МЕТОД
Алгоритм хирургического лечения больных с рассекающим остеохондритом коленного сустава
Кафедра травматологии, ортопедии и военно-полевой хирургии, педиатрический факультет,
Российский национальный исследовательский медицинский университет имени Н. И. Пирогова, Москва
Для корреспонденции: Гурам Давидович Лазишвили
ул. Островитянова, д. 1, г. Москва, 117997; 89166575996; moc.liamg@zalmarug
Лечение патологии внутрисуставного гиалинового хряща является актуальной проблемой в ортопедии, а хирургическая коррекция локальных хрящевых дефектов на сегодняшний день одна из труднейших задач для врача.Частота встречаемости рассекающего остеохондрита мыщелков бедренных костей, или болезни Кёнига, среди всех заболеваний коленного сустава достигает 2%. Патология распространена в основном в возрастных группах 11–13 и 20–40 лет.
Ежегодно в Европе проводится более 300 тыс. операций по коррекции локальных внутрисуставных хрящевых дефектов коленного сустава [1]. Многие применяемые ранее методы хирургического лечения заболевания (рефиксация хрящевой пластины, туннелизация субхондральной кости и др.) довольно устарели и оказались малоэффективными. В 80–85% случаев зона рассекающего остеохондрита находится в области медиального мыщелка бедра, в 10– 20% случаев — в области латерального мыщелка бедра, в 4% случаев — на суставной поверхности надколенника и в 0,5–0,7% — в области межмыщелковой борозды бедренной кости. В 14–24% случаев болезнь Кёнига носит двусторонний характер [2].
Не до конца понятны причины, вызывающие поражение хряща при рассекающем остеохондрите. Среди них могут быть конституциональные и генетические факторы, ишемия, травма, болезнь перегрузки, нарушения процесса оссификации и др [3]. Возможно, что в основе патогенеза болезни Кёнига лежат ишемия и локальный некроз субхондральной кости с распространением на хрящевую ткань. Прогрессируя, рассекающий остеохондрит приводит к отделению нежизнеспособного субхондрального фрагмента и выпадению его в полость сустава.
Несмотря на разнообразие предложенных методик хирургического лечения болезни Кёнига, в том числе с применением результатов развития биотехнологии, остается много спорных вопросов [4–8]. Не прекращаются дискуссии по поводу необходимости одномоментного выполнения и костной, и хрящевой пластики. Отсутствие единого мнения и стандартов создает сложности в обосновании выбора тактики лечения больных с болезнью Кёнига, особенно у пациентов юношеского возраста с незакрытой зоной роста.
К сожалению, в настоящее время спектр возможностей отечественных хирургов при лечении больных с рассекающим остеохондритом крайне ограничен. Это связано с недоступностью широкого применения многих возможностей современных био- и клеточных технологий. Отсутствие отечественных аналогов и высокая стоимость импортных биоматериалов определяют экономическую нецелесообразность их использования в отечественных клиниках. Анализ отдаленных исходов лечения больных с рассекающим остеохондритом коленного сустава по методике костно-хрящевой аутотрансплантации («мозаичной» хондропластики), традиционно применяемой в настоящее время во многих отечественных клиниках, показал ее недостатки: частую невозможность полноценного восстановления конгруэнтности суставных поверхностей, как и самого дефекта; возникновение проблем в области патело-феморального сочленения. Одна из основных причин затруднений, возникающих интраоперационно при лечении обширных костно- хрящевых дефектов мыщелков бедренных костей, — это дефицит пластического материала. В данной работе представлены обоснование выбора и алгоритм оптимальной тактики хирургического лечения, рассекающего остеохондрита мыщелков бедренных костей в зависимости от стадии поражения хряща.
Дизайн исследования
Для обоснования выбора и создания алгоритма оптимальной тактики лечения был проведен анализ результатов лечения 184 больных с разнообразными хроническими полнослойными локальными хрящевыми и костно-хрящевыми повреждениями коленного сустава, прооперированных за период с 1995 по 2017 гг. в ГКБ № 1 им. Н. И. Пирогова.
Всех пациентов разделили на основную и контрольную группы. Пациентам первой группы в составе 86 человек были применены современные методики хирургической коррекции локальных дефектов хряща (моно или «мозаичная» костно-хрящевая ауто- или аллотрансплантация, технология индуцированного на матрице аутохондрогенеза, или технология AMIC, — имплантация коллагеновой матрицы с костной пластикой и без нее) [1, 2]. Контрольную группу составили 98 пациентов, прошедшие лечение по старым методикам коррекции локальных дефектов хряща (абразивная хондропластика, формирование микропереломов субхондральной кости, туннелизация) [2–5, 6].
Давность заболевания оценивалась со слов больных во время сбора анамнеза, а именно с момента появления первых жалоб до постановки диагноза. В качестве методов исследования и оценки результатов применяли клинико-функциональное обследование, магнитно- резонансную томографию (МРТ) и мультиспиральную компьютерную томографию (МСКТ), в пред- и послеоперационном периодах выполняли сравнительную оценку шкал: физической активности ICRS (ICRS — Международноe общество по восстановлению хряща), ВАШ (визуально-аналоговую шкала) и функционального состояния коленного сустава WOMAC [2].
Для исследования и оценки результатов при анализе выполненных компьютерных томограмм коленного сустава использовали шкалу Хаунсфилда. Оценку изображений, полученных при МРТ, делали по шкале MOCART [9–11]. Критерии включения в исследование: мужчины и женщины от 15 до 60 лет (средний возраст 40 ± 1,6 лет), наличие хронических полнослойных хрящевых дефектов коленного сустава 3-й и 4-й стадии по классификации ICRS. Критерии исключения: мужчины и женщины иного возраста, наличие свежих повреждений хряща, неполнослойный характер дефекта (1-я и 2-я стадии по классификации ICRS).
Отдаленные результат лечения (до 8 лет) были изучены нами у 70 больных (81,4%) основной группы и 78 больных (79,6%) контрольной группы. Результаты изучены не у всех пациентов по причине недоступности ряда больных для контакта и маленьких сроков, прошедших с момента операции. Ниже представлен разработанный нами алгоритм хирургического лечения больных с рассекающим остеохондритом коленного сустава, сформулированным нами на основании выполненного исследования и применяемый в нашей клинике.
Хирургическая коррекция рассекающего остеохондрита коленного сустава
- Пациенты с незакрытой зоной роста
В настоящее время для отечественных клиник доступно проведение нескольких вариантов хирургической коррекции локальных костно-хрящевых дефектов мыщелков бедренной кости, межмыщелковой борозды, надколенника. Выполнение костно-хрящевой трансплантации пациентов юношеского возраста с незакрытой зоной роста, на наш взгляд, нецелесообразно. Так же бесперспективна и рефиксация отделившейся некротизированной костно- хрящевой пластины. Имплантация коллагеновой матрицы (технология AMIC) на некротизированную субхондральную кость не приведет к ее регенерации. Нами верифицировано прогрессирующее разрушение субхондральной кости при применении технологии AMIC без костной пластики. Более подробно об этой технологии см. ниже.
Таким образом, методом выбора у пациентов данной возрастной группы остается методика создания сверлом тунеллей в субхондральной кости, основанная на репаративной способности мезенхимальных стволовых клеток, поступающих через выполненные отверстия [12]. В последние годы данную манипуляцию мы выполняем артроскопическим способом сверлом диаметром 3,5 мм с треугольной заточкой на конце и ограничителем глубины погружения в кость до 15 мм (рис. 1).
- Пациенты с закрытой зоной роста
«Мозаичная» костно-хрящевая аутотрансплантация
У пациентов с закрытой зоной роста, у которых площадь костно-хрящевого дефекта не превышает 10 см2, мы рекомендуем отдавать предпочтение «мозаичной» костно- хрящевой аутотрансплантации. Важно еще на этапе предоперационного планирования определить возможность проведения полноценной костно-хрящевой аутотрансплантации артроскопическим способом. Далеко не всегда удается артроскопически произвести полноценный забор донорских столбиков- трансплантатов, «мозаичную» пластику и восстановление конгруэнтности суставной поверхности [13, 14]. Как правило, это связано с ограниченными возможностями манипулирования в суставе инструментами через артроскопические доступы. В таких случаях более правильно выполнять «мозаичную» хондропластику открытым или мини-инвазивным способом [15].
Необходимо остановиться на одной важной детали в технике выполнения операции: на расположении трансплантатов. Для полноценного хондрогенеза и регенерации хрящевой поверхности дефекта, трансплантаты необходимо располагать максимально близко друг к другу, практически вплотную или с небольшим «нахлестом» на соседний столбик-трансплантат. Через 12 месяцев после оперативного лечения на выполненных контрольных компьютерных томограммах отмечалась хорошая костная и хрящевая регенерация в зоне «мозаичной» пластики (рис. 2).
В случаях, когда площадь костно-хрящевого дефекта превышала 10 см2, до начала 2017 г. мы отдавали предпочтение «мозаичной» костно-хрящевой аллотрансплантации. В качестве донорского алломатериала использовали лиофилизированные консервированные мыщелки бедренных костей. Стерилизацию алломатериалов проводили гамма-излучением. Техника операции и расположение столбиков-трансплантатов были аналогичными, как и при костно-хрящевой аутотрансплантации (рис. 3). Такая методика операции, на наш взгляд, имеет ряд преимуществ. Отсутствие необходимости забора аутологичных донорских столбиков-трансплантатов из боковых отделов коленного сустава значительно снижает время выполнения и травматичность операции. При небольших по площади поражениях мыщелка эту операцию можно выполнять и артроскопическим способом. Не возникает проблем с дефицитом пластического материала, что позволяет выполнить полноценную пластику костно-хрящевого дефекта с использованием аллотрансплантатов разного диаметра. Нет необходимости использовать биоматериалы, что значительно снижает стоимость операции. Эту технологию можно использовать при любой локализации костно-хрящевого дефекта в коленном суставе и не только в нем [16].
В настоящее время мы широко применяем комбинированную (ауто- и алло-) «мозаичную» костно-хрящевую трансплантацию (рис. 4). Анализ ее исходов показал более качественную регенерацию субхондральной кости и хрящевой поверхности мыщелка бедра. Представим несколько наших рекомендаций по использованию методики костно-хрящевой трансплантации:
- для полноценной пластики костно-хрящевого дефекта целесообразно использовать трансплантаты диаметром не менее 5–6 мм;
- для достижения полноценной регенерации необходимо столбики–трансплантаты располагать вплотную друг к другу или с небольшим «нахлёстом» с соседним столбиком трансплантатом;
- при костно-хрящевом дефекте площадью более 10 см2 необходимо еще на этапах предоперационного планирования адекватно оценить возможность полноценной пластики дефекта. При риске дефицита аутопластического материала оптимально выполнять комбинированную ауто- и аллопластику дефекта.
Техника формирования микропереломов в субхондральной кости по Стедману
С 2002 по 2005 годы при 3-й стадии локального поражения хряща контактных зон мыщелков бедренной кости, не превышающего 5 см2, мы широко использовали технику формирования микропереломов в субхондральной кости по Стедману [2, 4, 5]. Методика основана на стимуляции хондрогенеза стволовыми клетками, полученными через сформированные отверстия. Анализ результатов этих операций показал бесперспективность их выполнения в связи с отсутствием желаемого эффекта, в частности восстановления хрящевой ткани на пораженном участке. Отрицательные исходы операций еще раз доказывают, что для нормального хондрогенеза стволовые клетки должны быть фиксированы в зоне дефекта хряща в виде суперсгустка.
Методика индуцированного на матрице аутохондрогенеза (AMIC)
В последние годы для лечения полнослойных дефектов хряща все большую популярность приобретает методика индуцированного на матрице аутохондрогенеза (AMIC) (рис. 5). В ее основе лежит описанная выше репаративная способность мезенхимальных стволовых клеток, выходящих в полость сустава через отверстия, выполненные сверлом в субхондральной кости [17–22]. В результате туннелизации образуется «суперсгусток» из цитокинов и стволовых клеток красного костного мозга, который благодаря имплантации на костно-хрящевой дефект матрицы становится стабильным, стимулируя восстановление костной и формирование хрящеподобной ткани [23, 24]. Преимущества технологии индуцированного на матрице аутохондрогенеза очевидны: малоинвазивность процедуры; возможность восстановления крупных дефектов хряща; простота хирургической техники; доказанная эффективность: у пациентов снижалась интенсивность болевого синдрома, а в ряде случаев он полностью проходил и восстанавливалась функция коленного сустава, что в результате увеличивало удовлетворенность больных результатами лечения.
На сегодняшний день для восстановления хрящевой ткани коллагеновая матрица является ведущим биологическим материалом, положительно влияющим на дифференцировку стволовых клеток и хондрогенез. Операцию считаем показанной при полнослойных дефектах гиалинового хряща, без поражения субхондральной кости (3-я стадия по классификации ICRS). Обязательные условия для проведения — наличие здорового гиалинового хряща, окружающего дефект, жизнеспособной субхондральной кости и неизмененной механической оси нижней конечности. Противопоказаниями к операции считаем наличие множественных хрящевых дефектов, в том числе «целующихся повреждений»; распространенный остеоартроз коленного сустава; системные аутоиммунные заболевания; обусловленную повреждениями связок и менисков нестабильность коленного сустава; вальгусную или варусную деформацию голени, требующую выполнения корригирующих операций; аллергические реакции на коллаген.
Особенно пристальное внимание следует уделять состоянию субхондральной кости, выраженный склероз которой указывает на ее нежизнеспособность. Считаем необходимым выполнение санации нежизнеспособной кости до здоровых кровоточащих слоев с костной пластикой дефекта. Отсутствие «кровяной росы» после выполнения туннелизации субхондральной кости свидетельствует о нежизнеспособности, что должно насторожить хирурга. В таких случаях имплантация коллагеновой матрицы без костной пластики бесперспективна. Представим несколько наших рекомендаций, сделанных на основании анализа отдаленных исходов применения технологии индуцированного на матрице аутохондрогенеза у наших пациентов: – имплантация коллагеновой матрицы показана только при здоровой и стабильной субхондральной кости; – при глубоких (более 5 мм) локальных поражениях субхондральной кости показана костная пластика костно-хрящевого дефекта; – одномоментная пластика костно-хрящевого дефекта биокомпозитной костью и имплантация матрицы бесперспективны; – при предоперационном планировании необходимо учитывать уровень физической активности пациентов. К сожалению, технология индуцированного на матрице аутохондрогенеза и спорт высших достижений несовместимы.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Анализ результатов лечения пациентов, оперированных в нашей клинике, доступных материалов, данных литературы и технических возможностей позволил нам оптимизировать алгоритм хирургического лечения пациентов с рассекающим остеохондритом коленного сустава и сделать определенные выводы:
- у пациентов с незакрытой зоной роста показано удаление нежизнеспособной хрящевой пластины, санация костно-хрящевого дефекта и туннелизация субхондральной кости;
- при полнослойных локальных дефектах хряща без поражения субхондральной кости оптимальна технология индуцированного на матрице аутохондрогенеза;
- при локальных остеохондральных дефектах площадью менее 10 см2 методом выбора может быть «мозаичная» костно-хрящевая аутотрансплантация;
- при локальных костно-хрящевых дефектах площадью 10–15 см2 целесообразно выполнение комбинированной «мозаичной» костно-хрящевой трансплантации.
В заключение стоит отметить, что объективный анализ ошибок и осложнений во многом позволил нам изменить сложившиеся стереотипы в отношении выбора тактики лечения локальных хрящевых и костно-хрящевых дефектов мыщелков бедра, отказаться от ряда бесперспективных технологий, усовершенствовать методики операции. Несмотря на это, в проблеме хирургического лечения, рассекающего остеохондрита коленного осустава остается много спорных вопросов.