Forberedelse, procedurer og vurdering af trombocyt-Rich Plasma injektion til behandling af knæet Osteoarthritis

Summary

Knæet slidgigt er ofte set i ortopædisk afdeling. Vi indføre i detaljer hele knæet osteoarthritis behandlingsproces med trombocyt-rich plasma injektion, herunder forberedelse, procedurer og evaluering.

Abstract

Knæet slidgigt (KOA) er en af de hyppigst forekommende sygdomme i ortopædisk afdeling. Eksisterende ikke-kirurgiske behandlinger har en begrænset effekt på reparation af brusk og knogle regenerering. Trombocyt-rich plasma (PRP) er en autolog bioaktive stof, der kan reparere brusk skade og fremskynde knogle regenerering effektivt. Dog rapportering af PRP forberedelse protokoller i kliniske studier er meget inkonsekvent, med størstedelen af studier, der giver tilstrækkelige oplysninger til at tillade protokollen til gengives. Vi beskriver en gentagelig metode til forberedelse PRP visuelt, behandling af KOA ved hjælp af PRP intra-artikulær injektion, og metoder til evaluering af resultatet. PRP blev udarbejdet ved hjælp af manuel dobbelt centrifugering. PRP lag blev udvundet fra perifert blod og bruges til knæ fælles hulrum injektion. Evalueringer indgår vurderinger af blod trombocyt koncentrationer og kliniske resultater. Forberedelse af PRP ved manuel centrifugering kræver mindre apparater og er billigere end plasma filtrering eller centrifugering ved hjælp af udstyr. Centrifugeringstiden af vores dobbelt centrifugering metode var 6 og 5 minutter til de respektive centrifugations på kræfter af 800 og 1400 x g, henholdsvis, for at muliggøre den konsekvente forberedelse af standardiseret PRP. Men en manuel metode er modtagelige for betjeningsfejl, og PRP batch forberedelse er ikke tilgængelig. Intra-artikulær injektion af PRP viste sig for at være en effektiv behandling af knæet osteoarthritis. Hele behandlingen procedure tog mindre end 30 minutter, blod trombocyt koncentrationen af PRP kunne være standardiseret og behandling var vist sig for at være effektive, når det evalueres af opfølgning.

Introduction

Knæet slidgigt (KOA) er en af de mest hyppige eksempler sygdomme i ortopædisk afdeling; 30-50% af mennesker over 65 år opleve denne sygdom¹. I øjeblikket omfatter den konservative ledelse af KOA hovedsagelig oral administration af non-steroide anti-inflammatoriske lægemidler og brusk næringsstof narkotika, intra-artikulær injektion af natrium hyaluronate og fysioterapi. Men disse metoder kan ikke stoppe processen med knæet leddegeneration². Ledbrusken fejl kan forårsage artikulære overflade slid, fælles ustabilitet og metaboliske ændringer, som er en del af patogenesen af KOA³. Men på grund af mangel af blodkar, nerver og lymfoide væv i ledbrusken, nyttiggørelse efter en skade er vanskeligt. En effektiv metode til reparation af brusk er især vigtig for behandlingen af KOA. Behandling af osteoclasia er også et centralt fokus i KOA behandling.

Trombocyt-rich plasma (PRP) er en autolog bioaktive stof, og anvendelsen af PRP til knogle og fælles problemer er i stigende grad undersøgt. Den biologiske begrundelse for den kliniske anvendelse af PRP omfatter dens indvirkning på den lokale levering af vækstfaktorer og ændring af det inflammatoriske respons og dens positive virkninger på celle spredning og differentiering⁴. Efter aktivering efter intra-artikulær injektion, PRP frigiver α-granul gennem degranulering og udskiller forskellige vækstfaktorer, herunder Trombocyt-afledt vækst faktor, at omdanne vækst faktor-β, insulin-lignende vækst faktor, den epidermal vækstfaktor, den vaskulære endotel vækstfaktor, og fibroblast vækstfaktor. Disse fremme osteoblastdannelse og Chondrocyt spredning, hæmme brusk degeneration, styrke stabiliteten i brusk og subchondral knogle, regulere gen expression væv hæmmer af metalloproteinase og opretholde balancen mellem syntese og nedbrydning af proteoglycaner^5,6. Derfor, PRP kan reparere brusk skade og fremskynde knogle regenerering.

Resultatet af PRP injektion påvirkes af forskellige faktorer, herunder prøveudtagning site⁷, centrifuge forberedelse metode⁸og brugen af antikoagulantia⁹ og aktivatorer¹⁰. Der er nogenlunde 3 typer centrifugal metoder at forberede PRP. Manuel centrifugering, udstyr-baserede centrifugering eller plasma filtrering teknikker er til rådighed, selv om manuel og udstyr-baserede metoder er de mest almindeligt anvendte. Den manuelle metode kræver mindst udstyr, er bekvem, er lav pris og er enkel at udføre (figur 1). PRP er udarbejdet af udførelsen af manuel centrifugering to gange. Blandet perifert blod og antikoagulans centrifugeres for at adskille hemocytes fra plasma og blodplader. Efter kassere de røde blodlegemer på det nederste lag, centrifugeres centrifugatet re adskillelse, inddele den i supernatanten trombocyt-fattige plasma, midterste PRP og subnatant resterende røde blodlegemer. Det midterste lag bruges til knæ fælles hulrum injektion (hvis mængden er utilstrækkelige, kan der drages en del af supernatanten). Evalueringer af metoden omfatter vurderinger af blod trombocyt koncentration og kliniske resultater.

Rapportering af PRP forberedelse protokoller i kliniske studier er meget inkonsekvent, og fleste undersøgelser giver ikke tilstrækkelige oplysninger til at tillade protokol skal gengives¹¹. Her, beskriver vi en reproducerbar metode til forberedelse af PRP og behandling af KOA med PRP intra-artikulær injektion, med evaluering af resultatet. Inklusionskriterierne var patienter med knæ slidgigt, der har dårlig smertelindring til enkle smertestillende medicin (såsom acetaminophen) og konservativ behandling. Udelukkelseskriterier inkluderet patienter med venøs tilbagevenden eller lymfe dræning lidelse; patienter med knæ ledinfektioner; patienter med en hudsygdom eller infektion i området injektion; patienter med feber; patienter med koaguleringsmiddel funktion abnormitet; patienter med alvorlige hjerte-kar-sygdom. Hele behandlingen procedure tager mindre end 30 minutter, og blodet trombocyt koncentrationen af PRP er bevist at nå frem til en standardiseret måling. Dens effektivitet er påvist ved at evaluere resultaterne under tæt opfølgning.

Protocol

De beskrevne metoder blev godkendt af etiske udvalg af Guangdong General Hospital.

1. få PRP ved manuel centrifugering

1. Forberede patienten i en liggende stilling i en steril laminar flow operationsstuen med en behagelig rumtemperatur og luftfugtighed: værelse temperaturen er 22 ° C og værelse fugtighed er 60%.
2. Bruge en 1 mL sprøjte at tegne 0,2 mL af heparin natrium (2 mL = 12.500 U), og derefter fugtes en 50 mL sprøjte.
   Bemærk: 3 mL af natriumcitrat er også typisk i dette trin for at erstatte heparin natrium.
3. Rig en tourniquet, sterilisere albuen 2 - 3 gange, og brug fugtig 50 mL sprøjten til at tegne 30 mL af perifert blod fra albuen vene.
4. Udføre den første centrifugering.
   1. Opdele perifert blod ligeligt i to 50 mL sterilt centrifugeglas.
   2. Sætte to rør i vandrette rotorer og derefter centrifugeres, under aseptiske forhold.
   3. Der centrifugeres i 6 minutter på 800 x g.
   4. Tage de vandrette rotorer ud, slid sterile handsker, og tegne centrifugeglas.
   5. Observere stratifications for at sikre, at den perifert blod lagdeles i to lag.
   6. Brug en ren 10 mL sprøjte til at indsamle centrifugatet fra disse to centrifugeglas i en ren centrifugerør.
5. Udføre den anden centrifugering.
   1. Brug en ren 10 mL sprøjte til at tilføje et tilsvarende beløb i sterilt vand eller normal saltvand i en anden ren centrifugerør for balance. Sætte rørene i de vandrette rotorer. Markere den ene med supernatanten lag flydende ved hæfteplaster.
   2. Der centrifugeres i 5 minutter ved 1400 x g.
   3. Tage de vandrette rotorer ud, og ved at iagttage stratifications tjekke at væsken i den markerede tube er opdelt i tre lag.
   4. Brug en 10-mL sprøjte til at tegne 4 mL af væske fra den midterste kornede cellelag (leukocyt-rige, PRP lag) og det nederste lag af supernatanten. Hvis det midterste lag mængde er tilstrækkelig stor, bare trække 4 mL fra der.
   5. Sætte 0,4 mL af væsken i en steril antikoagulation tube (K₂EDTA, 3,6 mg) for evaluering, forlader 3,6 mL væske tilbage i sprøjten.
      Bemærk: Protokollen kan pause her.

2. intra-artikulær Administration af PRP

1. Lad den patient løgn liggende på operationsbordet og bøje knæet til 90 grader.
2. Find webstedet punktering på ringere margin af patella og 1 cm fra den lateral patella ligament. Brug en tusch for at markere stedet.
3. Udføre hud sterilisation på webstedet punktering tre gange med anerdian III, sterile handsker og dække med en aseptisk hul-håndklæde.
4. Placer sprøjten parallelt med den tibial plateau, og derefter udføre punktering i en vinkel på 45 grader. Helt indsætte nålen ind i huden.
5. Injicere PRP 3,6 mL fra sprøjten ind i knæ fælles hulrum.
6. Dække punktering position med steril gaze og ordne det med hæfteplaster.
7. Lægge pres på såret i 10 minutter. Observere for enhver alvorlig bivirkning i 30 minutter.
8. Administrere alt tre injektioner med månedlige intervaller.
   Bemærk: Protokollen kan pause her.

3. postoperative evaluering af PRP injektion

1. Evaluere koncentrationen af blodplader i PRP.
   1. Bruge PRP 0,4 mL fra antikoagulation røret (K₂EDTA, 3,6 mg).
   2. Analysere blod trombocyt koncentrationen af PRP ved hjælp af en automatisk blodlegemer analyzer.
2. Evaluere det postoperative resultatet af PRP injektion.
   1. Med en høring 1 dag før hver af de tre behandlinger, gennemføre yderligere patientopfølgning 1 dag efter hver behandling, 3 dage efter hver behandling, 1 uge efter hver behandling, 1 måned efter den tredje behandling, 3 måneder efter den tredje behandling og 6 måneder efter den tredje behandling.
   2. Bruge en visuel analog skala (VAS), Western Ontario og McMaster universiteter slidgigt indeks (WOMAC), knæ samfund Score (Birgitte) og Lysholm knæ funktionelle skala til at evaluere den postoperative effekt.

Representative Results

Som et resultat af trombocyt tælle af PRP nået en standard koncentration niveau af 1121 x 10³/µL. Vi gennemførte de 15 opfølgende undersøgelser beskrevet i protokollen om en 55-årig mandlig patient med tidlig KOA. Det var indlysende, at tidlige kliniske resultater var tilfredsstillende efter den intra-artikulær administration af PRP (figur 2). Mellemlang sigt effekten var dog lidt ringere. Et markant signifikant analgetisk effekt blev observeret (figur 2A). Birgitte knæ score var højere end Birgitte funktion score (figur 2 C, figur 2D), hvilket betød, at effekten af PRP på subjektive symptomer var bedre end på objektive symptomer. Lysholm knæ funktionelle skala scorer viste, at vores metode havde en bevismæssig effekt i forbedring af brusk skade og blød-vævsskade symptomer (figur 2E). Generelt, de terapeutiske virkninger af vores PRP protokol var bemærkelsesværdige.

Figur 1 : Flowdiagram af protokollens design. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.

Figur 2 : Evaluering af postoperative resultatet af PRP injektion. Evaluering af klinisk resultat af VAS (A), WOMAC (B), Birgitte (C, D) og Lysholm knæ funktionelle skala (E). Birgitte giver knæ score (smerte, mobilitet og stabilitet, C) og fungere score (walking evne og trappe aktivitet, D). Venligst klik her for at se en større version af dette tal.

Discussion

Koncentrationen af blodplader i normalt humant blod er mellem 150.000/µL og 350.000/µL, og det er en udbredt opfattelse at blod trombocyt koncentration af PRP bør nå 1.000.000/µL, som er 3 til 5 gange normale koncentrationer⁹. Ifølge POTE hierarkisk system menes det, at PRP har ingen indlysende effekt når blod trombocyt koncentrationen er mindre end tre gange den normale koncentration, mens PRP har en hæmmende effekt, når dens blod trombocyt koncentration er mere end seks gange normal koncentration¹². Derfor er et minimumskrav for denne protokol, at blod trombocyt koncentrationen af PRP er mellem disse niveauer.

Manuel PRP forberedelse kan opnås ved en enkelt centrifugering eller med to runder af centrifugering. På grund af de forskellige centrifuge parametre varierer kvaliteten af PRP opnået mellem de to teknikker. Blod trombocyt koncentrationer opnås ved enkelt centrifugering er lav, men PRP indeholder ikke både hvide og røde blodlegemer. Blod trombocyt koncentrationer opnås ved dobbelt centrifugering er høj, og PRP indeholder normalt en lille mængde af hvide blodlegemer og endda røde blodlegemer¹³. Om eksistensen af hvide blodlegemer i PRP er til gavn for resultater er omstridt. Nogle undersøgelser har vist, at hvide blodlegemer-rige PRP har stærkere antimikrobiel aktivitet, letter funktionel genopretning, og er mindre af en irriterende, at reducere behovet for analgetika¹⁴. Dog kan cytokiner, metalloproteases, interleukiner og ilt frie radikaler frigives fra hvide blodlegemer forværre skader i den akutte fase, hindrer det selv reparation af væv og forsinker den helbredende proces¹⁵. For at få blodplader i højere koncentrationer, brugte vi dobbelt centrifugering.

Indsamlingsprocenten af blodplader er også relateret til centrifugalkraften og tid. Det er almindeligt anerkendt, at blodet trombocyt koncentrationen stiger som centrifugalkraften stiger. Dog, overdreven centrifugalkraften vil skade blodplader, reducere genfindingsprocenten. Trombocyttal koncentrationen stiger også med længden af centrifugering. Når centrifugering er mindre end 5 minutter, blodplader er lav, og ingen signifikant effekt vil opnås; mellem 10 og 20 minutter af centrifugering stiger blod trombocyt koncentrationen gradvist og støt; efter mere end 20 minutter ændringer blod trombocyt koncentrationen ikke længere naturligvis¹⁶. En lang centrifugering kan forårsage overdreven trombocyt deposition og reducere bioactivity, så den optimale centrifugeringstiden er mellem 5 og 10 minutter. Vi etablerede en optimal centrifugeringstiden for dobbelt centrifugering af 6 og 5 minutter til den første og anden centrifuge på kræfter af 800 og 1400 x g, henholdsvis, for at forberede PRP.

Nogle PRP er høstet og direkte indsprøjtet i området af skade, men andre formuleringer tilføjer en trombocyt aktivering agent som thrombin eller CaCl₂. I almindelighed, bruges PRP til at lindre kroniske inflammation eller "slitage" skader som OA er normalt injiceres uden en aktiverende agent¹⁷.

For evaluering af behandlingsresultater brugte vi en række skalaer. TYVERIALARMEN fastsat detaljerede smerte måling. Vi brugte WOMAC for at vurdere sværhedsgraden af gonitis og behandling virkning efter relevante symptomer og tegn. Af Birgitte forudsat en knæ score smerte, mobilitet, og en funktion score for at gå evne og trappe aktivitet og stabilitet. Lysholm knæ funktionelle skala evalueret ledbånd og brusk skade.

Der var flere begrænsninger på vores arbejdsmetode. Første, manuel forberedelse er modtagelige for betjeningsfejl, hovedsagelig fra subjektivitet i tegningen af midten buffering lag og en del af centrifugatet efter den anden centrifugering. Men efter gentagne forsøg med forskellige operatører, vi endelig fundet effektive trombocyt koncentration. For det andet er PRP batch forberedelse ikke tilgængelige ved hjælp af denne metode. PRP kan kun forberedes ved at trække blod før hver injektion. Opbevaring af prøver er vanskeligt, det skal være acceptabelt at re forberede PRP hver gang.

I Resumé er intra-artikulær injektion af PRP en effektiv behandling af knæet osteoarthritis. Denne undersøgelsesrapport giver hele behandlingen procedure i detaljer, herunder forberedelse af PRP af pålidelig kvalitet, indførelse af en standard injektion procedure, og et videnskabelige og praktiske evalueringsplan.

Materials

Name	Company	Catalog Number	Comments
Centrifuge	Eppendorf	5702
Centrifuge tube	CORNING	430828
Horizontal rotor	Eppendorf	LL080
Anerdian III	Shanghai Likang Disinfectant HiTech Co., LTD	310173	Disinfect the skin
1ml Syringe	KDL  Medical Equipment Co., LTD	0.4*13 RWLB
10ml Syringe	KDL  Medical Equipment Co., LTD	1.2*38 TWSB
50ml Syringe	KDL  Medical Equipment Co., LTD	0.7*32 TWLB
Medical Tourniquet	Changzhou Jinli Latex Products Co., LTD	0087-2011
Single-use sterile rubber surgical gloves	Shanghai jinxiang Latex Products Co., LTD	17060
Disposable Draw Blood Needle	KDL  Medical Equipment Co., LTD	0.55*20 L(II) RWLB
Heparin Sodium Injection	SPH No.1 Biochemical & Pharmaceutical Co., LTD	1706101	2ml:12500U
Jifro Hand Antiseptic Rinse Free Gel	Shanghai Likang Disinfectant HiTech Co., LTD	311793
Medical Cotton Swab	Foshan Kangzheng Medical Supplies Co., LTD	KZ3-12	Disinfect the skin
10ml Normal Saline	Jiangxi Shuangshi Pharmecutical Co., LTD	140211458
Automatic Blood Cell Analyzer	Beckman Coulter	LH-750
Hole-towe			Sterile
Anticoagulation Tube(Blood Collection Tubes, K2E 3.6mg)	Becton, Dickinson and Company	CNL17-COO56	Store in a cool dry place within 4 to 25 degrees Celcius
Tweezers	RWD LIFE SCIENCE	F12006-10
Sterile Gauze	Guangdong Ze Chang Trade Co., LTD	170915
Adhesive Plaster	3M Transpore	1527C-0
Skin Marker Pen	Guangzhou Mingjia Medical Device Manufacturing Co., LTD	10110