Spongioflex® による部分半月板置換術

半月板は線維軟骨で構成されています。 これらは関節表面の部分的に（内側よりも外側に）可動する部分であり、大腿骨と脛骨の不一致を補います。 これらは、脛骨プラトーと大腿顆にかかる関節圧力を軽減し、関節の安定化に役立ちます。 この生体力学的関連性により、半月板の部分的な喪失は長期的には関節炎の変化を引き起こします。 断裂した半月板の縫合が膝の手術の焦点になりつつあります。 変性性半月板断裂は、外傷性断裂による半月板よりも治癒の予後が著しく不良です（例：半月板損傷）。 十字靱帯断裂に伴う半月板損傷）。

部分的半月板置換術の適応症は、内側および外側の半月板に対する症候性、変性性、修復不能な損傷であり、おそらくは区画の初期の変形性関節症を伴うものであり、また、若くて活動的な患者の膝前部が不安定になった場合の半月板の部分的喪失も含まれます。この場合には、前十字靱帯の再建を同時に行う必要があります。 部分的半月板置換後の良好な臨床結果の前提条件は、冠状面に位置ずれがなく安定した膝であることです。 部分的な半月板置換術は、軸方向の偏位や膝の不安定性、60 歳以上の患者、進行性の軟骨軟化症や影響を受けた部分の変性変化、反対側と比較して 3° 以上の伸展欠損、または膝の屈曲が不十分な場合には適しません。 125°未満。 膝の炎症性関節炎または滑膜炎、および BMI が 30 kg/m2 を超える場合は、追加の除外基準となります。

ウィリアムズら。 2007 年には、内側半月板または外側半月板の部分除去から 5 年後、優れた機能的結果にも関わらず、MRI 検査で患者の 64% が内側、外側が 33% の軟骨損傷を示したことが示されました。 この研究は、すでに検出可能な関節炎の変化にも関わらず、症状が現れるのにかなりの遅れがあることを強調しています。

イングランドら。彼らは、半月板損傷がある場合、ない場合に比べて、患者が 30 か月間で変形性関節症を発症する頻度が有意に高いことを研究で示すことができました。 イングランドら。部分的半月板切除後15年後に、患者の27%で脛骨大腿骨変形性関節症が検出されたのに対し、手術を受けなかった対照群では10%であった。

半月板が不完全に失われた場合、周縁部が十分に無傷である場合、欠損を埋めることが、失われた半月板の物質と機能を回復する唯一の方法です。 従来はウシコラーゲン製のインプラント（コラーゲンメニスカスインプラント（CMI）、Stryker社）やポリウレタン製の人工半月板（Actifit、2med）がよく使用されていました。 CMI は製造業者によって市場から撤退されたため、生物学的処理の代替手段は存在しません。

シェンクら。彼らは、ウシコラーゲンからなるCMIに関する最近の研究で、痛みと機能が大幅に改善されたにもかかわらず、CMIは時間の経過とともに進行性の収縮プロセスを受けることを示すことができました。 上記の研究により、関節炎の変化を予防または延期するために半月板縫合による保存がもはや不可能な場合には、半月板の部分的置換が必要であることが明らかになっています。

この出願の基礎となる研究者主導の研究では、脱灰した同種ヒト海綿骨から作られた新規インプラント（Spongioflex®、DIZG gGmbH ベルリン）がレシピエント膝の半月板欠損に移植される予定です。 この移植片はスポンジのような性質を持っているため、周囲の半月板からの細胞の内方成長を促進します[16]。 IMP (Spongioflex®) は脱灰および脱灰されており、乾燥すると硬くなりますが、濡れると柔らかくなります。 膝部分は濡れているため、柔らかい状態が保たれます。 柔軟性があり、容易に縫合できます。

メーカー (DIZG gGmbH) は、Spongioflex® での細胞内方成長の研究を行いました。 彼らは、Spongioflex® 上の細胞の内方成長が 28 日後に観察され、これらの細胞は骨化しないと記載しています。

スコッティら。は、半月板修復に関する2013年の知識を次のように要約しています。

「過去 10 年間、半月板組織の最適な修復を目指して、整形外科医の装備は生体適合性半月板足場と半月板同種移植の使用によって充実してきました。」 「しかし、短期的には有望な結果が得られたにもかかわらず、現在の戦略はいずれも、半月板切除膝における機能的で長期持続する半月板組織の再生と適切な膝恒常性の再確立を実証していない。」 「半月板の一部を置換するために無細胞生体材料を使用する理論的根拠は、滑膜および半月板の残骸から補充された宿主細胞による足場の再増殖と、その後の組織の内方成長に基づいており、これにより移植後のこのアプローチは細胞ベースとなる。 必須の前提条件は、膝の不安定性と不正配列の両方がないことです。」

Scottiらの論文のこのセクションは次のとおりです。メニスカスの修復の必要性を正確に説明しています。 さらに、足場の機能を正確に定義します。

「半月板組織工学の目的で足場として使用される生体材料は、多くの特徴を示すはずです。 特に、理想的な半月板足場は、(i)「細胞指示的」であり、細胞が播種されている場合は細胞の分化と増殖を促進し、無細胞の場合は細胞遊走を促進する。 (ii) 天然メニスカスの構造、トライボロジーおよび機械的特徴を模倣する「バイオミメティック」。 (iii)細胞がECMを生成する間に関節内で作用する機械的力に耐える弾性と耐性を有する。 (iv) 生体適合性があり、その分解生成物に対しても異物反応を引き起こしません。 (v) ゆっくりと生分解され、徐々に生体組織に置き換わります。 (vi) 開いており、多孔性が高く、栄養素と異化物質の拡散を可能にします。 (vii) 外科医による取り扱い、縫合、移植が容易である。」

ペレイラら。は、半月板インプラントが部分的または全体的に置換される場合、次のことを行う必要があると説明しています。

「生体力学的特性だけでなく、天然組織の損失を補う生物学的特徴も提供します。 さらに、これらのアプローチには、正しいサイズと形状の患者固有のインプラントの可能性が含まれています。」

Spongioflex® は、Dabaghi ら、Scotti らによって説明されているこれらの要求をすべて満たします。およびペイレラら。サイズと形状を調整できるため、現時点では部分的な半月板置換に最適です。

ディッカーソンら。は、「足場は、高い気孔率と同時に高い流体伝導性を備えていなければなりません…」と説明しています。 多孔性により、表面に沿って、および足場の厚さを介してより迅速な細胞の取り込みが可能になり、宿主組織との統合が促進されます。」 「足場は、細胞が組織構造の 4 つのゾーンすべてを再生するように誘導しなければなりません。」

これは Spongioflex® の場合で、多孔質であり、細胞を誘導できます。 スコッティら。は2013年に部分的な半月板再生にCMIを使用することを提案しているが、この製品はすでに市場から撤回されており、移植の縮小についてはすでに記載されている。 膝の安定性と膝の位置が揃っていることは、提案された研究の必須条件です。 ディッカーソンら。新しい線維軟骨組織が同種移植片の脱灰端に形成されることを示しています。 Credilleらの結果。これらの発見を支持します。 再び骨化することはありません。 スミスら。は、「脱灰海綿骨スポンジは、食品医薬品局によって承認され、腱板治癒のための生物学的および生体力学的増強を提供する可能性を有する市販の製品である」と説明している。 スポンジは細胞の付着と増殖の足場として機能します。」

クレディールら。らは、最近の出版物で、二相介在海綿状同種移植片 (BioEnthesis; Sparta BioPharma, Inc.、マディソン、ニュージャージー州) が腱板修復に使用できることを示しました。 同種移植片は「内因性の生物学的因子の移動のための多孔質の足場であり、したがって腱板修復界面での付着物の再現の欠如に対処できる可能性がある…一方、脱灰層は軟組織の内方成長をサポートしながら、骨髄要素を保持するための「スポンジ」として機能する修理現場」。

シャリテのモロダー教授を中心としたグループは、関節窩修復に Spongioflex® を使用しました。 彼らは、移植片は再び石灰化しないと説明しています。 関節窩も骨構造ではありません。 彼らは、同じ製品を骨以外の構造に使用することで倫理投票 (EA1/039/18) を獲得し、関節窩の修復に成功したことを示すことができました。

サンダーら。は、腱板修復の増強に脱灰骨基質を使用すると線維軟骨が増加すると記載しています。 使用された移植片 (Spongioflex®) は、半月板の隣接部分から半月板細胞が移動するための足場を提供します。 この種の同種移植片は細胞の遊走を可能にし、流体の伝導を可能にするのに十分な多孔性を備えているため、この種の同種移植片は部分的な半月板置換に適していることが、目的の研究で示されることになる。 Wildemannらによって説明されているように。新しい線維軟骨の形成をサポートするために、脱灰した骨基質 (Spongioflex®) には十分な成長因子が残っています。 スコッティら。は、半月板の再生における成長因子の重要性を強調しています。

文献から要約すると、Spongioflex® は完全に生物学的であり、線維軟骨誘導因子を有し、細胞遊走を可能にし、流体伝導性を有し、生体力学的な力に抵抗し、免疫反応性を引き起こさないため、部分的な半月板修復にとって魅力的な足場であると結論付けることができます。 、サイズに適応可能で、簡単に縫合できます。 部分的半月板置換術は、部分的半月板除去を受けた患者に対する確立された外科的治療法であり、細胞の内方成長と半月板様組織の再生をもたらします。