Z Orthop Unfall 2012; 150(04): 360-367
DOI: 10.1055/s-0032-1314958
Knie
Georg Thieme Verlag KG Stuttgart · New York

Mittelfristige klinische und radiologische Ergebnisse nach autologer osteochondraler Transplantation unter Berücksichtigung der Lebensqualität

Clinical and Radiological Mid-Term Results after Autologous Osteochondral Transplantation under Consideration of Quality of Life
B. Marquass
1   Klinik für Unfall-, Wiederherstellungs- und Plastische Chirurgie, Universitätsklinikum Leipzig
,
T. Mahn
2   Max-Planck-Institut für Molekulare Zellbiologie und Genetik, Max-Planck-Institut, Dresden
,
T. Engel
3   Klinik für Unfallchirurgie und Orthopädie, St. Elisabeth Krankenhaus, Leipzig
,
J. Gossner
4   Abteilung für Klinische Radiologie, Evangelisches Krankenhaus Göttingen-Weende, Göttingen
,
J. D. Theopold
1   Klinik für Unfall-, Wiederherstellungs- und Plastische Chirurgie, Universitätsklinikum Leipzig
,
N. von Dercks
1   Klinik für Unfall-, Wiederherstellungs- und Plastische Chirurgie, Universitätsklinikum Leipzig
,
C. Racynski
5   Klinik für Anästhesiologie, Intensiv- und Schmerztherapie, Klinikum St. Georg, Leipzig
,
T. Rose
6   Ambulante OP-Praxis, Gelenkzentrum Leipzig
,
C. Josten
1   Klinik für Unfall-, Wiederherstellungs- und Plastische Chirurgie, Universitätsklinikum Leipzig
,
P. Hepp
1   Klinik für Unfall-, Wiederherstellungs- und Plastische Chirurgie, Universitätsklinikum Leipzig
› Institutsangaben
Weitere Informationen

Publikationsverlauf

Publikationsdatum:
23. August 2012 (online)

Zusammenfassung

Hintergrund: Die Behandlung vollschichtiger Knorpeldefekte stellt trotz intensiver Forschungsbemühungen unverändert eine klinische Herausforderung dar. Die Transplantation autologer osteochondraler Zylinder stellt eine mögliche Therapie dieser Defekte dar. Bekannte Probleme dieser Technik sind unter anderem degenerative Veränderungen der Zylinder und des Umgebungsknorpels sowie eine fehlende Integration zum umgebenden Knorpelgewebe. Langzeitergebnisse sind daher zur qualitativen Methodenbewertung wegweisend, wobei dem subjektiven Ergebnis und der vorhandenen Lebensqualität eine hohe Bedeutung zukommt. Patienten/Material und Methoden: Wir führten eine longitudinale Untersuchung an 22 Patienten 88 ± 14,5 Monate nach einer autologen osteochondralen Transplantation durch. Bei der Nachuntersuchung erfolgte neben der Bestimmung von klinischen Scores eine Messung der gesundheitsbezogenen Lebensqualität mit dem SF-36 und dem EQ-5D. Zur radiologischen Beurteilung wurden Röntgenaufnahmen beider Kniegelenke angefertigt und in Bezug auf arthrotische Veränderungen ausgewertet. 21 Patienten erhielten zeitnah zur Nachuntersuchung ein aktuelles MRT des operierten Kniegelenks. Als klinische Kontrollgruppe diente ein nach BMI, Geschlecht und Alter gematchtes Kollektiv von 19 Patienten mit einem fokalen Defekt an der medialen Femurkondyle, welche mit einer Mikrofrakturierung behandelt wurden. Ausschlusskriterien waren eine tibiale Kissing-Läsion, Bandinstabilität, generalisierte Arthrose sowie Achsfehlstellung. Ergebnisse: Für die OAT-Patienten betrug der mittlere Punktwert des IKDC-Scores 76,1 ± 18,2. Im Lysholm-Score wurden im Mittel 85,7 ± 16,3 Punkte erreicht. Verglichen mit einem 13,5 Monate nach der Operation erfassten Lysholm-Score ergab sich kein statistischer Unterschied zur jetzigen Nachuntersuchung. In den konventionellen Röntgenaufnahmen zeigte sich eine höhergradige Arthrose im betroffenen medialen Kompartiment, verglichen zur gesunden medialen Gegenseite. Bei der MRT-Auswertung zeigte sich ein mittlerer modifizierter MOCART-Score von 41,2 ± 7,7 für die OAT-Gruppe und von 39,4 ± 16,1 für die MF-Gruppe ohne statistisch signifikante Differenz. In der OAT-Gruppe fand sich weiterhin bei allen Patienten eine vollständige ossäre Integration der transplantierten Zylinder. Ein Ödem im transplantierten Zylinder zeigte sich zentral gelegen bei 7 Patienten und generalisiert bei 2 weiteren Patienten. Ein Zylinderödem ging mit einer tendenziell höheren Angabe der Schmerzintensität auf einer VAS einher. In Bezug auf die Lebensqualität zeigten OAT-Patienten im körperlichen Summenscore des SF-36 bessere Ergebnisse als die Kontrollgruppe. Im psychischen Summenscore fanden sich keine signifikanten Unterschiede. Schlussfolgerung: Die autologe osteochondrale Transplantation hat unverändert ihren Stellenwert in der Therapie vollschichtiger Knorpeldefekte und bietet zufriedenstellende mittelfristige Ergebnisse, auch wenn eine fortschreitende unikompartimentelle Arthrose nicht zu verhindern scheint. Ein Ödem des transplantierten Zylinders geht mit einer verstärkten Schmerzintensität einher und kann ein indirektes Zeichen einer darüberliegenden Knorpeldegeneration darstellen.

Abstract

Background: Treatment of full-thickness cartilage defects remains a challenge in musculoskeletal surgery. Autologous osteochondral transplantation represents a possible solution for the repair of affected areas. However, some problems like degenerative changes of the transplanted cylinders and the surrounding cartilage or lack of cylinder integration to the surrounding cartilage arise with this method. Thus mid-term results respecting the quality of life are useful for assessment of the method. Patients/Material and Methods: We investigated 22 patients with a mean follow-up of 88 ± 14.5 months after autologous osteochondral transplantation due to a full-thickness cartilage defect of the medial femoral condyle. Beside clinical scores we assessed at follow-up the quality of life using the SF-36 health survey and the EQ-5D. Furthermore, radiological changes were detected and MRI was performed in 21 patients. A control group of 19 patients, treated with microfracture, was matched in terms of BMI, gender and age. Exclusion criteria for this group were tibial kissing lesion, ligament instability, arthrosis and malalignment. Results: In a longitudinal comparison with results 13.5 months after operation, no difference in Lysholm score was found. In plain radiographs higher degrees of arthritic changes in the medial compartment compared to the unaffected knee were observed. MRI revealed a mean modified MOCART score of 41.2 ± 7.7 for the OAT group and of 39.4 ± 16.1 for the microfracture group, without being significant. For OAT patients all cylinders showed an osseous integration. However, cylinder oedema was found in 9 patients. Those patients had a higher intensity of pain on a visual analogue scale. Quality of life was better for OAT patients in the physical scale of SF-36, but not in the mental scale. Conclusion: Autologous osteochondral transplantation has an unaltered significance in treating full-thickness cartilage defects and leads to satisfying mid-term results. The development of early arthritic changes might not be preventable by this method. Oedema of the transplanted cylinders is attended by higher pain intensity and might be an indirect sign of cartilage degeneration.

 
  • Literatur

  • 1 Lu Y, Markel MD, Swain C et al. Development of partial thickness articular cartilage injury in an ovine model. J Orthop Res 2006; 24: 1974-1982
  • 2 Gille J, Kunow J, Boisch L et al. Cell-laden and cell-free matrix-induced chondrogenesis versus microfracture for the treatment of articular cartilage defects. Cartilage 2010; 1: 29-42
  • 3 Strauss EJ, Goodrich LR, Chen CT et al. Biochemical and biomechanical properties of lesion and adjacent articular cartilage after chondral defect repair in an equine model. Am J Sports Med 2005; 33: 1647-1653
  • 4 Mithoefer K, Williams 3rd RJ, Warren RF et al. The microfracture technique for the treatment of articular cartilage lesions in the knee. A prospective cohort study. J Bone Joint Surg [Am] 2005; 87: 1911-1920
  • 5 Kreuz PC, Erggelet C, Steinwachs MR et al. Is microfracture of chondral defects in the knee associated with different results in patients aged 40 years or younger?. Arthroscopy 2006; 22: 1180-1186
  • 6 Tibesku CO, Szuwart T, Kleffner TO et al. Hyaline cartilage degenerates after autologous osteochondral transplantation. J Orthop Res 2004; 22: 1210-1214
  • 7 Salzmann GM, Paul J, Bauer JS et al. T2 assessment and clinical outcome following autologous matrix-assisted chondrocyte and osteochondral autograft transplantation. Osteoarthritis Cartilage 2009; 17: 1576-1582
  • 8 Link TM, Mischung J, Wortler K et al. Normal and pathological MR findings in osteochondral autografts with longitudinal follow-up. Eur Radiol 2006; 16: 88-96
  • 9 Horas U, Pelinkovic D, Herr G et al. Autologous chondrocyte implantation and osteochondral cylinder transplantation in cartilage repair of the knee joint. A prospective, comparative trial. J Bone Joint Surg [Am] 2003; 85: 185-192
  • 10 de Bock GH, Kaptein AA, Touw-Otten F et al. Health-related quality of life in patients with osteoarthritis in a family practice setting. Arthritis Care Res 1995; 8: 88-93
  • 11 Ethgen O, Bruyere O, Richy F et al. Health-related quality of life in total hip and total knee arthroplasty. A qualitative and systematic review of the literature. J Bone Joint Surg [Am] 2004; 86: 963-974
  • 12 Rose T, Craatz S, Hepp P et al. The autologous osteochondral transplantation of the knee: clinical results, radiographic findings and histological aspects. Arch Orthop Trauma Surg 2005; 125: 628-637
  • 13 Tegner Y, Lysholm J. Rating systems in the evaluation of knee ligament injuries. Clin Orthop Relat Res 1985; 198: 43-49
  • 14 Hefti F, Muller W, Jakob RP et al. Evaluation of knee ligament injuries with the IKDC form. Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc 1993; 1: 226-234
  • 15 Ware JE, Snow KK, Kosinski M et al. SF-36 Health Survey. Manual and Interpretation Guide. 2nd. ed. Boston, MA: The National Health Institute, New England Medical Center; 1997
  • 16 Marlovits S, Singer P, Zeller P et al. Magnetic resonance observation of cartilage repair tissue (MOCART) for the evaluation of autologous chondrocyte transplantation: determination of interobserver variability and correlation to clinical outcome after 2 years. Eur J Radiol 2006; 57: 16-23
  • 17 Domayer SE, Welsch GH, Dorotka R et al. MRI monitoring of cartilage repair in the knee: a review. Semin Musculoskelet Radiol 2008; 12: 302-317
  • 18 Chow JC, Hantes ME, Houle JB et al. Arthroscopic autogenous osteochondral transplantation for treating knee cartilage defects: a 2- to 5-year follow-up study. Arthroscopy 2004; 20: 681-690
  • 19 Hangody L, Vasarhelyi G, Hangody LR et al. Autologous osteochondral grafting – technique and long-term results. Injury 2008; 39 (Suppl. 01) S32-S39
  • 20 Salaffi F, Carotti M, Grassi W. Health-related quality of life in patients with hip or knee osteoarthritis: comparison of generic and disease-specific instruments. Clin Rheumatol 2005; 24: 29-37
  • 21 Shapiro ET, Richmond JC, Rockett SE et al. The use of a generic, patient-based health assessment (SF-36) for evaluation of patients with anterior cruciate ligament injuries. Am J Sports Med 1996; 24: 196-200
  • 22 Busija L, Osborne RH, Nilsdotter A et al. Magnitude and meaningfulness of change in SF-36 scores in four types of orthopedic surgery. Health Qual Life Outcomes 2008; 6: 55
  • 23 Gudas R, Kalesinskas RJ, Kimtys V et al. A prospective randomized clinical study of mosaic osteochondral autologous transplantation versus microfracture for the treatment of osteochondral defects in the knee joint in young athletes. Arthroscopy 2005; 21: 1066-1075
  • 24 Freche S. Lebensqualität und Gelenkfunktion nach Knorpel-Knochen-Transplantation. [Dissertation] Göttingen: 2010
  • 25 Schneider U, Rackwitz L, Andereya S et al. A prospective multicenter study on the outcome of type I collagen hydrogel-based autologous chondrocyte implantation (CaReS) for the repair of articular cartilage defects in the knee. Am J Sports Med 2011; 39: 2558-2565
  • 26 Minguell JJ, Erices A, Conget P. Mesenchymal stem cells. Exp Biol Med (Maywood) 2001; 226: 507-520
  • 27 Mithoefer K, McAdams T, Williams RJ et al. Clinical efficacy of the microfracture technique for articular cartilage repair in the knee: an evidence-based systematic analysis. Am J Sports Med 2009; 37: 2053-2063
  • 28 Kreuz PC, Steinwachs MR, Erggelet C et al. Results after microfracture of full-thickness chondral defects in different compartments in the knee. Osteoarthritis Cartilage 2006; 14: 1119-1125
  • 29 Knutsen G, Drogset JO, Engebretsen L et al. A randomized trial comparing autologous chondrocyte implantation with microfracture. Findings at five years. J Bone Joint Surg [Am] 2007; 89: 2105-2112
  • 30 Jakob RP, Franz T, Gautier E et al. Autologous osteochondral grafting in the knee: indication, results, and reflections. Clin Orthop Relat Res 2002; 401: 170-184
  • 31 Lane JG, Massie JB, Ball ST et al. Follow-up of osteochondral plug transfers in a goat model: a 6-month study. Am J Sports Med 2004; 32: 1440-1450
  • 32 LaPrade RF, Botker JC. Donor-site morbidity after osteochondral autograft transfer procedures. Arthroscopy 2004; 20: e69-e73
  • 33 Schnettler R, Horas U, Meyer C. [Autologous osteochondral transplants]. Orthopade 2008; 37: 734-742
  • 34 Paul J, Sagstetter A, Kriner M et al. Donor-site morbidity after osteochondral autologous transplantation for lesions of the talus. J Bone Joint Surg [Am] 2009; 91: 1683-1688
  • 35 Iwasaki N, Kato H, Kamishima T et al. Donor site evaluation after autologous osteochondral mosaicplasty for cartilaginous lesions of the elbow joint. Am J Sports Med 2007; 35: 2096-2100
  • 36 Marquaß B, Hepp P, Stein F et al. Synoviale Veränderungen nach osteochondraler Defektsetzung und deren Verlauf unter dem Einfluss unterschiedlicher Behandlungsstrategien. Berlin: DKOU; 2010
  • 37 Huet G, Flipo RM, Colin C et al. Stimulation of the secretion of latent cysteine proteinase activity by tumor necrosis factor alpha and interleukin-1. Arthritis Rheum 1993; 36: 772-780
  • 38 Shirazi R, Shirazi-Adl A. Computational biomechanics of articular cartilage of human knee joint: effect of osteochondral defects. J Biomech 2009; 42: 2458-2465
  • 39 Koh JL, Wirsing K, Lautenschlager E et al. The effect of graft height mismatch on contact pressure following osteochondral grafting: a biomechanical study. Am J Sports Med 2004; 32: 317-320
  • 40 Ahmad CS, Cohen ZA, Levine WN et al. Biomechanical and topographic considerations for autologous osteochondral grafting in the knee. Am J Sports Med 2001; 29: 201-206
  • 41 Horas U, Schnettler R, Pelinkovic D et al. [Osteochondral transplantation versus autogenous chondrocyte transplantation. A prospective comparative clinical study]. Chirurg 2000; 71: 1090-1097
  • 42 Laprell H, Petersen W. Autologous osteochondral transplantation using the diamond bone-cutting system (DBCS): 6–12 yearsʼ follow-up of 35 patients with osteochondral defects at the knee joint. Arch Orthop Trauma Surg 2001; 121: 248-253
  • 43 Sauerland K, Raiss RX, Steinmeyer J. Proteoglycan metabolism and viability of articular cartilage explants as modulated by the frequency of intermittent loading. Osteoarthritis Cartilage 2003; 11: 343-350
  • 44 Alford JW, Cole BJ. Cartilage restoration, part 1: basic science, historical perspective, patient evaluation, and treatment options. Am J Sports Med 2005; 33: 295-306
  • 45 Niemeyer P, Salzmann G, Steinwachs M et al. Presence of subchondral bone marrow edema at the time of treatment represents a negative prognostic factor for early outcome after autologous chondrocyte implantation. Arch Orthop Trauma Surg 2010; 130: 977-983
  • 46 Pelletier JP, Raynauld JP, Berthiaume MJ et al. Risk factors associated with the loss of cartilage volume on weight-bearing areas in knee osteoarthritis patients assessed by quantitative magnetic resonance imaging: a longitudinal study. Arthritis Res Ther 2007; 9: R74
  • 47 Johnson DL, Urban jr. WP, Caborn DN et al. Articular cartilage changes seen with magnetic resonance imaging-detected bone bruises associated with acute anterior cruciate ligament rupture. Am J Sports Med 1998; 26: 409-414