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Evoluzione biologica dell’Impianto di Menisco Collagenico (CMI).
No full textIntroduzione
Il menisco collagenico (CMI) è un tessuto acellulare, derivato da tessuto tendineo achilleo bovino, utilizzato in lesioni meniscali non suturabili. E’ composto da collagene tipo I arricchito con glicosaminoglicani, inclusi condroitinsolfato ed acido ialuronico. Studi clinici preliminari con un follow-up di 6 anni hanno dimostrato un significativo miglioramento della sintomatologia in 8 pazienti su 8 trattati con tale impianto. Scopo dello studio è analizzare dal punto di vita istologico e citologico l’evoluzione del tessuto neoprodotto all’interno dello scaffold dopo impianto nell’uomo.
Materiali e Metodi
Abbiamo analizzato le caratteristiche morfologiche in 3 biopsie ottenute dopo circa sei mesi e 2 biopsie ottenute a circa 14 mesi dall’impianto.
Ogni biopsia è stata sottoposta ad analisi con microscopia luce (LM), microscopia elettronica a scansione (SEM) ed a trasmissione (TEM) al fine di valutare le caratteristiche istologiche e citologiche del nuovo tessuto nonché valutarne le somiglianze con la cartilagine meniscale.
Resultati
La LM e la SEM del CMI prima dell’impianto evidenziano lamine di fibre connettive parallele tra loro (10 to 30m) interconnesse da altre di calibro minore (5-10m). Nell’insieme descrivono lacune con diametri dell’ordine di 50-60m. Un maggiore ingrandimento permette di riconoscere una trama fibrillare disordinata, con diametri variabili da 100 a 400nm, con il periodo di 64 nm evidente. (Fig. 1)
Le biopsie eseguite a sei mesi mostrano un tessuto ricco in cellule e vasi che invade lo scaffold. La matrice collagenica è formata da fibrille ordinate con diametro omogeneo di circa 100nm (Fig. 2). Non sono stati osservati infiltrati di tipo infiammatorio.
Dopo 14 mesi dall’impianto sono evidenti strutture simil-condroni, mentre la vascolarizzazione non è più evidente. La matrice fibrillare neoprodotto appare più ordinata (fig. 3) all’interno dello scaffold ancora evidente.
Discussione and conclusioni
Nei casi analizzati l’evoluzione morfologica dimostrerebbe come il CMI provveda a fornire un supporto attivo alla colonizzazione di cellule non ancora differenziate, la cui attività metabolica è dimostrata non solo dai dati della citologia ma anche dalla vascolarizzazione abbondante. L’assenza di infiltrati infiammatori evidenzia la biocompatibilità del materiale. Dopo 14 mesi dall’impianto si evidenzia una riduzione dell’attività metabolica (assenza di vasi e diversità negli elementi cellulari) mentre nel nuovo tessuto si apprezzano caratteristiche morfologiche e ultrastrutturali simili ad una fibrocartilagine meniscale.
References
1. Stone KR, Steadman JR, Rodkey WG, Li S-T. Regeneration of meniscal cartilage with use of a collagen scaffold: Analysis of preliminary data. J Bone Joint Surg Am 1997; 79 (12): 1770-7.
2. Rodkey WG, Steadman JR, Li S-T. A Clinical study of Collagen Meniscus Implants to restore the injured meniscus. Clin Orthop 1999; 367 Suppl: S281-92.
3. Steadman JR, Rodkey WG. Tissue-engineered collagen meniscus implants: 5 to 6-year feasibility study results. Arthroscopy; In Press.
4. Ronga M, Bulgheroni P, Manelli A, Genovese E, Grassi F, Cherubino P. Short-term evaluation of collagen meniscus implants (CMI) by MRI and morphological analysis. J Orthopaed Traumatol 2003; 4(1): 5-10
Impianto di condrociti autologhi per via artroscopica nelle lesioni cartilaginee del piatto tibiale
No full textIntroduzione:
L'impianto di condrociti autologhi su membrana (MACI) è una tecnica di ingegneria tissutale per il trattamento delle lesioni cartilaginee articolari a tutto spessore. Riportiamo la tecnica artroscopica per il trattamento delle lesioni del piatto tibiale laterale.
Materiale e metodi:
Prima di eseguire l’intervento per via artroscopica, è stato condotto uno studio strutturale ed ultrastrutturale su membrane sottoposte ad una simulazione artroscopica in modo da valutare le eventuali modificazioni dell’impianto: numero e vitalità delle cellule, deformazione dello scaffold. I campioni sono stati ottenuti al termine di 10 procedure artrotomiche d’impianto dalle porzioni di membrana inutilizzata. Quindi sono stati suddivisi in 2 gruppi: controllo e simulazione artroscopica. Il secondo è stato inserito in un simulatore e sottoposto per 8 minuti a irrigazione con soluzione fisiologica. Entrambi i gruppi sono stati quindi analizzati con tecniche di microscopia luce, microscopia elettronica a scansione e trasmissione.
La tecnica è stata utilizzata in 2 pazienti di sesso maschile affetti da lesioni cartilaginee traumatiche a tutto spessore delle dimensioni rispettive di 2.5 e 2 cm2. Gli interventi sono stati eseguiti con arto in ischemia temporanea, utilizzando i tradizionali portali artroscopici: anteromediale per l’ottica a 30° ed anterolaterale per gli strumenti inseriti in articolazione attraverso una cannula da 7.0 mm.
Dopo il debridement della lesione, mediante curettes e shaver, l’emostasi dell’osso subcondrale è stata ottenuta utilizzando un elettrodo da acromionplastica. Il difetto cartilagineo è stato misurato con un centimetro artroscopico e la forma della lesione è stata quindi riprodotta sulla membrana. Una volta ritagliata, quest’ultima è stata arrotolata su se stessa, introdotta in articolazione utilizzando una pinza atraumatica e posizionata al di sopra del difetto. L’irrigazione endoarticolare è stata temporaneamente sospesa e la colla di fibrina è stata iniettata attraverso un ago di Tuohy (17 G) preventivamente posizionato al di sotto del terzo medio del menisco laterale.
Una graduale pressione sulla membrana è stata applicata inizialmente con il palpatore e successivamente esercitando uno stress in valgo per meglio adattarla al difetto. In presenza di soluzione salina, stabilità e tenuta dell’impianto sono stati valutati con movimenti in flesso-estensione del ginocchio.
Nel periodo postoperatorio, l’articolazione è stata immobilizzata con un bendaggio compressivo per 24 ore. Esercizi di potenziamento isometrico e CPM sono iniziati dal secondo giorno con un ROM di 0°-30°, incrementato quotidianamente di 5°. Un carico parziale è stato concesso a 40 giorni, completo a 10 settimane dall’intervento. Nuoto e cyclette sono stati proposti dal quinto mese, mentre attività fisiche con impatti ripetitivi (calcio, basket, ecc.) dall’undicesimo.
Per la valutazione clinico-funzionale sono state utilizzate le seguenti scale: ICRS, Cincinnati modificata, IKDC, Lysholm II e la Tegner. A 6 e 12 mesi dall'intervento è stata eseguita una valutazione RM, associando una Artro–RM a 24 mesi.
Risultati:
Le caratteristiche strutturali ed ultrastrutturali dei campioni sottoposti a simulazione artroscopica erano sovrapponibili al gruppo di controllo per numero e forma delle cellule. Non sono stati registrati segni di degenerazione cellulare. Al contrario l’analisi dello scaffold ha dimostrato un aumento, in media di circa il 10 %, delle dimensioni degli spazi del network nel gruppo trattato.
Non sono state riscontrate complicazioni nel periodo postoperatorio. Ad un follow-up minimo di 2 anni dall'impianto si è registrato un incremento nei punteggi delle schede di valutazione in entrambi i pazienti. La RM ha evidenziato la presenza di tessuto cartilagineo simil-ialino nei difetti trattati. Si è osservato inoltre una buona integrazione dell'impianto con la cartilagine circostante e la riduzione dell'edema nell'osso subcondrale rispetto ai controlli preoperatori.
Conclusioni:
Il MACI è una tecnica di regola eseguita per via artrotomica ma la sede delle lesioni descritte non poteva essere raggiunta senza sacrificare strutture tendinee e legamentose del ginocchio. L'approccio artroscopico non ha alterato le caratteristiche strutturali dell’impianto ed inoltre ha consentito un'ottima visione delle lesioni. Le dimensioni dei difetti erano tali da non garantire un buon risultato se trattati con tecniche di stimolazione midollare o trapianti osteocondrali. Lo sviluppo di uno strumentario dedicato semplificherà e migliorerà la tecnica artroscopica MACI.
Bibliografia:
Brittberg M, Peterson L, Sjogren-Jansson E, Tallheden T et al.
Articular cartilage engineering with autologous chondrocyte transplantation. A review of recent developments.
J Bone Joint Surg Am. 2003; 85-A Suppl 3:109-15.
Cherubino P, Grassi F A, Bulgheroni P, Ronga M.
Autologous chondrocyte implantation using a collagen membrane. Preliminary report.
J Orthopaed Surg 2003; 11(1): 10-15.
Ronga M, Grassi FA, Bulgheroni P.
Arthroscopic autologous chondrocyte implantation for the treatment of a chondral defect in the tibial plateau of the knee.
Arthroscopy 2004; 20(1): 79-84
Arthroscopic autologous chondrocyte implantation for the treatment of chondral defects in the tibial plateau.
No full textAims: To evaluate the clinical-functional and MRI results achieved in two patients, who underwent arthroscopic autologous chondrocyte implantation for the treatment of chondral defects in the lateral tibial plate.
Methods and materials: The matrix-induced autologous chondrocyte implantation (MACI) technique, which requires the use of a chondrocyte-seeded collagen membrane, was performed arthroscopically on two male patients affected by traumatic chondral lesions, sized respectively 2.5 and 2 cm2. The procedures were performed through traditional artrhoscopic portals and the seeded membrane was fixed on the defects with fibrin glue. Clinical-functional evaluation was performed according to ICRS score, modified Cincinnati knee score, IKDC, Lysholm II and Tegner scales. MRIs (FSE Fat-Sat T2, SE T1, GRE T2) were taken 6, 12 and 24 months postoperatively.
Results: No complications were observed in the postoperative period. At two-year follow up, all the clinical scores were improved in both patients. MRI showed filling of the defects with hyaline-like tissue with reduction of subchondral bone edema and restoration of a regular articular surface.
Conclusions: Even though the MACI technique is mostly performed with an open procedure, the site of these lesions could not be reached without sacrifying tendinous and ligamentous structures of the knee. The arthroscopic approach allowed to achieve an optimal view of the lesion and appeared the best solution for these patients. The use of fibrin glue for fixating the seeded membrane has made possible to perform the procedure arthroscopically in a simple and safe way. No specifically designed instruments were used in these cases. The size of these defects was too large for bone marrow stimulation techniques and/or osteochondral grafts to be successful
Motion alterations six months and one year after partial medial meniscectomy
No full textIntroduction.
Knee joint’s degenerative changes after meniscectomy are well known. Less evidence exists on underlying biomechanical alterations.
Aim of this study is the investigation of lower limbs biomechanics before and after meniscectomy.
The focus is on gait and squatting exercises. Gait is chosen because of its daily life role while squatting implies high stress of knee joint structure. Both the movements show high statistical repeatability intra and inter subjects.
Materials and methods.
Ten volunteers candidate to partial medial meniscectomy for meniscal tear underwent motion analysis just before surgery, six months and one year after. Ten healthy volunteers acted as a control group.
All the subjects perform three gait trials and three squatting movements.
Data were acquired by means of Vicon motion analyser and AMTI forces platform.
Results.
In gait patterns investigation, joint kinematics does not show significant modifications before and after surgery, while dynamic analysis stresses alterations in knee sagittal moment. Before surgery, healthy and affected limbs show significant differences, also referring to control group, at first impact and late stance. After surgery, asymmetries between limbs are no more significant at first impact, while the behaviour in late stance shows a reduced knee extension moment in the affected limb not present before surgery.
In squatting investigation, main focus was on repeatability, being the mean behaviour consistent before and after surgery. Before surgery high inter subjects variability affects knee joint angle, stating pain response; while after surgery high variability affects also hip and ankle, suggesting a new approach to mechanical equilibriums.
Conclusions.
After meniscectomy, gait and squatting patterns are still altered. Before surgery, the joint mechanical structure is not highly altered and modifications are mainly due to pain avoidance schemas; after partial meniscectomy, pain disappears and the new joint behaviours are probably caused by the new mechanical asset and/or proprioceptive mechanisms
Impianto di condrociti autologhi su membrana (MACI®) nella riparazione delle lesioni cartilaginee: risultati preliminari
No full textObiettivi: Scopo dello studio è valutare l’efficacia del trattamento delle lesioni condrali, focali ed artrosiche iniziali, del ginocchio e della caviglia con condrociti autologhi impiantati su membrana biologica (MACI®).
Materiali e metodi: Per la riparazione di queste lesioni è stata utilizzata una tecnica di bioingegneria tissutale: condrociti autologhi, prelevati per via artroscopica dal ginocchio, sono stati coltivati in vitro per 4 settimane in siero autologo e seminati su una membrana di collagene tipo I/III la quale, in un secondo tempo artrotomico, è stata applicata nel difetto condrale utilizzando colla di fibrina.
La struttura della membrana ed il fenotipo condrocitario sono stati indagati utilizzando tecniche di microscopia (ottica e SEM) ed elettroforesi (SDS PAGE 7 %).
Con questa tecnica sono stati trattati, dal Dicembre 1999 al Gennaio 2001, 13 pazienti (9 uomini, 4 donne) con età compresa tra i 17 ed i 49 anni. La misura media del difetto era 3.5 cm2 (min. 2, max 4.5). La localizzazione della lesione era la seguente: 8 condili femorali mediali, 2 condili femorali laterali, 1 troclea femorale, 2 cupole astragaliche delle quali una associata a lesione della superficie tibiale.
I pazienti sono stati valutati sotto il profilo clinico-funzionale (scheda ICRS, Cincinnati modificata, Lysholm II, Tegner ed AOFAS) e morfologico (RMN a 6 e 12 mesi post-op).
Risultati: I dati forniti dalla microscopia ottica e dalla SEM hanno evidenziato condroblasti attivi nella produzione di fibrille collageniche. L’elettroforesi ha dimostrato la presenza di collagene tipo II all’interno della membrana.
Il follow-up medio dei pazienti al momento del presente studio è di 6.4 mesi. Sei pazienti presentano un follow-up superiore ai 6 mesi. I risultati clinici, secondo le scale di valutazione utilizzate, risultano essere uniformemente buoni con un incremento dei punteggi rispetto al periodo antecedente la procedura.
La RMN ha evidenziato nei pazienti con un follow-up più lungo la presenza di tessuto cartilagineo simil-ialino nei difetti trattati.
Conclusioni: MACI® si presenta come una tecnica innovativa per il trattamento delle lesioni condrali in virtù della semplicità di esecuzione dell’atto chirurgico, con riduzione dei tempi operatori e maggiore versatilità d’impiego rispetto alle tecniche tradizionali.
I dati istologici e biochimici, così come i risultati clinico-funzionali e morfologici preliminari, dimostrano che MACI® è una tecnica promettente nel trattamento delle lesioni condrali
Impianto di condrociti autologhi per via artroscopica nelle lesioni cartilaginee del piatto tibiale
No full textIntroduzione:
L'impianto di condrociti autologhi su membrana (MACI) è una tecnica di ingegneria tissutale per il trattamento delle lesioni cartilaginee articolari a tutto spessore. Tale metodica prevede la semina di condrociti coltivati su una membrana di collagene tipo I/III, la quale è impiantata nel difetto condrale utilizzando esclusivamente colla di fibrina. Riportiamo la tecnica artroscopica per il trattamento delle lesioni del piatto tibiale laterale.
Materiale e metodi:
Tale tecnica è stata utilizzata in 2 pazienti di sesso maschile affetti da lesioni cartilaginee traumatiche a tutto spessore delle dimensioni rispettive di 2.5 e 2 cm2. L'intervento è stato eseguito attraverso i tradizionali portali artroscopici. Dopo il debridement della lesione e l’emostasi, utilizzando un elettrodo da acromionplastica, il difetto è stato misurato utilizzando un centimetro artroscopico. La forma della lesione è stata quindi riprodotta sulla membrana la quale, una volta ritagliata, è stata impiantata nel difetto utilizzando colla di fibrina in assenza di soluzione salina. In presenza di quest’ultima, stabilità e tenuta dell’impianto sono state valutate con movimenti articolari in flesso-estensione. Per la valutazione clinico-funzionale sono state utilizzate le seguenti scale: ICRS, Cincinnati modificata, IKDC, Lysholm II e la Tegner. A 6 e 12 mesi dall'intervento è stata eseguita una valutazione RM (GE e FSE Fat suppressed T2-w scans).
Risultati:
Non sono state riscontrate complicazioni nel periodo postoperatorio. Ad 1 anno dall'impianto si è registrato un incremento nei punteggi delle schede di valutazione in entrambi i pazienti. La RM ha evidenziato la presenza di tessuto cartilagineo simil-ialino nei difetti trattati. Si è osservato inoltre una buona integrazione dell'impianto con la cartilagine circostante e la riduzione dell'edema nell'osso subcondrale rispetto ai controlli preoperatori.
Conclusioni:
Nell'ACI la necessità di suturare il flap periostale ai margini della lesione cartilaginea non consente l'utilizzo della tecnica per via artroscopica. La colla di fibrina fissa la membrana con condrociti nel difetto condrale in modo semplice e sicuro. Anche se il MACI è di regola eseguito per via artrotomica, la sede delle lesioni descritte non poteva essere raggiunta senza sacrificare strutture tendinee e legamentose del ginocchio. L'approccio artroscopico ha garantito un'ottima visione della lesione e ci è apparso la migliore soluzione in questi casi. Le dimensioni dei difetti erano tali da non garantire un buon risultato se trattati con tecniche di stimolazione midollare o trapianti osteocondrali. Lo sviluppo di uno strumentario dedicato semplificherà e migliorerà la tecnica artroscopica MACI
Impianto di menisco collagenico: risultati preliminari ed analisi ultrastrutturale e biochimica dell’impianto
No full textPerforazioni subcondrali nel trattamento dell’ ODdi astragalo
No full textLe lesioni osteocondrali dell’astragalo non sono una patologia di comune riscontro, anche se la loro reale incidenza appare sottostimata soprattutto per effetto di un insufficiente approfondimento diagnostico strumentale riservato ai traumi della caviglia.
Dall’Aprile 1993 al Febbraio 1998 sono stati trattati con perforazioni dell’ osso subcondrale 11 pazienti, 5 uomini e 6 donne, con un’età media di 26 anni (min. 17, max 58). Un trauma distorsivo di gravità variabile era presente nell’anamnesi di 9 soggetti. Un paziente presentava lesione bilaterale per cui sono state trattate complessivamente 12 caviglie, 8 a destra e 4 a sinistra, 6 lesioni erano localizzate in regione anterolaterale, 5 posteromediale ed 1 anteromediale.
I pazienti sono stati valutati clinicamente utilizzando la scheda AOFAS ed il punteggio di Loomer.
In base alla classificazione di Berndt ed Harty le lesioni sono state divise in quattro gradi: 1 paziente presentava una lesione di I°; 3 pazienti una di II°; 7 una di III° ed 1 una di IV°. Al riscontro operatorio 9 pazienti presentavano uno stadio della lesione peggiore rispetto alla valutazione preoperatoria.
4 sono stati trattati con perforazioni per via artroscopica; 4 con currettage e perforazioni per via artroscopica e 3 per via artrotomica.
Scopo del lavoro è analizzare i risultati clinici, Rx e di imaging a lungo termine ottenuti con l’utilizzo di tale metodica
Perforazioni subcondrali nel trattamento dell’ ODdi astragalo
No full textLe lesioni osteocondrali dell’astragalo non sono una patologia di comune riscontro, anche se la loro reale incidenza appare sottostimata soprattutto per effetto di un insufficiente approfondimento diagnostico strumentale riservato ai traumi della caviglia.
Dall’Aprile 1993 al Febbraio 1998 sono stati trattati con perforazioni dell’ osso subcondrale 11 pazienti, 5 uomini e 6 donne, con un’età media di 26 anni (min. 17, max 58). Un trauma distorsivo di gravità variabile era presente nell’anamnesi di 9 soggetti. Un paziente presentava lesione bilaterale per cui sono state trattate complessivamente 12 caviglie, 8 a destra e 4 a sinistra, 6 lesioni erano localizzate in regione anterolaterale, 5 posteromediale ed 1 anteromediale.
I pazienti sono stati valutati clinicamente utilizzando la scheda AOFAS ed il punteggio di Loomer.
In base alla classificazione di Berndt ed Harty le lesioni sono state divise in quattro gradi: 1 paziente presentava una lesione di I°; 3 pazienti una di II°; 7 una di III° ed 1 una di IV°. Al riscontro operatorio 9 pazienti presentavano uno stadio della lesione peggiore rispetto alla valutazione preoperatoria.
4 sono stati trattati con perforazioni per via artroscopica; 4 con currettage e perforazioni per via artroscopica e 3 per via artrotomica.
Scopo del lavoro è analizzare i risultati clinici, Rx e di imaging a lungo termine ottenuti con l’utilizzo di tale metodica
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