Введение
Хирургический процесс
Реконструкция передней крестообразной связки (реконструкция ПКС) – это хирургическая замена поврежденной передней крестообразной связки, расположенной в колене, с использованием тканевого трансплантата для восстановления ее функции после травмы. Разорванную связку можно либо удалить из колена (наиболее распространенный вариант), либо сохранить (когда трансплантат проходит внутри сохранившейся разорванной собственной связки) перед проведением реконструкции артроскопическим методом. Реконструкция ПКС – не единственный хирургический вариант. Существует также возможность репарации ПКС, которая заключается в восстановлении целостности связки путем ее повторного прикрепления, а не в выполнении реконструкции. Теоретические преимущества репарации включают более быстрое восстановление и отсутствие заболеваемости донорского участка, однако не хватает рандомизированных контролируемых исследований и долгосрочных данных о частоте повторных разрывов при использовании современных хирургических техник.
Предыстория
Передняя крестообразная связка – это связка, обеспечивающая стабильность коленного сустава. Повреждение передней крестообразной связки – очень распространенная травма, особенно среди спортсменов. Операция по реконструкции передней крестообразной связки (ПКС) является распространенным хирургическим вмешательством. Один из каждых 3000 американцев получает разрыв ПКС, и в Соединенных Штатах ежегодно выполняется от 100 000 до 300 000 операций по реконструкции. Около 500 миллионов долларов расходов на здравоохранение связаны с травмами ПКС. Травмы ПКС можно классифицировать на контактные и неконтактные, в зависимости от механизма травмы. Контактные травмы возникают, когда человек или предмет соприкасается с коленом, вызывая разрыв связки. Однако, неконтактные разрывы обычно происходят при следующих движениях: замедлении, резком изменении направления движения или при приземлении после прыжка. Риск травмы ПКС у женщин в 4-6 раз выше, чем у мужчин. Травмы ПКС составляют четверть всех травм колена среди учащихся старших классов. Увеличенный Q-угол и гормональные различия – это лишь некоторые примеры гендерного дисбаланса в частоте разрывов ПКС.
Автотрансплантация
Дополнительная мышца задней поверхности бедра или часть собственной связки надколенника – наиболее часто используемые донорские ткани при аутотрансплантации. Хотя изначально сухожилие четырехглавой мышцы бедра использовалось реже, в настоящее время оно становится все более популярным вариантом трансплантата. Поскольку при аутотрансплантации используется собственная ткань пациента, риск отторжения минимален. Показано, что у молодых, активных людей частота повторных разрывов ниже при использовании аутотрансплантата по сравнению с аллотрансплантатом.
Сухожилия
Автотрансплантаты сухожилий задней группы бедра выполняются с использованием сухожилия полутендинозного, либо самостоятельно, либо в сочетании с сухожилием портняжного для создания более прочного трансплантата. Полутендинозное является вспомогательным сухожилием задней группы бедра (основные сухожилия задней группы бедра остаются неповрежденными), а портняжное не является сухожилием задней группы бедра, а вспомогательным приводящим (основные приводящие мышцы также остаются неповрежденными). Обычно эти два сухожилия объединяют и называют четырехжильным трансплантатом, который изготавливается из длинного участка (около 25 см), взятого из каждого сухожилия. Сегменты сухожилий складываются и заплетаются вместе, образуя сухожилие в четыре раза большей толщины для трансплантата. Заплетенный сегмент продевается через головки большеберцовой и бедренной костей, а его концы фиксируются винтами на противоположных сторонах обеих костей. В отличие от трансплантата надколенника, фиксация сухожилия к кости может быть нарушена движениями после операции. Поэтому часто используют ортез для иммобилизации колена в течение одной-двух недель. Имеющиеся данные свидетельствуют о том, что трансплантат сухожилия задней группы бедра показывает результаты не хуже, а иногда и сравнимые с трансплантатом надколенника в долгосрочной перспективе. Кокрейновский обзор 2011 года показал недостаточно доказательств, чтобы определить, превосходит ли трансплантат сухожилия задней группы бедра трансплантат надколенника. В обзоре было установлено, что у пациентов, получивших аутотрансплантат сухожилия задней группы бедра, наблюдается снижение объема движений и силы при сгибании колена. Существуют споры относительно того, насколько хорошо регенерирует сухожилие задней группы бедра после забора. Большинство исследований показывают, что сухожилие может регенерироваться, по крайней мере, частично, хотя оно все равно будет слабее исходного сухожилия. Преимущества трансплантатов сухожилия задней группы бедра включают их высокую прочность на разрыв, жесткость трансплантата и низкий уровень послеоперационных осложнений. Нормальная передняя крестообразная связка (ПКС) может выдерживать нагрузку до 2160 ньютонов. При использовании трансплантата сухожилия задней группы бедра этот показатель удваивается, что снижает риск повторной травмы. Жесткость трансплантата сухожилия задней группы бедра – в четыре раза выше, чем у нормальной ПКС (Bartlett, Clatworthy и Ngugen, 2001) – также снижает риск повторной травмы.
Коленная сухожилия
Надколенковое сухожилие соединяет надколенник с большеберцовой костью. Трансплантат обычно берут из поврежденного колена, но в некоторых случаях, например, при повторной операции, может быть использовано другое колено. Используется средняя треть сухожилия, с удалением костных фрагментов с обоих концов. Затем трансплантат продевают через отверстия, просверленные в большеберцовой и бедренной костях, и фиксируют винтами. Он немного больше, чем трансплантат из сухожилий подколенного сгибателя. В Кокрановском обзоре 2011 года не было выявлено значимой разницы в долгосрочных результатах между аутотрансплантатами из надколенкового сухожилия и сухожилий подколенного сгибателя. Некоторые или все эти недостатки могут быть связаны с послеоперационным укорочением надколенкового сухожилия. Реабилитация после операции различается для каждого колена. Начальная реабилитация для колена, которому был выполнен трансплантат, направлена на уменьшение отека, восстановление полного объема движений и стимуляцию мышц ноги. Цель для колена-донора – немедленно начать силовые упражнения с большим количеством повторений.
Аллотрансплантация
Пателлярная связка, сухожилие передней большеберцовой мышцы или ахиллово сухожилие могут быть получены от донора (трупного материала) и использованы при реконструкции передней крестообразной связки. Ахиллово сухожилие, из-за своих больших размеров, необходимо истончить, чтобы оно поместилось в суставной полости.
Тип
Обычно возраст и образ жизни помогают определить тип трансплантата, используемого для реконструкции передней крестообразной связки. Костно-сухожильные трансплантаты надколенника с костными блоками показали меньшее количество неудач и большую стабильность при тестировании на артрометре KT 1000.
Сайт
Не существует идеального места для взятия трансплантата при реконструкции передней крестообразной связки. Хирурги исторически считали трансплантаты из сухожилия надколенника "золотым стандартом" для обеспечения стабильности коленного сустава. Трансплантаты из сухожилий задней группы бедра ранее часто сталкивались с проблемами в виде соскальзывания фиксации и удлинения со временем. Современные методы фиксации предотвращают соскальзывание трансплантата и обеспечивают сопоставимую стабильность, а также более легкую реабилитацию, меньшую боль в передней части колена и меньшую скованность сустава. Несмотря на меньший опыт использования трансплантатов из передней большеберцовой мышцы, предварительные данные не выявили различий в краткосрочных субъективных результатах между аллотрансплантатами из передней большеберцовой мышцы и аллотрансплантатами из сухожилия надколенника. Четырёхглавая мышца, ранее резервировавшаяся для повторных реконструкций, в последнее время привлекает повышенное внимание как универсальный и прочный трансплантат для первичных реконструкций. Использование четырёхглавой мышцы обычно не вызывает такой же степени боли в передней части колена после операции, а забор четырёхглавой мышцы позволяет получить надежно толстый и прочный трансплантат. Четырёхглавая мышца содержит примерно на 20% больше коллагена на единицу площади поперечного сечения, чем сухожилие надколенника, и обеспечивает больший диаметр доступной мягкой ткани.
Лечение стволовыми клетками
Автологичная трансплантация стволовых клеток с использованием мезенхимальных стволовых клеток (МСК) применяется для сокращения времени восстановления после операции на передней крестообразной связке (ПКС), особенно у спортсменов. МСК – это мультипотентные стволовые клетки, то есть они способны дифференцироваться в различные типы клеток. В случае мезенхимальных стволовых клеток, к этим типам относятся остеобласты (костные клетки), адипоциты (жировые клетки) и хондроциты (хрящевые клетки). Ткань связки в основном состоит из фибробластов и внеклеточного матрикса. Клетки связки различаются по размеру, реагируют на различные сигналы в окружающей среде и экспрессируют различные поверхностные маркеры, что ограничивает количество клинических методов для ускоренного восстановления ткани ПКС до применения МСК и первичных фибробластов, полученных из другой ткани ПКС. Поэтому большинство современных инъекций стволовых клеток используют МСК для стимуляции более быстрого восстановления ПКС и позволяют таким пациентам, как спортсмены, быстрее вернуться к прежнему уровню активности. Для того чтобы МСК дифференцировались в ткань ПКС, их необходимо поместить на подходящий каркас для роста и культивировать в биореакторе, поддерживающем нормальную физиологическую среду, необходимую для эффективного воспроизводства и пролиферации клеток. Каркас должен обладать механическими свойствами здоровой ПКС, чтобы поддерживать связку в ее начальной форме и обеспечивать нормальную подвижность коленного сустава. В качестве каркасов для роста ПКС используются коллаген, шелк, желатин, полимолочная кислота и гликозаминогликаны. Механические свойства каркасов дополнительно улучшаются путем плетения и скручивания материалов каркаса. Биореактор должен имитировать свойства коленного сустава, чтобы избежать отторжения ПКС организмом как инородного тела, что может привести к инфекции. Следовательно, помимо стерильности, он должен поддерживать совместимые уровни pH, концентрацию кислорода, уровень метаболитов и температуру.
Восстановление
Начальная физиотерапия состоит из упражнений на диапазон движений (ROM), часто под руководством физиотерапевта. Упражнения на диапазон движений используются для восстановления гибкости связки, предотвращения или разрушения рубцовой ткани и уменьшения потери мышечного тонуса. Примеры упражнений на диапазон движений включают: сокращения четырехглавой мышцы бедра и подъемы прямой ноги. В некоторых случаях сразу после операции используется аппарат для непрерывной пассивной разработки (CPM) для улучшения гибкости. Предпочтительным методом предотвращения потери мышечной массы являются изометрические упражнения, не создающие нагрузки на коленный сустав. Важно добиться разгибания коленного сустава в течение первых двух недель, согласно многим протоколам реабилитации. Тренировки с возмущением могут помочь улучшить асимметрию походки, связанную с коленным суставом. Для прикрепления кости к трансплантату требуется около шести недель. Однако пациент обычно может самостоятельно ходить и выполнять простые физические задачи до этого момента, соблюдая осторожность и полагаясь на хирургическую фиксацию трансплантата до полного заживления (прикрепления трансплантата к кости). На этом этапе можно начать первый этап физиотерапии, который обычно включает в себя аккуратные упражнения для восстановления гибкости и небольшого увеличения силы. Двенадцать недель после операции – один из важных ориентиров в процессе восстановления. После этого пациент может начать более интенсивную программу упражнений, включающую нагрузку на колено и увеличение сопротивления. Также можно добавить легкий бег. Через четыре месяца можно заниматься более интенсивными видами деятельности, такими как бег, без риска. Через пять месяцев можно начать легкую работу с мячом, поскольку связка почти полностью регенерирована. Через шесть месяцев восстановленная передняя крестообразная связка обычно достигает полной прочности (ткань связки полностью восстанавливается), и пациент может вернуться к занятиям, требующим резких поворотов и скручиваний, при использовании бандажа. Восстановление сильно варьируется в зависимости от случая, и иногда для возвращения к интенсивным видам деятельности может потребоваться год или более.
Реабилитация
Процесс восстановления после разрыва передней крестообразной связки обычно разделяют на различные фазы реабилитации. Каждая фаза имеет свои цели, однако все они взаимосвязаны, поскольку прогресс в реабилитации соответствует прогрессу в восстановлении. Реабилитация проходит в индивидуальном темпе для каждого пациента. Важно также учитывать психическое состояние пациента. Реабилитация и восстановление – процесс очень сложный и требовательный. Это часто может приводить к депрессивным расстройствам, перепадам настроения и снижению самооценки. Для ориентира иногда приводят примерные сроки восстановления, чтобы пациент понимал, на каком этапе он находится. Эти сроки не используются для того, чтобы подбодрить или, наоборот, обескуражить тех, кто еще не готов перейти к следующему этапу. Попытки форсировать процесс могут привести к серьезной травме или повторному повреждению передней крестообразной связки.
Предварительная реабилитация
Предоперационная реабилитация перед операцией по реконструкции передней крестообразной связки способствует восстановлению после операции. У пациентов, участвовавших в программе предоперационной реабилитации в течение первых 3–6 недель, отмечалось увеличение силы разгибателей колена и объема движений, однако через 3–6 месяцев значительных изменений не наблюдалось.
Фаза 5
Это последний этап реабилитации после восстановления. Фаза V включает возвращение к спорту после разрешения терапевта или хирурга. Для этого пациент должен обладать полным объемом движений, продолжать поддерживать силу и выносливость, а также улучшать проприоцепцию с помощью упражнений на ловкость. Пациент должен помнить, что спуск с горы или по лестнице при обострении боли в колене может привести к дополнительным травмам, таким как разрыв мениска.
Стоимость процедуры
Стоимость операции по реконструкции передней крестообразной связки (ПКС) может варьироваться по нескольким причинам, таким как место жительства пациента, тип используемого трансплантата, наличие разрыва мениска и страховое покрытие пациента. Исследование, проведенное в 2016 году, показало, что крупные города с населением не менее одного миллиона человек, расположенные на западном побережье Соединенных Штатов Америки, а также такие регионы, как Миннесота, Индиана и Мичиган, обходятся дороже, чем восточное и юго-восточное побережье США. Другое исследование, проведенное Университетом Бейлора, выявило, что реконструкция ПКС с использованием техники "кость-сухожилие-кость" занимает на 2,5 часа больше времени, чем при использовании трансплантата сухожилия подколенного сгибателя. Стоимость операционной и госпитализации за это дополнительное время составила примерно на 1580 долларов больше. Это также справедливо и при наличии разрыва мениска во время операции. Устранение разрыва хряща увеличивает продолжительность процедуры и, соответственно, ее стоимость. Страхование играет ключевую роль в определении стоимости реконструкции ПКС, поскольку покрывает большую часть расходов. Объем страхового плана, размер франшизы и страховая компания определят, какую сумму пациент должен будет заплатить в качестве соплаты. Несмотря на сложность процедуры и необходимость многочисленных визитов к врачу, 80–90% пациентов, перенесших операцию, сообщили об удовлетворительных результатах.