Vergleichende experimentelle Untersuchungen zur mechanischen und Holmiumlaser-Synovektomie

Abstract

The goal of this study was to evaluate tissue reactions in rabbit knees following laser synovectomy using a holmium:YAG laser (wavelength: 2.1 μm) and to compare these results with those found after conventional mechanical abrasion treatment. Chronic arthritis was immunologically induced in one knee joint each of 48 rabbits. Twelve served as controls, 12 were sham-operated, 12 were exposed to laser radiation, and 12 others were treated according to conventional methods. In the laser group, a pulse length of 1 ms at a repetition rate of 3 Hz resulted in a pulse energy of 600 mJ. After periods of 1 day, 1 week and 1 and 3 months, respectively, three animals from each group were sacrificed and the synovialis was examined macroscopically and histologically using light and electron microscopy. Edema, acute inflammation, and coagulation necrosis occurred immediately following laser therapy. After 1 week, the synovial layer showed slight fibrosis, which was comparable to that found in the controls. One month later the surface appeared to be smooth. The mechanical abrasion caused hemorrhage and necrosis. Fibrosis was pronounced in all capsular layers, and after 3 months the surface appeared coarse and villous in this group. Based on these preliminary findings, holmium-laser synovectomy may offer an alternative to existing therapeutic techniques in the treatment of rheumatoid arthritis. The arthroscopic approach could prevent additional capsular fibrosis associated with mechanical irritation.

Zusammenfassung

Diese Untersuchungen hatten das Ziel, die Gewebereaktion nach Laser-Synovektomie mit einem Holmium:YAG-Laser (Wellenlänge: 2,1 μm) an Kaninchen zu untersuchen und mit jener nach konventionell-mechanischer Therapie zu vergleichen. Bei 48 Kaninchen wurde immunologisch eine chronische Synoviitis in einem Kniegelenk induziert. Zwölf Tiere dienten zur Modellkontrolle. Jeweils 12 weitere Tiere wurden einer Scheinoperation, der Laserbehandlung oder der konventionell-mechanischen Abtragung unterzogen. Bei den Lasereingriffen wurden Pulsenergien vin ca. 600 mJ bei einer Pulsdauer vin 1 ms und einer Wiederholrate von 3 Hz appliziert. Nach Laufzeiten vin einem Tag, einer Woche, einem Monat und 3 Monaten wurden jeweils 3 Tiere jeder Gruppe getötet und die Synovialis makroskopisch, licht- und elektronenmikroskopisch untersucht. Unmittelbar nach der Laserbehandlung entstanden Koagulationsnekrosen, Entzündungen und Ödeme. Nach einer Woche zeigte sich im Stratum synoviale eine der Modellkontrollgruppe vergleichbare leichte Fibrose und nach einem Monat erschien die Oberfläche der Synovialis glatt. Nach der konventionell-mechanischen Abtragung traten Blutungen und Nekrosen auf. Eine vorbestehende Fibrose verstärkte sich in allen Kapselschichten. Nach 3 Monaten erschien die Oberfläche der Synovialis plumpzottig. Aufgrund dieser Ergebnisse könnte die Holmiumlaser-Synovektomie eine Alternative zu bestehenden Verfahren bei der operativen Behandlung der rheumatoiden Arthritis darstellen, gleichzeitig ware bei arthroskopischem Einsatz eine Fibrosierung der Gelenkkapsel durch die mechanische Irritation vermeidbar.