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Knorpelreparaturgewebe nach Matrix-assoziierter autologer Chondrozyten Transplantation (MACT) mittels Hyaluronsäure-basierter oder Kollagen-basierter Matrix: Differenzierung durch morphologische und biochemische Magnetresonanztomographie
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Authors
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G. Welsch
- Universitätsklinik Erlangen, Unfallchirurgie, Erlangen, Germany
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T.C. Mamisch
- Universität Bern, Inselspital, Orthopädische Chirurgie, Bern, Switzerland
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L. Zak
- Medizinische Universität Wien, Abt. Traumatologie, Wien, Austria
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M. Blanke
- Universitätsklinik Erlangen, Unfallchirurgie, Erlangen, Germany
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S. Marlovits
- Medizinische Universität Wien, Abt. Traumatologie, Wien, Austria
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S. Trattnig
- Medizinische Universität Wien, MR Center, Wien, Austria
| Published: | October 21, 2010 |
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Fragestellung: Nach den ersten humanen autologen Chondrozytentransplantationen (ACT) sind insbesondere in den letzten Jahren viele neue, meist matrix-assoziierte ACTs (MACT) in den Fokus bioregenerativer Forschungsansätze gerückt. Eine Vielzahl an verfügbaren Biometarialien versucht die komplexe, dreidimensionale Knorpelmatrix nach einer Knorpelzelltransplantation wieder herzustellen.
Fortschrittliche morphologische und biochemische Magnetresonanztomographie (MRT) kann die Ultrastruktur dieser Knorpelmatrix darstellen.
Die Fragestellung der vorliegenden Machbarkeitsstudie war morphologisches MOCART (Magnetic resonance Observation of CArtilage Repair Tissue) Scoring und biochemisches T2 Mapping zu nutzen um Knorpelersatzgewebe im Kniegelenk nach zwei verschiedenen MACT Verfahren, einem Hyaluronsäure-basierten (Hyalograft C® (HC)) und einem Kollagen-basierten (CaReS®), nicht-invasiv zu differenzieren.
Methodik: 20 Patienten nach MACT (n=10 mittels HC; n=10 mittels CaReS) wurden an einem 3Tesla MRT 24 Monate nach der Knorpelzelltransplantation untersucht. Beide Gruppen wurden ausgesucht mit vergleichbarem Alter und vergleichbarer Knorpeldefekt-lokalisation sowie -größe. Zur klinischen Evaluierung wurde der Brittberg Score verwendet. Der morphologische Teil der MRT Analysen wurde mit dem MOCART Score durchgeführt, der biochemische Teil basierend auf globalem und zonalem T2-Mapping (Multi-Echo, Spin-Echo basiert) im Vergleich des Knorpelersatzgewebes und des umgebenden Kontrollknorpels. Der MOCART Score zeigt in seinen verschiedenen Unterpunkten die Integration des Knorpelersatzgewebes zum umgebenden Knorpel und zum Knochen, die angewandten T2 Mapping Techniken die Kollagenmatrixstruktur und die Hydrierung des Transplantates. Statistische Varianzanalysen wurden durchgeführt.
Ergebnisse und Schlussfolgerungen: Die klinischen Ergebnisse waren nach 24 Monaten in beiden Gruppen vergleichbar (p≥0,05). Der MOCART Score zeigte leicht, jedoch nicht signifikant (p=0,210), bessere Resultate in der CaReS-Gruppe (76,5) vergleichen mit der HC-Gruppe (70,0). Die globalen T2-Werte (ms) für den umgebenden Kontrollknorpel waren vergleichbar in beiden Gruppen (HC: 49.9; CaReS: 51.9; p=0,398), während das Knorpelersatzgewebe signifikant höhere T2-Relaxationszeiten in der CaReS-Gruppe zeigte (HC: 48,2; CaReS: 55,5; p=0,011). Die zonale Evaluation zeigte vergleichbare Ergebnisse für beide Gruppen.
Die vorliegende Machbarkeitsstudie stellt den ersten in-vivo Versuch dar zwischen Knorpelersatzgewebe basierend auf zwei unterschiedlichen Matrizen zu differenzieren. Höhere T2-Werte im Reparaturknorpel, basierend auf der Kollagenmatrix (CaReS) verglichen mit dem Hyaluronsäurevlies (HC), deuten auf einen Unterschied in dessen Ultrastruktur auch zwei Jahre nach Transplantation hin.
Die vorliegenden Ergebnisse zeigen einen vielversprechenden Ansatz, mittels moderner morphologischer und biochemischer MRT, neben klinischem Scoring, eine objektive Analyse im Follow-Up nach verschiedenen Knorpelersatztherapieverfahren zu gewährleisten.
