Повреждения коленного сустава травматология


Травмы коленного сустава - причины, симптомы, диагностика и лечение

Травма коленного сустава – повреждение мягких тканей и костных структур, образующих коленный сустав. Относится к категории часто встречающихся травм. Может значительно различаться по степени тяжести – от легких ушибов до внутрисуставных раздробленных и многооскольчатых переломов. Чаще возникает при падении или ударе по колену. Сопровождается отеком, болью и ограничением движений. Обычно наблюдается гемартроз. Для диагностики используют рентгенографию, УЗИ сустава, артроскопию, КТ, МРТ и другие исследования. Лечебная тактика зависит от вида повреждения.

Общие сведения

Травма коленного сустава – одно из самых распространенных повреждений, что обусловлено высокой нагрузкой на этот сегмент и его анатомическими особенностями. Большинство травм легкие, возникают в быту (например, при падении на улице) и подлежат амбулаторному лечению в травмпункте. Кроме того, коленный сустав нередко страдает во время занятий различными видами спорта, при этом тяжесть и характер травм могут сильно варьировать.

Реже в травматологии встречаются повреждения колена в результате падений с высоты, автодорожной и производственной травмы. В таких случаях возрастает процент внутрисуставных переломов с нарушением целостности структур сустава. Лечение обычно осуществляется в условиях травматологического отделения. Возможны сочетания с другими повреждениями: черепно-мозговой травмой, переломами костей туловища и конечностей, а также разрывами полых и паренхиматозных органов.

Травмы коленного сустава

Ушиб коленного сустава

Ушибом коленного сустава называют повреждение мягких тканей, при котором отсутствуют признаки нарушения целостности каких-либо анатомических структур. Однако на микроскопическом уровне при ушибах страдают не только кожа и подкожная клетчатка, но и внутрисуставные элементы, что обуславливает явления реактивного воспаления, образование гемартроза или синовита. Признаки ушиба неспецифичны и могут выявляться при других травмах, поэтому диагноз выставляют после исключения остальных повреждений.

Пострадавший жалуется на боль. Сустав незначительно либо умеренно отечен, на коже нередко выявляется кровоподтек. Опора обычно сохранена, возможно ограничение движений и легкая хромота. При ощупывании определяется болезненность в зоне ушиба. Пальпация связок и костных элементов безболезненна, признаков патологической подвижности нет. Нередко в суставе скапливается жидкость (в первые дни – кровь, со 2-3 недели – выпот).

Для исключения других травм коленного сустава пострадавшего направляют на рентгенографию. Иногда назначают МРТ, УЗИ, КТ коленного сустава или артроскопию. Лечение осуществляется в травмпункте. При гемартрозе и синовите выполняют пункцию сустава. При легких ушибах рекомендуют покой, при тяжелых ушибах накладывают гипс на 2-3 недели. В первые сутки к колену советуют прикладывать холод, с третьего дня пациентов направляют на УВЧ. Назначают регулярные осмотры, по показаниям проводят повторные пункции. Срок нетрудоспособности колеблется от 2 до 4 недель.

Повреждение связок

Повреждение связок может быть полным либо частичным. Медиальная связка страдает при подворачивании голени кнаружи, латеральная – при подворачивании кнутри. Травмы передней и задней крестообразных связок (ПКС и ЗКС) образуются при прямых ударах и сложном многокомпонентном воздействии, например, переразгибании или развороте бедра при фиксированной голени. Подобные травмы коленного сустава часто выявляются у спортсменов (борцов, хоккеистов, легкоатлетов). В числе других причин – несчастные случаи в быту, ДТП и падения с высоты.

В момент травмы пострадавший чувствует интенсивную боль. Разрыв ПКС часто сопровождается щелчком, при разрыве ЗКС щелчок обычно отсутствует. Пациент жалуется на нестабильность сустава, ощущение смещения голени при движениях. В ходе осмотра выявляется припухлость и гемартроз. При разрыве ЗКС гемартроз может отсутствовать, поскольку при таких травмах иногда одновременно разрывается задняя часть капсулы сустава, кровь изливается в подколенную ямку, а потом распространяется по межфасциальным пространствам.

Ощупывание сопровождается резкой болью. При травмах медиальной и латеральной связок определяется боковая патологическая подвижность голени, при разрывах крестообразных связок выявляются симптомы переднего и заднего выдвижного ящика. В остром периоде исследования проводят после местной анестезии, при старой травме предварительное обезболивание не требуется. После стихания острых явлений сохраняются признаки нестабильности сустава. Чтобы избежать постоянного «подвихивания» больные вынуждены фиксировать ногу эластичным бинтом. Со временем развивается атрофия мышц, появляются признаки посттравматического артроза.

На рентгенограммах коленного сустава выявляется неравномерность суставной щели. На МРТ коленного сустава определяется нарушение целостности связки. Наиболее информативным диагностическим методом является артроскопическое исследование, позволяющее визуально оценить состояние связки, а в ряде случаев – и восстановить ее целостность. Лечение надрывов обычно консервативное. Выполняют пункцию сустава, накладывают гипс на 3-4 нед., по возможности отклоняя ногу в сторону травмированной связки. В последующем назначают ЛФК и массаж. При разрывах обычно требуется оперативное лечение – сшивание или пластика связки. После восстановления целостности связки назначают физиотерапевтические процедуры, осуществляют реабилитационные мероприятия.

Разрыв сухожилия четырехглавой мышцы и собственной связки надколенника происходит вследствие удара либо резкого сгибания голени при напряженных мышцах бедра. Появляется интенсивная боль и нарушение походки, нога пациента подгибается при ходьбе. Больной не может поднять выпрямленную ногу. Гемартроз отсутствует. Пальпация травмированной области болезненна, признаки патологической подвижности отсутствуют, ощупывание костных структур безболезненно.

Травму коленного сустава диагностируют на основании клинических признаков, при необходимости пациента направляют на МРТ. При надрывах проводят иммобилизацию в течение 3-4 нед., затем назначают физиотерапию, массаж, ЛФК и водные процедуры. При разрывах показано хирургическое вмешательство – шов сухожилия или связки. После операции назначают анальгетики, антибиотики и физиотерапию. Обязательно проводят ЛФК для предотвращения развития контрактуры коленного сустава, сохранения тонуса и силы мышц.

Повреждения менисков

Повреждения менисков – еще одна распространенная травма коленного сустава, часто возникающая у спортсменов (фигуристов, хоккеистов, лыжников, легкоатлетов). Нередко выявляется у танцоров, артистов балета и людей, занятых тяжелым физическим трудом. Без предшествующего травматического воздействия иногда образуется при гонартрозе. Тяжесть травмы коленного сустава может сильно различаться, возможны как небольшие надрывы, так и полные разрывы мениска или размозжения. В ряде случаев наблюдается сочетание с повреждением других структур сустава.

В остром периоде симптомы неспецифичны: отмечается боль, припухлость, ограниченность движений. В суставе обнаруживается жидкость. Через 2-3 недели явления острого воспаления стихают, и признаки повреждения мениска становятся более яркими. На уровне суставной щели при пальпации выявляется болезненный валик. Отмечаются повторные блокады сустава, возможен рецидивирующий синовит. Определяется ряд характерных симптомов: симптом Перельмана (боли при спуске по лестнице), симптом Штеймана (боль при вращательных движениях согнутой голенью), симптом Ландау (боль при сидении в позе «по турецки») и т. д.

Рентгенография при этой травме коленного сустава неинформативна и выполняется для исключения других повреждений. Для диагностики используется МРТ и артроскопия коленного сустава, реже – УЗИ коленного сустава. Лечебная тактика определяется видом и объемом повреждения. При небольших надрывах проводят консервативную терапию. При обширных разрывах с повторными блокадами, синовитом и болевым синдромом показано хирургическое вмешательство. Операциями выбора являются ушивание и резекция мениска. Полное удаление мениска осуществляют только в крайних случаях (при размозжении, множественных и/или тяжелых разрывах), поскольку после такой операции увеличивается вероятность развития артроза.

Переломы в области коленного сустава

Перелом надколенника образуется при падении на переднюю поверхность колена. Сопровождается интенсивной болью, припухлостью, гемартрозом и невозможностью удержать поднятую прямую ногу. Опора затруднена или невозможна. При пальпации надколенника может определяться «провал» - диастаз между отломками, образующийся из-за сокращения четырехглавой мышцы. Диагноз подтверждают при помощи рентгенографии коленного сустава. Лечение переломов без смещения консервативное – иммобилизация на 6-8 нед. При переломах со смещением показано оперативное вмешательство, в ходе которого отломки стягивают и соединяют между собой специальной проволокой. Затем назначают физиотерапию, массаж, ЛФК и обезболивающие. Срок восстановления колеблется от двух до трех месяцев.

Переломы мыщелков голени и бедра относятся к наиболее тяжелым травмам коленного сустава. Образуются в результате высокоэнергетического воздействия. Обычно сопровождаются повреждением других структур (связок, менисков). Нередко наблюдаются в составе сочетанной травмы. Проявляются острой болью, значительным отеком, гемартрозом и деформацией колена. Движения невозможны. При пальпации иногда определяется крепитация. Лечение, как правило, консервативное: скелетное вытяжение или гипс. При выраженном смещении проводят остеосинтез отломков винтами, пластиной или болтами-стяжками. Пациентам назначают ЛФК и физиотерапевтические процедуры, в восстановительном периоде проводят реабилитационные мероприятия.

Распространенные травмы, варианты лечения и профилактика

Колено - сложный сустав. Он движется как дверная петля, позволяя человеку сгибать и выпрямлять ноги, чтобы он мог сидеть, приседать, прыгать и бегать.

Колено состоит из четырех компонентов:

  • костей
  • хрящей
  • связок
  • сухожилий

Бедренная кость, широко известная как бедренная кость, находится в верхней части коленного сустава. Голень, или большеберцовая кость, составляет основание коленного сустава.Коленная чашечка или коленная чашечка покрывает место встречи бедренной и большеберцовой костей.

Хрящ - это ткань, которая смягчает кости коленного сустава, помогает связкам легко скользить по костям и защищает кости от ударов.

В колене четыре связки, которые действуют аналогично веревкам, удерживая кости вместе и стабилизируя их. Сухожилия соединяют мышцы, поддерживающие коленный сустав, с костями верхней и голени.

Есть много разных типов травм колена.Ниже приведены 10 самых распространенных травм колена.

1. Переломы

Любая из костей в колене или вокруг него может быть переломана. Чаще всего сломанная кость в суставе - это надколенник или коленная чашечка.

Большинство переломов колена вызывает сильная травма, например падение или автомобильная авария. Люди с остеопорозом могут сломать колени, просто ступив неправильным путем или споткнувшись.

2. Травмы передней крестообразной связки

Передняя крестообразная связка (ПКС) проходит по диагонали вниз от передней части колена, обеспечивая критическую стабильность сустава.Травмы ПКС могут быть серьезными и потребовать хирургического вмешательства.

Травмы ПКС оцениваются по шкале от одного до трех. Растяжение связок 1 степени - это легкая травма ПКС, а степень 3 - полный разрыв.

Спортсмены, занимающиеся контактными видами спорта, такими как футбол или футбол, часто травмируют свои крестообразные связки. Однако контактные виды спорта - не единственная причина этой травмы.

Неправильная посадка с прыжка или быстрое изменение направления движения может привести к разрыву ACL.

3. Вывих

Вывих колена происходит, когда кости колена не находятся в правильном положении и выравниваются.

При вывихе колена одна или несколько костей могут выскользнуть из своего места. Структурные аномалии или травмы, включая автомобильные аварии, падения и контактные виды спорта, могут вызвать вывих колена.

4. Разрывы мениска

Когда люди говорят о разрыве хряща в колене, они, вероятно, имеют в виду разрыв мениска.

Мениски - это два резиновых клина из хряща между бедренной и большеберцовой костью.Эти кусочки хряща могут внезапно порваться во время занятий спортом. Они также могут медленно рваться из-за старения.

Когда мениск разрывается в результате естественного процесса старения, это называется дегенеративным разрывом мениска.

При внезапном разрыве мениска можно услышать или почувствовать хлопок в колене. После первоначальной травмы боль, отек и стеснение могут усилиться в течение следующих нескольких дней.

5. Бурсит

Бурсы - это небольшие наполненные жидкостью мешочки, которые смягчают коленные суставы и позволяют сухожилиям и связкам легко скользить по суставу.

Эти мешочки могут набухать и воспаляться при чрезмерном использовании или постоянном давлении при стоянии на коленях. Это называется бурситом.

Большинство случаев бурсита несерьезны, и их можно лечить самостоятельно. Однако в некоторых случаях может потребоваться лечение антибиотиками или аспирация, при которой для удаления лишней жидкости используется игла.

6. Тендинит

Тендинит или воспаление коленного сустава известен как тендинит надколенника. Это травма сухожилия, соединяющего коленную чашечку с большеберцовой костью.

Сухожилие надколенника работает с передней частью бедра, разгибая колено, чтобы человек мог бегать, прыгать и выполнять другие физические упражнения.

Тендинит, часто называемый «коленом прыгуна», распространен среди спортсменов, которые часто прыгают. Однако любой физически активный человек может быть подвержен риску развития тендинита.

7. Разрывы сухожилий

Сухожилия - это мягкие ткани, соединяющие мышцы с костями. В колене чаще всего повреждается сухожилие надколенника.

Спортсмены или люди среднего возраста, занимающиеся физическими нагрузками, нередко порывают или перетягивают сухожилия. Прямой удар при падении или ударе также может вызвать разрыв сухожилия.

8. Травмы коллатеральных связок

Коллатеральные связки соединяют бедренную кость с большеберцовой костью. Травма этих связок - обычная проблема для спортсменов, особенно занимающихся контактными видами спорта.

Разрывы коллатеральных связок часто возникают в результате прямого удара или столкновения с другим человеком или предметом.

9. Синдром подвздошно-большеберцовой перевязи

Синдром подвздошно-большеберцовой перевязи распространен среди бегунов на длинные дистанции. Это вызвано тем, что подвздошно-большеберцовый бандаж, расположенный на внешней стороне колена, трется о внешнюю сторону коленного сустава.

Обычно боль начинается с незначительного раздражения. Он может постепенно достигать точки, когда бегун должен прекратить бегать на время, чтобы дать подвздошно-большеберцовой ленте зажить.

10. Травмы задней крестообразной связки

Задняя крестообразная связка находится на тыльной стороне колена.Это одна из многих связок, соединяющих бедренную кость с большеберцовой костью. Эта связка удерживает большеберцовую кость от слишком большого отклонения назад.

Травма заднего крестообразного сустава требует сильной силы, когда колено находится в согнутом положении. Этот уровень силы обычно возникает, когда кто-то сильно падает на согнутое колено или попадает в аварию, когда колено ударилось, когда оно согнуто.

.

Заболевания коленного сустава

Заболевания коленного сустава можно разделить на две большие группы:

1. Дегенеративные болезни

2. Травматические повреждения коленного сустава

На этой странице вы найдете информацию о наиболее распространенных картинах заболеваний обеих групп, а также описание соответствующих методов лечения.

Дегенеративные болезни коленного сустава

Коленный сустав человека - один из наиболее нагруженных суставов.Как и в случае тазобедренного сустава, уменьшение суставного хряща происходит в течение всей жизни, вплоть до полной потери хряща в суставе. В данном случае речь идет об артрозе. Артроз может поражать как отдельные части сустава (с внутренней и внешней стороны), так и весь коленный сустав.

Причины этого процесса разнообразны. Повреждение хряща при артрозе может быть вызвано обычными «процессами старения», травмами и деформацией оси нижних конечностей (X- или O-образные ноги).

Процесс старения - это непрерывный процесс потери эластичности суставного хряща. Течение болезни очень индивидуально, так как другие факторы играют неотъемлемую роль в прогрессировании болезни, например, лишний вес и упражнения. Повреждение хряща также может быть вызвано неправильной нагрузкой на сустав (основная нагрузка приходится на внутреннюю сторону коленного сустава при О-образной деформации нижних конечностей или на внешнюю при Х-образной деформации). Такая неправильная нагрузка может привести к развитию болезни уже в молодом возрасте.В таких случаях пациентам может помочь коррекционная операция оси нижней конечности (корригирующая остеотомия).

Пациентам пожилого возраста с частичным или полным артрозом коленного сустава проводится частичное или полное эндопротезирование коленного сустава. Информацию об этих операциях можно найти в разделе эндопротезирование коленного сустава.

Травма коленного сустава

Из-за прямого или косвенного воздействия на коленный сустав, помимо перелома бедра или голени в области коленного сустава, повреждение может произойти и в самом коленном суставе.

Это включает повреждение мениска, разрыв передней или задней крестообразной связки или боковых связок, а также повреждение суставного хряща.

В этих случаях для дальнейшего лечения и контроля течения заболевания важно получить точное представление о степени тяжести поражения. Для этого пациентам проводят такую ​​«операцию», как артроскопическое исследование коленного сустава (артроскопия). Преимуществом этого обследования является возможность определения степени повреждения и немедленного устранения многих повреждений.

.

Анатомия, травмы, лечение и реабилитация

Колено представляет собой сложную структуру и является одним из наиболее напряженных суставов в организме. Это самый крупный сустав, жизненно важный для движения и уязвимый для травм.

Колено является наиболее часто травмируемым суставом среди спортсменов-подростков. Ежегодно, по оценкам, получают 2,5 миллиона спортивных травм.

анатомия

Краткие сведения об анатомии колена

  • Колено - самый большой и сложный сустав в организме.
  • Колено соединяет бедренную кость, большеберцовую кость, малоберцовую кость (на внешней стороне голени) и коленную чашечку.
  • Колено является синовиальным суставом, то есть содержит капсулу, заполненную жидкостью.
  • Участие в спортивных и развлекательных мероприятиях является фактором риска травм колена.
  • Прямой удар по колену является серьезной травмой и требует немедленной медицинской помощи.

Колено - это шарнир, который отвечает за опору и движение. Он состоит из костей, мениска, связок и сухожилий.

Колено выполняет ряд функций:

  • поддерживает тело в вертикальном положении без необходимости работы мускулов
  • помогает опускать и поднимать тело
  • обеспечивает устойчивость
  • действует как амортизатор
  • позволяет поворачивать ногу
  • делает ходьбу более эффективной
  • помогает продвигать тело вперед

Ниже мы объясним основные компоненты анатомии колена.

Кости

Бедренная кость (бедренная кость), большеберцовая кость (голень) и надколенник (коленная чашечка) составляют кости колена. Коленный сустав удерживает эти кости на месте.

Надколенник - это небольшая кость треугольной формы, которая находится в передней части колена, внутри четырехглавой мышцы. Он покрыт самым толстым слоем хряща в теле, потому что выдерживает большие нагрузки.

Хрящ

В коленном суставе есть два типа хряща:

Мениск: это диски в форме полумесяца, которые действуют как амортизатор, так что кости колена могут перемещаться через свой диапазон движения без трения друг о друга.Мениски также содержат нервы, которые помогают улучшить баланс и стабильность и обеспечивают правильное распределение веса между бедренной и большеберцовой костью.

Колено имеет два мениска:

  • медиальный - на внутренней стороне колена, это самый большой из двух
  • латеральный - на внешней стороне колена

Суставной хрящ: находится на бедренной кости , верхняя часть большеберцовой кости и задняя часть надколенника; это тонкий блестящий слой хряща. Он действует как амортизатор и помогает костям плавно перемещаться друг над другом.

Связки

Связки - это жесткие и волокнистые ткани; они действуют как прочные веревки, соединяющие кости с другими костями, предотвращая чрезмерное движение и обеспечивая стабильность. Колено имеет четыре:

  • ACL (передняя крестообразная связка) - предотвращает скольжение бедренной кости назад по большеберцовой кости и большеберцовой кости от скольжения вперед по бедренной кости.
  • PCL (задняя крестообразная связка) - предотвращает скольжение бедренной кости вперед по голени или большеберцовой кости назад по бедренной кости.
  • MCL (медиальная коллатеральная связка) - предотвращает смещение бедра из стороны в сторону.
  • LCL (боковая коллатеральная связка) - предотвращает смещение бедренной кости из стороны в сторону.

Сухожилия

Эти жесткие ленты из мягких тканей обеспечивают стабильность сустава. Они похожи на связки, но вместо того, чтобы связывать кость с костью, они соединяют кость с мышцей. Самое большое сухожилие в колене - это сухожилие надколенника, которое покрывает коленную чашечку, поднимается вверх по бедру и прикрепляется к четырехглавой мышце.

Мышцы

Хотя технически они не являются частью коленного сустава, подколенные сухожилия и четырехглавые мышцы - это мышцы, которые укрепляют ногу и помогают сгибать колено.

Квадрицепс - это четыре мышцы, которые выпрямляют колено. Подколенные сухожилия - это три мышцы задней поверхности бедра, которые сгибают колено.

Ягодичные мышцы - средняя и малая ягодичные мышцы - также известные как ягодичные мышцы, расположены в ягодицах; они также важны для позиционирования колена.

Суставная капсула

Суставная капсула представляет собой мембранный мешок, который окружает коленный сустав.Он наполнен синовиальной жидкостью, которая смазывает и питает сустав.

Бурса

В коленном суставе имеется примерно 14 таких небольших мешочков, заполненных жидкостью. Они уменьшают трение между тканями колена и предотвращают воспаление.

Колени чаще всего травмируются во время занятий спортом, физических упражнений или в результате падения. Боль и отек, трудности с удержанием веса и нестабильность - наиболее частые симптомы травмы колена.

Растяжения и растяжения

Растяжения и растяжения - это травмы связок. Связки ACL и MCL травмируются чаще всего.

Эти травмы обычно случаются в таких видах спорта, как футбол, футбол и баскетбол, когда колено может испытывать резкое скручивающее движение, быстрое изменение направления или неправильное приземление в прыжке.

Часто слышен хлопок или щелчок с последующим отеком. Симптомы также включают болезненность по линии суставов и боль при ходьбе.

Разрыв мениска

Разрыв мениска обычно случается во время занятий спортом, когда колено скручивается, поворачивается или когда кто-то борется.

Даже нормальный износ в результате старения может ослабить мениск, что приведет к его разрыву простым неловким поворотом при обычной повседневной деятельности. Симптомами слезы обычно являются боль, скованность, припухлость, запирание и уменьшение диапазона движений.

Перелом

Чаще всего перелом возникает в результате травм, например, падений, дорожно-транспортных происшествий и контактов, связанных со спортом.Самая распространенная кость вокруг колена - коленная чашечка.

Чрезмерное употребление

Самая распространенная травма от чрезмерного перенапряжения - это «колено бегуна», свободный термин, который относится к нескольким расстройствам, включая синдром пателлофеморальной боли (PFPS). Эти болезненные состояния распространены среди таких спортсменов, как бегуны и велосипедисты.

Боль ощущается за коленной чашечкой или вокруг нее и может доходить до бедра или голени. Боль усиливается при активности и уменьшается в покое.

Все травмы колена должны быть осмотрены врачом как можно скорее.Базовое лечение распространенных травм колена включает покой, лед, возвышение и безрецептурные болеутоляющие, такие как ибупрофен.

Также важно начинать упражнения на укрепление и растяжку через 24–48 часов после незначительных травм или по рекомендации врача. Должен происходить постепенный возврат к нормальной деятельности. В некоторых случаях, например, при разрыве ПКС, для устранения повреждения требуется артроскопическая операция.

Кроме того, для правильного заживления может потребоваться кратковременный отдых и недопущение нагрузки на ногу.Костыли могут быть рекомендованы на ограниченное время, чтобы предотвратить дополнительную травму.

Физическая терапия часто показана, чтобы помочь человеку вернуться к безболезненному диапазону движений. Важным дополнением к терапии является продолжение программы домашних упражнений. Без адекватной реабилитации у человека будут постоянные проблемы с травмой колена. Цель лечения - восстановить стабильность, силу и подвижность.

Следующие советы могут помочь предотвратить распространенные травмы колена:

  • Разогрейтесь ходьбой и осторожно растягиваясь до и после занятий спортом.
  • Поддерживайте мышцы ног, используя лестницу, катаясь на велотренажере или работая с отягощениями.
  • Избегайте резких изменений интенсивности упражнений.
  • Заменить изношенную обувь. Выбирайте те, которые подходят правильно и обеспечивают хорошее сцепление с дорогой.
  • Поддерживайте здоровый вес, чтобы не давить на колени.
  • Всегда пристегивайте ремень безопасности.
  • Используйте наколенники при занятиях спортом, где можно травмировать колени.

Поддержание сильных и гибких мышц ног и своевременное обращение за медицинской помощью при всех травмах колена имеет важное значение для обеспечения точной диагностики и надлежащего лечения травмы.Кроме того, поддержание силы поддерживающих мышц ног и практика предотвращения травм помогут сохранить здоровье колена на протяжении всей жизни.

.

Хирургическое лечение дефектов суставного хряща коленного сустава: мы выигрываем?

Повреждение суставного хряща (AC) - распространенное заболевание. Для восстановления или регенерации дефектов хряща использовались многочисленные методы с разной степенью успеха. Три часто используемых метода включают стимуляцию костного мозга, восстановление хряща и регенерацию хряща. Эта статья фокусируется на текущем уровне доказательств, уделяя особое внимание методам регенерации хряща.

1.Введение

Травма переменного тока - распространенное заболевание колена. От него страдают люди любого возраста и пола. С постоянно растущим населением и активным образом жизни старшего поколения, частота травм переменного тока растет. В США проводится более 500 000 процедур по поводу повреждений хряща, и большинство из них представляют собой повторные процедуры, что свидетельствует о неэффективности хирургического лечения [1]. Сообщается, что частота дефектов хряща достигает 65% при рутинной артроскопии коленного сустава [2–5]; однако значение этих дефектов для симптоматики еще не ясно.Хантер сообщил о неспособности суставного хряща к регенерации в 1743 году [6]. Ранние хондральные поражения часто не обнаруживаются из-за недостаточного нервного питания, а отсутствие сосудов ограничивает восстановительный потенциал.

Целостность переменного тока важна по разным причинам. Во-первых, поражения хондры могут вызывать механические симптомы, такие как отек и боль. Во-вторых, прогрессирование остеоартрита ускоряется, как сообщают Mankin и Davis [7, 8]. Sahlstorm сообщил о рентгенологических доказательствах ОА у 100% пациентов с поражениями стадии II и III по Альбеку через 20 лет [9].И, в-третьих, сложность его структуры и функциональных свойств, таких как минимизация трения и увеличение площади контактной поверхности для уменьшения износа под нагрузкой, затрудняет ремонт этого материала.

AC работает не только для защиты подлежащей субхондральной кости, но также служит для минимизации трения и увеличения нагрузки на суставную поверхность. Таким образом, лечение потери переменного тока направлено на восстановление этих свойств. АК состоит из хондроцитов (5–10%), воды (65–80%), коллагена, больших отрицательно заряженных гидрофильных протеогликанов (аггрекан, гиалуронан) и более мелких гликопротеинов, таких как фибронектин и олигомерные белки хряща [10].Микроскопически, от поверхностного до глубокого, описаны четыре отдельные зоны AC [11]. Поверхностная зона состоит в основном из удлиненных хондроцитов. Коллагеновые волокна меньшего диаметра (в основном тип II) проходят в этом слое параллельно суставной поверхности. Переходная зона состоит из коллагеновых волокон большого диаметра. Глубокая зона имеет перпендикулярно расположенные волокна коллажей и высокое содержание протеогликана, и, наконец, есть зона кальцинированного хряща .Коллаген типа II является преобладающей формой (95%), но также встречаются типы VI, IX, X и XI (в основном в кальцинированном слое). По мере приближения хондроцитов к поверхностной зоне они становятся более плоскими, приобретая фибробластическую форму. Такое расположение клеток вместе с коллагеновой сетью в поверхностной зоне придает гиалиновому хрящу сопротивление сдвиговым силам, тогда как в поверхностной зоне белковая смазка, выделяемая хондроцитами, снижает коэффициент трения.

Повреждение AC может быть хрящевым или костно-хрящевым, если затрагивает подлежащую кость.Повреждение AC может быть травматическим или дегенеративным. В его этиологию вовлечены различные метаболические факторы, такие как ожирение, злоупотребление алкоголем и диабет, а также механические факторы, такие как нестабильность, травма и смещение суставов. [12]. Чистые хрящевые травмы безболезненны и плохо восстанавливаются из-за отсутствия кровоснабжения. Костно-хрящевые травмы заживают фиброзным хрящом вторично по отношению к начальной воспалительной реакции. Хотя мезенхимные клетки продуцируют коллаген I и II типов, восстановление в основном имеет фиброзно-хрящевой характер.В нем отсутствует упорядоченная структурная организация нормального гиалинового хряща, что приводит к ранней деградации и фрагментации [13].

При лечении дефектов переменного тока применялись как неоперационные, так и оперативные методы. Основная цель любого метода лечения - уменьшить боль и восстановить функцию. Неоперационные методы лечения включают потерю веса, физиотерапию для укрепления мышц, добавки гиалуроновой кислоты, инъекции стероидов и пероральный прием хондроитинсульфата [14–17].Оперативное лечение в широком смысле классифицируется по трем категориям, а именно: методы стимуляции костного мозга (BMS), методы, методы замены хряща, методы и методы регенерации хряща, методы. Эта статья направлена ​​на обзор современных концепций лечения дефектов суставного хряща в коленном суставе с особым упором на методы регенерации хряща.

2. Методы стимуляции костного мозга (BMS)
2.1. Методы сверления / микротрещин / абразии

Методы BMS направлены на стимулирование миграции мезенхимальных стволовых клеток в субхондральную кость.Технику микротрещин впервые описал Стедман [18]. Научная основа этого метода заключается в привлечении мезенхимальных стволовых клеток с поверхности кровоточащей кости. Они секретируют фиброзный хрящ, который в основном состоит из коллагена I типа. Такая восстанавливающая ткань может быть способна заполнить дефект, но у нее отсутствуют нормальные гистологические или биомеханические свойства гиалинового хряща. Следовательно, он имеет худшую устойчивость к сжимающим и сдвигающим силам и имеет тенденцию к ухудшению со временем [19].Более молодой возраст ассоциируется с лучшим результатом. В серии из 72 пациентов моложе 45 лет Steadman сообщил об улучшении результатов у 80% пациентов через 7 лет [19]. Kreutz et al. также показали лучшее радиологическое заполнение дефектов хряща с более высокими оценками коленного сустава по Цинциннати и ICRS у пациентов моложе 40 лет [20]. Снижение клинического исхода через 18–36 месяцев также более выражено у лиц старшего возраста [20]. Сравнение техники BMS с методами восстановления или регенерации обсуждается далее в следующих разделах.

3. Методы замещения хряща
3.1. Перенос аутотрансплантата хондроцитов и мозаичная пластика

Для замены хряща описаны два метода: перенос аутотрансплантата хондроцитов (ОАТ) и мозаичная пластика. ОАТ применяется с 1990-х годов [21]. Костно-хрящевые пробки берут с ненесущей поверхности ипсилатерального сустава и помещают в подготовленное цилиндрическое отверстие в области дефекта хряща. Ограничивающий фактор размера при ОАТ привел к развитию мозаичной пластики, при которой удаляются множественные небольшие костно-хрящевые пробки.Из-за множественных имплантаций конусов зазоры между заглушками создают неровную поверхность сустава [22]. Микротрещины в промежутках и введение остеогенного белка (BMP-7) использовались с разными результатами [23].

В связи с техническими трудностями и болезненностью донорского участка мозаичной пластики, ее использование нечасто. Однако наблюдается тенденция использования одиночных костно-хрящевых трансплантатов при изолированных дефектах хряща [24]. В серии из более чем 900 костно-хрящевых трансплантатов колена в течение 15 лет Hangody et al.сообщили о хороших или очень хороших результатах у 92% пациентов с дефектами бедренной кости, 87% в большеберцовой кости и 74% в пателлофеморальных суставах [25]. Другие авторы также сообщают от 84 до 88% о хороших или очень хороших результатах при 2–4-летнем наблюдении [26, 27]. По сравнению с имплантацией аутологичных хондроцитов (ACI), Bentley показал хорошие или отличные результаты у 88% пациентов с ACI по сравнению с 69% после мозаичной пластики [28]. С другой стороны, Horas et al. показали лучший клинический и гистологический исход при мозаичной пластике [29].

Осложнения костно-хрящевой трансплантации включают поражение донорского участка с риском пателлофеморального артрита 2,3% [25]. Описаны также неудовлетворительное заполнение дефекта хряща (особенно с трансплантатами> 8 мм в диаметре) и гипертрофия фиброзного хряща донорского участка [27, 30].

4. Методы регенерации хряща
4.1. Имплантация аутологичных хондроцитов (ACI)

Наиболее широко применяемым методом регенерации хряща является имплантация аутологичных хондроцитов (ACI), впервые описанная Бриттбергом в 1994 году [31].С тех пор ACI приобрела широкую популярность. ACI включает забор нормального хряща из не несущей части ипсилатерального сустава. Затем хондроциты расширяются in vitro и впоследствии имплантируются в хондральный дефект. Основная цель ACI - имплантировать хондроциты в дефект хряща, чтобы образовался гиалиновый хрящ, который по структурной организации и функциональным характеристикам очень похож на нормальный AC. ACI идеально используется при дефектах AC мыщелков бедренной кости, поскольку результаты поражения надколенника и большеберцовой кости несовместимы.ACI предпочтителен у более молодых пациентов без сопутствующей нестабильности связок и разрывов мениска. Для достижения оптимального результата могут потребоваться дополнительные процедуры, включая менискэктомию или стабилизацию связок. Для максимальной пользы также соблюдается строгий режим послеоперационной реабилитации. Противопоказания к ACI включают в себя септический артрит и воспалительный артрит, например ревматоидный, в анамнезе.

5. Хирургическая техника

ACI - это двухэтапная процедура. Для оценки поражения выполняется первоначальная артроскопия.От 3 до 4 хондральных биопсий AC берут с ненесущих поверхностей сустава (межмыщелковая вырезка, периферические края мыщелков бедренной кости). Затем образец транспортируется в лабораторию, где хондроциты выделяются с помощью ферментативного процесса. Затем хондроциты культивируют в течение 3-4 недель до тех пор, пока объем не увеличится в 30 раз для имплантации (примерно 12 миллионов хондроцитов). Обычно через 6 недель после первой операции проводится второй этап операции. В зависимости от локализации поражения выполняется медиальная или латеральная артротомия надколенника.Дефект обработан и обработан. Затем берется периостальный лоскут из проксимального отдела большеберцовой кости (также можно использовать медиальный мыщелок бедренной кости). Затем лоскут прикрепляют к дефекту (его камбиевый слой обращен к кости) со всех сторон, кроме верхней. Затем культивированные хондроциты вводятся под лоскут, и, наконец, лоскут также прикрепляется сверху. Для герметизации краев лоскута можно использовать фибриновый клей.

Послеоперационная реабилитация включает ранний диапазон движений с защитной нагрузкой на коленный ортез.Полная нагрузка обычно достигается через 8 недель. Затем начинается легкая тренировка сопротивления и равновесия. Через 3–4 месяца начинают упражнения для набора силы, и большинство врачей разрешают своим пациентам возобновить легкую атлетику через 6 месяцев. Возвращение к полноценным контактным видам спорта обычно не рекомендуется раньше, чем через 12–18 месяцев после процедуры.

6. Действует ли ACI?

Успех регенерации хряща зависит от его клинических, рентгенологических и гистологических результатов.В ряде обсервационных исследований были получены клинические результаты от хороших до отличных при краткосрочном и среднесрочном наблюдении [31–33]. При сравнении ACI и OATS, Horas показал аналогичные результаты для обеих процедур; однако скорость восстановления была медленнее с ACI [29]. Bentley показал хорошие или отличные результаты у 89% пациентов после ACI по сравнению с 69% после мозаичной пластики [28]. Дозин, с другой стороны, наблюдал улучшение у 88% пациентов после мозаичной пластики по сравнению только с 68% в группе ACI [34].Сарис сравнил имплантацию хондроцитов с техникой микропереломов и обнаружил лучшую гистоморфометрию хряща через 12 месяцев после имплантации хондроцитов; однако различий в клинических исходах (оценка по шкале KIIS, травмы колена и остеоартрита) через 12–18 месяцев не наблюдалось [35]. В другом рандомизированном контролируемом исследовании (РКИ) Knutsen не обнаружил различий в клинических и радиологических исходах между ACI и техникой микропереломов [36]. Сравнивая классический ACI с использованием периостального лоскута с коллагеновыми мембранами нового поколения типа I / III, Gooding et al.не наблюдали разницы в функциональном исходе через два года [37]. Аналогичное РКИ по сравнению ACI с матрично-индуцированным ACI, проведенное Bartlett et al. также не обнаружили существенной разницы между двумя методами [38].

К недостаткам процедуры ACI можно отнести гипертрофию трансплантата, при которой может потребоваться хирургическая обработка раны (36% случаев). Он включает две хирургические процедуры и требует больших затрат на культивирование хондроцитов in vitro. Из-за технических проблем, связанных с процедурой ACI, а также из-за необходимости большего хирургического воздействия, потребность в более простом и эффективном методе инъекции хондроцитов в сустав давно ощущалась [38, 39].Это привело к эволюции классической ACI в процедуры 2-го и 3-го поколения. ACI 2-го поколения использовали культивированные хондроциты, но заменили надкостничный лоскут резорбируемым коллагеновым матриксом. В методике 3-го поколения хондроциты высевают на коллагеновую мембрану I / III типа, а затем подвешивают к месту дефекта с помощью фибринового клея. Среди различных коммерчески доступных мембран наиболее часто выполняемая процедура называется матрикс-индуцированной имплантацией аутологичных хондроцитов (MACI, Genzyme Biosurgery, Кембридж, Массачусетс, США).Преимущества MACI заключаются не только в сокращении времени операции [40] и времени наложения жгута, но и в клинических результатах, аналогичных традиционным ACI.

Принцип метода MACI заключается в культивировании хондроцитов на биосовместимом трехмерном каркасе (очищенный и бесклеточный свиной коллаген), который затем имплантируется в дефект хряща [41]. MACI по-прежнему требует забор хондроцитов из нативного сустава. Общая процедура аналогична ACI 1-го поколения, за исключением того, что вместо надкостничного лоскута используется трехмерный каркас из коллагена I / III типа.В каркас предварительно засевают хондроциты. Клетки, выросшие на хрящевом каркасе, способны синтезировать компоненты матрикса хондроцитов, такие как хондроитинсульфат и гликозаминогликаны, а также белок S-100 (цитоплазматический маркер хондроцитов) [42, 43]. Комплекс каркас-хондроцит затем наносится непосредственно на дефект AC после обработки и приклеивается фибриновым клеем. Иногда для надежной фиксации при больших открытых дефектах требуется наложение швов. Поскольку для извлечения надкостничного лоскута расширенное рассечение не требуется, эту процедуру можно выполнить с помощью миниартротомии или артроскопии.После нанесения фибринового клея прикладывают давление в течение нескольких минут для достижения максимального сцепления. Преимущество этого метода заключается в более короткой продолжительности и в том, что его можно выполнять одновременно с другими процедурами, такими как реконструкция ПКС, остеотомия высокой большеберцовой кости и костная пластика [40].

В послеоперационном периоде сустав иммобилизован в разгибании. Через 10 дней начинается контролируемая программа реабилитации. Было показано, что непрерывное пассивное движение (CPM) стимулирует синтез гликозаминогликанов, коллагена типа II и хондроитинсульфата [44].Режим защищенной нагрузки обычно сохраняется в течение восьми - двенадцати недель. Пациенту не разрешается полностью заниматься спортом в течение примерно 18 месяцев. Ранняя ускоренная реабилитация (восемь недель) не показала отрицательного эффекта по сравнению с отсроченной реабилитацией (одиннадцать недель) при краткосрочном наблюдении (3 месяца) [45]. Недавно полученные данные показали лучший клинический результат при ускоренной реабилитации, включая раннюю нагрузку на вес и диапазон двигательных упражнений [46–48].

7.Превосходит ли MACI другие методы регенерации хряща?

MACI - это более новая методика, и данные о ее эффективности в лучшем случае скудны. В нескольких сериях случаев описана его эффективность и хорошие краткосрочные результаты; однако долгосрочное наблюдение отсутствует. Беренс, Эльберт, Вентура и Шнайдер и др. описали значительное улучшение показателей активности Тегнера Международного комитета по документации коленного сустава (IKDC) и показателей Лисхольма и Гиллквиста [46, 49–51]. Однако рандомизированные исследования Bartlett, Zeifang и Manfredini, сравнивающие результаты после MACI по сравнению со стандартным ACI с использованием периостального лоскута, не показали превосходства метода MACI [38, 52, 53].Zeifang et al. не отметили разницы в показателях IKDC, Tegner Activity Score и Short Form-36 через 12 и 24 месяца, тогда как лучшая эффективность наблюдалась с техникой ACI по шкале Lysholm и Gillquist [52]. Bartlett et al. также не наблюдали разницы в результатах после двух процедур [38]. Сообщается, что гипертрофия трансплантата составляет почти 25% в MACI; однако это не было связано с худшим клиническим исходом [54]. На моделях овец были проведены новые экспериментальные исследования по замене суставных хондроцитов предварительно дифференцированными мезенхимальными стволовыми клетками.Первоначальные результаты показали хорошее гистологическое восстановление с меньшей деградацией через 1 год по сравнению с классическими суставными хондроцитами [55]. Это, если окажется успешным на людях, может заменить необходимость первичной процедуры сбора хондроцитов.

8. Заключение

В заключение, поиск идеальной техники восстановления хряща продолжается. Технологии ремонта нового поколения показали некоторые надежды, но долгосрочный результат все еще неизвестен. Генетическая модуляция мезенхимальных стволовых клеток и хондроцитов вирусными и невирусными векторами также показала потенциал, но требует дальнейшей оценки.Чтобы доказать реальную пользу от этих дорогостоящих вмешательств, требуются долгосрочные данные. Хотя MACI показал хорошие первые результаты, его долгосрочная эффективность неизвестна. Артропластика с микропереломами и абразивным истиранием дешевы и проста в выполнении, но не обеспечивает долговременного восстановления. ОАТ и мозаичная пластика чрезвычайно сложны с технической точки зрения и имеют разные результаты. Поэтому восстановление суставного хряща остается предметом интенсивных исследований, и идеальное лечение еще не определено.

Конфликт интересов

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

.

Смотрите также