Evaluatie van de mediale parapatellaire knie-injectietechniek

Injectie in het kniegewricht, hoewel door een groot deel van de medische gemeenschap als een corrigerende procedure wordt beschouwd, is niet zo'n gemakkelijke procedure om reproduceerbaar en nauwkeurig uit te voeren als men zou denken. Talrijke auteurs hebben geschat dat tussen de 20 en meer dan 30 procent van de knie-injectieprocedures het injectaat niet in de gewrichtsruimte deponeert (6), (7), (9) (11). Als reactie op de naar verluidt hoge complicaties die gepaard gaan met intra-articulaire afzetting van injectaat, hebben talrijke auteurs verschillende technieken, injectieplaatsen en trucs gepubliceerd om de clinicus te helpen. Technieken zoals luchtartrografie (12)(13), de backflow-techniek (7), de driehoekstechniek (11) en andere hebben complexiteit en tijd toegevoegd aan een ogenschijnlijk gemakkelijke procedure.

Specifieke anatomische relaties binnen het kniegewricht zorgen voor grotere toegangsvensters en relatief gemakkelijkere toegang voor sommige technieken dan voor andere. Bovendien voegt de aanwezigheid van hyalien gewrichtskraakbeen, het gladde, niet-repliceerbare gewrichtsoppervlak dat integraal deel uitmaakt van de efficiënte en pijnvrije articulatie van gewrichten, nog een extra complexiteit en zorg toe aan de toegang tot het kniegewricht. Iatrogene schade aan dit kraakbeen is waarschijnlijk bij sommige veelgebruikte injectietechnieken. Schade aan het gewrichtsoppervlak is het anatomische equivalent van artritische pathologische verandering in het kniegewricht.

Veel van de verwarring rond nauwkeurige intra-articulaire injectie komt voort uit de anatomische relaties die ons tijdens onze training worden geleerd. Anatomische atlassen geven de lagen van het kniegewricht zo weer dat er een tastbare en herkenbare gewrichtsruimte is om gemakkelijk een naald in te brengen. Dit is niet het geval bij de normale knie die geen knie-effusie heeft. De realiteit is dat de normale volwassen knie 2 cc gewrichtsvloeistof heeft die als een extreem dunne film over de bovenkant van het gewrichtskraakbeen is verspreid. Het synoviale membraan rust in feite direct bovenop het gewrichtskraakbeen en daarom is de gewrichtsruimte eigenlijk een potentiële ruimte. Hoewel dit het geval is, zijn er drie overheersende uitsparingen in het kniegewricht waar, als de naald nauwkeurig wordt geplaatst, deze potentiële ruimte kan worden ontwikkeld. Deze drie regio's zijn de intertrochleaire groef, de intercondylaire inkeping en het suprapatellaire zakje.

De intertrochleaire groef is het gebied op het voorste oppervlak van het dijbeen dat direct onder de patella ligt wanneer de knie in gestrekte positie is. De intertrochleaire groef is bedekt met gewrichtskraakbeen dat een integraal onderdeel is van het behoud van een normale, pijnvrije patellofemorale articulatie.

De intercondylaire inkeping is een gebied van het dijbeen aan het meest distale aspect dat de ACL- en PCL-pezen herbergt. De intercondylaire inkeping is geen gewrichtsgebied van het kniegewricht en is niet bedekt met gewrichtskraakbeen. Het feit dat er geen gewrichtskraakbeen in de intercondylaire inkeping zit, verkleint de kans op iatrogene kraakbeenschade aanzienlijk. Plaatsing van de naald precies in een van deze ruimtes is cruciaal voor een succesvolle injectie.

Er is de afgelopen tien jaar discussie geweest over de veiligste en meest betrouwbare techniek voor intra-articulaire knie-injecties. Vijf veelvoorkomende procedures, waaronder de techniek die in dit onderzoeksprotocol is bestudeerd, worden momenteel door de medische gemeenschap gebruikt voor toegang tot het kniegewricht. Deze vijf technieken delen allemaal dezelfde basismaterialen en principes, en alle vijf brengen dezelfde risico's met zich mee die gepaard gaan met het inbrengen van een vreemd lichaam in een gewrichtsruimte.

De mediale en laterale infra-patellaire technieken zijn de eerste twee beschouwde technieken. Ongeacht in welke kant van de knie de naald wordt geplaatst, de infra-patellaire techniek positioneert de naald tussen de patella en het dijbeen terwijl de knie in gestrekte positie op de onderzoekstafel ligt. De infra-patellaire injectietechniek maakt gebruik van een naaldeindpuntpositie die in de intertrochleaire groef ligt.

De mediale en laterale gewrichtslijntechnieken, ook wel bekend als de para-patellaire technieken, zijn andere veelgebruikte technieken. De route van toegang tot het kniegewricht met parapatellaire injectietechnieken is via de zachte plek net proximaal van het tibiaplateau, aan de mediale of laterale zijde van het patellaire ligament. Bij de para-patellaire injectietechnieken wordt de naald ingebracht terwijl de knie tot 90 graden gebogen is vanaf de rand van de onderzoekstafel en het eindpunt binnen de intercondylaire inkeping ligt.

De laatste injectieplaats die af en toe wordt gebruikt, richt de naald in de suprapatellaire zak. Deze injectieroute wordt soms gekozen vanwege het feit dat het een betrouwbaar gebied is om een ​​knie op te zuigen wanneer er een grote effusie is. Hoewel het suprapatellaire zakje de grootste potentiële ruimte in het kniegewricht is, is deze ruimte in wezen gesloten in de knie die geen effusie heeft. Succesvolle injectie in het suprapatellaire zakje is analoog aan het perfect plaatsen van een naald tussen twee opeenvolgende pagina's in een boek. Wanneer er geen gezamenlijke effusie aanwezig is, mist deze ruimte enige tactiele prikkel om de juiste naaldoriëntatie en -diepte aan te geven, en daarom zijn succesvolle injecties via deze route moeilijk en onbetrouwbaar.

Een ander probleem waarmee de huidige knie-injectiepraktijken te maken hebben, is de keuze van de gebruikte naald. De overgrote meerderheid van medische kantoren heeft 1,5 inch lange naalden op voorraad, aangezien dit veruit de meest voorkomende beschikbare productielengte is. Uiteraard zijn andere lengtes beschikbaar, maar ze zijn meer een speciaal besteltype item dat niet voorhanden is op het moment van de knie-injectie. Naaldlengte is geen overweging voor bijna alle beoefenaars die knie-injecties uitvoeren. Dit is gedeeltelijk te wijten aan de anatomische misvattingen van de intra-articulaire ruimte als een wijd open en gemakkelijk toegankelijk gebied, zoals afgebeeld in anatomieteksten. Bij het injecteren in een knie met behulp van de para-patellaire techniek zijn er belangrijke structuren waar de naald doorheen moet voordat deze de synoviale ruimte binnengaat. Structuren zoals pre-patellair bursaal weefsel, onderhuids vetweefsel, fascia, het infrapatellaire vetkussentje en mogelijk hypertrofisch verdikt synovium zijn afzonderlijke anatomische structuren die in diepte variëren en snel de werklengte van een standaardnaald kunnen opgebruiken voordat deze toegang kan krijgen tot de intra-articulaire ruimte. Met het groeiende zwaarlijvigheidsprobleem in Amerika wordt de kwestie van voldoende naaldlengte een steeds belangrijkere overweging.

De huidige literatuur over knie-injecties lijkt geen rekening te houden met de vereiste naaldlengte. Talrijke onderzoeken, waaronder die waarnaar in dit protocol wordt verwezen, maken gebruik van naalden die 2 inch lang of minder zijn, en dezelfde onderzoeken melden een lage nauwkeurigheid van intra-articulaire penetratie met technieken die het infra-patellaire vetkussen doorkruisen (1),( 2),(6).

De behoefte aan nauwkeurige plaatsing van een substraat direct in het kniegewricht is de afgelopen jaren toegenomen naarmate de populariteit van preparaten met proteoglycaanhyaluronzuur (HA) voor de behandeling van osteoartritis (OA) steeds populairder wordt. In tegenstelling tot steroïde-injecties die in het verleden grotendeels werden gebruikt voor de symptomatische behandeling van OA, vereisen de HA-preparaten voor efficiëntie een nauwkeurige plaatsing in de synoviale pocket van het kniegewricht. In het kort is dit verschil gebaseerd op het werkingsmechanisme van deze twee macromoleculen. Steroïden werken als ontstekingsremmende mediatoren en remmen het vermogen tot rekrutering en het binnendringen van ontstekingscellen in het kniegewricht. Hierdoor zal een onnauwkeurige toediening van steroïde-injecties op een peri-articulaire locatie nog steeds leiden tot klinische voordelen via een paracrien mechanisme (7),(8). HA-preparaten zijn gemaakt van proteoglycanen, dit zijn grote negatief geladen eiwit-polysaccharidemoleculen, die water rekruteren in de gewrichtsruimte en het gewrichtskraakbeen. Proteoglycanen werken als een spons door hydrodynamische demping aan het gewricht te geven tijdens gewichtsbelasting. In tegenstelling tot een steroïde-a-preparaat, als HA per ongeluk wordt geïnjecteerd in de peri-articulaire zachte weefsels, wordt het klinische voordeel ervan in wezen teniet gedaan (1), (6), (10). Met betrekking tot de bovenstaande discussie over de juiste naaldlengte, zal het onbedoeld plaatsen van HA in het infra-patellaire vetkussentje als gevolg van een te korte naald ertoe leiden dat het geïnjecteerde materiaal in het vetkussentje blijft en niet in staat is om het intra-patellaire vetkussentje te bereiken. articuaire ruimte waar het effectief zal zijn. In een MRI-evaluatie van 5 proefpersonen van de grootte van het infra-patellaire vetkussen, hebben Jackson et al. heeft variaties in grootte laten zien variërend van 1,8 tot 2,2 inch tussen de huid en het gewrichtsoppervlak (1). Het is duidelijk dat een grotere steekproefomvang nodig is om een ​​nauwkeurigere verdeling van de pre-articulaire weke delenmassa te bereiken, maar dit gerapporteerde bereik voegt validiteit toe aan het belang van de naaldgrootte.

De huidige hyaluronzuurpreparaten omvatten een reeks van 3-5 injecties en hebben momenteel een klinische effectiviteit voor pijnverlichting bij ongeveer 50% van de patiënten die de reeks injecties krijgen. Hoewel deze studie niet bedoeld is om de bovengenoemde klinische werkzaamheid van HA te testen of te evalueren, kan het feit dat het HA-injectaat per ongeluk in het infrapatellaire vetkussentje terecht kan komen, secundair aan een onjuiste naaldlengte of een slechte techniek, een belangrijke factor zijn in de lage klinische effectiviteit ervan. .

Recentelijk hebben auteurs als Jackson (1), Wind (2) Toda (6) en anderen melding gemaakt van uitstekend succes met intra-articulaire injecties via de infra-patellaire benadering van de knie. Hun studies hebben de hoge nauwkeurigheid aangeprezen bij het afleveren van een substraat in de intra-articulaire ruimte. Bovendien heeft hun werk een aanzienlijk lagere nauwkeurigheid aangetoond bij intra-articulaire afzetting via een van de gewrichtslijnbenaderingen. Hun artikelen hebben een precedent geschapen in de medische gemeenschap voor de infra-patellaire injectiebenadering.

De grootste zorg die we hebben met de infra-patellaire benadering is gericht op schade aan het gewrichtskraakbeen van het onderste oppervlak van de patella en de trochleaire groef van het dijbeen. Er is zeer beperkte ruimte tussen de patella en het dijbeen in het gewricht dat geen effusie heeft. MRI-evaluatie van een normaal kniegewricht toont maximaal 1 - 2 mm potentiële ruimte waarin een naald kan worden ingebracht om een ​​gewrichtsinjectie te geven zonder schade aan het gewrichtskraakbeen. Röntgenfoto's geven een verkeerde interpretatie van de beschikbare vrije ruimte bij het patellofemorale gewricht. Het gewrichtskraakbeen dat zich in dit gewricht bevindt, is inderdaad erg dik en produceert het radiolucente heldere gebied dat op röntgenfoto's wordt gewaardeerd. De normale dikte van gewrichtskraakbeen op de condylen is respectievelijk 4,0 en 3,7 mm voor de mediale en laterale zijden. De normale dikte van gewrichtskraakbeen op de patella is 5 mm diep en onderscheidt zich als de dikste laag gewrichtskraakbeen in het lichaam (3). De juiste plaatsing van de injectienaald wordt verder bemoeilijkt door twee bijkomende factoren, waarvan er één geen specifiek voelbaar ingangspunt is om de naald in te steken. Een gebrek aan een definitief tastbaar startpunt resulteert in inschatting en klinische ervaring om het eerste startpunt te bieden. Ten tweede is er met de infra-patellaire injectieplaats geen definitief voelbaar eindpunt om te helpen bij het stoppen van het inbrengen van de naald. Dit ontbreken van een eindpunt resulteert helaas in overmatig inbrengen van de naald met iatrogeen gewrichtstrauma veroorzaakt door de snijkant van de naaldpunt.

Een tweede overweging die verband houdt met de gerapporteerde succesvolle aard van intra-articulaire disseminatie via de infrapatellaire benadering betreft de "uitblaaskracht" die wordt gegenereerd door hydrodynamische druk. Omdat er geen definitief eindpunt voor het inbrengen van de naald in dit gebied bestaat tot nadat de naaldpunt het gewrichtskraakbeenoppervlak heeft gepasseerd, zal krachtige injectie, zelfs met enige preventieve naaldterugtrekking, ervoor zorgen dat de kleurstof aanvankelijk in het gewrichtskraakbeensubstraat wordt geperst voordat het kan worden geëxtraviseerd naar de gewrichtsruimte. Deze geforceerde evacuatie door het kraakbeen is te wijten aan de moleculaire structuur van hyalien kraakbeen, de oriëntatie van de collageenvezels en de resulterende veerkracht tegen oppervlakteschuifkrachten. Het netwerk van collageenvezels beperkt inderdaad de absorptie van vloeistof tot slechts 20% van het potentiële volume van het kraakbeen, alle andere vloeistof zal als gevolg daarvan krachtig uit de extracellulaire matrix in de gewrichtsruimte worden geëvacueerd. (4) een vloeistofbolus van een paar cc resulteert in het onvermogen van het kraakbeen om de vloeistof in zijn extracellulaire matrix vast te houden, wat resulteert in een "blow-out" van het gewrichtsoppervlak waardoor het materiaal vrijkomt in de gewrichtsruimte. Hoewel deze krachtige extravisie fluoroscopisch bewijs levert van succesvolle plaatsing van een vloeistofbolus in de gewrichtsruimte, gaat dit ten koste van de integriteit van het gewrichtskraakbeen op de injectieplaats. Dit staat in contrast met de meegaande, soepele en hydrofobe aard van vetweefsel in het infrapatellaire vetkussen dat de neiging heeft uit te zetten rond een geïnjecteerde vloeistofbolis en het geïnjecteerde substraat vast te houden, wat resulteert in een mislukte intra-articulaire afzetting.

Bovenstaande observaties suggereren dat hoewel de infra-patellaire benadering effectief voorziet in een middel om in de ruimte van het kniegewricht te worden geïnjecteerd, dit ten koste gaat van het gewrichtskraakbeen, wat naar de mening van deze auteur een onnodig risico en een onnodige complicatie is. Als men bedenkt dat de gangbare HA-preparaten die tegenwoordig op de markt zijn tussen de 3 en 5 totale injecties vereisen, en het feit dat herhaalde intra-articulaire behandelingen vaak om de twee jaar worden gegeven, vermenigvuldigt de kans op iatrogeen letsel zich snel.

Het doel van onze studie is om belangrijke anatomische overwegingen te presenteren die overwogen moeten worden voordat knie-injectie wordt uitgevoerd. Daarnaast hebben we belangrijke procedurele verbeteringen ontwikkeld voor de traditionele para-patellaire injectietechnieken om de eerder gerapporteerde nauwkeurigheid en veiligheid voor de infra-patellaire benaderingen te overtreffen.

Deze studie is niet bedoeld om onze resultaten direct te vergelijken met die van de infra-patellaire techniek, dit onderzoek weerlegt niet de uitstekende klinische resultaten die kunnen worden bereikt met de infra-patellaire technieken. De bedoeling van deze studie is om aan te tonen dat we met behulp van onze specifieke techniek voor para-patellaire knie-injectie gedurende 95% van de tijd een nauwkeurige intra-articulaire afzetting kunnen bereiken, wat een aanzienlijke verbetering is ten opzichte van eerder gerapporteerde resultaten met de para-patellaire benadering ( 1). Bovendien vermijdt onze techniek het theoretische iatrogene letsel dat gepaard gaat met de infra-patellaire benadering.

We hebben een injectietechniek ontwikkeld die mechanisch vergelijkbaar is met de huidige toegepaste technieken en geen extra risico's of ongemak voor de patiënt met zich meebrengt. De basis van onze techniek en het succes ervan ligt in de herkenning van bovengenoemde factoren. De focus van onze studie is het valideren van de klinische nauwkeurigheid die we hebben verkregen met behulp van deze techniek door fluoroscopisch bevestigde gevisualiseerde bevestiging van herhaalde intra-articulaire afzetting. Daarnaast willen we het bereik van de naaldlengte documenteren dat we nodig hebben om goed toegang te krijgen tot het kniegewricht in onze populatie om het belang van de naaldlengte te onderbouwen. Naaldlengte is een kritieke factor bij zwaarlijvige patiënten die grotere vetkussentjes in de patella hebben. Alle intra-articulaire injecties zullen worden uitgevoerd door drs. Harold Battenfield en Brian Drake. De onderzoekspopulatie zal gelijkelijk over de twee worden verdeeld, zodat elke onderzoeker een even aantal knieën zal injecteren. De verdeling van de patiënten over elke arts zal gerandomiseerd zijn op basis van het tijdstip van aanwezigheid. Drs. Battenfield en Drake wisselen elkaar af, waarbij de eerste patiënt door de ene arts wordt geïnjecteerd en de volgende patiënt door de andere arts wordt geïnjecteerd totdat een aanzienlijk aantal injecties is uitgevoerd. De onderzoekspopulatie zal bestaan ​​uit patiënten die al een artroscopie van de knie in onze instelling. Het is belangrijk op te merken dat de onderzoeksinformatie volledig gescheiden en geïsoleerd zal worden gehouden van de operatieve patiëntenkaart. Alle betrokken patiënten krijgen een studienummer en alle geregistreerde informatie zal onder dat nummer worden gedaan. Van alle patiënten die bij het onderzoek betrokken zijn, wordt het geslacht, de lengte, het gewicht en het succes van de inbrengpoging geregistreerd. Er worden geen namen, geen geboortedata, geen medische dossiernummers of enige andere specifieke en identificeerbare informatie geregistreerd.

Deze gehele procedure wordt uitgevoerd nadat de patiënt onder algemene anesthesie is gebracht, zoals gebruikelijk is bij een artroscopie van de knie. Het injectieprotocol voegt minder dan 2 minuten toe aan de chirurgische tijd van de artroscopie.

Om onze hypothese te testen, zullen we 2 cc radiopake kleurstof (Isovue-kleurstof) opzuigen in een 5 cc injectiespuit bevestigd aan een 6 inch 22 gage spinale naald met behulp van steriele techniek. Deze injectie wordt uitgevoerd op dezelfde knie als gepland voor artroscopie. De patiënt wordt in de standaard beenimmobilisator voor artroscopie geplaatst, waardoor het been afhankelijk in een gebogen positie van 90 graden kan hangen, wat de typische positie nabootst zoals die op kantoor zou worden ervaren.

De anatomische locatie voor naaldpenetratie is gemakkelijk te vinden, zelfs bij zwaarlijvige patiënten, door eenvoudige digitale palpatie van de "zachte plek" die zich direct boven het tibiale plateau bevindt. Deze zachte plek wordt dan gemarkeerd met een klein stomp voorwerp. We zullen een "klikbare" intrekbare inktpen gebruiken terwijl het inktpatroon zich in de ingetrokken positie bevindt om een ​​mooie "bullseye" afbakening op het huidoppervlak te geven.

Zodra de plaats is gemarkeerd, wordt het huidoppervlak gereinigd met een prepping-oplossing op basis van betadine met behulp van een steriele techniek.

De naald wordt ingebracht via de vooraf afgebakende plaats en de baan van de naald wordt gericht naar de mediale wand van de laterale femurcondylus, binnen de intercondylaire inkeping. Het inbrengen van de naald gaat door totdat een bevestigde voelbare impact tegen de condylus is bereikt. De diepte van de naald die in de huid is ingebracht, wordt dan steriel gemarkeerd op de naaldschacht met een steriele markeerpen, en deze lengte wordt later gemeten. Zonder de naald terug te trekken, wordt de 2 cc radiopake kleurstof in het kniegewricht geïnjecteerd.

Het injectievolume van 2 cc is gekozen op basis van het feit dat dit het vloeistofvolume is dat gewoonlijk wordt verpakt in preparaten met viscosuppletie (hyaluronzuur). Het volume van 2 cc komt nauwer overeen met de injectieomstandigheden op kantoor.

Zodra de kleurstof met succes in het gewricht is geplaatst en de naald is verwijderd, wordt het gewricht in totaal 10 omwentelingen gebogen en verlengd, eindigend in een uitgestrekte positie. Deze flexie- en extensiecyclus biedt de mogelijkheid voor intra-articulaire injectie om zich rond het gewrichtsoppervlak te verspreiden.

Op dit punt zal mobiele fluoroscopie worden gebruikt om de knie in zowel het AP- als het laterale vlak te visualiseren. Evaluatie van de juiste plaatsing van de kleurstof wordt bevestigd door de extravasatie-eigenschappen van de kleurstof fluoroscopisch vast te stellen. Succesvolle injectie in de gewrichtsruimte zal naar verwachting resulteren in een gelijkmatige verdeling van de kleurstof langs de randen van de femurcondylen, waarbij het gewrichtsoppervlak gelijkmatig wordt bedekt, zoals eerder gemeld door Jackson (1), Wind (2) en Toda (6).

Als daarentegen radiopake kleurstof in het vetkussen wordt geïnjecteerd, ontstaat er een geheel ander radiografisch beeld. Het infra-patellaire vetkussen werkt als een anatomische "kurk" die voorkomt dat materialen die in de substantie zijn geïnjecteerd, het kniegewricht binnendringen waar het bedoeld is om te gaan. Als de naald het synoviale membraan niet penetreert, is de kans klein dat extra-articulair materiaal het kniegewricht binnendringt. Dit is een normaal anatomisch fenomeen dat ons lichaam gebruikt om intra-articulaire infecties te helpen voorkomen. De gewrichtsruimte is in feite een beschermd gebied van het lichaam, net zoals het centrale zenuwstelsel wordt beschermd door de bloed-hersenbarrière. Als onze injectietechniek de radiopake kleurstof onnauwkeurig in het infra-patellaire vetkussentje plaatst, zal het resultaat een goed omlijnde radiopake "blob" zijn die extra-articulair zit en gemakkelijk te herkennen is door de floroscopie na injectie. Auteurs zoals Jackson (1), Wind (2) en Toda (6) hebben het accumulatieverschijnsel van geïnjecteerd substraat in het infra-patellaire vetkussen aangetoond. manier en de artroscopie zal worden uitgevoerd zoals normaal zou worden uitgevoerd.