Одной из актуальных и недостаточно разработанных проблем современной артрологии является лечение локальных травматических повреждений и заболеваний суставного хряща. Известно, что нелеченое повреждение хряща независимо от генеза не обладает способностью спонтанного излечения и может приводить в дальнейшем к распространенному дегенеративному поражению сустава, прогрессивной потере хрящевой ткани и возникновению необратимых вторичных артрозных изменений [34]. Еще в 1892 г. W. Whitman отмечал, что никакие искусственные механизмы не могут заменить естественные синовиальные суставы [122]. Несмотря на значительные достижения в замене пораженных суставов, т.е. их эндопротезировании, бесспорным остается тот факт, что искусственные суставы не в состоянии в полной мере обеспечить функцию и долговечность синовиального сустава. Сложные структуры синовиального сустава, которые развивались и совершенствовались сотни миллионов лет, были сформированы в результате и в соответствии с взаимодействием множества различных тканей: капсулы сустава, связок, менисков, субхондральной кости, синовиальной оболочки, гиалинового хряща. Все эти ткани в разной степени обладают способностью самовосстанавливаться и приспосабливаться к различным изменениям в функции сустава, обеспечивая движения в нем с уровнем трения меньшим, чем в любом самом совершенном искусственном механизме, включая эндопротезы сустава. Тканью, которая вносит наибольший вклад в функцию сустава и обладает экстраординарными функциональными возможностями, является гиалиновый хрящ [35].

Почти 250 лет врачи и ученые ищут хирургические пути восстановления суставных поверхностей синовиальных суставов после повреждения хряща. В 1743 г. W.Hunter отметил: «Со времен Гиппократа и до сегодняшних дней всеобще известно, что повреждение хряща является тяжелым состоянием и что гиалиновый хрящ не в состоянии восстанавливаться, если он однажды был разрушен» [63]. В последние 50 лет наметился некоторый прогресс в исследованиях, посвященных разработке методик хирургического восстановления суставного хряща при его повреждениях и заболеваниях. Основной задачей при этом является обеспечение оптимальных условий для регенерации или репарации хрящевой ткани. Репарация подразумевает восстановление поврежденной суставной поверхности путем замещения дефекта хряща новой тканью, представляющей собой волокнистый хрящ, не способный полностью восстановить структуру и функцию нормального гиалинового суставного хряща. При регенерации формируется новая суставная поверхность, которая по существу представляет собой оригинальный гиалиновый хрящ [35]. Многочисленные экспериментальные и клинические исследования показали возможность лечения хряща с приостановлением его дальнейшего разрушения и даже с восстановлением.

Хотя патогенез изменений при изолированном поражении суставного хряща недостаточно изучен [34, 94], клинический опыт показал, что если оставить очаг необработанным, повреждения с трудом поддаются заживлению и вовлекают в дегенеративный процесс остальную часть суставной поверхности. Поэтому обработка изолированного дефекта может задержать или даже предотвратить развитие генерализованного остеоартроза [33, 80]. Однако разнообразие методов стимуляции формирования новой суставной поверхности затрудняет их объективную оценку и определение наиболее эффективных и перспективных. Тем не менее обзор результатов этих процедур важен для понимания возможного потенциала восстановления суставных поверхностей.

Хирургическое лечение — неотъемлемая часть современной комплексной терапии повреждений суставного хряща. Операции могут быть самостоятельными, но чаще они сопровождают хирургические вмешательства на других поврежденных элементах коленного сустава, ставших причиной вторичной травмы хрящевой ткани. В то же время хирургические операции непосредственно на поврежденной хрящевой ткани требуют систематизации и уточнения показаний к их выбору, исследования эффективности и устойчивости результатов в отдаленные сроки [11, 13, 31, 34, 43, 86, 96].

Остановимся на наиболее распространенных и общепринятых методиках хирургического вмешательства на поврежденном суставном хряще, которые в той или иной степени способствуют репаративным процессам в хрящевой ткани. Благодаря появлению и развитию эндоскопической микрохирургии (артроскопии) и специальных инструментов, с одной стороны, отошли на задний план многие так называемые открытые методики лечения, с другой стороны — появилось больше возможностей изучать процессы дегенерации и репарации в хряще [10].

Среди известных и широко апробированных операций при дегенеративно-дистрофических заболеваниях суставов — лаваж и «дебриджмент». Оба вмешательства относятся к симптоматическим видам терапии повреждений суставного хряща [11, 36, 96]. Лаваж в качестве самостоятельного метода лечения остеоартроза в настоящее время практически не применяется [41]. Внедрение артроскопических технологий сделало лаваж обязательной составляющей эндоскопических вмешательств. При лаваже сустава вымываются мелкие хрящевые осколки, являющиеся причиной абразивного износа хряща, налет фибрина, клеточный детрит, энзимы и медиаторы воспаления, тем самым объясняется терапевтический эффект процедуры [41, 107].

«Дебриджмент» при остеоартрозе был описан P.B. Magnuson более 60 лет назад [85]. Операция предполагала резекцию остеофитов, дегенеративно измененных структур сустава, шлифовку поверхности хряща. Внедрение артроскопии способствовало возвращению данной операции в широкую клиническую практику. Основной составляющей эндоскопической технологии «дебриджмента» стало удаление свободных костно-хрящевых и хрящевых тел, нестабильных лоскутообразных участков поврежденного хряща, сглаживания разволокнений суставной поверхности электрошейвером [33, 105]. Закономерности образования и расположения свободных внутрисуставных тел, совершенствование артроскопической техники их удаления — в центре внимания исследований [39, 48].

Однако такое хирургическое вмешательство не способствует активации репаративных процессов в хряще [76]. Имеются указания на возможность увеличения фибриллизации суставной поверхности после «шейвирования» и появления некрозов в граничащем гиалиновом хряще [105]. Попытки использования для резекции дегенеративно поврежденных или измененных участков хряща лазерных технологий, основанных на фотоаблации, пока не увенчались успехом [74]. Под воздействием лазерного луча или современных методик с использованием радиочастотной энергии часто происходит не только измельчение пораженного хряща, но и глубокое повреждение его матрикса с индукцией остеонекроза и дегенерации окружающих синовиальных тканей [65, 102, 116].

Резекция остеофитов рекомендуется в случаях механических препятствий при движениях и болевых ощущений, вызываемых этими движениями [75]. Но ряд авторов указывает на то, что часть остеофитов имеет компенсаторно-приспособительную природу, способствует перераспределению нагрузок в суставе при патологии и не подлежит полному удалению [34].

Наконец, непременным атрибутом артроскопического «дебриджмента» является частичная резекция дегенеративно измененных синовиальных тканей, включая частичную синовэктомию [77]. В ряде случаев радикальное иссечение гипертрофированных синовиальных тканей в области суставной щели приводит к снижению интенсивности или полному устранению болевого «импинджмент-синдрома» и является профилактикой рецидивов патологии [44, 70].

Вместе с тем мнения о долгосрочной эффективности артроскопического «дебриджмента» сустава при повреждениях хряща и показаниях к операции неоднозначны [13, 14, 106]. Некоторые авторы отмечают, что хирургическое вмешательство обладает лишь кратковременной эффективностью за счет санации суставной полости, сглаживания и улучшения скольжения суставных поверхностей [14, 40, 105]. Другие исследователи обнаружили отрицательное воздействие ирригации сустава при артроскопии на баланс жидкости и метаболизм хряща, содержание гиалуроновй кислоты в его матриксе и синовии [12]. Полагают, что в послеоперационном периоде усиливается трение в суставе и требуется применение искусственных лубрикантов [22, 105, 118]. Наряду с этим выявлено, что среднесрочные (3–5 лет) положительные результаты в виде снижения интенсивности болевого синдрома и улучшения функции сустава после артро-скопического «дебриджмента» отмечали до 70% больных [43, 62, 80]. Многие исследователи считают, что операция должна применяться только у пожилых людей [49, 120].

Другую группу хирургических вмешательств при повреждениях хряща составили операции, направленные на создание условий для стимуляции хондрогенеза путем перфорации субхондральной костной пластинки [33, 71, 103]. Первоначально они имели полуэмпирическое обоснование, суть которого заключалась в воспроизведении классического процесса заживления тканевой раны путем ее реваскуляризации [45, 53, 85, 96, 101].

В последующем появилось много теоретических и экспериментальных данных, указывающих на положительные эффекты формирования на перфорированной костной пластинке фибринного сгустка, содержащего мезенхимальные стволовые клетки костного мозга и факторы роста [3, 107]. Под влиянием биологических и механических факторов синовиальной среды полипотентные стволовые клетки способны трансформироваться в хондроидные и продуцировать волокнисто-хрящевую ткань, восстанавливая поврежденную суставную поверхность [71]. Эта ткань отличается от гиалинового хряща преимущественным содержанием коллагена I типа и в меньшей степени II, VI и IX типов, а также пониженной концентрацией протеогликанов [35]. Наряду с этим в ряде работ продемонстрирована возможность формирования на ранних стадиях (19 недель) участков ткани, гистологически подобных строению гиалинового хряща, которые в последующем подвергались фибротизации [71]. Очевидно, что для более правильной дифференцировки стволовых клеток и дальнейшей биосинтетической функции их приемников необходима фармакотерапия для нормализации регулирующих условий суставной среды [4, 68].

Еще одной предпосылкой для более активного применения остеоперфоративных методик лечения повреждений хряща в клинической практике стало внедрение артроскопии, которая сделала хирургическое вмешательство малоинвазивным по сравнению с открытой техникой операции [33, 72, 80].

Наибольшую известность получили абразиопластика, туннелизация и микрофрактурирование [45, 67, 71, 101, 104, 114]. Классическими показаниями к их применению считают наличие дефектов суставного хряща IV ст. по R.E. Outerbridge [23, 32, 114]. Имеются указания на важность учета таких аспектов, как возраст и активность пациентов, выраженность жалоб, размеры и анатомо-топографические особенности повреждений хряща [104]. Противопоказанием является наличие выраженных осевых девиаций в области суставов, не устраненных ранее хирургическим путем [3, 115]. Остеоперфоративные операции рекомендуется выполнять больным в возрасте до 60 лет [114].

Операцию абразиопластики хрящевых дефектов обосновал и предложил P.B. Magnuson в 1942 г. [85]. Вмешательство включало экономную резекцию краев дефекта хряща и подлежащей костной кортикальной пластинки на глубину 1—3 мм [85]. Эндоскопическую технику этой операции развил R.P. Ficat, предложивший более обширное удаление обнаженной кортикальной кости электробором до спонгиозной костной ткани [45]. Радикальность декортикации дна хрящевых дефектов стала предметом научной дискуссии [9, 21, 47, 73]. Например, L.L. Johnson рекомендовал удалять только поверхностные некротизированные слои хряща и кости с образованием единичных кровоточащих лакун в последней [71]. Вопрос о глубине абразии обсуждается по сей день. Если ее провести слишком глубоко, то может произойти полное удаление кортикального слоя, что приведет к образованию тонкого, сильно васкуляризированного регенерата без формирования хрящеподобной ткани. Утверждение [71] о том, что в 75% случаев после операции отмечается улучшение по сравнению с исходной ситуацией, в настоящее время уже оспаривается. Так, W. Glinz [47] отмечает, что абразиопластика в артроскопической хирургии является ошибочным путем. В работе [21] подчеркивается, что выполнение только абразиопластики не приводит к хорошим результатам, так же как и в сочетании с «дебриджментом». Другие авторы показывают положительное (в среднем до 60%) влияние срезания поверхностных омертвевших фрагментов хряща в сочетании с частичной резекцией субхондральной пластинки на глубину не более 1—2 мм [9, 21]. Но во всех случаях при абразиопластике можно получить только ранние хорошие результаты лечения, а отдаленные результаты остаются неудовлетворительными [73, 103].

При лечении повреждений хряща применяется также субхондральная туннелизация. Этот метод описал K.H. Pridie в 1959 г. [101]. Он рекомендовал просверливание хряща и склерозированной субхондральной кости так, чтобы появилось хорошо выраженное кровотечение из спонгиозной кости, а в последующем образовался волокнистый хрящ, восстанавливающий в месте дефекта гладкую суставную поверхность. Первоначально это хирургическое вмешательство применялось лишь при выраженных стадиях остеоартроза, когда на большой площади обнажается субхондральная кость. Диаметр отверстий составлял около 6 мм с таким же расстоянием между ними. Данная методика с небольшими изменениями дошла до нашего времени. Развил этот метод лечения J.N. Insall [67].

Несмотря на то что сегодня предложено много новых модификаций и способов хирургического лечения повреждений хряща, по традиции ортопеды активно продолжают использовать туннелизацию по K.H. Pridie. Применяется в основном артроскопическая технология, а диаметр туннелизационных отверстий в субхондральной костной пластинке уменьшен до 1,5—2 мм, т.е. до толщины спицы Киршнера [67]. Такие хирургические вмешательства выполняются не только в случаях глубоких дефектов хряща, но и при рассекающем остеохондрите и остеонекрозе [37, 84]. Экспериментальные исследования показали, что через 24 недели после туннелизации можно получить фиброзно-хрящевой регенерат с заполнением хрящевого дефекта и его удовлетворительной интеграцией в окружающий гиалиновый хрящ [95]. В противоположность этому после абразиопластики наблюдались неполноценное восстановление дефекта хондроидной тканью, гистологические признаки дегенерации хряща и увеличение ее площади [95].

В клинической практике положительные результаты туннелизации по K.H. Pridie наблюдались в 70,8% случаев в среднем через 62 месяца после операции [117]. Вместе с тем у многих пациентов этой группы одновременно выполнялись корригирующие остеотомии, что, несомненно, оказывало влияние на конечные результаты данного вида лечения остеоартроза.

Более современной хирургической технологией, которая широко апробируется в клинической практике в последние десятилетия, является микрофрактурирование. По сути данная техника остеоперфорации субхондральной костной пластинки сводится к образованию микропереломов последней с сохранением ее каркасной целостности [23, 110, 113]. Несмотря на изначально интуитивный поход к данной методике, она зарекомендовала себя как более эффективный способ оптимизации условий для протекания репаративных процессов в костной ране [98, 110]. Микрофрактуры обычно выполняются шилом-перфоратором на заданную глубину (около 4 мм) в количестве 3—4 на 1 см² субхондральной костной пластинки с образованием шероховатой поверхности и появлением на ней «росы» из крови и жира. Преимуществом такой технологии считают то, что исключается некроз ткани от ожога при ее сверлении [114].

Результаты наблюдения за 1200 пациентами в течение 2—7 лет [113] показали значительное снижение интенсивности болевого синдрома в оперированных коленных суставах. Через 3—5 лет после проведения микрофрактурирования клиническое улучшение было достигнуто у 75% больных, у 20% из них каких-либо позитивных изменений не наблюдалось, а у 5% имелось ухудшение. При этом повышение двигательной активности в повседневной жизни отмечено в 67% случаев, при занятиях спортом – в 65%. По нашим данным, после операций микрофрактурирования дефектов хряща на мыщелках бедра отдаленные результаты через 3 года (86 чел.; 77,5%) и 7 лет (53 чел.; 47,7%) оказались отличными и хорошими в 88,4% и 66% случаев соответственно [6].

Восстановительное лечение больных после остеоперфоративных операций на суставе также имеет свои особенности. Активное дренирование суставов в послеоперационном периоде не применяется [23]. Для формирования регенерата считаются целесообразными ранние пассивные сгибательно-разгибательные движения в суставе в перманентном режиме с использованием автоматических шин [104]. В течение 6—8 недель после операции рекомендуют ходьбу с помощью костылей с частичной нагрузкой конечности массой тела, величина которой зависит от площади и локализации дефектов хрящевого покрова [16, 110]. Последние аргументы также являются главенствующими при определении сроков возвращения к профессиональной (спортивной) деятельности (в среднем через 4—6 мес после хирургического вмешательства) [110].

Несмотря на то что остеоперфоративные вмешательства при повреждениях суставного хряща относят к группе операций, стимулирующих полипотентные стволовые клетки костного мозга, суммарная оценка их результативности остается неоднозначной [13, 73]. Ряд исследователей сообщает о том, что пенетрация субхондральной кости способствует значительному клиническому улучшению [43]. В ранние сроки после операций рентгенологически обнаруживается расширение суставной щели, но спустя 2 года может наблюдаться обратный процесс [21, 74], причем подчас не связанный с клиническими проявлениями заболевания. Имеются и противоположные мнения [20]. Некоторые авторы полагают, что восстановление дефектов суставной поверхности фиброзно-хрящевым регенератом не всегда гарантирует снижение интенсивности болевого синдрома [43]. Многие исследователи указывают на возможность ухудшения результатов хирургического лечения с течением времени [9, 34, 94, 96]. Такое положение объясняют тем, что фиброзно-хрящевой регенерат не имеет прочностных свойств гиалинового хряща и быстрее подвергается износу [32, 95]. Различия в трактовке результатов остеоперфоративных операций, видимо, связаны с отсутствием унифицированных и дифференцированных подходов к оценке их исходов, что снижает ее объективность, и с краткосрочностью наблюдений [41]. Эффективность этих методов лечения зависит от многих причин: степени и распространенности дегенеративных изменений хряща, возраста пациентов, индивидуальной переносимости болей, завышенных ожиданий больного и других факторов.

На этом основании ведущими учеными мира поддерживается мнение о перспективности и приоритетности исследований в области изучения результативности остеоперфоративных методик лечения повреждения хряща, уточнения показаний к их применению, разработки новых способов стимуляции хондрогенеза и нормализации физиологических параметров суставной среды, биоматериалов для пластики дефектов хрящевой ткани, включая генноинженерные технологии [34, 58, 67, 73].

Все вышеописанные оперативные методики не приводят к регенерации биомеханически устойчивого к нагрузкам гиалинового хряща, а вызывают репаративные процессы в ткани с образованием волокнистого хряща. При этих методах возможны только хорошие кратко- и среднесрочные результаты лечения с образованием неудовлетворительного регенерата и достаточно большим количеством рецидивов [33].

Недостаток адекватного лечения привел к необходимости разработки способов терапии, дающих возможность биологического восстановления суставной поверхности с формированием гиалинового или как минимум гиалиновидного хряща. Для этого в настоящее время разработаны и применяются в клинической практике две основные методики трансплантации клеток либо тканей с хондрогенным потенциалом [64], приводящие к регенерации хрящевой ткани: остеохондральная аутотрансплантация (ОХАТ) [25, 55] и аутотрансплантация хондроцитов (АТХ) [29].

Остеохондральная аутотрансплантация предполагает пересадку сформированного суставного хряща, способного поддерживать жизнедеятельность заключенных в его матриксе хондроцитов [15, 54, 56, 79]. Сообщения о первой серии подобных трансплантаций относятся к 1908 г. [81]. Результаты более широкой клинической апробации, разработки хирургической технологии ОХАТ и устройств для ее осуществления были доложены H. Wagner в 1964 г. [119]. В дальнейшем методика ОХАТ претерпела многочисленные усовершенствования [8, 60, 92]. Под артроскопическим контролем она впервые была осуществлена в 1993 г. Y. Matsusue [91] и затем технологически улучшена L. Hangody и V. Bobic [24, 56]. В настоящее время ОХАТ является распространенной операцией, применяемой в клинической практике, для которой показана возможность замещения дефектов суставной поверхности гиалиновым хрящом в 70—80% случаев [15, 82]. При операциях на коленном суставе «донорскими» зонами для забора аутотрансплантатов являются «ненагрузочные» антеролатеральные или антеромедиальные отделы мыщелков бедра и его межмыщелковая зона (Notch-зона). Места забора аутотрансплантатов примерно через 12 недель заполняются фиброзно-хрящевой тканью, которая полностью закрывает костно-хрящевой дефект через год [25, 108]. Пространство между аутотрансплантатами и окружающим хрящом, как правило, выполнено фиброзно-хрящевой тканью с пониженным содержанием протеогликанов [1, 15, 56, 79]. Наряду с этим в некоторых случаях наблюдается полное восстановление дефекта гиалиновым хрящом.

Показаниями к проведению операции ОХАТ служат локальные, ограниченные по площади (не более 2—4 см²) травматические повреждения хряща без выраженных дегенеративных изменений, рассекающий остеохондрит или остеонекроз [54, 66]. Оптимальный возраст пациентов — до 45 лет (наблюдаются лучшие репаративные возможности хряща и более полноценное восстановление его дефектов) [25]. При выраженных осевых девиациях сустава или его нестабильности одновременно выполняются корригирующие остеотомии и реконструкция поврежденных связок [24, 55]. Операция ОХАТ при дефектах суставной поверхности надколенника или тибиального плато коленного сустава применяется редко из-за технических трудностей [82]. Обязательными методами диагностики глубины и площади дефектов хряща для определения показаний, количества и размеров аутотрансплантатов, а также последующего контроля результатов операции являются артроскопия и МРТ [15, 56].

Среди возможных осложнений ОХАТ — интраоперационные, в основном технические (перелом аутотрансплантата, «некорректная» по высоте его «press-fit» посадка и др.), и послеоперационные (гемартроз, синовит, боли в месте забора трансплантатов, аваскулярный некроз, образование свободных костно-хрящевых тел) [26]. Дискутабельным остается вопрос о предельно допустимых для выполнения ОХАТ площадях хрящевых дефектов и количестве используемых аутотрансплантатов для их остеохондральной пластики [54]. Предметом дальнейших исследований остается изучение процессов остео- и хондроинтеграции трансплантатов [15, 79, 82].

В современной научной литературе недостаточно сообщений об отдаленных результатах операции ОХАТ. В ряде работ показано, что кратко- и среднесрочные отличные и хорошие исходы операций ОХАТ наблюдаются более чем в 80% случаев [54, 61, 66, 91]. В наших исследованиях установлено, что после комплексного лечения повреждений хряща с применением ОХАТ через 2—3 года отличные и хорошие результаты составили 92,9% и сохранялись у больных, обследованных через 5 лет [7]. Другие исследователи указывают на тот факт, что в столь короткие сроки наблюдения трудно оценивать результаты такого вида лечения в зависимости от особенностей и этиологии повреждений хряща, их анатомо-топографического расположения, количества трансплантированных костно-хрящевых блоков, возраста больных и других факторов [123]. В настоящее время ограниченное строгими показаниями применение ОХАТ возможно только при лечении 11,2% травматических и 6,2 % дегенеративных повреждений хряща коленного сустава, что суммарно составляет 5,3% всех заболеваний данной области [78]. Недостатком ОХАТ является создание дефектов суставной поверхности в неповрежденных отделах сустава и ограниченное количество трансплантатов, позволяющее закрыть только дефекты площадью не более 2—4 см² [25, 55].

Ограниченная способность собственных клеток организма в восстановлении поврежденных суставных поверхностей заставила исследователей разрабатывать методы пересадки клеток, которые могли бы формировать истинный гиалиновый хрящ в хрящевых и костно-хрящевых дефектах. Экспериментальные работы показали, что хондроциты, помещенные в дефект суставного хряща, при определенных условиях способны воспроизводить новый хрящевой матрикс [33]. Артроскопическое визуальное обследование регенерата хряща после аутотрансплантации хондроцитов и гистологическое исследование биоптатов из вновь образованной ткани обнаружили хрящ с такой же структурой, составом и прочностью, как и окружающий его интактный гиалиновый хрящ [27]. Образованный регенерат был хорошо интегрирован в окружающие ткани и оставался на протяжении нескольких лет биомеханически прочным. Дальнейшее наблюдение показало, что образованный регенерат хряща в течение многих лет не подвергается дегенеративным процессам [83]. Следует отметить, что факторы, ответственные за дегенерацию хрящевой ткани, не переносятся с трансплантированными хондроцитами, поэтому при АТХ можно не учитывать причины основного заболевания, приведшего к повреждению суставного хряща. Аутотрансплантация хондроцитов – это способ индукции регенерации хряща с образованием в дефекте суставной поверхности гиалинового или гиалиноподобного суставного хряща [51].

Несмотря на кажущуюся новизну этого метода лечения, многие годы ведутся экспериментальные работы по трансплантации изолированных хондроцитов с целью заживления локальных повреждений хряща, а с 60-х годов ХХ в. — исследования по культивированию хондроцитов in vitro [87]. Впервые клетки суставного хряща выделили и изолировали в 1965 г. А. Smith et al. [111]. Первые попытки трансплантации изолированных и культивированных ходроцитов осуществлялись в эксперименте в 1968 [38] и 1971 гг. [19]. Установлено, что изолированные ауто- или гетерохондроциты, трансплантированные в хрящевой дефект, могут активно пролиферировать и образовывать хрящевой матрикс, тем самым заполняя образовавшийся дефект суставной поверхности [19, 38]. В последующем были продолжены многочисленные экспериментальные исследования на животных [50, 69, 90, 121]. В 1984 г. представлена новая методика трансплантации хрящевых клеток в эксперименте на кроликах, при которой культура аутохондроцитов вводилась в дефект хряща надколенника и покрывалась лоскутом периоста [100]. Лоскут периоста служил мембраной, покрывающей культуру хондроцитов, при этом обеспечивалось не только механическое удержание хондроцитов в дефекте, но и возможность обмена питательных веществ и метаболизма между хондроцитами и синовиальной жидкостью. В 1987 г. в Швеции после получения разрешения Этического комитета Гетеборгского университета была выполнена первая АТХ у человека. В 1994 г. шведские ученые во главе с М. Brittberg опубликовали результаты первого опыта клинического применения АТХ при лечении посттравматических дефектов хряща коленного сустава [29]. АТХ выполнено у 23 пациентов в возрасте 14—48 лет, величина дефекта составляла 1,6—6,5 см², повреждение локализовалось в различных отделах коленного сустава. Это сообщение вызвало сенсацию не столько из-за полученных результатов, так как они были основаны на малом количестве наблюдений и почти не отличались от других методик лечения [52, 59], сколько благодаря значимости самой идеи, заключающейся в использовании собственных клеток пациента в лечении повреждения хряща. Эта идея получила распространение только в последние 10 лет [93]. С тех пор более 1000 пациентов в Швеции и более 7000 пациентов во всем мире пролечено с помощью АТХ [99]. При сравнении результатов АТХ и ОХАТ обнаружено, что хотя через 1 год после операций статистически достоверная разница не выявлена (88% и 69% хороших результатов соответственно), контрольные артроскопии в эти сроки продемонстрировали явно лучшие результаты заполнения дефекта суставной поверхности после АТХ (82% против 34% после ОХАТ) [18].

Показаниями к АТХ являются в первую очередь полнослойные изолированные острые и хронические хрящевые и костно-хрящевые дефекты суставной поверхности, окруженные здоровой хрящевой тканью у молодых и активных пациентов [28]. Верхняя возрастная граница, как правило, не должна превышать 50 лет. Дефекты хряща должны составлять от 3—4 до 12—16 см² и располагаться в местах, где имеется возможность прочной фиксации периоста к окружающему неповрежденному хрящу. Противопоказанием к АТХ служат распространенные артрозные изменения в суставе. Относительное противопоказание к трансплантации хондроцитов — хондромаляция на противоположном сочленяющемся участке суставной поверхности. При планировании АТХ безусловным является одновременное выполнение оперативных вмешательств по коррекции оси конечности и стабилизации сустава.

В настоящее время разработаны и применяются различные методики АТХ, которые отличаются вариантами получения культивированных хондроцитов и техникой их трансплантации [28, 97].

Одно из основных условий при выполнении АТХ — использование утвержденных стандартов получения клеточного трансплантата. Применение антибиотиков и замораживание трансплантата не рекомендуется, так как это может приводить к «стрессу» клеток, который может вызывать нарушение процессов их пролиферации и созревания.

Для получения оптимальных результатов лечения важна также стандартизация оперативной техники и послеоперационной реабилитации пациента. Стандарт АТХ был разработан шведскими учеными [29] и утвержден DGKKT (Немецкое общество хрящевой и костной клеточной аутотрансплантации) [17]. Хирургическое вмешательство при АТХ включает два основных этапа [30]. После артроскопического обследования суставной поверхности и определения размеров дефекта хряща производится забор фрагмента здорового хряща величиной с рисовое зерно (200–300 мг) из малонагружаемых зон. Далее забранный хрящ в течение 2—3 недель культивируется в лабораторных условиях [112], после чего производится трансплантация подготовленной культуры хондроцитов в дефект.

Одна из методик АТХ заключается в инъекции клеточной суспензии в хрящевой дефект, предварительно покрытый аутопериостом [28]. Периост фиксируется швами и герметизируется фибринным клеем. В настоящее время для фиксации культуры хондроцитов в очаге поражения стали применять различные рассасывающиеся биоматериалы, к которым в основном относятся коллагеновые мембраны [18]. Внедрение принципа «тканевой инженерии» привело к дальнейшей модификации биоматериалов, являющихся субстанцией-носителем культуры клеток. Таким образом, уже во время культивирования in vitro хондроциты вносятся в биоматериал и вместе с ним продолжают культивирование. Биоматериалы выполняют, с одной стороны, функцию носителя клеток или матрикса, а с другой стороны — оказывают влияние на необходимую дифференцировку хондроцитов. Кроме того, использование такого матрикса с клетками существенным образом упрощает оперативное вмешательство, при котором клеточно-матриксный комплекс прямо вносится в дефект хряща без применения дополнительной фиксации периостом [89]. При хорошей адгезии трансплантата к подлежащей субхондральной кости дополнительная фиксация трансплантата не требуется. В настоящее время в качестве биоматериалов применяются мембраны из гиалуроновой кислоты, коллагена и полимеров (PLA, PGA, PLLA, PLDLA) [17, 89], матриксы биологического и небиологического происхождения (агароза, алгинат, метилцеллюлоза, коллаген, гиалуронан, фибрин, углеродистое волокно, гидроксиапатит, пористая полимолочная кислота, дексон, викрил, PDS, политетрафлуороэтилен, полиэстер и другие синтетические полимеры) [33, 88]. Имеются сообщения об использовании синтетических материалов-каркасов, которые разлагаются микроорганизмами. Матриксы, обеспечивая начальную структуру, могут временно стабилизировать хондроциты в дефекте и направлять их пространственное распределение в пределах ткани, а также синтез коллагена и протеогликанов. При дальнейшей модификации этой техники начали использовать коллагеновый гель, в который энзиматически изолированные клетки без культивирования вносятся прямо в монослойную культуру. Находящиеся в виде суспензии хондроциты способны также проникать из матрикса-носителя в окружающие ткани реципиента с последующей возможной полной интеграцией регенерата. Очень важно, что введение такого искусственного матрикса может осуществляться малоинвазивным способом путем артроскопии [42, 46]. Для этих целей весьма перспективна разработка в качестве носителя культивированных хрящевых клеток геля (полимер из полиэтиленоксида), который после введения в сустав способен полимеризоваться непосредственно в дефекте [57, 109]. Среди нерешенных проблем АТХ — малая первичная стабильность трансплантата и «выживаемость» культуры, а также необходимость неоднократных инвазивных манипуляций в суставе.

Наши исследования, проведенные в РНПЦ травматологии и ортопедии совместно с БГМУ, показали, что при культивировании хондроцитов в составе 20% полисахаридного матрикса наблюдается быстрое восстановление хондроцитарного фенотипа клеток, стабильная продукция гликозаминогликанов и коллагена 2-го типа [6]. Установлено, что положительным свойством используемого матрикса является возможность сохранения гомогенного распределения хондроцитов и их кластеров, а также возможность моделирования матрикса по форме дефекта. 

Исследования в области познания закономерностей и разработки новых методов комплексного лечения повреждений хрящевого покрова суставов весьма актуальны. Основные направления поиска оптимальных способов хирургического восстановления разрушенного суставного хряща при его повреждениях и заболеваниях — обоснование и разработка методик трансплантации хрящевой ткани, при которых формируется новая суставная поверхность, представляющая собой оригинальный гиалиновый хрящ.

Литература 

1. Белоенко Е.Д., Эйсмонт О.Л., Пашкевич Л. А. и др. // Весці НАН Беларусі. Сер. мед. навук. – 2007.— № 1. — С. 5—8.

2. Горанов В.А., Горанова Ю.А., Арабей А.А. и др. // Военная медицина. — 2007. — № 3. — С. 35—39.

3. Маланин Д.А. Пластика полнослойных дефектов гиалинового хряща в коленном суставе: экспериментальные и клинические аспекты репаративного хондрогенеза: автореф. дис. ... д-ра мед. наук. — Волгоград, 2002.

4. Насонова В.А., Сигидин Я.А. Патогенетическая терапия ревматических заболеваний. — М.: Медицина, 1985.

5. Попов В.А. Хирургическое лечение деформирующего артроза коленного сустава: автореф. дис. ... д-ра мед. наук. — Киев, 1987.

6. Эйсмонт О.Л. // Мед. панорама. — 2004. — № 5 (40). — С. 62–65.

7. Эйсмонт О.Л. // Укр. журнал малоинвазивной и эндоскопической хирургии. — 2004. — № 1 (8). — С. 23—28.

8. Agneskirchner J.D., Brucker P., Burkart A., Imhoff A.B. // Knee Surg. Sports Traumatol. Arthroscopy. — 2002. — Vol. 10. — P. 160—168.

9. Akizuki S., Yasukaw Y., Takizawa T. // Arthroscopy. — 1997. — Vol. 13. — P. 9—17. 

10. Alford J.W., Cole B.J. // Amer. J. of Sports Medicine. — 2005. — Vol. 33, N 3. — P. 443—460.

11. Alleyne K.R., Galloway M.T. // Clinics in Sports Medicine. — 2001. — Vol. 20, N 2. — P. 136—143.

12. Altman R.D., Howell D.S., Cottlieb N.L. // Sem. Arthritis Rheumatism. — 1987. — Vol. 17, N 2. — P. 1–2.

13. Anders S., Schaumburger J., Grifka J. // Orthopäde. — 2001. — Bd 30. — S. 866—880.

14. Angermann P., Harager K., Tobin L.L. // Knee Surg. Sports Traumatol. Arthroscopy. — 2002. — N 10. — P. 6—9.

15. Barber F.A., Chow J.C.Y. // Arthroscopy. — 2001. — Vol. 17. — P. 832—835.

16. Bartz R.L., Steadman J.R., Rodkey W.G. // Techniques in Knee Surgery. — 2004. — Vol. 3, N 3. — P 198–203.

17. Behrens P., Bruns J., Erggelet C. et al. // AG «ACT und Tissue Engineering» unter der Schirmherrschaft der DGU und DGOOC. DGU – Mitteilungen und Nachrichten, 2002. — Bd 45. — S. 43–51.

18. Bentley G., Biant L.C., Carrington R.W.J. et al. // J. Bone Joint Surg. (Brit.). — 2003. — Vol. 85. — P. 223—230.

19. Bentley G., Greer R.B. // Nature. — 1971. — Vol. 230. — P. 385—388.

20. Bert J. M. // Rheumat. Dis. Clin. North Amer. — 1993. — Vol. 19. — P. 725—739.

21. Bert J.M., Maschka K. // Arthroscopy. — 1989. — Vol. 5. — P. 25—32.

22. Biomechanics of diarthrodial joints / eds. V.C. Mow, A. Ratcliffe, S.L-Y. Woo. — New York, Berlin, Heidelberg, London, Paris, Tokyo, Hong Kong: Springer-Verlag, 1990. — Vol. 1.

23. Blevins F. T., Steadman J.R., Rodrigo J.J., Silliman J. // Orthopedics. — 1998. — Vol. 21. — P. 761—768. 

24. Bobic V. // Knee. — 1995. — Vol. 2. — P. 58—59.

25. Bobic V. // Orthopäde. — 1999. — Bd 28. — S. 19—25. 

26. Bös L., A. Ellermann A., Silvia E. // Arthroskopie. — 2000. — Bd 13. — S. 99—102.

27. Briggs T.W.R., Mahroof S., David L.A. et al. // J. Bone Joint Surg. (Brit.). — 2003. — Vol. 85. — P. 1077—1083.

28. Brittberg M. // Orthop. Traumatol. — 2001. — Vol. 3. — P. 185—294.

29. Brittberg M., Lindahl A., Nilsson A. et al. // New Engl. J. Med. — 1994. — Vol. 331. — P. 889—895.

30. Brittberg M., Peterson L. // J. Bone Joint Surg. (Amer.). — 2003. — Vol. 85. — Suppl. 3. — P. 109—115.

31. Buckwalter J.A. // Clin. Orthopaedics and Related Research. — 1999. — Vol. 367S. — P. 224—238.

32. Buckwalter J. A., Einhorn T. A., Bolander M. E., Cruess R. L. // Healing of musculoskeletal tissues / eds. C. A. Rockwood Jr., D. Green. — Philadelphia: J. B. Lippincott, 1996. — P. 261—304.

33. Buckwalter J.A., Lohmander S. // J. Bone Joint Surg. (Amer.). —1994. — Vol. 76. —P.1405—1418.

34. Buckwalter J. A., Mankin H. J. // J. Bone Joint Surg. — 2001. – Vol. 79A. —P. 612—632.

35. Buckwalter J. A., Rosenberg L. C., Hunziker E. B. // Articular cartilage: composition, structure, response to injury, and methods of facilitation repair / eds J. W. Ewing. — New York: Raven Press, 1990. — P. 19—56.

36. Burkart A., Imhoff A.B. // Arthroskopie. — 1999. — Bd 12. — S. 279—288.

37. Cain E.L., Clancy W.G. // Clinics in Sports Medicine. — 2001. — Vol. 20, N 2. — P. 236—248.

38. Chesterman P.J., Smith A.U. // J. Bone Joint Surg. (Brit.). —1968. — Vol. 50. —P. 184—197.

39. Dandy D.J., O’Carroll P.F. // J. Bone Joint Surg. (Brit.). — 1982. — Vol. 64. — P. 473—474.

40. Dervin G.F., Stiell I.G., Rody K., Grabowski J. // J. Bone Joint Surg. – 2003. – Vol. 85A, N 1. — P. 10—19.

41. Edelson R., Burks R.T., Bloebaum R.D. // Amer. J. of Sports Medicine. — 1995. — Vol. 23, N 3. — P. 345—349.

42. Erggelet C., Sittinger M., Lahm A. // Arthroscopy. — 2003. — Vol. 19. — P. 108—110.

43. Ewing J.W. Articular cartilage and knee joint function. Basic science and arthroscopy. — New York: Raven Press, 1990.

44. Ewing J.W. // J. Amer. Acad. Orthop. Surg. — 1993. —Vol. 1. —P. 117—121.

45. Ficat R. P., Ficat C., Gedeon P., Toussaint J. B. // Clin. Orthop. — 1979. — Vol. 144. — P. 74—83.

46. Freed L.E., Grande D.A., Lingbin Z. et al. // J. Biomed. Mater. Res. — 1994. — Vol. 28. — P. 891—899.

47. Glinz W. // Chirurg. — 1993. — Bd 64. — S. 371—378. 

48. Glinz W. // Arthroskopie. — 1988. — Bd 1. — S. 153—154. 

49. Goymann V. // Orthopäde. — 1999. — Bd 28. — S. 11—18.

50. Grande D.A., Pitman M.I., Peterson L. et al. // J. Orthop. Res. — 1989. — Vol. 7. — P. 208—218.

51. Grifka J., Anders S., Löhnert J. et al. // Arthroskopie. — 2000. — Bd 13. — S. 113—122.

52. Gotterbarm T., Reitzel T., Schneider U. et al. // Orthopäde. — 2003. — Bd 32. — S. 65—73.

53. Haggart G. E. // J. Bone Joint Surg. — 1940. — Vol. 22. — P. 717—729.

54. Hangody L., Duska Z., Karpati Z. // Techniques in Knee Surgery. — 2002. — Vol. 1, N 1. — P. 13—22.

55. Hangody L., Feczko P.F., Bartha L. et al. // Clin. Orthop. — 2001. — Vol. 391S. — P. 328—336.

56. Hangody L., Kiсh G., Karpati Z. et al. // Knee Surg. Sports Traumatol. Arthroscopy. —1997. — Vol. 5. — P. 262—267.

57. Hanlon J., Tubo R., Estridge T. et al. // Trans. Orthop. Res. — 1997. — Vol. 22. — P. 539—544.

58. Hannallah d., Peterson B., Lieberman J.R. et al. // J. Bone Joint Surg. — 2002. — Vol. 84A. — P. 1046—1061.

59. Homminga G.N., Bulstra S.K., Bouwmeester P.S.M., Linden A.J. // J. Bone Joint Surg. (Amer.). — 1990. — Vol. 72. — P. 1003–1007.

60. Horas U., Schnettler R. // Operat. Orthop. Traumatol. — 2002. — Vol. 14. — P. 237—252.

61. Horas U., Schnettler R., Pelinkovic D. et al. // Chirurg. — 2000. — Bd 71. — S. 1090—1097.

62. Hubbard M.J. // J. Bone Joint Surg. (Brit.). — 1996. — Vol. 78. — P. 217—219.

63. Hunter W. // Philos. Trans. Roy Soc. Lond. — 1743. — Vol. 42. — P. 514—521.

64. Hunziker E.B. // Osteoarthritis Cartil. — 2002. — Vol. 10. — P. 432–463.

65. Imhoff A.B. // Operat. Tech. Orthop. — 1995. — Vol. 5. — P. 192—203.

66. Imhoff A.B., Öttl G.M., Burkart A., Traub S. // Orthopäde. — 1999. — Bd 28. — S. 33—44.

67. Insall J.N. Surgery of the Knee. — New York, Edinburg, London, Melbourne: Churchill Livingstone, 1984.

68. Interdisziplinäre klinische Rheumatologie / Hrsg.: H. Zeidler, J. Zacher, F. Hiepe. —Berlin, Heidelberg, New York: Springer, 2001.

69. Itay S., Abramovici A., Nevo Z. // Clin. Orthop. – 1987. – Vol. 220. – P. 284–303.

70. Jackson R.W., Marshall D.J., Fujisawa Y. // Orthop. Clin. North Amer. — 1982. — Vol. 13. — P. 307—312.

71. Johnson L. L. // Arthroscopy. — 1986. — Vol. 2. — P. 54—69. 

72. Johnson. L. L. Arthroscopic abrasion arthroplasty / eds J. B. McGinty. — Ed. 2. — Philadelphia: Raven Press, 1996. — P. 427—446. 

73. Johnson L.L. // Clin. Orthop. — 2001. — Vol. 391S. — P. 306—317.

74. Johnson L.L. // Operative arthroscopy / eds. J.B. McGinty. —NewYork: Raven Press, 1991. – P. 341—360.

75. Johnson L.L. Arthroscopic surgery: Principles and practice. — St. Louis: Mosby, 1986.

76. Kim H.K., Moran M.Е, Keeley F.W. et al. // J. Bone Joint Surg. (Amer.). — 1991. — Vol. 73. — P. 1301—1315.

77. Klug S., Willauschus W., Weseloh G. // Arthroskopie. — 1997. — Bd 10. – S. 36–43.

78. Labs K., Perka C., Walther H-U., Peter D. // Arthroskopie. – 1999. – Bd 12. – S. 294–298.

79. Lane J.G., Tontz W.L., Ball S.T. et al. // Arthroscopy. – 2001. – Vol. 17. – P. 856–863.

80. Levy A., Lohnes J., Scully S. et al. // Amer. J. Sports Med. – 1996. – Vol. 24. – P. 634–639.

81. Lexer E. // Surg. Gynecol. Obstet. – 1908. – Vol. 6. – P. 601—610.

82. Liebau C., Krämer R., Haak H. et al. // Arthroskopie. – 2000. – Vol. 13. – S. 94—98.

83. Loehnert J., Josimovic-Alasevitc O., Feldt S., Fritsch K-G. // Bone. – 1998. — Suppl. 22. – P. 149.

84. Louisia S., Beaufils P., Katabi M., Robert H. // Knee Surg. Sports Traumatol. Arthroscopy. – 2003. – Vol. 11. – P. 33—39.

85. Magnuson P.B. // Surg. Gynecol. Obstet. – 1941. – Vol. 73. – P. 1–9.

86. Mandelbaum B.R., Browne J.E., Fu F. et al. // Amer. J. of Sports Medicine. – 1998. – Vol. 26, N 6. – P. 853–861.

87. Manning W., Bonner W. // Arthritis Rheum. – 1967. – Vol. 10. – P. 235—239.

88. Marcacci M., Zaffagnini S., Kon E. et al. // Knee Surg. Sports Traumatol. Arthroscopy. – 2002. – Vol. 10. – P. 154–159.

89. Marlovits S., Kutscha-Lissberg F., Aldrian S. et al. // Radiologe. – 2004. – Vol. 44. – P. 763–772.

90. Noguchi T., Oka M., Fujino M. et al. // Clin. Orthop. – 1994. – Vol. 302. – P. 251–258.

91. Matsusue Y., Yamamuro T., Hma H. // Arthroscopy. – 1993. – Vol. 9. – P. 318–321.

92. Meenen N.M., Rischke B. // Operat. Orthop. Traumatol. – 2003. – Vol. 15. – P. 38–56.

93. Мessner K. // Orthopäde. — 1999. – Bd 28. – S. 61–67.

94. Messner K., Maletius W. // Acta Orthop. Scand. – 1996. – Vol. 67. – P. 165–168.

95. Mitchell N., Shefhard N. // J. Bone Joint Surg. (Amer.). – 1976. – Vol. 58. – P. 230–233.

96. Newman A.P. // Amer. J. of Sports Medicine. – 1998. – Vol. 26, N 2. – P. 309–324.

97. Ochi M., Uchio Y., Kawasaki K., Iwasa J. // J. Bone Joint Surg. (Brit.). – 2002. – Vol. 84. – P. 571–578.

98. Passler H.H. // Zentralbl. Chir. – 2000. – Bd 125. – S. 500—504.

99. Peterson L. // Techniques in Knee Surgery. – 2002. – Vol. 1, N 1. – P. 2–12.

100. Peterson L., Menche D., Grande D. et al. Chondrocyte transplantation: an experimental model in the rabbit [abstr.] / Transactions from the 30th Annual Orthopaedic Research Society, 1984. – P. 218.

101. Pridie K.H. // J. Bone Joint Surg. (Brit.). – 1959. – Vol. 41. – P. 618–619.

102. Puhl W. // Orthop. Mitteilungen. – 1994. – Bd 3. – S. 120–122.

103. Rand J.A. // Arthroscopy. – 1991. – Vol. 7. – P. 358—363.

104. Rodrigo J.J., Steadmann R.J., Sillimann J.F., Fulstone H.A. // Amer. J. Knee Surg. – 1994. – Vol. 7. – P. 109—116.

105. Schmid A. Traumatischer Knorpelschaden – Knorpelglättung? — Heidelberg, New York: Springer-Verlag, Berlin, 1992.

106. Schneider T., Liebau C., Kramer R., Merk H. // Arthroskopie. – 1999. – Bd 12. – S. 17–21.

107. Shapiro F., Koide S., Glimcher M. // J. Bone Joint Surg. (Amer.). – 1993. — Vol. 75. – P. 532–553.

108. Simonian P.T., Sussmann P.S., Wickiewicz T.L., Warren R.F. // Amer. J. Sports Med. – 1998. – Vol. 26. – P. 491–494.

109. Sims C.D., Butler P.E.M., Casanova R. et al. // Plast. Rеconstr. Surg. — 1996. – Vol. 98. – P. 843–850.

110. Sledge S.L. // Clinics in Sports Medicine. – 2001. – Vol. 20, N 2. – P. 354–364.

111. Smith A.U. // Nature. – 1965. – Vol. 205. – P. 782—784.

112. Sokoloff L. // Rheumatology – 1982. – Vol. 7. – P. 11—18.

113. Steadman J.R., Rodkey W.G., Briggs K.K. // Sports Med. Arthrosc. Rev. – 2003. – Vol. 11. – P. 236–244.

114. Steadman J.R., Rodkey W.G., Briggs K.K., Rodrigo J.J. // Orthopaede. – 1999. – Bd 28. – S. 26–32.

115. Steadmann J.R., Rodkey W.G., Singleton S.B., Briggs K. // Operat. Tech. Sports Med. – 1997. – Vol. 7. – P. 300–304.

116. Tal S.D., Clarence L.S. // Techniques in Knee Surgery. – 2004. – Vol. 3. – P. 193–197.

117. Tippet J.W. // Operative arthroscopy / eds. J.B. McGinty.—Raven Press, New York, 1991. – P. 325–339.

118. Torzilli P.A. // Mech. Res. Commun. – 1984. – Vol. 11, N 1. – P. 75—82.

119. Wagner H. // Z. Orthop. — 1964. – Bd 98. — S. 333—355.

120. Wai E.K., Kreder H.J., Williams J.I. // J. Bone Joint Surg. – 2002. – Vol. 84A. – P. 17–22.

121. Wakitani S., Kimura T., Hirooka A. et al. // J. Bone Joint Surg. (Brit.). — 1989. – Vol. 71. – P. 74–80.

122. Whitman W. // Complete Poetry and Collected Prose. — New York, Library of America, 1982. – P. 217.