Оценка современных методов хондропластики дефектов гиалинового хряща коленного сустава

Оценка современных методов хондропластики дефектов гиалинового хряща коленного сустава

А. А. Стадников, Г. М. Кавалерский, С. В. Архипов, В. П. Павлов 1, С. А. Макаров 1,

М. А. Макаров 1 ММА имени И. М. Сеченова, Москва 1ГУ Институт ревматологии РАМН, Москва

Дефекты гиалинового хряща коленного сустава могут возникать из-за травмы, рассекающего остеохондрита, остеоартроза, воспалительных ревматических заболеваний, аваскулярного некроза субхондральной кости и хряща. В настоящее время наибольшие успехи достигнуты при лечении хондральных и остеохондральных дефектов в коленном суставе, возникших в результате рассекающего остеохондрита и травм. Рассекающий остеохондрит (РО) — это локализованное заболевание, характеризующееся отделением остеохондрального фрагмента от прилегающего к нему хряща сустава и расположенной под ним субхондральной кости. Этиология заболевания остается неясной. Традиционно РО делят на юношеский и взрослый типы, в зависимости от закрытия физиса. Прогноз заживления повреждения РО и, следовательно, необходимость дальнейшего лечения часто определяются как степенью развития скелета, так и тяжестью локального повреждения. Для более молодых пациентов, у которых процесс роста не завершен, прогноз лечения более благоприятный [9,15].

До недавнего времени наиболее распространенными методами лечения дефектов хряща коленного сустава оставались лаваж сустава и дебрид-мент суставной поверхности. Приблизительно у 2/3 больных после таких процедур наблюдалось улучшение состояния на протяжении 3 лет. У больных с гонартрозом в 52% случаев наблюдалось улучшение состояния, однако спустя 3 года эта цифра снижалась до 44% [9]. Было доказано, что по эффективности дебридмент превосходит лаваж [13]. При остеоартрозе в случаях дегенерации суставного хряща до ГГГ-ГУ степени по Outerbridge артроскопический лаваж и дебримент оказались

Адрес: Москва,ММА им. Сеченова

Тел/факс: (499)615-93-66

неэффективными [15]. В таких случаях было предложено заполнять дефект фибрином. Для этого при артроскопии производилась абразия хряща, тун-нелизация и микрофрактурирование субхондраль-ной кости [19]. Абразивная артропластика заключается в её обработке до появления петехиального кровотечения. Туннелизация представляет собой множественное рассверливание субхондральной кости. Аналогичные цели преследует ее обработка с помощью специального перфоратора, в результате чего поверхность дефекта покрывается множественными микропереломами. Данные операции приводят к нарушению целостности кости для того, чтобы элементы костного мозга получили доступ из глубины губчатой кости на поверхность дефекта. Вначале формируется фибриновый сгусток, а затем, как было установлено при повторных артроскопи-ях, в области дефекта ообразуется фиброзная ткань или волокнистый хрящ [12, 15[. Ряд исследований показал ухудшение состояния больных в короткие сроки после операции, по-видимому, из-за того, что новообразованная ткань уступает по своим биомеханическим свойствам гиалиновому хрящу [15[.

Таким образом, возникает необходимость поиска новых оперативных методов для лечения дефектов покровного хряща коленного сустава. В современной отечественной литературе описываются результаты исследований, преимущественно экспериментальных, которые показали, что восстановление полнослойных повреждений гиалинового хряща в коленном суставе после субхондральной туннели-зации, абразии и формирования микропереломов происходит преимущественно за счет волокнистой соединительной ткани и волокнистого хряща, и что мозаичная хондропластика эффективна при замещении небольших дефектов покровного хряща [1,

3, 4, 5].

В работе Д. А. Маланина, Писарева В. Б., Михайлова Р. А. и др. из Волгоградской медицин-

ской академии рассматриваются результаты пластики полнослойных дефектов покровного хряща коленного сустава цилиндрическими костно-хрящевыми ауто- и аллотрансплантатами малого размера [2[. В эксперименте на 11 собаках (21 коленный сустав) проведено сравнительное изучение процесса приживления и перестройки цилиндрических костно-хрящевых ауто- и аллотрансплантатов малого размера, пересаженных в область полнослойных дефектов покровного хряща мыщелков бедренной кости в форме мозаики. У животных под внутривенным наркозом производили артротомию коленного сустава и в межмыщелковой области бедренной кости формировали полнослойный дефект покровного хряща размером 20-25x10 мм. В свежих и консервированных аллотрансплантатах происходил одинаковый по содержанию процесс перестройки, который завершался к 4 месяцам полным замещением их суставных поверхностей фиброзно-хрящевой тканью. Использование ауто-и аллотрансплантатов для «мозаичной» пластики позволило возместить большие по размеру дефекты покровного хряща у животных (р<0,05). Авторами отмечается перспективность клинического применения «мозаичной» аутопластики.

В целом в отечественной литературе сохраняется недостаток публикаций о клинических исследованиях по современным видам хондропластики.

Ф В работах иностранных авторов рассматриваются

такие методы восстановления покровного хряща коленного сустава, как различные виды остеохон-дральной трансплантации, микрофрактурирование субхондральной кости, а также операции, выполняемые с помощью коллагеновой мембраны: имплантация собственных хондроцитов и индуцированный хондрогенез.

Остеохондральная трансплантация (с использованием подлежащей кости) нацелена на максимально полное срастание костей, поскольку хрящевая ткань у взрослых обладает ограниченным регенеративным потенциалом и плохо срастается с прилегающим хрящом. Данный подход к лечению включает проведение всего одной операции и обеспечивает надежную пересадку жизнеспособного остеохондрального блока. При дефектах, меньших либо равных 2 см2, показана «мозаичная» пластика, а при больших дефектах — пластика крупными аллоостеохондральными трансплантатами [7, 21].

В иностранной литературе в ряде исследований результаты мозаичной хондропластики оценивались как удовлетворительные через 2 и 7 лет после операции при относительно небольших (не более 2,5 см2) повреждениях бедренного мыщелока типа ГГГ или IV по Outerbridge (международная классификация повреждения хряща) у пациентов молодого или среднего возраста [6, 16]. Вызывает интерес указание на отсутствие статистически значимых ухудшений при средне- и долгосрочном послеоперационном наблюдении, что свидетельствует об

устойчивости результатов и действенности этого метода при соблюдении правильных показаниий

[14, 21].

Наилучшие результаты были получены при лечении изолированных повреждений с небольшими остеохондральными сегментами при РО, а также начальных посттравматических дефектов колена. Метод был эффективно использован при лечении очагов хондромалации коленной чашечки и аваску-лярного некроза, хотя исход при таких заболеваниях менее предсказуем [16].

Имплантация собственных хондроцитов, культивированных на коллагеновой матрице (ИСХКМ) представляет собой новый метод лечения локальных полнослойных дефектов хряща. В иностранной литературе имеется достаточное количество исследований, свидетельствующих об эффективности данного метода [8, 10, 11, 19]. Появились долгосрочные результаты после ИСХКМ. P. Behrens, T. Bitter, B. Kurz и другие из Германии в 2005 г. завершили проспекивное клиническое исследование, призванное подтвердить объективное и субъективное клиническое улучшение за период 5 лет после операции [8[. Тридцать восемь пациентов с локализованным дефектом гиалинового хряща в коленном суставе перенесли ИСХКМ. Четыре разных клинических шкалы (Meyer, Tegner-Lyshom, Lysholm-Gillquist и ICRS), а также результаты шести артроскопий и биопсий регенерата составили базу этого исследования. Стало возможным получить результаты пятилетнего наблюдения у 11 пациентов. Восемь из них оценивали функцию оперированного коленного сустава как «улучшившуюся» или «значительно улучшившуюся». Три из четырех клинических шкал показали значительное улучшение в сравнении с дооперационным уровнем. Одна шкала, Tegner-Lysholm, также выявила улучшение, которое, однако, не было статистически значимым (р>0,05). Заметная положительная динамика, согласно трем клиническим шкалам, после 5 лет наблюдения говорит о том, что ИСХКМ является эффективной альтернативой в лечении локальных полнослойных дефектов гиалинового хряща в коленном суставе. Однако необходимо отметить, что данная операция оказывается достаточно дорогой из-за высокой стоимости матрицы.

В исследовании, проведенном в Королевском Национальном Ортопедическом госпитале, Великобритания, рассматриваются результаты семилетнего клинического наблюдения за 61 больным после ИСХ на коллагеновой мембране [22[. Средний размер дефекта составил 3,19 см2. Для оценки состояния больных использовали клинические шкалы Modified Cincinnati, Patient Functional Outcome и Lysholm & Gilchrist. В результате исследователи пришли к выводу, что функциональное состояние коленного сустава после ИСХКМ значительно улучшается, причем положительная динамика продолжается на протяжении 7 лет после операции (р<0,0001).

НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕВМАТОЛОГИЯ № 6, 2008

В другой работе, выполненной в Лондоне, быда выявлена корреляция между временем, прошедшим с момента операции ИСХКМ, и гистологическими результатами исследования регенерата [22]. Пациенты были разделены на две группы: у больных из группы А биопсия регенерата бралась в пределах двух лет после операции, из группы В — после двух лет, затем был проведен ретроспективный анализ полученных данных. Результаты биопсий показали, что в группе А (n=92) у 20% пациентов регенерат был представлен гиалино-подобной хрящевой тканью, а превалировали пациенты с фиброзной хрящевой тканью в регенерате (58%). Напротив, в группе В (n=23) у большинства больных полученная при биопсии ткань оказалась гиалино-подобным хрящом (48%). Была выявлена положительная корреляция между временем, прошедшим после операции и типом регенерирующей ткани (р=0,017). Таким образом, данные результаты говорят о том, что у пациентов после ИСХКМ с течением времени фиброзо-хрящевая ткань регенерата может заменяться на гиалиновую хрящевую.

Еще один метод — микрофрактурирование суб-хондральной кости, показал свою эффективость в лечении полных повреждений гиалинового хряща коленного сустава [5, 17]. Микрофрактурирование направленно на обеспечение стимуляции костного мозга. Микропереломы субхондральной кости позволяют находящимся в красном костном мозге стволовым клеткам и цитокинам попасть в зону дефекта и сформировать фибриновый сгусток. Эти клетки пролиферируют и дифференцируются, приобретая морфологические черты хондроцитов, продуцирующих хрящевую ткань, заполняющую зону дефекта [5, 17, 20].

Между 1986 и 1997 годами в США, J. Steadman провел операцию микрофрактурирования по поводу полных повреждений гиалинового хряща у 25 действующих игроков Лиги американского футбола [17]. Средний срок послеоперационного наблюдения составил 4,5 лет (от 2 до 13 лет). Результаты клинического обследования до операции и после были оценены с помощью шкалы Lysholm по таким параметрам, как боль, отек, функциональное состояние и уровень активности. Девятнадцать игроков (76%) вернулись в спорт на следующий после операции сезон. Шесть пациентов завершили спортивную карьеру по разным причинам. За период наблюдения боль и отек стали беспокоить меньше; спортсмены стали легче переносить физические нагрузки (бег, приседание). Увеличилась активность в повседневной жизни, при выполнении энергоемкой работы и при занятиях спортом (р<0,05). Те, кто вернулся в профессиональный спорт после операции микрофрактурирования, в среднем провели 4,6 сезонов (в диапазоне от 1 до 13) и 56 игр (в диапазоне от 2 до 183). Девять игроков (36%) продолжили активное участие играх.

В Германии было проведено исследование оцен-

ки лечения локальных дефектов гиалинового хряща коленного сустава посредством хондропластики коллагеновой матрицей с микроостеоперфорацией субхондральной кости за трехлетний период [22]. Средний размер дефекта составил 3,86 см2. Результаты оценивались проспективно с использованием субъективных и объективных клинических шкал, биопсий с гистологической оценкой регенератов и клинического наблюдения. В соответствии с полученными данными, боль значительно уменьшилась (с 6,1 до 1,8 по 10-балльной шкале, p<0,001), субъективная функция коленного сустава улучшилась с 4,6 до 7,5 баллов (р< 0,001). Изучение четырех биоптатов показало приемлемый результат, свидетельствующий о формировании суставной поверхности, заполнении дефекта и интеграции регенерата к здоровому хрящу. Восемьдесят три процента пациентов были удовлетворены функциональными результатами. Обобщая, можно утверждать, что индуцированный с помощью матрицы хондрогенез и ИСХКМ являются минимально инвазивными и эффективными методами лечения локальных дефектов гиалинового хряща коленного сустава средних и больших размеров. К преимуществам первого метода следует отнести экономичность и одномоментность.

На клинической базе ММА имени Сеченова в ГУ Институте ревматологии РАМН нами выполнено 3 операции по хондропластике коллагеновой матрицей с микроостеоперфорацией субхондраль-ной кости. У одного больного был РО, у двух — трансхондральный перелом в коленном суставе. Одномоментно в ходе операции производился деб-ридмент, микроостеоперфорация субхондральной кости и фиксация швами к покровному хрящу коллагеновой мембраны Chondro-Gide. Для оценки состояния больных применялись клинические шкалы SF-36, Insall.

Срок послеоперационного наблюдения составил от шести до восемнадцати месяцев. Отмечено, что через два месяца после операции средние показатели физической активности пациентов в повседневной жизни снизились на 6,33% по сравнению с дооперационными, средние показатели функции коленного сустава упали на 8,33%, а боли уменьшились в среднем на 11,17%. Снижение физической активности и функции, на наш взгляд, объясняется фиксацией оперированной конечности в брейсе. У больных со сроком наблюдения более полугода зафиксированы отличные и хорошие результаты по всем трем параметрам. Значения функции находились в пределах 85-100 по 100-балльной шкале соответствующего блока Insall, боль была, согласно шкале SF-36, очень слабая и слабая, показатели физической активности — в пределах от 22 до 30 при максимуме в 30 баллов блока «физическая активность» опросника SF-36. Послеоперационные показатели больного с РО несильно отличались от таковых у пациентов с трансхондральными пере-

НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕВМАТОЛОГИЯ № 6, 2008

ломами. Таким образом, нам представляется перспективным использование хондропластики коллагеновой матрицей с микроостеоперфорацией субхондральной кости у больных с рассекающим

ЛИТЕРАТУРА

1. Маланин Д. А., Писарев В. Б., Михайлов Р. А.и др. Влияние способов мезенхимальной стимуляции на заживление хронических полнослойных дефектов суставного гиаоинового хряща. Сб. матер. IV Конгресса РАО, 2001, 12-13

2. Маланин Д. А., Писарев В. Б., Михайлов Р. А. и др. «Мозаичная пластика» больших дефектов покровного хряща мь щелков бедренной кости в коленном суставе: Сб. матер. IV Конгресса РАО, 2001, 51

3. Маланин Д. А., Михайлов Р. А., Черезов Л. Л. и др. Накостничная пластика дефектов покровного хряща в эксперименте. Матер. 58-й итоговой научн. Конференции студентов и молодых ученых Волгоградской мед. акад., Волгоград, 2000, 15

4. Черезов Л. Л. Пластика полномлойных дефектов покровного хряща коленного сустава цилиндрическими костно-хрящевыми ауто- и аллотрансплантатами малого размера. (Экспериментальное исследование). Вест. травматол. ортопед. им. Приорова, 2000, 2, 216-22

5. Черезов Л. Л. Применение артроскопической артропластики при лечении больных с дегенеративными заболеваниями коленного сустава. Вест. хирург. им. И. И. Грекова, 1999, 158, 4, 45-49

6. Atic O., Uslu M., Eksioglu F. Osteochondral multiple autograft transfer (OMAT) for the treatment of cartilage defects in the knee joint. Bull. Hosp. Joint Dis., 2005, 63, 37-40

7. Barber F., Chow J. Arthroscopic chondral osseous autograft transplantation (COR procedure) for femoral defects. Arthroscopy, 2006, 22, 10-16

8. Behrens P., Bitter T., Kurz B. et al. Matrix-associated autologous chondrocyte transplantation/implantation (MACI/MATI) 5-year follow-up. Knee, 2006, 13, 194-202

9. Brittberg M. Treatment of deep cartilage defects in the knee with autologous chondrocyte transplantation. New Engl. J. Med., 1994, 331, 889-895

10. Brittberg M. Rabbit articular cartilage defects treated with autologous cultured chondrocytes. Clin. Orthop., 1996, 326, 270-283

остеохондритом и трансхондральным переломом в коленном суставе, что требует дальнейших исследований в этой области.

11. Chow J. Hantes M., Houle J. et al. Arthorcopic autogenous osteochondral transplantation for treating knee cartilage defects: a 2- to 5-year follow-up study. Arthroscopy, 2004, 20, 681-690

12. Dzioba R. The classification and treatment of acute articular cartilage lesions. Arthroscopy, 1988, 4,7280

13. Hubbard M. Articular debridment versus washout for degeneration of the medial femoral condyle. J. Bone Surg., 1996, 78-B, 217-219

14. Jackson D. Articular cartilage degeneration: The impact in the new millennium. Clin. Orthopaed. Rel. Res., 2001, 391S, 14-25

15. Johnson L. Arthroscopic abrasion arthroplasty historical and pathologic perspective: present status. Arthroscopy, 1986, 2, 54-69

16. Marcacvi M. Arthroscopic autologous osteochondral grafting for cartilage defects of the knee: prospective study results at a minimum 7-year follow up. Sports Med., 2007, 35, 12, 2014-2022

17. Steadman J. The microfracture technique in the treatment offull-thickness chondral lesions of the knee in national football league players. J. Knee Surg., 2003, 16, 83-86

18. Steinwachs M. Autologous chondrocyte implantation in chondral defects of the knee with a type I/IIIcollaen membrane: a prospective study with a 3-year follow-up. Arthroscopy, 2007, 23, 4, 381-387

19. Steinwqchs M., Kreuz P. Clinical results of autologous chondrocyte transplantation (ACT) using a collagen membrane. Cart Surg. Future Persp., 2003, Berlin,37-47

20. Steinwqchs M., Kreuz P. Combinations of different cartilage resurfacing techniques. Zeitschrift für Orthopädie und ihre Grenzgebiete, 2003, 141, 625628

21. Zanasi S. Basic science, clinical repair and reconstruction of articular cartilage defects: current status and prospects, 2006, Bologna, 93-103

22. 7th World Congress of the International Cartilage Repair Society. Warsaw, Poland, Abstractbook, 2007, 140-141, 160, 144

Поступила 03.09.08