Wirkung der biophysikalischen Stimulation auf das intraspongiöse Knochenödem bei der Rekonstruktion des vorderen Kreuzbandes

Gelenkknorpel hat, ähnlich wie Knochengewebe, eine hohe Empfindlichkeit gegenüber physikalischen Reizen und es hat sich gezeigt, dass diese den Knorpelstoffwechsel maßgeblich verändern können. Es gibt mehrere Methoden, um einen physikalischen Reiz auf den Gelenkknorpel anzuwenden: Gleichstrom, gepulste elektromagnetische Felder, elektrische Felder und Ultraschall. In vitro wurde gezeigt, dass alle Techniken den Metabolismus isolierter Chondrozyten beeinflussen. In vivo und in der Klinik muss der Einsatz des biophysikalischen Stimulus zur Behandlung des Gelenks neben der Einbeziehung der Gelenkstrukturen, beispielsweise Meniskus, Bänder, Synovialmembran bis zum subchondralen Knochen.

Bisher wurden diese Probleme ausschließlich durch die Verwendung spezifischer gepulster elektromagnetischer Felder I-ONE® gelöst, wie auch in der CRES-Studie (Cartilage Repair and Electromagnetic Stimulation) nachgewiesen wurde. In vitro erzeugt die I-ONE®-Therapie eine signifikante Steigerung sowohl der Proliferation von Chondrozyten in Gegenwart von Insulin-Wachstumsfaktoren-1 (IGF-1) als auch der Synthese von Proteoglykanen, auch in Gegenwart von entzündlichen Phänomenen in der Zucht gemahlen, wie Interleukin 1B (IL-1B).

In-vitro-Studien an Neutrophilen, Synoviozyten und Chondrozyten haben gezeigt, dass die I-ONE®-Therapie die Verfügbarkeit von Adenosin-A2A-Rezeptoren erhöht und als chondroprotektive Arzneimittel Gewebeschäden aufgrund der Entzündungsreaktion reduziert. Diese Ergebnisse wurden in Tiermodellen für Osteoarthritis nachgewiesen, wo die Stimulation mit der I-ONE®-Therapie zu einer Verringerung des Fortschreitens von osteoarthritischen Knieverletzungen führte. Bei Schafen, die sich einer osteochondralen Transplantation unterziehen, konnte die I-ONE®-Therapie die Bildung von neuem subchondralem Gewebe fördern, die Resorptionsbereiche verringern und eine vollständige Resorption vermeiden. Eine hohe Synthese anaboler Faktoren wie Transforming Growth Factor Beta (TGF-β) und eine Hemmung der Synthese proinflammatorischer Zytokine wie Tumornekrosefaktor Alpha (TNF-α) und Interleukin 1 Beta (IL-1β). ) wurden als Beweis für eine anabole und trophische Wirkung beobachtet. Bei Kaninchen, die osteochondralen Läsionen ausgesetzt waren, hat sich die I-ONE®-Therapie bei der signifikanten Verbesserung der Qualität von regeneriertem Knochen- und Knorpelgewebe bei osteochondralen Defekten in Gegenwart von Kollagengerüsten und mesenchymalen Stammzellen (MSCs) als wirksam erwiesen. MSCs haben das Potenzial, sich in einen Chondrozyten-Phänotyp zu differenzieren, jedoch kann das Vorhandensein von entzündungsfördernden Zytokinen, insbesondere IL-1β, die Chondrogenese hemmen.

Die entzündungshemmende Aktivität der I-ONE®-Therapie wirkte der degenerativen Wirkung von IL-1β wirksam entgegen, indem sie die Knorpelregeneration im Vergleich zu nicht stimulierten Läsionen signifikant verbesserte. Dies erklärt auch in vivo die antidegenerative, reparative und entzündungshemmende Wirkung der Behandlung mit der I-ONE®-Therapie. In der klinischen Praxis ist die I-ONE®-Therapie in der Lage, degenerative Phänomene nach chirurgischen Eingriffen zu verhindern und/oder zu verlangsamen. Das letztgenannte Ergebnis wurde sowohl bei Patienten mit vorderer Kreuzbandrekonstruktion als auch bei Patienten mit Knorpelläsionen, die mit arthroskopischen Mikrofrakturen behandelt wurden, bei Patienten, die sich der ONE STEP-Methode mit Knochenmarkkonzentrat und Gerüst unterzogen, und bei Patienten, die sich einer Knietotalprothese mit oder ohne Patella unterzogen, nachgewiesen Wiederauftauchen. Alle klinischen Studien haben eine Verringerung der NSAID-Einnahme und eine erwartete funktionelle Erholungszeit bei Patienten, die mit der I-ONE®-Therapie behandelt wurden, im Vergleich zu denen, die zur Gruppe ohne Behandlung gehörten, gezeigt. Auch bei der konservativen Behandlung von Gelenkpathologien wie spontaner Osteonekrose und Kniegelenksarthrose im Anfangsstadium hat sich die I-ONE®-Therapie zur Reduzierung des Marködems im Knochenbereich und zur Verbesserung der funktionellen Erholung des Gelenks bewährt. Sowohl bei der konservativen als auch bei der postoperativen Behandlung blieben die Ergebnisse auch langfristig erhalten (Follow-up 2 und 3 Jahre nach der Behandlung).

Ähnliche Ergebnisse wurden nach der Behandlung mit der I-ONE®-Therapie bei Patienten mit patellofemoralen Schmerzen gefunden, einer häufigen Pathologie im Sport, insbesondere bei Frauen, deren Ätiopathogenese umstritten ist und auf mehrere Faktoren zurückzuführen ist, darunter eine Fehlstellung des Gelenks, eine Dysplasie der Patella oder der femoralen Trochlea. Der vordere Knieschmerz, der diese Pathologie begleitet, kann mit der Zeit chronisch werden und den Sport stark einschränken. Die I-ONE®-Therapie hat sich bei der Förderung der Gelenkfunktion, der Linderung schmerzhafter Symptome und der Förderung einer schnellen Rückkehr zum Sport als wirksam erwiesen, wobei das Ergebnis über ein Jahr erhalten bleibt. I-ONE® ist eine einfach anzuwendende Therapie, die mögliche Nebenwirkungen, die eine medikamentöse Therapie charakterisieren, eliminiert und deren Anwendung von den Patienten gut akzeptiert wird. Da es sich bei der Knorpeldegeneration um einen irreversiblen Prozess handelt, ist ein frühzeitiges Eingreifen mit einer wirksamen chondroprotektiven Behandlung unerlässlich, die in der Lage ist, langfristig einen intakten Knorpel zu erhalten und gleichzeitig die Qualität des subchondralen Knochengewebes zu erhalten (von grundlegender Bedeutung für das Überleben von der Gelenkknorpel).

Zusammenfassend stellt die Kontrolle der Gelenkmikroumgebung mittels einer nicht-invasiven Methode, wie beispielsweise dem biophysikalischen Stimulus, eine wichtige therapeutische Möglichkeit dar, die eine große Bedeutung bei Vorliegen von osteoknorpeligen Schmerzen im Knie einnimmt. Bei etwa 70 % der Läsionen des vorderen Kreuzbandes (ACL) sind trabekuläre Mikrofrakturen aufgrund des Aufpralls des subchondralen Knochens, sogenannte Knochenprellungen, damit verbunden. Diese sind durch das Vorhandensein von Blutungen, Ödemen, Nekrosen und Fibrose gekennzeichnet: Sie befinden sich am häufigsten im äußeren Kompartiment des Knies (meistens im lateralen Femurkondylus) und sind mit starken Schmerzen verbunden (akzentuiert durch die Gewichtsbelastung). Diese Läsionen resorbieren tendenziell sehr langsam und verursachen starke Schmerzen, insbesondere während der postoperativen Phase bei der ACL-Rekonstruktion, mit Begrenzung und Verlängerung der Erholungszeiten. Dies ist hauptsächlich auf die Schwierigkeit der Gewichtsbelastung im ersten postoperativen Monat zurückzuführen.

Die folgende Studie hat als Hauptziel zu bewerten, ob die Verwendung der I-ONE®-Therapie postoperative Schmerzen dank der Modulation der Entzündung bei Patienten mit Knochenprellungen am Knie nach einer Verletzung des vorderen Kreuzbands (ACL) reduzieren kann, wenn sie 15 Tage lang angewendet wird vor und 60 Tage nach ACL-Rekonstruktionsoperation für 4 Stunden pro Tag im Vergleich zu einer Kontrollgruppe (keine Behandlung). Beide Gruppen können gemäß der normalen klinischen Praxis entzündungshemmende Medikamente zur Schmerzkontrolle einnehmen.

Die sekundären Ziele der Studie sind: Quantifizierung der Verringerung der Größe des Bereichs der Knochenprellungen, Verbesserung der Kniefunktion und der Menge an entzündungshemmenden Medikamenten, die bei den oben genannten Patienten in der postoperativen Phase im Vergleich zu einer Kontrollgruppe verwendet wurden.

Die I-ONE®-Therapie wird in den 15 Tagen vor der ACL-Rekonstruktionsoperation und in den ersten 60 Tagen nach der Operation nur in der Behandlungsgruppe begonnen. Die Kontrollgruppe wird nicht mit I-ONE®-Geräten behandelt (keine Behandlung). Paracetamol 1000 mg wird beiden Gruppen zur Schmerzkontrolle gemäß der normalen klinischen Praxis verabreicht. Medikamente und I-ONE®-Geräte werden dem Patienten am Tag des Besuchs vor dem Krankenhausaufenthalt, der routinemäßig alle 15 Tage stattfindet, geliefert vor der Operation. Klinische Bewertungen unter Verwendung von Bewertungsskalen werden in beiden Gruppen am Tag des Besuchs vor dem Krankenhausaufenthalt, unmittelbar vor der ACL-Rekonstruktion und während des ambulanten Besuchs 1, 2, 4, 12 und 24 Monate nach der ACL-Rekonstruktion durchgeführt. 2, 4 und 12 Monate nach der Operation wird eine Magnetresonanztomographie durchgeführt, um sowohl die Integration des Pro-ACL-Transplantats als auch die Reduzierung des Knochenprellungsbereichs hervorzuheben. Insbesondere zur Quantifizierung der in der Behandlungsgruppe erwarteten Auflösung des Knochenprellungsbereichs wird die 2 Monate nach der Operation durchgeführte Magnetresonanz verwendet.