af Asheesh Bedi, MD
John Klimkis skiver i begge sider af Shannon McMillans højre ben og trækker knæskallen tilbage. “Det er en dreng,” spøger kirurgen, da han åbner knæet og afslører knogler og brusk. Det glatte bindevæv, der dækker enderne af McMillans knogler og fungerer som en støddæmper, er slidt ned tre steder og efterlader læsioner eller huller. Uden det tynde lag brusk, der muliggør jævn bevægelse af leddet, fører knogle-på-knogle-handling til smerter og gigt.
denne operation er et langt skud på at stoppe denne proces. Sidder på et bord i nærheden er to hætteglas med bruskceller, som McMillan, 39, mener tilbyder det bedste håb for at undgå en fuld knæudskiftning. Håbet om legioner af atleter i en lang, aktiv fremtid kan køre på proceduren.
Klimkievits fjerner alle resterende brusk i hullerne. Dernæst udskærer han tre pletter af membran fra McMillans venstre skinneben og suturer dem over læsionerne i hendes højre knæ. Han vil bruge denne membran som et plaster til at holde de nye bruskceller på plads. Han injicerer cellerne i en lille åbning i de tre pletter, lukker hullerne og limer kanterne på plads. Endelig flytter han knæskallen i en position, hvor den ikke gnider mod den nye brusk, borer skruer ind i McMillans knogle for at sikre den og — tre timer efter at have lavet det første snit — syr hendes knæ op.
en tilgang til udskiftning af knæbrusk
hvert år gennemgår hundreder af tusinder af amerikanere operation for at reparere revet knæbrusk. “Reparation” betyder normalt barbering beskadiget brusk. Men nogle yngre, sundere patienter prøver bruskudskiftning, en mere eksperimentel terapi. En erstatningsmetode involverer dyrkning af nye bruskceller fra dem i patientens krop og transplantation af dem i knæet.
teknikker til reparation af knæbrusk
i de sidste 20 år har forskere og kirurger gjort fremskridt med at reparere og gendanne knæbrusk, men der findes ingen idiotsikker metode. Muligheder for brusk reparation omfatter:
barbering eller Debridement: en af de mest almindelige behandlinger for bruskdefekter, der ikke har båret til knoglen. Ved hjælp af et blyanttyndt instrument kaldet et artroskop indsat i knæet gennem et lille snit, barberer en kirurg og glatter strimlet eller flosset brusk. Debridement bruges ofte i kombination med de andre behandlinger. Fordi teknikken ikke løser underliggende årsager til skade, kan symptomerne vende tilbage.
succesrate*: 75 procent
mikrofraktur eller slid: almindelig for patienter med bruskskader helt til knoglen. Kirurger bruger artroskopiske værktøjer til at skrabe det beskadigede område og skabe blødning af knoglen. Små huller plukkes derefter ind i defekten, så blodkar og knoglemarvsceller kan komme i kontakt med skaden. Knoglemarv fylder defekten, som til sidst modnes i arbrusk. Ofte brugt som en første linje teknik.
fordele: kirurgi udføres artroskopisk. Relativt hurtig opsving (seks til ni måneder) og omkostningseffektiv.
ulemper: ifølge Kai Mithoefer, klinisk instruktør for ortopæd ved Harvard Medical School og forfatter til flere milepælundersøgelser om bruskreparation, har 40 til 70 procent af patienterne faldende knæfunktion efter en indledende stigning, og operationen har uforudsigelige resultater for større defekter.
succesrate: 65 til 80 procent.
Autolog Chondrocytimplantation (ACI): Bruskceller fjernes artoskopisk fra det skadede knæ og dyrkes uden for kroppen i en vævskultur. Efter ca. fire uger implanteres cellerne i defekten. Over tid vokser cellerne for at fylde defekten med en ny bruskoverflade. Anbefales generelt til defekter over 200 millimeter, når der ikke er slid på brusk omkring defekten.
fordele: mange forskere siger, at teknikken producerer normal hyalinbrusk. Det bruges ofte, efter at andre teknikker har fejlet og har god holdbarhed.
ulemper: Kræver store snit, en to-trins teknik, har en langsom genopretning (12 til 18 måneder) og er dyr.
succesrate: 70 til 90 procent.
Osteochondral autograft Transfer (havre): kirurger tager et stik af patientens brusk fra en del af knæet, der ikke bærer vægt under gangen og transplanterer det i den skadede del af knæet.
fordele: Normal hyalinbrusk anvendes med en relativt kort genopretning (fire til otte måneder). Relativt omkostningseffektiv, og langsigtet holdbarhed er god.
ulemper: Operationen er bedst til fastsættelse af mindre defekter (mindre end 4 centimeter). Norman Marcus, en Springfield ortopædkirurg, der udfører flere typer bruskreparationsoperationer, beskriver dette som “røver Peter for at betale Paul.”
succesrate: 75 til 95 procent op til 10 år.
Autolog Chondrocytimplantation (ACI): bruskceller fjernes artoskopisk fra det skadede knæ og dyrkes uden for kroppen i en vævskultur. Efter ca. fire uger implanteres cellerne i defekten. Over tid vokser cellerne for at fylde defekten med en ny bruskoverflade. Anbefales generelt til defekter over 200 millimeter, når der ikke er slid på brusk omkring defekten.
fordele: mange forskere siger, at teknikken producerer normal hyalinbrusk. Det bruges ofte, efter at andre teknikker har fejlet og har god holdbarhed.
ulemper: kræver store snit, en to-trins teknik, har en langsom genopretning (12 til 18 måneder) og er dyr.
succesrate: 70 til 90 procent.
Osteochondral autograft Transfer (havre): Kirurger tager et stik af patientens brusk fra en del af knæet, der ikke bærer vægt under gangen og transplanterer det i den skadede del af knæet.
fordele: Normal hyalinbrusk anvendes med en relativt kort genopretning (fire til otte måneder). Relativt omkostningseffektiv, og langsigtet holdbarhed er god.
ulemper: operationen er bedst til fastsættelse af mindre defekter (mindre end 4 centimeter). Norman Marcus, en Springfield ortopædkirurg, der udfører flere typer bruskreparationsoperationer, beskriver dette som “røver Peter for at betale Paul.”
succesrate: 75 til 95 procent op til 10 år.
Osteochondral allograft Transplantation: kirurger tager et stik af brusk fra en kadaver.
fordele: foretrukket til dybe, store defekter.
ulemper: stort snit nødvendigt, potentiale for sygdomsoverførsel fra kadavervæv, bruskceller skal overføres hurtigt fra kadavere, lange ventetider for væv, høje omkostninger, faldende succesrate over tid og langsom bedring (mere end 12 måneder).
succesrate: 95 procent efter fem år, 71 procent efter 10 år, 66 procent efter 20 år.
* kirurgisk succesrate afspejler generelt forbedring i smerte og aktivitetsniveau.
tilbage til Shannon McMillan. To dage senere, hendes knæ skåret i bandager, McMillan bærer den knyttede kæbe udseende af en person i smerte. Men hun er optimistisk, der vil være en payoff for den vanskelige opsving forude.
“jeg vil gøre, hvad der skal til,” siger Prins Uilam County Public Schools buschauffør og mor til fire. “Jeg vil føle mig så lettet den første morgen, at jeg vågner op og ikke føler smerter i knæet. Det vil være som første gang dine børn sover gennem natten.”
i de sidste to årtier har kirurger udviklet en gang utænkelige måder at erstatte brusk, der bæres af alder, overforbrug eller traumer: dyrke sunde celler fra patienter og kadavere, sætte dem tilbage i knæet og stimulere dem til at vokse på plads. Men selvom feltet skrider hurtigt frem, har forskere endnu ikke fundet en måde at give lab-dyrket brusk holdbarheden og elasticiteten af det originale materiale. Og nogle gange binder de nye celler sig ikke til knoglen eller klæber sig til brusk, der allerede er der.
det har hidtil gjort bruskudskiftning til en mulighed for kun en relativ håndfuld patienter: dem, der har begrænset skade, er unge nok (normalt yngre end 50) til ikke at have udbredt gigt og har prøvet andre retsmidler først. Men hvis forskere kan løse de teknologiske problemer, læger kunne være næsten sikker på at have masser af knæ til at arbejde med.
hvert år gennemgår hundreder af tusinder af amerikanere operation på grund af revet eller beskadiget knæbrusk: for 150.000 til 200.000 af dem er operationen en form for bruskreparation. Men” reparation ” — oftest barberingen af ru kanter — efterlader mindre brusk og sandsynligheden for, at smerter i sidste ende vil vende tilbage. Cirka 500.000 har brug for samlede knæudskiftninger. En sidste udvej mulighed, udskiftning kan lindre smerter, men et kunstigt led varer normalt ikke mere end 20 år og kan ofte ikke matche originalens fleksibilitet eller bevægelsesområde. Omkring 21 millioner amerikanere har slidgigt. For nu er de ikke kandidater til bruskimplantation — ledbetændelse begrænser bruskregenerering, og celler vokser ikke så godt efter 50 år — men forskere siger, at det kan ændre sig inden for det næste årti. Bruskimplantation eliminerer ikke behovet for knæudskiftninger, men det kan købe arthritiske patienter mere tid.
et anfægtet felt
en metode, der vinder plads, er McMillans operation, autolog chondrocytimplantation eller ACI, der først blev udviklet i Sverige i begyndelsen af 90 ‘erne. Teknikere bruger et par celler fra en patients skadede knæ til at dyrke millioner af nye celler i laboratoriet. Efter cirka fire ugers vækst er cellerne klar til at blive implanteret i knæet, hvor de reagerer med knoglen og membranen for at begynde at udfylde det beskadigede område. I USA er det eneste firma, der har tilladelse til at dyrke cellerne, hvilket skaber et produkt, de kalder Carticel. Omkring 13.000 amerikanske patienter har haft carticelimplantater. Succesrater spænder fra 70 til 90 procent, ifølge Gensyme. Cirka 15 procent af patienterne har overvækst af de implanterede celler, hvilket kan forårsage knæsmerter eller ubehag. Lægemidlet er en anden operation — der kun kræver et lille snit denne gang — for at barbere ekstra brusk. Cirka 16 procent af patienterne oplever knæstivhed eller fangst, ifølge virksomheden.
men Carticel-proceduren på $35.000 er kontroversiel og er ikke altid dækket af forsikring. Nogle kirurger og forskere siger billigere, mindre invasive procedurer fungerer lige så godt. Men forskning på området er modstridende, og kvaliteten af undersøgelser generelt dårlig, siger eksperter.
McMillans knæsaga begyndte i januar: da hun bøjede sig ned, låste hendes knæ, og hun kunne ikke komme op igen. I Februar, hun blev opereret for at justere knæskallen; det gjorde tingene værre, hun siger. Hun så tre ortopædkirurger, før hun valgte en brusktransplantation.
“min eneste anden mulighed,” siger McMillan, “var en knæudskiftning. Jeg havde alt at vinde og intet at tabe.”
Klimk, der udfører omkring 15 ACI — operationer om året og er blevet betalt af Gensyme for at foredrag om proceduren, sagde, at det er vigtigt for kirurger at vælge de rigtige patienter og løse knæjusteringsproblemer eller tårer i menisken — gummiagtig dæmpning på begge sider af leddet-på samme tid. Men for den rigtige patient, siger han, har han set gode resultater.
“for de største læsioner, for dem, der er de værste, er Carticel den bedste,” siger Klimkjevic.
forskning understøtter ikke altid denne påstand. I 2004 offentliggjorde et team af norske forskere en undersøgelse, hvor de ikke fandt nogen signifikant forskel i resultater efter to år mellem ACI-patienter og dem, der gennemgik mikrofraktur, en billigere, mindre invasiv og mere almindelig procedure, hvor kirurger skaber små brud i knoglen for at tilskynde til udvikling af nyt brusk.
Lars Engebretsen, professor i ortopædi ved Universitetet i Oslo og en af undersøgelsens forfattere, siger, at femårige opfølgningsresultater, der blev offentliggjort i Oktober, stemmer overens med tidligere fund.
“der er stadig ingen forskel mellem de to teknikker, fra nogen vinkel,” siger Engebretsen.
en anden udfordrer
mikrofrakturproceduren blev udviklet af Richard Steadman i slutningen af 1980 ‘ erne i Colorado. I dag er et team af kirurger på Steadman-Haykins-klinikken i Vail berømt for at lappe knæene til professionelle skiløbere og andre atleter. (Professionel basketballspiller Greg Oden fra Portland Trail-flammerne havde en mikrofrakturprocedure September. 13; Steadman konsulteret.) De samlede kirurgiske succesrater varierer fra 65 til 70 procent afhængigt af undersøgelsen, selvom Steadman hævder 80 til 90 procent succes.
proceduren er meget mere almindelig end ACI, med anslået 60.000 udført hvert år i USA.
“i mikrofrakturen er brusk, der er dannet, kroppens opskrift på reparation,” siger Steadman. “Det er en naturlig proces. Det ser ud til, at denne brusk holder op over tid.”
Steadman, der har udført mere end 3.000 mikrofrakturer, siger, at proceduren har en kortere restitutionstid end ACI.
et omstridt spørgsmål er, hvilken type brusk der vokser tilbage efter hver procedure: hyalinbrusk, sådan før skaden, eller fibrocartilage, som muligvis ikke har den samme holdbarhed eller styrke. Nogle undersøgelser viser, at begge procedurer producerer en hybrid. Andre viser, at mikrofraktur producerer fibrocartilage, og ACI en mere hyalinlignende brusk.
en ting, som forskere ser ud til at være enige om: hvis mikrofraktur mislykkes, er ACI stadig en mulighed.
Bill Conkey af Aleksandria var glad for at høre det. Den 35-årige arkitekts knæproblemer begyndte, da han rev sit forreste korsbånd (ACL) og menisk, mens han spillede fodbold for 10 år siden.
efter operationer for at reparere sin revne menisk og rekonstruere sin ACL vendte han tilbage til fodbold og sneboarding, men hvert par år ville hans knæ fange og ortopædkirurg Vincent Desiderio ville trimme løs brusk.
Desiderio udførte mikrofrakturkirurgi i 2003 og advarede Conkey om, at hvis han holdt det samme aktivitetsniveau, ville han have brug for en knæudskiftning om 10 år. Da smerten kom tilbage et par år senere, ville Conkey vide, hvad han skulle gøre for at holde knæet.
“jeg har en 5-årig datter,” siger Conkey. “Jeg vil gerne kunne spille fodbold med hende.”Desiderio henviste ham til Klimkiv, der fortalte ham, at han var en perfekt kandidat til ACI.
ved at indsætte et tyndt kirurgisk instrument gennem et lille snit havde Klimkjevic taget et stykke brusk fra Conkeys dårlige knæ i December for at dyrke cellerne. Conkeys forsikringsselskab gik først, men dækkede til sidst operationen. Conkey havde ACI og en knæskallen justering i Juni.
efter en smertefuld første to uger, der omfattede op til otte timers rehab om dagen og fem uger med krykker og en stok, siger Conkey, at hans opsving går glat. Han siger, at han lige er gået tilbage til at sparke fodbolden rundt med sin datter, og for første gang føles hans knæ bedre, end det gjorde før operationen.
“min læge fortæller mig, at jeg næste forår skal være næsten smertefri,” siger han. “Det bliver første gang i 10 år.”
gør forbedringer
læger i Europa og Australien udfører nogle bruskregenereringsoperationer artroskopisk, og flere virksomheder konkurrerer om at forbedre den type celle, der dyrkes til bruskreparation.
forskere eksperimenterer også med voksende bruskceller på små stykker stilladser; de håber, at det vil lade kirurger implantere et stof mere som faktisk brusk, hvilket potentielt sparer måneder med restitutionstid, siger Kai Mithoefer, en ortopædkirurg hos Harvard Vanguard Medical Associates i Boston og klinisk instruktør for ortopæd ved Harvard Medical School.
“det er en meget spændende og opmuntrende udvikling,” sagde han. Tre måneder efter hendes operation, McMillan lyder som en anden kvinde. “Jeg klarer mig bedre end forventet,” siger hun. “Jeg havde tre dages elendighed, men nu har mit knæ ikke følt sig så godt siden før det begyndte at gøre ondt.”
efter måneder på Percocet siger hun, at hun føler, at hun får sit liv tilbage. “Min mand og de børn, der bor hjemme, har taget hovedparten af det,” siger hun og hendes stemme fanger. “Jeg tror ikke, jeg indså den psykologiske virkning indtil nu. Jeg boede i mit soveværelse hele tiden. Jeg kan ikke gå tilbage til alle mine aktiviteter endnu, men jeg går på verandaen og spiller kort med børnene. Mine børn fortalte mig, at de er glade for at have mig tilbage.”
hun håber at komme tilbage til vandreture i vest Virginia og svømme i Greenbrier-floden næste forår.
vigtigst, hun vendte tilbage til at køre skolebussen Nov. 7. Det er undertiden ubehageligt, hun siger, men hun er glad for at være tilbage på arbejde; familien har strakt sine dollars i flere måneder for at leve af sin mands løn alene. “Jeg begynder i det mindste at føle, at jeg kan trække vejret,” siger hun.
