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Medicine

Microfractured autólogo e purificado tecido adiposo para gestão artroscópica das lesões osteocondrais do tálus

doi: 10.3791/56395 Published: January 23, 2018

Summary

O objetivo deste estudo é relatar um protocolo para o tratamento artroscópico das lesões osteocondrais do tálus usando microfractured e células-tronco adiposo-derivado purificadas.

Abstract

Nos últimos anos, técnicas regenerativas foram cada vez mais estudadas e usadas para tratar lesões osteocondrais do tálus. Em particular, vários estudos têm focado sua atenção as células-tronco mesenquimais derivadas de tecido adiposo. Células-tronco adiposo-derivado (ADSCs) exibem características morfológicas e propriedades semelhantes a outras células mesenquimais e são capazes de se diferenciar em várias linhas celulares. Além disso, essas células também são amplamente disponíveis no tecido subcutâneo, representando 10-30% do peso corporal normal, com uma concentração de 5.000 células por grama de tecido.

A técnica apresentada, a primeira etapa envolve a colheita ADSCs do abdômen e um processo de microfratura e purificação; em seguida, o procedimento cirúrgico é realizado inteiramente artroscopicamente, com menos dissecção de tecidos moles, melhor visualização conjunta e uma recuperação mais rápida em comparação com os procedimentos padrão de abrir. Artroscopia é caracterizada por uma primeira fase em que a lesão é identificada, isolada e preparada com microperfurações; a segunda etapa, realizada a seco, envolve a injeção de tecido adiposo a nível da lesão.

Entre janeiro de 2016 e setembro de 2016, quatro pacientes foram submetidos a tratamento artroscópico da lesão osteocondral do tálus com microfractured e purificado de tecido adiposo. Todos os pacientes relataram melhora clínica, seis meses após a cirurgia sem complicações relatadas. Resultados funcionais no seguimento mais recente são encorajadores e confirmam que a técnica proporciona alívio da dor confiável e melhorias em pacientes com lesão osteocondral do tálus.

Introduction

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Artroscopia é o padrão ouro para o tratamento de lesões osteocondrais do tálus (OLTs) com o objetivo de alívio da dor, restaurando a funcionalidade e melhorando a qualidade de vida, especialmente em pacientes jovens e ativos.

Atualmente, técnicas artroscópicas podem ser classificadas de três maneiras. A técnica reparativa estimula células derivadas da medula óssea através de um desbridamento e microperfurações ao nível da lesão. A técnica reconstrutiva substitui a lesão utilizando um enxerto autólogo ou heterólogo ostechondral. A técnica regenerativa explora a capacidade das células multipotentes diferenciar e replicar para reconstruir o tecido danificado1,2,3,4,5,6 .

Nos últimos anos, técnicas regenerativas têm sido objecto de numerosos estudos in vitro e in vivo para o tratamento de OLTs e particularmente mesenquimais células-tronco derivadas de tecido adiposo (ADSCs)7,8 , 9. essas células-tronco mesenquimais apresentam características morfológicas e funcionais semelhantes a outras células multipotentes, isoladas de outros tecidos; Eles também têm a capacidade de se diferenciarem em vários e celulares diferentes linhas em vitro e em vivo10,11,12,13. O foco na pesquisa sobre essas células é principalmente devido à sua localização, na verdade, eles representam de 10% a 30% do peso corporal normal, com uma concentração de 5.000 células por grama de tecido13,14. Por outro lado, um fator que limita o uso dessas células está relacionado ao seu manuseamento durante os procedimentos de laboratório. O lipoaspirate contendo agregados de adipócitos, fibras de colágeno e componentes vasculares normais é enzimaticamente processada com colágeno A tipo I e submetido a hemólise antes de cultura. O objetivo aqui é descrever o protocolo para o tratamento das lesões osteocondrais do tálus usando microfractured e purificado de tecido adiposo.

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Protocol

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Todos os procedimentos realizados nos estudos envolvendo participantes humanos estavam em conformidade com os padrões éticos do Comitê de pesquisa institucional e/ou nacional e com a declaração de Helsinque 1964 e suas alterações posteriores ou ético comparável padrões.

1. o histórico

  1. Inicie o exame clínico com um histórico detalhado do paciente.
    Nota: Um OLT sempre deve ser suspeitado em caso de instabilidade do tornozelo com entorses repetidas associadas com inchaço, rigidez, dor e bloqueio comum. Além disso, em muitos casos pode ser associado com uma história de doença sistêmica, como doença inflamatória ou vascular, neuropatia ou doença neurológica e diabetes OLT. O uso de drogas ou problemas médicos que possam influenciar a cura deve ser avaliado e levado em conta.

2. clínica exame

  1. Avalie o paciente em posição ortostática para destacar o tornozelo ou pés hind deformidade. Avalie a escala de função e tornozelo músculo e tendão de movimento (ROM). Uma ternura difusa está frequentemente presente, especialmente durante a extensão e flexão máxima, e não é raro encontrar uma área sensível ao toque, ao nível da articulação articular.
  2. Efectue um teste de gaveta anterior e posterior para identificar uma instabilidade do tornozelo lateral concomitante.
  3. Durante a consulta pré-operatória, gravar os resultados clínicos e funcionais seguintes: ortopédica americana do pé & tornozelo Society (AOFAS) do tornozelo e pé hind escores15, escala Visual analógica (VAS) dor Pontuação16e 12-Item forma abreviada Saúde Survey (SF-12)17.

3. Avaliação radiológica

  1. Execute um peso bilateral, tendo a radiografia do pé e tornozelo. Isto consiste em convencional do peso-rolamento ântero-posterior (AP) do mortise e vistas de peso-rolamento laterais do tornozelo. Execute do mortise AP em posição neutra e com 15 graus de rotação interna para uma melhor visualização do tálus.
    Nota: Apenas 50% de OLT pode ser diagnosticada com radiografia; em caso de lesões grandes, uma área de moradia osso rodeado de radiolucência pode ser notável18.
  2. Execute um convencional computadorizado tomografia computadorizada-scan (tomografia) do tornozelo. Uma tomografia permite uma localização precisa e o tamanho da lesão, identificando também fragmentos ósseos em caso de desprendimento. O ponto fraco de CT é a capacidade de mostrar o status da cartilagem. Um estudo anterior mostrou uma sensibilidade e especificidade de 0,81 e 0,99, respectivamente, para a detecção de OLTs no CT19,20.
  3. Realize a ressonância magnética (RM) do tornozelo. Ressonância magnética é fundamental na avaliação de osso de cartilagem e subcondral. Além disso, a ressonância magnética não envolve radiação ionizante e permite uma melhor visualização do tecido mole. A literatura relata uma sensibilidade e especificidade de 96% na detecção de OLTs21,22.

4. técnica cirúrgica

  1. Colheita e processamento do tecido adiposo
    1. Preparar a solução de Klein: 1 L de solução salina de 9 g/L, 50 mL de lidocaína a 1%, 1 mL de epinefrina 1: 1000, 10 mL de bicarbonato de sódio 8,4% e 0,1 mL de 10 mg/mL de triancinolona acetonina.
    2. Crie dois pará-umbilical incisões de cerca de 0,5 cm com uma lâmina de bisturi. Injete aproximadamente 300 mL da solução de Klein do tecido adiposo subcutâneo do abdômen através das incisões utilizando seringas de 60 mL com uma agulha de 18G (Figura 1).
    3. Colheita de 40-45 mL de ADSCs usando uma cânula romba 13G anexado a uma seringa de 20 mL e introduzido o kit de transformação (Figura 2). Normalmente, execute a colheita na área peri-umbilical.
    4. Inserir 100-130 mL de lipoaspirate no sistema fechado. Empurrar o lipoaspirate para o dispositivo através de um filtro grande para obter uma primeira redução de cluster; ao mesmo tempo, uma quantidade correspondente de solução salina sai em direção a bolsa desperdiçando. Um papel fundamental é desempenhado por bolinhas de aço inoxidável para obter uma emulsão temporária entre óleo, sangue e soro fisiológico. Remova resíduos de óleo e sangue contaminado por uma contracorrente de gravidade de solução salina.
    5. Após esta etapa de lavagem (a solução fluindo aparece clara e o amarelo de lipoaspirate), parar o fluxo de solução salino e reverter o dispositivo (cap cinza acima), levando à redução do segunda cluster adiposa. Obter a redução, empurrando os clusters adiposos flutuantes através do filtro de corte segundo hexagonal, empurrando o fluido de baixo com uma seringa de 10 mL. Colete o produto final em uma seringa de 10 mL, conectada à abertura superior do dispositivo.
      Nota: O kit de transformação para o tecido adiposo melhora a técnica padrão lipofilling: na verdade, o sistema consiste de um sistema cilíndrico fechado, imersão completa, baixa pressão, a fim de obter um produto uniforme e fluido contendo um grande número de pericitos. Este procedimento permite a transformação de células adiposas exclusivamente através de forças mecânicas suaves e preservando a integridade do nicho vascular do estroma. O processo é o menos traumático possível e faz com que o produto final disponível em um curto período de tempo (15-20 min), sem tratamentos enzimáticos ou expansão. Sem danos vasculostromal nichos ajudam o processo de cicatrização.
    6. Uma vez que o ADSCs foram colhidas, aplica uma bandagem de compressão no abdômen.
  2. Procedimento cirúrgico e injeção de tecido adiposo
    1. Coloca o paciente em posição supina sob raquianestesia com um torniquete, a uma pressão de 250 mmHg, no nível da coxa para diminuir o sangramento e permitir uma melhor visualização artroscópica1.
    2. Marca os pontos anatômicos na pele com uma caneta de dermographic. Marcos são essenciais para evitar lesões iatrogênicas.
      Marcar o seguinte (Figura 3):
      ambos os maléolos (lateral (LM) e medial (MM))
      a interlinha articular anterior (JL), identificada com dorsi - e -flexão plantar da articulação do tornozelo
      o tendão tibial anterior que (TAT) e do tendão de Aquiles
      veia safena o grande, que corre à frente do maléolo medial
      o nervo fibular superficial (SPN)
    3. Primeiro, execute o portal ântero-medial só medial ao tendão anterior tibial, coincidindo com um ponto fraco. Este portal representa o portal de abordagem. Na maioria dos casos, uma depressão com o tornozelo em dorsiflexão é visível e palpável.
      1. Cortar somente a pele com uma lâmina e então perfurar a cápsula por dissecção romba. Tome cuidado para evitar o nervo safeno e da veia grande safena. A veia safena é 9mm localizado lateralmente ao portal, enquanto o nervo é cerca de 7,4 mm lateral para o portal. Isto constitui um dos dois portais de visualização principal.
    4. Verifique a linha comum, coloque o portal ântero-lateral, medial para o maléolo lateral e lateral ao tendão extensor dos dedos.
      Nota: Ao executar o portal ântero-lateral, evitar danos ao nervo cutâneo dorsal intermédio (ramo lateral do nervo fibular superficial); por esta razão, após o corte, a pele deve ser seguida por dissecção romba.
    5. Inspecione a cartilagem articular para avaliar o tamanho e posição. Avalie a condição e a qualidade da cartilagem com o palpator. Lesões osteocondrais do tálus estão normalmente localizadas ou posteromedially ou anterolateralmente.
      1. Realize o tratamento artroscópico, usando arthroscopes de 2,7 mm grande angular com um ângulo de 30°, embora alguns cirurgiões usará um artroscópio maior de 4 mm e manter o instrumento no recesso anterior da articulação. Técnicas de distração conjunta não-invasivos e flexão plantar hiper podem ser usados para acessar a maioria da cúpula do tálus.
      2. No caso de uma lesão posterior, por via percutânea, coloque um propagador Hintermann para distrair a articulação e permitir a exposição da lesão. O propagador Hintermann tem uma alavanca de abertura do braço aplicado em dois fios de Kirschner previamente posicionados na tíbia e osso do tálus medialmente ou lateralmente, de acordo com o lado da lesão. No caso de uma lesão lateral, tome cuidado para inserir o fio de Kirschner proximal no osso da tíbia, evitando a fíbula, para alcançar melhor distração da articulação.
    6. Preparar a lesão com uma cureta, remover a cartilagem danificada e instável, a camada calcificada e osso necrótico e esclerótico, a fim de criar uma forma de regular continham lesão com bordas de ombro. Para esta etapa, use uma padrão cureta artroscópica (Figura 4).
    7. Estimula as células-tronco da medula óssea do osso subcondral realizando microperfurações redondamente do exterior para o interior da lesão.
      1. Realize perfurações com intervalos de cerca de 3 mm entre eles. Induzi a microfraturas usando uma picareta condral no osso subcondral saudável por baixo do defeito (Figura 5).
        Observação: Uma hemorragia resulta na formação de um coágulo de fibrina. Coagulação de produtos, através da ativação da cascata inflamatória, liberar mediadores vasoativas, fatores de crescimento e citocinas. Esses fatores têm o poder de estimular a invasão vascular e migração de células-tronco mesenquimais à porção condral da lesão. Estas células pluripotentes são estimuladas a se diferenciar em fibroblastos, condrócitos e osteoblastos e desempenham um papel importante na estimulação de reparação da lesão. Fatores de crescimento parácrina no ambiente articular promover a formação de matriz extracelular e a produção de fibrocartilagem. Ao mesmo tempo, as células da parte da lesão óssea produzem um tecido ósseo imaturo que é progressivamente substituído por um osso maduro.
    8. Remova a água intra-articulares, usando a máquina de barbear em aspiração e o líquido restante com uma esponja de algodão até a articulação esteja completamente seca.
  3. Injeção de células-tronco derivadas adiposo
    1. Injete 5-7 mL de células-tronco derivadas adiposo, preparado anteriormente na etapa 4.1.3, na articulação do tornozelo usando um dos dois portais (ântero-medial ou ântero-lateral).
    2. Libere o torniquete.

5. pós-operatório cuidados

  1. Evite movimentos de tornozelo durante 15 dias, com o membro operado em descarga completa.
  2. 15 dias após a cirurgia, permita movimentos ativos e passivos do tornozelo, até a completa recuperação e amplitude de movimento é alcançado.
  3. Permita a carga 30 dias após a cirurgia.

6. clínico e radiográfico de acompanhamento

  1. Avalie pacientes clinicamente e radiograficamente aos seis e doze meses e, posteriormente, anualmente. O protocolo de acompanhamento consiste AOFAS tornozelo e pés hind partituras, pontuação de dor VAS e SF-12 em cada ponto de extremidade15,16,17. Exame radiográfico inclui uma ressonância e tomografia do tornozelo operado.

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Representative Results

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Entre janeiro de 2016 e setembro de 2016, quatro pacientes foram submetidos a tratamento artroscópico da lesão osteocondral do tálus com microfractured e purificado de tecido adiposo. Todos os pacientes relataram melhora clínica, seis meses após a cirurgia. Os resultados clínicos preliminares são relatados na tabela 1. Sem complicações foram relatadas.

Nos últimos anos, aumentou-se o uso de ADSCs para o tratamento de patologias do pé e do tornozelo. Em 2013, Kim et al . 23 tratados 65 pacientes idosos, mais de 50 anos para a divisão de OLT sintomático para o tipo de tratamento:
-isolado a estimulação da medula
-estimulação da medula em associação com ADSCs

No seguimento final, os pacientes com um tratamento combinado mostrou melhora clínica significativa em comparação com o tratamento de estimulação da medula isolada. Um estudo subsequente, conduzido pelo mesmo grupo24, para o tratamento da OLT, confirmou que o tratamento combinado de estimulação SVF e medula era superior a microfratura isolada.

Em 2016, Kim et al . 25 avaliou os resultados em 49 pacientes tratados com estimulação da medula e lateral deslizante osteotomia do calcâneo. Vinte e seis pacientes foram submetidos a injeção de MSC. Um ano após a cirurgia, os pacientes tratados com MSC relataram uma maior pontuação do ICRS e os resultados clínicos. Recentemente, Kim et al. 26 Note-se que os doentes tratados com injeção de MSC após estimulação de osteotomia e medula supramalleolar relatou maiores resultados clínicos e radiológicos, em comparação com pacientes tratados sem MSC.

Figure 1
Figura 1: solução salina contendo adrenalina e lidocaína é injectada no nível do abdome usando uma cânula de 20 g. Para a lipoaspiração, use uma cânula de 13G conectada a uma seringa. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Figure 2
Figura 2: O kit de transformação para o tecido adiposo consiste de um kit de uso único para a lipoaspiração e a purificação do tecido adiposo. Todos os procedimentos são realizados com os ADSCs imergidos em uma solução salina, evitando qualquer trauma e mantendo intacta os nichos de vasculostromal contendo células-tronco mesenquimais e pericitos. A unidade consiste em um cilindro de plástico transparente com filtros e missangas para as microfraturas do tecido adiposo. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Figure 3
Figura 3: fora vistas do tornozelo durante o planejamento cirúrgico. Com o paciente em posição supina, é útil identificar todos os monumentos da articulação necessária para o procedimento cirúrgico.
AM = portal ântero-medial
AL = portal ântero-lateral
MM = maléolo medial
LM = maléolo lateral
TAT = tendão anterior tibalis
JL = interlinha articular
SPN = nervo fibular superficial clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Figure 4
Figura 4: visão artroscópica. A lesão é preparada usando uma cureta removendo danificada cartilagem e o osso necrótico e esclerótico clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Figure 5
Figura 5: visão artroscópica. Microfraturas, executadas no nível da lesão osteocondral, estimulam o sangramento e escapamento de células-tronco mesenquimais do osso subcondral. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Pacientes Pré-operatórias 6 meses após a cirurgia
AOFAS VAS SF-12 AOFAS VAS
PCS 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
Quer dizer 46,75 8 33.83 36.05 83,75 2.25

Tabela 1: resultados clínicos aos 6 meses de acompanhamento. AOFAS: O americano ortopédico pé e tornozelo sociedade Pontuação; VAS: Escala Visual analógica para dor; SF-12: 12-Item formulário curto inquérito; MCS: Componente Mental Pontuação; PCS: Pontuação componente física.

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Discussion

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Nos últimos anos, ensaios pré-clínicos e clínicos têm focado sua atenção o efeito da ADSCs para tratar diferentes patologias músculo-esqueléticas. O objetivo deste artigo é descrever o protocolo para o tratamento das lesões osteocondrais do tálus usando microfractured e purificado de tecido adiposo em associação com microperfurações artroscópica. O protocolo envolve várias etapas críticas com alto risco de complicações. Durante a colheita de gordura, as complicações podem ser divididas em complicações locais ou sistêmicas.

A complicação pós-operatória mais comum é a irregularidades de contorno, com uma incidência de 2,7%. Isto pode ser evitado usando cânulas pequenas, não realizando a lipoaspiração superficial e desligar a sucção quando sair as incisões. Raramente, doenças de pele como hiperpigmentação, necrose e eritema em pacientes com doença do tecido conjuntivo subjacente podem ser visto27,28. Seromas são frequentemente o resultado de lipoaspiração agressivo devido a coleção de líquido seroso em uma área tratada, levando à formação de uma cavidade única; Isto é mais comum em pacientes com elevado IMC29. A infecção é uma complicação muito rara (< 1%) e isto pode ser devido a uma combinação de técnica estéril, pequenas incisões e os efeitos antibacterianos de lidocaína30.

A literatura relata subsequentes complicações fatais após lipoaspiração, tais como embolia pulmonar, embolia gordurosa, sepse, fascite necrosante e perfuração de órgãos abdominais. A causa mais comum de morte é a tromboembolia pulmonar. Estas complicações são devidas à falta de esterilidade, pobre adesão do paciente e descarga pós-operatória permissiva30.

Também durante a artroscopia, existem etapas críticas que podem levar a complicações: neste protocolo, todos os procedimentos por via artroscópica são executados usando um portal ântero-medial e ântero-lateral31. A complicação mais frequente com esta abordagem é um déficit do nervo fibular superficial, relatado em 1,04% dos pacientes, apesar da marcação pré-operatória do nervo e suas ramificações32,33. Além disso, o risco aumenta considerando variações deste nervo: estudos anatômicos demonstraram que 50% da população apresentam dois ramos, e estas podem atingir até 5 ramos com uma largura extremamente variável (1 a 13 mm).

A técnica descrita no protocolo combina o efeito da microfratura em associação com as células-tronco mesenquimais de tecido adiposo colhidas. Microperfurações estimulam o desenvolvimento de um tecido reparativa: perfuração do osso subcondral produz sangramento e escapamento de células mesenquimais, para produzir fibrocartilagem. O sucesso de microfraturas está estritamente relacionado com o tamanho da lesão. Se as lesões são menos de 1,5 cm2, o tecido de fibrocartilagem neo formado, embora qualitativamente diferente da cartilagem hialina e com propriedades mecânicas inferiores, pode fornecer reparação adequada, com resolução dos sintomas em uma alta percentagem de casos34,35. ADSCs podem formar neo-tecido com um fenótipo de cartilagem hialina, se cultivadas em associação com diferentes fatores de crescimento (TGFb, GH e FGF-2) e colocado em um andaime de cola de fibrina36.

A técnica descrita preserva a identidade do Pericito, deixando intacto o nicho vascular do estroma, promovendo osteocondrais cura desta forma. Além disso, ADSCs produzir uma variedade de moléculas bioativas parácrina e pode ativar o processo fisiológico de cicatrização. O produto final está disponível em menos de 20 min, graças ao método mecânico suave. Finalmente, em conformidade com a Food and Drug Administration, ADSCs minimamente são manipulados.

O uso do MSCs está constantemente a aumentar, e pesquisas futuras devem centrar-se sobre a utilização de células alogénicas ADSCs conforme descrito por Lee37. As vantagens de um allotransplant seriam numerosas. Primeiro de tudo, manipulação e padronização do produto seria mais fácil. Etapas de processamento e a lipoaspiração podem ser eliminadas, e um doador saudável poderia ser pre-selecionado, de acordo com seu perfil de expressão cytokine e célula marcador, melhorando o efeito do MSCs38.

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Disclosures

Federico Giuseppe Usuelli, MD, informa taxas pessoais de Integra e Geistlich e subvenções e taxas pessoais de Zimmer, fora o trabalho enviado.

Acknowledgments

Os procedimentos são realizados utilizando o sistema de Lipogems.

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

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Microfractured autólogo e purificado tecido adiposo para gestão artroscópica das lesões osteocondrais do tálus
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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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