Herstel van beschadigd kraakbeen en bot: bij (osteo)artrose zijn er mogelijkheden?

Transcriptie

1 Herstel van beschadigd kraakbeen en bot: bij (osteo)artrose zijn er mogelijkheden? Floris Lafeber (Dr.) Professor in de experimentele reumatologie ProVoet 23 Maart 2018

2 Synoviale gewricht: spieren synoviaal weefsel ligamenten kraakbeen gewrichtskapsel Artrose (Gr: arthron-osis) gewrichts-slijtage/aandoening Osteoartrose (Gr: osteon-arthron-osis) bot-gewrichts-slijtage/aandoening Osteoartritis (Gr: osteon-arthron-itis) bot-gewrichts-ontsteking Artrosis deformans (L.) gewrichts-vervorming onderliggend bot ProVoet 2 /52

3 Kraakbeen fysiologie: synoviaal weefsel ligamenten kraakbeen gewrichtskapsel subchondraal bot spier/ligament verzwakking kraakbeen schade subchondrale bot veranderingen synoviale ontsteking osteofyt vorming ProVoet 3 /52 interacties tussen weefsels

4 Artrose degenerative joint disease Hemofilie Arthropathie Reumatoïde Artritis inflammatory joint disease botcysten ijzer deposities meer ontsteking centripetale kb schade primaire ontsteking bot resorptie ProVoet 4 /52

5 Aangedane gewrichten: hand heup knie (rug, voeten,...) ProVoet 5 /52

6 ProVoet 6 /52 Aangedane gewrichten:

7 Degeneratieve gewrichtsschade primaire artrose secundaire artrose lokale defecten (=artrose?) (meer) gegeneraliseerd geïsoleerde gewrichten meerdere gewrichten Onderscheid is moeilijk, als het al mogelijk is; Vrijwel altijd speelt overbelasting (trauma of structureel) een rol ProVoet 7 /52

8 Definitieve oplossingen: ProVoet 8 /52 fusie (vastzetten van het gewricht) of een (endo)prothese (kunstgewricht)

9 Predisponerende factoren > toenemend probleem leeftijd ProVoet 9 /52 BMI / gewicht

10 op jonge leeftijd slijt prothese sneller en heeft een fusie meer impact op andere gewricht gewrichten sparende, weefselherstellende behandeling ProVoet 10 /52

11 ProVoet 11 /52

12 afvalstoffen bouwstoffen ProVoet 12 /52

13 aanmaak afbraak verstoord evenwicht ProVoet 13 /52

14 artrose gezond kraakbeen ProVoet 14 /52

15 artrose gezond kraakbeen ProVoet 15 /52

16 Botveranderingen bij artrose: osteofyt vorming veranderingen in de subchondrale plaat veranderingen in subchondraal trabeculair bot veranderingen in kraakbeen - bot interface mechanisch biochemisch ProVoet 16 /52 Bot is voorzien van nociceptoren (pijn-gevoelige vezels) en daarmee zullen botveranderingen bijdragen aan de pijn bij artrose

17 Oorzaak, gevolg of samen? bot veranderingen (microfracturen, veranderde bot turnover, etc) verandering in biomechanisch en biochemische omgeving van het bot kraakbeen degeneratie ProVoet 17 /52

18 Gezond kraakbeen Conform Wolff s law Zie ook goldring +35%* %* OA kraakbeen - + = = bot Gezond bot OA bot ProVoet 18 /52 normaal kraakbeen OA kraakbeen

19 UMC Utrecht Translationele benadering ProVoet 19 /52 1. Laboratorium modellen voor artrose Menselijk kraakbeen (bij gewricht vervangende operatie en na overlijden) 2. Diermodellen voor artrose Muizen, ratten en honden 3. (Pre-)klinische modellen voor artrose Behandeling van mensen net voor gewrichtsvervangende operatie 4. Klinische onderzoeken (trials) Behandeling van patiënten met artrose

20 Herstel van beschadigd kraakbeen en bot bij (osteo)artrose zijn er mogelijkheden? Gewrichtsdistractie! ProVoet 20 /52

21 Motief voor toepassen gewrichtsdistractie Behandeling van spitsvoet door geleidelijk re-positioneren met behulp van externe (Ilizarov) fixateur Distractie om kraakbeen compressie te voorkomen ProVoet 21 /52 In verschillende gevallen was er sprake van artrose van bovenste spronggewricht In deze gevallen was er een onverwacht gunstig effect op de artrose Van Valburg AA, et al. J Bone Joint Surg Br. 1995; 77: Van Valburg AA, et al. Osteoarthritis Cartilage. 1999; 7:

22 % of maximum score Enkel distractie klinisch effect: Pijn Functie Klinische conditie Flexie % of contra-lateral Ploegmakers J, et al. Osteoarthr. Cartilage, 2005; 13: ; Marijnissen ACA, et al. J Orth Res. 2014; 32:96-101; Saltzman C, et al. J Bone Joint Surg Am. 2012; 94: ProVoet 22 /52 follow-up (jaren) 0

23 % of maximum score cum survival Enkel distractie survival eigen enkel: 1, Pijn Functie Klinische conditie 0,8 0,6 0,4 0,2 Flexie % of contra-lateral Ploegmakers J, et al. Osteoarthr. Cartilage, 2005; 13: ; Marijnissen ACA, et al. J Orth Res. 2014; 32:96-101; Saltzman C, et al. J Bone Joint Surg Am. 2012; 94: ProVoet 23 / tijd (jaar post treatment) follow-up (jaren) 20 0

24 % of maximum score X-ray gewrichtspleet JSW (mm) Bot dichtheid Enkel distractie kraakbeen en bot herstel: Pijn gemiddelde JSW 3.5 Functie Klinische conditie gemiddelde bot dichtheid 2.0 Flexie % of contra-lateral Control Control Ploegmakers J, et al. Osteoarthr. Cartilage, 2005; 13: ; Marijnissen ACA, et al. J Orth Res. 2014; 32:96-101; Saltzman C, et al. J Bone Joint Surg Am. 2012; 94: ProVoet 24 /52 follow-up (jaren) 0

25 % of maximum score case 3 (26 mths) Enkel distractie kraakbeen en bot herstel: Pijn pre-treatment post-treatment pre-treatment post-treatment Functie 10 5 (IPSG) MRI score: max =20 Klinische conditie Flexie % of contra-lateral 3.5 mm 4.4 mm Ploegmakers J, et al. Osteoarthr. Cartilage, 2005; 13: ; Marijnissen ACA, et al. J Orth Res. 2014; 32:96-101; Saltzman C, et al. J Bone Joint Surg Am. 2012; 94: ProVoet 25 /52 follow-up (jaren) 0

26 HU HU Enkel distractie geeft bot normalisatie: Density Bot dichtheid 200 Bot dichtheid toename in lage densiteit gebieden (<400 HU) Baseline 2 Years (HU) Dichtheid verandering 600 Tibia 100 Tibia Talus Talus Weight Bearing Patch follow-up (jaren) follow-up (jaren) -500 (ΔHU) ProVoet 26 /52

27 Enkel distractie scharnierend vs. star (stijf): eindstadium enkel artrose gerandomiseerde studie (n=18 vs. 18) 3 maanden distractie met een Ilizarov frame (met en zonder scharnier) follow-up 2 jaar klinische resultaat: AOS (Ankle Osteoarthritis Scale) ProVoet 27 /52

28 AOS score pijn Extra voordeel van beweging tijdens distractie: distractie zonder flexie 40 # # # # 20 * * * distractie met flexie Tijd in maanden ProVoet 28 /52 Saltzman C, et al. J Bone Joint Surg 2012.

29 tibio-femoral distractie afstand (mm) OA model (honden Groove) met distractie Distractie afstand p=0.001 p= wk OA ontwikkeling +8+2 weken distractie weken follow-up eindpunt 45 weken mediaal lateraal Cont. Exp. Contr. Exp. N= 9 in in iedere groep ProVoet 29 /52

30 delta OARSI score delta GAG content (mg/g) delta change degraded collagen (%) OA model (honden Groove) met distractie 3 Macroscopie p=0.017 Histologie proteoglycaan gehalte 5 p=0.002 gedenatureerd collageen 10 p= Control OA OA OA+KJD OA+KJD -15 OA OA+KJD -5 OA OA+KJD ProVoet 30 /52 Wiegant K, et al. 2014; Arthritis Rheumatol. 2015; 67:

31 Prospectief Retrospectief Enkel distractie bij hemofilie Casus leeftijd op moment van distractie hemofilie behandeling aangedane enkel distractie (weken) Follow-up (maanden) 1 18 A, <1% Prophylaxis links B, 2% On demand links A, 10% On demand links B, <1% On demand links A, <1% Prophylaxis rechts A, <1% Prophylaxis links A, <1% Prophylaxis links 8 6 ProVoet 31 /52 Van Meegeren et al, Haemophilia 2012

32 HAL score (%) pijn (%) Klinisch resultaat (PROMS) gemiddelde (n=6) * * * Case bovenste lagere basic lagere complex 0 som pre post ProVoet 32 /52

33 post-treatment pre-treatment Enkel distractie bij hemofilie arthropatie casus 2 (32 mnd) casus 2 (32 mnd) 0.3 mm ProVoet 33 / mm

34 Gewrichtsdistractie (whole joint approach): Een chirurgische methode waarbij de beide botuiteinden van een gewricht geleidelijk voor enkele weken enkele mm van elkaar verwijderd worden met behulp van een externe fixateur. Anne Spaans Antonius Nieuwegein Mastbergen SC, et al. Functional articular cartilage repair: here, near, or is the best approach not yet clear? Nature Reviews Rheumatology. 2013; 9(5): Review. ProVoet 34 /52

35 ProVoet 35 /52 Duim basis distractie

36 Duim basis distractie DASH (limitation) & MHQ (function) scores pre-operative DASH score 24 months pre-operative MHQ score 24 months ProVoet 36 /52

37 Duim basis distractie VAS pain. & grip strenght pre-operative 24 months pre-ok 24 mnd VAS pain grip strength ProVoet 37 /52

38 Duim basis distractie Pre-operatively During distractio 1 yr post-operatively ProVoet 38 /52

39 op oudere leeftijd gewricht sparende, voldoet een prothese goed weefselherstellende behandeling, gewrichtsdistractie ProVoet 39 /52

40 Knie distractie: uitstel 1 e prothese: ~45 min chirurgische behandeling 2-3 dagen opname 6(+) weken distractie (mobiel) dagbehandeling frame verwijderen ProVoet 40 /52

41 Open prospectieve studie Ernstige (eindstadium) knie artrose Leeftijd <60 jaar In aanmerking komend voor prothese K&L >2 / VAS pijn >60% 2 mnd; 5 mm distractie 20 patienten behanded Follow-up: 5 jaar ProVoet 41 /52

42 Score (%) % zonder prothese na KJD Klinisch effect knie distractie (PROMS) WOMAC pijn / stijfheid / functie VAS pijn 0 bl jaar Survival KJD over tijd 69 patiënten na >1 jr 20 patiënten na >5 jr 6 patiënten na >10 jr follow-up jaar ProVoet 42 /52 jaren 6-8 weken na knie distractie Intema F, et al. Ann Rheum Dis. 2011; 70: (1 yrs follow-up) Wiegant K, et al. Osteoarthritis and Cartilage. 2013; 21: (2 yrs follow-up) Van de Woude JT, K et al. Cartilage. In press 2016, (5 yrs follow-up) Wiegant K, et al. J Surg Surgical Res. 2015; 1(3):

43 5 jaar 2 jaar voor distractie JSW (mm) Daadwerkelijk kraakbeenherstel (röntgenfoto; belast): kp mm 2 kraakbeen dikte in aangedane deel minimale kraakbeen dikte 0.65mm 1 natuurlijk beloop 2.27mm 0 20 patiënten bl jaar ProVoet 43 /52

44 RCT: patiënten in aanmerking komend voor prothese 83% TKA vs. 80% KJD OARSI-OMERACT responders Characteristics total knee distraction mean ±SEM or n / % n=36 n=20 vs. vs. n=40 TKP n=20 KJD Male gender (n) 13/36 36% 9/20 36% BMI (kg/m²) 29.4 ± ±0.9 Age 55,2 ± ±1.8 Joint damage % 1 5% K&L grade (n) % 8 40% % 11 55% ProVoet 44 /52 Wiegant K, et al. International Journal of Orthopaedics 2015;2(4): Van de Woude JT, et al. The Bone & Joint Journal 2017 Jan;99-B(1):51-58.

45 RCT: knie distractie versus prothese max knee flexion JSW MAC Joint flexion (degrees) TKP KJD JSW MA compart. (mm) mean JSW min JSW P=0.001 P= mnd mnd ProVoet 45 /52

46 5 jaar 2 jaar voor distractie MRI analyse (Eckstein/Chondrometrics): kp27 cm 3 3 baseline gemiddelde kraakbeen volume kraakbeen volume (cm 3 ) 2 natuurlijk beloop 1 20 patiënten bl jaar ProVoet 46 /52

47 CTX-II, afbraak (ng/mmol creat) Biochemische markers (type II coll; hyaline) : 0,6 1,2 1,0 0,8 ratio synthese/afbraak * * 0,24 0,5 0,4 0,3 0, ,22 0,20 0,18 PIIANP, synthese (ng/ml) 0, follow-up (maanden) 0,16 ProVoet 47 /52 Intema F, et al. Ann Rheum Dis. 2011; 70:1441-6

48 Kosteneffectiviteitsanalyse: kosten verslechtering verbetering ProVoet 48 /52 besparingen van der Woude JAD, et al. Plos-One 2016; 11(5) :e

49 ProVoet 49 /52

50 Consistente veranderingen in gewrichtsvloeistof: M o le c u le A C o n c e n tra tio n (p g /m l) **** **** M o le c u le B C o n c e n tra tio n (p g /m l) M o le c u le C C o n c e n tra tio n (p g /m l) n.s B a s e lin e M id p o in t E n d p o in t B a s e lin e M id p o in t E n d p o in t B a s e lin e M id p o in t E n d p o in t ProVoet 50 /52

51 Gewrichtsdistractie resulteert in kraakbeen en bot herstel voorziet in de juiste ingrediënten, biochemisch en mechanisch noodzakelijk voor gewrichtsherstel.. ProVoet 51 /52

52 PhD studenten: Arla van Valburg Anne Karien Marijnissen Femke Intema Karen Wiegant Jan-Ton van der Woude Orthopedisch chirurgen: Roel Custers Sander Spruijt Ronald van Heerwaarden Pieter Emans Peter van Roermund ProVoet 52 /52 Staf: Simon Mastbergen Hans Bijlsma Erwin van Spil Jaap van Laar Samenwerking: Dennis McGonagle (UK) Tonia Vincent (UK)