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Dr. Ignacio DalloJefe de la Unidad de Terapia Regenerativa y Cirugía Artroscópica.Jefe Servicios Médicos Equipo de Basketball Club Atlético Colón.
Sanatorio Garay, Santa Fe - Argentina.
Soluciones biológicasen el tratamiento de lesiones de cartílago
Introducción
Existen una gran variedad de opciones para tratar lesiones focales sintomáticas del cartílago.
Debridamiento y lavado artroscópico
Microfracturas
Injerto osteocondralAutólogo o Allografico
Implante decondrocitosautólogos
Bentley G, et al. injury. 2013; 44 image courtesy of Dr Brian Cole; Dr Christian Lattermann, Dr. Jack Farr.
Considerar las Co-morbilidades
Obesidad
Desejes de MMII
Deficiencia meniscal
Insuficiencia ligamentaria
Predisposición genética
Trastornos sistémicos inflamatorios
Algorithm 2014
Athlete CartilageLesion
Primario
Secundario
Co-morbidities
Malalignment,Instability, Meniscal Phatology
Size < 2cm Size > 2cm
Osteochondral Articular ONLY Articular ONLY Osteochondral
OATSMosaicplasty
MicrofxMASS
ACIDenovo/MASS
OCAACT (Sandwich)
OATS/ACTSandwich only
OCA
OATS/ACTOCA
Redo-ACTOCA
ACT (Sandwich)
Técnicas de estimulación de la Médula Osea
1 Steadman JR, et al. ClinOrtho RelatRes. 2001;(391 Suppl):S362-369. 2.SteinwachsMR, et al. IntJ Care Injured. 2008; 39S1:S26-S31. 3.Richter W. J Intern Med. 2009;266:390-405. 4.TettehES, et al. J OrthopSports. PhysTher. 2012;42:243-253. MSC = mesenchymalstromal cells. Images courtesy of Dr. Brian Cole.
Se elimina el cartílago inestable y calcificadoy se confecciona un borde vertical.
● Un punzón se utiliza para crear agujeros en la Placa subcondral.● 3-4 mm de distancia.● 2-4 mm de profundidad.● sangre y la grasa de la médula llenan la lesión y forman un "superclot" estable 1,2.● MSC en la sangre de la médula se diferencian en fibrochondrocytes 2,3.● Las células hacen fibrocartílago (no hialino).
1. Steadman JR, et al. RelatRes ClinOrtho. 2001; (391 Suppl): S362-369. 2. TettehES, et al. J OrthopSports PhysTher. 2012; 42: 243-253.3.Richter W. J Intern Med. 2009; 266: 390-405. Células MSC = mesenchymalstromal. Imagen cortesía del Dr. Richard Steadman.
Mínimamente invasivo
Procedimiento 1 solo paso
Sin morbilidad de zonadadora
Genera un tejido de reparación
Beneficios y limitaciones de las microfracturas
Tasa de relleno variable
Rehabilitación compleja
Alteración del hueso subcondral
Podría afectar un tto. futuro
Baja calidad del tejido cicatrizal
1.Richter W. J Intern Med. 2009;266:390-405. 2.GomollAH, et al. J Bone Joint SurgAm. 2010;92:2470-2490. 3.MithoeferK, et al. J Bone Joint SurgAm. 2005;87:L1911-1920.4.KreuzPC, et al. Osteoarthritis Cartilage. 2006;14:1119-1125. 5.Chen H, et al. Am J Sports Med. 2011;39:1731-1740. 6.GomollAH, et al. Knee SurgSports TraumatolArthrosc. 2010;18:434-447. MFX = microfracture.
Beneficios Limitaciones
Nanofractura y microdrilling son dos nuevas opcionesde microfractura
1.Chen H, et al. J OrthopRes. 2009;27:1432-1438. 2.Benthienand Behrens. IntOrthop. 2013;37:2139-2145. MD = microdrilling; MFX = microfracture; NanoFX= nanofracture.Image adapted from NanofractureClinical Monograph; http://www.arthrosurface.com/wp-content/uploads/2013/05/NanoFx_ ClinicalMonograph1.pdf. Accessed March 13, 2014.
NanoFx y Microdrilling.Estudios en Animales 1-3
1.Chen H, et al. J OrthopRes. 2009;27:1432-1438. 2.Chen H, et al. J OrthopRes. 2011;29:1178-1184. 3.Benthienand Behrens. IntOrthop. 2013;37:2139-2145. MD = microdrilling; MFX = microfracture; NanoFX= nanofracture.
MD vs. MicroFX con irrigación contínuo en un conejoModel 1,2.
MD• No necrosis por calor.• Hematoma subcondral 1.
MicroFX• Hueso compacto alrededor de los hoyos• El doble de necrosis de osteocitos
Estos resultados son los que apoyan los fundamentos para la utilización del sistema de NanoFX (aguja de 1mm avanza a travéz de una cánula de 9 mm.)
Se han informado diferentes tipos de MFX aumentadas
Gunes T, et al. Cartilage. 2012;3:20-26. 2. Stanish WD, et al. J Bone Joint Surg Am. 2013;95:1640-1650. 3. Abrams GD, et al. Oper Tech Sports Med. 2013;21:116-124. 4. Anders S, et al. Open Orthop J. 2013;7:133-143. 5. Cartiform Viable Cartilage Mesh. http://www.osiris.com/biosurgery_cartiform.php. Visitado: Marzo 11, 2014. Cortesía: Peter Bak.
MFX
+HA+HA+HA
Se inyecta HA intraarticular luego de la MFX¹
+BST+BST+BST
CarGel: Se aplica gel Chitosan-GP para secar eldefecto luego de la MFX para estabilizar el coágulo²
+Biocartílago+Biocartílago+Biocartílago
Se mezcla una matriz de biocartílago micronizadocon PRP y se administra después de la MFX³
+Membrana (AMIC)+Membrana (AMIC)+Membrana (AMIC) El sitio de la MFX se cubre con una membranade colágeno natural tipo I/III⁴
+Cartiform+Cartiform+Cartiform
El sitio de la MFX se cubre con una malla deinjerto de cartílago para actividad MSC⁵+ PRP+ PRP+ PRP
+ Stem Cell+ Stem Cell+ Stem Cell Aplicación de plasma rico en plaquetas en lamicrofractura
Aplicación de médula ósea concentrada en lamicrofractura
Uso de BST-CarGel con reparación tisular superior a la producida por MFX en RCT
BST-CarGel es una matríz de polímero de chitosan(N-acetil glucosamina y D-glucosamina) Crustáceos.Se mezcla con sangre fresca y se aplica en la lesiónsobre la MFX para estabilizar el coágulo
80 pacientes, la mitad recibieron sólo la MFX y elotro grupo con BST-CarGel
Los resultados a los 12 meses incluyeronRelleno: 92.8% con BST-CarGel vs. 85.2% con MFX (P=0.011)
Ambos grupos tuvieron mejoras similares en las puntuaciones de la escalaWOMAC y SF-36 (P<0.001)
Stanish WD, et al. J Bone Joint Surg Am. 2013;95:1640-1650. MFX = microfracture; WOMAC = Western Ontario and McMaster Osteoarthritis Index. Imágenes cortesía de la Dra. Gloria Matthews. Cortesía: Peter Bak
BioCartílago con PRP
Se mezcla en una jeringa con PRP
Se inyecta la pasta en el lecho del defecto seco luego de liberarel Torniquete de la MFX
Se sella el defecto con pegamento de fibrina
No hay resultados de ensayos en humanos
90% de los conejos tuvieron una regeneración completa a las 9semanas.
Marcadores histológicos + para colageno II y aggrecan
El Modelo Equino tiene una tasa de cumplimiento positiva³(5 caballos, una rodilla con MFX y la otra BioCartílago)2 look, 2, 6, 13 meses, RMN, T1, T2 mapping, micro CT, Micro y Macro
Abrams GD, et al. Oper Tech Sports Med. 2013;21:116-124. Imagen: BioCartilage Product Brochure, Arthrex, Inc; 2014. Cortesía: Peter Bak
BioCartilage, es cartílago deshidratado y micronizado alogénico
AMIC: Membrana de Colágeno sobre Mfx¹
2 años de estudios registrados (n=57)²Puntuaciones VAS y Lysholm significativamentemejores en el 1ero. y 2do. año.No hubo eventos adversos*P <0.001
Gille J, et al. Arch Orthop Trauma Surg. 2013;133:87-93. Imágenes: Garrett Melton.
CARTIFORMMalla de cartílago hialino viable preparada para optimizar las interacciones con el tejido mesenquimal
• Disponible y listo para usar• Período de conservación: 2 años• Luego de la MFX– Se corta el material al tamaño deseado– Se fija con pegamento de fibrina o sutura.
La malla mide 20 mm y se corta fácilmente a medida.La profundidad de la malla equivale al cartílago nativo.Estudios fluorescencia Cd44 y 49, viabilidad condrocitosHistológicos aggrican y col.IIInmuno enzimático factor de crecimiento
Cartiform Viable Cartilage Mesh. http://www.osiris.com/biosurgery_cartiform.php. Accessed March 11, 2014. Imagen: Cartiform Web•
Representative images of type II collagen staining of MSC pellets
Cartiform-derived soluble factors recruit MSCs. Representativeimages of gentian violet-stained MSCs that migrated to the bottom side of the transwell filters after a 4 hour culture.
• Tróclea equina (n=10)
• Tratamiento
• Microfractura +/- BMAC
• Resultados
• Clínica y MRI
• BMAC es mejor que la microfractura sola
The Juournal of Bone & Joint Surgery
Concentrated Bone Marrow Aspirate Improves Full-Thickness Cartilage Repair Compared with Microfracture in the Equine ModelLisa A. Fortier, DVM, PhD; Hollis G. Potter, MD; Ellen J. Rickey, DVM; Lauren V. Schnabel, DVM; Li Foong Foo, MD; Leroy R. Chong, MD; Tracy Stokol, BVSc, PhD; Jon Cheetham, VetMB, PhD; Alan J. Nixon, BVSc, MSJ Bone Joint Surg Am, 2010 Aug 18; 92 (10): 1927 -1937 - http://dx.doi.org/10.2106/JBJS.I.01284
J B J S
Células Madre de la Médula Osea en Membranade Colágeno
Es una de las soluciones más versátiles y predecibles. B. Cole.Se toma del cóndilo de un donante cadavérico un cilindro de hueso ycartílago hialino viable y maduro. ¹¯²
• El aloinjerto tiene ≥1 semana de monitoreo de seguridad antes delimplante¹• El injerto igual en tamaño y compartimento se implanta en el defecto¹• El procedimiento es apropiado para tratar:– Defectos medianos y grandes sobre todo osteocondrales (>3 cm2)³(NOA postrauma)– Reparaciones de cartílago fallidasLo ideal es usar taco con poco hueso.(reacción inmune subclínica)Tasa 80/85% satisfactorio
Técnica de transplante con aloinjerto
1. Demange M, Gomoll AH. Curr Rev Musculoskelet Med. 2012;5:229-235. 2. Hangody L, Fules P. J Bone Joint Surg. 2003;85A(Suppl2):25-32. 3. Bentley G, et al. Injury. 2013;44:S3-S10. 4. Akhavan S, et al. http://orthodoc.aaos.org/provencher/ Cartilage%20Repair%20and%20Replacement.pdf. Visitado: Marzo 4, 2014. Imágenes cortesía del Dr. Christian Lattermann. Cortesía: Peter Bak
Preparado de donantes menores de 13 años¹¯²Construcción de volumen estable en 3D¹¯²Cartílago picado manualmente en cubos de 1-cm³. ¹– High chondrocyte viability²– Asegurado en el defecto con pegamento de fibrina²
Las ventajas incluyen– Disponible y listo para usar¹¯²– Procedimiento de 1 solo paso²¯³
Particulated Juvenile Cartilage Allograft: (DeNovo NT)
1. Farr J, Yao JQ. Cartilage. 2011;2:346-353. 2. Tompkins M, et al. Oper Tech Sports Med. 2013;21:82-89. 3. Tompkins M, et al. Arthroscopy. 2013;29:1661-1670. Imagen cortesía del Dr. Kevin Bonner. 4. Farr et al AJSM 2014
En EUA- la etiqueta de la FDA requiere condrocitos autólogos a los
utilizados con un colgajo perióstico. El MACI no está aprobado por la FDA.
Las complicaciones relacionadas con el colgajo perióstico incluyen¹
• Hipertrofia
• Desprendimiento, separación
• Delaminación
ACI – 1era. Generación
Células injertadas por debajo del colgajo perióstico²
Las mejoras incluyen³
• Procedimiento menos invasivo
• Menor tiempo operativo
• Menos dolor post-operatorio
• Menos morbididad en el sitio quirúrgico
• Recuperación más rápida
Mejoras en el Implante de condrocitos
1. Marlovits S, et al. Eur J Radiol. 2006;57:24-31. 2. Bentley G, et al. Injury. 2013;44:S1-S10. 3. Brittberg M. Am J Sports Med. 2010;38:1259-1271. 4. Cortese F, et al. Cartilage. 2012;3:156-164. Imágenes: Carticel and MACI product Websites. Cortesía: Peter Bak
Células Madre de la Médula ósea en membranade colágeno vs. MACI
• 48 pacientes• Randomizado• Ambos grupos mejoran los Scores• No hubo diferencia significativas
Osteotomia sola o con HA
Tratamientos combinadosOsteotomias + HA , Stem Cell y PRP
Chareancholvanich et al ‘14
• Nivel II evidencia (prospectivo comparativo)• 44 pacientes• Seguimiento con KOSS, VAS y Artroscopia• Mejoras significativas clínicas y artroscópicas en el grupo de MSC y PRP
Comparative Outcomes of Open-Wedge High Tibial OsteotomyWith Platelet-Rich Plasma Alone or in Combination With
Mesenchymal Stem Cell Treatment: A Prospective StudyYong-GonKoh, M.D Arthroscopy August 06, 2014•
2nd Look Artroscopico MSC + PRP
2015
El futuro:La unión de la ingeniería tisular con la
bio-ingeniería = Bio-Printing 3D
Dr. Jeremy Mao
Muchas Gracias.
Lab. Susan ChubinskayaRush University MedicalCenter
Rush UniversityDr Brian Cole, and Cecilia Pascual Garrido
AAOS Learning CenterWith Dr Jack Farr
Dr. Ignacio Dallo LazzariniEspecialista en :
Ortopedia y Traumatología - Medicina del Deporte