Die histologische Wirkung verschiedener Mikrofrakturierungstechniken auf menschliches Chondral- und Subchondralgewebe – eine Ex-vivo-Studie

Chronische Gelenkknorpeldefekte heilen nicht spontan. Akute traumatische osteochondrale Läsionen oder chirurgisch zugefügte Läsionen, die sich bis in den subchondralen Knochen erstrecken, Spongialisation, Abrieb oder Mikrofraktur durch Bohren, die zur Freisetzung pluripotenter mesenchymaler Stammzellen aus dem Knochenmark führen, können jedoch mit Reparaturgewebe heilen, das aus fibrösem Gewebe, Faserknorpel oder hyalinartigem Gewebe besteht Knorpel. Dabei stellen Knochenmarkstimulationstechniken wie subchondrales Bohren oder Mikrofrakturen eine der am häufigsten verwendeten Methoden zur Reparatur chondraler und osteochodraler Defekte dar und gelten als Standardtechniken. [10-12]

Es ist allgemein bekannt und logisch zu verstehen, dass die hohe Temperatur rund um das Bohrloch zu thermischen Verletzungen führen kann. [1] Temperaturen über 47 °C für eine Minute sind mit thermischer Osteonekrose verbunden [2,3]. Das Vorhandensein dieses nekrotischen Knochens kann die Heilung verzögern und zu einer Infektion führen.[1] Viele Studien bewerten die thermische Nekrose des Bohrers im Knochen [3-6]. Im Falle einer osteochondralen Läsion ist das Bohren des verletzten Bereichs die häufigste Praxis in orthopädischen Operationen für Knie, Hüfte, Talus und andere. In einer Studie, die den Unterschied zwischen Bohren und Mikrofrakturen und die Auswirkung auf die Knorpelheilung untersuchte, wurden deutliche Unterschiede zwischen Mikrofrakturierung und Bohren bei akuter subchondraler Knochenstruktur und Osteozytennekrose festgestellt. {4] In einer anderen Studie wurde der Heilungsunterschied zwischen Bohren und Bohren bei Kaninchenknie untersucht. zeigt degenerative Veränderungen sowohl in der Technik als auch in der Histologie und hält länger an. Reparatur des Knorpels mit 2-mm-Bohrungen.[5] Das Hauptziel dieser Studie besteht darin, zum ersten Mal nach unserem Kenntnisstand den Unterschied zwischen dem Bohren mit KWires und dem Einbohren am Menschen zu bewerten hinsichtlich thermischer Osteonekrose und histopathologischer Schädigung.

Methoden:

Die Proben werden aus 2 Patientengruppen entnommen. Bei der ersten Gruppe handelt es sich um traumatische subkapitale Frakturen mit vorangegangenen Schmerzen, die nicht zur Hüfte gehören. Keine Arthroseveränderungen im Röntgenbild. Die zweite Gruppe bilden die Proben aus Hüftendoprothesen aufgrund osteoarthritischer Veränderungen.

Der Femurkopf wird während der Operation gewonnen. Die Übung wird in drei zusammenhängenden Bereichen durchgeführt. Erster Bereich durch Nageln, zweiter durch KW-Bohren und dritter Bereich durch normales Bohren, wodurch ein Dreieck mit den drei gebohrten Epizentren entsteht. Alle werden mit zwei verschiedenen Durchmessern getestet – 3,5 mm und 1,75 mm. Alle 3 Methoden werden mit und ohne Kühlung – durch Spülung mit Kochsalzlösung während des Bohrens/Nagelns – überprüft. Zur Temperaturmessung werden Temperaturmessungen mit Thermoelementen mit 1 mm Drahtdurchmesser verwendet.

Parameter wie Bohrgeschwindigkeit, Bohrtiefe und Ausrichtung zur Spannungslinie – Trabekel – wären einheitlich.

Histologischer Aspekt:

Die Probe wird mit einer ausreichenden Menge gepuffertem 4 %igem Formalin für 24 bis 48 Stunden fixiert und anschließend sanft in Ethylendiamintetraessigsäure entkalkt. Anschließend wird die Probe mit einem starken Messer/oder Skalpell in parallele, 3 bis 5 mm dicke Scheiben geschnitten und 12 Stunden lang unter fließendem Wasser gewaschen. Danach werden die Schnitte aus abnormalen Bereichen, einschließlich der Gelenkoberfläche, zur Paraffineinbettung vorgelegt.

Die histologischen Objektträger werden mit Hämatoxilin-Eosin (H&E), PAS, Masson-Trichrom und Alcianblau gefärbt. Die Läsionen (Degeneration, Blutung, Nekrose und andere) werden per Mikrometer im Mikroskop vermessen.