Slayt 1 - Prof. Dr. Tahsin Beyzadeoğlu

EKLEM KIKIRDAK
PATOLOJİLERİ VE
TEDAVİSİ
Doç. Dr. Tahsin Beyzadeoğlu
Yeditepe Üniversitesi Tıp Fakültesi
Ortopedi ve Travmatoloji AD.
ARTROSKOPİ BECERİ
GELİŞTİRME KURSU
İÇİNDEKİLER
• Kıkırdak biyoloji, anatomi,
fizyopatolojisi
• Patolojilerin sınıflandırılması
• Tedavi Algoritması
GÜNCEL SORUN
• Eklem kıkırdak yaralanmaları oldukça sık olarak
görülmektedir ve mevcut tedavi yöntemlerinin uzun
dönem sonuçları, yeteri kadar iyi değildir.
• 31.000 artroskopik prosedürde % 63 oranında
kıkırdak lezyonu bulundu. Hastaların % 20’sinde
Outerbridge Grade 4 lezyon mevcuttu.
Curl WW, Krome J, Gordon ES, Rushing J, Smith BP, Poehling GG.
Cartilage injuries: a review of 31,516 knee arthroscopies.
Arthroscopy. 1997 Aug;13(4):456-460.
SÜREGELEN SORUN
‘’Hipokrat’tan günümüze, tüm bilim
dünyasınca bilinir ki, ülsere kıkırdak büyük
bir problemdir ve bir kere parçalanırsa,
tamir edilemez.’’
Hunter W.
On the structure and diseases of articulating cartilage.
Philos Trans R Soc Lond 1743;42b:514-521.
EKLEM KIKIRDAĞI
•
•
•
•
•
Hiposellüler,
Avasküler,
Alenfatik,
Anöral,
Yağ, kas ve diğer matür dokulardaki gibi indiferansiye
mezenkimal kök hücreleri içermez (zayıf tamir).
• Düşük sürtünme ve dayanıklı yüzey oluşturmasını
sağlayan, yoğun proteoglikan ve kollajen matriks
mevcut.
MİNİMAL TAMİR POTANSİYELİ
Eklem kıkırdağının ana
komponentleri
•
•
•
•
•
Kondrositler,
Kollajen,
Ekstrasellüler matriks proteoglikanları,
Non-kollajen proteinler
Su
Ana temel taş indiferansiye mezenkimal
kemik iliği kök hücrelerinden gelişen
KONDROSİT
KIKIRDAK TABAKALARI
• Kondrositler kollajen ve proteoglikandan
oluşan ekstrasellüler matriks içine son
derece organize şekilde dizilmiştir.
• 3 tabaka (farklı Tip II kollajen lif ve hücre
dizilimli)
– Yüzeyel = tanjansiyel = en yoğun hücre
• hücreler yassılaşmış-paralel, lifler paralel
– Orta = transisyonel = en kalın tabaka:
• hücreler yuvarlak-dağınık, lifler oblik
– Derin = bazal:
• Hücreler kolon-dik, lifler dik
EKLEM KIKIRDAĞININ TEMEL YAPISAL ANATOMİSİ
Safranin O boyası, X5
EKLEM KIKIRDAĞI
YAPIM - YIKIM
• Kondrositler bir orkestra şefi gibi martiks
sentezi ile yıkımını düzenlerler.
• Matriks oluşumunu etkileyen faktörler:
– Mekanik yük
– Hormonlar
– Lokal büyüme faktörleri
– Sitokinler
– Yaşlanma
– Yaralanma
HEDEFİMİZ TİP II
• Tip II:
II Eklem kıkırdağının ana fibriler
kollajeni (%90-95)
– Highly cross-linked network
• Tip IX:
IX Proteoglikan parça içeren kısa
fibrilli kollajen
• Tip XI:
XI Ana görevi Tip II kollajen fibril
kalınlığını düzenlemek
ANABOLİZMA – KATABOLİZMA
MÜKEMMEL DENGE
• İntegrin:
İntegrin Kondrositleri matrikse bağlayan
yüzey proteini
• Kondrositlerde sitokin ve büyüme faktörleri
(Transforming Growth Faktör = TGF-β, Insulin-like Growth Faktör =
IGF-I, Bone Morfojenik Proteinler = BMP-2 ve BMP-7)
için de
reseptörler vardır.
• Matriks komponentleri dışında, matriks
yıkan enzimler de salgılarlar.
ASLINDA UZUN ÖMÜRLÜ
• Normal şartlar altında, kollajen
metabolizması çok yavaştır ve yarı ömrü
yıllar sürer.
• Hastalık durumunda ileri derecede yıkım
artar …….. Artroz ……… Kollajenazlar ??
EŞSİZ BİYOMEKANİK
• Matriksteki negatif yük katyonları çekerek, doku
osmolalitesinin artmasına neden olur.
• Suyun da çekilmesi ise osmolaliteyi azaltır.
• SONUÇ:
SONUÇ Eklem kıkırdağında, tüm dokulardan daha
yüksek osmotik basınç vardır.
– Su içeriği ve yüksek hidrostatik basınçla yüklere dirençlidir.
– İleri derecede entegre Tip II kollajen matriks şişmesini
engeller.
• Osteoartritte entegrasyon bozulur, şişme başlar.
KIKIRDAK METABOLİZMASI
• Kondrositler basit difüzyonla eklem
sıvısından beslenir ve oksijenize olur.
• Enerji ihtiyacını glikolizle karşılar
– Glukoz---(anaerobik)---Laktat
• Yük altında hücre ve doku metabolitlerini
içeren interstisiyel sıvı, matriksten dışarı
çıkar (= beslenme); yük kalktığında tekrar
matrikse dolar.
YARALANMA TİPİ, DERECESİ ve CEVAP
• Metabolik, Genetik, Vasküler, Mekanik, Travma
• Yaralanmanın derecesi prognozun ana belirleyeni
– Mikrohasar (künt travma):
travma) yüzeyde gözle görülmeyen
• Mikrokırıklar, apopitoz, proteoglikan kaybı, kıkırdakta incelme,
subkondral kalınlaşma ---- anöral ---- sıklıkla ağrısız?
– Kondral kırık:
kırık subkondral kemiğe kadar uzanan
• Apopitoz, nekroz, kondrositler prolifere olsa bile defekte migre
olmazlar ve defekt kenarları birleşmez ----efüzyon, ağrı, kilitlenme
– Osteokondral kırık:
kırık Subkondral kemiği de içeren
• Kemikte inflamatuar cevap, hematom organizasyonu, fibrin pıhtı,
fibrovasküler tamir, mezenkimal kök hücre proliferasyonu ile
kondrosit diferansiasyonu, derin dokularda endokondral
kemikleşme, hyalen kıkırdak matriksin dejenerasyonu ---fibrokartilajinöz matriks (Tip I>Tip II)
SINIFLAMA
•
•
•
•
•
Outerbridge. JBJS 1961
Insall. JBJS 1982
Baur. Arthroscopy 1988
Noyes. Am J Sports Med 1989
International Cartilage Repair Society,
Brittberg 2000
ICRS SINIFLAMASI
Grade 0 - Normal
Grade 1 – Normale Yakın
Yüzeyel: A) Yumuşama
B)+ ve/veya fissürleşme
Grade 3 – Ciddi Anormal
A) %50’den fazla derinlikte
B) Kalsifiye tabakaya kadar
C) Subkondral kemiğe kadar
D) Kabarmış
Grade 2 – Anormal
%50’den az derinlikte
Grade 4 – İleri Derecede Anormal
A) Subkondral kemikten minimal kayıp
B) Subkondral kemikten ciddi kayıp
OUTERBRIDGE SINIFLAMASI
Grade 1: Eklem yüzü şişmiş, yumuşamış ve
kabarmış
Grade 2: Çapı 1 cm’den az olan fissürler ve yarıklar
mevcut
Grade 3: Çapı 1 cm’den büyük, subkondral kemiğe
kadar uzanan derin fissürler mevcut
Grade 4: Subkondral kemik açıkta
OARSI (Osteoarthritis research Society International)
Osteoarthritis Cartilage Histopathology Assesment System
Pritzker KP, Gay S, Jimenez SA, Ostergaard K, Pelletier JP, Revell PA, Salter D, van den Berg WB.
Osteoarthritis cartilage histopathology: grading and staging.
Osteoarthritis Cartilage. 2006 Jan;14(1):13-29.
Wakitani Skorlaması
(Histolojik Kıkırdak Skorlama Sistemi)
•
•
•
•
•
Hücre morfolojisi
Matriks boyanması
Kıkırdak yüzeyi
Defekt kalınlığı
İntegrasyon
Cerrahi Tedavi Endikasyonları
• Akut travmatik lezyon > 1cm çap. (fokal
nondejeneratif)
• Distal femur kondili, Patellofemoral
• Semptomatik Grade IV
• Başka cerrahi sırasında görülen
asemptomatik lezyon (ACL)
• BMI < 30
Cerrahi Seçenekler
• Debridman ve lavaj
• Kemik iliği stimülasyonu
– Drilleme
-Kondroabrazyon - Mikrokırık
• Osteochondral autograft transplantation
• Autologous chondrocyte implantation
• Osteochondral allograft transplantation
EKLEM KIKIRDAK LEZYONLARININ TEDAVİ
ALGORİTMASI
SEMPTOMATİK TAM KAT EKLEM
KIKIRDAK LEZYONU
LEZYON
<1.5 cm²
LEZYON
>1.5 cm² <4 cm²
LEZYON
>4 cm² <8 cm²
RESTORATİF:
RESTORATİF:
ACI
Allogreft
Mosaikplasti
REPERATİF:
Mikrokırık
Mosaikplasti
Mikrokırık +
Periosteal
Flep
RESTORATİF:
Single-plug OAT
REPERATİF:
Mikrokırık
Kondroplasti
LEZYON
>8 cm²
RESTORATİF:
ACI
Allogreft
Allogreft
ACI ?
REPERATİF:
Mikrokırık ?
Mosaikplasti ?
REPERATİF:
YOK
Browne JE, Branch TP.
Surgical alternatives for treatment of articular cartilage lesions.
J Am Acad Orthop Surg. 2000 May-Jun;8(3):180-189.
TAMİR ETMEK ? RESTORE ETMEK ?
CERRAHİ ALTERNATİFLER
• Reperatif (tamir edici) Cerrahi Teknikler:
Eklem kıkırdağının tamamen oluşmasını sağlamasa
bile, değişken süreçler boyunca oldukça fonksiyonel
sonuçlar elde edilebilmektedir.
• Restoratif (orijinal haline getirici) Cerrahi Teknikler:
Eklem kıkırdağını doğal haline getirmeyi
hedeflemektedir.
TAMİR ETMEK ? RESTORE ETMEK ?
CERRAHİ ALTERNATİFLER
Browne JE, Branch TP.
Surgical alternatives for treatment of articular cartilage lesions.
J Am Acad Orthop Surg. 2000 May-Jun;8(3):180-189.
Mikrokırık
Mikrokırık
• Steadman. Clin Orthop 2001
- 1800 hasta
- Teknik;
3 – 4 mm aralıklarla delikler
subkondral kemik korunarak
kalsifiye kartilaj temizlenerek
CPM ve kısmi yük önemli
Basit, ucuz, morbiditesi az.
Mikrokırık
Endikasyonlar
-tam kat defekt
-instabil tam kat
-çevre doku sağlam
Kontraendikasyonlar
• Malignment
• Kısmi kalınlıkta defekt
Mozaikplasti
•
•
•
•
Eklem teması olmayan yerden greft
Açık/ artroskopik
Silindir plug 4.5 - 12 mm çapında
Hyaline kıkırdakla örtünüm ve kemik
tabanlı stabil restorasyon
Mozaikplasti
Mozaikplasti
Mozaikplasti Endikasyonları
• Distal femoral kondilde semptomatik
nondejeneratif unipolar grade IV lezyonlar
(kondral or osteokondral)
• 1-3 cm çap. (Üst sınırı greft yeterliliği
belirler)
• Patella/ tibial lezyonlarda rölatif endike
Mozaikplasti
Avantajları
- Tek aşamalı
- Kemik ve kıkırdak tğm
dokunun transferi
- Hem kondral hem
osteokondral defektlerde
Dezavantajları
- Geniş lezyonlarda greft
yetersiz
- Donör saha morbiditesi
- Eklem yüzey konturunu
verirken teknik tecrübe
KONDROSİT KÜLTÜRÜ ve OTOLOG
KONDROSİT İMPLANTASYONU
TEDAVİ
ALGORİTMASINI
DEĞİŞTİRDİ
ACI
Treatment of Deep Cartilage Defects in the
Knee with Autologous Chondrocyte
Transplantation
Mats Brittberg, Anders Lindahl, Anders
Nilsson, Claes Ohlsson, Olle Isaksson, and
Lars Peterson
The New England Journal of Medicine
Volume 331:889-895 October 6, 1994
Number 14
ACI
(Autologous Chondrocyte Implantation)
ACI TEKNİK
ACI
(Autologous Chondrocyte Implantation)
Scaffold ile ACI
Scaffold ile ACI
Scaffold ile ACI
Scaffold ile ACI
MACI
Matrix-induced Autologous Chondrocyte Implantation
MACI
MACI
Otolog Kondrosit İmplantasyonu
Avantajları
- Büyük defektlerde onarım
potansiyeli
- hyalin benzeri doku
oluşumu
Dezavantajları
- İki aşamada
- Pahalı
- Hipertrofi riski
- Sağlam subkondral
kemiğin olması tercih
edilir.
•
•
•
•
•
•
•
KIKIRDAK TEDAVİSİNDE
BAŞARIYI ETKİLEYEN
FAKTÖRLER
Akut veya kronik
Tam kat veya parsiyel
Defekt çapı
Defekt yerleşimi
Ligament stabilitesi
Menisküs bütünlüğü
Tibiofemoral veya
patellofemoral
alignment
• Yaş
• Arzulanan aktivite
seviyesi
• Ailesel osteoartrit
• İnflamatuar artropati
• Obesite
DÜNYADA ÇALIŞILAN PROJELER
• PRP (Cascade, Chrysalis): Otojen ‘readymix’
intraop bioactive peptid
• Allojenik immatür hücre – doku kültürü platformu
(Isto Technologies, Zimmer)
• Upstream amplification: ‘hedge hog’ peptide:
embriyogenic patterning signals (NS Lab)
• Bioreactor remodeled whole tissue pressfit
auto&allogenic grafts (NeoCart)
• Hydrogel Polymer and Arthroplasty replacement
plugs (SaluCartilage)
• CAIS (Cartilage Autograft Implantation System):
one-stop intraoperative autologous chondral
harvest&polymer seeding/implantation (DePuy)
Gelecek ?
•
•
•
•
•
•
Endikasyonların genişlemesi (osteoartrit ?)
Daha büyük defektlerde uygulama
Cartiplug
Genetik Mühendisliği
Nanoteknoloji = Nanobiomateryal
Guided Biotechnology
– Ligamentler (ÖÇB vs.)
– Menisküs vs.
Gelecek ?
Gelecek ?
HEDEFİMİZ NEDİR ?
•
•
•
Defekti doldurmak mı?
İyi Histoloji elde etmek mi ?
Klinik başarı mı ?
TEŞEKKÜR
EDERİM