Пошкодження хряща в колінному суглобі та трансплантація хряща
Професор доктор Свен Остермайєр
Спеціаліст з ортопедії та травматології
PD Dr. мед. habil Bastian Marquaß, фахівець з ортопедії та травматології
Фахівець у галузі ліктів, колін та плечей
- Які причини пошкодження хряща?
- Які наслідки пошкодження хряща?
- Переваги трансплантації хряща з першого погляду
- Артроскопічна (малоінвазивна) операція з трансплантації аутологічної клітини хряща
- Подальший розвиток лікування пошкодження хряща за допомогою процедури 3D-хондросфери
- Яким чином хірург-ортопед виконує трансплантацію хрящової клітини у разі пошкодження хряща в коліні?
- Трансплантація хряща в колінному суглобі - результати
- Що відбувається після операції?
- Час загоєння: Коли поверхню суглоба можна знову завантажити?
- Коли я можу робити фізичні вправи після трансплантації хряща?
- Кому виграє аутологічна трансплантація хряща?
Мільйони людей у всьому світі страждають від дефектів хряща, які викликані різними причинами. Це призводить до безлічі скарг та болю. Трансплантація хряща, також відома як трансплантація хрящових клітин або хондроцитів, - це новий тип хірургічної процедури, яка відновлює пошкоджений хрящ за допомогою власних клітин хряща в організмі. Його успішно проводять декілька відібраних фахівців у Німеччині. Засновник спільної клініки був першим у світі лікарем, який виконував трансплантацію хряща суто артроскопічно. Він допоміг розробити цей метод і навчає інших лікарів цій хірургічній техніці.
Що таке хрящ?
Хрящ - це тверда, гладка, еластична тканина, яка покриває ділянки кістки, які стикаються один з одним у суглобі. Оскільки сам хрящ не має власного кровопостачання, він частково постачається синовіальною рідиною, а частково - підлеглою кісткою.
З цієї причини пошкоджений хрящ навряд чи здатний сам відновлюватися. Однак нам потрібен хрящ для плавного руху разом із синовіальною рідиною як ковзний шар і як "амортизатор" для захисту кістки.
Які причини пошкодження хряща?
Наприклад, пошкодження хряща може бути наслідком травм. Тут хрящ здебільшого пошкоджений більш-менш сильно в одному місці. Частини хряща, які лопнули, напр. Б. внаслідок насильства на суглобі може заклинити в суглобовому просторі та призвести до сильного болю та обмеження рухливості.
Якщо пошкодження хряща є наслідком хронічного зносу, воно, як правило, більш широке і локалізоване в різних місцях. Такі ознаки зносу виникають, з одного боку, внаслідок природного процесу старіння, з іншого боку вони також пов’язані з якістю хряща. Це, в свою чергу, є, крім усього іншого, генетичним і залежить від людини. Тип і сила тривалого навантаження на суглоб також відображається на зношенні хряща та пов'язаних з цим пошкодженнях хряща. Наприклад, зсув і невірна навантаження на суглоб призводять до передчасних ознак зносу.
В основному існує чотири ступені тяжкості пошкодження хряща:
- 1 ступінь: розм’якшення хряща
- 2 ступінь: огрубіння поверхні хряща
- 3 ступінь: дефект хряща у формі кратера
- 4 ступінь: Відсутність всього шару хряща аж до кістки
Які наслідки пошкодження хряща?
Пошкодження хряща може розвиватися по-різному. Якщо є гостра травма, суглоб, як правило, болючий під впливом стресів і рухів. Іноді біль виникає навіть у стані спокою. Суглоб реагує із затримкою рідини (випотом) і набрякає. Якщо шматочок хряща, який був підірваний, потрапив у пастку, це може призвести до хворобливих обмежень у русі і призвести до подальшого пошкодження хряща.
Хронічні ознаки зносу хряща, пов’язані із звуженням суглобової щілини та нестабільністю суглобів, організм намагається компенсувати, додавши кістку. Однак ці доповнення не можуть замінити функцію початкового хряща, а натомість є більшою перешкодою для повного руху. Часто кістка треться про кістку в таких місцях, що відчувається надзвичайно болісно. У більшості випадків пошкодження хряща призводить до артрозу.
Лікування пошкодження хряща в суглобі
Консервативна терапія:
Оперативна терапія
Магнітно-резонансна томографія (МРТ) проводиться для оцінки ступеня пошкодження хряща. Однак лікар може побачити точний ступінь пошкодження лише при проведенні артроскопії. Під час цієї малоінвазивної операції також слід враховувати накопичення хряща. Для цього доступно кілька методів. Від'єднані шматочки хряща слід по можливості знову прикріпити, інакше видалити. Хондропластика мікротріщин або стирання може освіжити хрящовий субстрат і тим самим стимулювати утворення замісного хряща. Як випливає з назви, це лише заміна початкового хряща, який не може повністю замінити його функціонально. Ось чому пересадка хряща є кращим вибором.
Переваги трансплантації хряща з першого погляду:
- Зменшення болю
- Відновлення стійкості
- покращена мобільність
- Реконструкція хрящового шару
- Уникання ендопротезування (заміщення суглобів)
Оскільки справжня хрящова тканина відростає в місці пошкодження хряща в суглобі, вперше можливе повне загоєння дефектів хряща.
Анімація трансплантації клітин хряща
Артроскопічна (малоінвазивна) операція з трансплантації аутологічної клітини хряща
У нашій клініці ми проводимо аутологічну трансплантацію хрящових клітин для більшості пошкоджень хряща, які підлягають трансплантації артроскопічно, тобто мінімально інвазивно з 2 невеликими розрізами шкіри.
Після того, як фахівець колінного суглоба взяв клітини хряща з ненапруженої ділянки суглоба під час первинної артроскопії (дзеркального відображення коліна), клітини направляють у спеціальну лабораторію для культивування хряща. Тоді власні хрящові клітини організму за спеціальним процесом звільняються від їх матриксу. Це дозволяє клітинам хряща, які тепер стали вільними для розмноження в пробірці, шляхом природного поділу клітин.
Пошкодження хряща може мати різні причини. Рано чи пізно вони призводять до артрозу та болю в колінах, оскільки суглоби зношуються. Ці дефекти хряща не заживають самі по собі. Якщо хрящ пошкоджений, тіло не в змозі наростити хрящ на суглобовій поверхні коліна.
Тільки хрящова тканина, що містить клітини, може підтримувати ковзаючу здатність колінного суглоба
У найкращому випадку в процесі загоєння створюється тканина-замінник, яку також називають волокнистим хрящем. Однак цей волокнистий хрящ не містить жодних клітин, він складається лише з рубцевої тканини. Це означає, що він не має високу міцність, водозв’язуючу здатність та еластичну ковзну здатність вихідного хряща.
Тільки аутологічна трансплантація хряща може регенерувати хрящову тканину, що містить клітини хряща та сполучну тканину в колінному суглобі.
Подальший розвиток лікування пошкодження хряща за допомогою процедури 3D-хондросфери
За певних умов аутологічна (власна організмом) трансплантація хряща (також аутологічна трансплантація хондроцитів або коротше АСТ) може компенсувати дефекти суглобового хряща і тим самим уникнути раннього використання штучного суглоба.
У випадку трансплантації власного клітинного хряща в організмі розрізняють класичний метод лікування АСТ та подальший розвиток цього методу до АКТ 3D:
За допомогою класичного ACT хірург-ортопед водонепроникним способом пришиває клапан ендогенного окістя на підготовлений дефект і вводить у цю порожнину культивовані клітини ендогенного хряща.
При аутологічній тривимірній трансплантації хрящових клітин (аутологічна матрикс-індукована трансплантація хондроцитів, коротше ACT 3D) тривимірні сфери хрящових клітин (сфероїди) наносять на підготовлений дефект без необхідності покриття. Процедура проводиться в нашій клініці за допомогою міні-артротомії під артроскопічним зоровим контролем. Ця мінімально інвазивна процедура гарантує найбільш щадне лікування навколосуглобової (навколо суглоба) ковзної тканини та значно знижує ризик хірургічного втручання.
Яким чином хірург-ортопед виконує трансплантацію хрящової клітини у разі пошкодження хряща в коліні?
1-й крок: взяття зразка хрящової тканини (біопсія) з колінного суглоба
Перш за все, під час артроскопічної процедури (ендоскопії суглобів) у нашій спільній клініці видаляється власна хрящова тканина організму. Клітини хряща виділяють із цієї видаленої тканини у вузькоспеціалізованій лабораторії культури клітин і культивують у стерильних умовах.
Хрящова тканина береться із здорової, мало напруженої ділянки суглоба. Процедура є амбулаторною і триває близько 30 хвилин. У той же час у пацієнта береться близько 120–150 мл крові. Ця кров потрібна лабораторії для отримання сироватки.
2-й крок: Вирощування клітин у лабораторії
Зібраний зразок хряща розміром із рисовий зерно направляється в лабораторію одночасно з кров’ю, отриманою від пацієнта.
Там клітини хряща виділяють із зразка тканини та культивують у стерильних умовах. Наприкінці виробничого процесу, який зазвичай триває 6–8 тижнів, утворилися невеликі тривимірні агрегати клітин хряща.
Транспорт назад до лікуючого лікаря здійснюється протягом декількох годин у безпечних умовах у спеціальних охолоджувальних контейнерах з метою підтримання якості клітин.
3-й крок: імплантація хрящових клітин
Як тільки хрящові сфероїди контактують з підготовленим дефектом хряща, їхні “сполучні молекули” (адгезійні білки) прикріплюються до кістки механічно стабільно протягом приблизно 10 хвилин. В результаті клітини хряща вростають у дефект, поки він повністю не заповниться.
Ця процедура проводиться мінімально інвазивно в суглобовій клініці під артроскопічним оглядом і займає близько 30–60 хвилин. Ортопед-хірург спочатку видаляє пошкоджену хрящову тканину, а потім заносить виросли ендогенні агрегати клітин хряща. Клітини хряща прилипають через особливий процес культивування.
Трансплантація хряща колінного суглоба - результати
Трансплантація хряща тепер може повністю артроскопічно (мінімально інвазивно) лікувати дефекти хряща в колінному, гомілковостопному та кульшовому суглобах.
Організм не розглядає імплантований матеріал як чужорідне тіло. Він має біомеханічні властивості, подібні властивостям природного хряща.
Таким чином, живі хондроцити здатні відновлювати функціонуючий хрящовий шар. Оскільки клітини хряща, вирощені у сферичній формі (так звані сфероїди), розміщуються безпосередньо в точці пошкодженого суглоба, де відсутня хрящова маса, вони розмножуються безпосередньо там, де потрібен хрящ. Результатом є здорова, ендогенна хрящова тканина, яка виконує всі захисні функції, яких бракувало пошкодженого суглоба.
Відео про процес трансплантації хрящової клітини в коліні та гомілковостопному суглобі
Що відбувається після операції?
Вже приблизно через шість тижнів дефект повністю покривається живими клітинами хряща, які, однак, ще не мають товщини та еластичності навколишнього хряща. Порівняно зі свіжовисіяною галявиною, на якій не можна відразу грати у футбол, щоб захистити молоді рослини, хрящ також не повинен повністю напружуватись у цей час. Для того, щоб дати хрящовій поверхні необхідний час для регенерації, пацієнт може скористатися милицями для передпліччя для полегшення. У той же час необхідно забезпечити достатній рух суглоба, щоб циркуляція крові стимулювалась змінним навантаженням під тиском. Хрящ живиться дифузією - подібно до губки. Якщо це стиснути між собою, відходи виходять, а коли тиск знижується, поживні речовини поглинаються. Спеціальні рейки для руху та фізіотерапія підтримують загоєння.
Час загоєння: Коли поверхню суглоба можна знову завантажити?
Приблизно через шість тижнів пацієнт повинен почати часткові фізичні вправи, а максимум через три місяці припинити користуватися тростинами. Тоді поверхня хряща відновилася настільки, щоб підтримувати вагу тіла пацієнта.
Коли я можу робити фізичні вправи після трансплантації хряща?
Велоспорт, плавання та інші спортивні змагання для спільних занять можна займатися приблизно через три місяці. Після повної регенерації дефекту хряща, приблизно через рік після операції, новий хрящ повністю зажив, і суглоб знову повністю еластичний і готовий до всіх видів спорту.
Кому виграє аутологічна трансплантація хряща?
Трансплантація хряща не однаково підходить для всіх пацієнтів з дефектами хряща. Якщо дефект суглоба занадто великий або поверхня, що протистоїть, також сильно пошкоджена, для цього вже пізно.
Основною вимогою до успішної трансплантації хряща є стабільний суглоб, нормальна вісь суглоба та відсутність вільних суглобових тіл (від'єднані шматочки хряща або кістки), що може загрожувати трансплантації.
Типовими показаннями до трансплантації хрящових клітин (хондроцитів) є місцеві дефекти хряща в суглобі, особливо в колінному або гомілковостопному суглобі. Ідеальні умови для трансплантації надаються, коли пацієнту віком від 15 до 55 років і розміром дефекту до 10 квадратних сантиметрів при одночасній наявності здорового залишкового хряща. Колінний або гомілковостопний суглоб повинен бути стійким, тобто H. зв’язки повинні бути цілими. Виняткові навантаження на суглоб, напр. Б. надмірна вага не повинен бути присутнім, якщо це можливо.
Загалом цей метод рекомендується лише до 55 років, але вирішальним фактором є біологічний, а не календарний вік пацієнта.
Якщо є запущений остеоартроз, а тканина під хрящем вже не повністю здорова, трансплантацію хряща проводити не можна. Трансплантат не вріс би належним чином. Якщо пацієнт страждає від сильних болів, операція з заміщення суглобів може призвести до бажаного успіху.