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Medicine

自己 Microfractured と距骨骨軟骨損傷の鏡視下手術の管理のための精製脂肪組織

doi: 10.3791/56395 Published: January 23, 2018

Summary

本研究の目的は、microfractured と精製脂肪由来幹細胞を使用して距骨骨軟骨病変の鏡視下手術治療のプロトコルを報告することです。

Abstract

近年、再生技術がますます勉強し、距骨の軟骨病変を治療するために使用されます。特に、いくつかの研究は脂肪組織由来間葉系幹細胞に彼らの注意を焦点を当てています。脂肪由来幹細胞 (ADSCs) は形態学的特徴とその他の間葉系細胞に似た性質を示すし、数行細胞に分化することができます。また、これらの細胞は 5,000 細胞組織の 1 グラムあたりの濃度を正常体重の 10-30% を表す、皮下組織で広く利用可能ではあります。

紹介したテクニックで最初のステップは、腹部と微視破壊および浄化; のプロセスから ADSCs を収穫次に、手術の手順は、以下の軟部組織の解離より良い共同可視化、標準の開く手順と比較してより高速な回復と完全 arthroscopically されます。関節鏡は最初のフェーズは病変の識別、分離、microperforations; と準備によって特徴付けられる2 番目の手順では、実行のドライには、病変のレベルで脂肪の注入が含まれます。

2016 年 1 月、2016 年 9 月の間は、4 人の患者は microfractured と精製脂肪距骨骨軟骨病変の鏡視下手術の治療を受けた。すべての患者は報告された合併症と臨床症状の改善の手術後 6 ヶ月を報告します。最新のフォロー アップで機能のスコアは有望であり、信頼性の高い痛みの軽減と距骨の軟骨病変を有する患者の改善手法を提供することを確認します。

Introduction

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関節鏡は、痛みを軽減する機能を復元して、特に若くてアクティブな患者の生活の質を向上させることを目的 (Olt) 距骨骨軟骨病変の治療のためのゴールド スタンダードです。

現在、鏡視下手術のテクニックは、3 つの方法で分類できます。修復の技術は、デブリドマンと病変のレベルで microperforations を介して骨髄由来の細胞を刺激します。再建の手法は、ostechondral の自家および異種移植片を使用して病変を置き換えられます。損傷した組織1,2,3,4,5,6 を再構築する多能性細胞を区別し、複製の機能を利用して再生技術.

近年、再生技術、Olt と特に間葉系幹細胞に由来する脂肪組織 (ADSCs)7,8の治療のため数多くの in vitroin vivoの研究の対象となっています。,9. これらの間葉系幹細胞展示その他の組織から分離された他の多能性細胞に類似した形態的, 機能的特性彼らはまたいくつかに分化する能力を持っているし、別の細胞ラインのin vitroin vivoの両方1011,12,13.これらの細胞に関する研究の焦点局在の主因、組織13,14グラム当たり 5,000 細胞濃度正常体重の 30% から 10% を表し、実際。その一方で、これらの細胞の使用を制限する要因を検査中に、処理に関連します。脂肪細胞、コラーゲン線維と正常血管コンポーネントの集合体を含む lipoaspirate コラーゲン、タイプ I、培養前に、の溶血を受ける酵素によって処理されます。ここでの目的は、microfractured と精製脂肪を使用して距骨骨軟骨病変の治療のためのプロトコルを説明します。

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Protocol

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すべてのプロシージャ実行 1964 ヘルシンキ宣言とその後の補正または匹敵する倫理と制度や国の研究会では、倫理的な基準を含む人間被験者研究基準。

1. 医療の歴史

  1. 患者の詳細な履歴と臨床検査を開始します。
    注: OLT 必要があります常に疑われる足首の不安定性の場合、剛性、痛み、関節の締まりと膨潤に関連付けられている繰り返しの捻挫。また、多くの場合、OLT は炎症や血管疾患、神経障害や神経疾患、糖尿病などの全身性疾患の既往が関連づけられます。薬や治療に影響を与える可能性があります医療の問題の使用を評価され、考慮する必要があります。

2. 臨床検査

  1. 足首や後肢足の変形を強調する起立位置に患者を評価します。筋肉や腱関数と足首の運動 (ROM) の範囲を評価します。最大屈伸時に特にびまん性の圧痛が存在する多くの場合、関節の関節のレベルでタッチ敏感なエリアに遭遇することも珍しくありません。
  2. 併用の足関節外側不安定性を識別するために前方および後方引き出しテストを実行します。
  3. 術前相談の間に次の臨床的・機能的スコアを記録: アメリカの整形外科の足と足首の社会 (AOFAS) 足首と後肢足スコア15、視覚アナログ スケール (VAS) 痛みのスコア16と 12 項目の短い形式健康調査 (SF-12)17

3. 放射線評価

  1. 両側荷重足と足首のレントゲン写真を実行します。これは、従来の重量軸受け前後 (AP) ほぞと足首の横方向荷重ビューので構成されます。距骨のより良い視覚化のための内部の回転の 15 度と中立的な立場では、AP のほぞを実行します。
    注: OLT の 50% だけはレントゲン写真; と診断されることができます。大きな病変の場合、見性に囲まれた戸建骨の領域は指摘18をすることができます。
  2. 従来計算された断層レントゲン写真撮影スキャン (ct) 足首を実行します。CT スキャンにより正確な位置と、病変の大きさも場合に剥離骨片を識別します。CT の弱点は、軟骨の状態を表示する機能です。前の研究は、CT19,20Olt を検出するため, 感度, 特異性 0.81 と 0.99 を示した。
  3. 足首の磁気共鳴画像 (MRI) を実行します。MRI は、軟骨と軟骨下骨評価の基本です。また、MRI は電離放射線を必要としない、軟部組織のより良い視覚化をことができます。文献は、感度と Olt21,22の検出に 96% の特異性を報告します。

4. 手術手技

  1. 収穫および脂肪組織の加工
    1. クラインのソリューションの準備: 10 mg/ml トリアムシノロン 0.1 mL、10 mL の 8.4% 重炭酸ナトリウム、エピネフリン 1: 1000 の 1 mL 50 mL の 1% リドカインの 9 グラム/L の生理食塩水 1 L。
    2. メスの刃で約 0.5 cm の 2 つパラ臍切開を作成します。クライン溶液約 300 mL を 60 mL 注射器を用いた 18 G 針 (図 1) 切開を通じて腹部の皮下脂肪組織に注入します。
    3. 20 mL の注射器に接続されている、および処理キット (図 2) に導入 13 G 鈍カニューレを使用して ADSCs の 40-45 mL を収穫します。通常、ペリ臍周辺地域で収穫を行います。
    4. クローズド システムで 100-130 mL lipoaspirate を挿入します。最初のクラスター削減を取得する大きなフィルターを介してデバイスに、lipoaspirate をプッシュします。同時に対応する食塩量は無駄バッグに向かって終了します。重要な役割は、オイル、血、生理食塩水の一時的なエマルジョンを取得するステンレス大理石による演奏です。食塩水の重力の対向流によって油の残留物や汚染された血液を削除します。
    5. この洗浄のステップ (クリアと lipoaspirate 黄色液流動が表示されます) 後、生理食塩水のフラックスを停止し、反転装置 (アップ グレー キャップ)、2 つ目の脂肪クラスター削減に 。10 mL 注射器で液を下から押して 2 番目の切削六角形フィルターを介してフローティング脂肪クラスターを押すことにより削減を取得します。デバイスの上部の開口部に接続されている 10 mL 注射器に最終製品を収集します。
      注意: 脂肪質のティッシュの処理キット標準 lipofilling テクニックが向上: 実際には、システムから成る閉じた、ブエノス ・ アイレス、低圧円筒システム ペリサイトの偉大な番号を含む流体と均一な製品を得るために。この手順は、軽度の機械的力を介して排他的脂肪細胞の処理と間質血管ニッチの整合性を維持できます。プロセスは、少なくとも心的外傷の可能です、酵素治療または展開しない短時間 (15-20 分) で利用可能な最終製品になります。破損していない vasculostromal のニッチは、治癒過程を助けます。
    6. ADSCs が収穫された後は、腹部に圧迫包帯を適用します。
  2. 手術と脂肪注入
    1. 止血帯、大腿部出血を減少しより良い鏡可視化1をレベルの 250 mmHg の圧力で脊髄くも膜下麻酔の下で仰臥位で患者を置きます。
    2. 皮膚の解剖学的ランドマークをそのペンでマークします。ランドマークは、医原性損傷を避けるために不可欠です。
      次のマーク (図 3)。
      両方の果 (横 (LM) と内側 (MM))
      識別と背筋- と - の底屈足関節前方共同ライン (JL)
      前脛骨筋腱 (TAT) とアキレス腱
      大伏在静脈、内果前だけを実行します。
      浅腓骨神経 (SPN)
    3. 最初に、前脛骨筋腱、ソフト スポットと一致するちょうど内側の前内側ポータルを実行します。このポータルは、アプローチのポータルを表します。ほとんどの場合、足首の背屈でうつ病、表示され明白です。
      1. ブレードと皮膚のみをカットし、鈍的切離でカプセルを穿孔します。伏在神経と大伏在静脈を避けるために注意してください。大伏在静脈は、神経は約 7.4 mm 横ポータルにポータルに横方向に 9 mm の位置です。これは 2 つの第一次観覧のポータルの 1 つを構成します。
    4. 共同線をチェック、前外側のポータルは、外側のくるぶしの内側を置き、外側指伸筋腱。
      注: 前外側ポータルを実行すると、中間の背側皮膚神経 (浅腓骨神経の側枝); 怪我を防ぐこのため、切断した後、皮膚、必ず鈍的切離。
    5. サイズと位置を評価するために軟骨を検査します。条件と、palpator と軟骨の品質を評価します。距骨骨軟骨病変は通常ある posteromedially または前外側。
      1. いくつかの外科医は大きい 4 mm の関節鏡を使用し、計測器をおいて関節の前方の陥凹が 30 ° の角度で広角の 2.7 mm の世界を使用して関節鏡治療を実行します。Talar ドームのほとんどにアクセスする非侵襲的な共同の気晴らしの技術とハイパー足関節底屈を使用できます。
      2. 後部の病変の場合, 経皮的関節をそらすし病変の露出を許可する Hintermann スプレッダーを配置します。Hintermann 拡散機は開放レバー腕以前に配置 talar 骨と脛骨内側または横に、病変側によると 2 K 線に適用されます。横方向の病変の場合脛骨の骨、関節のよりよい気晴らしを達成するために、腓骨を避けることで近位 K ワイヤーを挿入する注意してください。
    6. キューレットで病変を準備、破損して不安定な軟骨を取り外し、石灰化層と正規形を作成するために壊死、硬化の骨肩線で病変に含まれています。この手順では、標準的な鏡視下掻爬 (図 4) を使用します。
    7. Microperforations を実行する丸く外側から病変の内側に軟骨下骨から骨髄幹細胞を刺激します。
      1. それらの間に約 3 mm の間隔で穿孔を行います。微小欠陥 (図 5) の下に健康な軟骨下骨の軟骨 Pick を使用を誘発します。
        注: フィブリン血栓の形成で起因する出血。血液凝固の炎症カスケードの活性化を介して、製品リリース血管作動性メディエーター、成長因子とサイトカイン。これらの要因は、脈管侵襲と間葉系幹細胞の軟骨病変部への移行を促進する力を持っています。線維芽細胞、軟骨細胞、骨芽細胞に分化し、病変の修復の刺激で重要な役割を果たすこれら多能性細胞を刺激します。関節の環境でパラクリン増殖因子は、細胞外マトリックスの形成と線維軟骨の生産を促進します。同じ時に、骨病変部の細胞は徐々 に成熟した骨に置換される幼若骨組織を生成します。
    8. 吸引と関節が完全に乾くまで綿スポンジを使用して残りの液体のシェーバーを使用して関節内の水を削除します。
  3. 脂肪由来幹細胞の注入
    1. 脂肪由来幹細胞は、以前 2 つのポータル (前内側や前外側) のいずれかを使用して関節に 4.1.3 の手順で準備の 5-7 mL を注入します。
    2. ターニケットをリリースします。

5. 術後のケア

  1. 完全放電の作動肢での 15 日間の足首の動きは避けてください。
  2. 術後後 15 日目に足首のアクティブおよびパッシブの動きが許可するは、完全に回復し、可動域に到達するまで。
  3. 手術後 30 日間の充電を許可します。

6. 臨床およびレントゲン写真のフォロー アップ

  1. 臨床的に行えた 6 と 12 ヶ月で、その後、毎年患者を評価します。フォロー アップのプロトコルの各終点15,16,17SF 12 VAS 疼痛スコアと後肢足スコア AOFAS 足首から成ります。放射線透過試験には、MRI と運営の足首の CT スキャンが含まれています。

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Representative Results

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2016 年 1 月、2016 年 9 月の間は、4 人の患者は microfractured と精製脂肪距骨骨軟骨病変の鏡視下手術の治療を受けた。すべての患者は、手術後 6 ヶ月の臨床症状の改善を報告しました。表 1に予備的な臨床結果が報告されます。合併症は報告されませんでした。

近年では、足と足首の病態の治療のための ADSCs の使用が増加しています。2013 年キム23治療 65 高齢の患者は、症候性 OLT は、タイプの処置のための分割のため 50 歳以上。
-骨髄刺激を分離
-ADSCs と共同で骨髄刺激

最終的なフォロー アップでは、併用治療患者は孤立した骨髄刺激治療と比較して有意な臨床症状の改善を示した。後続調査、同じグループで24、OLT の治療のため確認方法 SVF と骨髄刺激の併用治療は孤立した微視破壊よりも優れていた。

2016 年、キム25は、骨髄刺激と踵骨骨切り術をスライド横 49 患者の転帰を評価しました。26 人の患者は、MSC 注入を施行した.手術後 1 年 MSC で治療された患者は、回スコアが高いと臨床転帰を報告しました。最近、キム et al.26は、MSC なし supramalleolar 骨切り術、骨髄刺激が患者と比較して、高い臨床および放射能結果を報告した後 MSC 注入治療を受けた患者が扱われることを指摘しました。

Figure 1
図 1: アドレナリンとリドカインを含む食塩 20 g カニューレを使用して腹部のレベルで注入されます。脂肪吸引、注射器に接続されている 13 g カニューレを使用します。この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください

Figure 2
図 2: 脂肪質のティッシュの処理キットわたる脂肪組織の浄化用使い捨てキットで構成されています。食塩液に浸漬 ADSCs 任意のトラウマを回避し、間葉系幹細胞と血管を含む vasculostromal ニッチを維持したまますべての手順が実行されます。ユニットは、フィルターと脂肪組織の砥用ビーズ透明なプラスチックの筒で構成されています。この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください

Figure 3
図 3: 手術計画時に足首の外側.仰臥位で患者の手術に必要な関節のすべてのランドマークを識別するために便利です。
午前 = 前内側ポータル
アル = 前外側ポータル
MM = 果
LM = 外側くるぶし
TAT tibalis 腱を =
JL = 共同ライン
SPN 浅腓骨神経を =この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください

Figure 4
図 4: 鏡視下ビュー 。損傷した軟骨と壊死と硬化の骨削除キュレットを使用して病変を準備この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください

Figure 5
図 5: 鏡視下ビュー 。骨軟骨病変のレベルで実行される微小出血と軟骨下骨からの間葉系幹細胞の漏れを刺激します。この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください

患者 術前 手術後 6 ヶ月
AOFAS VAS SF 12 AOFAS VAS
PC MCS
1 44 8 31.1 32.4 88 3
2 32 7 27.5 42.1 78 2
3 52 9 40.1 28.7 87 2
4 59 8 36.6 41 82 2
意味 46.75 8 33.83 36.05 83.75 2.25

表 1: フォロー アップの 6 ヶ月間で臨床結果。AOFAS: アメリカの整形外科のフィートおよび足首社会スコア;痛みの VAS: 視覚アナログ尺度SF-12:12 項目の短い形式の調査;MC: 精神コンポーネント スコア;PC: 物理コンポーネント スコア。

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Discussion

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近年、臨床および前臨床試験は、別の筋骨格系疾患を治療するために ADSCs の効果に関する彼らの注意を集中しています。この記事の目的は、鏡視下手術 microperforations と microfractured と精製脂肪を使用して距骨骨軟骨病変の治療のためのプロトコルを説明します。プロトコルには、合併症の高いリスクのいくつかの重要な手順が含まれます。脂肪収穫時に合併症は、局所または全身合併症に分けることができます。

最も一般的な術後合併症は、2.7% の発生率と、輪郭の凹凸です。これは、小さなカニューレを使用して、ない表面的な脂肪吸引を行うと、吸引をオフにして、切開を終了するときに回避できます。まれに、根本的な結合組織疾患症例における紅斑、壊死、色素沈着などの皮膚の状態は見られる27,28をすることができます。Seromas が頻繁に単一空洞の形成につながる治療部位に嚢胞穿刺液のコレクションのための積極的な脂肪吸引の結果これは高い BMI29患者で最も一般的です。感染は非常にまれな合併症 (< 1%) リドカイン30の抗菌効果、小切開、生殖不能の技術の組み合わせのためかもしれない。

文献は、肺塞栓症、脂肪塞栓症、敗血症、壊死性筋膜炎、腹部臓器の穿孔などの脂肪吸引後以降の人生を脅かす合併症を報告します。死の最も一般的な原因は、肺血栓塞栓症です。これらの合併症は不妊、貧しい患者のコンプライアンスと寛容な術後放電30の不足のためです。

また、関節鏡の中には合併症を引き起こすことができます重要なステップ: 前内側や前外側ポータル31を使用してこのプロトコルでは鏡視下手術のすべてのプロシージャが実行されます。このアプローチで最も多い合併症は、神経とその枝32,33の術前マーキングにもかかわらず、患者の 1.04% で報告された、浅腓骨神経の赤字です。さらに、この神経の変化を考慮した増加の危険: 解剖学的研究は人口の 50% は、2 つの分岐を提示、これらは非常に可変幅 (1 ~ 13 mm 程度) で最大 5 枝を達することができることを実証しています。

プロトコルで説明する手法は、脂肪組織から採取した間葉系幹細胞と微小破壊の効果を組み合わせたものです。Microperforations 修復のティッシュの開発を刺激する: 出血, 線維軟骨を生成する、間葉系細胞の漏洩を生成する軟骨下骨を掘削します。微小の成功は、厳密には、病変の大きさに関連します。場合は病変が 1.5 cm 未満2、ネオ形成線維軟骨組織が硝子軟骨と下の機械的性質、質的に異なる高で症状の解決との適切な賠償にできます。例34,35の割合です。フィブリン接着剤36の足場に配置してさまざまな成長要因 (TGFb、GH、および FGF 2) と共同で培養、ADSCs は硝子軟骨の表現型の新組織を形成します。

記載した技術は、周皮細胞、軟骨のこの方法で治癒を促進、間質血管ニッチそのままの id を維持します。また、ADSCs はパラクリン生理活性分子の品種を作り出す、生理学的癒しのプロセスをアクティブにすることができます。最終製品は、穏やかな機械的方法のおかげで 20 分以内で利用可能です。最後に、米国食品医薬品局、に従って ADSCs、最低限の操作します。

MSCs の使用は常に増加していると李37のとおり今後の研究する必要があります同種の ADSCs の使用に焦点を当てます。Allotransplant の利点は多数でしょう。まず、処理し、製品の標準化が容易になります。脂肪吸引や処理手順を除去できるし、健康なドナーが事前選択でき, 彼サイトカインと細胞マーカー発現プロフィールによると MSCs38の効果を向上させます。

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Disclosures

フェデリコ ・ ジュゼッペ ・ Usuelli、MD は、インテグラと Geistlich、助成金から個人的な費用と、ジマーから提出した応募作品以外の経費個人を報告します。

Acknowledgments

手順は、Lipogems システムを使用して実行します。

Materials

Name Company Catalog Number Comments
PROCESS KIT - PROCESSING KIT FOR FAT TISSUE LIPOGEMS LG PK 60 Lipogems Kit to obtain microfractured and purified ADSCs
HINTERMANN SPREADER INTEGRA 119654 The spreader allow to access most of the talar dome, in particular in case of posterior lesion
CUP CURETTE ARTHREX AR-8655-02 To remove the damaged cartilage and necrotic and sclerotic bone
CHONDRAL PICK 30° TIP / 60° TIP ARTHREX AR-8655-05
AR-8655-06
To perfrom microperforation at the level of the lesion, stimulating bleeding from the subchondral bone
SHAVER ARTHREX AR-7300SR To clean the joint and aspirate water

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

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自己 Microfractured と距骨骨軟骨損傷の鏡視下手術の管理のための精製脂肪組織
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D'Ambrosi, R., Indino, C., Maccario, C., Manzi, L., Usuelli, F. G. Autologous Microfractured and Purified Adipose Tissue for Arthroscopic Management of Osteochondral Lesions of the Talus. J. Vis. Exp. (131), e56395, doi:10.3791/56395 (2018).More

D'Ambrosi, R., Indino, C., Maccario, C., Manzi, L., Usuelli, F. G. Autologous Microfractured and Purified Adipose Tissue for Arthroscopic Management of Osteochondral Lesions of the Talus. J. Vis. Exp. (131), e56395, doi:10.3791/56395 (2018).

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