Автореферат и диссертация по медицине (14.01.15) на тему:Применение методик холодноплазменной аблации для лечения повреждений гиалинового хряща у больных с гонартрозом" (клинико - экспериментальное исследование)

На правах рукописи

Жуликов Александр Львович

ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДИК ХОЛОДНОПЛАЗМЕННОЙ АБЛАЦИИ ДЛЯ ЛЕЧЕНИЯ ПОВРЕЖДЕНИЙ ГИАЛИНОВОГО ХРЯЩА У БОЛЬНЫХ С ГОНАРТРОЗОМ

(КЛИНИКО-ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ)

14.01.15 - травматология и ортопедия

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

1 6 июн 2011

Саратов- 2011

4850028

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Волгоградский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения и социального развитом РФ и Государственном учреждении «Волгоградский медицинский научный центр».

Научный руководитель: доктор медицинских наук, профессор

Маланин Дмитрий Александрович. Официальные оппоненты: доктор медицинских наук, профессор

Морозов Владимир Петрович;

доктор медицинских наук, профессор Дианов Сергей Вячеславович.

Ведущая организация - Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Санкт-Петербургская государственная медицинская академия имени И.И.Мечникова» Министерства здравоохранения и социального развития РФ.

/У"'

Защита состоится «22» июня 2011 года в уу часов на заседании диссертационного совета Д 208.094.01 при ГОУВПО Саратовский ГМУ им. В.И. Разумовского Минздравсоцразвития России по адресу: 410012, г. Саратов, ул. Большая Казачья, 112.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО Саратовский ГМУ им. В.И. Разумовского Минздравсоцразвития России.

Автореферат разослан «¿{МсА 2011 года.

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор медицинских наук, профессор

Маслякова Г.Н.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Современный темп жизни, диктующий значительные функциональные нагрузки на коленный сустав, сложное строение и трехстепенная свобода движений в нём предопределяют повышенный риск к механическим повреждениям и относительную предрасположенность к дегенеративным поражениям (Миронов С.П., Омельченко Н.П., Орлецкий А.К., 2001; Hunter DJ., Felson D.T. 2006).

В многочисленных исследованиях показано, что больные с дегенеративно-дистрофическими заболеваниями коленного сустава составляют от 6,4% до 15% всех ортопедических пациентов; до половины из них относятся к лицам трудоспособного возраста (Дейкало В.П., Колобошко К.Б., 2007; Котельников ГЛ., Ларцев Ю.В., 2009.).

При всем многообразии патоморфологических проявлений при остеоартрозе коленного сустава наиболее важным, определяющим результаты лечения, является ■■ состояние суставного гиалинового хряща (СГХ) (Митрофанов В.А., Жаденов И.И., Пучиньян Д.М., 2008; Алексеева Л.И., Зайцева Е.М., 2009). Репаративный хондрогенез при поверхностных повреждениях оказывается весьма скоротечным и незавершенным, а при полнослойных дефектах суставной поверхности приводит к формированию регенерата из соединительной или волокнистой хрящевой ткани, в значительной степени отличающегося от нормального СГХ (Корнилов Н.В., Грязиухин Э.Г., 2006; Маланин Д.А., В.Б. Писарев, В.В. Новочадов., 2010).

С целью стабилизации хрящевых повреждений, замедления прогрессивного разрушения краев дефектов в клинической практике используются разнообразные способы физического воздействия и обработки суставных поверхностей, обозначаемые термином «дебридмент». Дебридмент может также выступать и как элемент более сложных технологий восстановления повреждений суставного хряща (Эйсмонг О.Л., Скакун П. Г., Борисов A.B. и соавт., 2007; Aaron R.K., Skolnick H.A., Reinert S.E., et a!., 2006; Allen T.R., Tasto J.P., Cummings J. et al., 2006).

В основе дебридмента при гонартрозе лежит удаление нежизнеспособных и поврежденных участков хряща (хондрэктомия), вызывающих различные нарушения во взаимодействующих между собой отделах сустава. По показаниям осуществляются также частичная синовэктомия и резекция дегенеративно поврежденных менисков, удаление соударяющихся остеофитов, свободных тел и ряд других манипуляций.

Обработка СГХ с помощью ручных срезающих инструментов, моторизированных фрез может способствовать дальнейшему разволокнению матрикса и вызывать некроз хондроцитов. Согласно отдельным исследованиям, механический дебридмент нередко приводит к прогрессированию дегенерации вследствие грубого нарушения строения коллагенового матрикса - защитной системы хондроцитов (Schmid А., Schmid F., 1987).

В последние годы прогресс в методиках сберегательной и точной обработки повреждений суставного хряща связывают с развитием техники «бесконтактного дебридмента». Первое поколение бесконтактных методик основывается на склеивании аморфных тканей за счет фототермического эффекта лазерного излучения. Однако его широкое клиническое применение ограничивается пока существенным риском термического повреждения здорового хряща, субхондральной кости, а также высокой стоимостью технического обеспечения лазерной хирургии (Иванников С., Оганесян О., Шестерня Н., 2002; Лазко Ф.Л., 2004).

К технологии следующего за лазером поколения относится дебридмент с использованием радиочастотной энергии, образующей холодную плазму. Некоторые положительные эффекты воздействия холодной плазмы на измененный суставной хрящ, приводящие к лучшему сглаживанию неровностей, отсутствие значительного повреждения окружающих тканей позволяют предположить преимущества холодноплазменной аблации по сравнению с механическим и лазерным дебридментом (Орлецкий А.К., Езеев А.Р., 2008; Kaplan L.D., Uribe J.W., 2000; Spahn G., Kahl E., Muckley Т., et al., 2008).

В литературе представлены неоднозначные сведения о распространении зоны термического повреждения суставного хряща после холодноплазменной аблации, отмечена зависимость от режима работы электродов, экспозиции, формы обработки суставной поверхности и ряда других факторов (Lu Y. et al. 2001; Kaplan L.D. et al., 2003). Влияние последних на эффективность и безопасность холодноплазменного дебридмента остается малоизученным вопросом. Актуальными для клинической практики считаются также исследования, подтверждающие или опровергающие преимущества указанного высокотехнологичного метода перед традиционными.

Цель работы — улучшение результатов лечения больных с остеоартрозом коленного сустава на основании разработки и внедрения методик холодноплазменной аблации в клиническую практику.

Задачи исследования

1. Изучить в эксперименте морфологические изменения в здоровом и пораженном дегенеративным процессом СГХ человека после холодноплазменной аблации при разных режимах работы радиочастотного электрода и нескольких вариантах техники выполнения манипуляции.

2. Провести в эксперименте сравнительную оценку изменений в СГХ человека после холодноплазменной аблации, выполненной с установленным оптимальным режимом работы радиочастотного электрода и соответствующей хирургической техникой, и механического дебридмента.

3. Провести экспериментальное изучение заживления различных повреждений СГХ в коленном суставе собак после их дебридмента с использованием холодной плазмы в сравнении со спонтанной регенерацией.

4. Провести сравнительный анализ результатов лечения больных с остеоартрозом коленного сустава с использованием методик холодноплазменного и механического дебридмента, разработать клинический протокол применения холодноштазменной аблации при повреждениях СГХ в коленном суставе.

Научная новизна

Впервые в эксперименте выявлены особенности морфогенеза после холодноплазменной аблации поверхностных и глубоких хрящевых повреждений в коленном суставе.

Разработан экспериментально обоснованный клинический протокол применения методик холодноплазменной аблации при различных видах дегенеративных хрящевых повреждений в коленном суставе.

Представлена сравнительная оценка клинической эффективности холодноплазменного дебридмента у больных с остеоартрозом коленного сустава.

Практическая значимость

Теоретические положения работы расширяют и углубляют современные представления о возможностях дебридмента повреждений СГХ и репаративном хондрогенезе после применения методик холодноплазменной аблации.

Разработанный и экспериментально обоснованный протокол применения методик холодноплазменной аблации предлагает алгоритм выбора наиболее оптимальных параметров воздействия на поврежденный суставной хрящ во

время выполнения артроскопического дебридмента у больных с остеоартрозом коленного сустава.

Положения, выносимые на защиту

1. Холодноплазменная обработка приводит к лучшему сглаживанию неровностей суставной поверхности при хрящевых повреждениях, по сравнению с механической обработкой, и при адекватных режимах работы биполярного радиочастотного электрода не вызывает нарушения структуры подлежащих тканей на глубину более 2 мм.

2. Наиболее эффективными и безопасными для обработки повреждений СГХ можно считать параметры работы радиочастотных излучателей в пределах 200-250В (126-200Вт). При обработке глубоких дегенеративных повреждений суставного хряща целесообразно использовать более щадящий режим работы излучателя.

3. Бесконтактное воздействие холодной плазмой на СГХ сопровождается меньшим повреждающим эффектом по сравнению с контактным способом; при этом сглаживающий эффект от использования обоих способов мало отличается друг от друга. Две формы обработки суставной поверхности - линейное воздействие и воздействие по типу «художественной кисти» не имеют существенных различий по показателям сглаживания дефектов и глубины повреждения ткани.

4. Применение артроскопического холодноплазменного дебридмента при лечении больных с остеоартрозом коленного сустава позволяет уменьшить выраженность послеоперационного болевого синдрома, проявления гемартроза и синовита в коленном суставе, сократить период реабилитационного лечения, улучшить показатели восстановления функции и физической активности по сравнению с результатами механического дебридмента.

Апробация работы.

Основные результаты исследования докладывались и обсуждались на VII конгрессе Российского артроскопического общества (Москва, 2007); региональной научно-практической конференции «Современные здоровьесберегающие технологии в обеспечении здоровья населения Волгоградской области (Волгоград, 2008); VIII Конгрессе Российского артроскопического общества (Москва, 2009); IX Съезде травматологов-ортопедов России (Саратов, 2010).

Материалы завершенного исследования рассмотрены на расширенном заседании сотрудников кафедр травматологии, ортопедии и ВПХ с курсом травматологии и ортопедии ФУВ; оперативной хирургии и топографической

анатомии; патологической анатомии; анатомии человека; судебной медицины Волгоградского государственного медицинского университета и сотрудников отдела общей и экспериментальной хирургии Волгоградского медицинского научного центра «17» декабря 2010 года.

По теме диссертации опубликовано 16 научных работ, в том числе 3 статьи в журналах «Вестник новых медицинских технологий», «Вестник Волгоградского государственного медицинского университета» и «Травматология и ортопедия России» действующего «Перечня ВАК» Минобрнауки РФ, 4 работы - в материалах Всероссийских научных съездов и конгрессов. По материалам работы изданы методические рекомендации для последипломного образования врачей травматологов-ортопедов.

Внедрение результатов работы

Материалы диссертации внедрены в учебный процесс на кафедрах травматологии, ортопедии и ВПХ с курсом травматологии и ортопедии ФУВ, оперативной хирургии и топографической анатомии, патологической анатомии ФГУ ГОУ ВПО «Волгоградский государственный медицинский университет Минздравсоцразвития». Практические рекомендации используются в работе травматолого-ортопедических отделений МУЗ «Клиническая больница №12», МУЗ «Клиническая больница скорой медицинской помощи №7», МУЗ «Клиническая больница №4» г. Волгограда.

Структура и объем диссертации

Диссертация изложена на 190 страницах машинописного текста, содержит 12 таблиц, иллюстрирована 32 рисунками; состоит из введения, обзора литературы, главы описания материалов и методов исследования, главы собственных исследований (включающей экспериментальную и клиническую части), обсуждения полученных результатов, выводов, практических рекомендаций и приложений. Список использованной литературы включает 256 источников (92 - на русском и 164 - на иностранных языках). Работа выполнена при поддержке гранта Администрации Волгоградской области для финансирования прикладных научных исследований.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

В соответствии с целью и задачами работы, собственные исследования были разделены на два этапа - экспериментальный и клинический.

При первом модельном экспериментальном исследовании была поставлена задача изучения влияния холодной плазмы на структуру здорового и

пораженного дегенеративным процессом СГХ человека. Материалом для этих испытаний служили костно-хрящевые блоки проксимального (п=24) и дисталъного (п=18) отделов бедренных костей, полученные в качестве утильного материала при операциях по эндопротезированию и после ампутаций у лиц в возрасте 28-76 лет.

Протокол испытания составлялся в соответствии с этическими нормами, изложенным в "Законе РФ о трансплантации органов и (или) тканей человека" (1992), «Международном кодексе медицинской этики» (1994), «Законе о погребении и похоронном деле" (1995), Конвенции по защите прав и достоинства человека в связи с использованием достижений биологии и медицины» (1998), Хельсинкской декларации (2000), Директивах Европейского сообщества 86/609 EEC.

Обработку хряща осуществляли бесконтактным и контактным способами биполярным радиочастотным электродом «Paragon Т2» аппарата «Atlas» (ArthroCare, США) в 6 режимах и двух видах воздействия - линейное и «художественная кисть».

Второе модельное экспериментальное исследование включало в себя проведение сравнительной оценки изменений в СГХ человека после холодноплазменной аблации и механического дебридмента. Исследование также проводили на утильном материале.

Поверхностные дефекты (п=24) наносили на глубину до 2 мм, формируя повреждение 5x10 мм. Для образования полнослойных дефектов (п=24) размером 5x10 мм удаляли хрящ до подлежащей кости на глубину до 3,5-4 мм. Механический дебридмент повреждений выполняли артрошейвером «Stryker» (США). Холодноплазменную аблацию проводили в тех же условиях бесконтактным способом биполярным радиочастотным электродом «Paragon Т2» аппарата «Atlas» (ArthroCare, США).

Третье модельное экспериментальное исследование состояло в изучении результатов воздействия холодной плазмы на различные виды повреждений СГХ в коленном суставе собак (6 животных, 12 суставов). При уходе за животными, обеспечении их питания и в проведении экспериментов руководствовались приказами МЗ №755, №1179, «Рекомендациями Комитета по экспериментальной работе с использованием животных при Минздраве России». На исследование было получено согласие регионального этического комитета (протокол №54 -2007 от 28 апреля 2007 года).

Животным под внутривенным ткопекгаловым наркозом моделировали наиболее распространенные виды повреждений, встречающиеся в клинической практике: тангенциальное плоскостное повреждение, растрескивание и

разволокнение, полнослойный дефект. Повреждения суставной поверхности наружного мыщелка бедренной кости были подвергнуты холодноплазменной аблации, внутренний мыщелок не обрабатывался и служил контролем. Повторные артротомии для забора биопсийного материала производили через 4,8,16 недель после операций.

Морфологическое исследование во всех сериях экспериментальной части работы включало в себя фиксацию материала в 10% - ном растворе формалина, декальцинирование Трилоном Б с проводкой по спиртам возрастающей плотности, изготовление парафиновых блоков. Срезы окрашивали гематоксилином и эозином, по ван Гизону, трихром по Масону. Для дальнейшего анализа использовали микроскоп «Микмед 6» (JIOMO, Россия), оснащенный цифровой камерой «ДСМ - 300» с лицензируемым программным обеспечением «Scope Photo». Для количественной оценки морфологических изменений в тканях использовали программный пакет «Image Tool for Windows, 3.0» (UTHSCSA, США). С его помощью определяли фактор поверхности, удельный объем хондроцитов, соединительной ткани, хрящевого матрикса, среднюю глубину дефекта хряща.

Клинический этап исследования основывался на анализе результатов хирургического лечения 87 пациентов с гонартрозом различной степени тяжести, разделенных на две группы - основную (42 пациента) и группу сравнения (45 пациентов), которые проходили лечение и наблюдались в травматояого-ортопедических отделениях МУЗ КБ № 12, МУЗ КБ № 7 Волгограда за период с 2006 по 2010 год. Среди пациентов были 46 (52,9%) женщин и 41 (47,1%) мужчина, средний возраст на момент поступления в стационар составлял 41,1 года (от 18 до 72 лет). Продолжительность заболевания колебалась в широких пределах и составляла в среднем 10,45 года (от 2 до 23 лет).

К критериям включения относили: выраженный болевой синдром (40 мм и более по ВАШ); суммарный альгофункциональный индекс M.G. Lequesne (АФИ) - от 4 до 11 баллов; рентгенологические изменения коленного сустава I-III стадий по классификации Н.С. Косинской, отсутствие эффекта от ранее проведенного консервативного лечения.

К критериям исключения были отнесены: невыраженный болевой синдром (менее 40 мм по ВАШ), АФИ M.G. Lequesne менее 4 и более 11 баллов, наличие в анамнезе внутрисуставного введения кортикостероидов в течение последних 6 месяцев, вторичный гонартроз, полиостеоартроз, заболевание кожи вокруг сустава, интеркуррентные заболевания в стадии декомпенсации.

Клиническое обследование начинали с оценки общего состояния пациентов, выяснения жалоб, анамнеза заболевания и жизни. Физикальное исследование включало в себя осмотр, пальпацию, изучение функции сустава, состояния мышц, капсульно-связочного аппарата, оценку походки, проведение тестового контроля внутрисуставных повреждений, измерение абсолютной и относительной длины конечности, о&ьема движений в суставе с использованием общепринятых методов. Всем больным проводили общеклинические лабораторные исследования крови, мочи, выполняли электрокардиографию (Котельников Г.П., Миронов С.П., Мирошниченко В.Ф., 2006; Бунчук, Н.В., 2002).

Инструментальное обследование предполагало использование лучевых методов диагностики, ультрасонографии, МРТ и KT, артроскопии.

Рентгенографию коленного сустава проводили на аппаратах «РУМ-20» (Россия), «Сириус-50» (Россия), «Serigraf CF» (Simens, Германия) в стандартных - прямой (передне-задней) и боковой проекциях без нагрузки на нижнюю конечность и с физиологической нагрузкой в ортопозиции каждой конечности (билатеральное исследование), в аксиальной проекции для бедренно-надколенникового отдела при сгибании голени до 45° (по Merchant). По данным результатов рентгенологического исследования определяли стадию остеоартроза по классификации Н.С. Косинской (1961).

Полипозиционное ультразвуковое исследование (УЗИ) коленного сустава проводили на аппарате Philips En Visor СН (Philips, Нидерланды) с использованием конвексных трансдюссеров с частотой излучения 5-10 МГц. С помощью ультрасонографии давали количественную характеристику внутрисуставному выпоту (до 25 мл - малый, 25-60 мл - умеренный, более 60 мл - выраженный).

Компьютерную томографию (KT) коленных суставов проводили на спиральном компьютерном томографе «Somaton Plus» (Simens, Германия) в отделении лучевой диагностики Областного Кардиологического центра и МУЗ КБ №4 г. Волгограда и спиральном компьютерном томографе «Astenion Super 4 Edition» (Toshiba, Япония) в диагностическом отделении ФГУ «940 Военный госпиталь СКВО» Минобороны России. В задачи KT входило детальное изучение изменений анатомический формы сочленяющихся в суставе поверхностей, характера повреждения или перестройки костной ткани, особенно в субхондральной зоне. Полученная высококачественная трехмерная реконструкция давала наглядное представление об имеющейся деформации.

Магнитно-резонансную томографию (МРТ) коленных суставов выполняли на аппарате «Magnetom Vision» (Simens, Германия) в отделении

лучевой диагностики Областного Кардиологического центра г. Волгограда, Лечебно-диагностического центра Международного института биологических систем (МУЗ КБ СМП №15, МУЗ поликлиника №1 г. Волгограда). МРТ коленных суставов представляла информацию о локализации, глубине, размерах повреждений суставного хряща. По томограммам оценивали состояние капсульно-связочного аппарата коленного сустава, менисков, синовиальной оболочки, наличие свободных хрящевых тел в полости сустава, очагов изменения интенсивности сигнала в субхондральной кости.

Артроскопию коленного сустава пациентам обеих клинических групп, выполняли под проводниковой анестезией (спинномозговой или перидуральной), а в единичных случаях - под общим обезболиванием. Артроскопическое оборудование фирм «Stryker» (США), «Storz» (Германия), «Азимут» (Россия) включало источник света, видеокамеру, монитор, видеомагнитофон, световод, 30° и 70° телескопы, набор ручных инструментов для диагностических и лечебных манипуляций, электрорезектор (шейвер), холодноплазменный аблатор «Atlas» (ArthroCare, США) с биполярными радиочастотными электродами «SuperTurboVac» и «Paragon Т2» (для обработки суставного хряща).

По результатам артроскопического обследования все повреждения суставного хряща, выявленные в коленных суставах, классифицировали по системе, предложенной ICRS (International Cartilage Repair Society).

Хондрэктомию в основной группе пациентов проводили с помощью радиочастотной системы (холодноплазменный дебридмент) с соблюдением ряда принципов, касающихся обеспечения безопасности работы с хрящевой тканью: ирригационный раствор с постоянной температурой 37 °С, использование электродов соответствующей формы, ограничение обработки участков с толщиной хряща менее 1,5 мм, сокращение времени обработки одного участка до 1 -2 сек.

При выполнении механического дебридмента у пациентов группы сравнения обработку разволокненного суставного хряща, удаление свободных хрящевых лоскутов, поверхностную обработку выстоящей субхондральной кости (без нарушения её целостности) выполняли с помощью ручных механических инструментов и артрошейвера с набором специальных сбривающих фрез. После окончания операции проводили артроскопический лаваж.

В послеоперационном периоде все пациенты получали курс консервативного лечения, включающий прием селективного нестероидного противовоспалительного средства («Nise», Dr. Reddys, Индия) в течение 5-7

дней, хондропротектор «Дона» (Rotta, Италия) по рекомендованной производителем схеме. С первого дня после операции назначали лечебную физическую культуру, физиотерапевтические процедуры (магнитотерапия - 5 сеансов, ультразвуковая терапия - 5 сеансов), уменьшающие болевые ощущения и проявления послеоперационного реактивного воспаления в суставе.

Сравнительную оценку функции коленного сустава и результатов хирургического лечения пациентов основной группы и группы сравнения проводили с использованием визуальной аналоговой шкалы боли (ВАШ), шкалы оценки коленного сустава IKDC, АФИ M.G. Lequesne до операции и через 12,24 месяца после оперативных вмешательств.

Объективные данные о состоянии оперированных коленных суставов в отмеченные сроки наблюдения представляли инструментальные методы исследования - рентгенография, магнитно-резонансная томография, УЗИ, ревизионная артроскопия.

Статистическую обработку результатов экспериментальных и клинических исследований проводили с использованием методов математической статистики непосредственно из общей матрицы данных «EXEL 7.0» (Microsoft, США) с привлечением возможностей программ «STATGRAPH 5:1» (Microsoft, США) (Зайцев В.М., Лифляндский В.Т., Маринкин В.И., 2003).

РЕЗУЛЬТАТЫ СОБСТВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Экспериментальный этап

Морфологическое исследование опытных и контрольных препаратов суставной поверхности, полученных на экспериментальном этапе исследования, позволило выявить структурные изменения в хрящевой ткани и подлежащей кости, уточнить оптимальные режимы работы биполярных радиочастотных электродов, технику выполнения манипуляции, изучить результаты воздействия холодной плазмы на различные виды повреждений суставного хряща в коленном суставе у животных.

По результатам исследований было установлено, что существенное значение, для получения приемлемой обработки измененной суставной поверхности имеет интенсивность холодноплазменного воздействия, которая регулируется изменением режима работы прибора. Выбранные режимы с пятого (200В-126Вт) по седьмой (250В-200Вт) оказались наиболее эффективными для обработки хряща. Менее интенсивное воздействие не

обладало эффектом сглаживания, более интенсивное - разрушало подлежащие ткани.

Воздействие холодной плазмы на суставной хрящ морфологически оценивали с учетом проявления трех феноменов: сглаживания поверхности, уплотнения (в оригинале разработчиков методики - «заваривания» поверхностного бесклеточного слоя хряща и сохранение жизнеспособности подлежащих слоев ткани.

Микроскопическое исследование суставной поверхности подтвердило возможность сглаживания неровностей поврежденного суставного хряща, обработанного холодной плазмой. Повреждение хрящевой ткани не распространялось глубже переходной зоны, что составляло в абсолютных величинах не более 1-2 мм.

Гистологическая оценка двух форм обработки суставной поверхности -линейного воздействия и воздействия по типу «художественной кисти» не показала существенных различий по показателям сглаживания дефектов и глубины повреждения ткани суставного хряща. Бесконтактное воздействие приводило к меньшему повреждающему эффекту, по сравнению с контактным способом, независимо от формы обработки суставной поверхности. Вытекающее из этих результатов заключение о выборе формы бесконтактной обработки, определяемой характером хрящевого повреждения, его локализацией, а также предпочтением хирурга, представлялось практически значимым.

Механическая обработка поверхностных и глубоких хрящевых повреждений приводила к относительно небольшому эффекту сглаживания (снижение фактора поверхности в 1,5 раза, Р<0,01), тогда как холодноплазменная аблация характеризовалась существенно лучшими показателями (снижение в 3 раза, Р<0,001). Процент поврежденных хонцроцитов также оказался выше после механического дебридменга (2,1±0,5 -поверхностный дефект, 18,5±1,8 - полнослойный дефект) по сравнению с холодноплазменной аблацией (1,5±0,4 - поверхностный дефект, 8,5±0,9 -полнослойный дефект). Градиент яркости при поверхностных повреждениях был существенно выше после их обработки холодной плазмой, нежели фрезой артрошейвера (0,45±0,10 - механический дебридмент, 0,12±0,01 холодноплазменная аблация) (табл. 1).

Полученные результаты сравнительного гистологического и морфометрического исследований свидетельствовали о предпочтительном сглаживающем эффекте холодноплазменного дебридменга перед механической обработкой повреждений суставного хряща. Не менее важным являлся и тот

факт, что воздействие холодной плазмы ограничивалось только зоной обработки и не распространялось на глубжележащие и окружающие ткани, не превышало девитализирующих последствий использования традиционного метода обработки хрящевых повреждений фрезой артрошевера.

Подобные результаты были получены в экспериментальных работах Edwards R.B., Lu Y., Cole B.J., et al. (2008); Lotto M.L., Wright EJ., Appleby D., et al. (2008),, которые продемонстрировали, что лучшие показатели сглаживания после холодноплазменной обработки достигаются в 90% наблюдений, тогда как подобный результат механического дебридмента становится возможным лишь в 49% случаев.

Результаты количественного морфологического анализа тканей хряща в опытах на собаках приведены в табл.1.

Таблица 1

Динамика морфометрических показателей в области повреждений суставного хряща собак после холодноплазменной аблации в разные сроки наблюдения (М±т)

Срок, нед. Фактор Удельный объем, % Средняя

Показатель поверхнос хондро- хрящевой соединит. глубина

ти,ед цитов ткани ткани дефекта, %

Нативиый хршц 0 1,09*0,02 9,740,1 88,3*5,3 I - -

Нолнослойный дефект

Повреждение без дебридмента 4 2,19±0,17 1,6*0,3 21Д423 483^,1 56,045,9

8 1,8340,12 2,140,2 26,643,1 53,746,9 52,446,6

16 1,5810,11 3,440,6 31,542,4 58,7443 4934=7,0

Холодно- 4 1,44±0,10* 4,740,6* 54,7453* 34,442,8* 41,144,0*

плазменная 8 1,1740,08* 6,240,4* 61346,1* 31,145,1* 37,546,1*

аблация 16 1,1540,08* 8,640,8* 68,64=73* 23,1±1,8* 34,«±4,8*

Плоскостной дефект

Повреждение без дебридмента 4 1,5540,11 2,740,1 17,742,7 62,7±8,4 295±1,1

8 1.35М),10 3,6*0,2 21,443,1 66,244,7 24,0425

16 1,10±0,07 5,5403 24,0443 68^±5,1 20,1423

Холодно- 4 1,1440,10* 3,140,7 39,246,8* 46,1443* 19,14=1,9*

плазменная 8 1,1040,06* 5,540,4* 45,144,6* 45,145,4* 15,0±2,0*

аблация 16 1,05±0,04* 6,7i0,9 48,0±83*j 43,0433* 14,840,9*

Трещина хряща

Повреждение без дебридмента 4 6,6840^7 2,140,6 29Д±4,4 56,843,2 96,543,8

8 4,2340,29 3,840,4 35,245,9 54, Ш,8 75344,0

16 1,85±0,16 3,440,2 42344Д 49,242,6 34344,9

Холодно- 4 2,76±0,19* 1,9±0,2 53,5*5,1* 28,642,7* 56,0433

плазменная 8 1,4440,12* 2,8403* 58,145,7* 35,0±3,4* 19,Ш,1

аблация 16 1,22±0,10- 4,140,6 61,5±2,4* 3434:1,8* 14,Ш,4

Разволокнение

Повреждение бездебрвдмента 4 332ЮД6 4,7*0,3 49,8*5,0 28,9*3,9 21,5*2,0

8 1,85^,13 5,1*0,4 53,7*4,1 30,5±2,6 19,2*3,9

16 1^4±0,10 б£*0,7 58,3*3,3 32,3*2,3 17,5*3,6

Холодно- 4 1,9040,05* 5,1*0,7 53,4*5,8 25 ,2*3,6* 24,2*3,9

плазменная 8 1,54*0,07* 7,4*0,9* 60, 29,0*2,1*

аблация 16 1,20*0,04 62,7*5,4 27,6*3,1* 19,7*4,8

* - достоверные различия с показателем аналогичного срока группы без дебридмеита, р=А,05.

Наряду с установленным эффектом сглаживания при отсутствии выраженных изменений структуры суставного хряща после холодноплазменной обработки, данные морфологического исследования позволили высказать предположение о возможном предотвращение дальнейших дегенеративных изменений в области различного вида хрящевых повреждений.

В этом случае защитное действие холодноплазменной аблации в отношении обработанной хрящевой ткани, как и ряд других авторов, мы объясняли поверхностной коагуляцией - «завариванием» с уплотнением коллагеновых структур и последующим сохранением энергетических и температурных условий в шубжележащих зонах без нарушения жизнеспособности клеток.

Клинический этап

Клиническое исследование показало, что по всем основным и дополнительным критериям, а также характеру выявленной внутрисуставной патологии, была установлена относительная однородность сформированной основной группы и группы сравнения у пациентов с гонартрозом. Указанные клинические группы имели главное отличие по одному признаку, а именно -применению холодноплазменного или механического дебридмента в рамках хирургического метода лечения (табл. 2).

Таблица 2

Характеристика пациентов основной группы и группы сравнения

Критерии Основная Группа

группа(п=42) сравнения(п=45)

Пол: мужской/женский 20/22 21/24

Средний возраст, годы 41,05*9,52 42,47*7,88

Средний индекс массы тела, кг 35,51*4,02 34^9*5,90

Длительность заболевания: <5 лет 7 8

5-10 лет 26 26

>10 лет 9 11

ВАШ, мм в покое 42,4±1,6 42,3±1,2

при движении 63,8±М 64,3±1,4

1. Индекс М.С. 1^]ие$пе, баллы 8,3±0,4 8,1±0,3

Субъективная шкала 1К1)С-2000, баллы 38,1±2,2 39,0±2,4

«норма» -10 «норма» -10

(23,8%) (22,2%)

«близко к норме» - «близко к норме» -

8(19,0%) 8 (17,8%)

Объективная шкала 1КВС-2000, уровень (значительные «значительные

оценки коленного сустава изменения» -15 изменения» -16

(35,7%) (35,6%)

«выраженная «выраженная

патология»- 9 патология» -11

(21,5%) (24,4%)

Стадия гонартроза по Н.С. Косинской:

I стадия 6 4

II стадия 26 29

П1 стадия 10 12

Клинические и морфологические проявления у пациентов с гонартрозом представлялись достаточно многообразными при оценке их с позиций физикальных и инструментальных методов исследования и зависели от стадии развития заболевания. Степень выраженности различных форм дегенеративных повреждений СГХ определяла прогрессирование гоиартроза и патологические изменения других анатомических образований коленного сустава, которые могли быть скорректированы путем артроскопического дебридмента с предполагаемым положительным влиянием на клинические проявления и течение заболевания.

• При I стадии гонартроза повреждения СГХ были представлены, главным образом, ховдромаляцией 1 степени и II степени (по классификации ICRS). Подобные поверхностные повреждения хряща были выявлены более чем у 60% пациентов со II стадией гонартроза. Хондромаляцию IIIA степени с утратой менее 50% толщины СГХ отмечали в 27,7%, IIIB степени с утратой в области повреждения более 50% толщины хрящевого слоя - 9,1% наблюдений. При 1П стадии гонартроза в 45,5% наблюдений дегенеративные хрящевые повреждения были классифицированы как IIIA степени, а в 54,5% - как IIIB степени.

Частота встречаемости дегенеративных разрывов менисков достигала 21,8-63,6%, хронический синовит наблюдали в 41,8-68,2%, свободные хрящевые или костно-хрящевые тела в 10,9-22,7% суставах. Соударяющиеся остеофиты становились причиной ограничения подвижности или болевого синдрома в 14,5-27,3% наблюдений, артрофиброз диагностировали в 16,436,4%, признаки наружного надколенникового компрессионного синдрома - в 5,5% суставов.

По частоте выполнения среди элементов артроскопическош дебридмента на первом месте находилась обработка хрящевых повреждений суставных поверхностей (85,7% - основная группа, 91,1% - группа сравнения), затем следовали парциальная резекция менисков (35,7% и 35,6% соответственно), артролиз (21,4% и 17,7%), частичная синовэкгомия (16,7% и 22,2%), удаление остеофитов (19,0% и 13,3%) и свободного тела (11,9% и 13,3%). Необходимость в других манипуляциях возникала реже.

Анализ 5 показателей (болевой синдром, внутрисуставной выпот, амплитуда движений, опороспособность оперированной конечности, общая продолжительность лечения), имеющих отношение к ближайшему послеоперационному периоду (1 месяц) и периоду реабилитации показал определенные различие в двух клинических группах, которые можно было связать с используемой методикой хирургического лечения.

Спустя 3 дня после операции болевой синдром по шкале ВАШ у пациентов основной группы в покое и при движениях составлял 48,0±3,7 и 68,8±4,2 балла, в группе сравнения - 49,7±4,5 и 72,1±5,0 балла, соответственно. Перед выпиской (в среднем - на 10-е сутки) эти показатели в основной группе достигали 44,4±2,7 балла в покое и 66,5±2,6 балла - при движениях, в контрольной группе - 47,7±3,4 и 71,6±4,8 балла.

Положительная динамика в обеих клинических группах, заключающаяся в постепенном уменьшении болезненных явлений в оперированном коленном суставе, сохранялась на протяжении всего месяца. В основной группе уменьшение болевого синдрома было более заметным, чем в группе сравнения, что объясняли меньшей инвазивностью основных компонентов дебридмента.

На степень выраженности болевого синдрома оказывала влияние экссудация жидкости в полость сустава, которая после холодноплазменного дебридмента была выражена в меньшей степени в силу коагулирующего эффекта при обработке синовиальной оболочки, удалении спаек, латеральном релизе. В итоге через 1 месяц после операции степень выраженности болевого синдрома по шкале ВАШ в покое и во время движений составляла 38,3±2,1 и 47,6±2,4 баллов - в основной группе, 39,7±3,6 и 58,4±2,9 баллов - в группе сравнения.

Динамика качественных и количественных характеристик внутрисуставного выпота, который оценивали при пункции сустава, а также с помощью УЗИ на следующий день после операции, а затем троекратно (1 раз в неделю) в течение 1 месяца подтвердило наличие гемостатического эффекта при работе с радиочастотным электродом на васкуляризированных тканях.

Все прошедшие УЗИ исследование - 52 (59,8%) из 87 пациентов обеих групп (27 пациентов - из основной группы, 25 пациентов - из группы сравнения) через 1 день после дебридмента имели экссудативные явления в полости оперированных коленных суставов. У 21 (77,8%) пациента основной группы выпот состоял из синовиальной жидкости и крови (гемосиновиальная жидкость), у 6 (22,2%) пациентов - из крови. У пациентов группы сравнения кровь обнаруживали в 18 (72%) суставах, а синовиальную жидкость, смешанную с кровью - в 7 (28%) коленных суставах. Объем внутрисуставного выпота не превышал 25 мл в 19 (70,4%) суставах у пациентов основной группы и в 9 (36%) коленных суставах у пациентов из группы сравнения.

На протяжении двух послеоперационных недель необходимость в пункции возникала у 20 (38,5%) пациентов, из которых 5 (25%) представляли основную группу, а 15 (75%) - группу сравнения.

Постепенное уменьшение объема экссудата у пациентов обеих клинических групп наблюдали на протяжении 4 недель, однако в основной группе этот процесс протекал интенсивнее.

После артроскопических вмешательств у пациентов как основной группы, так и группы сравнения, восстановление амплтуцы движений до прежнего дооперационного уровня занимало от 2 до 4 недель.

Динамика восстановления активных движений в послеоперационном периоде зависела от нескольких факторов: выраженности болевого синдрома, объема внутрисуставного экссудата, наличия околосуставного отека мягких тканей, мотивации к занятиям лечебной физической культурой со стороны самих пациентов. Небольшое преимущество в сроках восстановления подвижности коленного сустава наблюдали в основной группе пациентов.

Большинство пациентов (63,2%) основной группы и группы сравнения восстанавливали опороспособность оперированной конечности при ходьбе в течение 3 недель после операций. При сравнении сроков восстановления и уровня комфортной нагрузки на оперированную конечность в двух клинических группах было отмечено, что после хсшодноплазменного дебридмента нагрузка в 50-70% через 1 неделю становилась возможной у 30 (71,4%) пациентов, через 2 недели 40 (85,7%) пациентов смогли ходить с 70100% - ной нагрузкой на ногу. После механического дебридмента аналогичные показатели составили 29 (64,4%) и 38 (84,4%), соответственно.

Общая продолжительность лечения (операция, послеоперационный период, восстановительное лечение в стационаре и амбулатории), в основной группе пациентов составила 38±0,5 (10,2±0,7стационарное лечение) дня, в группе сравнения 4010,8 (11,4±0,8 стационарное лечение) дня.

Ранние результаты (через 10-12 месяцев) были прослежены у 41 (97,6%) пациента основной группы и 43 (95,6%) пациентов из группы сравнения. По субъективной части шкалы IK.DC оценка функциональной активности в основной группе достигала 62,1±3,0 балла, в группе сравнения - 55,0±3,7 балла (Р <0,05).

Объективная оценка по 1КЭС продемонстрировала состояние коленного сустава после операции, отнесенное к категории «норма» (А) и «близко к норме» (В) в 27 (65,8%) наблюдениях основной группы; «значительные изменения» (С) - в 10 (24,4%); «выраженная патология» (Б) - в 4 (9,8%) наблюдениях. В группе сравнения количество случаев, отнесенных к категории «норма» (А) и «близко к норме» (В), было несколько ниже (п=25, 58,1%); «значительные изменения» (С) и «выраженная патология» (О) выявляли в 12 (27,9%) и 6 (14%) наблюдениях соответственно.

о Норма и близко □ 3начальные □ Выраженная к норме изменения патология

Группа сравнения, 10-12 месяцев

Основная группа, 10-12 месяцев

53.4%

30.0%

□ Норма и близко □ Значительные к норме изменения

О Норма и близко □ Значительные о Выраженная к норме изменения патология

патология

Основная группа, 18-24 месяца Группа сравнения, 18-24 месяца

Рис. 1. Динамика общих оценок объективной части шкалы 1КОС у пациентов основной группы и группы сравнения через 10-12, 18-24 месяца после артроскопического дебридмента коленного сустава.

Повторная оценка с помощью шкалы ПШС показала, что «нормальный» (А) и «близкий к норме» (В) уровни оценки (62,1% - в основной группе и 53,4% - в группе сравнения) через 18-24 месяца лишь на 3,7% и 4,7% в отрицательную сторону отличались от результатов, полученных в сроки 10-12 месяцев. Соответствующим образом увеличилось количество коленных суставов со

65.8%

□ Норма и близко □ Значительные а Выраженная к норме изменения патология

«значительными изменениями» (С) и «выраженной патологией» (Б) - до 37,9% и 46,6% (рис.1).

Субъективная оценка пациентов по шкале 1КГ>С также незначительно снизилась по сравнению с более ранним сроком наблюдения - 56,5±4,1 в основной группе и 45,8±3,9 - в группе сравнения (Р<0,05).

Результаты определения АФИ ¡УШ. Ьециеэпе подтвердили данные, полученные с использованием шкалы IK.DC. Через 10-12 месяцев после артроскопического дебридмента оценка по шкале Ьеяиевпе уменьшилась с 8,3±0,4 до 5,2±0,3 балла в основной группе (Р<0,001) и с 8,1±0,3 балла до 5,7±0,4 балла (Р<0,05)- в группе сравнения, что означало изменение уровня АФИ от выраженной до средней степени тяжести.

У большинства пациентов обеих групп (62,8% и 59,4%) положительный клинический эффект наступал на 3 - 4-й неделях лечения и сохранялся в течение 6-12 месяцев (8 месяцев в среднем) после его завершения. Достигнутый уровень положительных результатов оказался устойчивым (до 12 месяцев и более) у пациентов с 1-П стадиями гонартроза. Напротив, у пациентов с III стадией заболевания его продолжительность составляла в среднем 4 месяца.

В сроки 18-24 месяца после операций средние показатели АФИ имели тенденцию к ухудшению, но продолжали соответствовать гонартрозу средней степени тяжести с небольшим преимуществом у пациентов основной группы (5,5±0,4) перед группой сравнения (6,0±0,5) (рис. 2).

-♦—Основная группа -О-Группа сравнения

Рис. 2. Динамика АФИ М.С. Ьециевпе у пациентов основной группы и группы сравнения после артроскопического дебридмента коленного сустава.

Анатомические изменения в коленном суставе после проведения холодноплазменного или механического дебридмента были прослежены с

помощью MPT (п=4) или артроскопии (п=2) у 2 пациентов основной группы и 3 пациентов группы сравнения в сроки 12-18 месяцев после операций. Показанием к назначению инструментального исследования являлись контроль лечения (п=3) и травма коленного сустава (п=2). Полученные у этих пациентов данные, по сравнению с дооперационным уровнем, свидетельствовали об отсутствии макроскопических признаков прогрессирования заболевания.

ВЫВОДЫ

1. Холодноплазменная обработка дегенеративных повреждений хряща характеризуется лучшим сглаживающим эффектом и в меньшей степени нарушает структуру хрящевой ткани, по сравнению с механической обработкой. Уплотнение коллагенового матрикса при этом происходит на глубину 1-2 мм с сохранением гистологического строения и клеточного состава более глубоких слоев хряща и подлежащей кости.

2. Бесконтактная обработка приводит к меньшему повреждающему эффекту, по сравнению с контактным способом; показатели сглаживания хрящевых дефектов не зависят от формы обработки (линейное воздействие, «художественная кисть»),

3. После холодноплазменного дебридмента заживление повреждений характеризуется лучшими показателями восстановления тканей в сравнении с результатами спонтанной регенерации: нормализацией фактора поверхности к 16-й неделе после операции при плоскостных повреждениях (1.05±0,04) и тенденцией к ее нормализации при трещинах (1,22±0,10), разволокнениях (1,20±0,04) и полнослойных дефектах (1,15±0,08) хряща; более интенсивным приростом объема хондроцитов (до 8,6-8,8% при всех видах повреждений); преобладанием в регенерате хрящевой ткани над соединительной (60,2% и 32% против 39,0% и 52,3%, соответственно).

4. Применение артроскопического холодноплазменного дебридмента при гонартрозе, по сравнению с механическим дебридментом, позволяет сократить время операции, уменьшить выраженность и продолжительность болевого синдрома, экссудативных явлений в раннем послеоперационном периоде, сроки восстановления подвижности коленного сустава, опороспособности оперированной конечности и в конечном итоге - общую продолжительность лечения и реабилитации.

5. Объективные и субъективные показатели двух балльных оценочных шкал -1KDC и АФИ M.G. Lequesne через 10-12 месяцев после лечения у пациентов с

гонартрозом демонстрируют меньшую тенденцию к ухудшению при использовании артроскопического холодноплазменного дебридмента в сравнении с механическим дебридментом. В более поздние сроки наблюдения (18-24 месяца) различия в результатах холодноплазменного и механического дебридмента становятся менее значимыми.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

Холодноплазменная обработка суставной поверхности при гонартрозе является ключевым элементом артроскопического дебридмента. Её целесообразно проводить, принимая во внимание следующие условия:

- 1. Показания для обработки суставного хряща включают неполнослойные повреждения II и III стадии с незначительной нестабильностью краев. Повреждения хряща в форме широких трещин или сопровождающихся образованием крупных лоскутов не следует обрабатывать радиочастотным электродом, поскольку на манипуляцию будет затрачено больше времени, чем позволяет безопасность работы с сохранением жизнеспособности хондроцитов и субхондральной кости. При наличии обширных повреждений хряща время работы радиочастотных электродов можно сократить, прибегаув вначале к механической обработке области хондромаляции.

2. Для повышения безопасности выполнения холодноплазменной обработки предпочтительнее использовать генераторы с автоматизированным температурным контролем, при этом не так важно - базируется они на принципе монополярного или биполярного расположения электродов.

3. Во время холодноплазменной обработки хрящевых повреждений применяется бесконтактная техника воздействия (оптимально - специально предназначенными электродами для обработки хряща). При этом электроды не следует располагать на расстоянии ближе 1 мм от пораженного суставного хряща. Наиболее эффективными и безопасными являются 200В-126Вт - 250В -200Вт режимы работы радиочастотных электродов. Глубокие дегенеративные повреждения целесообразнее обрабатывать в более щадящих режимах работы электродов.

4. Из существующих универсальных форм обработки суставных поверхностей радиочастотными электродами следует отдать предпочтение либо воздействию по типу «художественная кисть», либо линейному воздействию. Главное, чтобы рабочая часть электрода не оставалась неподвижной в одной позиции более 1-2 секунд. Для этого электрод сначала точно располагается над областью повреждения хряща, затем активируется, избегая во время обработки пауз и излишних повторений.

5. Уменьшение риска термального повреждения суставного хряща при работе с радиочастотным электродом достигается применением ирригационного раствора с постоянной и контролируемой температурой в пределах 37 °С. Дополнительно в период активации электрода полезно несколько уменьшать или останавливать поток промывной жидкости.

6. Холодноплазменная обработка показана только в тех областях суставных поверхностей, где толщина хрящевой ткани не менее 1,5 мм, что предотвращает чрезмерное термальное воздействие на подлежащие ткани с возможным формированием вторичных очагов повреждений.

7. Время воздействия электрода на поврежденный хрящ должно быть, по возможности, минимальным и не превышать критического лимита в 10-15 секунд на 1 см2 хряща. Превышение этого времени повышает потенциальный риск термического повреждения здоровой хрящевой ткани.

8. После завершения холодноплазменной обработки с целью наиболее полного удаления продуктов молекулярного расщепления тканей проводится многократное заполнение и эвакуация жидкости из сустава - артроскопический лаваж.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Влияние методик бесконтактного воздействия холодной плазмы на структуру суставного гиалинового хряща / АЛ. Жуликов, Д.А. Маланин, В.В. Новочадов, И.А. Сучилин // Материалы VII конгресса Российского артроскопического общества. - М., 2007.-С. 221-223.

2. Первый опыт применения холодноплазменной аблации при артроскопических операциях на коленном суставе /А.Л. Жуликов, Д.А. Маланин, Л.Л. Черезов и др.// Бюл. Волгоградского научного центра РАМН. - 2007. - №3. - С. 16.

3. Жуликов, А.Л. Применение метода холодноплазменной аблации в травматологии и других областях хирургии / Жуликов АЛ, Д.А. Маланин // Бюл. Волгоградского научного центраРАМН. - 2008. -№1. -С. 59-61.

4. Холодноплазменный дебридмент повреждений суставного гиалинового хряща. Физические основы метода и клинические результаты / А.Л. Жуликов, Д.А. Маланин, В.В. Новочадов, И.А. Сучилин // Современные здоровьесберегающие технологии в обеспечении здоровья населения Волгоградской области: Материалы науч.-практ. конф. - Волгоград, 2008. - С. 362-366.

5. Воздействие холодной плазмы на структуру суставного гиалинового хряща / А.Л. Жуликов, Д.А. Маланин, В.В. Новочадов, Л.Л. Черезов // Бюл. Волгоградского научного центра РАМН. - 2008. - №2. - С. 29-32.

6. Жуликов, А.Л. Сравнительный анализ различных методик бесконтактного

воздействия «холодной плазмой» на суставной гиалиновый хрящ / А.Л. Жуликов, Д.А. Маланин, Н.Н. Новочадов // Травматология и ортопедия России. С-Пб. - 2008.

': Приложение 3(49). - С. 33. . 1

7. Холодноплазменная аблация в артроскопических операциях при посттравматических и дегенеративных повреждениях гиалинового хряща в коленном

• суставе / А.Л. Жуликов, Д.А. Маланин, В.В. Новочадов и др.: Метод, рекомендации для клин, ординаторов и курсантов ФУВ. - Волгоград, 2008. - 19 с.

8. Жуликов, АЛ. Определение оптимальных методик и форм воздействия холодноплазменной аблации на суставной гиалиновый хрящ / А.Л Жуликов, Д.А. Маланин, В.В. Новочадов // Актуальные вопросы травматологии, ортопедии и

> реконструктивной хирургии: Сб. науч. трудов Астраханской гос. мед. академии. Астрахань: Изд-во. АГМА, 2009. - Т. 38. - С. 29-31.

9. Возможности использования «холодной» плазмы в травматологии и ортопедии / А.Л. Жуликов, Д.А. Маланин, И.А. Сучилин, К.Н. Горчаков // Ученые Волгограда - развитию города: Сб. науч. статей. - Волгоград: Городские вести, 2009. -С. 225-228.

10. Сравнительная оценка структурных изменений при холодноплазменном и механическом дебридменте повреждений суставного гиалинового хряща / А.Л. Жуликов, Д.А. Маланин и др.// Материалы VIII конгресса Российского артроскопического общества. - М., 2009. - С. 37-38.

11. Восстановление повреждений суставного гиалинового хряща после холодноплазменного дебридмента (экспериментальное исследование) / А.Л. Жуликов, Д.А. Маланин, В.В. Новочадов и др.// Материалы VIII конгресса Российского артроскопического общества. - 2009. - С. 38-39.

12. Жуликов, А.Л. Применение холодноплазменной аблации для восстановления поврежденных суставных поверхностей: модельные испытания / А.Л. Жуликов, Д.А. Маланин, В.В. Новочадов // Вестник новых мед. технологий. -2009. - №3. С. 104-10.5

13. Инновационные технологии в восстановлении коленного сустава при его повреждениях и заболеваниях / А.Л. Жуликов, Д.А. Маланин, В.В. Новочадов и др.// Вестник Волгоградского гос. мед. ун-та. - 2009. - №2 (30). - С. 7-13

14. Морфологические и морфометрические результаты бесконтактного воздействия холодной плазмы на суставной хрящ в эксперименте /А.Л. Жуликов, Д.А. Маланин, В.В. Новочадов, А.Н. Горячев // Бюл. Волгоградского научного центра РАМН. - 2010. - №2. - С. 32-36.

15. Изучение регенераторных возможностей суставного хряща после холодноплазменного дебридмента (экспериментальное исследование) / А.Л. Жуликов, ДА. Маланин, В.В. Новочадов и др.// Материалы IX съезда травматологов-ортопедов. - Саратов, 2010. - С. 383-384.

16. Оценка результатов вискосалплементарной терапии у больных с гонаргрозом после хирургического (артроскопического) лечения / А.Л. Жуликов, С.Р.

Самусев, Д.А. Маланин, В.В. Новочадов // Материалы IX съезда травматологов-ортопедов. - Саратов, 2010. - С. 520-521.

Подписано в печать 17 марта 2011г.

Объем - 1 печ. л.

Формат 60x84 1/16. Печать офсетная. Бумага офсетная № 65.

Гарнитура «Times New Roman CYR». Тираж 100 экз. Заказ № 2542

Отпечатано с готового оригинал-макета в ООО «Бланк» Лиц. №3550 Ул. Скосырева 2а

Актуальность.

Современный темп жизни, диктующий значительные функциональные нагрузки на коленный сустав, сложное строение и трехстепенная свобода движений в нём предопределяют повышенный риск к механическим повреждениям ' и относительную предрасположенность к дегенеративно-дистрофическим поражениям [24,27, 29, 44, 47, 57, 168, 203, 210].

В многочисленных исследованиях было показано, что частота обращений за ортопедической помощью больных с дегенеративно-дистрофическими заболеваниями коленного сустава среди других причин составляет от 6,4% до 15% [6, 11, 29, 47, 56, 129, 202, 228].

Рассматриваемая проблема имеет большую социальную значимость в связи со значительной распространенностью дегенеративно-дистрофических заболеваний (до 45%) среди лиц, относящихся к трудоспособным возрастным группам населения [5, 23,26,38,90,137].

При всем многообразии патологических проявлений при остеоартрозе коленного сустава, наиболее важным, определяющим результаты лечения, является состояние суставного гиалинового хряща (СГХ). Поверхностные, глубокие и полнослойные дефекты СГХ в значительной степени ограничивают функцию коленного сустава и формируют наиболее выраженную клиническую симптоматику нарушения суставных поверхностей. Наряду с этим, свой вклад в патологические проявления вносят дегенеративные изменения менисков, синовиальной оболочки, субхондральной кости, развивающиеся более чем в 50% случаев вторично по отношению к хрящевым повреждениям [2, 4, 17, 31, 44, 50, 69, 91, 110, 114].

Репаративный хондрогенез при поверхностных повреждениях оказывается весьма скоротечным и незавершенным, а при полнослойных дефектах суставной поверхности приводит к формированию регенерата из соединительной или волокнистой хрящевой ткани, в значительной степени отличающегося от нормального СГХ [7, 12, 45, 56, 87, 120, 124, 181].

На протяжении длительного времени инструменты физического воздействия используются, чтобы стабилизировать края хрящевых повреждений с целью остановить, или замедлить их прогрессивное разрушение. Последнее условие в клинической практике реализуется путем проведения обработки суставных поверхностей или так называемого дебридмента. Последний может также выступать как элемент более сложных способов хондропластики, в том числе с применением биосинтетических матриц и клеточных культур [15, 19, 64, 92, 93, 99, 119, 166].

В основе дебридмента при гонартрозе лежит удаление нежизнеспособных и поврежденных участков гиалинового хряща (хондрэктомия), вызывающих различные нарушения во взаимодействующих между собой отделах сустава. По показаниям осуществляется также частичная синовэктомия и резекция дегенеративно поврежденных менисков, удаление соударяющихся остеофитов, свободных тел и ряд других манипуляций. И если тканевые структуры -синовиальная оболочка, жировое тело, мениски демонстрируют относительную толерантность к механическому воздействию, то СГХ оказывается излишне уязвимым. Его обработка с помощью ручных срезающих инструментов, моторизированных фрез способна усиливать разволокнение матрикса и вызывать некроз хондроцитов. Согласно отдельным исследованиям, механический дебридмент нередко приводит к прогрессированию дегенерации вследствие грубого нарушения строения коллагенового матрикса - защитной системы хондроцитов [21, 23, 32, 39, 80, 103, 173, 199, 230].

Совершенствование техники хондрэктомии связывают с развитием «бесконтактного дебридмента» дефектов СГХ лазерным лучом, основанным на склеивании аморфных тканей при фототермическом эффекте. Точность воздействия его и хороший эффект сглаживания подтверждены электронно-микроскопическим исследованием биоптатов. Однако его широкое клиническое применение ограничивается пока существенньш "риском термического повреждения здорового хряща, субхондральной кости, а также высокой стоимостью технического обеспечения лазерной хирургии [9, 18, 44, 94, 164, 245].

К технологии следующего за лазером поколения относится применение для дебридмента суставного хряща радиочастотной энергии, основанной на образовании холодной плазмы. Некоторые положительные эффекты воздействия холодной плазмы на поврежденный гиалиновый хрящ, позволяющие предположить преимущества этой методики по сравнению с механическим и лазерным дебридментом, находят подтверждение в отдельных экспериментальных л клинических работах.

Основываясь на исследовании гистологического материала, отдельные авторы приходят к небесспорному выводу о том, что с помощью радиочастотной энергии можно сглаживать разволокненный хрящ без повреждающего эффекта в отношении окружающей ткани [42, 44, 64, 102, 117, 132]. В литературе представлены также неоднозначные сведения о распространении зоны термического повреждения СГХ только на глубину до 1-2 мм от обработанной холодной плазмой поверхности, что зависит от режима работы электродов, экспозиции, формы обработки суставной поверхности и ряда других факторов [66, 67, 98, 99, 102, 147, 165, 177, 236]. Влияние последних на эффективность и безопасность холодноплазменного дебридмента остается малоизученным вопросом на экспериментальном уровне. Востребованными практикой можно считать и клинические исследования - подтверждающие или опровергающие преимущества указанного высокотехнологичного метода перед традиционными.

Цель работы - улучшение результатов лечения больных с остеоартрозом коленного сустава на основании разработки и внедрения методик холодноплазменной аблации в клиническую практику.

Задачи исследования. г

1. Изучить в эксперименте морфологические изменения в здоровом и пораженном дегенеративным процессом СГХ человека после холодноплазменной аблации при разных режимах работы радиочастотного электрода и нескольких вариантах техники выполнения манипуляции.

2. Провести в эксперименте сравнительную оценку изменений в СГХ человека после холодноплазменной аблации, выполненной с установленным оптимальным режимом работы радиочастотного электрода и соответствующей хирургической техникой, и механического дебридмента.

3. Провести экспериментальное изучение заживления различных повреждений СГХ в коленном суставе собак после их дебридмента с использованием холодной плазмы в сравнении со спонтанной регенерацией.

4. Провести сравнительный анализ результатов лечения больных с остеоартрозом коленного сустава с использованием методик холодноплазменного и механического дебридмента, разработать клинический протокол применения холодноплазменной аблации при повреждениях СГХ в коленном суставе.

Научная новизна

Впервые в эксперименте выявлены особенности морфогенеза после холодноплазменной аблации поверхностных и глубоких хрящевых повреждений в коленном суставе.

Разработан экспериментально обоснованный клинический протокол применения методик холодноплазменной аблации при различных видах дегенеративных хрящевых поврежденйй в коленном суставе.

Представлена сравнительная оценка клинической эффективности холодноплазменного дебридмента у больных с остеоартрозом коленного сустава.

Практическая значимость.

Теоретические положения работы' расширяют и углубляют современные представления о возможностях дебридмента повреждений СГХ и репаративном хондрогенезе после применения методик холодноплазменной аблации.

Разработанный и экспериментально обоснованный протокол применения методик холодноплазменной аблации предлагает алгоритм выбора наиболее оптимальных параметров воздействия на поврежденный гиалиновый хрящ во время выполнения артроскопического дебридмента у больных с остеоартрозом коленного сустава.

Положения, выносимые на защиту.

1. Холодноплазменная обработка приводит к лучшему сглаживанию неровностей суставной поверхности при хрящевых повреждениях, по сравнению с механической обработкой, и при адекватных режимах работы биполярного радиочастотного электрода не вызывает нарушения структуры подлежащих тканей на глубину более 2 мм.

2. Наиболее эффективными и безопасными для обработки повреждений СГХ можно считать параметры работы радиочастотных излучателей в пределах 200-250В (126-200Вт). При обработке глубоких дегенеративных повреждений суставного хряща целесообразно использовать более щадящий режим работы излучателя.

3. Бесконтактное воздействие холодной плазмой на СГХ сопровождается меньшим повреждающим эффектом по сравнению с контактным способом, при этом сглаживающий эффект от использования обоих способов мало отличается друг от друга. Две формы обработки суставной поверхности - линейное воздействие и воздействие по типу «художественной кисти» не имеют существенных различий по показателям сглаживания дефектов и глубины повреждения ткани.

4. Применение артроскопического холодноплазменного дебридмента при лечении больных с остеоартрозом коленного сустава позволяет уменьшить выраженность послеоперационного болевого синдрома, проявления гемартроза и синовита в коленном суставе, сократить период реабилитационного лечения, улучшить показатели восстановления функции и физической активности по сравнению с результатами механического дебридмента.

Апробация работы.

Основные результаты исследования докладывались и обсуждались на VII конгрессе Российского артроскопического общества (Москва, 2007); Региональной научно-практической конференции «Современные здоровьесберегающие технологии в обеспечении здоровья населения Волгоградской области (Волгоград, 2008); VIII Конгрессе Российского артроскопического общества (Москва, 2009); IX Съезде травматологов-ортопедов России (Саратов, 2010).

Материалы завершенного исследования рассмотрены на расширенном заседании сотрудников кафедр травматологии, ортопедии и ВПХ с курсом травматологии и ортопедии ФУВ, оперативной хирургии и топографической анатомии, патологической анатомии, анатомии человека, судебной медицины Волгоградского государственного медицинского университета и сотрудников отдела общей и экспериментальной хирургии Волгоградского медицинского научного центра «17» декабря 2010 года.

По теме диссертации опубликованы 16 научных работ, в том числе 3 статьи в журналах «Вестник новых медицинских технологий», «Вестник Волгоградского государственного медицинского университета», «Травматология и ортопедия России» действующего «Перечня ВАК», и 4 - в материалах Всероссийских научных съездов и конгрессов. По материалам работы изданы методические рекомендации для последипломного образования врачей травматологов-ортопедов.

Реализация и внедрение результатов работы.

Работа выполнена на кафедре травматологии, ортопедии и ВПХ с курсом травматологии и ортопедии ФУВ (зав. кафедрой - д.м.н., профессор Д.А. Маланин)

Волгоградского государственного медицинского университета и в отделе общей и экспериментальной хирургии (зав. отделом - д.м.н., профессор A.A. Воробьев)

Волгоградского медицинского научного центра.

Материалы диссертации внедрены в учебный процесс на кафедрах травматологии, ортопедии и ВПХ с курсом травматологии и ортопедии ФУВ, оперативной хирургии и топографической анатомии, патологической анатомии ФГУ ГОУ ВПО «Волгоградский государственный медицинский университет Минздравсоцразвития». Практические рекомендации используются в работе травматолого-ортопедических отделений МУЗ «Клиническая больница №12», МУЗ «Клиническая больница скорой медицинской помощи №7», и МУЗ «Клиническая больница №4» г. Волгограда.

Структура и объем диссертации.

Диссертация изложена на 190 страницах машинописного текста, содержит 12 таблиц, иллюстрирована 32 рисунками. Она состоит из введения, обзора литературы, главы описания материалов и методов исследования, главы собственных исследований (включающей экспериментальную и клиническую части), обсуждения полученных результатов, выводов, практических рекомендаций и приложений. Список использованной литературы включает 256 источников (92 -на русском и 164 - на иностранных языках). Работа выполнена при поддержке гранта Администрации Волгоградской области для финансирования прикладных научных исследований.

ВЫВОДЫ

1.Холодноплазменная обработка дегенеративных повреждений хряща характеризуется лучшим сглаживающим эффектом и в меньшей степени нарушает структуру хрящевой ткани, по сравнению с механической обработкой. Уплотнение коллагенового матрикса при этом происходит на глубину 1-2 мм с сохранением гистологического строения и клеточного состава более глубоких слоев хряща и подлежащей кости.

2. Бесконтактная обработка приводит к меньшему повреждающему эффекту, по сравнению с контактным способом; показатели сглаживания хрящевых дефектов не зависят от формы обработки (линейное воздействие, «художественная кисть»).

3. После холодноплазменного дебридмента заживление повреждений характеризуется лучшими показателями восстановления тканей в сравнении с результатами спонтанной регенерации: нормализацией фактора поверхности к 16-й неделе после операции при плоскостных повреждениях (1.05±0,04) и тенденцией к ее нормализации при трещинах (1,22±0,10), разволокнениях (1,20±0,04) и полнослойных дефектах (1,15±0,08) хряща; более интенсивным приростом объема хондроцитов (до 8,6-8,8% при всех видах повреждений); преобладанием в регенерате хрящевой ткани над соединительной (60,2% и 32% против 39,0% и 52,3%, соответственно).

4. Применение артроскопического холодноплазменного дебридмента при гонартрозе, по сравнению с механическим дебридментом, позволяет сократить время операции, уменьшить выраженность и продолжительность болевого синдрома, экссудативных явлений в раннем послеоперационном периоде, сроки восстановления подвижности коленного сустава, опороспособности оперированной конечности и в конечном итоге - общую продолжительность лечения и реабилитации.

5. Объективные и субъективные показатели двух балльных оценочных шкал - 1КЕ)С и АФИ М.О. Ь^иеБпе через 10-12 месяцев после лечения у пациентов с гонартрозом демонстрируют меньшую тенденцию к ухудшению при использовании артроскопического холодноплазменного дебридмента в сравнении с механическим дебридментом. В более поздние сроки наблюдения (18-24 месяца) различия в результатах холодноплазменного и механического дебридмента становятся менее значимыми.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

Холодноплазменная обработка суставной поверхности при гонартрозе является ключевым элементом артроскопического дебридмента. Её целесообразно проводить, принимая во внимание следующие условия:

1. Показаниями для обработки суставного хряща являются неполнослойные повреждения II и III стадии с незначительной нестабильностью их краев. Повреждения хряща в форме широких трещин или сопровождающиеся образованием крупных лоскутов, не следует обрабатывать радиочастотным электродом, поскольку на манипуляцию будет затрачено больше времени, чем позволяет безопасность работы для сохранения жизнеспособности хондроцитов и субхондральной кости. При наличии обширных повреждений хряща время работы радиочастотных электродов можно сократить, прибегнув вначале к механической обработке области хондромаляции.

2. Для повышения безопасности выполнения холодноплазменной обработки предпочтительнее использовать генераторы с автоматизированным температурным контролем, при этом не так важно - базируется они на принципе монополярного или биполярного расположения электродов.

3. Во время холодноплазменной обработки хрящевых повреждений применяется бесконтактная техника "воздействия (оптимально - специально предназначенными электродами для обработки хряща). При этом электроды не следует располагать на расстоянии ближе 1 мм от пораженного суставного хряща. Наиболее эффективными и безопасными являются 5 (200В - 126Вт) - 7 (250В -200Вт) режимы работы радиочастотных электродов. Глубокие дегенеративные повреждения целесообразнее обрабатывать в более щадящих режимах работы электродов.

4. Из существующих универсальных форм обработки суставных поверхностей радиочастотными электродами следует отдать предпочтение либо воздействию по типу «художественная кисть», либо линейному воздействию. Главное, чтобы рабочая часть электрода не оставалась неподвижной в оДной позиции более 1-2 секунд. Для этого электрод сначала точно располагается над областью повреждения хряща, затем активируются, избегая во время обработки пауз и излишних повторений.

5. Уменьшение риска термального повреждения суставного хряща при работе -с радиочастотным электродом достигается применением ирригационного раствора с постоянной и контролируемой температурой в пределах 37° С. Дополнительно в период активации электрода полезно несколько уменьшать или останавливать поток промывной жидкости.

6. Холодноплазменная обработка показана только в тех областях суставных поверхностей, где толщина хрящевой ткани не менее 1,5 мм, что предотвращает чрезмерное термальное воздействие на подлежащие ткани с возможным формированием вторичных очагов повреждений.

7. Время воздействия электрода на поврежденный хрящ должно быть, по возможности, минимальным и не превышать критического лимита в 10-15 сек. на 1 см хряща. Превышение этого времени повышает потенциальный риск термического повреждения здоровой хрящевой ткани.

8. После завершения холодноплазменной обработки с целью наиболее полного удаления продуктов молекулярного расщепления тканей проводится многократное заполнение и эвакуация жидкости из сустава - артроскопический лаваж.