Endret leddmekanikk og biologisk respons i osteoartritiske knær. (AMB-OK)

Osteoartritt (OA) er den mest utbredte leddsykdommen. Den manifesterer seg som en progressiv nedbrytning av leddbrusk, ny beinvekst og ofte vevsvulst i synovialhinnen, noe som fører til smerter og nedsatt leddfunksjon, og til slutt fører til funksjonshemming. Hos 83 % av OA-pasienter er kneet rammet, noe som begrenser folks mulighet til å delta i fysiske aktiviteter, og dette baner vei for utvikling av hjerte- og karsykdommer, fedme og diabetes. Feilstilling av underkroppen (varus- eller valguskne) er anerkjent som en risikofaktor for utvikling og progresjon av osteoartritt. Disse feilstillingene av underkroppen påvirker betydelig belastningsfordelingen over leddoverflaten i kneet, og belastningsubalansen fører til at den mest belastede delen slites ut tidligere. Høy tibia osteotomi (HTO) er en kirurgisk teknikk som muliggjør å flytte belastningen fra det berørte området til andre områder med intakt brusk. I likhet med HTO, justerer knestøtter underkroppen uten behov for kirurgisk inngrep. Disse korrigerende behandlingene anbefales for den yngste pasientgruppen ettersom de lar dem forbli aktive, i motsetning til total kneprotese (TKR). Imidlertid varierer langtids overlevelsen av HTO fra 40 % til 85 %, og bevis for langtidseffekten av knestøtter er begrenset. De spesifikke årsakene til feil er ikke godt forstått, men er sannsynligvis knyttet til feil korreksjon, ettersom overkorreksjon kan føre til ustabilitet mens underkorreksjon kan mislykkes i å lindre symptomer, og det finnes ingen konsensus om den optimale mengden i litteraturen. Frem til i dag er effektene av knestøtter og HTO på subkondral beinmikrostruktur og brusk ikke godt forstått. Å undersøke disse aspektene for bedre å forstå behandlingsfeil blir mer og mer avgjørende fordi den globale forekomsten av kne-OA forventes å øke med aldring av befolkningen.

Beinomdanning skjer som en følge av den store endringen i belastningstilstanden, forårsaket av behandlingene, men tidsrammen og omfanget dette skjer i er ukjent. Beinkvalitet vurderes vanligvis ved hjelp av dual-energy røntgenabsorptiometri (DXA), som kan oppdage 2D-endringer i beinmineraldensitet, men ikke egnet til å måle regionale forskjeller i beinmikrostruktur. Høyoppløselig perifer kvantitativ CT (HR-pQCT) er en utbredt bildebehandlingsteknikk i forskningssammenheng. Den muliggjør 3D-målinger og det er bevist at den kan nøyaktig kvantifisere beinomdanning ved håndleddet. Imidlertid har HR-pQCT lav klinisk anvendelighet på grunn av lang skanningstid og lite synsfelt, som ikke tillater avbildning av sentrale områder, som kneet. Foton-tellende CT (PCCT) er en av de nyeste fremskrittene i CT-teknikk, med oppløsning sammenlignbar med HR-pQCT, men høyere klinisk anvendelighet. Det er vist at PCCT er egnet til å oppdage beinomsetning på samme måte som HR-pQCT, og muliggjør direkte karakterisering av mikrostrukturen ved kneet.

Til tross for omfattende in vitro- og in vivo-forskning, forblir det uklart hvordan endringene i brusksammensetning og -struktur som oppstår under bruskdegenerasjon, samvirker. En in silico-modell for å undersøke de årsaksmessige mekanismene der det lokale mekaniske miljøet i skadet brusk driver bruskdegenerasjon, er utviklet. Modellens forutsigelser viste god samsvar med tidligere eksperimentelle observasjoner, men en mer omfattende validering med in vivo-data ville tillatt å undersøke mer fysiologiske forhold.