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Medicine

Microfractured autólogo y purificada del tejido adiposo para manejo artroscópico de las lesiones osteocondrales de astrágalo

doi: 10.3791/56395 Published: January 23, 2018

Summary

El objetivo de este estudio es reportar un protocolo para el tratamiento artroscópico de las lesiones osteocondrales del astrágalo mediante microfractured y las células progenitoras derivadas de adiposo purificadas.

Abstract

En los últimos años, técnicas regenerativas han sido cada vez más estudiadas y utilizado para el tratamiento de las lesiones osteocondrales del astrágalo. En particular, varios estudios han centrado su atención en las células madre mesenquimales derivadas de tejido adiposo. Células madre procedentes de adiposo (ADSCs) exhiben características morfológicas y propiedades similares a las otras células mesenquimales y son capaces de diferenciarse en varias líneas celulares. Además, estas células también están ampliamente disponibles en el tejido subcutáneo, que representa el 10-30% del peso corporal normal, con una concentración de 5.000 células por gramo de tejido.

En la técnica actual, el primer paso implica la cosecha ADSCs desde el abdomen y un proceso de microfractura y purificación; a continuación, el procedimiento quirúrgico se realiza totalmente una artroscopía, con menos disección de tejidos blandos, mejor visualización conjunta y una recuperación más rápida en comparación con procedimientos abiertos estándar. La artroscopia se caracteriza por una primera fase en la que la lesión es identificada, aislada y preparada con microperforaciones; el segundo paso, seco realizada, consiste en la inyección de tejido adiposo a nivel de la lesión.

Entre enero de 2016 y de 2016 de septiembre, cuatro pacientes experimentaron el tratamiento artroscópico de la lesión osteocondral del astrágalo con microfractured y purificada del tejido adiposo. Todos los pacientes informaron mejoría clínica seis meses después de la cirugía sin complicaciones divulgadas. Resultados funcionales en el seguimiento más reciente son alentadores y confirman que la técnica proporciona alivio confiable del dolor y mejoras en pacientes con lesión osteocondral del astrágalo.

Introduction

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La artroscopia es el gold standard para el tratamiento de las lesiones osteocondrales del astrágalo (OLTs) con el objetivo de aliviar el dolor, restaurar la funcionalidad y mejorar la calidad de vida, especialmente en pacientes jóvenes y activos.

En la actualidad, técnicas artroscópicas se pueden clasificar de tres formas. La técnica reparadora estimula las células derivadas médula ósea a través de microperforaciones a nivel de la lesión y el desbridamiento. La técnica reconstructiva reemplaza la lesión usando un injerto autólogo o heterólogo ostechondral. La técnica regenerativa aprovecha la capacidad de células pluripotentes para diferenciar y replicar para reconstruir el tejido dañado1,2,3,4,5,6 .

En los últimos años, técnicas de regeneración han sido objeto de numerosos estudios in vitro e in vivo para el tratamiento de OLTs y particularmente mesenquimales en células de tejido adiposo (ADSCs)7,8 , 9. estas células madre mesenquimales exhiben características morfológicas y funcionales similares a otras células multipotentes, aislados de otros tejidos; celulares diferentes líneas tanto in vitro como in vivoy también tienen la capacidad de diferenciarse en varios10,11,12,13. El enfoque en la investigación sobre estas células es debido principalmente a su localización, de hecho representan del 10% al 30% del peso corporal normal con una concentración de 5.000 células por gramo de tejido13,14. Por otra parte, un factor que limita el uso de estas células está relacionada con su manejo durante los procedimientos de laboratorio. La lipoaspiración que contienen agregados de los adipocitos, las fibras de colágeno y los componentes vasculares normales se procesa enzimáticamente con colágeno tipo I A y sometido a hemólisis antes de cultura. El objetivo aquí es describir el protocolo para el tratamiento de las lesiones osteocondrales del astrágalo mediante microfractured y purificada del tejido adiposo.

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Protocol

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Todos los procedimientos realizados en los estudios con participantes humanos estaban conforme a las normas éticas del Comité de investigación institucional o nacional y con la declaración de Helsinki de 1964 y sus modificaciones posteriores o éticos comparables normas.

1. antecedentes

  1. Inicio examen clínico con una detallada historia del paciente.
    Nota: Un OLT debe siempre sospechar en caso de inestabilidad del tobillo con esguinces repetidos asociados con inflamación, rigidez, dolor y obstrucción común. Por otra parte, en muchos casos OLT puede asociarse con una historia de enfermedad sistémica, como la enfermedad inflamatoria vascular, neuropatía o enfermedad neurológica y la diabetes. El uso de drogas o problemas médicos que pueden influir en la curación debe evaluado y tomado en cuenta.

2. clínico examen

  1. Evalúe al paciente en posición ortostática para resaltar tobillo o deformidad del pie trasero. Evaluar el músculo y el tendón función y tobillo gama de movimiento (ROM). Una ternura difusa está a menudo presente, especialmente durante la extensión y flexión máxima, y no es raro encontrar un área sensible al tacto a nivel de la articulación articular.
  2. Realice una prueba de cajón anterior y posterior para identificar una inestabilidad lateral de tobillo concomitante.
  3. Durante la consulta preoperatoria, grabar los resultados clínicos y funcionales siguientes: ortopédica americana del pie y tobillo sociedad (realizó) tobillo y pie trasero puntuaciones15, escala analógica Visual (VAS) dolor puntuación16y forma corta 12-artículo Health Survey (SF-12)17.

3. evaluación radiológica

  1. Realizar una radiografía del pie y del tobillo de carga bilateral. Esto consiste en convencional mortaja anteroposterior (AP) de soporte de peso y vistas de carga lateral del tobillo. Realizar mortaja de AP en posición neutral y con 15 grados de rotación interna para una mejor visualización del astrágalo.
    Nota: Sólo el 50% de OLT se puede diagnosticar con radiografía; en caso de lesiones grandes, un área de hueso independiente rodeado por radiolucencia puede señaló18.
  2. Realizar una convencional computarizada-tomografía (TC) del tobillo. Un CT-scan permite una ubicación precisa y el tamaño de la lesión, identificar también fragmentos de hueso en caso de separación. El punto débil de la CT es la capacidad para mostrar el estado del cartílago. Un estudio anterior demostró una sensibilidad y especificidad de 0.81 y 0,99, respectivamente, para la detección de OLTs CT19,20.
  3. Realizar la proyección de imagen de resonancia magnética (MRI) del tobillo. La resonancia magnética es fundamental en la evaluación de hueso de cartílago y subcondral. Además, el MRI no implica radiación ionizante y permite una mejor visualización de tejidos blandos. La literatura reporta una sensibilidad y especificidad de 96% en la detección de OLTs21,22.

4. TQ

  1. Cosecha y procesamiento del tejido adiposo
    1. Preparar la solución de Klein: 1 L de solución salina 9 g/L, 50 mL de lidocaína al 1%, 1 mL de epinefrina 1: 1000, 10 mL de bicarbonato de sodio 8.4% y 0,1 mL de 10 mg/mL de acetónido de triamcinolona.
    2. Crear umbilical para dos incisiones de 0,5 cm con una hoja de bisturí. Inyectar aproximadamente 300 mL de solución de Klein en el tejido adiposo subcutáneo del abdomen a través de las incisiones utilizando jeringas de 60 mL con una aguja de 18G (figura 1).
    3. Cosecha 40-45 mL de ADSCs mediante una cánula Roma de 13G conectada a una jeringa de 20 mL e introducida en el kit de tratamiento (figura 2). Por lo general, realizar la recolección en la zona peri umbilical.
    4. Introducir 100-130 mL de lipoaspiración en el sistema cerrado. Empuje la lipoaspiración en el dispositivo a través de un filtro grande para obtener una primera reducción de cluster; al mismo tiempo, una cantidad correspondiente de solución salina sale hacia la bolsa de perder. Juega un papel clave por canicas de acero inoxidable para obtener una emulsión temporal entre aceite, sangre y solución salina. Quitar residuos de aceite y sangre contaminada por una contracorriente de la gravedad de la solución salina.
    5. Después de este paso de lavado (la solución que fluye aparece claro y el amarillo de lipoaspiración), detener el flujo de solución salino y atrás del dispositivo (tapa gris para arriba), lleva a la segunda reducción adiposa cluster. Obtener la reducción empujando los racimos adiposos flotantes a través del segundo filtro hexagonal corte, empujando el líquido desde abajo con una jeringa de 10 mL. Recoger el producto final en una jeringa de 10 mL conectada a la abertura superior del dispositivo.
      Nota: El kit de procesamiento de tejido graso mejora la técnica de lipofilling estándar: de hecho, el sistema consiste en un sistema cilíndrico cerrado, inmersión total, baja presión, con el fin de obtener un producto uniforme y fluido que contiene un gran número de pericitos. Este procedimiento permite el procesamiento de las células adiposas exclusivamente a través de fuerzas mecánicas suaves y preservar la integridad del nicho vascular stromal. El proceso es el menos traumático posible y hace que el producto final disponible en poco tiempo (15-20 min), sin tratamientos enzimáticos o expansión. Vasculostromal indemne nichos ayudan a la cicatrización.
    6. Una vez que han sido cosechadas el ADSCs, aplicar un vendaje de compresión en el abdomen.
  2. Procedimiento quirúrgico y la inyección de tejido adiposo
    1. Colocar al paciente en una posición supina bajo anestesia espinal con un torniquete a una presión de 250 mmHg, a nivel del muslo para disminuir el sangrado y permite una mejor visualización artroscópica1.
    2. Marque los puntos anatómicos de la piel con un bolígrafo dermographic. Lugares de interés son esenciales para evitar lesiones iatrogénicas.
      Marca los siguientes (figura 3):
      ambos maléolo (lateral (LM) y medial (MM))
      la línea común anterior (JL), identificada con dorsal y plantar-flexión de la articulación del tobillo
      el tendón del tibial anterior (TAT) y del tendón de Aquiles
      la safena vena, que discurre justo por delante del maléolo medial
      el nervio peroneo superficial (SPN)
    3. En primer lugar, realizar el portal anteromedial a medial para el tendón del tibial anterior, coincidiendo con un punto débil. Este portal representa el portal de enfoque. En la mayoría de los casos, una depresión con el tobillo en dorsiflexión es visible y palpable.
      1. Cortar sólo la piel con una hoja y luego perforar la cápsula por disección Roma. Tenga cuidado para evitar el nervio safeno y la vena safena interna. La vena safena está situado 9 mm lateralmente al portal, mientras que el nervio es alrededor de 7.4 mm lateral al portal. Esto constituye uno de los dos portales de visualización principal.
    4. Compruebe la línea común y colocar el portal anterolateral, medial para el maléolo lateral, lateral al tendón extensor digitorum.
      Nota: Cuando se realiza el portal anterolateral, evitar cualquier lesión al nervio cutáneo dorsal intermedio (la rama lateral del nervio peroneo superficial); por esta razón, después del corte, la piel debe seguirse por disección Roma.
    5. Inspeccione el cartílago articular para valorar el tamaño y la posición. Evaluar la condición y la calidad del cartílago con el palpator. Lesiones osteocondrales del astrágalo se encuentra generalmente posteromedially o anterolaterally.
      1. Realizar tratamiento artroscópico con artroscopios de 2,7 mm gran angular con un ángulo de visión de 30°, aunque algunos Cirujanos utilizan un artroscopio de 4 mm más grande y mantener el instrumento en el receso anterior de la articulación. Técnicas de distracción común no invasiva e hiper flexión plantar pueden utilizarse para acceder a la mayoría de la cúpula talar.
      2. En caso de una lesión posterior, por vía percutánea Coloque un separador de Hintermann para distraer a la articulación y permitir la exposición de la lesión. El separador de Hintermann tiene una palanca de apertura brazo aplicado en dos K-alambres previamente colocados en la tibia y el hueso talar medial o lateralmente, según el lado de la lesión. En el caso de una lesión lateral, tenga cuidado de insertar el próximo K-cable en el hueso tibial, evitando el peroné, para lograr la mejor distracción de la articulación.
    6. Preparar la lesión con una cureta, quitar el cartílago dañado e inestable, la capa calcificada y necrótico y esclerótico del hueso para crear una forma de regular contienen lesión con bordes resalto. Para este paso utilizar una cureta artroscópica estándar (figura 4).
    7. Estimular las células madre de médula ósea del hueso subcondral realizar microperforaciones rotundamente desde el exterior hacia el interior de la lesión.
      1. Realizar perforaciones con intervalos de unos 3 mm entre ellas. Inducir a microfracturas con un Pick de condral en el hueso subcondral sana por debajo el defecto (figura 5).
        Nota: Una hemorragia da lugar a la formación de un coágulo de fibrina. Productos, a través de activación de la cascada inflamatoria, de coagulación de la sangre liberan mediadores vasoactivos, factores de crecimiento y citoquinas. Estos factores tienen el poder de estimular la invasión vascular y la migración de las células madre mesenquimales en la porción condral de la lesión. Estas células pluripotentes son estimuladas a diferenciarse en fibroblastos, condrocitos y osteoblastos y juegan un papel importante en la estimulación de la reparación de la lesión. Factores de crecimiento paracrinos en el entorno articular promover la formación de matriz extracelular y la producción de fibrocartílago. Al mismo tiempo, las células de la parte ósea de la lesión producen un tejido óseo inmaduro que es progresivamente reemplazado por un hueso maduro.
    8. Retire el agua intra-articular con la afeitadora en la aspiración y el líquido restante con una esponja de algodón hasta que la articulación esté completamente seca.
  3. Inyección de células tronco adiposo
    1. Inyectar 5-7 mL de células madre procedentes de adiposo, previamente preparada en el paso 4.1.3, en la articulación del tobillo utilizando uno de los dos portales (anteromedial o anterolateral).
    2. Liberar el torniquete.

5. posoperatorio cuidado

  1. Evitar movimientos de tobillo durante 15 días, con la extremidad operada en descarga completa.
  2. 15 días después de la cirugía, permiten movimientos activos y pasivos del tobillo, hasta la recuperación completa y rango de movimiento.
  3. Permite carga 30 días después de la cirugía.

6. clínica y radiográfica

  1. Evaluar a los pacientes clínico y radiológico a los seis y doce meses y, después, anualmente. El protocolo de seguimiento consiste en tobillo realizó decenas de pies de Cierva, puntuación de dolor VAS y SF-12 en cada punto final15,16,17. La examinación radiográfica incluye una exploración de MRI y CT-del tobillo operado.

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Representative Results

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Entre enero de 2016 y de 2016 de septiembre, cuatro pacientes experimentaron el tratamiento artroscópico de la lesión osteocondral del astrágalo con microfractured y purificada del tejido adiposo. Todos los pacientes informaron mejoría clínica seis meses después de la cirugía. Resultados clínicos preliminares se reportan en la tabla 1. No se informaron complicaciones.

En los últimos años ha aumentado el uso de ADSCs para el tratamiento de patologías del pie y del tobillo. En 2013, Kim et al. 23 había tratado a 65 pacientes ancianos, mayores de 50 años para OLT sintomático dividir por el tipo de tratamiento:
– aislado de la estimulación de la médula
– estimulación de la médula ósea en asociación con ADSCs

En la carta recordativa final, pacientes con tratamiento combinado mostraron mejoría clínica significativa en comparación con el tratamiento de estimulación de la médula aislada. En un estudio posterior, realizado por el mismo grupo24, para el tratamiento de la OLT, confirma cómo el tratamiento combinado de estimulación SVF y médula fue superior a la microfractura aislado.

En 2016, Kim et al. 25 evaluaron los resultados en 49 pacientes tratados con estimulación de la médula y osteotomía del calcáneo de deslizamiento laterales. Veintiséis pacientes también experimentaron MSC la inyección. Un año después de la cirugía, pacientes tratados con MSC reportó una puntuación de ICRS y los resultados clínicos. Recientemente, Kim y otros. 26 observó que los pacientes tratados con inyección de MSC después de estimulación de médula y osteotomía supramaleolar mayores resultados clínicos y radiológicos, comparados con los pacientes tratados sin MSC.

Figure 1
Figura 1: se inyecta solución salina que contiene adrenalina y lidocaína a nivel del abdomen mediante una cánula 20 g. Para la liposucción, utilice una cánula de 13 g conectada a una jeringa. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figure 2
Figura 2: el kit de transformación para tejido adiposo consiste en un kit de un solo uso para la lipoaspiración y la purificación del tejido adiposo. Todos los procedimientos se realizan con el ADSCs inmersos en una solución salina, evitando cualquier traumatismo y manteniendo intactos los nichos de vasculostromal que contiene las células madre mesenquimales y pericitos. La unidad consta de un cilindro de plástico transparente con filtros y los granos de la microfractura del tejido adiposo. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figure 3
Figura 3: fuera de vista del tobillo durante el planeamiento quirúrgico. Con el paciente en posición supina, es útil identificar todos los puntos de interés en la articulación necesaria para el procedimiento quirúrgico.
AM = portal anteromedial
AL = portal anterolateral
MM = maléolo medial
LM = maléolo lateral
TAT = tendón anterior tibalis
JL = línea conjunta
SPN = peronea superficial nervio haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figure 4
Figura 4: vista artroscópica. La lesión se prepara usando una cureta quitar el cartílago dañado y el hueso necrótico y esclerótico haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figure 5
Figura 5: vista artroscópica. Microfracturas, realizadas a nivel de la lesión osteocondral, estimulan el sangrado y la salida de las células madre mesenquimales del hueso subcondral. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Pacientes Pre quirúrgica 6 meses después de la cirugía
REALIZÓ VAS SF-12 REALIZÓ 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
Significa 46,75 8 33.83 3600k 83.75 2.25

Tabla 1: resultados clínicos a los 6 meses de seguimiento. REALIZÓ: El americano Ortopedia de pie y tobillo sociedad puntuación; Eva: Escala Visual analógica de dolor; SF-12: 12-elemento forma corta encuesta; MCS: Puntuación del componente Mental; PCS: Puntuación del componente físico.

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Discussion

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En los últimos años, ensayos clínicos y preclínicos han centrado su atención en el efecto de ADSCs para tratar diferentes patologías musculoesqueléticas. El objetivo de este artículo es describir el protocolo para el tratamiento de las lesiones osteocondrales del astrágalo mediante microfractured y tejido adiposo purificado en asociación con microperforaciones artroscópica. El protocolo consiste en varios pasos críticos con altos riesgos de complicaciones. Durante la cosecha de grasa, las complicaciones pueden dividirse en las complicaciones locales o sistémicas.

La complicación postoperatoria más común es las irregularidades de contorno, con una incidencia de 2,7%. Esto puede evitarse utilizando cánulas de pequeño, no realizar liposucción superficial y desconectar la succión al salir incisiones. En raras ocasiones, enfermedades de la piel como hiperpigmentación, necrosis y eritema en pacientes con enfermedad subyacente del tejido conectivo pueden ser visto27,28. Seromas son a menudo el resultado de la liposucción agresiva debido a la colección de líquido seroso en una zona tratada conduce a la formación de una cavidad única; Esto es más común en pacientes con alto IMC29. La infección es una complicación muy rara (< 1%) y esto puede ser debido a una combinación de una técnica estéril, pequeñas incisiones y los efectos antibacterianos de la lidocaína30.

La literatura reporta posteriores complicaciones peligrosas para la vida después de la liposucción, tales como embolia pulmonar, embolia grasa, sepsis, fascitis necrotizante y perforación de los órganos abdominales. La causa más común de muerte es la tromboembolia pulmonar. Estas complicaciones son debidas a la falta de esterilidad, mal cumplimiento del paciente y descarga postoperatoria permisiva30.

También durante la artroscopia, hay pasos críticos que pueden llevar a complicaciones: en el presente Protocolo, se realizan todos los procedimientos artroscópicos usando un portal anteromedial y anterolateral31. La complicación más frecuente con este enfoque es un déficit del nervio peroneo superficial, informado en un 1.04% de los pacientes, a pesar de marcaje preoperatorio del nervio y sus ramas32,33. Además, el riesgo se incrementa teniendo en cuenta las variaciones de este nervio: los estudios anatómicos han demostrado que el 50% de la población presenta dos ramas, y éstas pueden alcanzar hasta 5 ramas con un ancho muy variable (1 a 13 mm).

La técnica descrita en el protocolo combina el efecto de la microfractura en asociación con las células madre mesenquimales de tejido adiposo. Microperforaciones estimulan el desarrollo de un tejido reparativo: perforación del hueso subcondral produce sangrado y salida de las células mesenquimales, para producir el fibrocartílago. El éxito de microfracturas está estrictamente relacionado con el tamaño de la lesión. Si las lesiones son menos de 1,5 cm2, el tejido de fibrocartílago formada por neo, aunque cualitativamente diferentes de cartílago hialino y con menores propiedades mecánicas, puede proporcionar una reparación adecuada, con la resolución de los síntomas en un alto porcentaje de casos34,35. ADSCs puede formar tejido neo con un fenotipo de cartílago hialino, si cultivado en asociación con diferentes factores de crecimiento (TGFb, GH y FGF-2) y colocado en un andamio de fibrina pegamento36.

La técnica descrita conserva la identidad de la pericyte, dejando intacto el nicho vascular stromal, promover osteocondral cura de esta manera. Por otra parte, ADSCs producen una variedad de moléculas bioactivas paracrina y puede activar el proceso fisiológico de curación. El producto final está disponible en menos de 20 minutos, gracias al método mecánico. Por último, según la US Food and Drug Administration, ADSCs son mínimamente manipulados.

El uso de MSCs está aumentando constantemente, e investigación futura debe centrarse en el uso de allogeneic ADSCs descrito por Lee37. Las ventajas de un allotransplant serían numerosas. En primer lugar, manipulación y estandarización del producto sería más fáciles. Liposucción y procesamiento de los pasos podrían ser eliminados, y un donante sano podría ser pre-seleccionado, según su del cytokine y la célula marcador Perfil de expresión, mejora el efecto de MSCs38.

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Disclosures

Federico Giuseppe Usuelli, MD, informes de comisiones de personales de Integra y Geistlich y subvenciones y gastos personales de Zimmer, fuera de la obra presentada.

Acknowledgments

Los procedimientos se realizan utilizando el 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

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Microfractured autólogo y purificada del tejido adiposo para manejo artroscópico de las lesiones osteocondrales de astrágalo
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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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