Артроскопическое лечение остеоартроза коленного сустава

Остеоартроз (ОА) является наиболее распространенным заболеванием и одной из основных причин инвалидности у людей среднего и пожилого возраста, серьезно снижая качество жизни пациентов и социальную продуктивность. В связи со старением населения многие страны вступили в стареющее общество. В Китае число людей старше 60 лет в настоящее время превышает 130 млн. человек, и ожидается, что к 2015 году общее число людей старше 60 лет превысит 200 млн. человек. По оценкам ВОЗ, 10% населения мира старше 60 лет страдает ОА, 80% пациентов с ОА имеют нарушения подвижности, а 25% не могут выполнять повседневную деятельность. Распространенность ОА в 20-летней возрастной группе составляет всего 20%, в то время как в 70-летней — 85%. По статистике, в США около 40 млн. взрослых страдают артритом, из которых на долю ОА приходится 43%, причем 90% женщин и 80% мужчин старше 65 лет страдают этим заболеванием. По мере старения населения планеты заболеваемость ОА с каждым годом увеличивается во всем мире, а дегенеративные заболевания суставов у пожилых людей становятся сегодня одной из важнейших тем медицинских исследований. Усиление исследований возрастных остеоартритических заболеваний способствует улучшению качества жизни пожилых людей, социально-экономическому развитию и укреплению здоровья нации. Раздел I. Этиология остеоартроза Впервые понятие «остеоартроз» (сокращенно ОА) было предложено Garrod в 1890 г., когда под этим заболеванием понимались функциональные изменения в костях и суставах, обусловленные воспалительным процессом в них. Остеоартроз — хроническое дегенеративное остеоартритическое заболевание пожилых людей, основным патологическим признаком которого являются дегенеративные изменения суставного хряща с поражением менисков и синовиальной оболочки. Точная этиология ОА остается неясной. В настоящее время считается, что он связан с возрастом, механическим износом и импинджментными факторами, а также с иммунным ответом, свободными радикалами, повышенным внутрикостным давлением и цитокинами, что еще не до конца изучено. Важным фактором при ОА является возрастной фактор, поскольку с возрастом неизбежно происходит дегенерация суставного хряща, так как уменьшается содержание воды, снижается вязкоупругость, уменьшается устойчивость к импинджменту и истиранию. В настоящее время большинство ученых считают, что хотя суставной хрящ более устойчив к истиранию, он менее устойчив к ударам. Физиологическая дегенерация суставного хряща является лишь потенциальным причинным фактором развития ОА, но не решающим. Повреждение суставного хряща прямо пропорционально возрасту и объему физической нагрузки; чем старше возраст и чем больше накопленных повреждений, тем тяжелее степень дегенерации суставного хряща. После повреждения хряща снижается его устойчивость к механическим, кумулятивным и повторяющимся небольшим воздействиям, что может усугубить дегенерацию суставного хряща и привести к поверхностному или глубокому повреждению хряща, образуя тем самым порочный круг, еще более усугубляющий повреждение. Существует предположение, что ОА связан с повышением внутрикостного давления. Некоторые исследования показали, что у пациентов с ОА повышено внутреннее давление субхондральной кости, костная ткань может некротизироваться под действием высокого внутреннего давления, а некротические костные трабекулы могут увеличивать градиент склероза субхондральной кости и снижать способность поглощать колебания в процессе резорбции и реконструкции, в результате чего хрящ испытывает неравномерную силу, давление в локальной области велико и приводит к повреждению хряща или усугубляет его. Иммунный ответ — новая доктрина, предложенная в последние годы. При изучении ОА было обнаружено, что при устранении механических факторов прогрессирование ОА не останавливается, а клинические симптомы у больных ОА проявляются неоднократно, что трудно объяснить чисто механической причиной травмы. Рецидивирующий отек сустава и синовит у пациентов были очевидны, и была выдвинута гипотеза, что развитие ОА может быть связано с иммунным ответом. Теория «скрытого антигена» Донохью предполагает, что поврежденный хрящ обнажает компоненты, которые обычно изолированы от системы аутоиммунного контроля организма, и выступает в качестве антигенного стимула для аутоиммунных реакций. Cooke et al. обнаружили иммуноглобулин против коллагена I типа и комплемент С3 в пораженном хряще пациентов с ОА, что усложнило теорию «иммунной этиологии». Cooke et al. обнаружили иммуноглобулин против коллагена I типа и комплемент С3 в хрящах больных ОА, что сделало теорию «иммунной этиологии» более убедительной. Свободные радикалы — это молекулы, атомы, группы атомов и ионы с неспаренными электронами. Pelletier et al. показали, что фрагменты поврежденного суставного хряща стимулируют фагоцитоз в синовиальной мембране, в результате чего образуется большое количество свободных радикалов кислорода. Свободные радикалы кислорода могут поражать мембрану хондроцитов, вызывая изменение морфологии хондроцитов, нарушение их функции, затруднение синтеза и секреции протеогликанов и коллагена, что приводит к изменению физиологической функции хрящевого матрикса. Взаимосвязь между цитокинами и ОА в настоящее время является одним из актуальных вопросов в изучении этиологии ОА. Сообщалось, что в синовиальной жидкости пациентов с ОА значительно повышены уровни таких цитокинов, как IL-1 (интерлейкин 1) и TNF (фактор некроза опухоли). В 1983 г. Wood et al. сообщили, что в синовиальной жидкости пациентов с остеоартритом и ревматоидным артритом обнаружен высокий уровень IL-1, который секретируется в основном клетками синовиальной ткани, выстилающей синовиальный слой, и хондроцитами. Иммуногистохимическими методами было установлено, что в нормальных условиях лишь некоторые хондроциты, расположенные в поверхностном слое хряща, показывают положительную реакцию на секрецию IL-1, в то время как средние и верхние клетки и строма хрящевых тканей при ОА показывают сильную положительную реакцию на IL-1. Кроме того, экспрессия мРНК IL-l была обнаружена в остеобластах, связанных с интрамембранозным остеогенезом в остеохондральных тканях при ОА, что позволяет предположить непосредственное участие IL-l в патологическом процессе остеоартроза. Ультраструктурные изменения суставного хряща при ОА были более сложными, наблюдались как солидификация, фрагментация и некроз хондроцитов, так и усиление метаболической активности некоторых хондроцитов, что проявлялось появлением внутриклеточного шероховатого эндоплазматического ретикулума, аппарата Гольджи и большого количества микрофиламентов, дезорганизованным расположением коллагеновых волокон в матриксе хряща с отложением кристаллических частиц солей кальция. Деградация суставного хряща при ОА, помимо изменения его собственных биологических свойств и механических характеристик она также неизбежно затрагивает субхондральную кость. Микроперелом возникает при воздействии на субхондральную костную ткань высоких сжимающих нагрузок с последующим некрозом трабекул и формированием костной кистозной дегенерации. В процессе восстановления и ремоделирования костной ткани субхондральная кость при устранении собственных разрушений и дефектов хряща образует остеоид. В результате разрушения хряща и кости в суставе могут образовываться мелкие свободные тела, которые могут стимулировать синовиальную мембрану и вызывать воспаление. Раздел 2. Клиническая диагностика остеоартроза Клиническая диагностика остеоартроза включает тщательный сбор анамнеза, физикальное обследование и тщательную оценку состояния. Прежде всего, необходимо задать вопросы о длительности и тяжести поражения. Болевые симптомы обычно начинаются незаметно и нередко сохраняются в течение нескольких месяцев, прежде чем пациент обратится к врачу. Пациенты часто испытывают дискомфорт при длительном стоянии, ходьбе или беге, и симптомы обычно проходят после отдыха. По мере увеличения размеров поражения могут нарушаться повседневная деятельность и сон. Помимо боли, в суставе ощущается скрежет и хруст. Повреждения хряща, мениска или свободные тела могут вызывать симптомы «удушья», часто влияющие на сгибание и приседание. Вовлечение медиального, латерального и переднего отделов коленного сустава уточняется при физикальном обследовании. Плохое вальгусное выравнивание коленного сустава встречается чаще, чем вальгусное, а изменение линии приложения силы нижней конечности в положении стоя и сгибательная деформация часто свидетельствуют о тяжелом поражении коленного сустава. Тенденциозность межсуставного промежутка и тест Мак-Мюррея обычно вызывают дискомфорт в вовлеченном отделе. У большинства пациентов связки стабильны, однако важно исключить нестабильность связочного аппарата. Преобладает боль в пателлофеморальном и тибиофеморальном суставах при нагрузке, особенно при ходьбе, подъеме и спуске по лестнице, приседании и вставании, она может быть внезапной и болезненной при ходьбе, ударе по слабой ноге или падении. Отслоение хряща и обнажение субхондральной кости под воздействием давления приводит к рефлекторному и спазматическому напряжению четырехглавой мышцы, а из-за износа мениска и повреждения хряща могут возникать симптомы удушья. Вследствие износа хряща надколенника обнажается субхондральная кость, что рефлекторно вызывает спазм четырехглавой мышцы, поэтому толкание надколенника ограничивает активность, а тест на шлифовку надколенника положителен. Вследствие гиперплазии и гипертрофии синовиальной мембраны, застойных явлений и отека синовиальная ткань внедряется в суставное пространство, возникает отек, боль и функциональное ограничение полости сустава. У людей с ожирением часто наблюдается внутренняя и наружная деформация коленного сустава и подвывих надколенника, на рентгенограммах в положении стоя — сужение бокового суставного пространства, склероз или гиперплазия субхондральной кости. При физикальном обследовании выявляется инверсионная или эверсионная деформация коленного сустава, деформация сгибания в положении стоя, при сгибании и разгибании колена ощущается трение или слышен звук трения при скручивании или разрыве, боль при надавливании на суставное пространство и край надколенника, миграция надколенника ограничена, тест на фрезерование надколенника положительный, тест на плавание надколенника в коленном суставе положительный. У пациентов, длительно получавших физиотерапию, цвет кожи вокруг коленного сустава был изменен и лоскутный, а кожа напоминала шкуру леопарда. Приседание и вставание очень затруднено и требует опоры обеими руками на землю. Визуализация коленного сустава помогает в постановке клинического диагноза и определении степени поражения суставного хряща. На ранней стадии хондропатии рентгенологическое исследование включает ортопантомограммы коленного сустава с отягощением и рентгенограммы коленного сустава при сгибании под углом 20°-30°. На снимке коленного сустава при сгибании в сравнении с разгибанием при отягощении хорошо видно сужение суставного пространства, неравномерное расширение с двух сторон, заострение большеберцового отростка, уплощение краев сустава, склероз или кистозные изменения субхондральной кости, инверсионная или вальгусная деформация, деформация хряща. Рентгенологическими признаками являются склероз субхондральной кости, заострение межкондилярного отростка большеберцовой кости, образование остеофитов и сужение межкондилярной ямки бедренной кости, гиперплазия краев тибиофеморального сустава, пателлофеморальный подвывих, образование остеофитов на верхнем и нижнем полюсах надколенника. Линии силы большеберцовой и бедренной костей оценивались по рентгенограмме коленного сустава в положении с отягощением, но для оценки механической оси требовались рентгенограммы нижней конечности в полный рост. Магнитно-резонансная томография (МРТ) является неинвазивным методом, и на МРТ хорошо видны изменения хряща в тех случаях, когда на рентгенограммах ранее не были видны изменения сужения суставного пространства, т.е. на ранних стадиях поражения суставного хряща, при использовании протонной плотности жиронасыщенного быстро вращающегося эха (PDFSE) и трехмерного градиентного эха (3D SPGR). Раздел 3. Селективная ограниченная артроскопия при остеоартрозе Лечение остеоартроза подразделяется на консервативное и хирургическое. Консервативное лечение основано на применении системных препаратов и внутрисуставных местных средств. На ранних стадиях ОА для улучшения симптомов и качества жизни можно симптоматически назначать пероральные противовоспалительные и обезболивающие препараты или препараты, активизирующие кровообращение и устраняющие застой крови. Определенный эффект дает внутрисуставное введение гиалуроновой кислоты — протектора суставного хряща. Для пациентов с ОА с выраженной болью и припухлостью суставов, нарушением функции при ходьбе, наличием на МРТ деструкции хряща, свободных тел в суставах, разрастанием остеофитов или повреждением мениска следует прибегнуть к хирургическому вмешательству. Хирургические методы лечения ОА включают артроскопическую очистку, сверление и декомпрессионную микрофрактуру в области тотального повреждения хряща, высокую остеотомию большеберцовой кости с корригирующей силовой линией, а также искусственную артропластику. Применение трансплантации хондроцитов, факторов роста и гелевых носителей находится в стадии исследований и испытаний. Артроскопическая чистка может выполняться под эпидуральной или местной анестезией. Для местной анестезии следует использовать смесь 20 мл 2% лидокаина + 40 мм физраствора + 0,1% раствора эпинефрина 0,1 мл, которая вводится в операционный вход и полость сустава соответственно для местной инфильтрационной анестезии, и через 10 минут можно проводить операцию. Для поддержания четкого интраоперационного поля зрения в качестве перфузионного раствора использовали физиологический раствор 3000 мл + 0,1% эпинефрин 1 мл, что позволило отказаться от наложения жгута под контролем хирурга. Артроскопическое исследование проводилось последовательно для получения полной картины внутрисуставных поражений, после чего выполнялась артроскопическая операция. Артроскопия показала наличие взвешенных частиц в суставе, гиперплазию и гипертрофию синовиальной ткани пателлофеморального сустава, скручивание хряща, в некоторых участках супрапателлярной бурсы — белые тонкие фиброзные ворсинки, некоторые синовиальные сосуды извилистые и переполненные, в отечной синовиальной ткани — аномальные синовиальные изменения, такие как фузиформные и виноградовидные. Межкондилярная ямка бедренной кости сужена, хрящ отслоен, субхондральная кость обнажена и неровная, мениск изношен в соответствующей части хрящевой травмы. Повреждение мениска, в свою очередь, может усугубить износ хряща, а степень повреждения мениска прямо пропорциональна степени повреждения хряща. Повреждения хряща и мениска являются причинно-следственными связями и влияют друг на друга. Износ мениска, его истончение, фиброплазия, свободный край клыкообразных дефектов могут стимулировать гиперплазию синовиальной мембраны, вызывая боль в колене или симптомы удушья. Межкондилярная ямка или супрапателлярная бурса с различными формами свободного тела — частая причина симптомов удушья. Артроскопические методы очистки более разнообразны, а свободные края повреждений менисков обычно обрабатываются с помощью радиочастотной пневматизации или строгания и шлифовки для обрезания их культи. Передний рог мениска относительно благополучен в гематологическом отношении и имеет возможность заживления, поэтому в принципе его максимально сохраняют и по возможности избегают резекции. В некоторых случаях, когда передний рог мениска имеет повреждения типа жалюзи или пучковых волокон, но тело и задний рог мениска нормальные, для уплощения поверхности повреждения можно использовать радиочастотное сминание, а разорванный передний рог мениска сшивается методом «изнутри наружу», и мениск после операции тормозится на 4-6 недель. Сохранение мениска играет важную роль в профилактике повреждения хряща. Дегенерация суставного хряща чаще всего происходит в несущих нагрузку зонах надколенника, мыщелков бедренной кости и плато большеберцовой кости и проявляется в виде морщинистых припухших возвышений, трещин хряща, участков шелушения и обнажения субхондральной кости. Неровная траектория движения суставных поверхностей бедренной и большеберцовой костей часто является вторичным или усугубляет износ мениска. Резекция или ревизия разорванного мениска, шлифовка костного препятствия, влияющего на подвижность сустава, и устранение факторов удушения и дисфункции сустава имеют большое значение для прерывания порочного круга воспалительного процесса и улучшения клинических симптомов. При степени тотального повреждения хряща менее 2 см можно применить метод сверления субхондральной кости и сформировать фиброхрящ. При обширной дегенерации хряща не существует хорошей стратегии его спасения, можно очистить и сгладить только нестабильный свободный край, но не проводить широкое выскабливание или очистку, иначе клинические симптомы будут усугубляться, и вернуться к нормальной жизни будет сложно. Сужение межкондилярной ямки бедренной кости и гиперплазия межкондилярного отростка большеберцовой кости, импинджмент костей могут влиять на функцию разгибания коленного сустава. Клинические проявления деформации сгибания колена, в положении стоя колено не может быть полностью выпрямлено, колено имеет дугообразную мостовидную форму, сопровождается инверсионной или эверсионной деформацией колена. Задний рог мениска и хрящ мыщелка бедренной кости были усугублены в результате переноса тяжестей и напряженного движения коленного сустава назад. При артроскопическом динамическом исследовании выявлено, что бугор большеберцовой кости упирается в межкондилярную ямку, ACL дегенерирует под действием давления и истирания бугорков межкондилярной ямки, теряет блеск, деформируется, истончается, расправляется в связку. Межкондилярная ямка бедренной кости была расширена путем откусывания или шлифовки наростов, пространство межкондилярной ямки было увеличено до исчезновения импинджмента и улучшения функции разгибания колена, при этом ACL не была абразирована, рана была гемостатирована радиочастотным (РЧ) выпариванием, волокна ACL, рассыпанные в пучки, были смяты РЧ, и прочность ACL на разрыв была восстановлена. Мы обнаружили, что после расширения и формирования межкондилярной ямки бедренной кости и резекции бугристости большеберцовой кости инверсионная или вальгусная деформация коленного сустава улучшилась, что может быть связано со смещением точки импинджмента, образованной разрастанием межкондилярной ямки и бугристости большеберцовой кости, что привело к изменению линии действия силы и усугубило или вызвало инверсионную или вальгусную деформацию коленного сустава. Предполагается, что при остеоартрозе коленного сустава натяжение латеральной подколенной опорной ленты ограничивает нормальное движение надколенника в кинематической траектории пателлофеморального сустава, что еще больше увеличивает давление на пателлофеморальный сустав, приводит к износу хряща пателлофеморального сустава и усугублению клинических симптомов. Merchant (1974) впервые сообщил об освобождении латеральной подколенной опорной ленты, а Breitenfelder (1987) провел долгосрочные исследования. Fulkson et al. (1986) предположили, что выбор метода освобождения латерального надколенника основывается главным образом на симптомах коленного сустава, наличии наклона надколенника на рентгенограмме, формировании латерального надколенника и т.д. Henry et al. (1986) считают, что подробный предоперационный анамнез и физикальное обследование являются важной основой для выбора показаний к операции. Kolowich et al. провели длительное наблюдение за 202 пациентами, перенесшими освобождение латерального надколенника, и показали сравнительную эффективность операции. Kolowich et al. провели длительное наблюдение за 202 пациентами с целью сравнения предоперационного физикального обследования в группе с эффективными результатами и в группе с неудачными результатами и обнаружили, что наиболее важным признаком, влияющим на окончательный результат лечения, является тест на наклон надколенника, затем следует тест на внутреннее смещение надколенника, а результаты рентгенологического исследования не оказывают существенного влияния на результат лечения. Автор считает, что для пациентов молодого возраста, у которых износ суставного хряща не очень сильный, раннее освобождение латеральной поддерживающей ленты надколенника является эффективным способом облегчения боли из-за повышенного латерального давления на надколенник и уменьшения износа суставного хряща. Однако если пациент находится в преклонном возрасте, имеет достаточно сильный износ хряща и сформировавшуюся отчетливую траекторию движения, освобождение латерального надколенника, которое может усугубить клинические симптомы и не способствует функциональному восстановлению, как правило, не должно выполняться, а должно проводиться в каждом конкретном случае индивидуально. Friedman et al. сообщили об эффективности артроскопической дебридментации при лечении остеоартроза, при этом функциональное улучшение было достигнуто в 60% случаев. Они обнаружили, что возраст пациента напрямую влияет на эффективность процедуры: у пациентов моложе 40 лет улучшение наступило в 86% случаев, а у пациентов старше 40 лет — только в 53%. ОА — это гериатрическое, дегенеративное изменение, и ни один метод не может остановить старение. Так называемый артроцентез — лишь относительное понятие, и обратить вспять уже развившуюся дегенерацию суставов невозможно. Очистка и восстановление нестабильного травмированного хряща, разблокирование и препятствие траектории движения, удаление из суставов факторов, вызывающих боль, частиц деградации хряща, макромолекул, обломков и микрокристаллизации суставного хряща после износа, факторов воспаления и веществ, вызывающих боль, благоприятны для восстановления функции. Помимо низкой послеоперационной эффективности факторов пожилого возраста дегенерация суставного хряща, внутренняя и наружная деформация коленного сустава изменение силовой линии нижней конечности, а также размер операционной травмы напрямую связаны с тем, что чем больше операционная травма, тем хуже, эффективность травмы мала в пользу функционального восстановления. Поэтому мы выступаем за селективную артроскопию под местной анестезией, ограниченную малоинвазивную очистку, не слишком вмешиваемся во внутрисуставные ткани. Для облегчения микроскопического наблюдения синовиальную ткань, заслоняющую поле зрения гиперплазии и гипертрофии, можно выбрить без обширного удаления. Резекция межкондилярной ямки бедренной кости и межкондилярной ямки большеберцовой кости де остеофитной гиперплазии, освобождение стеноза межкондилярной ямки; обрезка изношенного мениска и зоны дефекта хряща, удаление отслаивающихся отломков и нестабильных фрагментов хряща в суставе, удаление свободного тела, шлифовка неровностей, влияющих на деятельность сустава, костного препятствия, удаление внутрисуставных веществ, вызывающих боль, и промывание большим количеством физиологического раствора. При аномальном изменении линии приложения силы нижней конечности нагрузку на суставную поверхность можно уменьшить с помощью остеотомии для освобождения поврежденной суставной поверхности, например, высокой большеберцовой остеотомии. Послеоперационные холодные компрессы с пакетом льда на пораженное колено в течение 24-48 часов позволяют добиться гемостаза и облегчения боли. У пациентов с выраженным послеоперационным отеком необходимо удалить скопление крови и жидкости в полости сустава, а через 7-10 дней ввести в полость сустава гиалуронат натрия. Функциональные упражнения четырехглавой мышцы коленного сустава после операции способствуют функциональному восстановлению.