Ændret ledmekanik og biologisk respons i osteoarthritisknæ. (AMB-OK)

Osteoartrit (OA) fremstår som den mest udbredte ledsygdom. Den manifesterer sig som en progressiv nedbrydning af ledbrusken, nydannelse af knoglevæv og ofte vækst af synovievæv, hvilket resulterer i smerter og nedsat ledfunktion, der i sidste ende fører til handicap. Hos 83% af OA-patienterne er knæet påvirket, hvilket begrænser folks mulighed for at deltage i fysisk aktivitet, og det baner vejen for udviklingen af hjerte-kar-sygdomme, overvægt og diabetes. Fejljustering af underbenet (varus- eller valgusknæ) anerkendes som en risikofaktor for osteoartrits udvikling og progression. Disse fejljusteringer af underbenene påvirker i høj grad belastningsfordelingen over knæleddets ledoverflade, og belastningsubalancen får det mest belastede kompartiment til at slides hurtigere. Høj tibia osteotomi (HTO) er en kirurgisk teknik, der muliggør at flytte belastningen fra det påvirkede område til andre områder med intakt brusk. Ligesom HTO justerer orteser underbenet uden behov for kirurgisk indgreb. Disse korrigerende behandlinger anbefales til den yngste patientgruppe, da de giver mulighed for at forblive aktive i modsætning til total knæalloplastik (TKA). Langtidsoverlevelsen af HTO spænder dog fra 40% til 85%, og der er begrænset evidens for ortesers langtidseffektivitet. De specifikke årsager til fiasko er ikke velforståede, men er sandsynligvis knyttet til ukorrekt korrektion, da overkorrektion kan føre til ustabilitet, mens underkorrektion muligvis ikke lindrer symptomer, og der eksisterer ingen konsensus i litteraturen om den optimale mængde. Indtil i dag er effekterne af orteser og HTO på subchondral knoglemikrostruktur og brusk ikke velforståede. Undersøgelse af disse aspekter for bedre at forstå behandlingsfiaskoer bliver mere og mere afgørende, fordi den globale prævalens af knæ-OA forventes at stige med befolkningens aldring.

Knogleomsætning opstår som en konsekvens af den store ændring i belastningstilstand, forårsaget af behandlingerne, men tidsrammen og omfanget, hvori dette sker, er ukendt. Knoglekvalitet vurderes typisk ved hjælp af dual-energy røntgenabsorptiometri (DXA), som er i stand til at detektere 2D-ændringer i knoglemineraldensitet, men ikke egnet til at måle regionale forskelle i knoglemikrostruktur. Højopløselig perifer kvantitativ CT (HR-pQCT) er en udbredt billeddannelsesteknik i forskningssammenhæng. Den muliggør 3D-målinger, og det er blevet bevist, at den præcist kan kvantificere knogleomsætning ved håndleddet. HR-pQCT har dog lav klinisk anvendelighed på grund af lang scanningstid og lille synsfelt, hvilket ikke tillader billeddannelse af centrale områder som knæet. Photon Counting CT (PCCT) er en af de seneste fremskridt inden for CT-teknik, med opløsning svarende til HR-pQCT, men højere klinisk anvendelighed. Det er vist, at PCCT er egnet til at detektere knogleomsætning på samme måde som HR-pQCT, hvilket muliggør direkte karakterisering af mikrostrukturen ved knæet.

På trods af omfattende in vitro- og in vivo-forskning forbliver det uklart, hvordan ændringerne i bruskens sammensætning og struktur, der opstår under bruskdegeneration, interagerer. Der er udviklet en in silico-model til at undersøge de kausale mekanismer, hvorved det lokale mekaniske miljø i skadet brusk driver bruskdegeneration. Modelforudsigelserne viste god overensstemmelse med tidligere eksperimentelle observationer, men en mere omfattende validering med in vivo-data ville muliggøre undersøgelse af mere fysiologiske forhold.