RBR-2h5rwgb Embolization of the knee arteries to relief Chronic Pain using Imipenen/Cilastatin versus Microspheres

Date of registration: 07/20/2021 ^(mm/dd/yyyy)
Last approval date : 09/29/2025 ^(mm/dd/yyyy)

Study type:

Interventional

Scientific title:

Trial identification

• UTN code: U1111-1264-6954

• Public title:

  en

  Embolization of the knee arteries to relief Chronic Pain using Imipenen/Cilastatin versus Microspheres

  pt-br

  Embolização das artérias do joelho para alívio de sintomas de Dor Crônica usando Imipenem/Cilasatina versus Microesferas

• Scientific acronym:

• Public acronym:
• Secondaries identifiers:
  • 4.364.391
    Issuing authority: Parecer consubstanciado do comitê de ética em pesquisa da Universidade de Passo Fundo
  • 37590820.3.0000.5342
    Issuing authority: Plataforma Brasil

Sponsors

• Primary sponsor: Invasc - Instituto Vascular de Passo Fundo
• Secondary sponsor:
  • Institution: Hospital de Clínicas de Passo Fundo
  • Institution: ILKmed comercio de materiais Eireli
• Supporting source:
  • Institution: ILKmed comercio de materiais Eireli
  • Institution: Invasc - Instituto Vascular de Passo Fundo
  • Institution: Hospital de Clínicas de Passo Fundo
  • Institution: Universidade de Passo Fundo

Health conditions

• Health conditions:

  en

  gonoarthrosis

  pt-br

  gonoartrose

• General descriptors for health conditions:

  en

  C05.799.613 ostheoarthritis

  pt-br

  C05.799.613 osteoartrite

• Specific descriptors:

  en

  M17 gonoarthosis

  pt-br

  M17 gonoartrose

Interventions

• Interventions:

  en

  Non-inferiority study with two experimental groups, one genicular artery embolization with imipenem/cilastatin sand in 30 patients with gonoarthrosis and refractory pain versus another genicular artery embolization with microsphere in 30 patients with gonoarthrosis and refractory pain. Each patient in each group will undergo an intervention, until pain improves, with clinical and imaging segment for one year.

  pt-br

  Estudo de não inferioridade com dois grupos experimentais, sendo um embolização de artéria genicular com areia de imipenem/cilastatina em 30 pacientes portadores de gonoartrose e dor refretária versus outro embolização de artéria genicular com microesfera em 30 pacientes portadores de gonoartrose e dor refratária. Cada paciente de cada grupo será submetido a uma intervenção, até melhora da dor, com segmento clinico e imaginológico por um ano.

• Descriptors:

  en

  E02.520.360 E02.926.500 Embolization, Therapeutic

  pt-br

  E02.520.360 E02.926.500 Embolização Terapêutica

Recruitment

• Study status: Data analysis completed
• Countries
  • Brazil
• Date first enrollment: 02/01/2021 ^(mm/dd/yyyy)

• Target sample size:	Gender:	Minimum age:	Maximum age:
  60	-	0	0

• Inclusion criteria:

  en

  Diagnosis of knee ostheoartritis; Knee pain for more than 6 month; Refractory to conservative treatment - at least 3 months of physical therapy and/or parenteral pain medication and/or corticosteroid knee infiltration with no clinical improvement; Kellgreen-Lawrence classification I to III in the knee X-ray; Comproved sinovitis in the magnetic resonance; Wiling to participate and to sign the consentment term; Willing to follow up; It has to be in hospital due to refractory knee pain.

  pt-br

  Diagnóstico de osteoartrite de joelho; Apresentar pelo menos seis meses de dor no joelho; Refratário ao tratamento conservador – pacientes que realizaram pelo menos três meses de fisioterapia e/ou utilização de medicamentos parenterais e/ou submetidos a infiltração intra-articular de corticoesteróides sem melhora clínica; Apresentar graus I a III de Kellgreen-Lawrence no radiograma de joelho; Apresentar sinovite em joelho comprovada pela ressonância magnética (RM); Estar disposto a assinar o termo de consentimento livre e esclarecido (TCLE) e concordarem participar do estudo; Estar disposto a cumprir o protocolo de seguimento; Estar internado em regime hospitalar para manejo de dor ortopédica refratária.

• Exclusion criteria:

  en

  Indication to total knee replacement, Kellgreen-Lawrence grade IV; No conservative measure performed before enrollment; Previous knee arthroplasty; Patients with Rheumatoid arthritis or infectious arthritis; Patients with fybromialgia; Deposit corticosteroid 30 days prior to embolization; Patients with no cognitive conditions to participate to the procedure, informing where are the pain areas; Comproved allergy to iodine ou to any of the embolization agents; Comproved coagulopathy; Prothrombin activity time <50%; INR >1,5; Platelet count <50.000/mm3; Serum creatinin > 2,0mg/dl; Not to sign consentment term or not to willing to participate of the study.

  pt-br

  Apresentar indicação de artroplastia de joelho, classificação Kellgreen-Lawrence grau IV; Não ter realizado nenhuma modalidade de tratamento conservador; Cirurgia prévia de joelho - Artroplastia; Ser portador de artrite reumatoide ou artrite infecciosa; Ser portador de fibromialgia; Utilização de corticoide de depósito nos últimos 30 dias antes da EAG; Não apresentar condições cognitivas de participar ativamente do procedimento intervencionista, referindo com exatidão as áreas de dor. Alergia comprovada ao contraste iodado ou a um dos agentes embolizantes; Coagulopatias graves; Tempo de atividade de protrombina < 50%; RNI > 1,5; Plaquetas < 50.000 por mm3; Creatinina sérica > 2,0mg/dl; Não assinar o TCLE e não concordar em participar do estudo.

Study type

• Study design:

• Expanded access program	Purpose	Intervention assignment	Number of arms	Masking type	Allocation	Study phase
  1	Treatment	Parallel	2	Single-blind	Randomized-controlled	4

Outcomes

• Primary outcomes:

  en

  Expected outcome 1: To evaluate the safety of genicular artery embolization for the treatment of chronic pain and inflammatory processes related to knee osteoarthritis using a temporary embolizing agent, imipenem/cilastatin, and a definitive embolizing agent, microspheres.

  pt-br

  Desfecho esperado 1: Avaliar a segurança da embolização das artérias geniculares para o tratamento da dor crônica e processo inflamatório relativos à osteoartrite de joelho utilizando um agente embolizante temporário, imipenem/cilastatina, e outro definitivo, microesferas.

  en

  Outcome found 1: Embolization of the genicular arteries for the treatment of chronic pain and inflammatory processes related to osteoarthritis is safe using imipenem/cilastatin and Embospheres 100-300µm microspheres.

  pt-br

  Desfecho encontrado 1: A embolização das artérias geniculares para o tratamento da dor crônica e processo inflamatório relativos à osteoartrite é segura utilizando imipenem/cilastatina e microeseferas Embospheres 100-300µm.

• Secondary outcomes:

  en

  Expected outcome 2: To evaluate the efficacy of genicular artery embolization with imipenem/cilastatin for the control of chronic pain, using the visual analog scale and the WOMAC and KOOS questionnaires in the treatment of knee osteoarthritis.

  pt-br

  Desfecho esperado 2: Avaliar a eficácia da embolização das artérias geniculares com imipenem/cilastatina para o controle da dor crônica, por meio da escala analógica visual e dos questionários WOMAC e KOOS no tratamento da osteoartrite de joelho.

  en

  Outcome found 2:Embolization of the genicular arteries with imipenem/cilastatin for the treatment of chronic pain related to osteoarthritis is effective demonstrated by the reduction of VAS, reduction of WOMAC pain and increase of KOOS pain

  pt-br

  Desfecho encontrado 2: A embolização das artérias geniculares com imipenem/cilastatina para o tratamento da dor crônica relativo à osteoartrite é eficaz demonstrado através da redução do VAS, redução do WOMAC dor e aumento do KOOS dor.

  en

  Expected outcome 3: To evaluate the effectiveness of genicular artery embolization with microspheres for the control of chronic pain, using the visual analog scale and the WOMAC and KOOS questionnaires in the treatment of knee osteoarthritis.

  pt-br

  Desfecho esperado 3: Avaliar a eficácia da embolização das artérias geniculares com microesferas para o controle da dor crônica, por meio da escala analógica visual e dos questionários WOMAC e KOOS no tratamento da osteoartrite de joelho.

  en

  Outcome found 3: Embolization of the genicular arteries with microspheres, Embospheres 100-300µm, for the treatment of chronic pain related to osteoarthritis is effective demonstrated through the reduction of VAS, reduction of WOMAC pain and increase of KOOS pain.

  pt-br

  Desfecho encontrado 3: A embolização das artérias geniculares com microesferas, Embospheres 100-300µm, para o tratamento da dor crônica relativo à osteoartrite é eficaz demonstrado através da redução do VAS, redução do WOMAC dor e aumento do KOOS dor.

  en

  Expected outcome 4: To demonstrate non-inferiority between embolizing agents used in genicular artery embolization for the control of chronic pain in the treatment of knee osteoarthritis.

  pt-br

  Desfecho esperado 4: Demonstrar a não-inferioridade entre os agentes embolizantes utilizados na embolização das artérias geniculares para o controle da dor crônica no tratamento da osteoartrite de joelho.

  en

  Outcome found 4: The two embolizing agents used were equally effective in reducing chronic knee pain related to osteoarthritis and the number and quality of adverse events. There were differences, favoring the microsphere, in the KOOS sports and KOOS quality of life questionnaires and in the volume of the embolizing agent solution injected.

  pt-br

  Desfecho encontrado 4: Os dois agentes embolizantes utilizados foram igualmente eficazes na redução da dor crônica de joelho relativa à osteoartrite e no número e qualidade dos eventos adversos. Houve diferença, favorecendo a microesfera, nos questionários KOOS esportes e KOOS qualidade de vida e no volume da solução do agente embolizante injetado.

  en

  Expected outcome 5: To evaluate the reduction in the use of medications to control chronic pain after genicular artery embolization in all patients and compare the results between groups.

  pt-br

  Desfecho esperado 5: Avaliar a redução do uso de medicamentos para o controle da dor crônica após a embolização das artérias geniculares em todos os pacientes e comparar os resultados entre os grupos.

  en

  Outcome found 5: There was a significant reduction in the use of medications to control chronic pain after the genicular artery embolization procedure, with no statistical difference between the two embolizing agents.

  pt-br

  Desfecho encontrado 5: Houve redução significativa no uso de medicamentos para controle da dor crônica após o procedimento de embolização das artérias geniculares, sem diferença estatística entre os dois agentes embolizantes.

Summary Results

• Date posted: 09/19/2025 ^(mm/dd/yyyy)
• Date of first publication: 01/26/2024 ^(mm/dd/yyyy)
• Url for protocol: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35304614/

• Baseline char:

  en

  Patients over 18 years of age who present: 1. Diagnosis of knee osteoarthritis; 2. Presenting knee pain for at least six months; 3. Refractory to conservative treatment – ​​patients who have undergone at least three months of physical therapy and/or parenteral medication and/or undergone intra-articular corticosteroid injection without clinical improvement; 4. Kellgreen-Lawrence grades 1 to 3 on a weight-bearing knee radiograph; 5. Synovitis in the knee confirmed by MRI.

  pt-br

  Pacientes maiores de 18 anos que apresentem: 1.Diagnóstico de osteoartrite de joelho; 2. Apresentar pelo menos seis meses de dor no joelho; 3. Refratário ao tratamento conservador – pacientes que realizaram pelo menos três meses de fisioterapia e/ou utilização de medicamentos parenterais e/ou submetidos a infiltração intra-articular de corticoesteróides sem melhora clínica; 4. Graus 1 a 3 de Kellgreen-Lawrence no radiograma de joelho com carga; 5. Sinovite em joelho comprovada pela RM.

• Participants flow:

  en

  Seventy-two patients were selected for the study, 12 were excluded (10 due to additional knee abnormalities on MRI and 2 due to inability to understand the information). Fifty-two women and 8 men were enrolled in the study, with a total of 82 knees. Thirty patients were randomized to each group using block randomization. One arm underwent embolization using imipenem/cilastatin as the embolizing agent, and the other group, microspheres. Two patients in the I/C group and four patients in the microsphere group were lost to follow-up. Of these, one patient died unrelated to embolization at the 7-month follow-up. The death was due to respiratory complications secondary to COVID-19 infection. One patient in the I/C group did not attend the 3-month follow-up but returned at the 12-month follow-up, totaling 54 patients in the final data analysis.

  pt-br

  72 pacientes foram selecionados para o estudo, 12 foram descartados (10 por alterações adicionais do joelho na ressonância e 2 por não conseguirem entender as informações). Cinquenta e duas mulheres e 8 homens foram arrolados no estudo, com um total de 82 joelhos. 30 pacientes foram randomizados em cada grupo, utilizando randomização em bloco. Um braço realizou a embolização utilizando imipenem/cilastatina como agente embolizante e o outro grupo, microesferas. Houve perda de acompanhamento em dois pacientes no grupo I/C e quatro pacientes no grupo microesfera. Destes, um paciente sofreu óbito não relacionado a embolização no 7º mês de seguimento. O falecimento se deu por complicações respiratórias secundarias à infecção por COVID19. Um paciente do grupo I/C não compareceu no follow-up de 3 meses, mas retornou no de 12 meses, totalizando 54 pacientes na análise final dos dados.

• Adverse events:

  en

  The study recorded a total of seven minor procedure-related complications, divided between the treatment groups. The complication profile was similar between the two agents. The most frequent adverse event was temporary skin discoloration (SD), which occurred in 39 knees (47.55%), one of which was painful. There was no significant difference in this event between the groups (p=0.907). Most resolved spontaneously within the first hours post-procedure, even during the six-hour rest period following the puncture. One SD in the microsphere group was painful and resolved spontaneously within 24 hours, and one prolonged SD in the microsphere group resolved after 180 days, with only cosmetic complaints and the empirical use of 100mg aspirin and 20mg rivaroxaban in the first 30 days, as directed by the dermatology team.

  pt-br

  O estudo registrou um total de sete complicações menores relacionadas ao procedimento, divididas entre os grupos de tratamento. O perfil das complicações foi semelhante entre os dois agentes. O evento adverso mais frequente foi a descoloração cutânea (DC) temporária que ocorreu em 39 joelhos (47,55%), sendo um doloroso. Não houve diferença significativa desse evento entre os grupos (p=0,907). A maioria teve resolução espontânea nas primeiras horas pós-procedimento, ainda durante o período de seis horas de repouso da punção. Uma DC no grupo microesfera foi dolorosa com resolução espontânea em 24 horas e uma DC prolongada no grupo microesfera resolveu-se após 180 dias, com apenas queixas estéticas e a utilização empírica de AAS 100mg e rivaroxabana 20mg nos primeiros 30 dias, conforme orientação da equipe de dermatologia.

• Outcome measure:

  en

  The outcome measures used were the visual analog pain scale (VAS), the validated WOMAC (Western Ontario and McMaster Universities Osteoarthritis Index) and KOOS (Knee Injury and Osteoarthritis Outcome Score) questionnaires, and the use of weekly pain medications. Adverse events were assessed using the Society for Interventional Radiology classification and Magnetic Resonance Imaging.

  pt-br

  As medidas de desfecho utilizadas foram a escala analógica visual de dor (VAS), os questionários validados WOMAC (Western Ontario and McMaster Universities Osteoarthritis Index) e KOOS (Knee Injury and Osteoarthritis Outcome Score) e o uso de medicamentos para dor utilizados semanalmente. A avaliação dos eventos adversos utilizou a classificação da Society for Interventional Radiology e Ressonância Magnética.

• Results summary:

  en

  Both groups demonstrated significant improvement in VAS scores, reducing from baseline (mean 8.13, 95% CI: 7.76–8.51) to 2.74 (95% CI: 2.17–3.30) at 30 days (p<0.001) and stabilizing at 3.92 (95% CI: 3.20–4.63) by 12 months. WOMAC pain decreased by 68.4% at 30 days and 55.6% at 12 months in both groups. KOOS pain improved significantly in 89.5% at 30 days and 77.8% at 12 months, favoring microspheres with an additional 10-point increase at 90 days and 12 months with no statistical difference (p=0.074 and 0.081, respectively). Microspheres required a significant lower mean volume (1.5 ml, 95% CI: 1.2–2.02) compared to imipenem/cilastatin (2.0 ml, 95% CI: 1.5–3.2, p=0.003). No significant intergroup differences in clinical success or adverse events were observed. Technical success was 100%. There were no major complications, with transient livedo (47%) being the most frequent adverse event, resolving spontaneously in most cases and with no difference between embolic agents.

  pt-br

  Ambos os grupos mostraram melhora significativa no VAS, reduzindo da linha de base (média 8,13, IC de 95%: 7,76-8,51) para 2,74 (IC de 95%: 2,17-3,30) em 30 dias (p<0,001) e estabilizando em 3,92 (IC de 95%: 3,20-4,63) em 12 meses. O WOMAC dor diminuiu em 68,4% em 30 dias e 55,6% em 12 meses em ambos os grupos. O KOOS dor melhorou significativamente em 89,5% em 30 dias e 77,8% em 12 meses, favorecendo as microesferas com um aumento adicional de 10 pontos em 90 dias e 12 meses sem diferença estatística (p = 0,074 e 0,081, respectivamente). As microesferas exigiram um volume médio significativamente menor (1,5 ml, IC de 95%: 1,2-2,02) em comparação com imipenem/cilastatina (2,0 ml, IC de 95%: 1,5-3,2, p = 0,003). Não foram observadas diferenças significativas entre os grupos no sucesso clínico ou em eventos adversos. O sucesso técnico foi de 100%. Não houve complicações maiores, com livedo transitório (47%) sendo o evento adverso mais frequente, resolvendo-se espontaneamente na maioria dos casos e sem diferença entre os agentes embólicos.

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