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Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie
73. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Unfallchirurgie
95. Tagung der Deutschen Gesellschaft für Orthopädie und Orthopädische Chirurgie
50. Tagung des Berufsverbandes der Fachärzte für Orthopädie und Unfallchirurgie

21. - 24.10.2009, Berlin

µMRT-Untersuchung und 3D-Rekonstrukstruktion zeigen eine enge Korrelation zur histologischen und makroskopischen Morpholgie nach Knorpeltherapie – eine experimentelle in-vivo Stufie am ovinen Tiermodell

Meeting Abstract

  • S. Schmidt - Universitätsklinikum Leipzig, Klinik für Unfall- und Wiederherstellungschirurgie, Leipzig, Germany
  • P. Hepp - Universitätsklinikum Leipzig, Klinik für Unfall- und Wiederherstellungschirurgie, Leipzig, Germany
  • B. Marquaß - Universitätsklinikum Leipzig, Klinik für Unfall- und Wiederherstellungschirurgie, Leipzig, Germany
  • N. Garnov - Universität Leipzig, Institut für medizinische Physik und Biophysik, Leipzig, Germany
  • W. Gründer - Universität Leipzig, Institut für medizinische Physik und Biophysik, Leipzig, Germany
  • C. Josten - Universitätsklinikum Leipzig, Klinik für Unfall- und Wiederherstellungschirurgie, Leipzig, Germany

Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie. 73. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Unfallchirurgie, 95. Tagung der Deutschen Gesellschaft für Orthopädie und Orthopädische Chirurgie, 50. Tagung des Berufsverbandes der Fachärzte für Orthopädie. Berlin, 21.-24.10.2009. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2009. DocEF14-1256

DOI: 10.3205/09dkou038, URN: urn:nbn:de:0183-09dkou0389

Published: October 15, 2009

© 2009 Schmidt et al.
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Fragestellung: Bisheriger Goldstandard in der Evaluation tissue enigneerten Gewebes ist die histologische Analyse. Nachteilig ist die fehlende in-vivo Verlaufskontrolle. Hier bieten hochauflösende MRT Geräte mit 7 Tesla-Spulen für die Zukunft eine vielversprechende Möglichkeit des nicht-invasiven Monitorings. Unklar ist die Vergleichbarkeit mit histologischen Schnitten. Ziel dieses Projektes ist daher der Vergleich der Regeneratevaluierung anhand des µMRT (7 Tesla) mit den histologischen Schnitten und dem makroskopischen Erscheinungsbild nach Therapie fokaler osteochondraler Defekte mit autologen mesenchymalen Stammzellen am Schafsknie.

Methodik: Bei 19 Merinoschafen wurden je 2 Defekte im Durchmesser 7 mm auf beiden medialen Femurkondylen gesetzt. Nach einer 6-wöchigen Phase der Chronifizierung wurden Kollagengele, besiedelt mit chondrogen vordifferenzierten bzw. nicht vordifferenzierten autologen mesenchymalen Stammzellen implantiert. Die Explantation der Kniegelenke erfolgte nach 6 bzw. 12 Monaten. Für die MRT-Untersuchung wurden die Konstrukte in Phosphat-Puffer-Lösung belassen. Die MRT-Untersuchung wurden mit einem hochauflösendem 7 Tesla MRT durchgeführt. Nach Anfertigung der Histologien erfolgte die getrennte Auswertung. Die MRT-Daten wurden im MOCART-Score und modifizierten O'Driscoll-Score (O'Driscoll structural) ausgewertet. Die Beurteilung der Histologien erfolgte nach dem ICRS und O'Driscoll Score. Zudem erfolgte eine makroskopische Beurteilung des Aufsichtbildes und der 3D Rekonstruktion der µMRT-Daten.

Ergebnisse und Schlussfolgerungen: Im µMRT zeigten die vordifferenzierten Stammzellen mit einem MOCART Score von 11,3 Punkten das beste Ergebnis und unterschieden sich deutlich von den unbesiedelten Gelen (17,5 Punkte). Im modifizierten O'Driscoll Score konnte gezeigt werden, dass die Bewertung der strukturellen Charakteristika im µMRT mit der Histologie korrelierte (p<0,05). Im Einzelnen ergab sich für die vordifferenzierten MSC histologisch ein Wert von 6,4±1,6 und im µMRT 6,3±1,9. Bei den nicht vordifferenzierten MSC lagen die Werte bei 2,7±2,3 und 2,8±2,6. Im makroskopischen Erscheinungsbild ließ sich ebenfalls eine signifikante Korrelation mit der 3D-Oberflächenrekonstruktion nachvollziehen, was im Visual Scoring mithilfe des OAS und ICRS Score objektiviert wurde.

Wir konnten zeigen, dass die Daten des µMRT mit den histologischen Ergebnissen korrelieren. Die 3D-Rekonstruktion bietet zudem ein detailgetreues Bild der makroskopischen Defektoberfläche. Sollte die technische Weiterentwicklung eine klinische oder experimentelle in-vivo Anwendung von 7-Tesla MRTs zulassen, bieten sich etablierte histologische Scores zur Verlaufsbeurteilung im Rahmen der Regeneration von Knorpeldefekten an.