Хирургические аспекты тотальной пересадки коленного сустава на сосудистой ножке в эксперименте на собаках

Полный текст

Проблема пересадки целых аллосуставов или их фрагментов продолжает занимать ортопедов, оставаясь нерешенной до настоящего времени. Предпринимавшиеся ранее подобные операции завер
шались отторжением свежих аллотрансплантатов. В связи с этим долгое время пересаживались консервированные аллотрансплантаты, однако отдаленные результаты были неудовлетворительными: функция сустава постепенно ухудшалась, -развивались деформации. Нежизнеспособная ткань редко в должной мере замещалась собственной новообразованной тканью, а чаще рассасывалась, что приводило к нарушению биомеханики сустава.
Проблема обрела новую жизнь с появлением микрохирургической техники и иммуносупрессоров. Было показано, что васкуляризованный аллотрансплантат коленного сустава при иммуносупрессии может выживать и функционировать [1, 4—6]. В то же время потенциал токсичности первых иммуносупрессоров (иммуран, метотрексат) представлял во много раз большую опасность, чем существование какого-либо костного дефекта. Лишь в последнее десятилетие новые экспериментальные и клинические данные начинают опровергать этот аргумент. Появляются иммуносупрессоры нового поколения, первым среди которых стал циклоспорин. Он продемонстрировал эффективность и меньшую токсичность при трансплантации органов и тканей [2]. Применение в эксперименте циклоспорина А позволило, по одним данным, увеличить выживание пересаженных васкуляризованных аллотрансплантатов до 1 года [3]; по другим данным, эффект был не столь явным, как это ожидалось [7]. Подобных работ очень мало. Практически не исследовано применение нового препарата FK-506 (“Fujisava”, Япония) при экспериментальной пересадке костносуставных блоков.
Целью нашей работы было создать экспериментальную модель пересадки коленного сустава на сосудистой ножке для последующего изучения на ней эффективности иммуносупрессоров (циклоспорина А и FK-506). Необходимо было отработать многие хирургические аспекты, включая выбор питающих сосудов, уровень резекции суставных концов костей. Недостаточно изучены и дифференцированы также морфологические изменения в тканях сустава, обусловленные ишемией и тканевой несовместимостью. В задачу нашего исследования входило изучение вариантов возможного кровоснабжения трансплантата, выявление типичных признаков отторжения при пересадке аллотрансплантатов.
Материал и методы исследования. В работе использовали 36 беспородных собак обоего пола массой в среднем 20 кг. Для исследования сосудов применяли наливку по Оноприенко смесью бария и желатина, смесью желатина и красителя демифен-голубого. Рентгенологические исследования проводили на стандартном оборудовании. При гистологических исследованиях использовали окрашивание гематоксилином и эозином и по Ван-Гизону.
На первом этапе работы по материалам наливки сосудов конечностей от 10 собак было показано, что краситель, вводимый через ветви подколенной артерии, окрашивает не только суставной хрящ, капсулу, но и диафизы костей (бедра и голени). Хотя это исследование не являлось количественным, факт проникновения контрастного вещества в названные выше области сви-
Анастомозирование подколенных артерий (А, В) и подколенных вен (С) трансплантата и реципиента.
детельствует о том, что коленный сустав, в норме кровоснабжаемый из нескольких источников, может питаться и только из ветвей подколенной артерии, а хорошее развитие коллатерального кровотока позволяет более свободно подходить к выбору уровня резекции костей при остеотомии у донора. Эти данные подтверждены при рентгено- контрастировании с помощью бария на 10 собаках.

 

Анастамозирование подколенных артерий (А,В) и подколенных вен (С) трансплантатнта и реципиента

 

При пересадке коленного сустава возможны два варианта анастомозирования сосудов трансплантата и реципиента по типу конец в конец (см. рисунок). Исследование с наливкой сосудов при анастомозировании по варианту 1 было проведено на 7 собаках. Полученные результаты не дают основания говорить об адекватном восстановлении кровообращения в передней группе мышц голени и костях голени и стопы при питании их только через a. saphena.
Поэтому мы решили остановиться на варианте 2 восстановления сосудистого русла. Эта методика предполагает восстановление сквозного кровотока по подколенной артерии через донорский участок, забираемый вместе с трансплантатом. Трансплантат состоит из сустава с капсулой и сосудами, причем мышцы мы пересекали у места прикрепления, резекцию костей производили на границе средней трети диафизов, считая от сустава, из трансплантата максимально удаляли костный мозг. Остеосинтез выполняли с помощью металлических пластин, мышцы подшивали к местам прикрепления лавсаном и кетгутом.
Используя операционный микроскоп и микрохирургическую технику, анастомозировали конец в конец подколенную артерию трансплантата и реципиента проксимально от сустава (см. рисунок, А), а также дистально (В). Подколенные вены (С) анастомозировали только проксимально от сустава для обеспечения оттока крови от трансплантата.
По данной методике проведено 15 операций аутотрансплантации сустава: после взятия «транс
плантата» его «пересаживали» обратно. Этот раздел экспериментальных исследований позволил отработать хирургические аспекты операции. Наблюдение за животными продолжалось от. 1 мес до 2 лет. У 9 собак, оперированных без технических погрешностей (неизбежных в ходе отработки методики), отмечались хорошие и удовлетворительные результаты: наступала полная консолидация костных фрагментов (определявшаяся как клинически, так и рентгенологически), собаки ходили с опорой на оперированную конечность, объем движений в «трансплантате» составлял 90—130°. Кровоток в оперированной конечности, по данным термометрии в послеоперационном периоде и наливки сосудов на препаратах, полностью восстанавливался.
Таким образом, с хирургической точки зрения, технически правильно выполненная операция пересадки коленного сустава на сосудистой ножке позволяет рассчитывать на восстановление функции сустава и конечности в эксперименте на собаках.
Следующим этапом работы было проведение контрольной серии опытов по пересадке алло- сустава. С целью получения данных о типичных клинических и морфологических проявлениях отторжения трансплантата коленного сустава при отсутствии иммуносупрессии мы выполнили 6 операций пересадки аллотрансплантата на сосудистой ножке. Кровоток по подколенной артерии и в трансплантате был восстановлен по окончании операции во всех случаях, что отчетливо определялось по сосудистому наполнению.
На следующие сутки после операции отмечалась пульсация тыльной артерии стопы, кожная температура на стопе приближалась к дооперационной. На 3—4-й день пульсация становилась менее отчетливой, а температура повышалась по сравнению с дооперационной на 1—2 °C, что свидетельствовало о развитии воспалительной реакции. Наблюдались массивный отек в области коленного сустава, гиперемия. В дальнейшем эволюция трансплантата шла по типу отторжения при свободной пересадке, с секвестрацией и нагноением к 7—12-му дню и вывихом в суставе к 20-му дню.
При вскрытии во все сроки (7—30-е сутки) обнаруживали нежизнеспособный сустав с признаками распада тканей разной степени. Хрящ, кости бедра и голени, капсула сустава визуально и при гистоморфологическом исследовании представлялись аваскулярными, артерии трансплантата в срок 7 дней были заполнены организовавшимися тромбами. Морфологическая картина в целом была аналогична наблюдаемой при реакции несовместимости в случаях пересадки внутренних органов: мононуклеарная инфильтрация, отек интимы и медии, сужение просвета сосудов, повреждение эндотелия, образование микротромбов в сроки 4—7 дней и полный тромбоз сосудов, лейкоцитарная инфильтрация, тканевой детрит в более поздние сроки.
Таким образом, полученные данные позволяют говорить о картине отторжения пересаженного аллотрансплантата. Механизм отторжения, по- видимому, аналогичен описанному в литературе. Начинается оно с образования иммунных комплексов в интиме артерий и вен, что быстро приводит к тромбозу и прекращению кровотока в трансплантате, который подвергается некрозу и распаду. Эти данные могут быть использованы в исследованиях по аллотрансплантации суставов под прикрытием иммуносупрессоров нового поколения.

Об авторах

Ю. А. Марков

Центральный институт травматологии и ортопедии им. Н. Н. Приорова

Автор, ответственный за переписку.
Email: info@eco-vector.com
Россия, Москва, Россия

А. И. Кавешников

Центральный институт травматологии и ортопедии им. Н. Н. Приорова

Email: info@eco-vector.com
Россия, Москва, Россия

А. Е. Евграфов

Центральный институт травматологии и ортопедии им. Н. Н. Приорова

Email: info@eco-vector.com
Россия, Москва, Россия

Н. А. Слесаренко

Центральный институт травматологии и ортопедии им. Н. Н. Приорова

Email: info@eco-vector.com
Россия, Москва, Россия

И. С. Косов

Центральный институт травматологии и ортопедии им. Н. Н. Приорова

Email: info@eco-vector.com
Россия, Москва, Россия

Список литературы

Дополнительные файлы