Implantation chondrocytaire autologue pour les lésions ostéochondrales du Talus : Comparaison entre les résultats d'imagerie par résonance magnétique de suivi à 5 ans et les résultats cliniques de suivi à 7 ans

 

Introduction

Les lésions ostéochondrales du talus (LOT) surviennent dans 70% des entorses et des fractures de la cheville et nécessitent souvent une approche chirurgicale (1-3). Le traitement idéal capable de régénérer le tissu natif est encore débattu (4-7).
L'implantation de chondrocytes autologues (ICA) a d'abord été décrite par Brittberg et al. (8) pour la régénération du cartilage hyalin chez des patients présentant des lésions cartilagineuses du genou. Les preuves scientifiques du succès ont considérablement augmenté avec les études de résultats à long terme (9).
Le développement d'une technique d’ICA entièrement arthroscopique a conduit à la possibilité d'une option valable pour régénérer la couche ostéochondrale avec moins de morbidité que la chirurgie à champ ouvert (5,7,10). Les résultats cliniques et fonctionnels se sont révélés bons et stables dans le temps (10). Cependant, l'absence d'essais contrôlés randomisés prospectifs, les différentes indications utilisées et les paramètres de résultats inhomogènes pour une évaluation objective ont rendu la comparaison entre l'ICA et d'autres techniques très difficile.
 
Une étude a évalué 20 patients cliniquement et radiographiquement 5 ans après la chirurgie en utilisant la cartographie IRM T2 et a rapporté des corrélations intéressantes entre les résultats cliniques et les IRM qualitatifs (16).
Le but de la présente étude était de corréler les résultats cliniques de la même série de 20 patients sur un plus long terme à 7 ans de suivi, avec les résultats de l'IRM de l'examen de suivi de 5 ans. Nous avons également étudié la capacité de la cartographie T2 à prédire le profil du résultat clinique sur un suivi plus long.
 

Méthodes

Patients

Un total de 20 patients (6 femmes et 14 hommes), avec un âge moyen de 35 ans lors de la chirurgie (21 à 48 ans), ayant subi une ICA arthroscopique pour une LOT chronique et une évaluation par IRM avec cartographie T2 à 5 ans de suivi a été inclus. Ces patients ont été suivis cliniquement jusqu'à 7 ans après la chirurgie
 
Les critères d'inclusion étaient les lésions classées type II ou IIA selon Giannini et al (6) (lésions de type II > 1,5 cm2, lésions de type IIA > 1,5 cm2 en longueur et > 5 mm en profondeur), échec d'une chirurgie antérieure, âge < 50 ans, et absence de malalignement ou instabilité de cheville.
 
Technique ICA

La technique chirurgicale consistait en une procédure arthroscopique en deux étapes (10).

Dans l'étape 1, la lésion a été nettoyée avec précision et le tissu pathologique a été retiré. L'os environnant a été vérifié et retiré si pathologique. Dans le cas d'un fragment ostéochondral détaché, il a été retiré et utilisé pour la culture, car les cellules du fragment ostéochondral détaché ont été jugées adéquates pour la transplantation (6). Dans le cas contraire, un petit fragment de tissu cartilagineux a été prélevé en marge de la lésion ou sur la face antérieure du tibia pour isoler les chondrocytes.

Les chondrocytes ont été isolés et cultivés, puis ensemencés sur un échafaudage d'hyaluronane. L'intervalle moyen entre la première et la deuxième arthroscopie était de 23,4 ± 2,8 jours.

Dans l'étape 2, l'échafaudage a été ajusté à la taille de la lésion. Après avoir retiré la solution saline de l'articulation, le biomatériau hyaluronique a été appliqué sur la zone de la lésion à travers la canule de l'approche arthroscopique. Les lésions > 5 mm de profondeur (type IIA) ont reçu une autogreffe d'os spongieux au cours de la même intervention chirurgicale.
 
Évaluations cliniques et IRM des patients

Les patients ont été cliniquement évalués en utilisant le score Ankle-Hindfoot (17) de l'American Orthopedic Foot and Ankle Society (préopératoire) et chaque année après l'intervention jusqu'au dernier examen de suivi à 87,2 ± 14,5 mois.
Tous les 20 patients ont subi un scanner IRM standard à 5 ± 1 ans après l’ICA(16) en utilisant le protocole de la International Cartilage Repair Society.
Les paramètres du score MOCART ont été pris en compte pour l'évaluation du cartilage.  Dans la présente série de cas, le protocole d'acquisition IRM a été complété en utilisant des séquences haute résolution sagittales et coronales en T2. Les valeurs de cartographie en T2 sont listées dans le Tableau 2.

Résultats

Aucune complication peropératoire ou postopératoire n'a été rapportée. Le score AOFAS moyen est passé de 58,7 en préopératoire à 83,9 au moment de l'évaluation IRM (60 mois après l'intervention) (p <0,0005). Avec un recul de 87,2 mois, le score AOFAS Ankle-Hindfoot s'est amélioré à 90,9 (p = 0005, Fig. 1). Les résultats ont été arbitrairement jugés excellents chez 9 patients (45%), bons chez 7 (35%), passables chez 2 (10%) et pauvres chez 2 (10%). Aucune influence significative de l'âge, du sexe ou de la zone de lésion sur le score clinique n'a été trouvée. Les résultats cliniques obtenus 5 et 7 ans après la chirurgie ont été significativement améliorés par rapport à la situation préopératoire (p <0,0005). Cependant, aucune relation statistiquement significative avec le score AOFAS entre les examens de suivi de 7 et 5 ans n'a été trouvée.

Résultats de l'IRM morphologique

Le remplissage des défauts et le score AOFAS lors du dernier examen de suivi ont montré une corrélation positive. Ainsi, les patients avec un meilleur remplissage des défauts ont montré de meilleurs résultats cliniques (t = 0.622, p = 0 .003). Le degré de remplissage des défauts a influencé le pourcentage d'amélioration également au suivi de mi-parcours. En outre, le score AOFAS des patients présentant un meilleur degré de remplissage des défauts a continué d'augmenter jusqu'au point de suivi final (t = 0,387; p = 0,051). En revanche, les patients présentant un degré moindre de remplissage des défauts ont eu les pires résultats cliniques finaux (rho = 0,462; p = 0,047). Aucune autre corrélation significative entre les résultats MOCART et le score clinique n'a été trouvée.

Résultats de la cartographie T2

En supposant une valeur T2 de 35 à 45 ms pour représenter le cartilage hyalin normal (16), cette plage a été trouvée dans tous les cas traités dans une moyenne de 69% ± 22% de la surface lésée réparée (figure 2).
 

Les patients avec une amélioration continue du score AOFAS jusqu'au dernier point de suivi présentaient une valeur de cartographie T2 - 35 à 45 ms - significativement plus importante que ceux dont les résultats cliniques ne s’amélioraient pas ou diminuaient progressivement (p. = 0.038, test de Mann-Whitney U). En particulier, les patients pour lesquels le score AOFAS ne s'est pas amélioré au fil du temps présentaient une proportion moyenne de tissu hyalin régénéré de 65%. En revanche, ceux avec une augmentation du score AOFAS avaient une proportion moyenne de tissu hyalin régénéré de 76% (figure 3).

Une relation inverse entre la présence de tissu avec une valeur de cartographie T2 < 35 ms et la stabilité des résultats cliniques au cours du temps a également été observée. (Figure 4).

Discussion

Le traitement idéal d'un défaut cartilagineux vise à régénérer un tissu similaire au cartilage hyalin. Aucune technique chirurgicale n'a été clairement prouvée comme étant supérieure à d'autres pour l'articulation de la cheville et les essais contrôlés randomisés manquent toujours. Néanmoins, l’ICA arthroscopique a montré sa capacité d'obtenir des résultats excellents et stables au fil du temps dans le traitement des LOT (5-7).
Actuellement, le débat se poursuit sur l'effet réel de la régénération tissulaire hyaline dans l'articulation de la cheville. Bien que la nécessité de restaurer le cartilage hyalin ait été bien établie dans l'articulation du genou, de nombreux chercheurs ont préconisé que la microfracturation donne des résultats stables dans l'articulation de la cheville pour les lésions à la fois plus petites et plus grandes (19,20).

La découverte la plus importante de la présente étude a été que la cartographie IRM T2 réalisée lors de l'évaluation de suivi à 5 ans était capable de prédire les résultats cliniques au fil du temps. Nous avons trouvé une corrélation entre la qualité du tissu régénéré après l'élimination de la LOT et les résultats cliniques sur un suivi plus long de 7 ans.

Notre étude a également montré que certains paramètres ayant un effet limité ou nul sur les résultats cliniques dans l'étude de suivi précédente (16) pourraient devenir importants avec une période de suivi plus longue. En particulier, ni la qualité du tissu régénéré ni le degré de comblement des défauts n'étaient en corrélation avec les résultats cliniques du suivi à mi-parcours précédent de notre série. Cependant, ces deux paramètres étaient statistiquement significatifs à l'examen de suivi de 7 ans.

L'influence de la quantité de tissu hyalin régénéré et l'effet fort d'un pourcentage relativement faible de fibrocartilage sur les schémas de score cliniques lors de l'évaluation de suivi finale étaient les autres principaux résultats de la présente étude. La quantité de cartilage hyalin régénéré a eu un effet positif significatif sur l'amélioration du score AOFAS lors de l'évaluation de suivi de 7 ans, ce qui n'était pas évident dans l'étude précédente (16). Ainsi, les patients ayant moins de 70% de tissu hyalin régénéré avaient des scores AOFAS inférieurs qui étaient stables ou diminuaient avec le temps. En revanche, les patients avec plus de 70% de tissu hyalin régénéré ont rapporté des scores AOFAS plus élevés avec une tendance à l'augmentation du score au fil du temps, même au suivi à mi-parcours. De plus, un plus grand pourcentage de fibrocartilage a eu un effet négatif sur le score final. Ainsi, les patients ayant les plus mauvais scores au cours du temps présentaient une proportion moyenne de tissu hyalin régénéré avec une valeur T2 de <35 ms de 30% ± 22%.
En outre, une plus grande quantité de tissu avec un signal T2 > 45 ms (tissu considéré dans la phase de remodelage ou tissu inflammatoire) a influencé positivement le score au fil du temps, augmentant le score clinique même après 5 ans. Cependant, il est évident que l'ICA n'est pas capable de régénérer complètement le tissu hyalin, car des foyers de fibrocartilage étaient évidents dans la zone régénérée, affectant les résultats finaux.

Les limites de la présente étude comprenaient l'absence d'examens de suivi par IRM au dernier point de suivi, l'absence d'un groupe témoin de patients ayant subi une microfracturation et le nombre relativement faible de patients.

Conclusion

Nous avons trouvé que la cartographie IRM T2 était un outil précieux capable de prédire de manière reproductible les résultats cliniques de la chirurgie régénératrice de LOT au fil du temps. On a de nouveau confirmé que l'ICA entraînait la régénération d'une couche de cartilage très proche de la couche native, même si les foyers de fibrocartilage et les tissus dans la phase de remodelage étaient toujours évidents. Cette étude confirme enfin que la procédure ICA est capable de fournir des résultats stables et prévisibles dans l'articulation de la cheville.
 
Article original
G. Pagliazzi et al. / Autologous Chondrocyte Implantation for Talar Osteochondral Lesions: Comparison Between 5-Year Follow-Up Magnetic Resonance Imaging Findings and 7-Year Follow-Up Clinical Results The Journal of Foot & Ankle Surgery xxx (2017) 1–5 http://dx.doi.org/10.1053/j.jfas.2017.05.013
 
References

1. Pritsch M, Horoshovski H, Farine I. Arthroscopic treatment of osteochondral lesions of the talus. J Bone Joint Surg Am 68:862–865, 1986.
2. BuckwalterJA,MowVC,RatcliffeA.Restorationofinjuredordegeneratedarticular cartilage. J Am Acad Orthop Surg 2:192–201, 1994.
3. Hunziker EB. Articular cartilage repair: basic science and clinical progress: a review of the current status and prospects. Osteoarthritis Cartilage 10:432–463, 2002.
4. DewanAK,GibsonMA,ElisseeffJH,TriceME.Evolutionofautologouschondrocyte repair and comparison to other cartilage repair techniques. Biomed Res Int 2014:272481, 2014.
5. Giannini S, Buda R, Cavallo M, Ruffilli A, Cenacchi A, Cavallo C, Vannini F. Cartilage repair evolution in post-traumatic osteochondral lesions of the talus: from open field autologous chondrocyte to bone-marrow-derived cells transplantation. Injury 41:1196–1203, 2010.
6. Giannini S, Buda R, Grigolo B, Vannini F, De Franceschi L, Facchini A. The detached osteochondral fragment as a source of cells for autologous chondrocyte implan- tation (ACI) in the ankle joint. Osteoarthritis Cartilage 13:601–607, 2005.
7. Giannini S, Battaglia M, Buda R, Cavallo M, Ruffilli A, Vannini F. Surgical treatment of osteochondral lesions of the talus by open-field autologous chondrocyte implantation: a 10-year follow-up clinical and magnetic resonance imaging T2-mapping evaluation. Am J Sports Med 37(suppl 1):112S–118S, 2009.
8. Brittberg M, Lindahl A, Nilsson A, Ohlsson C, Isaksson O, Peterson L. Treatment of deep cartilage defects in the knee with autologous chondrocyte transplantation. N Engl J Med 331:889–895, 1994.
9. Niemeyer P, Salzmann G, Schmal H, Mayr H, Su€dkamp NP. Autologous chondrocyte implantation for the treatment of chondral and osteochondral defects of the talus: a meta-analysis of available evidence. Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc 20:1696–1703, 2011. 
10. Giannini S, Buda R, Ruffilli A, Cavallo M, Pagliazzi G, Bulzamini MC, Desando G, Luciani D, Vannini F. Arthroscopic autologous chondrocyte implantation in the ankle joint. Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc 22:1311–1319, 2014. 
11. Zengerink M, Struijs PA, Tol JL, van Dijk CN. Treatment of osteochondral lesions of the talus: a systematic review. Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc 18:238–246, 2010.
12. Henderson I, Lavigne P, Valenzuela H, Oakes B. Autologous chondrocyte implantation: superior biologic properties of hyaline cartilage repairs. Clin Orthop Relat Res 455:226–253, 2007. 

13. Battaglia M, Rimondi E, Monti C, Guaraldi F, Sant’Andrea A, Buda R, Cavallo M, Giannini S, Vannini F. Validity of T2 mapping in characterization of the regener- ation tissue by bone marrow derived cell transplantation in osteochondral lesions of the ankle. Eur J Radiol 80:132–139, 2011. 

14. Nehrer S, Domayer SE, Hirschfeld C, Stelzeneder D, Trattnig S, Dorotka R. Matrix- associated and autologous chondrocyte transplantation in the ankle: clinical and MRI follow-up after 2 to 11 years. Cartilage 2:81–91, 2011. 

15. Welsch GH, Mamisch TC, Marlovits S, Glaser C, Friedrich K, Hennig FF, Salomonowitz E, Trattnig S. Quantitative T2 mapping during follow-up after matrix-associated autologous chondrocyte transplantation (MACT): full-thickness and zonal evaluation to visualize the maturation of cartilage repair tissue. J Orthop Res 27:957–963, 2009. 

16. Battaglia M, Vannini F, Buda R, Cavallo M, Ruffilli A, Monti C, Galleti S, Giannini S. Arthroscopic autologous chondrocyte implantation in osteochondral lesions of the talus: mid-term T2-mapping MRI evaluation. Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc 19:1376–1384, 2011.
17. Kitaoka HB, Patzer GL. Analysis of clinical grading scales for the foot and ankle. Foot Ankle Int 18:443–446,
18. Marlovits S, Singer P, Zeller P, Mandi I, Haller J, Trattnig S. Magnetic resonance observation of cartilage repair tissue (MOCART) for the evaluation of autologous chondrocyte transplantation: determination of interobserver variability and correlation to clinical outcome after 2 years. Eur J Radiol 57:16–23, 2006.
19. Murawski CD, Kennedy JG. Operative treatment of osteochondral lesions of the talus. J Bone Joint Surg Am 95:1045–1054, 2013.
20. Becher C, Zu€ hlke D, Plaas C, Ewig M, Calliess T, Stukenborg-Colsman C, Thermann H. T2-mapping at 3 T after microfracture in the treatment of osteochondral defects of the talus at an average follow-up of 8 years. Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc 23:2406–2412, 2015.
21. Apprich S, Trattnig S, Welsch GH, Noebauer-Huhmann IM, Sokolowski M, Hirschfeld C, Stelzeneder D, Domayer S. Assessment of articular cartilage repair tissue after matrix-associated autologous chondrocyte transplantation or the microfracture technique in the ankle joint using diffusion-weighted imaging at 3 Tesla. Osteoarthritis Cartilage 20:703–711, 2012.
22. Giannini S, Buda R, Battaglia M, Cavallo M, Ruffilli A, Ramponi L, Pagliazzi G, Vannini F. One-step repair in talar osteochondral lesions: 4-year clinical results and T2-mapping capability in outcome prediction. Am J Sports Med 41:511–518, 2013.