Die Mikrofrakturierung steht als Behandlungsoption fokaler Knorpeldefekte zunehmend in der Kritik und sollte laut Fachgesellschaften und Knorpel-Experten nur noch in Ausnahmefällen Anwendung finden. Die Knochenmarkstimulation mit NanoFx(R) bietet eine effektive Alternative für die Behandlung chondraler und osteochondraler Defekte. NanoFx® ist im Gegensatz zur herkömmlichen Mikrofrakturierung ein System mit dem standardisierte Perforationen durchgeführt werden können. Durch das tiefe Perforieren der subchondralen Platte und der sub-artikulären Spongiosa werden direkte Zugangskanäle in den Markraum geschaffen, durch die mesenchymale Stammzellen (MSC) in den Knorpeldefekt infiltrieren können. Dieses Einbluten mit einhergehender Rekrutierung von MSC ist Voraussetzung für eine Regeneration des Knorpels. Durch die 9 mm tiefe Perforation mithilfe von NanoFx® können hohe Ausbeuten an MSC erzielt werden, die eine qualitativ hochwertige Knorpelregeneration mit hyalinartigem Charakter fördern. Darüber hinaus wird aufgrund des 1 mm dünnen Durchmessers die subchondrale Platte und die Spongiosa geschont, mit dem Ziel eine schnelle Heilung und Wiederherstellung des subchondralen Knochens zu begünstigen.
Schematischer Vergleich der Mikrofrakturierung vs. der Knochenmarkstimulation mit NanoFx®
Die zeitgemäße Form der Knochenmarkstimulation
Vergleich von NanoFx® mit Mikrofrakturierung und K-Draht-Anbohrung
Eine in-vivo Vergleichsstudie an adulten Schafen gibt Aufschluss über die subchondralen Unterschiede von drei Methoden zur Knochenmarkstimulation und ihren Auswirkungen auf die trabekuläre Knochenstruktur.
Mikrofrakturierung: Trabekuläre Wanddicke und -dichte nehmen durch kompression des Knochens zu; limitierte Anzahl offener trabekulärer Kanäle; Kanalränder mit nicht-anatomischer Gleichmäßigkeit (links). Periphere Kanalränder: zermahlene und dichte Knochenablagerungen (rechts).
Nanofrakturierung: Trabekuläre Wanddicke und -dichte erscheinen normal; hohe Anzahl offener trabekulärer Kanäle; anatomische Ungleichmäßigkeiten der Kanalränder intakt (links). Periphere Kanalränder: porös, fragmentierte Knochenablagerungen (rechts).
1mm K-Draht: Trabekuläre Wanddicke und -dichte annähernd normal; limitierte Anzahl offener trabekulärer Kanäle; Kanalränder mit nicht-anatomischer Gleichmäßigkeit (links). Periphere Kanalränder: zermahlene und dichte Knochenablagerungen (rechts).
Es zeigte sich, dass die Mikrofrakturierung mit herkömmlicher Ahle (Durchmesser ca. 2,5 mm, Bilder links) zu oberflächlichen Perforationen mit Kompression der Spongiosa führte. Bei diesem Verfahren ist die Anzahl an offenen trabekulären Kanalzugängen limitiert und Kanaltiefe sowie -durchmesser sind hoch variabel und abhängig von der Technik des Anwenders und den verwendeten Instrumenten.
Die K-Draht-Anbohrung (Durchmesser 1 mm, Bilder rechts) führte zu geradlinigen Kanalwänden, wohingegen offene trabekuläre Kanalzugänge limitiert waren. Die motorisch-unterstützte Bohrung kann Rotationshitze erzeugen und die Ablagerung des durchbohrten Gewebes an die Kanalränder drücken. Dies führt dazu, dass trabekuläre Kanalzugänge verschlossen werden. Der Durchmesser des Drahts ist standardisiert, jedoch ist die Tiefe des Verfahrens hoch variabel, da diese visuell kontrolliert werden muss.
Die Knochenmarkstimulation mit NanoFx® (Bilder Mitte) erzielte tiefe Perforationen der Spongiosa mit einer hohen Anzahl an offenen trabekulären Kanälen ohne Erzeugung von Rotationshitze. Im Gegensatz zur Mikrofrakturierung ist die Knochenmarkstimulation mit NanoFx® standardisiert mit einer kontrollierten Tiefe von 9 mm und einem Durchmesser von 1 mm, was die Vergleichbarkeit und Reproduzierbarkeit dieses Verfahrens erhöht.
Überzeugende One-Step Knorpelregeneration mit der Kombination aus NanoFx® und Hyalofast®
NanoFx® und Hyalofast® bieten ein modernes Therapiekonzept für die Behandlung chondraler und osteochondraler Defekte. Die Knochenmarkstimulation mit NanoFx® ist ein standardisiertes Verfahren zur Rekrutierung von mesenchymalen Stammzellen (MSC) aus dem Markraum. Die matrixaugmentierte Knorpelregeneration mit Hyalofast® fördert durch die biologische Aktivität der Hyaluronsäure die Differenzierung der MSC zur Unterstützung der Chondrogenese. Somit ergänzen sich NanoFx® und Hyalofast® zu einem optimalen Therapiekonzept für die Behandlung von Knorpeldefekten.
Schnelle und einfache Anwendung
Der NanoFx® Guide kann arthroskopisch oder minimal-invasiv in den Defekt eingesetzt werden und bedarf keiner spezifischen Inzisionen. Mit der sterilen Einmalnadel ist immer ein scharfes Instrument zur Hand, um die subchondrale Platte zu perforieren. NanoFx® ist einfach zusammen zu stecken und somit schnell einsatzbereit. Im Vergleich mit der Mikrofrakturierung wird die Kraft des Hammerschlags optimal auf die 1 mm dünne Spitze der Nadel übertragen, sodass bereits leichte Schläge ausreichend sind. Durch die integrierte Tiefenbegrenzung wird die Nadel immer kontrolliert bis zur Tiefe von 9 mm in die Spongiosa eingebracht.
Anwendung von NanoFx®:
Der NanoFx® Guide ist wiederverwendbar und muss nach Gebrauch gereinigt und sterilisiert werden.
NanoFx® Kurz und Kompakt
Produkt: NanoFx® – Instrument zur Knochenmarkstimulation Artikel: NanoFx® Guide, PleuriStik Nitinol-Nadel, Thumb Tab Zulassung: Medizinprodukt mit CE-Kennzeichen Sterilisation: Gammasterilisiert Lagerung: Trocken lagern
Die Knochenmarkstimulation zur Rekrutierung von Vorläuferzellen in den Knorpeldefekt ist eine bewährte Therapieoption bei der Knorpelregeneration. Seit den späten 1980er entwickelte sich die Mikrofrakturierung zur primären Behandlungswahl aufgrund ihrer geringen Kosten, der relativ geringen Morbidität und ermutigenden Ergebnissen als Erstverfahren bei Knorpeldefekten, besonders bei jungen und aktiven Patienten (1–3).
Erneuertes Interesse an den Auswirkungen auf den subchondralen Knochen warf neues Licht auf die Limitierungen der Mikrofrakturierung: flache Kanäle, Wandkompression und eine Erhöhung der trabekulären Wanddicke und -dichte wurden computertomographisch und histologisch beobachtet (4–6). Chen et al. berichteten, dass eine tiefere subchondrale Knochenmarkstimulation zu einer verbesserten Knorpeldefektfüllung, mehr Typ 2 Kollagen und weniger Typ 1 Kollagen führte als flache Knochenmarkzugänge (5).
Eine Studie von Eldracher et al. (7), zeigte, dass 1 mm dünne Bohrungen eine verbesserte Histolo- gie, Spongiosa-Wiederherstellung und Immunoreaktivität gegenüber Typ 2 Kollagen im Vergleich zu 1,8 mm breiten Bohrungen hatten.
Die nicht-standardisierte Tiefe, Durchmesser und Perforationsdichte der Mikrofrakturierung führten zur Entwicklung von NanoFx®, mit der die subchondrale Platte mit einer standardisierten Tiefe von 9 mm und einem Durchmesser von 1 mm perforiert wird.
Literatur
Kreuz PC, Steinwachs MR, Erggelet C, Krause SJ, Konrad G, Uhl M, Südkamp N. Results after microfracture of full-thickness chondral defects in different compartments in the knee. Osteoarthritis Cartilage. 2006 Nov;14(11):1119-25.
Mithoefer K, Williams RJ 3rd, Warren RF, Potter HG, Spock CR, Jones EC, Wickiewicz TL, Marx RG. The microfracture technique for the treatment of articular cartilage lesions in the knee. A prospective cohort study. J Bone Joint Surg Am. 2005 Sep;87(9):1911-20.
Steadman JR, Briggs KK, Rodrigo JJ, Kocher MS, Gill TJ, Rodkey WG. Outcomes of microfracture for traumatic chondral defects of the knee: average 11-year follow-up. Arthroscopy. 2003 May-Jun;19(5):477-84.
Chen H, Sun J, Hoemann CD, Lascau-Coman V, Ouyang W, McKee MD, Shive MS, Buschmann MD. Drilling and microfracture lead to different bone structure and necrosis during bone-marrow stimulation for cartilage repair. J Orthop Res. 2009 Nov;27(11):1432-8.
Chen H, Hoemann CD, Sun J, Chevrier A, McKee MD, Shive MS, Hurtig M, Buschmann MD. Depth of subchondral perforation influences the outcome of bone marrow stimulation cartilage repair. J Orthop Res. 2011 Aug;29(8):1178-84.
Fortier LA, Cole BJ, McIlwraith CW. Science and animal models of marrow stimulation for cartilage repair. J Knee Surg. 2012 Mar;25(1):3-8.
Eldracher M. et al. Small Subchondral Drill Holes improve Marrow Stimulation of Articular Cartilage Defects. Am J Sports Med. 2014 Nov;42(11):2741-50.
