TalusAutologe Matrix Induzierte Chondrogenese

Knorpelläsionen am Talus

Die Autologe Matrix Induzierte Chondrogenese, AMIC®, ist ein von Geistlich Surgery entwickeltes, innovatives bio-logisches Operationsverfahren zur Behandlung von traumatischen chondralen und osteochondralen Läsionen. Dieses einzigartige single-step Verfahren kombiniert die als Erstlinientherapie etablierte Methode der Mikrofrakturierung mit der Applikation von Chondro-Gide®, einer Matrix aus porcinem Kollagen Typ I/III.

Das Funktionsprinzip der Mikrofrakturierung beruht auf der Freisetzung von multipotenten mesenchymalenProgenitorzellen, Zytokinen und Wachstumsfaktoren aus dem subchondralen Knochen. Der durch die Einblutungentstehende Superthrombus wird mit der Chondro-Gide® Matrix und Fibrinkleber abgedeckt und so stabilisiert. Chondro-Gide® ist ein geeigneter Zellträger [13], der die chondrogene Diff erenzierung mesenchymaler Stammzellen positiv beeinfl usst und die Chondrozyten in Kombination mit Fibrinkleber zu einer verbesserten Proteoglykande-position anregt [14].

Bei osteochondralen Läsionen ist nach der Beseitigung des sklerotischen Knochenareals eine ossäre Rekonstruktion zur Wiederherstellung von vitalem Knochengewebe und einer tragfähigen Gelenkseinheit notwendig. Sowohl am Knie wie auch am Talus zeigt die AMIC®-Methode klinisch vergleichbare Ergebnisse zur Autologen Chondrozyten Transplantation und unterstützt den Körper bei der Bildung von funktionellem Knorpelregenerationsgewebe.

AMIC® – Autologe Matrix Induzierte Chondrogenese

58 % Posteromediale Läsionen42 % Anterolaterale Läsionen

Knorpelläsionen am Talus sind fokale Verletzungen des Gelenkknorpels, bei denen auch die Grenzlamelle und derdarunter liegende subchondrale Knochen beschädigt sein können [1]. Diese osteochondralen Defekte entstehen vor-wiegend nach akuten und chronischen Distorsionen des oberen Sprunggelenkes, durch wiederholte Mikrotraumatabei chronischer Instabilität oder durch Achsfehlstellungen am Rückfuss [2–5]. Persistierende belastungsabhängigeSchmerzen über dem oberen Sprunggelenk schränken die Patienten bei der Arbeit und bei Freizeitaktivitäten stark ein. Die Behandlung ist abhängig von der Grösse und Klassifi kation des Defekts sowie vom Alter des Patienten [6–8].

Mikrofrakturierung als Erstlinientherapie wird nur bis zu einer Defektgrösse von 1,5 cm2 empfohlen [6, 9, 10]. AMIC® ist eine operative Therapieoption für grössere symptomatische chondrale (Outerbridge Grad III bis IV) oder osteochondrale Läsionen (Berndt & Harty Grad III bis V) [11, 12].

Häufi ge Defektlokalisation bei osteochondralen Läsionen [4]

AMIC® – Autologe Matrix Induziert

58 % Posteromediale Läsionen42 % Anterolaterale Läsionen

Mikrofrakturierung als Erstlinientherapie wird nur bis zu einer Defektgrösse voneine operative Therapieoption für grössere symptomatische chondrale (OuterbLäsionen (Berndt & Harty Grad III bis V) [11, 12].

Häufi ge Defektlokalisation bei osteochondralen Läsionen [4

> Eine minimal-invasive, one-step Operationstechnik zur Behandlung chondraler und osteochondraler Läsionen grösser als 1 cm2

> Aufbauend auf der Mikrofrakturierung, der etablierten Erstlinientherapie

> Natürlicher Schutz des Superthrombus durch die einzigartige bilayer Struktur von

Chondro-Gide®

> Deutliche Beschwerdeabnahme selbst unter Wiederaufnahme sportlicher Aktivitäten

> Vielversprechende klinische Resultate

> Einfache und kosteneffi ziente Operationstechnik

> Die führende natürliche Kollagenmatrix zur Knorpelregeneration

> Einzigartige Bilayer Matrix schützt und stabilisiert den Superthrombus

> Exzellente Ausfüllung der Läsion

> Hohe Formstabilität

> Verhindert Einblutung in den Gelenkspalt

> Fördert das Einwandern und Anhaften der Progenitorzellen

> Chondro-Gide® beeinfl usst die Chondrogenese der Progenitorzellen positiv

> Unkomplizierte Handhabung

> Ad hoc einsetzbar und gebrauchsfertig

AMIC® – Vorteile

Chondro-Gide® – Vorteile

Spezifi kation Chondro-Gide®

Kollagen ist das zentrale Strukturprotein des Bindegewebes und ein wichtiger Bestandteil von Gelenkknorpelgewebe. Chondro-Gide® besteht aus Kollagen vom Typ I und III. In einem patentierten Verfahren wird eine einzigartige zwei-schichtige (Bilayer) Matrix hergestellt (Abbildung 1), deren eine Schicht kompakt ist, die andere porös.

Die kompakte Schicht (Abbildung 2) verhindert mit ihrer dichten, zellokklusiven Oberfl äche, dass mesenchymale Stammzellen in die Gelenkhöhle einwandern, und schützt diese vor mechanischer Belastung. Die poröse Schicht der Matrix (Abbildung 3) besteht aus lockeren Kollagenfasern, die das Einwandern der Zellen und ihr Anhaften fördern. Die Fasern sind so angeordnet, dass sie hohe Zug- und Reißfestigkeit gewährleisten. Chondro-Gide® kann daher mit Kleber oder Nähten fi xiert werden.

Chondro-Gide® wird aus porcinem Kollagen hergestellt, welches natürlich resorbiert wird. Kollagenasen, Gelatinasen und Proteinasen spalten es zu Oligopeptiden und letztlich zu einzelnen Aminosäuren auf.

Sicherheit und QualitätDer fi rmeneigene Fertigungsprozess von Chondro-Gide® beinhaltet mehrere Schritte bevor die einzigartige Bilayer Struktur vorliegt. Standardisierte Prozesse unter sterilen Bedingungen sowie strenge Prüfungen während der Her-stellung und bei der Endkontrolle garantieren ein qualitativ hochwertiges natürliches Produkt. Sicherheitsprüfungen zur Bioverträglichkeit gemäß internationalen Standards stellen sicher, dass alle Faktoren, die potenziell eine uner-wünschte lokale oder systemische Reaktion hervorrufen könnten, während des Herstellverfahrens eliminiert werden. Die Immunogenität der Matrix wird auf ein Minimum reduziert.

Chondro-Gide® ist ein Medizinprodukt mit CE-Markierung zur Abdeckung von Gelenkknorpeldefekten, die entweder durch Autologe Chondrozyten Transplantation (ACT) oder mit Verfahren zur Stimulation des Knochenmarks (AMIC®) behandelt werden.

Chondro-Gide® – Bilayer Kollagen Matrix

Abbildung 1: Die einzigartige Bilayer Struktur von Chondro-Gide® (100x)

Abbildung 2: Die kompakte, zellokklusive Oberfl äche (SEM 1500x)

Abbildung 3: Die poröse, zelladhäsive Oberfl äche (SEM 1500x)

Die nachfolgende Operationstechnik wird am Beispiel einer posteromedialen osteochondralen Läsion gezeigt. Klinischer Fall von Prof. Dr. med. Dr. phil. Victor Valderrabano, Universitätsspital Basel, Schweiz.

Indikation> Chondrale & osteochondrale Läsionen

> Fokale, traumatische Defekte

> Intakter umliegender Knorpel

> Läsion > 1.0 cm2

> Patienten im Alter von 18–55 Jahren

> Osteochondrale Läsionen in Verbindung mit Knochenrekonstruktion

> Korrektur von begleitenden Pathologien: Achsfehlstellungen und Bandinstabilitäten

> Primäre und Rezidiveingriff e

Hinweis: Es ist wichtig, neben der ossären und chondralen Rekonstruktion begleitende Pathologien, wie beispiels-weise eine Gelenkinstabilität oder ossäre Fehlstellung, zu beheben.

Ausschlusskriterien> Metabolische Arthropathien

> Kissing lesions

> Grosse, nicht rekonstruierbare Defekte

> Nicht korrigierbare Achsfehlstellungen

> Chronisch entzündliche Systemerkrankungen

> Adipositas (BMI > 30)

Operationstechnik – AMIC® Talus

Bildgebende DiagnostikEssentiell sind bei der bildgebenden Diagnostik die Röntgenaufnahmen und Magnetresonanztomographie (MRT). Optional kann eine SPECT/CT durchgeführt werden.

Oberes Sprunggelenk linksseitig mit Valgus und leichter Abduktion im Vorfuss bei diskreter talona-vicularer Subluxation. Zur Korrektur wurde eine Kalkaneus-Verlängerungsosteotomie durchgeführt.

Röntgen

Zur Beurteilung begleitender Fehlstellungen wird das konven-tionelle Röntgen im Stehen in zwei Ebenen durchgeführt.

Hinweis: Die osteochondrale Läsion ist häufi g in nativen Röntgenbildern projektionsbedingt nicht zu erkennen.

MRT

Die MRT-Untersuchung dientzur Darstellung des chondralen oder osteochondralen Defekts sowie zur Diagnose begleitender Weichteil-Pathologien.

Hinweis: Die Grösse der Läsion kann bei begleitendem Knochen-ödem im MRT überschätzt werden.

SPECT/CT

Ein optionales SPECT/CT zeigt die Grösse der ossären Läsion besser als das MRT. Zusätzlich kann das Ausmass der szintigraphischen Aktivität anatomisch genau bestimmt werden.

Sagittale T2-Sequenz mit starker Anreicherung und bone bruise im Bereich der osteochon-dralen Läsion.

Coronare T1-Sequenz zur Bestätigung der Instabilität des medialen und lateralen Bandap-parates. Zur Behebung der Rotationsinstabilität wurde eine mediale und laterale Bandrekons-truktion durchgeführt.

Osteochondrale Läsion am postereomedialen Talus und Ausmass der ossären Läsion.

Operative Therapie

Lagerung

Die AMIC® erfolgt unter Allgemein- oder Spinalanästhesie in Rückenlage mit einer Oberschenkelblutsperre und frei beweglichem abgedecktem Bein. Für die diagnostische Arthos-kopie wird das Bein hängend gelagert.

Arthroskopie

Die initiale diagnostische Arthros-kopie wird zur Beurteilung einer Bandinstabilität und zur Lokalisa-tion und Grössenbestimmung der osteochondralen Läsionen durch-geführt.

Hinweis: Ein Standard Ø 2.7 mm Arthroskop mit 30° Optik und iso- tone Elektrolytlösung als Arthro-skopiemedium wird empfohlen.

Posteromedialer chondraler Defekt über einen anterozentralen Standardzugang dargestellt.

Zugang

Verwendung von einem antero-medialen oder anterolateralen Zugang je nach Lokalisation des Defektes.

Hinweis: Eine schräge Innenknöchel-Osteotomie wird für einen besseren Zugang zu posteromedialen Läsionen empfohlen.

Debridement der

osteochondralen Läsion

Defekter und instabiler Knorpelsowie sklerotischer Knochen unter dem chondralen Defekt werden mit Skalpell und Küretten entfernt. Vorhandene ossäre Zysten werden kürretiert und der mukoid-fi bröse Inhalt vollständig entfernt. Die Knorpelränder vom gesunden Knorpel müssen stabil und senk-recht sein.

Mikrofrakturierung

Die Sklerosezone am Boden der Läsion wird mit einer scharfen Ahle von der Peripherie der Läsion aus nach zentral im Abstand von je2–4 mm perforiert. Die Gewebs-reste werden sorgfältig entfernt, und es wird überprüft, ob eine adäquate subchondrale Blutung erfolgt.

Hinweis: Zur Perforation der Sklerosezone können antegrade Bohrungen unter ausreichender Kühlung durchgeführt werden.

Defekter und instabiler Knorpel.

Mikrofrakturierung mit scharfer Ahle. Perforierter subchondraler Knochen.

Kürretage von sklerotischem Knochen.

Anteromedialer Zugang mit Innenknöchel-Osteotomie.

Rekonstruktion des ossären Defektes mit autologer Spongiosa.

Ossärer Aufbau

Der ossäre Defekt wird mit autologem Knochen aus dem Beckenkamm bis zur subchondralen Knochenlamelle rekonstruiert.

Hinweis: Alternativ kann Orthoss® als natürliches Knochenersatz-material eingesetzt werden.

Vorbereitung der

Chondro-Gide®

Mit der sterilen Aluminiumscha-blone wird ein genauer Abdruck des Defekts erstellt. Aufgrund der benötigten Präzision im kleinen Gelenk des OSG wird empfohlen, die Matrix im angefeuchteten Zustand zu schneiden, da die Grösse nach Anfeuchten um etwa 10–15% zunimmt.

Genauen Abdruck des Defekts erstellen. Ausschneiden der Chondro-Gide® Matrix.

Auftragen von Fibrinkleber auf die Knochen-rekonstruktion.

Fixierung der Chondro-Gide®

Handelsüblicher Fibrinkleber(vorzugsweise Tissucol, Baxter) wird unmittelbar auf die Knochenrekons-truktion aufgetragen und die Chondro-Gide® mit der porösen Fläche auf dem Knochen eingeklebt.

Durch 10-maliges Bewegen desGelenkes zwischen plantarextension und dorsalfl exion wird überprüft, ob die Lage der Matrix stabil ist.

Hinweis: Um Delamination vorzubeugen, ist darauf zu achten, dass die Matrix und der Rand des angrenzenden Knorpelgewebes nicht überlappen.

Osteosynthese

Nach der Versorgung der osteo-chondralen Läsion wird der durchgetrennte Innenknöchel mit zwei 3.5 mm Schrauben exakt refi xiert und die Wunde schicht-weise vernäht.

Eingeklebte Chondro-Gide®.

Exakte Osteosynthese mit zwei 3.5 mm Schrauben.

Röntgenkontrolle mit Bildwandler.

Korrektur der biomechanischen

Faktoren

Es wird empfohlen, begleitende pathobiomechanische Faktoren im Anschluss zur AMIC® zu korrigieren:

Chronische Instabilität: Rekonstruktion des Bandapparates(medial, lateral oder kombiniert).

Achsenfehlstellungen:Umstellungsosteotomie (z.B. supramalleolar, talar oderkalkanear).

Nachbehandlung

Eine Thromboseprophylaxe mit niedermolekularem Heparin bis zum Erreichen der Vollbelastung wird empfohlen.Die Analgesie kann mit nichtsteroidalen Antiphlogistika erfolgen. Eine ausreichende Hochlagerung sowie Kühlung sind wichtig. Weitere physikalische Massnahmen (Muskelstimulation, Elektrotherapie) können nach Bedarf zur post-operativen Versorgung eingesetzt werden.

Postoperativ wird der Fuss mit einer funktionellen Orthese stabilisiert. Die Bewegungseinschränkung beträgt 20° bei einer Teilbelastung von max. 20 kg für 6 Wochen oder 8 bis 10 Wochen bei begleitender Bandrekonstruktion.

Im Anschluss kann durch geschulte Physiotherapeuten im erlaubten Bewegungsumfang mit angepasster Knorpel-therapie begonnen werden. Die Belastung wird dabei progressiv bis zur Vollbelastung gesteigert.

Die Physiotherapie umfasst dabei isometrische Muskelaktivierung und Übungen in geschlossener kinetischer Kette zur Stärkung und Stabilisierung des oberen Sprunggelenks und der unteren Beinmuskulatur. Bei Übergang zur Vollbe-lastung beginnt eine physiologische, adaptive Entzündungsphase im Rahmen welcher die Patienten häufi g über einen initialen Anstieg des Schmerzniveaus berichten.

* Zum Beispiel Schwimmen und Radfahren [Quelle: V. Valderrabano]

10

8

6

4

2

0Präop. Postop. 6 Wochen 3 Monate 6 Monate 12 Monate

Adaptive Entzündungsphase

Teilbelastung Vollbelastung

Physiotherapie Leichte Sportarten* Volle Sportfähigkeit

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Nach drei Monaten können Sportarten mit geringer Belastung (z.B. Radfahren, Schwimmen) aufgenommen werden. Eine volle Sportfähigkeit ist frühestens nach sechs Monaten möglich. Der Übergang zur nächsten Belastungsstufe sollte erst vorgenommen werden, wenn die vorherige ohne Probleme zu bewältigen war.

Eine ausgeglichene Ernährung über den gesamten Zeitraum wird empfohlen. Die Knorpelregeneration wird durch ausreichende Einnahme von Flüssigkeiten (min. 3 Liter/Tag) und Vitamin C sowie ein Verzicht auf Alkohol und Rauchen positiv beeinfl usst.

Post-OP bis 6 Woche * 6 Wochen bis 3 Monate 3 bis 6 Monate Nach 6 Monaten

Belastung Max. 20 kg Progressive voll voll Belastungszunahme auf 100 %

Mobilisation Orthese mit 20° Ohne Ohne Ohne Einschränkung Einschränkung Einschränkung Einschränkung

Passiv –> Assitiv –> Aktiv Voller Bewegungsumfang

Knorpelbehandlung

Physiotherapie Kein Sport Kein Sport Leichte Sportarten Volle und Sport Ruhigstellen Physiotherapie (z.B. Schwimmen & Sportfähigkeit Manuelle Lymphdrainage Radfahren) Elektrotherapie

* Bei begleitender Bandrekonstruktion 8 bis 10 Wochen

Produktsortiment

Art.-Nr. Beschreibung

30890.3 Chondro-Gide® Bilayer Kollagen Matrix 20 x 30 mm

30915.5 Chondro-Gide® Bilayer Kollagen Matrix 30 x 40 mm

30939.9 Chondro-Gide® Bilayer Kollagen Matrix 40 x 50 mm

Eine sterile Aluminiumschablone gehört zum Lieferumfang von Chondro-Gide® dazu.

Art.-Nr. Beschreibung

30869.1 Orthoss® 3 g Spongiosa-Granulat 2 – 4 mm Volumen ca. 8 cm3

30865.1 Orthoss® 5 g Spongiosa-Granulat 1 – 2 mm Volumen ca. 13 cm3

30870.7 Orthoss® 7 g Spongiosa-Granulat 2 – 4 mm Volumen ca. 20 cm3

Chondro-Gide® Bilayer Kollagen Matrix 30 x 40 mm

Referenzen

[1] Verhagen RA, Maas M, Dijkgraaf MG, Tol JL, Krips R, Van Dijk CN: Prospective study on diagnostic strategies in osteochondral lesions of the talus: is MRI superior to helical CT? J Bone Joint Surg Br 2005, 87: 41-46

[2] Hintermann B, Boss A, Schafer D (2002) Arthroscopic fi ndings in patients with chronic ankle instability. Am J Sports Med 30: 402–409

[3] Leumann A, Plaass C, Pagenstert G, Büttner O, Hintermann B, Valderrabano V: State of the Art in der Behandlung von osteochondralen Läsionen am Talus. Sport Ortho Trauma 2008; 24: 84-90

[4] Barnes CJ, Ferkel RD: Arthroscopic débridement and drilling of osteochondral lesions of the talus. Foot Ankle Clin 2003; 8: 243-57

[5] Pagenstert GI, Hintermann B, Barg A, Leumann A, Valderrabano V: Realignment surgery as an alternative treatment of varus and valgus ankle osteoarthritis. Clin Orthop Relat Res 2007, 462:156-168

[6] Giannini S, Vannini F: Operative treatment of osteochondral lesions of the talar dome: current concepts review. Foot Ankle Int 2004; 25: 168-175

[7] Valderrabano V, Leumann A: Chapter 71: Osteochondral lesions of the talus In: Wright JG, ed. Evidence-based orthopaedics. Saunders WB Co, Philadelphia 2008; 462-72

[8] Verhagen RA, Struijs PA, Bossuyt PM, van Dijk CN: Systematic review of treatment strategies for osteochondral defects of the talar dome. Foot Ankle Clin 2003; 8: 233-42

[9] Becher C, Thermann H: Results of microfracture in the treatment of articular cartilage defects of the talus. Foot Ankle Int 2005; 26: 583-9

[10] Choi WJ, Park KK, Kim BS, Lee JW. Osteochondral lesion of the talus: is there a critical defect size for poor outcome? Am J Sports Med. 2009;37(10):1974-80

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[12] Wiewiorski M, Leumann A, Buettner O, Pagenstert G, Horisberger M, Valderrabano V: Autologous matrix-induced chondrogenesis aided reconstruction of a large focal osteochondral lesion of the talus. Arch Orthop Trauma Surg 2010

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