Histologische validatie van dGEMRIC-indices als kwantitatieve biomarker voor kraakbeenschade in het heupgewricht

Voor patiënten met gevorderde degeneratie van het heupgewricht, zichtbaar op röntgenfoto's van het bekken, is een gewrichtssparende operatie vaak geen optie, waardoor gewrichtsvervanging de primaire behandelingskeuze is. Voor mensen met matige tekenen van degeneratie kan de keuze tussen gewrichtssparende chirurgie en vervanging echter een uitdaging zijn. Deze beslissing is vaak afhankelijk van beeldvormingstechnieken zoals preoperatieve directe MR-artrografie.

Recente ontwikkelingen op het gebied van medische beeldvorming hebben geleid tot nieuwe biochemische MRI-sequenties, zoals dGEMRIC. Deze sequenties zijn waardevol voor het beoordelen van de toestand van het kraakbeen voordat significante morfologische veranderingen optreden. Door het glycosaminoglycaangehalte (GAG) in kraakbeen te meten, biedt dGEMRIC vroegtijdig inzicht in de afbraak van kraakbeen. Door deze sequenties in standaard MRI-protocollen op te nemen, kunnen dGEMRIC-indices en 3D-modellen van heupkraakbeen worden gegenereerd, waardoor de algehele beoordeling van het heupgewricht wordt verbeterd.

Het doel van deze studie is om op 3D-modellen gebaseerde dGEMRIC-waarden te valideren door ze te vergelijken met histologische beoordelingen van kraakbeendegeneratie. De hypothese is dat de dGEMRIC-indices uit het 3D MRI-model zullen correleren met de histologische beoordeling van de kraakbeenkwaliteit in femurkraakbeenmonsters verkregen tijdens een heupvervangende operatie.

Het doel van deze studie is om 25 patiënten in te schrijven die een totale heupartroplastiek zullen ondergaan. Elke deelnemer zal preoperatieve biplanaire heupröntgenfoto's en directe MR-artrografie bij 3 Tesla ondergaan, inclusief de dGEMRIC-sequentie, volgens het standaardprotocol van het ziekenhuis.

Uitsluitingscriteria omvatten patiënten jonger dan 18 jaar, patiënten die eerder een heupoperatie hebben ondergaan en patiënten met bepaalde heupaandoeningen of een slechte MR-beeldkwaliteit.

Operaties worden uitgevoerd door een ervaren orthopedisch heupchirurg. De procedure omvat de osteotomie van de femurhals, gevolgd door de verwijdering van het hoofd-halsfragment en de implantatie van de heupprothese. Er zullen osteochondrale monsters worden genomen uit vier gebieden van de femurkop. Deze zullen worden geanalyseerd met behulp van toluïdineblauw en safranine-O-kleuring om kraakbeenschade te beoordelen. Een ervaren histopatholoog zal deze monsters evalueren met behulp van ImageJ-software.

De onderzoekers zullen een kunstmatige intelligentie-algoritme gebruiken voor 3D-segmentatie en visualisatie en om morfologische en biochemische parameters te berekenen. Er zal een analyse van de werkingskarakteristieken van de ontvanger worden uitgevoerd om een ​​dGEMRIC-drempel te bepalen voor het identificeren van histologische kraakbeenschade.