MRI in the follow-up after MACI trademark or microfracture
- 1. Abteilung fuer Diagnostische Radiologie, Kerckhoff-Klinik Bad Nauheim (Germany)
- 2. Orthopaedische Klinik der Universitaet Giessen (Germany)
- 3. Diagnostische Radiologie der Universitaet Giessen (Germany)
Description
Matrix-guided autologous chondrocyte implantation (MACI trademark) was compared with microfracture (MFX) to demonstrate the reconstitution of cartilage over a two-year period using the morphological capabilities of MRI. 27 patients (9 females and 18 males, mean age 33 years) underwent MACI on the knee joint. The defects originated from trauma (15 cases), osteochondritis dissecans (8 cases) and chronic repetitive trauma (4 cases) and were localized at the condyles (24 cases) or patella (3 cases). All patients were examined postoperatively after 1, 3, 6, 12 and 24 months with a 1,5 T unit (Gyroscan, Philips) using proton- and T2w spinecho and T1w fatsuppressed 3D gradientecho sequences. We measured the signal intensities of the implant and neighbouring cartilage to calculate the contrast-to-noise ratio (CNR), and the thickness of cartilage and implant layers to define the defect filling rate. Finally, partial and complete remission was defined on MRI and compared with clinical data and morphology on MRI. Additionally, 7 patients were treated with MFX and, subsequently examined on MRI with the same protocol. After MACI, MRI showed a partial but no complete equilibration of signal intensities of implant and adjacent cartilage over the 1 and 2 year follow-up periods which was shown by reduction of CNR from 21 to 10 on 3D-GE and from 26 to 9 on T2w SE sequences. Continuous growth of the implants resulted in an increased filling of the defects starting at 40% after 0.5 year to 85% after 1 or 2 years. Complete remission was found on MRI in 17/27 cases, and remission rate was influenced by etiology of cartilage defect but not by age and gender of patients or size and location of defects. The Lysholm-Gillquist score improved from 49.7 to 97.3. After MFX equilibration of signal intensities and growth of the regenerating fibrous cartilage was less pronounced and complete remission was found in only 2/7 cases. In addition, the clinical score improved from 45.5 to 74.2. Direct imaging of cartilage with MRI and assessment of clinical scores allowed improved documentation of the outcome after MACI and MFX. MRI showed that MACI is superior to MFX concerning rate of complete remissions and filling of the defect with regenerating tissue. Clinical examinations showed better scores for MACI than for MFX. (orig.)
Availability note (English)
Available from: http://dx.doi.org/10.1007/s00117-004-1084-yAbstract (German)
Die Moeglichkeiten der MRT zur exakten Darstellung des Knorpels wurden in einer vergleichenden Studie genutzt, um die Regeneration von Knorpelgewebe nach matrixgestuetzter autologer Chondrozytenimplantation (MACI trademark) und nach Mikrofrakturierung ueber einen Verlauf von 2 Jahren zu zeigen. Bei 27 Patienten (9 Frauen und 18 Maenner, mittleres Alter 33 Jahre) wurde eine MACI am Kniegelenk durchgefuehrt. Die Defekte entstanden nach schwerem Trauma (15 Faelle), abgestossener Osteochondrosis dissecans (OCD, 8 Faelle) und chronisch rezidivierenden Traumen (4 Faelle) und waren an den Kondylen (24 Faelle) oder der Patella (3 Faelle) lokalisiert. Alle Patienten wurden postoperativ nach 1, 3, 6, 12 und 24 Monaten nachuntersucht, wobei in der MRT (1,5 T, Philips, Gryoscan) jeweils Protonen- und T2-gewichtete Spinecho- und eine T1-gewichtete fettsupprimierte 3D-Gradientenechosequenz eingesetzt wurden. Zur Auswertung wurden die Signalintensitaeten im Implantat und benachbarten Knorpelbelag zur Berechnung der ''contrast to noise ratio'' (CNR) sowie die Schichtdicken zur Bestimmung der Rate der Defektauffuellung gemessen. Abschliessend wurde fuer die MRT eine partielle und komplette Remission definiert und mit den klinischen Befunden korreliert. Ergaenzend wurden 7 Patienten nach Mikrofrakturierung nach dem gleichen Protokoll in der MRT untersucht und ausgewertet. Die MRT zeigte nach MACI eine schrittweise, aber nicht komplette Angleichung der Signalintensitaet von Implantat und angrenzendem Knorpel ueber 2 Jahre. Die CNR ging dabei in der 3D-GE-Sequenz von 21 auf 10 und in der T2-gewichteten SE-Sequenz von 26 auf 9 zurueck. Das gleichmaessige Wachstum des Regenerats fuehrte zu einer kontinuierlichen Defektauffuellung von durchschnittlich 40% unmittelbar postoperativ auf 85% nach 1-2 Jahren. Eine komplette Remission in der MRT wurde in 17/27 Faellen registriert, wobei die Remissionsrate von der Defektentstehung, nicht aber von Alter und Geschlecht des Patienten bzw. der Groesse und Lokalisation des Defekts abhing. Der Lysholm-Gillquist-Score verbesserte sich von 49,7 auf 97,3 Punkte. Nach Mikrofrakturierung waren eine Signalangleichung im Regenerat nicht erkennbar und die Defektauffuellung weniger eindeutig. Eine komplette Remission trat nur in 2/7 Faellen auf. Die Scorewerte stiegen von 45,5 auf 74,2 an. Die direkte Darstellung des Knorpels in der MRT, verbunden mit der Erfassung klinischer Scores, verbessert die Verlaufsbeurteilung nach MACI und Mikrofrakturierung. Die bisherigen Befunde der MRT zeigen, dass die MACI der Mikrofrakturierung hinsichtlich der Remissionsrate, Signalangleichung und Defektauffuellung ueberlegen ist. Auch waren die klinischen Scorewerte fuer die MACI besser. (orig.)Additional details
Additional titles
- Original title (German)
- Die MRT in der Verlaufskontrolle nach matrixgestuetzer autologer Chondrozytenimplantation (MACI
Identifiers
Publishing Information
- Journal Title
- Radiologe (Berlin)
- Journal Volume
- 44
- Journal Issue
- 8
- Journal Page Range
- p. 773-782
- ISSN
- 0033-832X
- CODEN
- RDLGBC
INIS
- Country of Publication
- Germany
- Country of Input or Organization
- Germany
- INIS RN
- 35093173
- Subject category
- S62: RADIOLOGY AND NUCLEAR MEDICINE;
- Descriptors DEI
- CARTILAGE; DEFECTS; DOCUMENTATION; ETIOLOGY; FEMALES; GROWTH; IMPLANTS; INJURIES; LAYERS; MALES; MATRICES; MORPHOLOGY; NMR IMAGING; NOISE; PATIENTS; PROTONS; REDUCTION; SIGNALS; THICKNESS
- Descriptors DEC
- ANIMAL TISSUES; BARYONS; BODY; CHEMICAL REACTIONS; CONNECTIVE TISSUE; DIAGNOSTIC TECHNIQUES; DIMENSIONS; DISEASES; ELEMENTARY PARTICLES; FERMIONS; HADRONS; NUCLEONS