THE CHOICE OF THE OPTIMAL TENDON ALLOTRANSPLANT FOR ARTHROSCOPIC PLASTY OF THE POSTERIOR CRUCIATE LIGAMENT OF THE KNEE JOINT

Full Text

Arthroscopy, allograft, PCL plasty. В настоящее время для оперативного лечения разрывов задней крестообразной связки (ЗКС) общепризнанной является артроскопическая пластика с применением алло- или аутотрансплантатов. Существует достаточно большое количество публикаций, в которых авторы сравнивают результаты пластики ЗКС с применением различных методик фиксации трансплантата. Большинство из них приходит к заключению об отсутствии значимых различий в результатах лечения [11, 14]. В настоящее время алло- и аутопластика ЗКС с созданием костных тоннелей (bone tunnels) лидирует по частоте применения [6]. В качестве пластического материала для аутопластики ЗКС в настоящий момент в подавляющем большинстве случаев используется средняя треть собственной связки надколенника (BTB-трансплантат) или сухожилия «гусиной лапки» (в англоязычной литературе hamstring). В последние годы все более возрастает интерес к аллопластике ЗКС [5]. Использование донорской сухожильной ткани имеет ряд несомненных преимуществ, таких как уменьшение длительности и объема оперативного вмешательства, отсутствие болевого синдрома в донорской зоне. В качестве пластического материала предлагается использовать порцию ахиллова сухожилия [9, 13], сухожилий большеберцовой и малоберцовой мышц [12]. Большинство авторов при сравнительном анализе отдаленных результатов алло- и аутопластики ЗКС, приходит к выводу об отсутствии значимых различий отдаленных результатов обеих методик [8, 15]. Однако в современных литературных источниках авторы придерживаются различного мнения относительно выбора аллотрансплантата, а обоснованных параметров, таких как длина и толщина аллосухожилия, оптимальный метод стерилизации и рекомедуемая его прочность до сих пор не выработано. ЦЕЛЬ РАБОТЫ Поиск аллосухожилия с размерными и прочностными свойствами, оптимальными для его использования в качестве трансплантата при пластике задней крестообразной связки. МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ На этапе подготовки к исследованию производилась заготовка нативной ЗКС. Заготовка трансплантатов производилась у доноров мужского пола в возрасте от 34 до 57 лет [средний возраст составил (46,3 ± 6,6) лет]. 34 Выпуск 1 (65). 2018 ©оеторй [gcaxnlrf МЩ От свежего нефиксированного трупного материала отсекалась ЗКС с блоками мыщелков большеберцовой и бедренной костей (рис. 1). Рабочая часть разрывной машины представляет собой держатели с плоскими губками, расстояние между которыми регулируется в зависимости от размера исследуемого материала. Из средней части аллосухожилия выкраивался фрагмент длиной 10-15 мм. Перед его фиксацией в рабочей части прибора измерялись длина и диаметр фрагмента. Оба конца аллосухожилия фиксировались при помощи плоских держателей с поверхностью из неотполированного дерева (рис. 3). Рис. 1. Заготовленная ЗКС с костными блоками мыщелков бедренной и большеберцовой костей. ПКС отсечена от места крепления к бедренной кости Таким образом, сохранялись зоны фиксации связки к костям. Далее из костных блоков при помощи кусачек Люера выкраивались костные блоки с дистальной и проксимальной зонами крепления ЗКС (рис. 2). Рис. 3. Аллосухожилие длинной малоберцовой мышцы, фиксированное в держателях разрывной машины После фиксации аллогенного материала проводился непосредственно сам эксперимент. На экран подключенного к машине компьютера выводится график зависимости «сила-удлинение» (рис. 4). Вершина графика соответствует усилию, необходимому для полного разрыва сухожилия. Крутизна начальной части графика отражает прочность сухожилия, т.е. степень его сопротивляемости нагрузке. Чем круче график, тем выше модуль прочности исследуемого материала. Рис. 2. Вид нативных ЗКС с костными блоками после обработки Аллосухожилия длинной малоберцовой мышцы после заготовки от трупного материала проходили стерилизацию и консервацию в растворе Белякова по общепринятой методике (патент № 2235462). Методика предполагает хранение аллотрансплантата при минусовых температурах: от -20 С° до -25 °С. Аплосухожилия и нативные ЗКС размораживались при комнатной температуре непосредственной перед исследованием в течение 2 часов. Рис. 4. График «сила-удлинение», полученный при разрыве аллосухожилия длинной малоберцовой мышцы Выпуск 1 (65). 2018 35 ЩЩгорСз [ЩсмеТКЩ Для аналогичного исследования нативная ЗКС фиксировалась к держателям разрывной машины при помощи специально сконструированных металлических губок (рис. 5). Губки охватывали костные блоки, не травмируя при этом зону фиксации к ним ЗКС. Исследование прочности ЗКС проводили при той же скорости растяжения и в результате получали аналогичный график. Рис. 5. Нативная ЗКС с костными блоками, фиксированная к держателям разрывной машины при помощи металлических изогнутых губок Важно отметить, что условия, в которых проводилось исследование, в полной мере не соответствуют биомеханике повреждения ЗКС или аллотрансплантата ЗКС при травме коленного сустава, поскольку скорость повреждения в естественных условиях может быть гораздо выше. Кроме того, при травме сухожилие испытывает деформирующие силы не только на удлинение, но и на скручивание. Поэтому результаты данного эксперимента можно применять только для сравнения данных двух групп и нельзя рассматривать как физическую модель повреждения ЗКС при травмах коленного сустава. ЗКС и аллосухожилия сравнивались по следующим параметрам: максимальная сила разрыва (F, N), прочность (N/мм2) и относительное удлинение (e, %). Прочность рассчитывалась по формуле: ст = F/s, где F (N) - сила разрыва исследуемой связки или сухожилия, S - площадь исследуемого образца. Площадь вычислялась, исходя из измеренного диаметра сухожилия, по формуле: S = -7iD2, 4 где D диаметр исследуемого образца в мм. Относительное удлинение рассчитывалось по формуле: e = l/*100 %, где l - начальная длина деформируемого стержня, 1 - длина деформируемого стержня при разрыве. Суммарные данные вносились в сводную таблицу ЕхсеІ с целью их дальнейшего статистического анализа. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ Поскольку в качестве варианта пластики ЗКС в исследовании нами рассматривалась только методика фиксации аллосухожилия биодеградируемыми винтами в обоих костных тоннелях (подробно методика была описана в журнале «Травматология и Ортопедия России» в 2011 и 2012 гг. [1, 2, 4]), то, исходя из сути методики, рекомендуемая минимальная длина аллосухожилия была рассчитана нами по формуле: (длина тибиального тоннеля + длина феморального тоннеля + длина нативной ЗКС + 10 мм) х 2 = (66,0 + + 39,5 + 34,0 + 10) х 2 = 299 (мм). Длины костных тоннелей получены в результате топографо-анатомического эксперимета [4]. Это означает, что для адекватного замещения утраченной ЗКС необходим аллотрансплантат длиной не менее 150 мм, а диаметр его в виде сложенного вдвое сухожилия должен быть не менее 8-9 мм. В качестве возможных вариантов для замещения ЗКС нами рассматривались следующие варианты аллосухожилий (табл. 1): сухожилие задней большеберцовой мышцы (musculus tibialis posterior) сухожилие длинной малоберцовой мышцы (musculus peroneus longus), двойное сухожилие. Таблица 1 Размерные величины различных видов аллогенных сухожилий № Сухожилие длинной малоберцовой мышцы Сухожилие задней большеберцовой мышцы Двойное сухожилие L1 L2 D L1 L2 D L1 L2 D 1 2 1 2 1 2 Ме 39 36 4 29 27 4 32 41 30 38 3 3 ДИ 95 % 35; 41 33; 38 26; 29 24; 27 27; 34 34; 41 26; 33 33; 38 Примечание. L1 - длина до обработки; L2 - длина после обработки; D - диаметр сухожилия. 36 Выпуск 1 (65). 2018 Длина сухожилия задней большеберцовой мышцы варьировала от 24 до 31 см, в среднем 29 (26; 29) см. После обработки и отсечения костных включений она составила 27 (24; 27) см. Такие параметры не удовлетворяют заявленным нами требованиям. Двойное сухожилие для создания достаточной толщины трансплантата должно быть сложено вчетверо. При этом его диаметр составляет 8-9 мм, а длина 52/36 - 34/20 см, что удовлетворяет требованиям в 58,8 % случаев в рассмотренной нами выборке. Использование четырехпучкового трансплантата при пластике возможно, однако менее удобно и создает предпосылки к неравномерному натяжению пучков в процессе фиксации. Длина сухожилия длинной малоберцовой мышцы составляет от 33 до 44 см, а диаметр в сдвоенном виде - 8-9 мм. В среднем длина его составила 39 (35; 41) см, а после обработки - 36 (33; 48) см. Таким образом, исходя из вышеуказанных условий и результатов предыдущего этапа исследования, в качестве оптимального трансплантата нами было выбрано сухожилие длинной малоберцовой мышцы. Прочностные свойства именно этого сухожилия были исследованы на разрывной машине и сравнены с аналогичными свойствами нативной ЗКС. В результате проведенного исследования были получены следующие данные (табл. 2). Сила разрыва F для ЗКС составила (673,6 ± 76,9) ньютонов. Для аллосухожилия длинной малоберцовой мышцы этот показатель был значительно выше и составил (818,5 ± 186,7) ньютонов (р = 0,03). Показатели прочности для ЗКС составили (19,7 ± 4,4) N/мм2, а для аллотрансплантата - (52,2 ± 16,0) N/мм2. Однако относительное удлинение при разрыве ЗКС составило (68,7 ± 18,7) %, что значительно превышает аналогичный показатель для аллосухожилия, который составил (47,6 ± 28,3) % (р = 0,03). Это говорит о меньшей пластичности алло-генного консервированного материала по сравнению с нативной тканью связки. В последние годы все более возрастает интерес к аллопластике ЗКС [27]. Использование донорской сухожильной ткани имеет ряд несомненных преимуществ, таких как уменьшение длительности и объема оперативного вмешательства, отсутствие болевого синдрома в донорской зоне. В качестве пластического материала предлагается использовать порцию ахиллова сухожилия [9, 13], сухожилий большеберцовой и малоберцовой мышц [7, 12]. J. L. Hudgens, проанализировав результаты алло- и аутопластики ЗКС за период с 1980 по 2011 гг., пришел к выводу об отсутствии значимых различий отдаленных результатов обеих методик [8]. X. Sun в 2015 г. при сравнении использования ауто- и аллосухожилий в группе из 71 пациента также не нашел существенных различий при оценке отдаленных результатов пластики ЗКС [15]. Причиной формирования данной тенденции в хирургии является как уменьшение травматизации тканей и объема операции, так и сокращение ее длительности. Последнее преимущество в условиях современной медицины немаловажно не только с медицинской, но и с экономической точки зрения, поскольку позволяет хирургу выполнять большее количество операций. В профильных научных публикациях уделено мало внимания критериям выбора аллотрансплантата с учетом его размерных и прочностных характеристик. По нашему мнению, изучение антропометрических показателей и прочностных характеристик аллосухожилий позволяет не только разработать критерии подбора аллотрансплантата, но и выявить наиболее оптимальный пластический материал для реконструкции ЗКС. Проведенное нами исследование дает возможность при выполнении операции исключить эмпирический подбор подходящего алломатериала для адекватного замещения утраченной ЗКС. ЗАКЛЮЧЕНИЕ Проведенное сравнительное исследование различных вариантов сухожильных трансплантатов с учетом их размерных характеристик выявило, что наиболее подходящим для пластики ЗКС является сухожилие длинной малоберцовой мышцы. Прочностные характеристики данного варианта трансплантата были изучены на разрывной машине и сравнены с аналогичными показателями нативной ЗКС. Исходя из полученных нами данных, следует сделать заключение, что хорошие прочностные характеристики аллосухожилия длинной малоберцовой мышцы позволяют рекомендовать ее использование для аллопластики ЗКС. ЛИТЕРАТУРА

About the authors

D. A Shulepov

FSBI «Russian Order of the Red Banner of Labor Research Institute of Traumatology and Orthopedics RR Vreden» Ministry of Health of the Russian Federation

Email: shulepov@front.ru

M. R Salihov

FSBI «Russian Order of the Red Banner of Labor Research Institute of Traumatology and Orthopedics RR Vreden» Ministry of Health of the Russian Federation

I. A Kuznecov

FSBI «Russian Order of the Red Banner of Labor Research Institute of Traumatology and Orthopedics RR Vreden» Ministry of Health of the Russian Federation

O. V Zlobin

FSBI «Russian Order of the Red Banner of Labor Research Institute of Traumatology and Orthopedics RR Vreden» Ministry of Health of the Russian Federation

References

Supplementary files