[Autologous chondrocyte transplantation with bone augmentation for the treatment of osteochodral defects of the knee : Treatment of osteochondral defects of the femoral condyles using autologous cancellous bone from the iliac crest combined with matrix-guided autologous chondrocyte transplantation]

Oper Orthop Traumatol. 2022 Jun;34(3):239-252. doi: 10.1007/s00064-021-00751-6. Epub 2021 Nov 29.
[Article in German]

Abstract

Objective: Open treatment of osteochondral defects of the knee to fully restore the bony defect and the articular surface.

Indications: Focal, symptomatic osteochondral lesions of the knee with a depth of ≥ 5 mm and a surface of ≥ 1.5 cm2.

Contraindications: Osteoarthritis, kissing lesions, age > 50 years, untreated ligament instability or relevant malalignment, insufficient containment, inflammatory joint disease.

Surgical technique: Two-step procedure: Step 1 (arthroscopy): evaluation of the defect, harvesting of cartilage tissue for chondrocyte cultivation, if needed treatment of concomitant pathologies. Step 2 (open surgery): arthrotomy, preparation of the defect, transfer of iliac crest cancellous bone plugs to the defect, preparation of the cartilage defect (can exceed the size of the bony defect), matrix-guided autologous chondrocyte transplantation.

Postoperative management: Step 1: therapy follows the needs of concomitant procedures, with early full weight bearing as tolerated. Step 2: no suction drain, knee brace in extension for week 1, followed by stepwise increase of flexion, partial weight bearing for 6 weeks, continuous passive motion starting on postoperative day 1.

Results: Since 2018, 8 patients (mean age 29.4 years) have been treated with the described technique. All patients were available for follow-up examination after an average of 12 months. The KOOS (Knee injury and Osteoarthritis Outcome Score) improved from 45.8 to 81.3 and the postoperative X‑rays showed bony healing of the cancellous bone plugs in all patients. The MOCART (Magnetic Resonance Observation of Cartilage Repair Tissue) score reached 80.4 points.

Zusammenfassung: OPERATIONSZIEL: Offene Therapie osteochondraler Läsionen des Kniegelenks zur vollständigen Auffüllung knöcherner Defekte und Wiederherstellung der Gelenkfläche.

Indikationen: Fokale, symptomatische osteochondrale Defekte des Kniegelenks ab einer Knochendefekttiefe von ≥ 5 mm und Größe von ≥ 1,5 cm2.

Kontraindikationen: Arthrose (> KL Grad 2), „kissing lesions“ (ICRS > Grad 2), Alter > 50 Jahre, unbehandelte Bandinstabilitäten oder Beinachsenfehstellungen zum Nachteil des betroffenen Gelenkkompartiments, fehlendes Defektcontainment, entzündliche Gelenkerkrankungen.

Operationstechnik: Zweizeitiger Eingriff: Ersteingriff (arthroskopische Knorpelprobenentnahme): Defektevaluierung, Entnahme von Knorpelstücken für die Chondrozytenkultivierung, bei Bedarf Behandlung von Begleitpathologien. Zweiteingriff (offene Defektbehandlung): Arthrotomie, Präparation des knöchernen Defekts, Auffüllung mit autologen Spongiosazylindern aus dem Beckenkamm, Knorpeldefektpräparation (kann größer als knöcherner Defekt sein) und matrixgestützte autologe Chondrozytentransplantation.

Weiterbehandlung: Ersteingriff: frühfunktionelle Nachbehandlung mit schmerzorientierter Vollbelastung je nach Begleiteingriffen. Zweiteingriff: keine Drainage, funktionelle Kniegelenkorthese in Streckstellung für 1 Woche, danach schrittweise Freigabe der Flexion, Teilbelastung für 6 Wochen, Motorschiene (CPM) ab dem 1. postoperativen Tag.

Ergebnisse: Seit 2018 sind 8 Patienten (mittleres Alter 29,4 Jahre, Spanne 18 bis 36) mit der beschriebenen Technik behandelt worden. Alle Patienten konnten nach durchschnittlich 12 Monaten nachuntersucht werden. Der Gesamt-KOOS (Knee injury and Osteoarthritis Outcome Score) verbesserte sich im Mittel von 45,8 auf 81,3, und die postoperativen radiologischen Kontrollen zeigten die Einheilung der Spongiosazylinder bei allen Patienten. Der MOCART (Magnetic Resonance Observation of Cartilage Repair Tissue) Score ergab 80,4 Punkte.

Keywords: Cancellous bone grafting; Cartilage defect; Knee; Osteochondral reconstruction; Subchondral bone.

Publication types

  • Review

MeSH terms

  • Adult
  • Bone Transplantation / methods
  • Cancellous Bone
  • Chondrocytes*
  • Follow-Up Studies
  • Humans
  • Ilium
  • Knee Joint / surgery
  • Magnetic Resonance Imaging
  • Middle Aged
  • Osteoarthritis*
  • Transplantation, Autologous
  • Treatment Outcome