Полный текст

Введение Актуальность выбора трансплантата с учетом его механических свойств при экстра- и интраартикулярных повреждениях подтверждается большим количеством исследований. Такая активность в исследовательской работе, безусловно, является показателем заинтересованности в поисках оптимального трансплантата и методики его фиксации [1]. Имеющиеся осложнения, связанные с традиционными методиками, зачастую ограничивают их применение. К традиционным методикам можно отнести следующие: с применением аутотрансплантата сухожилий m. Hamstring, bone-patellar tendon-bone (BPTB), сухожилия четырехглавой мышцы бедра и синтетического аллографта. Несмотря на традиционность и широту применения, вопрос о послеоперационных осложнениях остается открытым. Так, например, частые осложнения после аутопластики по методике BPTB - боль в переднем отделе сустава, крепитация, потеря чувствительности, перелом надколенника, контрактура, ограничение разгибания нижней конечности неоднократно упоминаются в различных литературных источниках, в том числе мета-анализах [11, 21]. Применение сухожилия четырехглавой мышцы также может быть ограничено возникающими в послеоперационном периоде осложнениями, в основном проявляющимися мышечной слабостью и разрывами. Тем не менее данный трансплантат активно применяется, особенно после появления данных о хороших функциональных результатах, не уступающих другим методикам. Несмотря на достаточно хорошие результаты, получаемые при пластике передней крестообразной связки с применением аутотрансплантатов, не пропадает интерес и к аллотрансплантатам, как к синтетическим, так и донорским. Возможность использования донорских трансплантатов ограничена риском иммунной реакции, риском заражения заболеваниями, а также замедленным приживлением или возможностью отторжения. Некоторые из перечисленных рисков снижаются при применении синтетического материала. Помимо риска инфицирования уменьшается и риск хирургической травмы донорской конечности, то есть той конечности, с которой производится забор трансплантата. Нередко сокращается реабилитационный период [20]. В настоящее время сухожилие длинной головки малоберцовой мышцы все чаще применяется при ортопедических операциях с целью функционального восстановления связочного аппарата, например, при восстановлении дельтовидной связки, медиальной пателло-феморальной связки, медиальной коллатеральной связки, передней крестообразной связки, подошвенной пяточно-ладьевидной связки, ахиллова сухожилия [4, 5, 8 11, 15, 16, 19]. Долгосрочные результаты применения данного трансплантата отсутствуют, однако имеющиеся данные 2-3-летних послеоперационных результатов обнадеживают [11, 15, 19]. Признаки гипотрофии четырехглавой мышцы в послеоперационном периоде минимальны при сравнении с применением сухожилий m. Hamstring, когда в 58 % случаев возможно уменьшение объема бедра на 10 мм и более [14]. Компенсация функции данного сухожилия осуществляется его синергистом-сухожилием короткой малоберцовой мышцы [8, 15]. Пластика передней крестообразной связки с помощью сухожилия длинной большеберцовой мышцы помимо хорошего функционального результата не оказывает на коленный сустав побочного действия в виде остаточной нестабильности в результате забора трансплантата [3, 6, 12]. Опубликованы данные об отсутствии отрицательного влияния на функцию стопы и голеностопного сустава [13]. Имеющиеся исследования по оценке механических свойств трансплантата сухожилия длинной малоберцовой мышцы также подтверждают возможность ее применения при восстановлении связочного аппарата как при экстра-, так и при интраартикулярных повреждениях. Так, например, данный трансплантат не уступает по механике известному трансплантату сухожилий m. Hamstring. Однако данный вопрос еще остается спорным и нуждается в дополнительных исследованиях [7, 9]. Возможность качественного предоперационного планирования не уступает вышеперечисленному по значимости. При выборе трансплантата из сухожилия длинной малоберцовой мышцы, благодаря предполагаемому наличию корреляции между специфическими антропометрическими данными и размером трансплантата, выдвинуто предположение о возможности точного предоперационного планирования диаметра внутрикостных каналов [2]. Также сообщается и еще об одном преимуществе - это больший диаметр трансплантата [10]. Идеальным трансплантатом для пластики передней крестообразной связки с хирургической точки зрения является трансплантат необходимой длины и прочности, который может быть легко получен с минимальным риском ятрогении. Таким образом, последние биомеханические и клинические исследования позволяют предположить, что ранее принятый «золотой стандарт» и общепринятые методики могут быть пересмотрены в пользу применения сухожилия длинной большеберцовой мышцы. Цель исследования - оценить наличие корреляционной взаимосвязи между диаметром трансплантата сухожилия длинной малоберцовой мышцы и биометрическими данными пациента, а также проанализировать биомеханические свойства данного аутотрансплатата. Материалы и методы В исследовании проанализированы данные 578 пациентов, которым выполнена пластика передней крестообразной связки в период с 2016 по 2020 г. Во всех случаях в качестве аутотрансплантата выбрано сухожилие длинной малоберцовой мышцы. Средний возраст пациентов составил 35,29 ± 12 лет, средний срок наблюдения 4,1 ± 1,9 лет, преобладали мужчины. Диагноз «повреждение передней крестообразной связки» ставился по клиническим данным, а также подтверждался результатом магнитно-резонансной томографии. Диаметр всех трансплантатов измерялся интраоперационно сразу после забора и обработки при помощи цилиндра Smith and Nephew, с шагом 0,5 мм. Биомеханическое тестирование трансплантата До проведения механического исследования сухожилия были погружены на 30 минут в буферный раствор нагретый до 37 °. Длина, ширина и толщина каждого образца измерялись с помощью цифрового калибра (Griff 017112, China). Каждый образец был разделен на 3 зоны (рис. 1). Механические свойства каждой части оценены при помощи устройства Shimadzu EZTest EZ-SX с датчиком нагрузки 500 Н для получения кривой зависимости деформации от напряжения. Испытания на напряжение проводились со скоростью напряжения 4 мм/мин с использованием а б в Рис. 1. Зоны трансплантата сухожилия длинной малоберцовой мышцы: а - проксимальная часть трансплантата; б - центральная часть трансплантата; в - дистальная часть трансплантата специально разработанной камеры с теплым раствором PBS для обеспечения физиологического состояния тканей. Для анализа механических свойств применяли модуль Юнга, предел прочности, оценку деформации при разрушении. Забор трансплантата Положение пациента на операционном столе - на спине. Анестезия эпидуральная. Забор трансплантата производился без предварительного наложения турникета после предварительной обработки операционного поля растворами антисептиков. Все трансплантаты взяты по одинаковой методике (рис. 2, а-ж) из линейного двухсантиметрового разреза в проекции наружной лодыжки и сухожилия длинной малоберцовой мышцы (рис. 2, а, б). После визуализации сухожилие прошивалось, отсекалось дистально, далее производился забор при помощи стриппера (рис. 2, в-е). Диаметр трансплантата измерялся при помощи цилиндра Smith and Nephew, с шагом 0,5 мм (рис. 2, ж). а б в г д е ж Рис. 2. Этапы забора трансплантата Статистический анализ Для статистической обработки использовались стандартные статистические пакеты: Statistica 10.0 и IBM SPSS Statistics 22.0. При проведении статистической обработки результатов исследования для определения распределения на нормальность использовался критерий Колмогорова-Смирнова. Значения непрерывных величин с нормальным распределением представлены в виде M ± SD, где M - выборочное среднее, SD - стандартное отклонение. Корреляционный анализ проводился при помощи критерия Спирмена и Кендалла. Для описания качественных признаков использовались относительные (%) и абсолютные частоты. Статистический анализ экспериментальных количественных данных в ходе тестирования биомеханических трансплантатов был проведен с помощью стандартного пакета программы GraphPad Prism version 8.00 for Windows (GraphPad Software, Inc.). Нормальное распределение количественных данных было проверено с применением теста Шапиро-Уилка. Межгрупповые различия были проанализированы ANOVA с применением многократного теста сравнения Тьюки. Статистически значимыми считались различия при p < 0,05. Результаты и обсуждение Характеристика пациентов представлена в табл. 1. Разрыв передней крестообразной связки правого коленного сустава встречался чаще, чем левого. По механизму преобладала спортивная травма. Диаметр трансплантата определялся интоперационно и в среднем составил (7,57 ± 0,650) мм. В ходе проведенного статистического анализа выявлена статистически значимая корреляция (на уровне значимости 0,01) между параметрами пол и диаметр. Корреляционной взаимосвязи диаметра трансплантата с возрастом и стороной повреждения передней крестообразной связки (правым или левым коленным суставом) не обнаружено. Таблица 1 Характеристика пациентов Больные Количество, чел. Левый коленный сустав Правый коленный сустав Средний диаметр трансплантата, мм Средний возраст пациентов, лет Мужчины 407 178 229 7,67 ± 0,660 34,03 ± 9,693 Женщины 171 85 86 7,33 ± 0,554 38,33 ± 13,669 Всего 578 263 315 7,57 ± 0,650 35,29 ± 11,12 Биомеханические характеристики трансплантата Было обнаружено, что центральная часть трансплантата (см. рис. 1) обладала наибольшими механическими качествами (табл. 2). Для различных разделов трансплантата заметна существенная разница в значениях. Сравнивая полученные данные, можно сделать вывод, что сопротивление упругим и неупругим деформациям увеличивается от верхней до нижней части образца. Возможно, это связано с особенностями гистологического строения сухожилия: оно оказалось слабее в той части, где анатомически переходит в мышцу. Полученные данные свидетельствуют о хороших механических свойствах трансплантата, которые не уступают свойствам трансплантатов, уже активно применяемых в клинической практике [9, 10, 17, 20]. Обращает на себя внимание достаточно большое расхождение данных T. Wilson (1999) по сухожилию длинной малоберцовой мышцы и нашими результатами (табл. 3). Разница составляет более чем в 2 раза. Возможно, это связано с участком трансплантата, который использовался в тестах. В наших данных средние показатели модуля Юнга сухожилия в зависимости от зоны варьировались почти в 5 раз. Достаточно большую разницу в показателях максимальной нагрузки для неповреждённой передней крестообразной связки в исследовании В.Б. Богатова и соавт. (2018) [10] и трансплантатами, полученными из других тканей, можно объяснить тем, что анализу подвергались различные ткани - связка и сухожилия (связка надколенника является сухожилием четырёхглавой мышцы бедра). К тому же в работе В.Б. Богатов (2018) исследовал неповреждённые крестообразные связки свиней, а другие авторы - человеческие ткани. Таблица 2 Прочностные характеристики трансплантата сухожилия длинной малоберцовой мышцы в зависимости от его зоны Фрагмент сухожилия Модуль Юнга, МПа Максимальная нагрузка, Н Деформация при максимальной нагрузке (растяжение), % Центральная часть 564,6 469,69 5,164 Проксимальная часть 142,4 190 22,067 Дистальная часть 624,2 349,35 2,228 Таблица 3 Основные биомеханические критерии транплантатов передней крестообразной связки Образец Возраст пациентов, лет Модуль Юнга, МПа Максимальная нагрузка, Н Деформация при максимальной нагрузке (растяжение), % Связка надколенника (T.Wilson,1999) 37,5 ± 7,1 225,2 580,4 13 Сухожилие длинной малоберцовой мышцы (T.Wilson,1999) 34,0 ± 8,7 144,8 538,2 9 Неповреждённая передняя крестообразная связка (В.Б. Богатов, 2018) ---- 800,6 840,25 9,3 Сухожилие длинной малоберцовой мышцы (собств. данные) 35,29 ± 11,12 368,1 462,42 4,9 Как следует из результатов табл. 3, наибольшим растяжением обладала проксимальная часть сухожилия. В этой зоне его деформация увеличивалась более чем в 4 раза. Это имеет важное значение для выполнения операции по замещению повреждённой передней крестообразной связки, так как эта зона менее пригодна в качестве трансплантата ввиду её чрезмерной растяжимости. Несмотря на то, что в настоящее время пластика передней крестообразной связки является одной из самых часто выполняемых операций на коленном суставе и принятые в качестве «золотых стандартов» методики и трансплантаты показывают хорошие результаты, сохраняется много нерешённых проблем, поэтому возможность применения новых методик, а также подбор оптимального трансплантата, улучшение его механических свойств достаточно актуальна. Выводы 1. Полученные результаты позволили оценить механические свойства полученного из сухожилия длинной малоберцовой мышцы трансплантата, которые могут соответствовать биомеханическим показателям неповреждённой передней крестообразной связки. 2. Трансплантат, полученный из сухожилия длинной малоберцовой мышцы, не уступает по своим прочностным свойствам, уже применяемым в клинической практике тканям. 3. Определена корреляционная взаимосвязь между диаметром трансплантата и полом пациентов, что позволяет осуществить более качественное предоперационное планирование. 4. Различные отделы трансплантата сухожилия длинной малоберцовой мышцы имеют существенную разницу в значениях предела прочности и деформации при разрушении.

Об авторах

А. В Лычагин

Первый Московский государственный медицинский университет имени И.М. Сеченова Минздрава России

Р. И Алиев

Первый Московский государственный медицинский университет имени И.М. Сеченова Минздрава России

В. Б Богатов

Первый Московский государственный медицинский университет имени И.М. Сеченова Минздрава России

С. Н Чурбанов

Первый Московский государственный медицинский университет имени И.М. Сеченова Минздрава России; Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова

П. С Тимашев

Первый Московский государственный медицинский университет имени И.М. Сеченова Минздрава России; Институт фотонных технологий Федерального научно-исследовательского центра «Кристаллография и фотоника» Российской академии наук; Институт химической физики имени Н.Н. Семенова Российской академии наук

А. В Музыченков

Первый Московский государственный медицинский университет имени И.М. Сеченова Минздрава России

А. В Гаркави

Первый Московский государственный медицинский университет имени И.М. Сеченова Минздрава России

П. И Петров

Первый Московский государственный медицинский университет имени И.М. Сеченова Минздрава России

М. М Липина

Первый Московский государственный медицинский университет имени И.М. Сеченова Минздрава России

Список литературы

Статистика

Просмотры

Аннотация - 90

PDF (Russian) - 456

Ссылки

• Ссылки не определены.