The biology and clinical evidence of microfracture in hip preservation surgery

Abstract

The use of microfracture in hip arthroscopy is increasing dramatically. However, recent reports raise concerns not only about the lack of evidence to support the clinical use of microfracture, but also about the potential harm caused by violation of the subchondral bone plate. The biology and pathology of the microfracture technique were described based on observations in translational models and the clinical evidence for hip microfracture was reviewed systematically. The clinical outcomes in patients undergoing microfracture were the same as those not undergoing microfracture. However, the overall clinical evidence quality is poor in hips. This review identified only one study with Level III evidence, while most studies were Level IV. There were no randomized trials available for review. Repair tissue is primarily of fibrocartilaginous nature. Reconstitution of the subchondral bone is often incomplete and associated with poor quality repair tissue and faster degeneration. Subchondral bone cyst formation is associated with microfracture, likely secondary to subchondral bone plate disruption and a combination of pressurized synovial fluid and inflammatory mediators moving from the joint into the bone. There is a lack of clinical efficacy evidence for patients undergoing microfracture. There is evidence of bone cyst formation following microfracture in animal studies, which may accelerate joint degeneration. Bone cyst formation following microfracture has not been studied adequately in humans.

Biologische Rekonstruktion lokalisiert vollschichtiger Knorpelschäden des Hüftgelenks: Empfehlungen der Arbeitsgemeinschaft „Klinische Geweberegeneration“ der DGOU und des Hüftkomitees der AGA

“…Nach Anwendung markraumeröffnender Verfahren entsteht durch die in den Defekt mit dem Blut eintretenden MSC überwiegend Faserknorpel, wobei dies auch für das Hüftgelenk gilt [45,47]. Faserknorpel weist jedoch nicht die hohe biomechanische Belastbarkeit des gesunden hyalinen Gelenkknorpels auf, weshalb er insbesondere bei größeren Defekten und nach längeren Verlaufszeiten degeneriert [38][39][40].…”

“…Auch induziert die Perforation der Knochenlamelle durch MFx oft erhebliche Pathologien des subchondralen Knochens, der im intakten Zustand mit dem gesunden Knorpel eine funktionelle Einheit bildet [2]. Zu diesen Veränderungen gehören die Bildung subchondraler Knochenzysten, eine reaktive Elevation, Sklerose und Degeneration der Knochenlamelle mit Ausdünnung des darüber gelegenen Knorpelgewebes [45,74,75].…”

“…Auch wurde bei diesen Patienten im Vergleich zu solchen ohne vermehrte Knochenbildung ein 10-fach höheres Versagensrisiko (p < 0,01) beobachtet [76]. Die zusätzliche Verwendung einer abdeckenden Kollagenmembran nach MFx hat bisher weder im Tierversuch noch beim Menschen die überwiegende Entstehung von Faserknorpel oder auch die Bildung intraläsionaler Osteophyten verhindern können [45,77,78].…”

“…Nach Anwendung von Knochenmark wurden signifikant häufiger fibrotische und hypertrophe Veränderungen im Regenerat gefunden, was vermutlich durch die oben beschriebenen Erkenntnisse zu den MSC verursacht ist. Ferner findet sich bei einem Therapieversagen oder erneut auftretenden Beschwerden meist fibröser Knorpel, was ein weiterer Hinweis darauf ist, dass eine hohe Regeneratqualität neben einer weitgehend intakten subchondralen Knochenlamelle für anhaltend gute Ergebnisse von besonderer Bedeutung ist [45,[85][86][87][88][89].…”

“…Diese Befunde stehen im Einklang mit den Ergebnissen histologischer Untersuchungen. Während sich die histologische Regeneratqualität in den kommenden Monaten nach ACT typischerweise verbessert, ist dies nach Anwendung knochenmarkstimulierender Techniken i. d. R. nicht der Fall [45,83,91], wobei die Inzidenz des Auftretens intraläsionaler Osteophyten nach MFx mit der Zeit sogar zunimmt [76]. Zwar kann dieses Problem in deutlich selteneren Fällen auch nach ACT beobachtet werden [2], jedoch vor allem dann, wenn ihr eine Schädigung der subchondralen Knochenplatte vorausging (z.…”