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Klinisches Protokoll zur Herstellung von Fettgewebe abgeleitet Stromazellen vaskulären Bruchteil für potenzielle Knorpelregeneration

Published: September 29, 2018 doi: 10.3791/58363
Automatic Translation
*1, *1,2, 1, 2, 2, 2, 2
1Mipro Medical Clinic, 2National Leading Research Laboratory, Department of Biological Sciences, Myongji University
* These authors contributed equally

Summary

Hier präsentieren wir ein Protokoll, um eine Fettgewebe abgeleitet Stromazellen vaskulären Bruch und seine Anwendung auf Knie Funktionen zu verbessern, indem die Regeneration von Knorpel-ähnliches Gewebe bei menschlichen Patienten mit Arthrose zu produzieren.

Abstract

Osteoarthritis (OA) ist eine der häufigsten schwächenden Erkrankungen. Vor kurzem wurden zahlreiche Versuche unternommen, die Funktionen der Knie mit verschiedenen Formen von mesenchymalen Stammzellen (MSCs) verbessern. In Korea, dem Knochenmark Konzentrate und Kabel sind Blut-Stammzellen von der Korean Food and Drug Administration (KFDA) für knorpelregeneration zugelassen. Darüber hinaus wurde ein Fettgewebe abgeleitet Stromazellen vaskulärer Bruch (SVF) von der KFDA für gemeinsame Injektionen bei menschlichen Patienten erlaubt. Autologen Fettgewebe abgeleitet SVF enthält extrazellulären Matrix (ECM) neben mesenchymalen Stammzellen. ECM scheidet verschiedene Zytokine, die zusammen mit Hyaluronsäure (HA) und Platelet-Rich Plasma (PRP) durch Kalzium-Chlorid, aktiviert MSCs helfen kann zu Knorpel regenerieren und Knie-Funktionen verbessern. In diesem Artikel präsentierten wir ein Protokoll, um Knie Funktionen zu verbessern, indem die Regeneration von Knorpel-ähnliches Gewebe bei menschlichen Patienten mit OA. Das Ergebnis des Protokolls wurde erstmals im Jahr 2011, gefolgt von ein paar zusätzliche Publikationen berichtet. Das Protokoll beinhaltet Fettabsaugung autologe lipoaspirate zu erhalten, die mit Kollagenase gemischt werden. Diese lipoaspirate-Kollagenase-Mischung ist dann schneiden und homogenisiert, um große fibrösem Gewebe zu entfernen, die während der Injektion Nadel verstopfen kann. Danach wird die Mischung inkubiert, um Fettgewebe abgeleitet SVF zu erhalten. Die daraus resultierende Fettgewebe abgeleitet SVF mit Fettgewebe abgeleitet MSCs und Reste von ECM, in Knie des Patienten, kombiniert mit HA injiziert und Calciumchlorid aktiviert PRP. Enthalten sind drei Fälle von Patienten, die mit unserem Protokoll woraus Verbesserung der Knieschmerzen, Schwellungen und Strecke der Bewegung zusammen mit MRI-Nachweis von hyalinem Knorpel-ähnliches Gewebe behandelt wurden.

Introduction

Mesenchymaler Stammzellen (MSCs) sind bekannt, die Fähigkeit zur Regeneration von Knorpel1,2,3,4,5,6. Sie erhalten leicht aus verschiedenen Quellen: Knochenmark, Nabelschnurblut und Fettgewebe unter vielen anderen. Unter diesen Quellen ist Fettgewebe die einzige Quelle, eine ausreichende Anzahl von MSCs ohne jede Kultur-Erweiterung zur Regeneration von Knorpel in den klinischen Einstellungen7,8abgerufen werden können. Ebenso erhalten Sie leicht autologe Knochenmark Stromazellen vaskulären Bruch (SVF). Allerdings ist die Anzahl der Stammzellen in der nicht-Kultur erweiterte Knochenmark enthalten sehr geringe7,8. Nabelschnurblut kann eine ausreichende Zahl von MSCs enthalten. Nabelschnurblut ist jedoch nicht leicht zugänglich Quelle von autologen SVF.

Für klinische Anwendungen gibt es zahlreiche Methoden der Verarbeitung Fettgewebe SVF zu erhalten. Unter diesen, die Methode zur Gewinnung von MSCs aus Fettgewebe mit Kollagenase, entwickelt und von Zuk Et Al. bestätigt 5 , 6, wird sehr gut angenommen. Diese Methode der Verwendung von Kollagenase wurde für klinische Anwendungen in der Orthopädie modifiziert. Um auf klinischen Einstellungen angewendet werden, muss das System ein geschlossenes System, die Sterilität beizubehalten und gleichzeitig die Bequemlichkeit zu halten sein. Eine bestimmte Änderung in diesem Artikel vorgestellten beinhaltet Homogenisierung der lipoaspirate. Kleiner dimensionierte lipoaspirate werden, die die ungleiche Aufteilung des Fettgewebes führt sind relativ schneller als die größeren verdaut. Darüber hinaus können diese größer dimensionierte lipoaspirate Bindegewebe produzieren, die Spritzen und Nadeln verstopfen können während der Durchführung gemeinsamer Injektionen9,10. Um diese Probleme zu vermeiden, kann die lipoaspirate durch das Schneiden und Zerkleinern der lipoaspirate vor der Inkubation mit Kollagenase homogenisiert werden. Die daraus resultierende Fettgewebe abgeleitet SVF kann gleichmäßigeren extrazellulären Matrix (ECM) im Vergleich zu lipoaspirate, die nicht homogenisierte11enthalten. Die kaputte ECM in der SVF enthalten kann als ein Gerüst12arbeiten.

Im Jahr 2009 ermöglichte körpereigenem Fettgewebe abgeleitet SVF durch die Korean Food and Drug Administration (KFDA) Wenn innerhalb einer medizinischen Einrichtung mit minimale Verarbeitung von einem Arzt13verarbeitet. Danach wurde autologes Fettgewebe abgeleitet SVF verwendet worden, als potenzielle Agent Knie Funktionen bei Osteoarthritis (OA) Patienten zu verbessern, indem potenziell regenerierende Knorpel-ähnliches Gewebe10,14,15 , 16 , 17 , 18 .

Im Jahr 2011 zeigte Pak zum ersten Mal, dass Fettgewebe Stammzellen (ASC) in das Fettgewebe abgeleitet SVF enthaltenen Knie Funktionen möglicherweise regenerierende Knorpel-ähnliches Gewebe im menschlichen OA Patienten injiziert mit Platelet-Rich verbessern können Plasma (PRP) 14. Darüber hinaus haben Pak Et Al. Sicherheitsdaten in 2013 mit 91 Patienten berichtet. Die mittlere Wirksamkeit Rate berichtet in diesem Sicherheitsdatenblatt betrug 67 %15. Anschließend zeigte weitere Studien von Pak Et Al. verbesserte Knie Funktionen möglicherweise durch Regeneration von Knorpel-ähnliches Gewebe bei Patienten mit einem Meniskus Riss und Chondromalazie Patellae10,16,17 ,18. Basierend auf Artikel berichtet, ist es bekannt, dass die Anzahl der Stammzellen enthalten in 100 g des Fettgewebes durch das Protokoll in diesem Artikel vorgestellten bearbeitet von 1.000.000-40.000.000 je nach Patienten Merkmale8, reichen kann 19 , 20 , 21 , 22 , 23.

Hier präsentieren wir Ihnen ein klinisches Protokoll der menschlichen Arthrose mit körpereigenem Fettgewebe abgeleitet SVF mit HA und PRP mit Calciumchlorid aktiviert. Die erste Version des klinischen Protokolls, mit einer geschlossenen, manuelle System zur Aufrechterhaltung der Sterilität wurde in 201114berichtet. Das gleiche Protokoll wurde optimiert, Aufrechterhaltung der Sterilität, und wurde in 2013 und 201610,15berichtet. Hier ist das optimierte Protokoll präsentiert. Die schematische Übersicht des Protokolls ist in Abbildung 1dargestellt.

Figure 1
Abbildung 1: Schematische Übersicht des Protokolls. Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.

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Protocol

Die Genehmigung und Zustimmung zu Berichten folgende Fallberichte wurden vom Myongji University Institutional Review Board Committee (MJUIRB) verzichtet. Darüber hinaus wurde das klinische Protokoll in Übereinstimmung mit der Deklaration von Helsinki und Verordnung Richtlinien der KFDA. Für die Verfahren wurden die Patienten informierte Einwilligungen eingeholt.

(1) Fettabsaugung

Hinweis: Führen Sie mit steriler Technik.

  1. Verwenden Sie die folgenden Einschlusskriterien: (1) MRI-Nachweis der Stufe 3 OA; (2) entweder männlich oder weiblich; (3) über 18 Jahre alt; (4) ausreichend (100-110 g) Fettgewebe für die Liposuktion; (5) mangelnde Bereitschaft zum chirurgischen Eingriff fortsetzen; (6) Versagen von konservativen Management; und (7) laufende behindernden Schmerzen.
  2. Verwenden Sie die folgende Ausschlusskriterien: (1) aktive entzündliche oder Bindegewebe Krankheit gedacht, um Einfluss auf Schmerz-Zustand (d. h., Lupus, rheumatoide Arthritis, Fibromyalgie); (2) aktive endokrine Störung, die Schmerz-Zustand (d. h.,, Hypothyreose, Diabetes) auswirken könnten (3) aktive neurologische Störung, die Schmerz-Zustand (d. h.,, periphere Neuropathie, Multiple Sklerose) auswirken könnten (4) aktive Lungenerkrankungen Medikamente Nutzung erfordern; und (5) keine Geschichte der gemeinsame Steroid-Injektionen seit drei Monaten.
  3. Bringen Sie den Patienten in einen Operationssaal mit einem Biohazard-Klasse-A-Hood und platzieren Sie ihn (oder sie) in Rückenlage.
  4. Reinigen Sie den Bauchbereich des Patienten mit 5 % Betadine (Povidon-Jod) und drapieren Sie der Patient mit der sterilen Technik, Freilegung der gereinigten Bereich des Bauches für Fettabsaugung.
  5. Ca. 5 cm Infero seitlich aus dem Nabel zu betäuben zwei Standorte (eine auf der linken Seite und die andere auf der rechten Seite des Nabels) der Schnitt zu-sein-mit einer Nadel (25 Gauge, 1½ Zoll) in einer 5-mL-Spritze 2 mL 2 % Lidocain ohne Adrenalin durch die Injektion von jedem Standort auf der epidermalen Ebene.
  6. Die Website der Schnitt to-be-mit 5 mL der Tumeszenz-Lösung (500 mL normale Kochsalzlösung, 40 mL 2 % Lidocain, 20 mL 0,5 % Bupivacain 0,5 mL Adrenalin 1: 1000) in einer 10 mL Spritze mit einer Nadel (25 Gauge, 1½ Zoll) zu betäuben.
  7. Stellen Sie 2 Einschnitte von 0,5 cm ca. 5 cm unterhalb des Nabels seitlich durch Kneifen die Haut um die Tiefe der subkutanen Ebene zu erhöhen.
  8. Mit Klinge Nr. 11, stecken Sie die angehobene Haut auf die subkutanen Ebene durchdringen, nicht aber durch die Bauchdecke zu durchdringen.
  9. Mithilfe von 20 cm 16-Gauge-Kanüle zu betäuben das subkutane Niveau der ganzen unteren Bauchbereich, die to-be-abgesaugtes ist mit 700 bis 800 mL der Tumeszenz-Lösung.
  10. Nach Fertigstellung Infiltration von den ganzen Unterleib mit der Tumeszenz-Lösung vorbereiten eine Fettabsaugung-Apparat durch den Anschluss einer 3,0 mm-Kanüle verbunden 60 mL (oder 30 mL) Spritze für manuelle Fettabsaugung oder eine speziell entwickelte 3,0 mm-Kanüle verbunden eine Zentrifuge Kit, ein geschlossenes System Spritze um die Sterilität zu halten mit einer Vakuum-Maschine für Vakuum-assistierte Liposuktion verbunden.
  11. Führen Sie Fettabsaugung um 100-110 g des Fettgewebes ausgenommen Tumeszenz-Lösung zu erhalten. Bei der Fettabsaugung Fettgewebe zusammen mit der Tumeszenz-Lösung erhält man die getrennt und entfernt werden sollten.
  12. Um die Tumeszenz-Lösung zu trennen, zunächst durch die Schwerkraft, das Fettgewebe in der Zentrifuge Kit eine 60 mL-Spritze und die Spritze nach unten (d. h. ist der Teil der Spritze an der Unterseite). Warten Sie ca. 5-6 min, werden das Fettgewebe und die Tumeszenz-Flüssigkeit getrennt werden. Entfernen Sie die Flüssigkeit am unteren Ende der Spritze durch Drücken auf den oberen Teil des Spritzenkolbens.
  13. Führen Sie die obigen Schritte 1,9-1.11, bis insgesamt 100-110 g des Fettgewebes (lipoaspirate) pro Knie angesammelt hat.

2. Vorbereitung des ASC/ECM-Mischung mit sterilen geschlossenes System

  1. Nach der Trennung die Tumeszenz-Lösung von Schwerkraft und ansammeln von 50-55 g lipoaspirate pro Bausatz 60 mL Zentrifuge, ein steriles geschlossenes System, legen Sie die 2 Zentrifuge Kits in einer Zentrifuge Behälter Eimer und Spin bei 1600 X g für 5 min, Verdichtung der lipoaspirate und Flüssigkeit aus dem Fettgewebe zu trennen. In diesem Prozess der weiteren kondensiert, die lipoaspirate Fettes Öl in bestimmten Fällen produzieren kann.
  2. Wird vorsichtig nicht zu schütteln, entfernen die Schutzkappe und den Stecker an der Unterseite des Zentrifuge Kit.
  3. Entfernen Sie die unteren Flüssigkeit durch Drücken langsam nach unten auf den Kolben der Zentrifuge Kit.
  4. Lösen Sie auf separaten 60 mL Spritze 10 mg Kollagenase (5 mg Kollagenase spezifisch für Bindegewebe24 ) und 5 mg Kollagenase spezifisch für Fettgewebe25mit 50 mL normale Kochsalzlösung auf.
  5. Mischen Sie etwa 25-30 mL der kondensierten Lipoaspirate mit gelösten Kollagenase (5 mg Kollagenase spezifisch für Bindegewebe) und 5 mg Kollagenase spezifisch für Fettgewebe in einem Verhältnis von 1:1 (V: V) indem Sie eine Zentrifuge Kit mit 60 mL Spritze anschließen eine spezielle Stecker.
  6. Mischen Sie die verkürzten Lipoaspirate und die Kollagenase durch Drücken des Inhalts zwischen den 60 mL-Spritze und die Zentrifuge Kits mit einem Stab oder einem Schieber.
  7. Übertragen Sie die Mischung der Lipoaspirate und der Kollagenase zurück zu 60 mL Spritzen.
  8. Schließen Sie jede 60 mL-Spritze mit der Mischung mit einer Gewebe-Homogenisator enthält klingen.
  9. Eine leere 60 mL Spritze an das andere Ende der Homogenisator anschließen.
  10. Drücken Sie die Mischung, die anderen 60 mL Spritze durch den Homogenisator für 4-6 mal was schneiden und Zerkleinern von der Lipoaspirate.
  11. Übertragen Sie die homogenisierte Lipoaspirate und die Kollagenase-Mischung zurück auf 60 mL Zentrifuge Kits über einen speziellen Anschluss
  12. Legen Sie die Zentrifuge Kits in einem Container in einen Inkubator platziert werden, die bei 37 ° c vorgewärmt wurde
  13. Inkubieren Sie die zwei Zentrifuge Kits mit der homogenisierten Mischung bei 37 ° C für 40 min. bei 45 u/min drehen.
  14. Entfernen Sie nach 40 min Inkubation den Behälter aus dem Inkubator auf sterile Weise. Dann entfernen Sie die Zentrifuge Kits und legen Sie sie in eine Zentrifuge Maschine.
  15. Zentrifugieren Sie die Mischungen bei 800 X g für 5 min um das Fettgewebe abgeleitet SVF zu trennen.
  16. Nach der Zentrifuge Entfernen des Überstands (die Kollagenase und verdaut Fettgewebe) von jedem Zentrifuge Kits indem Sie entfernen die Kappe der Spritze auf die Oberseite des Kolbens und eine 30 mL-Spritze auf den Kolben öffnen per Spritze Schlosses Verbindung.
  17. Drücken Sie langsam den Lauf Teil der 30 mL-Spritze für den überstand in die 30 mL Spritze füllen.
  18. Drücken Sie den Spritzenkörper 30 mL bis hin zum letzten 3-4 mL des unteren Rands der Zentrifuge-Kit, so dass nur die letzten 3-4 mL Fettgewebe abgeleitet SVF. Der Überstand wird verworfen.
  19. Entfernen Sie die 30 mL Spritze aus der Spitze des Kolbens und füllen Sie die Spritze mit 5 % Dextrose in gesäugt Ringer-Lösung (D5LR).
  20. Durch das Anbringen der 30 mL Spritze gefüllt mit D5LR auf die Oberseite des Kolbens öffnen, füllen die Zentrifuge-Bausätze, 3-4 mL Fettgewebe abgeleitet SVF mit D5LR mit bis zu 55 mL.
  21. Die 30 mL Spritze entfernen, den Kolben Mütze und die Zentrifuge Kits wieder bei 300 X g für 4 min zentrifugieren.
  22. Wiederholen Sie die Schritte 2.17 2.21 für insgesamt 4 Wäschen. Die verwendeten Kollagenase ist xenogenen. Daher ist die meisten Kollagenase durch 4 Wäschen entfernt. Jedoch für die FDA-Zulassung eventuell Feinabstimmung des Protokolls die Kollagenase Rückstände vollständig in das Endvolumen zu entfernen auch wenn die aktuelle Höhe der Kollagenase Rückstände gering genug ist, für die Patienten, die keinem klinischen Nebenwirkungen.
  23. Nach der 4th Zentrifugation um die endgültige SVF Injektionslösung zu erhalten, entfernen Sie den Sicherheitsverschluss und den Stecker in die untere Öffnung des Zentrifuge Kit ohne schütteln oder Drehen des Zentrifuge Kits.
  24. Legen Sie eine 20 mL Spritze auf der Zentrifuge Kit Bodenöffnung mithilfe eines speziell entwickelten Connectors.
  25. Ziehen Sie den Kolben der Spritze mehrmals hin und her zu schütteln bis die Zellen, die auf der Unterseite der Zentrifuge Kit angesiedelt haben.
  26. Das gewünschte Gesamtvolumen der SVF mit ASC und ECM zusammen mit anderen Zellen und Gewebe zu entfernen (in der Regel etwa 3-4 mL von jedem Zentrifuge Kit für Knie gemeinsamen Injektionen).

(3) PRP Vorbereitung mit steriler Technik

  1. Zeichnen Sie während der Vorbereitung der ASC und ECM, 30 mL von autologem Blut mit 2,5 mL Antikoagulans Citrat Dextrose-Lösung.
  2. Gezogene Blut auf die 60 mL-Zentrifuge-Kits zu übertragen.
  3. Gezogene Blut bei 730 X g für 5 min zentrifugieren und den überstand in ein neues 60 mL Zentrifuge Kit zu entfernen. Zentrifugieren des Überstands bei 1300 X g für 4 min, was 3-4 mL PRP.
  4. Fügen Sie direkt vor der Injektion 3 % (w/V)-Kalzium-Chlorid im Verhältnis 10:2 (PRP: Calciumchlorid, V: V) um die PRP um es zu aktivieren.
  5. Die PRP aktiviert mit Calciumchlorid fügen Sie 0,5 % (w/V) HA, als ein Gerüst hinzu. Diese ASC mit ECM, zusammen mit PRP, aktiviert durch Kalzium-Chlorid, und HA stehen für die ASC/ECM-Mischung.

4. ASC/ECM Mischung-basierte Behandlung

  1. Reinigen Sie das Knie des Patienten mit 5 % Betadine und legen Sie es in gewissem Sinne steril.
  2. Ertasten Sie die vorderen Knie für den gelenkspalt zwischen den Knochen tibiale und femoralen.
  3. Betäuben Sie die Injektionsstelle oberflächlich mit verdünnter Lidocain (1 mL von 1 % Lidocain mit 4 mL normale Kochsalzlösung verdünnt) aus der Haut, nur außerhalb der Gelenkkapsel.
  4. Die Innenseite der Gelenkkapsel mit verdünnter Ropivacain (1 mL 0,75 % Ropivacain mit 3 mL normale Kochsalzlösung verdünnt) zu betäuben.
  5. Mix 2 mL HA auf die 6-8 mL SVF in einer 20 mL Spritze durch die Spritze, Spritze-Stecker enthalten.
  6. Mithilfe einer Spritze, Spritze Connectors fügen Sie 0,4 mL Calciumchlorid 3-4 mL autologen PRP, die bereits vorbereitet und wird in einer 5-mL-Spritze bereit hinzu.
  7. Verbinden Sie 3,5-4,5 mL PRP/Kalzium-Chlorid in einer 5 mL Spritze mit ca. 8-10 mL HA/SVF-Mischung in eine 20 mL Spritze per Spritze, Spritze Stecker.
  8. Sofort injizieren Sie die Mischung (ca. 12-15 mL) langsam in das vordere tibiofemoralen femoralen Gelenk im Kniebereich mit 38 mm 18-Gauge-Nadel, mit oder ohne die Ultraschallkontrolle.
  9. Nach der Injektion Verband der Injektionsstelle mit Druck durch das Falten 4 x 4 Baumwoll Gaze 4mal und platzieren Bänder über die gefalteten 4 x 4-Gaze.
  10. Weisen Sie den Patienten noch für 60 min Zellhaftung zu bleiben.
  11. Weisen Sie den Patienten Aktivitäten für einschränken minimal 1 Woche nach der Entlassung aus der Klinik.
  12. Zurück in die Klinik für drei weitere Injektionen von PRP durch Kalzium-Chlorid über 3 Wochen aktiviert.

5. Nachbehandlung Follow-Up

  1. Bewerten Sie Patienten in der Woche von 2, 4 und 16 (18 oder 22) Schmerzen Verbesserung in Bezug auf die visuelle analog Skala (VAS) und Verbesserung der Funktion in Bezug auf physikalische Therapie-Parameter. Bestimmen Sie funktionelle Rating Index (FR), VAS und Bewegungsumfang (ROM) als zuvor beschriebenen26,27.
  2. Folgen Sie der Patient durch Nachbehandlung MRT 3 Monate nach der Behandlung.

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Representative Results

Drei Patienten (eine 87 Jahre alte Patientin mit Stufe 3 OA, eine 68 Jahre alt, männlich mit Stufe 3 OA, und ein 60-jährige Weibchen mit Stufe 3 OA) ohne jede bedeutende Vergangenheit Anamnese in die Klinik mit anhaltenden Knieschmerzen vorgestellt und gewünscht für potenzielle autologen Fettgewebe abgeleitet SVF Behandlung. Alle drei Patienten hatten ihre Knie von einem Orthopäden untersucht und waren angeboten, Knie-Totalprothese (TKR) haben und sträubten sich operieren lassen. Vor dem Eingriff erhielten alle drei Patienten mehrere Injektionen von Steroiden und HA ohne anhaltende Besserung.

Die 87 Jahre alte koreanische Patientin zum Zeitpunkt der Prüfung, klagte über starke Schmerzen (VAS-Score von 8; Abbildung 2A) während auf Rest. Sie beschrieb den Schmerz zu vergrößern ([FRI: 37; Abbildung 2A) beim Treppen hoch und runter gehen. Auf körperliche Untersuchung milde Gelenkschwellungen mit verminderter ROM und Zärtlichkeit mit Beugung (Abb. 2 b) festgestellt wurden. Allerdings war kein Ligament Laxheit geschätzt. Die McMurray und Apley Tests waren negativ. Eine vor der Behandlung-MRT zeigte eine verminderte Größe medialen Meniskus zusammen mit Verformung und Mazeration. (Abbildung 2, 2E, 2 Gund 2I).

Der zweite Patient einen 68 Jahre alten koreanischen männlich, klagte über schwere linke Knieschmerzen (VAS-Score: 7; Abbildung 3A) während auf Rest. Der Schmerz (FR: 33; Abbildung 3A) wurde beschrieben als Erhöhung beim Treppen hoch und runter gehen. Auf körperliche Untersuchung gab es leichte Fehlstellung mit milden Gelenkschwellungen. ROM (Abb. 3 b) wurde verringert. Darüber hinaus wurde keine Ligament Laxheit geschätzt. Die McMurray und Apley Tests waren negativ. Eine vor der Behandlung-MRT zeigte Knorpel sowie eine verminderte Größe Ausdünnung und medialen Meniskus zweitrangig gegenüber der früheren Meniscectomy (Abbildung 3, 3E, 3 Gund 3I) verformt. Der Patient wurde diagnostiziert, um haben 3 OA zu inszenieren.

Der dritte Patient, ein 60-Jahr-alten koreanischen weiblich, berichtet auch über starke Schmerzen (VAS-Score: 8; Abbildung 4A) auf Rest. Der Schmerz (FR: 36; Abbildung 4A) wurde beschrieben, wie die Erhöhung beim gehen. Der Patient hatte auch milde Knie Schwellung und verringerte ROM (Abbildung 4 b). Keine Bänder Laxheit geschätzt wurde. Die McMurray und Apley Tests waren negativ. Eine vor der Behandlung-MRT zeigte verringerte Größe medialen Meniskus mit Verformung und Mazeration, und es gab Knorpel Ausdünnung (Abbildung 4, 4E, 4 Gund 4I).

Behandlungsplan. Alle drei repräsentativen Patienten wurden daran gehindert, Einnahme von Steroiden, Aspirin, nichtsteroidale Antirheumatika (NSAR) und asiatischen pflanzliche Medikamente mindestens 1 Woche vor dem Eingriff. Nach der Einnahme von MRI bildgebenden Verfahren, wurden lipoaspirate gewonnen und verarbeitet wie oben verwiesen. Danach wurden die autologen Fettgewebe abgeleitet SVF mit ASC ECM, HA und Kalzium-Chlorid-aktivierte autologem PRP bis zu den Knien am Tag 0 injiziert. Es gab keine Komplikation durch Fettabsaugungen und gemeinsame Injektionen. Anschließend kehrte die Patienten in die Klinik in einer Woche, dann 2 Wochen und dann 3 Wochen für weitere Injektionen von HA und autologem PRP mit Calciumchlorid aktiviert.

Ergebnis. Nach der zweiten Woche der ASC/ECM Mischung Injektion verbessert der 87 Jahre alte Patientin Schmerzen und ROM (Abb. 2A und 2 b). Von der 16. Woche, der Patient Schmerzen und ROM deutlich verbessert durch mehr als 70 % (Abb. 2A und 2 b). Nachbehandlung MRI genommen nach der 16. Woche zeigte die erhöhte Dicke von hyalinem Knorpel-ähnliches Gewebe auf der medialen Seite des Knies (Abb. 2D, 2F, 2 H, und 2J). Zum Vergleich: die durchschnittliche Wirksamkeit Rate betrug 67 % in dieser klinischen Protokoll verwenden, an der 91 Patienten, und in 201315gemeldeten Daten.

Figure 2
Abbildung 2: Ergebnis der Schmerz Messungen (A) und verschiedener motion (B); und MRI sagittale (C-F) und koronalen (G-J) sequentielle T2 Ansichten des Knies von Patientenfall 1. * zeigt ein statistisch signifikantes Ergebnis (p < 0,05). Vorbehandlung-MRI-Scans (C: sequentielle Bild, 5/20; E: 6/20; G: 10/20; und ich: 11/20) zeigen Knorpel Läsionen (Pfeile). Nachbehandlung MRI scans auf 16 Wochen (D: 6/20; F: 7/20; H: 10/20; und J: 11/20) angeben, Knorpel-wie Geweberegeneration (Pfeilspitze), die von ASC/ECM Mischung-basierte Behandlung repariert worden ist. Diese Zahl wurde aus dem vorhergehenden Bericht von Pak Et Al. modifiziert 10. Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.

Des 68 Jahre alte männliche Patient Schmerzen und ROM verbessert nach der zweiten Woche der ASC/ECM Mischung Injektion (Abbildung 3A und 3 b). 18th Woche verbessert seine Schmerzen und ROM weiter zu 80 % (Abbildung 3A und 3 b). Wiederholt MRI genommen nach 18th Woche zeigten einen Anstieg in der Höhe von hyalinem Knorpel-ähnliches Gewebe auf der anterior medialen Seite des Knies (Abbildung 3D, 3F, 3 H und 3J).

Figure 3
Abbildung 3 : Ergebnis der Schmerz Messungen (A) und verschiedener motion (B); und MRI sagittale (C-F) und koronalen (G-J) sequentielle T2 Ansichten des Knies von Patientenfall 2. * zeigt ein statistisch signifikantes Ergebnis (p < 0,05). Vorbehandlung-MRI-Scans (C: sequentielle Bild 6/20; E: 7/20; G: 13/20; und ich: 14/20) zeigen Knorpel Läsionen (Pfeile). Nachbehandlung MRI scans auf 16 Wochen (D: 6/20; F: 7/20; H: 13/20; und J: 14/20) angeben, Knorpel-wie Geweberegeneration (Pfeilspitze), die von ASC/ECM Mischung-basierte Behandlung repariert worden ist. Diese Zahl wurde aus dem vorhergehenden Bericht von Pak Et Al. modifiziert 10. Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.

Der 60 Jahre alte Patientin Schmerzen und ROM verbessert etwa 50 % nach der zweiten Woche der ASC/ECM Mischung Einspritzung (Abb. 4A und 4 b). Wochenweise 22Nd verbessert den Schmerz und die ROM deutlich über 80 % (Abb. 4A und 4 b). Wiederholte MRI genommen nach der Woche 22Nd zeigten einen Anstieg in der Höhe von hyalinem Knorpel-ähnliches Gewebe auf der medialen Seite des Knies (Abbildung 4, 4F, 4 Hund 4J).

Figure 4
Abbildung 4 : Ergebnis der Schmerz Messungen (A) und verschiedener motion (B); und MRI sagittale (C-F) und koronalen (G-J) sequentielle T2 Ansichten des Knies von Patientenfall 3. * zeigt ein statistisch signifikantes Ergebnis (p < 0,05). Vorbehandlung-MRI-Scans (C: sequentielle Bild, 4/20; E: 5/20; G: 10/20; und ich: 11/20) zeigen Knorpel Läsionen (Pfeile). Nachbehandlung MRI scans auf 16 Wochen (D: 4/20; F: 5/20; H: 10/20; und J: 11/20) angeben, Knorpel-wie Geweberegeneration (Pfeilspitze), die von ASC/ECM Mischung-basierte Behandlung repariert worden ist. Diese Zahl wurde aus dem vorhergehenden Bericht von Pak Et Al. modifiziert 10. Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.

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Discussion

Im Jahr 2001 Zuk Et Al. isolierten Stammzellen aus Fettgewebe durch den Abbau von Kollagen-Matrix mit Kollagenase6. Danach zeigte die Gruppe, dass diese Stammzellen aus dem Fettgewebe isoliert verwandeln konnte, in Knorpel und anderen Geweben des Mesoderm Ursprungs, was beweist, dass diese Stammzellen mesenchymalen Ursprungs waren.

Ebenso ist das Verfahren in diesem Artikel vorgestellten ein modifiziertes Protokoll menschlichen Patienten ähnliche Methode zuweisen. Die wichtigste Änderung des Protokolls ist die Einarbeitung von geschlossenen System Spritzen bei der Beschaffung und Verarbeitung der lipoaspirate um den Luftkontakt zu minimieren und gleichzeitig die Leichtigkeit der Durchführung des Verfahrens. Mit solchen geschlossenen System Spritzen, wurde Fettgewebe über Fettabsaugung gewonnen. Dann wurden die lipoaspirate mit Kollagenase innerhalb der geschlossenen System Spritzen vermischt. Danach wurde die Kollagenase durch Verdünnung der Kollagenase-Konzentration innerhalb der geschlossenen System Spritzen aus dem Gemisch entfernt. Das Endergebnis ist eine sterile Fettgewebe abgeleitet SVF mit Leichtigkeit des Prozesses erhalten.

Mithilfe der ähnlichen Methode zeigte Pak im Jahr 2011 zum ersten Mal, dass körpereigenem Fettgewebe abgeleitet SVF OA Problempatienten von potenziell regenerierende Knorpel-ähnliches Gewebe verwendet werden kann. Später, Pak Et Al. auch gezeigt, dass autologe Fettgewebe abgeleitet SVF lässt sich Meniskus Riss und Chondromalazie Patellae durch Regeneration von Knorpel-wie Bindegewebe und hyalinem Knorpel-wie Gewebe, bzw. zu behandeln. Im Jahr 2013 Pak Et Al. berichtet eine Sicherheitsstudie mit 91 Patienten mit körpereigenem Fettgewebe abgeleitet SVF behandelt. Die mittlere Wirksamkeit der Studie betrug 67 %, Pflasterung der Straße auf die Möglichkeit der Anwendung von autologen Fettgewebe abgeleitet SVF im allgemeinen Patientenpopulation mit Knorpel beschädigt.

Eines der häufigsten Nebenwirkungen von Pak Et al.berichtet. im Jahr 2013 war Sicherheitsstudie Nachbehandlung Knie Gelenkschwellungen, die durch Stammzellen (1) Tod, erklärt werden kann, (2) Entzündung von RBCs in PRP enthalten und/oder 3) verbleibende Kollagenase, die in das Endvolumen von Fettgewebe abgeleitet SVF geblieben ist. Da MSCs in ECM von Fettgewebe11,12vorhanden sind, ist die Verdauung der lipoaspirate mit Kollagenase zu brechen, die Matrix, die Stammzellen zu mieten eine obligatorische Prozess12. Jedoch sollte nach Abbau von der Matrix, die Stammzellen zu veröffentlichen, den verbleibenden Rest Kollagenase voll das Endvolumen entnommen werden um eine mögliche Entzündung zu verhindern, die durch die verbleibende Kollagenase28produziert werden können. Obwohl Kollagenase Entzündungen verursachen kann, kann ein geringfügigen Betrag der Kollagenbildung in der letzte Band der Fettgewebe abgeleitet SVF kein Gelenkschwellungen auslösen. Solchen Endvolumen von körpereigenem Fettgewebe abgeleitet SVF mit einem geringfügigen Betrag der Kollagenbildung wurde sicher für die letzten paar Jahre zur OA der Knie durch Knorpel-ähnliches Gewebe regenerieren zu behandeln.

Vor kurzem wurden zwei nicht-enzymatische Methoden, um Fettgewebe abgeleitet SVF eingeführten29,30. Diese Methoden nutzen entweder mechanische Kraft oder Ultraschall (Schwingung) Kraft, anstelle von Kollagenase. Im Jahr 2018 D'Ambrosi Et Al. ein Ergebnis der Behandlung von vier osteochondrale Läsionen des Talus des Sprunggelenks mit Mikro-gebrochen, gereinigtes körpereigenem Fettgewebe, die mittels mechanischen Krafteinwirkung zum Zusammenbruch der Matrix29gewonnen wurde berichtet. Keine Kollagenase wurde verwendet, um die Matrix abbauen. Vier Patienten wurden mit der Mikro-gebrochen Fettgewebe (d.h. mechanisch kaputte Fettgewebe), für ihre Talus29behandelt. Diese vier Patienten zeigten klinische Besserung sechs Monate nach dem Eingriff. Keiner hatte irgendwelche Komplikationen. Jedoch auf diese Studie29gab es keine Berichte über mögliche Regeneration von Knorpel. Eine weitere Studie veröffentlicht in diesem Jahr mit Schwingungsenergie zeigte, dass die Schwingungsenergie in bestimmten Frequenz nicht ausreichte, um Stammzellen30zu isolieren.

Wie oben gezeigt, haben verschiedene Gruppen unterschiedliche Protokolle für die Verwendung eines autologen Fettgewebe zur Behandlung von verschiedenen degenerativer Gelenkerkrankungen. Das Protokoll kann von der Größe der Kanüle zur Fettabsaugung, die Menge an Fettgewebe verwendet, Art und Höhe der Kollagenase (falls vorhanden), Methode der Injektionen usw. variieren. Da MSCs in ECM von Fettgewebe vorhanden sind, kann die Wirkung von Kollagenase oder Reinigungsverfahren mit mechanischen Kräfte eine wichtige Rolle spielen. Vor allem, kann die Wirksamkeit von Kollagenase auf Faktoren wie die Größe des Fettgewebes, Menge an Fettgewebe, Konzentration von Kollagenase, Zeit und Temperatur der Inkubation mit Kollagenase und den Prozess der Beseitigung der übrig gebliebene abhängen. Kollagenase, die Zelle Schaden28verursachen können.

Es sei darauf hingewiesen haben, dass Kollagenase, da es ein wichtiger Bestandteil dieses Verfahrens, Stammzellen, enthält Fettgewebe abgeleitet SVF zu produzieren ist wirkt sich negativ auf das Endvolumen von Fettgewebe abgeleitet SVF kann. In diesem Verfahren ist Kollagenase gemischt mit verkürzten lipoaspirate, homogenisiert, inkubiert und dann abgewaschen. Während dieses Prozesses sind Stammzellen Kollagenase, ausgesetzt, die das Überleben der Stammzellen28nachteilig auswirken können. Zu viel Konzentration oder längerer Exposition der Kollagenbildung kann die Stammzellen Lebensfähigkeit in der Endvolumen28herabsetzen. Darüber hinaus kann zuviel der Kollagenbildung verließ der letzte Band verursachen, Entzündung des Gelenks da die Knorpelmatrix der gemeinsamen injizierten28Kollagenase brechen kann.

Neben den möglichen negativen Auswirkungen der Kollagenbildung führen Fettabsaugung andere möglichen Komplikationen. Um Fettgewebe abgeleitet SVF zu erhalten, muss zuerst Fettabsaugung durchgeführt werden. Durchführung von Fettabsaugungen, als andere medizinischen Verfahren, führt einige mögliche Komplikationen wie Unebenheiten der Haut Kontur, serome, Infektion, Perforation der Bauchwand, nekrotisierende Fasziitis, Fettembolien und Lungenembolie. Zu diesen Komplikationen zählen Höhenlinien Hautunebenheiten eine sehr häufige Nebenwirkung, die leicht vermieden werden können, durch kleine Kanülen und oberflächliche Fettabsaugungen31,32zu vermeiden. Serome, d., die h. eine Auflistung von seröse Flüssigkeit im abgesaugten Bereich, kann auch ein Ergebnis von aggressiven Fettabsaugung33sein. Andere möglichen Komplikationen wie Infektion, nekrotisierende Fasziitis, Perforation des Bauch-Wände, Fettembolien oder Lungenembolie sind möglich. Diese Komplikationen können jedoch auch durch strenge sterile Techniken und durch die Verbesserung der Therapietreue34verhindert werden.

Darüber hinaus alle drei Patienten in die Studie zunächst mit einem milden gemeinsame Erguss, ein deutliches Zeichen für Synovitis enthalten. Nach der Behandlung mit Fettgewebe abgeleitet SVF, alle diese Patienten gemeinsame Schwellung verbesserte. Aus diesem Grund ist es vernünftig anzunehmen, dass die Verbesserung der klinischen Symptome nicht wegen der möglichen knorpelregeneration, sondern durch die modulierende und entzündungshemmende Wirkung der Stammzellen und/oder PRP auf synovial Membrane35 ist , 36. Alternativ kann die Symptom-Verbesserung, modulierende und entzündungshemmende Wirkung der Stammzellen und/oder PRP auf synovial Membrane zusammen mit möglichen Regeneration von Knorpel-wie Gewebe eingebracht werden. Mehr Forschung ist erforderlich, um den wahren Mechanismus der Symptom-Verbesserung zu umreißen, homogenisiert diese perkutane intraartikuläre Injektion der Zelltherapie in Form von autologen, Fettgewebe abgeleitet SVF mit autologem PRP mit aktiviert Kalzium-Chlorid und/oder HA können eine alternative Behandlung für die aktuelle Strategie der Behandlung von Arthrose anbieten.

Wie beim Zusatz von autologem PRP ist besorgt, es ist allgemein anerkannt, dass PRP verschiedene Wachstumsfaktoren enthält und ausschlaggebenden Faktoren für MSCs injiziert zu wachsen und zu differenzieren37,38,39. PRP hat auch gezeigt, um eine neutralisierende Wirkung40Kollagenase haben. Über die Zugabe von Hyaluronsäure (HA), HA nachweislich eine mögliche Rolle als ein Gerüst-Material aufgrund seiner hohen Affinität zu Knorpelgewebe, und eine mögliche Rolle Stammzellen helfen bei der Durchdringung der Knorpel Matrix41haben.

Mehr neuen Verfahren zur Gewinnung von Fettgewebe abgeleitet SVF zur Verfügung stehen, ist eine Optimierung einer Methode zur Verarbeitung von lipoaspirate notwendig, den Prozess zu standardisieren. Allerdings kann dies eine schwierige Aufgabe aufgrund der Anzahl von Variationsmöglichkeiten bei der Erhebung und Verarbeitung von körpereigenem Fettgewebe abgeleitet SVF sein. Unterschiede in der Textur des subkutanen Fettgewebes bei jedem einzelnen Patienten aufgrund von Alterung oder den Grad der Adipositas, möglicherweise z. B. unterschiedliche Antworten auf die Kollagenase Tätigwerden in eine unterschiedliche Anzahl von ASC in der autologen Fettgewebe Gewebe-abgeleitete SVF42. Darüber hinaus kann die Zahl der Stammzellen in jedem Gramm des Fettgewebes von einem Patienten zum anderen wie gezeigt durch die große Variation der gemeldeten Stammzell-Zahlen in zahlreichen Publikationen7,19,20, unterscheiden. 21 , 22 , 23.

Dieses Protokoll in diesem Artikel vorgestellten ist eine neuartige, innovative Verfahren, die versuchen, die gegenwärtige Strategie der Behandlung von menschlichen Knie OA durch potenziell regenerierende Knorpel-ähnliches Gewebe mit perkutane Injektion von autologem Fettgewebe abgeleitet zu verbessern SVF. Die korrekte Verwendung von Kollagenase ist eine wichtige und entscheidende Schritt in diesem Protokoll. Mit geschlossen System Spritzen, die Sterilität zu halten, während die Bequemlichkeit der Durchführung des Verfahrens die Aufrechterhaltung der wesentlichen Änderung des Protokolls von Zuk Et al.entwickelt ist. 5 darüber hinaus Verwendung beim Menschen, die Restmenge der Kollagenbildung in der endgültigen Fettgewebe abgeleitet SVF enthaltenen unbedeutend, um eine gemeinsame Entzündung verhindern sollte. Gibt es Einschränkungen dieses Protokolls: Kollagenase Rückstände in das Endvolumen (obwohl dies vernachlässigbar sein kann), keine Gruppen, die einzeln PRP und HA, keine Biopsien keine Beweise, die ausschließlich der Verbesserung der klinischen Symptome durch PRP, die kleine injiziert zu kontrollieren Anzahl der Patienten (Pilotstudie), keine trotzt Komponenten von Fettgewebe abgeleitet SVF und keine Angabe der Anzahl der Stammzellen in jedem der 3 Patienten. Anwendung von Fettgewebe abgeleitet SVF für Erkrankungen wie ein Meniskus-Riss, Chondromalazie Patellae, Bandscheiben-Erkrankungen, eine verzögerte Heilung (oder nicht heilende) Knochen Fraktur, nicht heilende Haut Geschwür, Brustrekonstruktion, und andere Erkrankungen können verbessern Sie das klinische Ergebnis. Obwohl diese klinische Einsatzmöglichkeiten der SVF Fettgewebe abgeleitet sind, sind gründliche und kräftige klinische Untersuchungen für die Einbeziehung von Fettgewebe abgeleitet SVF in tatsächlichen klinischen Einstellungen notwendig.

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Disclosures

Die Autoren haben nichts preisgeben.

Acknowledgments

Der Autor räumt die Unterstützung aus dem Personal der Mipro Medical Clinic und die Figur-Design by Jaepil/David Lee. Unterstützt wurde diese Arbeit mit Forschungsstipendien von Bio & Medical Technology Development Program der NRF finanziert die MSIT (Anzahl NRF-2017M3A9E4078014); und die National Research Foundation von Korea (NRF) gefördert durch das Ministerium für Wissenschaft und IKT (Numeri NRF-2017R1A2B4002315 und NRF-2016R1C1B2010308).

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Material
5% Betadine (povidone-iodine)  Firson Co., Ltd. 657400260
2% Lidocaine  Daehan Pharmaceutical Co. 670603480
Tumescent solution  Myungmoon Pharm. Co. Ltd. N01BB01 The solution was composed of 500 mL normal saline, 40 mL 2% lidocaine, 20 mL 0.5% marcaine, and 0.5 mL epinephrine 1:1000.
Liberase TL and TM research grade  Roche Applied Science 5401020001
D5LR Dahan Pharm. Co., Ltd. 645101072 Dextrose 5% in lactated Ringer's solution 
Anticoagulant citrate dextrose solution  Fenwal, Inc. NDC:0942-0641 The solution was composed of 0.8% citric acid,
0.22% sodium citrate, and 0.223% dextrose.
3% (w/v) Calcium chloride  Choongwae Pharmaceutical Co. 644902101
0.5% (w/v) HA (Hyaluronic acid ) Dongkwang pharm. Co., Ltd. 645902030
0.25% Ropivacaine Huons Co., Ltd. 670600150
Equipment
3.0 mm Cannula  WOOJU Medical Instruments Co. ML30200
60-mL Luer-Lock syringe BD (Becton Dickinson)  309653
Centrifuge Barrel Kit  CPL Co., Ltd. 30-0827044
Tissue homogenizer that contains blades CPL Co., Ltd. 30-0827045
Rotating incubator mixer Medikan Co., Ltd MS02060092
Centrifuge Hanil Scientific Inc. CE1133
Magnetic Resonance Imaging Philips Medical Systems Inc. 18068
Ultrasound Imaging System Samsung Medison co., Ltd CT-LK-V10-ICM-09.05.2007

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