Adatok a biodegradábilis anyagokkal történő porcfelszín képzés problematikájához



Hasonló dokumentumok
ZÁRÓJELENTÉS OTKA AZ ÉP ÉS KÓROS PORCSZÖVET VÁLTOZÁSA IN VITRO KÍSÉRLETEKBEN

Adatok a biodegradábilis anyagokkal történő porcfelszín képzés problematikájához

Terhelőfelszíni ízületi defektusok pótlása friss osteochondralis allografttal

MTA Doktori Értekezés TÉZISEK AZ OSTEOCHONDRALIS TEHERVISELŐ ÍZÜLETI FELSZÍNPÓTLÁS TAPASZTALATAI LOVON

Oszteokondrális graftok primer stabilitása mozaikplasztika után

Ízületi sérülések kezelési lehetőségei 67

Bioanyagok felhasználása az arc-, állcsont- és szájképletek sebészi helyreállításában

2. 09:45 45 Reanimáció rendkívüli körülmények között :30 45 Bőrtumorok és komplex kezelésük kórszerű megközelítése

smartbone A KÖVETKEZŐ FEJEZET A CSONTPÓTLÁSBAN ahol a Technológia a Természettel párosul svájci gyártmány

Az étrend-kiegészítő készítmények hatásossága és biztonságossága. Horányi Tamás MÉKISZ

Bevezetés az orális implantológiába, rövid történeti áttekintés. Az orális implantátumok fajtái.

VII./9. Degeneratív térdízületi elváltozások

Molnár József Losantasag.hu

A klinikai vizsgálatokról. Dr Kriván Gergely

Seven implantátumok klinikai és radiológiai vizsgálata. Az osseointegráció mértéke és a csont szintjének stabilitása. Elsődleges eredmények.

Terhelőfelszíni ízületi defektusok pótlása friss osteochondralisallografttal. Dr. Hangody László Rudolf

Az oralis implantátumok sikerességének feltételei III. Az implantátumok terhelhetőségét befolyásoló tényezők Dr. Divinyi Tamás egyetemi tanár

OTKA AG táblázat Subchondrális cystás elváltozások klinikai eseteinek összefoglalása (Vet Surg) Cysta helyeződése

Összeállította: Dr. Lakatos József ny. egy. doc.

csoportba az első száz, páros sorszámú beteget választottam az összes károsodott porcú beteg közül. A kontroll csoportba a műtéti napló páratlan

Gyógyszeres kezelések

Anyagismeret a gyakorlatban Implantátumok: az ötlettől a termékig

K AZUISZTIK ÁK. Revíziós protézisek alkalmazása elsődleges térdízületi implantációk során

Az ízületi hialinporc életképességének vizsgálata tápláltsági és biomechanikai tényezők függvényében. Dr. Szerb Imre

In vivo szövetanalízis. Különös tekintettel a biolumineszcens és fluoreszcens képalkotási eljárásokra

Tájékoztatott vagy tájékozott beteg kérdése

Pető András Főiskola

Mozgásszervi fogyatékossághoz vezető kórképek

ELADÓTEREM. PÉNTEK, november 17.

Kiválósági ösztöndíjjal támogatott kutatások az Építőmérnöki Karon c. előadóülés

Orvostechnikai anyagok II.

Anyagtudomány Orvostechnikai anyagok. Tudományterület. Orvostechnikai anyagok (BMEGEMTMK02) Interdiszciplináris terület 20/2 20/3

Szeminárium vagy Gyakorlat Időpont: csütörtök Helyszín: Sebészeti. Műtéttani Intézet tanterem/hallgatói műtő

Problémák és lehetőségek a helyreállító gyógyítás területén

Szakmai állásfoglalás autológ chondrocyta implantáció és egyéb szöveti tenyésztések tekintetében az orthopaediában

Artroszkópiával kiegészített mini arthrotomiában végzett humán lateralis meniscus transzplantáció

Lohe mûtét hosszú távú eredményei a metatarsalgia kezelésében

Csontgyógyulás és annak zavarai. Wiegand Norbert

endoprotézis infekció kezelése antibiotikum tartalmú cement spacer beültetése után végzett reimplantációval

Térdízület osteochondralis töréseinek ellátása

A rehabilitáció elhúzódása a megfelelő utókezelés elmaradása, illetve késlekedése miatt

Protetikai szemléletű tervezés a navigációs implantológia területén

Orvostechnikai alapok Pammer Dávid

RANKL funkció befolyásolásának szájsebészeti vonatkozásai

Térd arthroplastica szerepe a juvenilis chronicus arthritises (JCA) betegek kezelésében

MTA Doktori Értekezés AZ OSTEOCHONDRALIS TEHERVISELŐ ÍZÜLETI FELSZÍNPÓTLÁS TAPASZTALATAI LOVON

A térdízületi szalagsérülések sebészetének aktuális kérdései

Miskolci Egyetem GÉPÉSZMÉRNÖKI ÉS INFORMATIKAI KAR. Osztályozási fák, durva halmazok és alkalmazásaik. PhD értekezés

Bemutatkozás.

Kutatási beszámoló ( )

SEBÉSZETI MANUÁLIS KÉTSZAKASZOS IMPLANTÁCIÓ MŰTÉTI MÓDSZERE

Az Egészségügyi Minisztérium szakmai protokollja Porcfelszínkárosodások ellátásáról. Készítette: A Traumatológiai Szakmai Kollégium

A CSONTPÓTLÓ MŰTÉTEK BIOLÓGIAI ALAPJAI, A JÖVŐ LEHETŐSÉGEI

Gerincvelősérült betegek decubitusainak plasztikai sebészeti módszerekkel történő gyógyítása - 10 éves utánkövetés -

Turchányi Béla tanszékvezető egyetemi docens osztályvezető főorvos Traumatológiai és Kézsebészet

A patella reszekciós arthroplasticájának állatkísérletes modelljei*

FEJLESZTÉS GYÁRTÁS KERESKEDELEM

Térd panaszok enyhítésének egy új, hatásos lehetősége

A COMBFEJ KERINGÉSÉNEK MEGHATÁROZÁSA COMBNYAKTÖRÉS UTÁN

ÚJ VILÁG Alapítvány Pitvaros, 6914 Rákóczi u. 9. Mobil: Számlaszám: IBAN:HU

ÁLLATKÍSÉRLETEK AZ ORVOSTUDOMÁNYBAN

Hogyan lesznek új gyógyszereink? Bevezetés a gyógyszerkutatásba

Tumor endoprotézis használata revíziós térdprotetikában, nagy csonthiány vagy szalagelégtelenség esetén

Lokalizált krónikus parodontitis komplex multidiszciplináris parodontológiai, orthodonciai ellátása 3. eset

SZEGEDI TUDOMÁNYEGYETEM, ÁLTALÁNOS ORVOSTUDOMÁNYI KAR Az Állatkísérletek elmélete és gyakorlata B szint részletes programja

Oszteokondrális graftok primer stabilitása mozaikplasztika után

Funkcionális halhús előállítása különböző olajok alkalmazásával

Az omnipotens kutatónak, Dr. Apáti Ágotának ajánlva, egy hálás ex-őssejtje

XVII. econ Konferencia és ANSYS Felhasználói Találkozó

2.sz. Klinikai Orvostudományok Doktori Iskola vezető: Dr. Tulassay Tivadar. 2 éves kurzusterv

CCSVI. Történelmi és tudományos háttér

A FOGSZABÁLYOZÁS PARODONTOLÓGIAI VONATKOZÁSAI

Orthognathiai műtétek

DR. KISS-POLAUF MARIANNA 1, DR. ILLYÉS ÁRPÁD 1, HAVASI BÁLINT 2, DR. KISS RITA M. 2, DR. KISS JENŐ 1 Érkezett: január 8.

Coxarthrosis Asepticus combfej necrosis Csípőízületi arthroplastica. Dr. Győrfi Gyula DEOEC Ortopédiai Klinika

elasztikus rostok: hajlékonyság sejtközötti állomány mukopoliszacharidjai

P R O G R A M F Ü Z E T

JAVÍTÁSI-ÉRTÉKELÉSI ÚTMUTATÓ. Felnőtt aneszteziológiai és intenzív szakápoló szakképesítés Általános és regionális anesztézia modul

Őssejtkezelés kardiovaszkuláris kórképekben

SZEGEDI TUDOMÁNYEGYETEM, ÁLTALÁNOS ORVOSTUDOMÁNYI KAR Az Állatkísérletek elmélete és gyakorlata B szint részletes programja

Bemutatkozik a Rosszcsont Alapítvány

A mozgás ÖrÖme egy életen át

a tibia felsõ harmadában*

Új terápiás lehetőségek helyzete. Dr. Varga Norbert Heim Pál Gyermekkórház Toxikológia és Anyagcsere Osztály

Szinonimák: A térdízület félhold alakú porcának szakadása, Porcsérülés, Porcszakadás

KAPOSI MÓR ORTOPÉDIAI NAPOK III. Kaposvár, május 8-9.

DIO IMPLANTÁTUM. SM Implant. Titánium ötvözet (Ti-6Al-4V) Kettős csavarmenet. Metszett csavarmenet. RBM vagy Biotite-H.

Öntősablon Szett összeállításához HASZNÁLATI ÚTMUTATÓ

Térdprotézis beültetést követõ aszeptikus lazulás és periprotetikus tibiatörés megoldása tumor endoprotézissel

Csontdefektusok pótlásának lehetősége új típusú csontgrafttal

Az Egészségügyi Minisztérium szakmai protokollja Meniscus sérülések arthroscopos ellátása HBCS 398A. Készítette: A Traumatológiai Szakmai Kollégium

A TÉRDÍZÜLET BIOMECHANIKÁJÁNAK VÁLTOZÁSA AZ UNIKOMPARTMENTÁLIS TÉRDPROTÉZIS BEÜLTETÉSE SORÁN

Humán anyagok kenőképességének vizsgálata és hatása a gerincimplantátumok stabilitására

Semmelweis Egyetem, Budapest, Onkológiai Tanszék, Országos Onkológiai Intézet, 1122 Ráth Gy. u. 7-9.

Regionális onkológiai centrum fejlesztése a markusovszky kórházban

Sejtek - őssejtek dióhéjban február. Sarkadi Balázs, MTA-TTK Molekuláris Farmakológiai Intézet - SE Kutatócsoport, Budapest

(11) Lajstromszám: E (13) T2 EURÓPAI SZABADALOM SZÖVEGÉNEK FORDÍTÁSA

Átírás:

Adatok a biodegradábilis anyagokkal történő porcfelszín képzés problematikájához Állatkísérletek az autológ osteochondralis mozaikplasztika donorterületeinek kitöltésével Humán gyakorlatban szerzett tapasztalatok osteoinduktív típusú biodegradábilis anyaggal Doktori tézisek: Dr. Bartha Lajos Semmelweis Egyetem Klinikai Orvostudományok Doktori Iskola Témavezető: Prof. Dr. Hangody László egyetemi tanár, az orvostudományok doktora A Szigorlati Bizottság elnöke: Dr. Monos Emil egyetemi tanár az MTA doktora A Szigorlati bizottság tagjai: Dr. Lakatos Péter egyetemi tanár, Dr. Tihanyi József egyetemi tanár Hivatalos bírálók: Dr Bucsi László egyetemi docens Dr. Gáspár Levente egyetemi docens Budapest 2008

Tartalom Bevezetés 2 Célkitűzés 2 Módszerek 2 Állatkísérletek 2 Klinikai vizsgálataink 4 Megállapítások 5 Következtetések 9 Köszönetnyilvánítás 13 A disszertációval kapcsolatos saját publikációk jegyzéke 14 Egyéb témában megjelent saját publikációk 14 Bevezetés Az ízületi terhelőfelszíneket borító, teherbíró, biomechanikai szempontból igen szilárd hyalin porc felnőttkorban nem képes regenerálódni. Az alapállományba önmagukat bezáró érett chondrocyták a porcsérülést követően osztódásra csak nagyon rövid ideig mintegy 10-14 napig képesek, s ez idő alatt is csak korlátozott mértékben. Az ízületi terhelő felszínek teljes vastagságú defektusainak kezelése a mindennapi ortopédiai gyakorlat egyik legnagyobb kihívása. A porcsérülést követő regeneráció a subchondralis corticalis berepedésein keresztül megnyíló spongiosa pluripotens mesenchymalis sejtjeiből történik. Ez a reparáció érbetörés alvadékképződés kötőszövet benövés fibrózus metaplázia reparatív rostos porc kialakulás révén képezi a szervezet spontán regenerációs kísérletét. Hatásfokában igen gyenge folyamat, mivel soha nem képződik összefüggő és kielégítő vastagságú csúszófelület, valamint a reparatív rostos porc biomechanikai értéke igen gyenge, minősége nem felel meg a terhelőfelszíni igénybevételnek. Tradicionális felszínképző eljárások mellett az elmúlt két évtizedben számos új technika látott napvilágot, melyek célja hyalin vagy hyalin jellegű porcfelszín létrehozása a károsodott területen. Alapkutatási adatok, kísérleti eredmények és preklinikai értékelések elősegítették a microfracture technika és az autológ osteochondralis mozaikplasztika széleskörű klinikai elterjedését. Ezen két népszerű felszínképző eljárás mellett az autológ chondrocyta beültetés tűnik hatékony módszernek a porcdefektusok kezelésére. 1

Az artrózis megelőzése érdekében az utóbbi évtizedekben különösen intenzív kutatómunka folyik a teljes vastagságú porc defektusok hyalinporc minőségű pótlásának kidolgozására. Munkám az aktuális felszínképző eljárásokról ad rövid áttekintést és összefoglalja a porcfelszínképzés közelmúltban elért eredményeit, ismertetem saját állatkísérleteimet, valamint klinikai kísérleteinket. Célkitűzés A klinikai gyakorlatban csak az autológ chondrocyta és az autológ osteochondralis transzplantációnak van számottevő, közleményekkel is alátámasztható, kedvező tapasztalata Azt a célt tűztem ki, magam elé, hogy kutatásaimmal elősegítsem a két egymástól eltérő porcfelszín képző eljárást oly módon, hogy munkámban igazolt eredményemmel mindkét eljárás továbbfejlődéséhez összekötő láncszemet találjak. Állatkísérleteimben a mozaikplasztika donorterületeinek kitöltésére egy olyan biodegradábilis anyagot vizsgáltam amely a módszer kis esetszámban előforduló, potenciális szövődményét az intraartikuláris posztoperatív bevérzést előzi meg. A keresett rezorbábilis anyagnak nem szabad korlátozni a normál gyógyfolyamat során megismert sejtes és vasculáris inváziót. Célul tűztem ki, hogy a humán műtétekre engedéllyel még nem rendelkező anyagot is vizsgáljak állatkísérleteimbe, melyet a mozaikplasztika donorterületeinek kitöltésére alkalmazunk. Állatkísérletes eredményeinken felbátorodva a bioreszorbábilis implantátumok klinikai felhasználhatóságát kezdtem vizsgálni. A számunkra megfelelő anyagnak - mint korábban állatkísérleteimben is azt vártam lehetővé kell tennie, ill. elő kell segítenie a szivacsos csontállományból történő mesenchymális őssejt betörést. Az őssejt invázióval válik lehetségessé pluripotens sejtek által az ízfelszíneken történő reparatív szövet képződés. A donorcsatornák kitöltéséhez megfelelő ideális anyaghoz hasonlóan, a károsodott felszínek helyeit kitöltő oltványnak is degradábilisnak, felszívódónak kell lennie. Mivel a kutatók figyelme az utóbbi időben a porcsejttenyésztés nélkül alkalmazható, azonnal beültethető ( off the shelf ) biodegradábilis anyagok felé fordult, az állatkísérleteimben keresett és klinikai munkám során elemzett két féle kitöltő anyagtól elvárt tulajdonságok ezen a ponton találkoztak. Munkámat tovább könnyítette, hogy különböző, komoly eredményekkel rendelkező kutató centrumok a felszínek pótlásának cilindrikus metódusában egyetértettek. Így hűen maradva a Hangody által javasolt cilindrikus implantáció módszeréhez folytattam munkámat. Célkitűzésem a donorterületi vérzésnek is útját álló anyag felkutatásával egyidőben, biológiai, fiziko-kémiai és mechanikai tulajdonságok tekintetében hasonló módon viselkedő és a felszínek újdonképződését segítő implantátum felkutatása és vizsgálata volt. Módszerek Állatkísérletek Állatkísérleteimben hat különféle biodegradábilis anyagot vizsgáltunk. Ezek más területeken elsősorban a fogászatban korábban implantátumként alkalmazott anyagok voltak, kivéve a komprimált kollagént, 2

melynek humán implantációra nem volt engedélye. Polyglykonát, két fajta polylaktát, karbon rudak, hydroxyapatit, valamint kollagén alapú implantátumok. Ezeket 50 német juhászkutya 100 térdízületébe ültetve vizsgáltuk, hogy megtudjuk, miképp viselkednek az implantátumok a mozaikplasztika donorterületeit kitöltve.. 1. ábra: Polykaprolakton, komprimált kollagén, polyglykonát és szénrúd minták 2. ábra: Hydroxylapatit és polyglykonát dugók 3

Minden műtét narkózisban történt. A hydroxyapatit, a polyglykonát-b, a karbon és a komprimált kollagén speciális dugókként, ( 3. ábra) vagy mint egy másfél centiméteres rúd lettek beültetve. A polykaprolacton mindkét formája felmelegítve, folyékony anyagként, a donor területre injektálva. Egy hat kutyából álló (12 térd) kontroll csoportot is vizsgáltunk, hogy teszteljük a posztoperatív vérzés mennyiségét. Ezen a csoporton belül az összes donor csatornát üresen hagytuk. A donor területek bevérzését állatorvos diagnosztizálta és akkor regisztráltuk, ha a fizikális vizsgálatot követően végzett punctio során 5 ml vagy ennél több vért nyertünk. 3. ábra: Komprimált kollagén dugó az állatkísérlethez kiszerelt formában Klinikai vizsgálataink Mint ahogyan azt korábban ismertettem az állatkísérleteimben vizsgált szintetikus és természetes kitöltő anyagok közül a komprimált kollagént tartottuk lehetséges donor területi anyagnak. Ezt az anyagot csak állatkísérletekben alkalmazhattuk, humán implantációra nem volt engedélyünk. Sajnos mivel a bovin kollagén előállításának gátat szabott a terjedő Jacob Kreuzfeld kór, a gyártók elfordultak a bovin eredetű kollagénektől és a szintetikus származékok kerültek a kutatások előterébe. 4

Biokompatibilitása, biodegradabilitása, porózus vázszerkezete miatt egy az in-vitro kísérletek során létrehozott Poly Ethylén Oxyd Terephtalát / Poly Butylén Terephtalát rövidebb fantázianevén PolyActive- B nevű anyagot választottunk klinikai vizsgálatainkhoz. 2005-ben, a világon elsőként klinikai vizsgálatokat kezdtünk a donor területek humán műtétekben történő kitöltésével! Klinikai kísérletünkben a PolyActive-B nevű anyagot ültettük a mozaikplasztika donor területeibe. A PolyActive-B biokompatibilis és biodegradábilis poly (esther) multi blokk copolymer amely egy hydrofil poly (ethylene oxide) blokkot és egy hydrofób poly (butylene terephtalate) blokkot tartalmaz. Ennek a polimer rendszernek különleges sajátosságai vannak, mint hogy a vízben, képes megduzzadni és elaszticitása valamint szilárdsága szabályozható, annak függvényében, hogy a két alkotóelem milyen százalékban vesz részt összetételében. Nem kevésbé fontos szempont volt a választásnál, hogy ezt az anyagot az Egyesült Államokban az FDA humán alkalmazásra engedélyezi. Kedvező állatkísérletes eredmények alapján és a rutinszerűen zajló szájsebészeti humán gyakorlat nyomán azt feltételeztük, hogy a kitöltés nemcsak csontpótlásként, de a felszínen rostos porc képződés révén is megfelel elvárásainknak. A tanulmány egy független orvosietikai bizottság által Helsinki Egyezménynek (2000) megfelelően ICH GCP EN 540 számon lett bejegyezve és engedélyezve. Az anyag alkalmasságát és alkalmazásának hatékonyságát artroszkópos és szövettani vizsgálatokkal, valamint MRI vizsgálatokkal kívántuk igazolni. Elvárásaink a kitöltő anyaggal szemben a humán alkalmazás során is hasonlóak voltak, mint korábbi állatkísérleteinkben. További elvárásunk volt, hogy a beültetett polimer felszínén olyan rostos porc képződjön, ami minőségében nem marad el az üresen hagyott donorcsatornák felületén képződő reparatív szövet jellemzőitől. nem marad el az üresen hagyott donorcsatornák felületén képződő reparatív szövet jellemzőitől. Megállapítások Állatkísérleteinkben minden általunk vizsgált anyag hatékonyan megakadályozta a jelentősebb posztoperatív vérzést. A kitöltött donorterületi csoportban nem voltak vérzéses posztoperatív komplikációk. Összehasonlítva a kitöltött donor területeket az üresen hagyott kontrollcsoportokkal 4% posztoperatív vérzést tapasztaltunk, szemben a 41,6% -al. (P=0.00006). Ebből a különbségből, már azt a következtetést vonhatjuk le, hogy a donorterületi kitöltések kevesebb posztoperatív vérzéses szövődményt eredményeznek, mintha azokat üresen hagynánk. A polyglykonát-b és a komprimált kollagén dugók felszínén végzett objektív porc keménység mérések, valamint a szövettani vizsgálataink rostos porcszerű szövetre jellemző paramétereket igazoltak a kitöltött donor területek felett. A hydroxyapatit, a polykaprolakton, valamint a szén rudak esetében a csúszó felszíneken nem találtunk elfogadható rostos porcképződést. A hydroxyapatit, és a polycaprolacton kitöltések felszínein a dugók felületén sejtszegény, valamint gyenge kötőszövetes réteg jött létre. A szén rudak elfogadható granulációs szövet képződését indukálták fél évvel az implantáció után, de a kialakult reparatív szövet csak hegszövet volt. Ezek a megfigyeléseink megegyeztek a korábbi irodalmi adatokkal. Csak a polyglykonát-b és a komprimált kollagén kitöltéseinknél figyeltünk meg egybefüggő rostos porc felszínt a 12. héten, amely réteg a 26. és a 30. hét végén nyert mintáinkon már kiváló minőségű volt. Mivel a természetes gyógyfolyamat során rostos porcszövet képződik, az elvárásunk az, hogy donor 5

területek felületén is hasonló vastagságú és keménységű rostos porcszövet alakuljon ki. A donor területek relatíve kevésbé terhelt felszíneknek felelnek meg a térdízületben, azonban ezeken a területeken is jelentős kontaktnyomás jön létre terhelések közben. Ezért ezeken a felszíneken képződő gyenge minőségű kötőszövet, vagy túlságosan vékony, rostos porcszövet nem fogadható el csúszófelszínként. A kontroll (second-look) artroszkópiákat kiértékelve az implantátumok felületén a környező porcfelszínek szintjéig jó csúszó felszíneket találtunk. Mindezen szövettani eredmények alapján, az általunk vizsgált anyagok közül úgy tűnik, hogy a komprimált kollagén bizonyul a donor területek kitöltésére alkalmas optimális implantátumnak. A polyglykonát kitöltések gyengébb, eredményeket hoztak. A szénnel, a polykaprolaktonnal és a hydroxyapatittal végzett donorterületi kitöltések nem mutattak számunkra elfogadható eredményeket, ezek az anyagok nem az elvárásaink szerint viselkedtek. Az állatkísérletes tapasztalatainkat nem pusztán a mozaikplasztika módszerének tökéletesítésénél tudtuk hasznosítani. A PolyActive-B-vel végzett klinikai kísérleteink során megmutattuk, hogy az esetleges szövődmények megelőzésén túl, újabb felszínképző lehetőségek kutatása során is hasznosíthatóak állatkísérletes tapasztalataink. Klinikai vizsgálatainkban mozaikplasztika klinikai alkalmazását követően a humán donorterületekbe beültetett PolyActive-B dugók is megelőzték a posztoperatív ízületi bevérzéseket, ugyanakkor nem akadályozták a donorcsatornák gyógyulását. 4. ábra: PolyActive-B implantátum Anyaguk kiválóan átitatódik vérrel, teret engedve így a mesenchymális sejt inváziónak. Jó alapot biztosítot a felületi rostos porcos szövetek kialakulásához és a mélyebb rétegekben sem korlátozza a 6

vasculáris és szöveti integrációt. Bebizonyítottuk, hogy a PolyActive-B egy biztonságos biokompatibilis kitöltő anyag, mely segíti a subchondralis csontosodást és megkönnyíti a kongruens ízületi felszín kialakulását. Kedvez a rostos porcszövet képződésének. Az alkalmazott anyag biztonságosságát, biokompatibilitását igazolja, hogy nem váltott ki semmilyen ízületen belüli gyulladásos folyamatot, illetve idegentest típusú reakciót. 18. ábra: PolyActive-B-vel való artroszkópos kitöltés 19. ábra: PolyActive-B feltárásos kitöltés 7

A PolyActive-B fragmentumok közelében fagocytózis folyamatának jeleként néhány óriássejtet találtunk. A normális morfológiájú sejtek fagocitáló képessége elősegíti a PolyActive-B polimer szétesését és reszorpcióját. A posztoperatív 9. hónapban kimutatható PolyActive-B fragmentumok mennyisége, jelentős biodegradációról tanúskodott. Kilökődéses reakció nem volt. 5. ábra: Dimetylmetilénkékkel festett metszetben jól láthatók a szétesett PolyActive-B implantátum fragmentumai (DMMK 150x) Az implantátumoknak a környező csonthoz való jó integrációját a szövettani analízis és az MRI vizsgálatok is megerősítették. Osteolytikus hatást nem tapasztatunk. A szubkondrális régióban bőséges kötőszövetbe ágyazott újonnan képződött csonttrabekulákat figyeltünk meg. A PolyActive-B implantátumok felülete kedvez a rostos porcképződésnek. Az implantátumok felett képződött reparatív szövetet artroszkóposan összehasonlítva az üresen hagyott donor területek felett képződött reparatív szövettel azt hasonlónak, vagy jobb minőségűnek találtuk. A csontvelőből származó mesenchymális őssejtek kulcsszerepet játszanak az oszteokondrális reparatív folyamatban. A PolyActive- B implantátumok megfelelő körülményeket biztosítanak ezeknek a sejteknek a rögzüléséhez, 8

differenciálódásához, szaporodásához, ezzel megfelelő rostos porcszövet képződéséhez és a csont remodellálásához. Következtetések Az állatkísérleteinkben használt donorterületet kitöltő anyagok közül, mindegyik megfelelően megakadályozta a posztoperatív vérzést. Ez megfelelt elvárásainknak, de a másik fontos követelménynek csak a komprimált kollagén felelt meg. A kitöltő anyagnak kellően impregnálódnia kell vérrel, teret engedve ezzel a mesenchymális őssejt betöréshez, ami előfeltétele a sejtes és vaszkuláris inváziónak. További elvárásunk volt az állatkísérletben alkalmazott kitöltő anyagokkal szemben, hogy az üresen hagyott furatok gyógyulásához hasonlóan az ízületi felszínükön megfelelő rostos porc alakuljon ki. Szövettani elemzéseink alapján azt a következtetést vonhatjuk le, hogy úgy tűnik, ezeknek az elvárásainknak a legjobban a komprimált bovin kollagén felel meg. 6. ábra: 10 hetes komprimált kollagén dugó. Jól kirajzolódnak a kollagén rostok között újdonképződött vékony falú erek ( DMMK 100 x ) Az alkalmazott komprimált hengeralakú kiszerelés kezelése könnyű a donor területi dugók artroszkópos úton is nehézség nélkül a helyükre juttathatók s elasztikus tulajdonságuknak köszönhetően megbízhatóan rögzülnek a helyükön. Ennek megfelelően mind a makroszkópos, mind a szövettani vizsgálatok igazolták, 9

hogy a beültetésnek megfelelően képződött regeneratív szövet a környezet szintjében helyezkedik el biztosítva a szükséges kongruenciát. Klinikai kutatásaink következtetései: A klinikai vizsgálatok során, a femur donorterületekbe beültetett PolyActive-B dugók is megelőzték a posztoperatív ízületi bevérzéseket, ugyanakkor nem gátolták a donorcsatornák gyógyulását. Szövettani elemzéseink alapján azt a következtetést vonhatjuk le, hogy általunk vizsgált PolyActive-B dugók megfelelően impregnálódtak vérrel, tered engedve így a mesenchymális őssejt betörésre. Megfelelő vázszerkezetként működtek, és jó alapot biztosítottak az osteochondralis defektus reparációjához. A defektus gyógyulása csontszerkezet szempontjából jó minőségű telődést eredményezett. Klinikai vizsgálatunk egyik legfontosabb eredménye, hogy a kitöltött donorcsatornák felett képződött reparatív rostos porcszövet minősége nem rosszabb, mint az üresen hagyott donor területek feletti reparatív szöveté. Amint azt MR vizsgálataink és az artroszkópiák igazolták, a kitöltött csatornák felett a kitelődések az ízfelszínig értek. Az üresen hagyott csatornák felett a felszínek fragmentáltak és puhábbak voltak, mint a kitöltött területek felett. A PolyActive-B dugók belsejében kiváló érbenövést és sejtes integrációt figyeltünk meg. A beültetett anyag egy része lebomlott, szövettani vizsgálatok során talált fragmentumok a biodegradabilitásukat igazolták. A szubkondrális területeken megfelelő csontképződést találtunk. Nem észleltünk gyulladásos reakciót, synovitist, idegentest reakciót, artrofibrózist ami a PolyActive-B kitöltő anyag biokompatibilitására utal. Amint az állatkísérleteinkből és klinikai vizsgálatainkból kiderül, nem könnyű megfelelő kitöltő anyagot találni. A vizsgálataink igazolták, hogy az a jó anyag számunkra, amely nem okoz mellékhatást, ami lebomlik, amely lebomlása során nem okoz idegentest reakciót, cystaképződést, savas hydrolysist. Arra a következtetésre juthatunk, hogy megfelelő biodegradábilis vázszerkezetek ízületbe juttatásával porcszövet rávitele nélkül is lehetséges jó minőségű reparatív szövet létrehozása a károsodott ízfelszíneken. Ezek a megfigyelések azt igazolják, hogy amennyiben szivacsos csontba implantáljuk a biodegradábilis vázat és a szivacsos állományból való visszavérzéssel engedjük betelepülni mesenchymális őssejtekkel, az mindenképp kedvez a szubkondrális terület és a sérült felszín megfelelő reparációjának. A mesenchymális őssejt invázió pedig alapfeltétele a rostos porcos gyógyulásnak. Az állatkísérletben vizsgált komprimált bovin kollagén felszínén, az egyébként üresen hagyott donor területek felett megszokott reparativ rostos porcboríték képes kifejlődni. Munkám legfontosabb eredménye, hogy az állatkísérleteimben és a klinikai vizsgálatban alkalmazott anyag is megakadályozta a nem kívánatos, posztoperatív ízületi bevérzést. Bebizonyítottam és ez munkámban az új eredmény, hogy az általunk állatkísérletben vizsgált komprimált kollagén és a humán klinikai vizsgálatok során használt PolyActive-B elvárásainknak megfelelően jól impregnálódik vérrel. Kísérleteink azt igazolták, hogy a vizsgált anyagok képesek megteremteni a tervezett és feltételezett mesenchymalis sejtinvázió alapfeltételét. Ennek az eredménynek a humán gyakorlatban való alkalmazásához további vizsgálatok szükségesek. Ismeretes, hogy a bovin kísérleteket 10

minden területen visszatartó Jacob Kreuzfeld betegség miatt a marha kollagén alkalmazása a későbbiekben nem valósítható meg, ezért más állati eredetű derivátumot kell a bovin kollagén helyett alkalmazni, például a csirke kollagént. A másik új, és nem kevésbé fontos eredménye a munkámnak, hogy a klinikai kísérletek során alkalmazott PolyActive-B felületeken a humán gyakorlatban kongruens felszínek kialakulását igazoltuk. A szövettani minták vizsgálata bizonyította, hogy ez az anyag lebomlik, eliminálódik, és a helyén csontújdonképződést figyeltünk meg. A PolyActive-B implantátumok felülete kedvez a rostos porcképződésnek. A felszínükön kialakult reparatív szövetet artroszkóposan összehasonlítva az üresen hagyott donor területek felett képződött reparatív szövettel azt hasonlónak, vagy jobb minőségűnek találtuk. A csontvelőből származó mesenchymális őssejtek kulcsszerepet játszanak az oszteokondrális reparatív folyamatban. 7. ábra: MRI kép a PolyActive-B dugókkal kitöltött donorterületekről 11

A PolyActive-B implantátumok tehát megfelelő körülményeket biztosítanak ezeknek a sejteknek a rögzüléséhez, differenciálódásához, szaporodásához, ezzel megfelelő rostos porcszövet képződéséhez és a csont remodellálásához. Alapkutatások és elméleti megfontolások alapján a munkám során vizsgált PolyActive-B bázist nyújthat újabb porcfelszín képző technikák kidolgozásához. Ez a biológiailag aktív, megfelelő térszerkezetet biztosító anyag, alkalmas lehet a porcfelszín gyógyítását célzó egyéb módszerekkel egyesítve hatékonyságuk kölcsönös növelésére. A PolyActive-B-nek valamint további biologiailag aktív anyagoknak együttes alkalmazása ígéretes lehetőséget teremthet jövőbeli kutatásokhoz. Ilyen biológiai aktív anyag a növekedési hormon, amellyel kapcsolatosan már napjainkban is ismeretesek porcfelszín helyreállítását célzó kísérletek. 12

Köszönetnyilvánítás Dr. Hangody László professzor, segítőkészsége közismert. Mégis megkülönböztetett tiszteletemet, elismerésemet és külön köszönetemet fejezem ki azért, mert nem csak a továbbképzéseken, nem csupán csoportos oktatások során, hanem személyesen, az Ortopéd Klinika műtőiben tanította meg nekem a hazánkban és határainkon túl is méltán elismerést aratott mozaikplasztikát. Személyesen felügyelte állatkísérleteimet, irányította klinikai kísérletes munkámat. Az általa szervezett hazai és külföldi kurzusokon, lehetőséget biztosított előadásaim megtartásához. Korábbi közleményeim és jelen dolgozatom elkészítésében is segítségemre volt. Köszönöm továbbá Szendrői Miklós professzor úrnak, hogy munkám során végig mellettem volt és határozottan, támogatott. Szakmai útmutatásán túl, kritikai megjegyzései, javaslatai alapján alakult ki dolgozatom végleges formája. Köszönettel tartozom barátomnak Dr. Vajda András adjunktus úrnak, aki számos közleményem szerzőtársa volt, elsősorban a külföldön megjelent munkáim nyelvi helyességét stiliszikai jegyeit segített kialakítani. Számítástechnikai szakértelmével mindvégig segítségemre volt. Köszönetet mondok barátaimnak, Kárpáti Zoltán főorvos úrnak Mády tanár úrnak, Sólyom adjunktus úrnak és mindazoknak, akik az elmúlt évek során tanácsaikkal és kritikájukkal támogattak. Hálával tartozom Vízkelety professzor úrnak, aki évtizedekkel ezelőtt kijelölte számomra a szakmai irányvonalat és az ortopédia azon ösvényét, amelyet napjainkban is járok. Köszönöm Kalabay tanár úrnak, hogy évekig együtt dolgozhattam vele. Végül feleségem és gyermekeim segítségét köszönöm, akik az otthon melegét biztosították, melyből bármikor erőt meríthettem. 13

A disszertációval kapcsolatos saját irodalmi közlemények listája Bartha L.,Hangody L., Feczkó P., Diószegi Z., Bodó G., Kendik Z., Módis L. Experimental results of donor site filling for autologous osteochondral mosaicplasty Tissue Eng. 2001; 7:652-653. Hangody L., Feczkó P. Bartha L. Bodó G. Kish G. Autologous osteochondral mosaicplasty for the treatment of full thickness cartilage defects of the knee and ankle Clinical Orthopaedics and related Research 391: October, Suppl. 2001; 328-337. Bartha L., Hangody L., Kárpáti Z. Komprimált kollagén térszerkezet szerepe osteochondralis defektusok kitöltésében. Magyar Traumatológia Ortopédia Supplementum 2002; 45: 7-8. Feczkó P., Hangody L., Varga J., Bartha L., Diószegi Z., Bodó G., Kendik Zs., Módis L. Experimental results of Donor Site Filling for Autologous Osteochondral Mosaicplasty Arthroscopy-Journal of Arthroscopic and Related Surgery, September 2003: 19, 755-761. Pehlivan M., Bartha L., Duska Zs., Hangody L. Autologous osteochondral mosaicplasty rationale and clinical practice. Artroplasti Artroskopik Cerrahi/ Journal of Arthroplasty & Arthroscopic Surgery 2003; 14: 59-66. Bartha L., Vajda A., Duska Zs., Rahmeh H., Hangody L. Autologous osteochondral mosaicplasty grafting. Journal of Orthopaedics & Sports Physical Therapy, 2006; 36: 739-750. Bartha L.,Hangody L., Kaposi Novák P., Vajda A., The role of biodegradable materials int he treatment of articular cartilage defects EKLEM Hastaliklari ve Cerrahisi Joint Diseases & Related Surgery Joint Diseases and Related Surgery. 2007; 18: 101-107. Hangody L., Vásárhelyi L., Hangody L.R., Sükösd Z.,Tibay Gy., Bartha L., Bodó L.: Autologous osteochondral grafting technique and long-term results, Injury 2008; Volume 39, 32-39. Egyéb közlemények listája Rodriguez-Merchan E. C., Rocino A.,Ewenstein B., Bartha L., Batorova A., Goudemand J., Gringeri A., Joao-Diniz M., Lopaciuk S., Negrier C., Quintana M., Tagariello G., Tjonnfjord G. E., Villar V., Vorlova A. Consensus perspectives on surgery in haemophilia patients with inhibitors: summary statement. Haemophilia, September 2004, vol. 10, 50-52. Bartha L., Nyíri P. Szükséges e drenázs térdízületi artroszkópia után? Magyar Traumatológia Ortopédia, Kézsebészet, Plasztikai Sebészet 1997.1 Bartha L., Nyiri P. Lateralis meniscus variációk, a szimptomatikus hipermobilis meniscus. Traumatológia Ortopédia, Kézsebészet, Plasztikai Sebészet 1998.2. Magyar Bartha L., Skaliczki G., Nemes L., A vérzékenyek ízületi károsodásairól Hemofília IV. évfolyam 3. Szám 2000 szeptember Nyíri P., Rupnik J., Bartha L. Módosított Watson-Jones-féle bokaszalagpótló plasztikák késői eredménye Magyar Traumatológia Ortopédia, Kézsebészet, Plasztikai Sebészet 1994.5. Nyiri P., Bartha L. Artrózisos térdpanaszok kezelése Na-Hyaluronat intraartikuláris adagolásával. Magyar Traumatológia Ortopédia, Kézsebészet, Plasztikai Sebészet 1996.3 14

Skaliczky G., Bartha L., Nemes L.: A vérzékenyek mozgásszervi elváltozásai: csontok és ízületek érintettsége Hemofília IV. évfolyam 5. Szám 2000 november Kalabay L., Faluhelyi A., Bartha L. Térdízületi mozgáskorlátozottak rehabilitációja tartós epidurális érzéstelenítésben végzett folyamatos passzív mozgató kezeléssel ( FPMK ) Rehabilitáció I.évf. 3. szám Bartha L., Sólyom L., Skaliczki G., Nemes L., Faluhelyi A., Térdízületi protézisműtét súlyos vérzékeny betegeknél. Hemofilia 2005 november VII.évf. 2.szám 11. Skaliczki G.,Bartha L., Sólyom L., Nemes L. Térdprotézis beültetés arthropathia haemofilica esetén. Orvosi Hetilap 147.évf. 20. 2006 május Bartha L., Sólyom L. Illyés Á., Skaliczki G. Térdízületi totál endoprotézis súlyos hemofíliás betegeknél Magyar Traumatológia, Ortopédia, Kézsebészet, Plasztikai Sebészet 2007;50:124-130. Szendrői M., Koczor J., Bartha L., Köllő K. Verursachen die lumbosacralen zystischen Wurzetaschen- Erweiterungen neurologische Symptome. Beitr Orthop Traumatol Bartha Tudományos és ismeretterjesztő Videokönyvtár Aggódunk érted 9. Vérzékeny emberek Eugén Tudományos és müvészeti Bt. Kiadásában részlet ortopédiai ismertető 15