Acta chirurgiae orthopaedicae et traumatologiae Cechoslovaca

Acta chirurgiae orthopaedicae et traumatologiae Cechoslovaca

Původní práce / Original papers

ACTA CHIRURGIAE ORTHOPAEDICAE ET TRAUMATOLOGIAE ČECHOSL.,
74, 2007, p. 29

Transplantace kultivovaných autologních chondrocytů hlezenného kloubu

Autologous Chondrocyte Implantation in the Treatment of Cartilage Lesions of Ankle Joint

M. HANDL1, T. TRČ1, M. HANUŠ1, E. ŠŤASTNÝ1, M. FRICOVÁ-POULOVÁ2, J. NEUWIRTH2, J.ADLER3, D. HAVRANOVÁ3, F. VARGA4
1 Ortopedická klinika dětí a dospělých 2. LF UK, FN Motol, Praha
2 Klinika zobrazovacích metod, 2. LF UK, FN Motol, Praha
3 Tkáňová banka, FN Brno-Bohunice
4 Oddělení biofyziky 2. LF UK, FN Motol, Praha

PURPOSE OF THE STUDY
The authors present the results of surgical treatment of talar dome cartilage defects. They used the transplantation of autologous cultured chondrocytes in the form of a solid chondral graft.

MATERIAL AND METHODS
Patients with chondral lesions categorized as grades II to IV by the Anderson classification or as grades II to IV by the Berndt and Harty classification were indicated for this treatment. After preoperative MRI examination, a small sample of healthy cartilage was harvested arthroscopically from the non-weight-bearing area of the talus and was sent to the Tissue Bank in Brno for chondrocyte cultivation. After 28 to 42 days the cultured chondrocytes were formed into a solid chondral graft, implanted at the damaged site of the talar dome and fixed with fibrin glue (Tissucol).

RESULTS
Between July 2003 and October 2005 five patients, three males and two females, were treated using this method. Their age ranged from 22 to 46 years. Follow-up was 6 to 24 months, with an average of 12.6 months, and the patients were examined by MRI at 2 weeks, 2 and 6 months and at 1 year. The clinical results were evaluated on the basis of the Mazur and Weber scoring systems.

CONCLUSIONS
A significant improvement in clinical function of the ankle joint was achieved in three patients and the condition remained unchanged in one patient. In one patient, the surgical outcome was too recent for evaluation, but the MRI results indicated tendency to good incorporation of the graft.

Key words: ankle joint, chondrocytes, cartilage transplantation.

Práce vznikla za podpory Interní grantové agentury IGA MZd ČR NR 8122 - 3/2004.

ÚVOD
ACHOT

Úrazy hlezenného kloubu, především pak trochley talu, a chronické defekty hyalinní chrupavky na podkladě dissekující osteochondritidy v téže lokalizaci patří k obtížně léčitelným klinickým nálezům v rutinní ortopedické praxi (18). Příčiny spočívají v avaskulární nekróze subchondrální kosti trochley talu nebo v post-traumatických následcích po zlomeninách hlezenné kosti. Důsledkem těchto patologických stavů jsou podobné obtíže - bolest a omezení hybnosti horního hlezenného kloubu. Pravidelným rtg-nálezem je defekt trochley talu odpovídající škále podle Andersona (2) nebo Berndta a Hartyho (4). K typickým místům defektu patří mediální vrchol zakřivení kladky talu, méně často pak laterální hrana talu v téže kurvatuře.

Zatímco I. stupeň leze zpravidla neznamená větší omezení a je léčen konzervativně, defekty II. až IV. stupně představují terapeutický problém, který s narůstajícím stupněm postižení vyžaduje operační intervenci. Možnosti léčby jsou dány spektrem výkonů používaných v léčbě osteochondrálních defektů obecně - návrty a spongializace subchondrální kosti podle Ficata či Pridieho, mikrofrakturing podle Steadmanna. V úvahu přichází mozaiková plastika podle Hangodyho. V důsledku průkopnických prací Brittberga a Peterssona, zabývajících se implantací kultivovaných chondrocytů v nálevu a krytých periostálním lalokem, v současné době přistupujeme i k použití solidních štěpů kultivovaných autologních chondrocytů (23, 27).

Nukleární magnetická rezonance (NMR) je v současnosti jedinou neinvazivní zobrazovací technikou schopnou přímo zobrazit kloubní chrupavku a její strukturu. Současně umožní i hodnocení subchondrální kosti. Proto je NMR využívána pro diagnostiku chondrálních a osteochondrálních defektů a v posledních letech i k posouzení úspěšnosti chirurgické léčby těchto patologických stavů (17).

MATERIÁL A METODIKA
ACHOT

V souboru pacientů operovaných na Ortopedické klinice 2. LF UK, Praha ve FN Motol bylo operováno v období od července 2003 do října 2005 celkem 37 pacientů (= 100 %), z toho 5 pacientů pro hluboký osteochondrální defekt trochley talu metodou transplantace solidního štěpu kultivovaných autologních chondrocytů. Tito pacienti tvořili 13,5 % všech diagnóz (mediální a laterální kondyly femuru, patela, plato tibie, talus) operovaných touto metodou.

Soubor hodnocený v této studii se skládá ze 3 mužů a 2 žen ve věku 22-46 let v době operace, průměrný věk činil 32,2 roku. Interval pooperačního sledování je 6-24 měsíců, průměr 12,6 měsíce. Indikacemi k transplantaci byly 4 případy (2 muži, 2 ženy) uvolnění osteochondrálního dissekátu z lůžka trochley talu. V jednom případě (muž, 32 let) se jednalo o plošný defekt chrupavky trochley talu po otevřené luxaci a zlomenině krčku talu. Tento pacient byl primárně léčen v rámci polytraumatu transfixací hlezenného kloubu K-dráty. Tyto byly zavedeny transosárně a transartikulárně přes kalkaneus a talus proximálně do tibie.

Délka symptomů se pohybovala v rozmezí 3-36 měsíců. Předoperační vyšetření zahrnovala NMR a rtg (obr. 1), hodnocení stavu bylo provedeno podle klasifikačních skóre podle Andersona(1) nebo Berndta a Hartyho (2), z klinických pak podle Mazura (3) a Webera (4). Lokalizace chondrálního defektu byla ve 3 případech na mediálním okraji trochley talu, v 1 případě na laterálním okraji a v 1 případě (stav po nekróze) se jednalo o rozsáhlý plošný defekt celé trochley talu. Velikost defektu byla průměrně od 1,7 cm délky x 1,2 cm šířky, průměr hloubky byl 2-3 mm.

Vyšetření NMR bylo provedeno na přístroji 0,2 Tesla E-scan XQ. Jedná se o dedikovaný otevřený přístroj s permanentním magnetem 0,2 T pro vyšetření končetinových kloubů se silou gradientů 20mT/m a min. rise time 0,8 msec. Pro vyšetření byla využívána hlezenná cívka. Použité sekvence zahrnovaly HR TISE (TR 850, TE 26), HR GE STIR (TR 1640, TE 25) a HR GE TI ( TR 700, TE 16). Hodnoceny byly morfologie a signálové změny chondrograftu, resp. kloubní chrupavky a okolní kosti. U štěpu je popisováno ohraničení vůči okolní chrupavce jako přítomné či nedetekovatelné. Dále je posuzována kongruence graftu a případná odlišnost signálu oproti nativní chrupavce. U subchondrální kosti je hodnocena přítomnost či absence signálových změn charakteru edému.

ACHOT

Po předoperačním zhodnocení stavu klinických a paraklinických vyšetření jsme indikovali pacienty k artroskopickému vyšetření spojenému s plánovaným odběrem chrupavky v případě pozitivního nálezu defektu (obr. 2a). V uvedených případech byl vždy potvrzen hluboký defekt chrupavky zasahující a obnažující subchondrální kost. Z nezátěžové zóny při okraji trochley talu byl odebrán drobný vzorek hyalinní chrupavky zasahující do germinativní zóny (o průměru do 2 mm, hloubka 3-4 mm), uložen do transportní zkumavky s médiem solného roztoku bez antibiotik a byl avizované transponován do Tkáňové banky Brno. Zde byl pak standardním postupem zpracován a připraven do formy solidního chondrograftu k transplantaci v druhé době (23, 24, 25). Doba zpracování a kultivace chondrocytů trvala od 28 do 42 dní, průměrně 35 dní. Podle připraveného timingu operace jsme provedli v druhé době implantaci připraveného chondrograftu dle požadovaných rozměrů - standardně se používají vaničky s rozměrem chondrograftu 20 x 15 x 3,3 mm (celkem 1 cm). Z našeho pohledu je nejdůležitější rozměr hloubky, který se může s ohledem na defekt nejvíce lišit. Délka a šířka chondrograftu u standardně dodávaných vzorků je prakticky vždy dostačující a poskytuje určitou prostorovou rezervu, v případě hlubších defektů je pak plocha chondrograftu menší na úkor hloubky.

Operační přístup jsme volili vždy přední (20), který odpovídá například běžnému postupu při implantaci TEP hlezna. Tento přístup při dostatečně provedené plantární flexi a založení nitrokloubních elevatorií poskytuje dobrý přehled a dosažitelnost struktur, včetně ložiska defektu. V našich případech jsme jej použili vždy, přístupy s odtětím maleolů jsme nepoužili (6).

Implantaci chondrograftu jsme provedli standardním postupem. Po přípravě lůžka a lehkém plošném zarovnání spodiny subchodrální kosti dlátem a její mikrospongializaci návrty tenkým K-drátem do hloubky cca 3 mm jsme zarovnali okraje chrupavčitého defektu do geometricky co nejpřesnějšího tvaru. Tento defekt jsme ?obkreslili" na aluminiovou fólii a provedli její otisk. Podle něj jsme poté přesně seřízli chondrograft do požadovaného tvaru a velikosti. Opracování tohoto materiálu ostrým skalpelem je velmi dobře možné, bez problémů se nechá dosáhnout přesných tvarů podle rozměru defektu. Následuje zalití spodiny lůžka několika kapkami Tissucolu, implantace chondrograftu a opětovné přelití okrajů Tissucolem. Chondrograft finálně komprimujeme plošným tlakem raspatoria či bříška prstu do lůžka a kontrolujeme jeho postavení v lůžku (obr. 2b). Za lehké plošné komprese chondrograftu vyčkáme 5-10 minut do konečného ztuhnutí lepidla. Poté zavádíme Redonův drén do opačné strany kloubu a po sutuře rány přikládáme dorzální sádrovou dlahu v neutrálním postavení hlezenného kloubu.

Pooperační rehabilitaci řídíme velikostí defektu. U velikosti chondrograftu 10 x 10 mm umožňujeme pohyb již po 2 týdnech, u větších defektů do 20 x 15 mm po 3 týdnech a u ještě rozsáhlejších nálezů až po 5 týdnech (vždy se snímací noční dlahou). Použití berlí a naprosté odlehčení je nutné, zátěž povolujeme až po 2 měsících.

VÝSLEDKY
ACHOT

Pacienty jsme standardně hodnotili před operací (skóre podle Andersona, Berndta a Hartyho, Mazura a Webera) a poté v odstupu 2 a 6 měsíců a 1 roku po operaci. NMR kontroly provádíme standardně před operací a pooperačně po 2 týdnech, 2 a 6 měsících a v 1 roce. Indikační hodnocení stupňů chondrálního defektu před operací podle Andersonova skóre vykázalo rozložení pacientů (tab. 1). Skóre podle Berndta a Hartyho vykázalo před operací tyto stupně chondrálního defektu v souboru pacientů (viz Tab.2)

Střední hodnota Mazurová skóre (viz. Tab. 3) před operací byla 23 bodů (rozsah 12-39). Stav všech pacientů kromě jednoho byl po roce klasifikován jako výborný - střední, hodnota skóre 78 (rozsah 68-84). Zlepšení po jednom roce je statisticky výrazně signifikantní, signifikantní jsou již rozdíly mezi jednotlivými následnými vyšetřeními (p<0.005). Vývoj Mazurová skóre v průběhu prvního roku po operaci je znázorněn v grafu 1. Z grafu kromě jiného vyplývá, že po operaci nejdříve ustupuje bolestivost a následně se obnovuje funkčnost kloubu.

Střední hodnota sumárního skóre podle Webera (tab. 4) byla před operací 17 (rozsah 13-24), rok po operaci se zlepšila na 4,8 (rozsah 2-10). Toto zlepšení je rovněž statisticky signifikantní (p<0,001). Vývoj Weberova skóre v průběhu prvního roku po operaci je znázorněn v grafu 2.

ACHOT

Výsledky NMR

Přesné ohraničení štěpu lze pozorovat pouze u 1 pacienta při kontrolách po 2 týdnech a 2 měsících po operaci. Toto rozlišení je možné hlavně díky vyššímu signálu chondrograftu oproti nativní chrupavce na sekvenci GE STIR. U ostatních pacientů není rozdíl signálů detekovatelný. Kongruence graftu vzhledem k okolní chrupavce je ve všech případech vyhovující (obr. 3a, b). U 3 pacientů (60 %) je štěp při kontrole za 2 týdny, resp. 2 měsíce, lehce nad niveau. U všech případů jsou patrný signálové změny charakteru kostního edému (vyšší signálová intenzita na GE STIR) v subchondrální části talu pod místem defektu. Edém přetrvává i při kontrolách po 12 měsících, většinou má ustupující tendenci (obr. 4a, b).

DISKUSE
ACHOT

Výskyt osteochondrálních a hlubokých chondrálních defektů hlezenného kloubu a především trochley talu je řádově nižší, než je tomu např. u kolenního kloubu. Přesto limitace funkce a bolesti hlezna způsobují nemalou újmu na zdraví.

Léčba pomocí kultivovaných autologních chondrocytů ve formě solidního chondrograftu poskytuje velmi dobrou možnost ošetření hlubokého či rozsáhlého defektu hyalinní chrupavky (10). Její předností je uplatnění biologického materiálu odpovídajícího původním poměrům v maximální míře. Kvalita tohoto materiálu se blíží původnímu, i když stále přetrvává určitá menší mechanická pevnost. Kongruence a hladkost povrchu implantovaného chondrograftu je přesvědčivá. Transplantace chrupavky má proto v těchto případech své přednosti oproti jiným metodám. Mozaiková plastika s přenosem osteochondrálního štěpu z kolene znamená výraznější zátěž pacienta (8, 11-14). Rovněž se používá kombinace kultivovaných chondrocytů a nízké osteotomie tibie (1 ).Tyto výkony lze provádět převážně i artroskopicky (15). Náhrada vazivovou chrupavkou metodami spongializace se nezdá být nejvhodnějším řešením (21).

ACHOT

Z možností hodnocení úspěšnosti operativy vychází nejpřístupněji NMR, jakožto neinvazivní metodika. Hodnocení integrace a morfologických tvarů implantátu je méně přesné než u kolenního klubu vzhledem k menší tloušťce chrupavky a anatomickým poměrům. Postihuje však celou oblast léčeného defektu včetně subchondrální kosti a je možno sledovat dynamiku vývoje implantace (3, 5) (obr. 5a, b, obr. 6a, b, c, d). Implantát je v některých případech v časném pooperačním období lehce vyšší než okolí, postupně se jeho kongruence v průběhu 12 měsíců normalizuje. U jednoho případu je zřetelné snižování původně vysokého signálu štěpu na T2 vážených obrazech v pooperačním období až na úroveň okolní chrupavky. Tyto změny odpovídají nejspíše zrání chondrograftu, resp. změně složení jeho extracelulární matrix (17). Subchondrální kostní edém mírně regreduje u 4 pacientů, což lze povazovat za příznivý projev integrace (17). Pouze u pacienta po zlomenině talu a osteosyntéze přetrvává rozsáhlý kostní edém a dochází i k mírnému zborcení talu při osteonekróze.

ACHOT

Z hlediska hodnocení dlouhodobých výsledků není zatím tolik validních zdrojů informací zabývajících se délkou úspěšnosti jednotlivých procedur (7, 11,9, 22).

Otázka second-look artroskopií je jistě na místě. Toto hodnocení s odebranou biopsií by bylo ideálním způsobem verifikace úspěšnosti procedury. Etická omezení při klinicky zdárném průběhu léčby jsou však limitujícím faktorem pro tuto indikaci.

ZÁVĚR

Autoři konstatují, že zhodnocením tohoto souboru pacientů potvrdili celkově pozitivní trend výsledků u léčby pacientů metodou transplantace kultivovaných chondrocytů. Přestože četnost případů u hlezenného kloubu je oproti kolennímu kloubu pochopitelně podstatně nižší, oprávněnost tohoto postupu je možno v indikovaných případech považovat za adekvátní terapeutický přístup. Dosažené klinické zlepšení i průkaz biointegrace solidního chondrograftu v NMR obraze jsou posilujícím momentem v léčbě tohoto typu diagnóz.

Literatura
ACHOT ACHOT ACHOT ACHOT

Práce byla přijata 18. 7. 2006.

Celá stať v dokumentu PDF

Zpět


Nabídka nakladatelství:

 

Peter Wendsche, Radek Veselý et al.
Traumatologie

Traumatologie

Druhé, přepracované a rozšířené vydání

 

Jan Lebl, Zdeněk Šumník, Ondřej Souček, Hana Malcová, Klára Maratová, Jana Plešková, Štěpánka Průhová, Jan Štulík, Lukáš Wagenknecht
Onemocnění skeletu u dětí

Onemocnění skeletu u dětí

Motolské pediatrické semináře 4

 

Jiří Skála-Rosenbaum, Valér Džupa, Martin Krbec et al.
Zlomeniny proximálního femuru

Zlomeniny proximálního femuru

 

Jiří Kříž et al.
Poranění míchy

Poranění míchy

Příčiny, důsledky, organizace péče