Ремонт суставного хряща - Articular cartilage repair

Ремонт суставного хряща
Специальностьортопедический

Цель восстановление суставного хряща восстановить поверхность суставного соединение с гиалиновые хрящи. За последние десятилетия хирурги и исследователи добились прогресса в разработке хирургических вмешательств по восстановлению хряща. Хотя эти решения не совсем восстановить суставной хрящ, некоторые из новейших технологий начинают приносить многообещающие результаты в ремонт хрящ из травматические повреждения или же хондропатии. Эти методы лечения особенно предназначены для пациентов, страдающих от повреждение суставного хряща. Они обезболивают и в то же время замедляют прогрессирование повреждений или значительно задерживают эндопротезирование (замена колена ) хирургия. Процедуры восстановления суставного хряща помогают пациентам вернуться к их первоначальному образу жизни; восстановить подвижность, вернуться к работе и даже снова заняться спортом.

Различные процедуры восстановления суставного хряща

Хотя различные процедуры для суставного хряща различаются используемыми технологиями и хирургическими методами, все они имеют общую цель - восстановить суставной хрящ, сохраняя при этом возможности для альтернативных методов лечения в будущем. В целом, существует пять основных типов восстановления суставного хряща:

Артроскопический лаваж / санация раны

Артроскопический лаваж это процедура «очистки» коленного сустава. Это краткосрочное решение не считается процедурой восстановления суставного хряща, а скорее паллиативное лечение для уменьшения боли, механического ограничения и воспаления. Промывание направлено на удаление дегенеративных лоскутов суставного хряща и фиброзной ткани. Основная целевая группа - пациенты с очень небольшими дефектами суставного хряща.

Методы стимуляции костного мозга (хирургия микротрещин и др.)

Методы стимуляции костного мозга пытаются устранить повреждение суставного хряща за счет артроскопический процедура. Во-первых, поврежден хрящ просверливается или пробивается до тех пор, пока не обнажится подлежащая кость. Делая это, субхондральная кость перфорирован для создания тромб в пределах дефекта. Исследования, однако, показали, что методы стимуляции костного мозга часто недостаточно заполняют хондральный дефект, и восстанавливающий материал часто волокнистый хрящ (который механически не так хорош, как гиалиновый хрящ). Сгустку крови требуется около 8 недель, чтобы стать фиброзной тканью, и 4 месяца, чтобы стать фиброзным хрящом. Это имеет значение для реабилитации.

В дальнейшем высока вероятность того, что всего через 1 или 2 года после операции симптомы начнут возвращаться в виде волокнистый хрящ изнашивается, заставляя пациента снова заняться восстановлением суставного хряща. Это не всегда так и хирургия микротрещин поэтому считается средний шаг.

Развитием техники микротрещин является имплантация коллагеновой мембраны на место микротрещины для защиты и стабилизации сгустка крови и улучшения хондрогенная дифференцировка из МСК. Этот метод известен как AMIC (Аутологичный матрикс-индуцированный хондрогенез ) и впервые было опубликовано в 2003 году.[1]

Стимуляция костного мозга с применением гидрогелевого имплантата

Гидрогелевый имплантат, который помогает организму отрастить хрящ в колене, в настоящее время изучается в ходе клинических испытаний в США и Европе.[2] Имплант под названием GelrinC изготовлен из синтетического материала под названием полиэтиленгликоль (ПЭГ) и денатурированный человеческий фибриноген белок.

При стандартной процедуре микротрещины имплантат прикладывают к дефекту хряща в виде жидкости. Затем он подвергается воздействию УФА-света в течение 90 секунд, превращая его в твердый мягкий имплант, который полностью занимает пространство хрящевого дефекта. Имплант предназначен для поддержки образования гиалинового хряща с помощью уникального управляемого тканевого механизма. Он защищает место восстановления от проникновения нежелательной фиброзной ткани, обеспечивая при этом подходящую среду для образования гиалинового хрящевого матрикса. В течение 6–12 месяцев имплант рассасывается с поверхности внутрь, что позволяет постепенно заменять его новым хрящом.[3][4][5]

Предварительные клинические исследования в Европе показали, что имплант уменьшает боль и улучшает функцию.[6]

Стимуляция костного мозга, дополненная стволовыми клетками периферической крови

В исследовании 2011 года сообщается о гистологически подтвержденном повторном росте гиалинового хряща в серии случаев у 5 пациентов, у 2 которых были биполярные или целованные поражения IV степени в колене. Успешный протокол включает артроскопическую операцию по микродреванию / микроперелому с последующими послеоперационными инъекциями аутологичных клеток-предшественников периферической крови (PBPC) и гиалуроновая кислота (HA).[7] PBPC - это продукт крови, содержащий мезенхимальные стволовые клетки и получается путем мобилизации стволовых клеток в периферическую кровь. Хай Ён Со и его команда предполагают, что операция по микродревлению создает основу для тромба, на которой могут быть задействованы введенные PBPC, и усилить хондрогенез в месте локализованного поражения. Они объясняют, что значение этого протокола регенерации хряща заключается в том, что он успешен у пациентов с исторически сложными для лечения биполярными или костно-костными костно-хрящевыми поражениями IV степени.

Со и его команда в настоящее время проводят более крупное рандомизированное исследование и работают над началом многоцентрового исследования. Работа малазийской исследовательской группы привлекает международное внимание.[8]

Костно-хрящевые аутотрансплантаты и аллотрансплантаты

Эта техника / ремонт требует пересадить срезы костей и хрящ. Сначала из сустава удаляется поврежденный участок кости и хряща. Затем новый здоровый костный штифт с его хрящевым покрытием вырубается из того же сустава и пересаживается в отверстие, оставшееся после удаления старой поврежденной кости и хряща. Здоровые кость и хрящ берутся из участков сустава с низкой нагрузкой, чтобы предотвратить его ослабление.[9] В зависимости от серьезности и общего размера повреждения могут потребоваться множественные заглушки или дюбели для адекватного восстановления сустава, что становится затруднительным для костно-хрящевых аутотрансплантатов. Клинические результаты могут со временем ухудшаться.[10]

Для костно-хрящевых аллотрансплантатов заглушки берут у умерших доноров. Это имеет то преимущество, что доступно больше костно-хрящевой ткани, и более крупные повреждения могут быть восстановлены с использованием техники пробки (снеговика) или ручной вырезки больших трансплантатов. Однако есть опасения по поводу гистосовместимости, хотя никаких препаратов для отторжения не требуется, и было показано, что инфекция реже, чем инфекция полного колена или бедра. Костно-хрящевая аллотрансплантация с использованием донорского хряща наиболее исторически использовалась в коленях, но также появляется в бедрах, лодыжках, плечах и локтях. Пациенты, как правило, моложе 55 лет, с ИМТ ниже 35 и хотят поддерживать более высокий уровень активности, который не позволяет традиционная замена суставов. Достижения в области сохранения тканей и хирургической техники быстро увеличивают популярность этой операции.

Клеточный ремонт

Стремясь получить наилучшие возможные результаты, ученые попытались заменить поврежденный суставной хрящ здоровым суставным хрящом. Однако предыдущие процедуры восстановления всегда приводили к образованию фиброхрящевой ткани или, в лучшем случае, комбинации гиалиновой и восстанавливающей ткани фиброзного хряща. Имплантация аутологичных хондроцитов (ACI) процедуры - это восстановление на основе клеток, целью которого является восстановление здорового суставного хряща.[11]

Процедуры восстановления суставного хряща ACI проходят в три этапа. Первый, хрящевые клетки извлекаются артроскопически от здорового суставного хряща пациента, расположенного в ненагруженной области либо межмыщелковая выемка или верхний гребень мыщелки бедра. Затем эти извлеченные клетки переносятся в in vitro среда в специализированных лаборатории где они растут и размножаются в течение примерно четырех-шести недель, пока их популяция не увеличится до достаточного количества. Наконец, пациенту проводят вторую операцию, при которой in vitro на поврежденный участок прикладываются хондроциты. В этой процедуре хондроциты вводятся и наносятся на поврежденный участок в сочетании с мембраной или матричной структурой. Эти пересаженные клетки процветают в новой среде, образуя новый суставной хрящ.

Аутологичная трансплантация мезенхимальных стволовых клеток

В течение многих лет концепция сбора стволовых клеток и повторной имплантации их в собственное тело для регенерации органов и тканей использовалась и исследовалась на животных моделях. В частности, на животных моделях было показано, что мезенхимальные стволовые клетки регенерируют хрящ [1]. Недавно было опубликовано сообщение об уменьшении боли в коленях у одного человека с использованием аутологичных мезенхимальных стволовых клеток. [2] Преимущество этого подхода состоит в том, что используются собственные стволовые клетки человека, что позволяет избежать передачи генетических заболеваний. Кроме того, он малоинвазивен, минимально болезнен и имеет очень короткий период восстановления. Было показано, что эта альтернатива доступным в настоящее время методам лечения не вызывает рак у пациентов, которые наблюдались в течение 3 лет после процедуры.[12]

Смотрите также Трансплантация стволовых клеток для восстановления суставного хряща

Важность реабилитации при восстановлении суставного хряща

Реабилитация после любой процедуры восстановления суставного хряща имеет первостепенное значение для успеха любой методики восстановления суставного хряща. Реабилитация часто бывает долгой и сложной. Основная причина в том, что хрящевым клеткам требуется много времени, чтобы адаптироваться и созреть в восстанавливающую ткань. Хрящ - медленно адаптирующееся вещество. Если мышце требуется около 35 недель для полной адаптации, то хрящ адаптируется только на 75% за 2 года. Если период реабилитации слишком короткий, восстановление хряща может подвергнуться чрезмерной нагрузке, что приведет к его сбою.

Обеспокоенность

Новое исследование Роберта Литчфилда, сентябрь 2008 г., Университет Западного Онтарио пришли к выводу, что рутинная хирургия колена неэффективна для уменьшения боли в суставах или улучшения функции суставов у людей с остеоартритом. Однако исследователи обнаружили, что артроскопическая хирургия действительно помогла меньшинству пациентов с более легкими симптомами, большими разрывами или другими повреждениями мениск - хрящевые прокладки, улучшающие конгруэнтность бедренной и большеберцовой костей.[13] Аналогичным образом, финское исследование 2013 года показало, что операция на колене (артроскопическая частичная менискэктомия) неэффективна по сравнению с фиктивным лечением.[14]

Рекомендации

  1. ^ Беренс П., П. (2005). "Matrixgekoppelte Mikrofrakturierung". Артроскопия. 18 (3): 193–197. Дои:10.1007 / s00142-005-0316-0.
  2. ^ «Основное исследование для оценки безопасности и эффективности GelrinC для лечения дефектов хряща - полный текст - ClinicalTrials.gov». Clinicaltrials.gov. Получено 2019-01-23.
  3. ^ Векслер, Рони; Селиктар, Дрор; Сариг-Надир, Оффра; Купершмит, Илана; Шахаф, Йонатан; Коэн, Шломит; Гольдшмид, Revital (28 сентября 2015 г.). «Стерическое вмешательство в адгезию поддерживает хондрогенез in-vitro мезенхимальных стволовых клеток на гидрогелях для восстановления хряща». Научные отчеты. 5: 12607. Bibcode:2015НатСР ... 512607Г. Дои:10.1038 / srep12607. ISSN  2045-2322. ЧВК  4585928. PMID  26411496.
  4. ^ Бердичевский, Александра; Шахаф, Йонатан; Векслер, Рони; Селиктар, Дрор (01.02.2015). «Белковая композиция изменяет in vivo резорбцию гидрогелей на основе ПЭГ, что отслеживается с помощью МРТ с контрастированием». Биоматериалы. 42: 1–10. Дои:10.1016 / j.biomaterials.2014.11.015. ISSN  0142-9612. PMID  25542788.
  5. ^ Корнер, А .; Збын, С .; Juras, V .; Млынарик, В .; Охель, К .; Траттниг, С. (01.12.2015). «Морфологический и композиционный мониторинг новой технологии гидрогеля для бесклеточного восстановления хряща - GelrinC by MR с использованием полуколичественной оценки MOCART и количественного индекса T2, а также нового расчета зонального индекса T2». Остеоартрит и хрящ. 23 (12): 2224–2232. Дои:10.1016 / j.joca.2015.07.007. ISSN  1063-4584. PMID  26187572.
  6. ^ К.Ф. Альмквист, Б.Дж. Коул, Дж. Беллеманс, Р. Арбель, Э. Басад, С. Андерс, С. Траттниг, А. Корнер. Лечение дефектов хряща коленного сустава с микропереломами, дополненными биоразлагаемым каркасом: клинический результат. Представлено на ICRS - Измир 2013. http://www.regentis.co.il/files/files/ICRS%202013%20Cole%20.pdf
  7. ^ Пила, Кентукки; Anz A; Merican S; Тай Ю.Г .; Рагаванаиду К; Jee CS; McGuire DA (19 февраля 2011 г.). «Регенерация суставного хряща аутологичными клетками-предшественниками периферической крови и гиалуроновой кислотой после артроскопического субхондрального сверления: отчет о 5 случаях с гистологией». Артроскопия. 27 (4): 493–506. Дои:10.1016 / j.arthro.2010.11.054. PMID  21334844.
  8. ^ Wey Wen, Lim. «Создание нового хряща». Звезда. Получено 6 мая 2011.
  9. ^ Гобези Р., Даброу С. Артроскопическая полная шлифовка плечевого сустава костно-хрящевым аллотрансплантатом. J Med Ins. 2014; 2014 (1). doi:https://doi.org/10.24296/jomi/1
  10. ^ Solheim E, Hegna J, Øyen J, Austgulen OK, Harlem T, Strand T. Костно-хрящевая аутотрансплантация (мозаичная пластика) при дефектах суставного хряща в коленном суставе: результаты в возрасте от 5 до 9 лет. Колено. 2010 Янв; 17 (1): 84–7.
  11. ^ Knutsen G, Drogset JO, Engebretsen L, Grøntvedt T, Isaksen V, Ludvigsen TC, Roberts S, Solheim E, Strand T, Johansen O. Рандомизированное испытание, сравнивающее имплантацию аутологичных хондроцитов с микропереломами. Выводы на пять лет. J Bone Joint Surg Am. 2007 Октябрь; 89 (10): 2105–12.
  12. ^ Сентено С.Дж., Шульц Дж. Р., Чивер М., Робинсон Б., Фриман М., Мараско В. (2010). «Отчет о безопасности и осложнениях при повторной имплантации мезенхимальных стволовых клеток с расширенными культурами с использованием метода аутологичного лизата тромбоцитов». Текущие исследования стволовых клеток и терапия. 5 (1): 81–93. Дои:10.2174/157488810790442796. PMID  19951252. S2CID  20901900.
  13. ^ Лечение артрита коленного сустава зачастую так же эффективно, как хирургическое вмешательство: исследование
  14. ^ Sihvonen, R .; Paavola, M .; Мальмиваара, А .; Itälä, A .; Joukainen, A .; Нурми, H .; Kalske, J .; Ярвинен, Т. Л. Н .; Финская группа по изучению дегенеративного поражения мениска (FIDELITY) (2013). «Артроскопическая частичная менискэктомия в сравнении с фиктивной операцией по поводу дегенеративного разрыва мениска». Медицинский журнал Новой Англии. 369 (26): 2515–2524. Дои:10.1056 / NEJMoa1305189. PMID  24369076. резюме