Оценка риска развития остеоартроза коленного сустава при протезировании голени (пилотное экспериментально-морфологическое исследование)

Оценка риска развития остеоартроза коленного сустава при протезировании голени (пилотное экспериментально-морфологическое исследование)

Автор: Ступина Татьяна Анатольевна, Еманов Андрей Александрович, Кузнецов Виктор Павлович, Овчинников Евгений Николаевич

Журнал: Гений ортопедии @geniy-ortopedii

Рубрика: Оригинальные статьи

Статья в выпуске: 6 т.27, 2021 года.

Бесплатный доступ

Цель. Получение предварительных данных о риске развития остеоартроза коленного сустава при протезировании голени собак в постоперационном периоде после одноэтапной остеоинтеграции в условиях внешней фиксации и компрессионного нагружения. Материалы и методы. Исследование выполнено на 5 интактных (контрольная группа) и 3 экспериментальных (опытная группа) животных в возрасте 1,8 ± 0,5 года с массой тела 19 ± 1,2 кг. Производили остеотомию большеберцовой кости на границе верхней и средней трети и забивали имплантат типа PressFit. Фиксация кости и компрессионная нагрузка на кость осуществлялась специальным устройством и составляла FН = 20 Н. Гистоморфометрическое исследование выполнено по парафиновым срезам суставного хряща с подлежащей субхондральной костью. Результаты. У всех опытных животных сохранено зональное строение суставного хряща и цитоархитектоника, деструктивные изменения не значительны и проявлялись нарушением гомогенности межклеточного вещества верхней трети поверхностной зоны. Зарегистрировано снижение толщины кальцифицированного хряща в 2 раза и толщины субхондральной костной пластинки в 1,9 раза. Объемная плотность трабекул в субхондральной зоне снижалась до 22,31 ± 5,41% (в контроле - 46,94 ± 1,94%). В одном наблюдении отмечены участки, в которых полностью отсутствовали зона кальцифицированного хряща и субхондральная костная пластинка, сосуды и костномозговой паннус инвазировали некальцифицированный хрящ. Заключение. При экспериментальном протезировании голени у собак выявленные в коленном суставе структурные изменения зоны контакта суставного хряща и субхондральной кости свидетельствуют о риске развития остеоартроза.

Еще

Эксперимент, протезирование голени, коленный сустав, суставной хрящ, субхондральная кость, гистоморфометрия

Короткий адрес: https://sciup.org/142231577

IDR: 142231577   |   DOI: 10.18019/1028-4427-2021-27-6-795-799

Список литературы Оценка риска развития остеоартроза коленного сустава при протезировании голени (пилотное экспериментально-морфологическое исследование)

  • А Narrative Review of the Prevalence and Risk Factors Associated With Development of Knee Osteoarthritis After Traumatic Unilateral Lower Limb Amputation / S. Farrokhi, B. Mazzone, A. Yoder, K. Grant, M.A. Wyatt // Mil. Med. 2016. Vol. 181, No S4. Р. 38-44. DOI: 10.7205/ MILMED-D-15-00510.
  • Смирнова Л.М. Биомеханические показатели перегрузки сохранной конечности у пациентов с ампутацией голени, бедра или вычленением в тазобедренном суставе // Гений ортопедии. 2018. Т 24, № 1. С. 50-56. DOI: 10.18019/1028-4427-2018-24-1-50-56
  • Knee joint biomechanics in transtibial amputees in gait, cycling, and elliptical training / G. Orekhov, A.M. Robinson, S.J. Hazelwood, S.M. Klisch // PLoS One. 2019. Vol. 14, No 12. P. e0226060. DOI: 10.1371/journal.pone.0226060.
  • Melzer I., Yekutiel M., Sukenik S. Comparative study of osteoarthritis of the contralateral knee joint of male amputees who do and do not play volleyball // I. Rheumatol. 2001. Vol. 28, No 1. P. 169-172.
  • Pröbsting E., Blumentritt S., Kannenberg A. Veränderungen am Bewegungsapparat als Folge von Amputationen an der unteren Extremität // Z. Orthop. Unfall. 2017. Vol. 155, No 1. P. 77-91. DOI: 10.1055/s-0042-112821.
  • Neogi T. The epidemiology and impact of pain in osteoarthritis // Osteoarthritis Cartilage. 2013. Vol. 21, No 9. P. 1145-1153. DOI:10.1016/j. joca.2013.03.018.
  • Relief of knee flexion contracture and gait improvement following adaptive training for an assist device in a transtibial amputee: A case study / S.B. Kim, C.Y. Ko, J. Son, S. Kang, J. Ryu, M. Mun // J. Back Musculoskelet. Rehabil. 2017. Vol. 30, No 2. P. 371-381. DOI: 10.3233/BMR-160736.
  • Awareness, potential factors, and post-amputation care of stump flexion contractures among transtibial amputees / M.F. Ghazali, N.A. Abd Razak, N.A. Abu Osman, H. Gholizadeh // Turk. J. Phys. Med. Rehabil. 2018. Vol. 64, No 3. P. 268-276. DOI: 10.5606/tftrd.2018.1668.
  • Макушин В.Д., Ступина Т.А. К вопросу об активизации процессов, регулирующих восстановление структуры суставного хряща (обзор литературы и собственные данные) // Гений ортопедии. 2014. № 1. С. 82-88.
  • Stupina T.A., Stepanov M.A., Teplen'kii M.P. Role of subchondral bone in the restoration of articular cartilage // Bull. Exp. Biol. Med. 2015. Vol. 158, No 6. P. 820-823. DOI: 10.1007/s10517-015-2870-4.
  • Subchondral bone in osteoarthritis: insight into risk factors and microstructural changes / G. Li, J. Yin, J. Gao, T.S. Cheng, NJ. Pavlos, C. Zhang, M.H. Zheng // Arthritis Res. Ther. 2013. Vol. 15, No 6. P. 223. DOI: 10.1186/ar4405.
  • Goldring S.R. Alterations in periarticular bone and cross talk between subchondral bone and articular cartilage in osteoarthritis // Ther. Adv. Musculoskelet. Dis. 2012. Vol. 4, No 4. P. 249-258. DOI: 10.1177/1759720X12437353.
  • Elevated cross-talk between subchondral bone and cartilage in osteoarthritic joints / J. Pan, B. Wang, W. Li, X. Zhou, T. Scherr, Y. Yang, C. Price, L. Wang // Bone. 2012. Vol. 51, No 2. P. 212-217. DOI: 10.1016/j.bone.2011.11.030.
  • Subchondral bone changes and the impacts on joint pain and articular cartilage degeneration in osteoarthritis / D. Yu, J. Xu, F. Liu, X. Wang, Y. Mao, Z. Zhu // Clin. Exp. Rheumatol. 2016. Vol. 34, No 5. P. 929-934.
  • Ранняя протезно-ортопедическая помощь как основа медицинской реабилитации детей с врождёнными и ампутационными дефектами нижних конечностей / В.Г. Сусляев, К.К. Щербина, Л.М. Смирнова, Ю.И. Замилацкий, А.А. Кольцов, А.В. Сокуров, Т.В. Ермоленко // Гений ортопедии. 2020. Т. 26, № 2. С. 198-205. DOI: 10.18019/1028-4427-2020-26-2-198-205.
  • Russel Esposito E., Wilken J.M. Biomechanical risk factors for knee osteoarthritis when using passive and powered ankle-foot prostheses // Clin. Biomech. (Bristol, Avon). 2014. Vol. 29, No 10. P. 1186-1192. DOI: 10.1016/j.clinbiomech.2014.09.005.
  • Osseointegrated reconstruction and rehabilitation of transtibial amputees: the Osseointegration Group of Australia surgical technique and protocol for a prospective cohort study / R. Haque, S. Al Jawazneh, J. Hoellwarth, M.A. Akhtar, K. Doshi, Y.C. Tan, W.Y. Lu, C. Roberts, М. Al Muderis // BMJ Open. 2020. Vol. 10, No 10. P. e038346. DOI: 10.1136/bmjopen-2020-038346.
  • Estimated forces and moments experienced by osseointegrated endoprostheses for lower extremity amputees / C.E. Taylor, Y. Zhang, Y. Qiu, H.B. Henninger, K.B. Foreman, K.N. Bachus // Gait Posture. 2020. Vol. 80. P. 49-55. DOI: 10.1016/j.gaitpost.2020.05.018.
  • Li Y., Bránemark R. Osseointegrated prostheses for rehabilitation following amputation: The pioneering Swedish model // Unfallchirurg. 2017. Vol. 120, No 4. P. 285-292. DOI: 10.1007/s00113-017-0331-4.
  • Orthopaedic osseointegration: Implantology and future directions / A.L. Overmann, C. Aparicio, J.T. Richards, I. Mutreja, N.G. Fischer, S.M. Wade, B.K. Potter, T.A. Davis, J.E. Bechtold, J.A. Forsberg, D. Dey // J. Orthop. Res. 2020. Vol. 38, No 7. P. 1445-1454. DOI: 10.1002/jor.24576.
  • Пат. 185647 Российская Федерация, МПК A61F 2/78, A61F 2/28. Устройство для остеоинтеграции имплантата в кость культи нижней конечности / Кузнецов В.П., Губин А.В., Горгоц В.Г., Аникеев А.В., Борзунов Д.Ю., Еманов А.А. ; заявитель и патентообладатель: ООО «Предприятие «Сенсор», ФГБУ «РНЦ «ВТО» им. акад. Г.А. Илизарова. № ; заявл. 26.06.2018 ; опубл. 13.12.2018, Бюл. № 35.
  • Выживаемость чрескожных имплантатов в условиях различной механической нагрузки на кость / А.А. Еманов, Е.Н. Горбач, М.В. Стогов, В.П. Кузнецов, А.Н. Дьячков // Гений ортопедии. 2018. Т. 24, № 4. С. 500-506. doi: 10.18019/1028-4427-2018-24-4-500-506.
  • Goldring S., Goldring M. Changes in the osteochondral unit during osteoarthritis: structure, function and cartilage-bone crosstalk // Nat. Rev. Rheumatol. 2016. Vol. 12, No 11. P. 632-644. DOI: 10.1038/nrrheum.2016.148.
  • Subchondral bone as a key target for osteoarthritis treatment / S. Castañeda, J.A. Roman-Blas, R. Largo, G. Herrero-Beaumont // Biochem. Pharmacol. 2012. Vol. 83, No 3. P. 315-323. DOI: 10.1016/j.bcp.2011.09.018.
  • Subchondral bone and cartilage disease: a rediscovered functional unit / H. Imhof, I. Sulzbacher, S. Grampp, C. Czerny, S. Youssefzadeh, F. Kainberger // Invest. Radiol. 2000. Vol. 35, No 10. P. 581-588. DOI: 10.1097/00004424-200010000-00004.
  • Медицинская технология раннего восстановления способности к самостоятельному передвижению после ампутации нижней конечности / В.Г. Сусляев, К.К. Щербина, Л.М. Смирнова, А.В. Сокуров, Т.В. Ермоленко // Вестник Российской военно-медицинской академии. 2019. Т. 66, № 2. С. 101-109.
  • Сустав: морфология, клиника, диагностика, лечение / В.Н. Павлова, Г.Г. Павлов, Н.А. Шостак, Л.И. Слуцкий. М., 2011. 552 с.
  • Алексеева Л.И., Зайцева Е.М. Роль субхондральной кости при остеоартрозе // Научно-практическая ревматология. 2009. Т. 47, № 4. С. 4148. URL: https://doi.org/10.14412/1995-4484-2009-1149
  • Goldring M.B., Goldring S.R. Articular cartilage and subchondral bone in the pathogenesis of osteoarthritis // Ann. NY Acad. Sci. 2010. Vol. 1192. Р. 230-237. DOI: 10.1111/j.1749-6632.2009.05240.x.
  • Findlay D.M., Atkins G.J. Osteoblast-chondrocyte interactions in osteoarthritis // Curr. Osteoporos. Rep. 2014. Vol. 12, No 1. P. 127-134. DOI: 10.1007/s11914-014-0192-5.
Еще
Статья научная
QR-код для установки приложения SciUp Наведите камеру и скачайте бесплатное приложение SciUp