Evaluering af Medial Parapatellar Knæ Injection Technique

Injektion i knæleddet er, selvom det betragtes som en afhjælpende procedure af en stor del af det medicinske samfund, ikke så let en procedure at reproducere og nøjagtigt udføre, som man skulle tro. Adskillige forfattere har estimeret, at mellem 20 og over 30 procent af knæinjektionsprocedurerne mislykkes med at deponere injektatet i ledrummet (6),(7),(9) (11). Som svar på de angiveligt høje komplikationsrater forbundet med intraartikulær aflejring af injektat, har adskillige forfattere offentliggjort forskellige teknikker, injektionssteder og tricks til at hjælpe klinikeren. Teknikker som luftartrografi (12)(13), tilbagestrømningsteknikken (7), trekantteknikken (11) og andre har tilføjet kompleksitet og tid til en tilsyneladende nem procedure.

Specifikke anatomiske forhold i knæleddet giver større adgangsvinduer og relativt lettere adgang for nogle teknikker end for andre. Derudover tilføjer tilstedeværelsen af ​​hyalin ledbrusk, den glatte, ikke-replikerbare ledoverflade, der er integreret i den effektive og smertefri artikulation af leddene, endnu en kompleksitet og bekymring i adgangen til knæleddet. Iatrogen skade på denne brusk er sandsynlig med nogle almindeligt anvendte injektionsteknikker. Beskadigelse af den artikulære overflade er den anatomiske ækvivalent til arthritisk patologisk forandring i knæleddet.

Meget af forvirringen omkring nøjagtig intraartikulær injektion stammer fra de anatomiske forhold, vi bliver undervist i under vores træning. Anatomiske atlasser viser lagene i knæleddet på en sådan måde, at der er et håndgribeligt og genkendeligt ledrum til let at indsætte en nål. Dette er ikke tilfældet i det normale knæ, som ikke har en knæeffusion. Virkeligheden er, at det normale, voksne knæ har 2 cc ledvæske spredt som en ekstremt tynd film over toppen af ​​ledbrusken. Synovialmembranen hviler i virkeligheden direkte oven på ledbrusken, og ledrummet er derfor faktisk et potentielt rum. Selvom dette er tilfældet, er der tre overvejende fordybningsområder i knæleddet, hvor dette potentielle rum kan udvikles, hvis nålen er præcist placeret. Disse tre områder er den inter-trochleære rille, den inter-kondylære notch og den suprapatellære pose.

Den inter-trochleære rille er det område på den forreste overflade af lårbenet, som ligger direkte under knæskallen, når knæet er i sin udstrakte position. Den inter-trochleære rille er dækket af ledbrusk, som er integreret i opretholdelsen af ​​normal smertefri patellofemoral artikulation.

Det inter-kondylære hak er et område af lårbenet på dets mest distale aspekt, som huser ACL- og PCL-senerne. Det inter-kondylære hak er ikke et ledområde i knæleddet og er ikke dækket af ledbrusk. Det faktum, at der ikke er nogen ledbrusk i det inter-kondylære hak, reducerer markant chancerne for iatrogene bruskskader. Placering af nålen præcist i et af disse rum er afgørende for en vellykket injektion.

Der har været debat om den sikreste og mest pålidelige teknik til intraartikulære knæinjektioner i løbet af det sidste årti. Fem almindelige procedurer, herunder teknikken studeret i denne forskningsprotokol, er i øjeblikket ansat af det medicinske samfund for at få adgang til knæleddet. Disse fem teknikker deler alle de samme grundlæggende materialer og principper, og alle fem bærer de samme risici forbundet med indsættelse af et fremmedlegeme i et fælles rum.

De mediale og laterale infra-patellære teknikker er de to første overvejede teknikker. Uanset hvilken side af knæet nålen er placeret i, placerer den infra-patellære teknik nålen mellem knæskallen og lårbenet, mens knæet er i udstrakt position på undersøgelsesbordet. Den infra-patellære injektionsteknik bruger en nåleendepunktsposition, som ligger inden for den intertrochleære rille.

De mediale og laterale ledlinjeteknikker, også kendt som para-patellar-teknikkerne, er andre almindeligt anvendte teknikker. Para-patellar injektionsteknikkens vej til indtræden i knæleddet er gennem det bløde punkt lige proksimalt til tibial plateauet, på enten den mediale eller laterale side af patellar ligamentet. I de para-patellære injektionsteknikker udføres nåleindsættelse, mens knæet bøjes til 90 grader fra kanten af ​​undersøgelsesbordet, og endepunktet er inden for det interkondylære hak.

Det sidste injektionssted, der lejlighedsvis bruges, orienterer nålen ind i den suprapatellære pose. Denne injektionsvej er til tider valgt på grund af det faktum, at det er en pålidelig region at aspirere et knæ, når der er en stor effusion. Selvom den suprapatellære pose er det største potentielle rum i knæleddet, er dette rum i det væsentlige lukket ned i knæet, som mangler en effusion. Vellykket injektion i den suprapatellære pose er analog med perfekt placering af en nål mellem to sekventielle sider i en bog. Når der ikke er nogen fælles effusion, mangler dette rum enhver taktil stimulus for at indikere korrekt nåleorientering og dybde, og derfor er vellykkede injektioner fra denne rute vanskelige og upålidelige.

Et andet problem, der plager den nuværende knæinjektionspraksis, er valget af den anvendte nål. Langt de fleste lægekontorer har 1,5 tommer lange nåle, da dette er langt den mest almindelige produktionslængde til rådighed. Naturligvis er andre længder tilgængelige, men de er mere af en speciel ordretype, som ikke er ved hånden på tidspunktet for knæinjektionen. Nålens længde er ikke en overvejelse for næsten alle praktiserende læger, der udfører knæinjektioner. Dette skyldes delvist de anatomiske misforståelser om det intraartikulære rum som et vidt åbent og let tilgængeligt område som afbildet i anatomitekster. Når man injicerer i et knæ ved hjælp af para-patellar teknikken, er der vigtige strukturer, som nålen skal passere igennem, før den kommer ind i synovialrummet. Strukturer såsom præ-patellar bursalvæv, subkutan fedt, fascia, den infrapatellære fedtpude og muligvis hypertrofisk fortykket synovium er distinkte anatomiske strukturer, som varierer i dybden og hurtigt kan opbruge arbejdslængden af ​​en standardnål, før den er i stand til at få adgang til det intraartikulære rum. Med det voksende fedmeproblem i Amerika bliver spørgsmålet om tilstrækkelig nålængde en stadig vigtigere overvejelse.

Den nuværende litteratur vedrørende knæinjektioner ser ikke ud til at tage højde for den nødvendige nålængde. Talrige undersøgelser, inklusive dem, der henvises til i denne protokol, anvender nåle, der er 2 tommer lange eller mindre, og de samme undersøgelser rapporterer en lav nøjagtighed af intraartikulær penetrering med teknikker, der går på tværs af den infra-patellære fedtpude (1),( 2),(6).

Behovet for nøjagtig placering af et substrat direkte i knæleddet er steget i løbet af de sidste par år, da populariteten af ​​proteoglycan hyaluronsyre (HA) præparater vokser i popularitet til behandling af slidgigt (OA). I modsætning til steroidinjektioner, der i vid udstrækning blev brugt i fortiden til symptomatisk behandling af OA, kræver HA-præparaterne for effektivitet nøjagtig placering i den synoviale lomme i knæleddet. Kort fortalt er denne forskel baseret på virkningsmekanismen for disse to makromolekyler. Steroider fungerer som anti-inflammatoriske mediatorer, der hæmmer evnen til rekruttering og indtræden af ​​inflammatoriske celler i knæleddet. På grund af dette vil unøjagtig deponering af steroidinjektioner på et periartikulært sted stadig resultere i kliniske fordele gennem en parakrin mekanisme (7),(8). HA-præparater er lavet af proteoglycaner, som er store negativt ladede proteinpolysaccharidmolekyler, som rekrutterer vand ind i ledrummet og ledbrusken. Proteoglycaner fungerer som en svamp ved at give hydrodynamisk dæmpning til leddet under vægtbæring. I modsætning til et steroidpræparat, hvis HA fejlagtigt injiceres i det periartikulære bløde væv, er dets kliniske fordel i det væsentlige ophævet (1), (6), (10). I relation til ovenstående diskussion om korrekt nålængde, vil utilsigtet placering af HA i den infra-patellære fedtpude som følge af for kort nål resultere i, at det injicerede materiale forbliver inden i fedtpuden, ude af stand til at nå intra-patellar fedtpuden. articuar plads, hvor det vil være effektivt. I en 5-personers MRI-evaluering af størrelsen af ​​den infra-patellar fedtpude, Jackson et al. har vist størrelsesvariationer fra 1,8 til 2,2 tommer mellem huden og artikulær overflade (1). Det er klart, at der kræves en større prøvestørrelse for at opnå en mere nøjagtig fordeling af præ-artikulær bløddelsmasse, men dette rapporterede område tilføjer validitet til vigtigheden af ​​nålestørrelse.

Nuværende hyaluronsyrepræparater involverer en serie på 3-5 injektioner og har i øjeblikket en klinisk effektivitet til smertelindring for ca. 50 % af patienterne, der modtager rækken af ​​injektioner. Selvom denne undersøgelse ikke er beregnet til at teste eller evaluere ovennævnte kliniske effektivitet af HA, kan det faktum, at HA-injektatet fejlagtigt kan deponeres i den infrapatellære fedtpude sekundært til forkert nålængde eller dårlig teknik, være en vigtig faktor i dets lave kliniske effektivitet .

For nylig har forfattere som Jackson (1), Wind (2) Toda (6) og andre rapporteret fremragende succes med intraartikulære injektioner gennem den infra-patellære tilgang til knæet. Deres undersøgelser har udråbt den høje nøjagtighed i at levere et substrat ind i det intraartikulære rum. Derudover har deres arbejde vist betydeligt lavere nøjagtighed i intraartikulær aflejring via en af ​​de fælles linje tilgange. Deres artikler har skabt præcedens i det medicinske samfund for metoden med infra-patellar injektion.

Den største bekymring, vi har med den infra-patellære tilgang, er centreret om beskadigelse af ledbrusken på den inferior overflade af knæskallen samt den trochleære rille i lårbenet. Der er meget begrænset plads mellem knæskallen og lårbenet i leddet, som mangler en effusion. MR-evaluering af et normalt knæled viser højst 1 - 2 mm potentielt rum, hvor en nål kan indsættes for at give en ledinjektion uden beskadigelse af ledbrusken. Røntgenbilleder giver en falsk fortolkning af ledig plads ved patellofemoralleddet. Den artikulære brusk, som findes i dette led, er faktisk meget tyk, hvilket producerer det radiolucent klare område, som værdsættes på røntgenbilleder. Den normale tykkelse af ledbrusken på kondylerne er 4,0 og 3,7 mm for henholdsvis mediale og laterale sider. Den normale tykkelse af ledbrusk på knæskallen er 5 mm i dybden og udmærker sig ved at være det tykkeste lag af ledbrusk i kroppen (3). Den korrekte placering af injektionsnålen kompliceres yderligere af to yderligere faktorer, hvor den ene ikke er noget specifikt håndgribeligt indgangspunkt at indsætte nålen i. En mangel på et endeligt håndgribeligt indgangspunkt resulterer i estimering og klinisk erfaring for at give det indledende udgangspunkt. For det andet er der med det infra-patellære injektionssted ikke noget endeligt håndgribeligt endepunkt, der hjælper med at stoppe indføringen af ​​nålen. Denne mangel på slutpunkt resulterer desværre i overdreven indføring af nålen med iatrogent artikulært traume frembragt af nålespidsens skærende kant.

En anden overvejelse forbundet med den rapporterede succesfulde karakter af intraartikulær spredning gennem den infrapatellære tilgang vedrører "blowout"-kraften genereret af hydrodynamiske tryk. Da der ikke eksisterer noget endeligt slutpunkt for nåleindsættelse i dette område, før nålespidsen har krydset ledbruskoverfladen, vil kraftig injektion, selv med en vis forebyggende nåletilbagetrækning, få farvestoffet til at blive presset ind i ledbrusksubstratet før det kan ekstraviseres ud i det artikulære rum. Denne tvungne evakuering ud gennem brusken skyldes den molekylære struktur af hyalinbrusk, dens kollagenfiberorientering og dens resulterende modstandsdygtighed over for overfladeforskydningskræfter. Faktisk begrænser kollagenfibernetværket absorptionen af ​​væske til kun 20% af bruskens potentielle volumen, al anden væske vil som følge heraf blive kraftigt evakueret fra den ekstracellulære matrix ind i ledrummet. (4) en væskebolus på et par cc resulterer i bruskens manglende evne til at tilbageholde væsken i sin ekstracellulære matrix, hvilket resulterer i en "udblæsning" af den artikulære overflade for at tillade frigivelse af materialet ind i ledrummet. Selvom denne kraftige ekstravisation giver fluoroskopiske beviser på vellykket væskebolusplacering i ledrummet, sker det på bekostning af integriteten af ​​ledbrusken på injektionsstedet. Dette er i modsætning til den imødekommende, eftergivende og hydrofobe natur af fedtvæv i den infrapatellære fedtpude, som har tendens til at udvide sig omkring en injiceret væskebolis og fastholde det injicerede substrat, hvilket resulterer i mislykket intraartikulær aflejring.

Ovenstående observationer tyder på, at selvom den infra-patellære tilgang effektivt tilvejebringer et middel til injektion i knæleddets rum, gør det det til en pris for ledbrusken, hvilket efter denne forfatters mening er en unødvendig risiko og komplikation. Når man tænker på, at de almindelige HA-præparater på markedet i dag kræver mellem 3 - 5 samlede injektioner, og det faktum, at gentagne intraartikulære behandlinger ofte gives på halvårlig basis, mangedobles potentialet for iatrogen skade hurtigt.

Målet med vores undersøgelse er at præsentere vigtige anatomiske overvejelser, som bør overvejes, før knæinjektion udføres. Derudover har vi udviklet vigtige proceduremæssige forbedringer til de traditionelle para-patellar injektionsteknikker for at overstige den nøjagtighed og sikkerhed, der tidligere er rapporteret for de infra-patellar tilgange.

Denne undersøgelse er ikke beregnet til direkte at sammenligne vores resultater med dem opnået i infra-patellar teknikken, denne forskning modbeviser ikke de fremragende kliniske resultater, der kan opnås gennem infra-patellar teknikker. Hensigten med denne undersøgelse er at vise, at ved at bruge vores specifikke teknik til para-patellar knæinjektion kan vi opnå nøjagtig intraartikulær aflejring over 95 % af tiden, hvilket er en betydelig forbedring i forhold til tidligere rapporterede resultater ved brug af den para-patellar tilgang ( 1). Derudover undgår vores teknik den teoretiske iatrogene skade forbundet med den infra-patellære tilgang.

Vi har udviklet en injektionsteknik, som mekanisk ligner de nuværende praktiserede teknikker og ikke udgør yderligere risici eller ubehag for patienten. Grundlaget for vores teknik og dens succes er gennem anerkendelse af ovennævnte faktorer. Fokus for vores undersøgelse er at validere den kliniske nøjagtighed, vi har opnået ved hjælp af denne teknik gennem fluoroskopisk bekræftet visualiseret bekræftelse af gentagne intraartikulære aflejringer. Derudover ønsker vi at dokumentere den række af nålelængder, vi har brug for for at få korrekt adgang til knæleddet i vores befolkning for at underbygge vigtigheden af ​​nålelængde. Nålængde er en kritisk faktor hos overvægtige patienter, som har større infra-patellære fedtpuder. Al intraartikulær injektion vil blive udført af Drs. Harold Battenfield og Brian Drake. Undersøgelsespopulationen vil være ligeligt fordelt mellem de to, således at hver investigator vil injicere et lige antal knæ. Fordelingen af ​​patienterne til hver læge vil blive randomiseret baseret på tidspunktet for tilstedeværelse. Drs. Battenfield og Drake vil skiftevis "drejninger", hvor den første patient vil blive injiceret af en læge, end den næste sekventielle patient vil blive injiceret af den anden læge, indtil et betydeligt antal injektioner er blevet udført. Undersøgelsespopulationen vil bestå af patienter, der allerede modtager en knæartroskopi på vores institution. Det er vigtigt at bemærke, at undersøgelsesoplysningerne holdes fuldstændig adskilt og isoleret fra det operative patientskema. Alle involverede patienter vil få udstedt et undersøgelsesnummer, og alle registrerede oplysninger vil blive gjort under dette nummer. Alle patienter involveret i undersøgelsen vil få registreret deres køn, højde, vægt og succes med indsættelsesforsøg. Ingen navne, ingen fødselsdatoer, ingen lægejournalnumre eller andre specifikke og identificerbare oplysninger vil blive registreret.

Hele denne procedure vil blive udført, efter at patienten har fået den generelle anæstesi, som det er sædvanligt under en knæartroskopi. Injektionsprotokollen tilføjer mindre end 2 minutter til den kirurgiske tid for artroskopien.

For at teste vores hypotese vil vi trække 2 cc røntgenfast farvestof (Isovue farvestof) op i en 5 cc sprøjte fastgjort til en 6 tommer 22 gage spinalnål ved hjælp af steril teknik. Denne injektion udføres på det samme knæ, som er planlagt til artroskopi. Patienten vil blive placeret i standard artroskopi ben-immobilizer, som gør det muligt for benet at hænge afhængigt i en 90 graders bøjet stilling, som efterligner den typiske stilling, som ville opleves på kontoret.

Den anatomiske placering for nålepenetration er let at finde hos selv overvægtige patienter ved simpel digital palpation af det "bløde punkt", som findes direkte over tibial plateauet. Dette bløde punkt vil så blive markeret med en lille stump genstand. Vi vil bruge en "klikbar" tilbagetrækkelig blækpen, mens blækbeholderen er i sin tilbagetrukne position for at give en flot "bullseye" afgrænsning på hudoverfladen.

Når stedet er markeret, vil hudoverfladen blive renset med en betadinbaseret præpareringsopløsning ved hjælp af steril teknik.

Nålen vil blive indsat gennem det forudafgrænsede sted, og nålens bane vil blive rettet mod den mediale væg af den laterale lårbenskondyl inden for det inter-kondylære hak. Indføring af nålen vil fortsætte, indtil bekræftet taktil påvirkning mod kondylen er opnået. Dybden, som nålen stikkes ind i huden, bliver derefter sterilt markeret på nåleskaftet med en steril markeringspen, og denne længde måles senere. Uden tilbagetrækning af nålen vil de 2 cc røntgenfast farve derefter blive sprøjtet ind i knæleddet.

Injektionsvolumenet på 2 cc er valgt baseret på det faktum, at dette er volumenet af væske, der almindeligvis er pakket ind i viskosupplimenteringspræparater (hyaluronsyre). Volumenet på 2cc ​​vil i højere grad korrelere med indsprøjtningsforhold på kontoret.

Når først farvestoffet er anbragt i leddet, og nålen fjernet, vil leddet blive bøjet og forlænget i alt 10 omdrejninger, der ender i en forlænget position. Denne bøjnings- og forlængelsescykling giver mulighed for, at intraartikulært injiceret spredes rundt om leddets overflade.

På dette tidspunkt vil mobil fluoroskopi blive brugt til at visualisere knæet i både AP- og lateralplanet. Evaluering af korrekt placering af farvestoffet bekræftes ved at notere farvestoffets ekstravasationsegenskaber fluoroskopisk. Vellykket injektion i ledrummet forventes at resultere i ensartet fordeling af farvestoffet langs lårbenskondylernes marginer, der jævnt dækker ledoverfladen som tidligere rapporteret af Jackson (1), Wind(2) og Toda(6).

I modsætning hertil, hvis røntgenfast farvestof injiceres i fedtpuden, vil et helt andet røntgenbillede resultere. Den infra-patellar fedtpude fungerer som en anatomisk "prop", der forhindrer materialer, der sprøjtes ind i dets substans, i at trænge ind i knæleddet, hvor det er beregnet til at gå. Hvis nålen ikke trænger ind i synovialmembranen, er der en lav sandsynlighed for, at ekstraartikulært materiale trænger ind i knæleddet. Dette er et normalt anatomisk fænomen, som vores kroppe bruger til at forhindre intraartikulære infektioner. Ledrummet er i virkeligheden et beskyttet område af kroppen, ligesom centralnervesystemet er beskyttet af blod-hjernebarrieren. Hvis vores injektionsteknik unøjagtigt placerer det røntgengennemtrængelige farvestof i den infra-patellare fedtpude, vil resultatet være en godt afgrænset røntgenfast "klat", som sidder ekstraartikulært og let genkendes af post-injektion floroskopi. Forfattere som Jackson (1), Wind (2) og Toda (6) har vist akkumuleringsfænomenet med injiceret substrat i den infra-patellære fedtpude Når denne procedure er fuldført, vil patientens ben blive forberedt og draperet i den normale standard måde, og artroskopien vil blive udført som normalt.