Научные статьи \ Прикладные науки. Медицина. Технология \ Mедицинские науки \ Патология. Клиническая медицина \ Заболевания опорно-двигательной системы. Скелет и мышечная система

Положительный опыт полнослойного замещения дефекта суставного хряща при использовании деградируемого имплантата с биоактивной поверхностью в сочетании с обогащенной тромбоцитами плазмой крови (экспериментальное исследование)

Положительный опыт полнослойного замещения дефекта суставного хряща при использовании деградируемого имплантата с биоактивной поверхностью в сочетании с обогащенной тромбоцитами плазмой крови (экспериментальное исследование)

Автор: Попков Арнольд Васильевич, Попков Дмитрий Арнольдович, Кобызев Андрей Евгеньевич, Горбач Елена Николаевна, Кононович Наталья Андреевна, Горбач Евгений Сергеевич

Журнал: Гений ортопедии @geniy-ortopedii

Рубрика: Оригинальные статьи

Статья в выпуске: 3, 2020 года.

Бесплатный доступ

В ортопедической практике все чаще встречается такое поражение суставов как дефекты хрящевой поверхности. Прежде всего они возникают как результат энергоемких техногенных повреждений, а также на фоне хронических системных заболеваний. В том и другом случаях дисконгруэнтность суставных поверхностей приводит к развитию остеоартрозов, а устойчивость сустава к резидуальной дисконгруэнтности зависит от глубины и площади повреждения, а также толщины суставного хряща. Восстановление дефектов хряща коленного сустава остается одной из актуальных проблем современной ортопедии и травматологии. Цель. Поиск новых методов замещения обширных дефектов суставного хряща сочленяющихся поверхностей с возможностью восстановления их органотипичности. Материалы и методы. При помощи клинического, микроанатомического и гистологического методов проведено исследование возможности замещения дефекта суставной поверхности мыщелков бедренной кости взрослых беспородных собак (n = 3) тонким эластичным аллотрансплантатом из поликапролактона, сотканным методом электроспининга, нити которого покрыты наночастицами гидроксиапатита, в сочетании с введением в ложе дефекта обогащенной тромбоцитами аутоплазмы крови. Результаты. Через 60 суток эксперимента отмечено восстановление конгруэнтности суставной поверхности, мозаичное замещение имплантируемого материала в области хрящевого слоя участками гиалиноподобного хряща, в зоне субхондральной кости - новообразованной губчатой костью. В контрольном дефекте суставной поверхности, не заполнявшемся биоактивным имплантатом, через 60 суток эксперимента формировалась васкуляризированная рыхлая волокнистая соединительная ткань. Заключение. Полученные результаты могут представлять ближайшую перспективу в плане возможности продления функциональной состоятельности суставов у пациентов с дефектами суставного хряща, а в дальнейшем (после более длительных экспериментальных и клинических наблюдений) - предложить новый универсальный способ замещения суставных дефектов различной этиологии с возможностью их биомеханического и органотипического восстановления.

Еще

Дефекты суставного хряща, эксперимент, аллотрансплантат, поликапролактон, гидроксиапатит, репаративная регенерация, чрескостный остеосинтез

Короткий адрес: https://sciup.org/142226187

IDR: 142226187   |   УДК: 616.71-018.3-091.8:616.728.3-001.5-089.227.843-092.9   |   DOI: 10.18019/1028-4427-2020-26-3-392-397

Positive experience of full-layer filling of articular cartilage defect using a degradable implant with a bioactive surface in combination with platelet-rich blood plasma (experimental study)

Defects of the cartilage surface are a frequent joint damage in orthopaedic practice. First of all, they arise as a result of high-energy trauma or a consequence of chronic systemic diseases. In both cases, incongruence of the articular surfaces leads to the development of osteoarthritis. Joint resistance to residual incongruence depends on the depth and area of the damage, as well as on the thickness of the articular cartilage. The restoration of cartilage defects in the knee joint remains one of the urgent problems of modern orthopedics and traumatology. Purpose Search for new methods for filling extensive defects of the articular cartilage of joint surfaces with the possibility of restoring a typical joint structure. Materials and methods Using clinical, microanatomical, and histological methods, a study was conducted to investigate the possibility of filling the defect of the joint surface of the femoral condyles of adult mongrel dogs (n = 3) with a thin elastic polycaprolactone woven by electrospinning, the threads of which are coated with hydroxyapatite nanoparticles, in combination with the introduction of an enriched platelet blood autoplasma into the defect. Results After 60 days of the experiment, restoration of the congruence of the articular surface along with mosaic-like replacement of the implanted material in the region of the cartilaginous layer with portions of hyaline-like cartilage and in the subchondral bone zone with a new cancellous bone tissue was noted. In the defect of the articular surface of the control animals, which was not filled with a bioactive implant, vascularized loose fibrous connective tissue was formed after 60 days of the experiment. Conclusion The results obtained may be promising in terms of the possibility of prolonging the functional ability of joints in patients with articular cartilage defects; after further longer experimental and clinical observations) may offer a new universal method for filling articular defects of various etiologies to restore their biomechanics and typical strudcture.

Еще

Список литературы Положительный опыт полнослойного замещения дефекта суставного хряща при использовании деградируемого имплантата с биоактивной поверхностью в сочетании с обогащенной тромбоцитами плазмой крови (экспериментальное исследование)

  • Autologous chondrocyte transplantation. Biomechanics and long-term durability / L. Peterson, M. Brittberg, I. Kiviranta, E.L. Akerlund, A. Lindahl // Am. J. Sports Med. 2002. Vol.30, No 1. P. 2-12. DOI: 10.1177/03635465020300011601
  • Bert J.M., Maschka K. The arthroscopic treatment of unicompartmental gonarthrosis: a five-year follow-up study of abrasion arthroplasty plus arthroscopic debridement and arthroscopic debridement alone // Arthroscopy. 1989. Vol. 5, No 1. P. 25-32. DOI: 10.1016/0749-8063(89)90086-8
  • Fitzpatrick P.L., Morgan D.A. Fresh osteochondral allografts: a 6-10-year review // Aust. N. Z. J. Surg. 1998. Vol. 68, No 8. P. 573-579. DOI: 10.1111/j.1445-2197.1998.tb02103.x
  • Winslow A.J., Cole B.J. Cartilage restoration, part 1: basic science, historical perspective, patient evaluation, and treatment options // Am. J. Sports Med. 2005. Vol. 33, No 2. P. 295-306. DOI: 10.1177/0363546504273510
  • Pridie K.H. A method of resurfacing knee joints // J. Bone Joint Surg. Br. 1959. Vol. 41. P.618-619.
  • Steadman J.R., Rodkey W.G., Rodrigo J.J. Microfracture: surgical technique and rehabilitation to treat chondral defects // Clin. Orthop. Relat. Res. 2001. No 391 Suppl. P. S362-S369.
  • DOI: 10.1097/00003086-200110001-00033
  • Бурьянов О.А. Соболевский Ю.Л., Кваша В.П. Кiстковомозкова стимуляцiя (мiкрофрактурiзацiя) у комплексному лiкуваннi хворих з ушкодженнями хряща колiнного суглоба // Ортопедия, Травматология и Протезирование. 2008. № 3. С. 23-27.
  • Outerbridge H.K., Outerbridge A.R., Outerbridge R.E. The use of a lateral patellar autologous graft for the repair of a large osteochondral defect in the knee // J. Bone Joint Surg. Am. 1995. Vol. 77, No 1. P. 65-72.
  • DOI: 10.2106/00004623-199501000-00009
  • Effects of a cultured autologous chondrocyte-seeded type II collagen scaffold on the healing of a chondral defect in a canine model / C.R. Lee, A.J. Grodzinsky, H.P. Hsu, M. Spector // J. Orthop. Res. 2003.Vol. 21, No 2. P. 272-281.
  • DOI: 10.1016/S0736-0266(02)00153-5
  • Bae D.K., Yoon K.H., Song S.J. Cartilage healing after microfracture in osteoarthritic knees // Arthroscopy. 2006. Vol. 22, No 4. P. 367-374.
  • DOI: 10.1016/j.arthro.2006.01.015
  • Current treatment for cartilage damage in the patellofemoral joint / M.R. Steinwachs, P.C. Kreuz, U. Guhlke-Steinwachs, P. Niemeyer //Orthopade. 2008. Vol. 37, No 9. P. 841-847.
  • DOI: 10.1007/s00132-008-1290-9
  • Evaluation of matrix scaffolds for tissue engineering of articular cartilage grafts / D.A. Grande, C. Halberstadt, G. Naughton, R. Schwartz, R. Manji // J. Biomed. Mater. Res. 1997. Vol. 34, No 2. P. 211-220. :23.0.co;2-l.
  • DOI: 10.1002/(sici)1097-4636(199702)34
  • Effects of a contoured articular prosthetic device on tibiofemoral peak contact pressure: a biomechanical study / C. Becher, R. Huber, H. Thermann, H.H. Paessler, G. Skrbensky // Knee Surg. Sports Traumatol. Arthrosc. 2008. Vol. 16, No 1. Р. 56-63.
  • DOI: 10.1007/s00167-007-0416-7
  • Miniaci A. A metal cap solution for focal cartilage deficiency // 25th Annual Current Concepts in Joint Replacement Winter Meeting. Orlando, 2008, paper No 74.
  • Хрящ / В.Н. Павлова, Т.Н. Копьева, Л.И. Слуцкий, Г.Г. Павлов. М.: Медицина, 1988. 320 с.
  • Mankin H.J. The response of articular cartilage to mechanical injury // J. Bone Joint Surg. Am. 1982. Vol. 64, No 3. P. 460-466.
  • Цурко В.В. Остеоартроз: проблема гериатрии. М.: Ньюдиамед, 2004. 136 с.
  • Ступина Т.А., Щудло М.М. Суставной хрящ: изменения при чрескостном дистракционном остеосинтезе, физиологическая и репаративная регенерация (обзор литературы) // Гений ортопедии. 2012. № 4. С. 137-141.
  • Müller B, Kohn D. Indication for and implementing of subchondral drilling according to Pridie // Orthopade. 1999. Vol. 28, No 1, P. 4-10.
  • DOI: 10.1007/s001320050315
  • Гонартроз: альтернативные методы оперативного лечения / В.Д. Макушин, О.К. Чегуров, Н.В. Сазонова, П.П. Буравцов, В.С. Бунов, Б.В. Камшилов; под ред. В.Д. Макушина; ФГУ РНЦ "ВТО" им. акад. Г. А. Илизарова. Курган: Зауралье, 2010. 625 с.
  • Влияние перфорации остеохондральной пластинки на регенерацию поврежденного суставного хряща в эксперименте / О.Л. Эйсмонт, Л.А. Пашкевич, Б.В. Малюк, Н.О. Голутвина, А.В. Борисов, Д.В. Букач // Весцы Нацыянальнай академii навук Беларусi. Серыя медыцынскiх навук. 2010. № 3. С. 32-37.
  • Microfracture technique for full-thickness chondral defects: Technique and clinical results / J.R. Steadman, W.G. Rodkey, S.B. Singleton, K.K. Briggs // Operative Techniques in Orthopaedics. 1997. Vol. 7, No 4. P. 300-304.
  • DOI: 10.1016/S1048-6666(97)80033-X
  • Drilling and microfracture lead to different bone structure and necrosis during bone-marrow stimulation for cartilage repair / H. Chen, J. Sun, C.D. Hoemann, V. Lascau-Coman, W. Ouyang, M.D. McKee, M.S. Shive, M.D. Buschmann // J Orthop Res. 2009. Vol. 27, No 11. Р. 1432-1438.
  • DOI: 10.1002/jor.20905
  • MACI - a new era? / M. Jacobi, V. Villa, R.A. Magnussen, P. Neyret // Sports Med. Arthrosc. Rehabil. Ther. Technol. 2011. Vol. 3, No 1. P. 10.
  • DOI: 10.1186/1758-2555-3-10
  • Mosaicplasty for the treatment of articular cartilage defects: application in clinical practice / L. Hangody, G. Kish, Z. Kárpáti, I. Udvarhelyi, I. Szigeti, M. Bély // Orthopedics. 1998. Vol. 21, No 7. P. 751-756.
  • Hangody L., Füles P. Autologous osteochondral mosaicplasty for the treatment of full-thickness defects of weight-bearing joints: ten years of experimental and clinical experience // J. Bone Joint Surg. Am. 2003. Vol. 85-A, No Suppl. 2. P. 25-32.
  • DOI: 10.2106/00004623-200300002-00004
  • Lamplot J.D., K.A. Schafer, M.J. Matava, Treatment of Failed Articular Cartilage Reconstructive Procedures of the Knee: A Systematic Review // Orthop. J. Sports Med. 2018. Vol. 6, No 3. P. 2325967118761871.
  • DOI: 10.1177/2325967118761871
  • Treatment of deep cartilage defects in the knee with autologous chondrocyte transplantation / M. Brittberg, A. Lindahl, A. Nilsson, C. Ohlsson, O. Isaksson, L. Peterson // N. Engl. J. Med. 1994. Vol. 331, No 14. P. 889-895.
  • DOI: 10.1056/NEJM199410063311401
  • Autologous chondrocyte implantation: an overview of technique and outcomes / L. Batty, S. Dance, S. Bajaj, B.J. Cole // ANZ J. Surg. 2011. Vol. 81, No 1-2. P. 18-25.
  • DOI: 10.1111/j.1445-2197.2010.05495.x
  • Chondrocyte transplantation: an experimental model in the rabbit / L. Peterson, D. Menche, D. Grande, M. Puman. In: Transactions from the 30th Annual Meeting Orthopaedic Research Society, Atlanta, 7-9 February, 1984. P. 218.
  • Clinical outcome of autologous chondrocyte implantation at 5 years in US subjects / J.E. Browne, A.F. Anderson, R. Arciero, B. Mandelbaum, J.B. Moseley Jr., L.J. Micheli, F. Fu, C. Erggelet // Clin. Orthop. Relat. Res. 2005. No 436. P. 237-245.
  • DOI: 10.1097/00003086-200507000-00036
  • Применение плазмы, обогащенной тромбоцитами, в ветеринарной офтальмологии / А.Г. Шилкин, М.А. Войтеха, Т.Н. Павлова, К.А. Новикова // Российский ветеринарный журнал. 2017. № 2. C. 6-9.
  • Локальная терапия гонартроза аутологичной обогащенной тромбоцитами плазмой / Л.Ю. Широкова, С.М. Носков, Т.И. Бахтиарова, А.В. Снигирева, Т.С. Носкова // Современные технологии в медицине. 2012. № 1. C. 97-100.
  • Shirokova K., Noskov S., Shirokova L. Comparison of clinical efficacy of platelet-rich plasma and autologous conditioned serum treatment in patients with osteoarthritis of the knee // Osteoarthritis Cartilage. 2017. Vol. 25, No Suppl. 1. P. S438.
  • DOI: 10.1016/j.joca.2017.02.756
  • Platelet-rich plasma: why intra-articular? A systematic review of preclinical studies and clinical evidence on PRP for joint degeneration / G. Filardo, E. Kon, A. Roffi, B. Di Matteo, M.L. Merli, M. Marcacci // Knee Surg. Sports Traumatol. Arthrosc. 2015. Vol. 23, No 9. P. 2459-2474.
  • DOI: 10.1007/s00167-013-2743-1
  • Применение обогащенной тромбоцитами плазмы при замещении очага аваскулярного некроза головки бедренной кости аллотрансплантатами / А.А. Корыткин, А.А. Зыкин, Д.В. Захарова, Я.С. Новикова // Травматология и ортопедия России. 2018. Т. 24, № 1. C. 115-122.
  • Osawa A., Maruyama Y., Kaneko K. An examination of growth factor levels in platelet-rich plasma and correlations with age, gender, platelet count, and DHEAS // Osteoarthritis Cartilage. 2015. Vol. 23, No Suppl. 2. P. A400.
  • DOI: 10.1016/j.joca.2015.02.738
Еще
QR-код для установки приложения SciUp Наведите камеру и скачайте бесплатное приложение SciUp