Vorbereitung, Verfahren und Bewertung von Platelet-Rich Plasma-Injektion bei der Behandlung von Knie-Arthrose

Summary

Knie-Arthrose wird häufig in der orthopädischen Abteilung gesehen. Wir stellen detailliert den gesamten Knie Arthrose Behandlungsprozess mit Platelet-Rich Plasma Injektion, einschließlich Vorbereitung, Verfahren und Bewertung.

Abstract

Knie-Arthrose (KOA) gehört zu den häufigsten Erkrankungen in der orthopädischen Abteilung. Nicht-chirurgische Behandlungsmöglichkeiten haben einen begrenzten Effekt auf die Reparatur von Knorpel und Knochenregeneration. Platelet-Rich Plasma (PRP) ist eine autologe bioaktive Substanz, die Knorpelverletzung zu reparieren und Knochenregeneration effektiv beschleunigen kann. Meldung von PRP Vorbereitung Protokolle in klinischen Studien ist jedoch sehr widersprüchlich, mit der Mehrheit der Studien, die nicht genügend Informationen um das Protokoll wiedergegeben werden können. Wir beschreiben eine wiederholbare Methode des Vorbereitens PRP visuell, die Behandlung von KOA PRP intraartikuläre Injektion und Methoden zur Bewertung der Ergebnisses. PRP wurde mit manuellen Doppel Zentrifugation aufbereitet. Die PRP-Schicht wurde aus dem peripheren Blut extrahiert und für Knie Gelenkspalt Injektion verwendet. Bewertungen enthalten Beurteilungen der Blutplättchen Konzentrationen und klinische Ergebnisse. Vorbereitung der PRP durch manuelle Zentrifugation erfordert weniger Geräte und ist weniger kostspielig als Plasma Filtration oder Zentrifugation mit Ausrüstung. Die Zentrifugation unserer doppelten Zentrifugierung Methode damals 6 und 5 Minuten für die jeweiligen Centrifugations bei Kräften von 800 bis 1400 X g, bzw. um die konsequente Vorbereitung der ermöglichen standardisiert PRP. Jedoch eine manuelle Methode ist anfällig für Fehlbedienung und PRP Batch Vorbereitung ist nicht verfügbar. Intraartikuläre Injektion von PRP erwies sich als eine wirksame Behandlung für Knie-Arthrose. Der gesamten Behandlungsablauf dauerte weniger als 30 Minuten, die Blutplättchen Konzentration von PRP standardisiert werden konnten und Behandlung erwies sich als wirksam bei der Auswertung von Follow-up.

Introduction

Knie-Arthrose (KOA) ist eines der am häufigsten gesehen Krankheiten in der orthopädischen Abteilung; 30 % - 50 % der Menschen älter als 65 Jahre Erfahrung dieser Krankheit¹. Das konservative Management von KOA umfasst derzeit vor allem orale Verabreichung von nicht-steroidalen Antirheumatika und Knorpel Nährstoff Drogen, intraartikuläre Injektion von Natrium Hyaloronsäure und Physiotherapie. Jedoch können nicht diese Methoden der Knie Gelenkverschleiß²gestoppt werden. Gelenkknorpel Mängel können dazu führen, dass artikuläre Oberflächenabnutzung, Gelenkinstabilität und metabolischen Veränderungen, die die Pathogenese der KOA³gehören. Jedoch wegen des Fehlens der Blutgefäße, Nerven und Lymphgewebe im Gelenkknorpel, Wiederherstellung nach Beschädigungen ist schwierig. Eine wirksame Methode der Reparatur der Knorpel ist besonders wichtig für die Behandlung von KOA. Die Behandlung von Osteoclasia ist auch ein Schwerpunkt in KOA Behandlung.

Platelet-Rich Plasma (PRP) ist eine autologe bioaktive Substanz, und die Anwendung der PRP auf Knochen und Gelenkbeschwerden wird zunehmend untersucht. Die biologische Begründung für den klinischen Einsatz von PRP enthält seine Wirkung auf die lokale Übermittlung von Wachstumsfaktoren und Modifikation der Entzündungsreaktion und seine positive Wirkung auf Cell Proliferation und Differenzierung⁴. Nach der Aktivierung nach der intraartikulären Injektion, PRP veröffentlicht α-Granulat durch Degranulation und sondert verschiedene Wachstumsfaktoren, einschließlich den Wachstumsfaktor Platelet-derived, die transformierenden Wachstumsfaktor-β, der Insulin-ähnliche Wachstumsfaktor, der epidermalen Wachstumsfaktor, den vaskulären endothelialen Wachstumsfaktor und Fibroblasten-Wachstumsfaktor. Diese Osteoblasten und Knorpelzelltransplantation Verbreitung fördern, hemmen die Knorpel-Degeneration, Stärkung der Stabilität des Knorpel und subchondralen Knochen, die gen-Ausdruck-Gewebe-Inhibitor der Metalloproteinase regulieren und das Gleichgewicht der Synthese und Abbau der Proteoglykane^5,6. Daher kann PRP Knorpelverletzung zu reparieren und Knochenregeneration zu beschleunigen.

Das Ergebnis der PRP-Injektion wird durch verschiedene Faktoren, einschließlich der Probenahme Seite⁷, die Art der Zentrifuge Vorbereitung Methode⁸und die Verwendung von Antikoagulantien⁹ und Aktivatoren¹⁰beeinflusst. Es gibt etwa 3 Arten zentrifugale Methoden PRP vorzubereiten. Manuelle Zentrifugation, Geräte-basierte Zentrifugation oder Filtration Plasmatechniken stehen zur Verfügung, obwohl manuelle und Ausrüstung-basierte Methoden am häufigsten verwendet werden. Die manuelle Methode erfordert die geringste Ausstattung, ist bequem, ist kostengünstig und ist einfach durchzuführen (Abbildung 1). PRP ist durch Leistung des manuellen Zentrifugation zweimal bereit. Gemischten peripheren Blut und Antikoagulans zentrifugiert, um Hemocytes von Plasma und Blutplättchen zu trennen. Nach verwerfen die roten Blutkörperchen auf die unterste Ebene, wird die überstehende Flüssigkeit für die erneute Trennung, Aufteilung in überstand Thrombozyten-Armen Plasma, mittlere PRP und subnatant verbleibenden Erythrozyten zentrifugiert. Die mittlere Schicht dient zum Knie Gelenkspalt Injektion (falls die Menge nicht ausreicht, Teil des Überstands gezogen werden kann). Auswertungen der Methode sind Bewertungen der Blutplättchen Konzentration und klinische Ergebnisse.

Die Meldung von PRP Vorbereitung Protokolle in klinischen Studien sehr widersprüchlich ist, und die Mehrheit der Studien liefern keine ausreichende Informationen, damit das Protokoll reproduzierten¹¹sein. Hier beschreiben wir eine reproduzierbare Methode zur Herstellung von PRP und Behandlung von KOA mit PRP intraartikuläre Injektion mit Bewertung der Ergebnisse. Einschlusskriterien waren Patienten mit Knie-Arthrose, die Armen Schmerzlinderung für einfache schmerzlindernde Medikamente (z.B. Paracetamol) und konservative Behandlung. Ausschlusskriterien umfasste Patienten mit venösen Rückkehr oder lymphatischen Drainage Störung; Patienten mit Knie Gelenkinfektionen; Patienten mit einer Dermatose oder Infektion im Bereich Injektion; Patienten mit Fieber; Patienten mit Gerinnungsmittel Funktion Anomalie; Patienten mit schweren Herz-Kreislauf-Krankheit. Die gesamte Behandlung dauert weniger als 30 Minuten, und die Blutplättchen Konzentration von PRP hat bewiesen, dass um eine standardisierte Messung zu erreichen. Seine Wirksamkeit ist durch die Auswertung der Ergebnisse während enge Follow-up gezeigt.

Protocol

Die beschriebenen Methoden wurden von der Ethik Komitee Guangdong AKH genehmigt.

1. besorgen Sie PRP durch manuelle Zentrifugation

1. Vorbereitung des Patienten in Rückenlage in einen sterilen Laminar-Flow-OP-Saal mit angenehmer Raumtemperatur und Luftfeuchtigkeit: Raumtemperatur 22 ° C und Luftfeuchtigkeit im Raum beträgt 60 %.
2. Verwenden Sie eine 1-mL-Spritze, um 0,2 mL Heparin-Natrium (2 mL = 12.500 U) zu zeichnen, und befeuchten Sie eine 50-mL-Spritze.
   Hinweis: 3 mL Natriumcitrat ist auch typisch für diesen Schritt, die Heparin-Natrium zu ersetzen.
3. Rig eine Blutsperre, sterilisieren die Ellenbogen 2-3 Mal, und verwenden die feuchte 50-mL-Spritze 30 mL des peripheren Blutes aus der Vene Ellenbogen zu zeichnen.
4. Führen Sie die ersten Zentrifugation.
   1. Peripheren Blut gleich in zwei 50 mL sterile Zentrifugen Röhrchen aufteilen.
   2. Setzen Sie zwei Röhren in horizontalen Rotoren und dann in der Zentrifuge, unter aseptischen Bedingungen.
   3. Zentrifuge für 6 Minuten bei 800 X g.
   4. Nehmen Sie die horizontalen Rotoren, Abnutzung sterile Handschuhe und herausnehmen Sie Zentrifugen-Röhrchen.
   5. Beobachten Sie die Schichtungen um sicherzustellen, dass die periphere Blut in zwei Schichten geschichtet ist.
   6. Verwenden Sie eine saubere 10-mL-Spritze, um die überstehende Flüssigkeit aus diesen zwei Zentrifugen-Röhrchen in eine saubere Zentrifugenröhrchen zu sammeln.
5. Führen Sie die zweite Zentrifugation.
   1. Verwenden Sie eine saubere 10-mL-Spritze, eine äquivalente Menge von sterilem Wasser oder normalen Kochsalzlösung in ein anderes sauber Zentrifugenröhrchen für Balance hinzuzufügen. Setzen Sie die Rohre in der horizontalen Rotoren. Markieren Sie einen mit der Überstand Schicht Flüssigkeit durch Wundpflaster.
   2. Zentrifuge für 5 Minuten bei 1400 X g.
   3. Die horizontalen Rotoren heraus zu nehmen, und durch die Beobachtung der Schichtungen überprüfen, dass die Flüssigkeit der markierten Röhre sich in drei Schichten gliedert.
   4. Verwenden Sie eine 10-mL-Spritze, 4 mL der Flüssigkeit aus der mittleren granulare Zellschicht (Leukozyten-Reich, PRP Schicht) und die Unterschicht der Überstand zu zeichnen. Wenn die Mittelschicht Menge ausreicht, nur ziehen Sie 4 mL daraus.
   5. Setzen Sie 0,4 mL der Flüssigkeit in ein steriles Antikoagulation Röhrchen (K₂EDTA, 3,6 mg) für die Bewertung, 3,6 mL Flüssigkeit in der Spritze verbleibende verlassen.
      Hinweis: Das Protokoll kann hier angehalten werden.

2. intraartikuläre Verabreichung von PRP

1. Lassen Sie die Patienten Rückenlage auf dem Operationstisch liegen und beugen Sie das Knie bis 90 Grad.
2. Suchen Sie die Punktionsstelle am minderwertigen Rand der Patella und 1 cm vom seitlichen Patella Ligament. Verwenden Sie einen Filzstift um die Seite zu markieren.
3. Sterilisierung der Haut auf die Punktionsstelle dreimal mit Anerdian III, mit sterilen Handschuhen durchführen und mit einer aseptischen Loch-Handtuch abdecken.
4. Legen Sie die Spritze parallel zum Tibia Plateau, und führen Sie dann die Punktion in einem Winkel von 45 Grad. Völlig stechen Sie die Nadel in die Haut.
5. Injizieren Sie die 3,6 mL PRP aus der Spritze in die Knie Gelenkshöhle.
6. Die Punktion Position mit steriler Gaze abdecken und mit Pflaster fixieren.
7. Druck auf die Wunde für 10 Minuten. Beobachten Sie für irgendwelche schweren Nebenwirkungen für 30 Minuten.
8. Verwalten Sie insgesamt drei Injektionen in monatlichen Abständen.
   Hinweis: Das Protokoll kann hier angehalten werden.

3. postoperative Evaluation von PRP-Injektion

1. Bewerten Sie die Konzentration der Blutplättchen in der PRP.
   1. Verwenden Sie die 0,4 mL PRP aus der Antikoagulation Tube (K₂EDTA, 3,6 mg).
   2. Analysieren Sie die Blutplättchen Konzentration des PRP mit einer automatischen Blutkörperchen Analyzer.
2. Das postoperative Ergebnis der PRP-Injektion zu bewerten.
   1. Führen Sie mit einer Beratung 1 Tag vor jeder der drei Behandlungen weitere Patienten nach jeder Behandlung, 3 Tage nach jeder Behandlung, 1 Woche nach jeder Behandlung, 1 Monat nach der dritten Behandlung, 3 Monate nach der dritten Behandlung und 6 Monate 1 Tag nach der dritten Behandlung.
   2. Verwenden Sie eine visuelle analog Skala (VAS), Western Ontario und McMaster Universitäten Osteoarthritis Index (WOMAC), Knee Society Score (KSS) und Lysholm Knie funktionale Skala die postoperative Wirkung bewerten.

Representative Results

Infolgedessen die Thrombozyten zählen des PRP erreicht eine Standardkonzentration von 1121 x 10³/µL. Wir haben die 15 Follow-up-Erhebungen im Protokoll auf einem 55 Jahre alten männlichen Patienten mit frühen KOA beschrieben durchgeführt. Es war offensichtlich, dass frühe klinische Outcome nach die intraartikuläre Verabreichung von PRP (Abbildung 2) zufriedenstellend war. Mittelfristige Wirksamkeit war jedoch leicht unterlegen. Eine deutlich signifikante analgetische Wirkung beobachtet (Abb. 2A). KSS-Knie-Score war höher als KSS Funktion Punkte (Abbildung 2 C, Abb. 2D), was bedeutete, dass die Wirkung von PRP auf subjektive Symptome besser als auf die objektiven Symptome. Lysholm Knie funktionale Skala Partituren angegeben, dass unsere Methode bei der Verbesserung der Knorpelverletzung und weiche Gewebeverletzungen Symptome (Abbildung 2E) Beweis-ausgewirkt. Alles in allem waren die therapeutischen Wirkungen von PRP-Protokoll.

Abbildung 1 : Flussdiagramm der Protokoll-Design. Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.

Abbildung 2 : Bewertung der postoperativen Ergebnis des PRP Injektion. Bewertung der klinischen Ergebnisse von VAS (A), WOMAC (B) und KSS (C, D) Lysholm Knie funktionale Skala (E). KSS bietet Knie score (Schmerz, Mobilität und Stabilität, C) und Ergebnis (zu Fuß Fähigkeit und Treppe Aktivität, D) funktionieren. Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.

Discussion

Die Konzentration der Blutplättchen im normalen menschlichen Blut wird auf 150.000/µL bis 350.000/µL, und es wird allgemein angenommen, dass Blutplättchen Konzentration von PRP 1.000.000/µL erreichen sollte 3 bis 5 Mal normalen Konzentrationen⁹. Nach dem PAW-Hierarchie-System wird vermutet, dass PRP offensichtlich wirkungslos ist, wenn die Blutplättchen-Konzentration weniger als das Dreifache der normalen Konzentration, ist während PRP eine hemmende Wirkung hat, wenn die Blutplättchen-Konzentration mehr als sechs ist die normale Konzentration¹²Mal. Daher ist eine Mindestanforderung für dieses Protokoll, dass die Blutplättchen Konzentration von PRP zwischen diesen Ebenen.

Manuelle PRP Vorbereitung kann durch einen einzigen Zentrifugation oder mit zwei Runden der Zentrifugation erreicht werden. Aufgrund der verschiedenen Zentrifuge Parameter unterscheidet sich die Qualität des PRP erhalten zwischen den beiden Techniken. Die Blutplättchen-Konzentrationen durch einzelne Zentrifugation gewonnen sind niedrig, aber die PRP enthält keine weißen und roten Blutkörperchen. Die Blutplättchen-Konzentrationen durch doppelte Zentrifugation gewonnen sind hoch, und die PRP enthält in der Regel eine kleine Menge der weißen Blutkörperchen und sogar rote Blutkörperchen¹³. Ist umstritten, ob das Vorhandensein von weißen Blutkörperchen in PRP Ergebnisse nützt. Einige Studien haben gezeigt, dass die weißen Blutkörperchen-reiche PRP hat stärkere antimikrobielle Aktivität, erleichtert die funktionelle Erholung und ist weniger ein Reizmittel, Verringerung des Bedarfs an Analgetika¹⁴. Jedoch kann Metalloproteasen, Zytokine, Interleukine und freie Sauerstoff-Radikale aus weißen Blutkörperchen freigesetzt Schäden in der akuten Phase, behindern die automatische Reparatur von Gewebe und verzögern den heilenden Prozess¹⁵verschlimmern. Um den Blutplättchen in höheren Konzentrationen zu erhalten, haben wir doppelte Zentrifugation verwendet.

Die Sammelquote von Blutplättchen bezieht sich auch auf zentrifugale Kraft und Zeit. Es ist allgemein anerkannt, dass erhöht die Konzentration der Blutplättchen als Zentrifugalkraft erhöht. Allerdings werden übermäßige Zentrifugalkraft Blutplättchen, reduzieren die Wiederfindungsrate beschädigen. Thrombozyten Konzentration steigt auch mit der Länge der Zentrifugation. Bei der Zentrifugation ist weniger als 5 Minuten, Blutplättchen sind niedrig, und keinen signifikanten Effekt erhalten werden; zwischen 10 und 20 Minuten Zentrifugieren erhöht sich die Konzentration der Blutplättchen allmählich und stetig; nach mehr als 20 Minuten ändert sich die Konzentration der Blutplättchen nicht mehr offensichtlich¹⁶. Eine langwierige Zentrifugation kann dazu führen, dass übermäßige Thrombozyten Ablagerung und Bioaktivität, reduzieren, so dass die optimale Zentrifugation zwischen 5 und 10 Minuten dauert. Wir eine optimale Zentrifugation Zeit für doppelte Zentrifugation von 6 und 5 Minuten für die ersten und zweiten Zentrifuge bei Kräften von 800 bis 1400 X g, bzw., um die PRP vorzubereiten geschaffen.

Einige PRP ist geerntet und direkt in den Bereich der Verletzung injiziert, aber andere Formulierungen einen Thrombozyten-aktivierende Agenten z. B. Thrombin oder CaCl₂hinzufügen. Im Allgemeinen verwendet PRP, chronische Entzündungen oder "Verschleiß" Verletzungen zu lindern, wie OA in der Regel ohne eine aktivierende Agent¹⁷eingespritzt wird.

Für die Bewertung der Behandlungsergebnisse haben wir eine Reihe von Skalen verwendet. Die VAS bereitgestellt Detaillierte Schmerzen Messung. Wir verwendet die WOMAC, um die Schwere der Gonitis und die Wirkung der Behandlung nach relevanten Symptome und Zeichen zu bewerten. Die KSS vorgesehenen Schmerz, Mobilität und Stabilität und eine Funktion Score zum Wandern Fähigkeit und Treppe Aktivität einen Knie-Score. Die Lysholm Knie funktionale Skala bewertet Knorpel und Bänder Verletzungen.

Es gab mehrere Einschränkungen unserer Methode. Erste, manuelle Vorbereitung ist anfällig für Fehlbedienung, vor allem von Subjektivität in der Zeichnung der mittleren Schicht und Teil der überstehenden Flüssigkeit nach der zweiten Zentrifugation Pufferung. Nach wiederholten Experimenten mit verschiedenen Betreibern fanden wir schließlich die effektive Thrombozyten Konzentration. Zweitens ist PRP Batch Vorbereitung nicht zur Verfügung, mit dieser Methode. PRP kann nur durch Blutentnahme vor jeder Injektion vorbereitet werden. Lagerung von Proben schwierig ist, muss es akzeptabel, PRP erneut vorzubereiten jedes Mal.

Zusammenfassend ist die intraartikuläre Injektion von PRP eine wirksame Behandlung für Knie-Arthrose. Diese Studie stellt den gesamten Behandlungsablauf ausführlich, einschließlich der Vorbereitung von PRP von zuverlässiger Qualität, die Einführung einer standard Injektionsverfahren und eine wissenschaftliche und praktische Evaluierungsplan.

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