XIII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2021

Введение

Актуальность

Повреждения передней крестообразной связки (далее ПКС) в настоящее время является очень острой проблемой, так как является одной из самых частых повреждений в спорте вообще. В среднем за год на 100 000 человек приходится по 30 случаев травмы передней крестообразной связки. Население начинает активно переходить к Здоровому Образу Жизни, начиная интенсивно заниматься различными видами спорта. В частности в зимний период, когда население начинает заниматься зимними видами спорта, в частности горнолыжным спортом. И часто бывает, что занимаются без тренеров и знаний техники выполнения тех или иных упражнений и без соблюдения техники безопасности, из-за чего случаются различные повреждения опорно-двигательного аппарата, в частности повреждения ПКС.

Цель и задачи

Разобрать возможные хирургические методики лечения при повреждениях ПКС, их осложнения и последствия.

Предмет и объект

Современные подходы реконструкции ПКС. Технология LARS. Артроскопическая пластика ПКС.

Анатомия и функция передней крестообразной связки

Передняя крестообразная связка (лат. lig. cruciatum anterius) начинается от задневерхней части внутренней поверхности наружного мыщелка (костного выступа) бедренной кости, пересекает полость коленного сустава и прикрепляется к передней части передней межмыщелковой ямки большеберцовой кости также в полости сустава. Крестообразная связка стабилизирует коленный сустав и не дает голени чрезмерно смещаться вперед, а также удерживает наружный мыщелок большеберцовой кости. Задняя крестообразная связка коленного сустава (лат. lig. cruciatum posterius) начинается от передневерхней части боковой поверхности внутреннего мыщелка бедра, пересекает коленный сустав и прикрепляется к задней межмыщелковой ямке большеберцовой кости. Она стабилизирует коленный сустав, и удерживает голень от смещения назад.

Суставные поверхности костей покрыты хрящом. Между сочленяющимися поверхностями бедренной и большеберцовой костей имеются внутренний и наружный мениски, представляющие собой серповидные хрящи. Коленный сустав заключен в суставную сумку. У человека коленное сочленение допускает движения сгибания и разгибания, а при согнутом положении — и вращение вокруг оси.

Механизмы разрыва передней крестообразной связки

Понимание механизма разрыва передней крестообразной связки имеет большое значение для диагностики и профилактики этой травмы. Знание механизма подскажет врачу вероятность травмы передней крестообразной связки в каждом конкретном случае. Это конечно же возможно только при четком подробном описании момента травмы самим спортсменом. Вот почему эти знания необходимы не только врачам, но и пациентам.
Неконтактный механизм травмы преобладает среди повреждений передней крестообразной связки. Данный механизм предполагает, что травмированный сустав не подвергается нагрузке извне. В противном случае такой механизм называется контактным, самым частым из которых является непосредственный удар в область сустава, а также по голени или бедру.

Вальгусное отклонение голени и её пронация

Во время приземлений и резких перемещений опорная нога испытывает пиковые нагрузки нескольких масс тела, которые создают большие фрикционные силы между ногой и опорной поверхностью, в результате чего в течение нескольких миллисекунд стопа не способна повернуться на этой поверхности. Поэтому вращательный момент, необходимый для шага в сторону или изменения направления движения передается на коленный сустав. 
В согнутом положении коленного сустава возможны вращательные движения голени относительно бедра. При этом латеральный мениск может сместиться на 12-14мм в переднезаднем направлениях, в то время как возможность медиального мениска ограничена 4мм. Поэтому центр вращения расположен примерно посередине межмыщелковой вырезки. Из-за направлений и расстояний между связками и центром вращения, вращательные движения голени изначально имеют склонность к зажатию передней крестообразной связки и расслаблению задней крестообразной связки. Чтобы компенсировать эту ситуацию происходят небольшие скольжения голени относительно бедра. Однако, если колено нагружено в вальгусном положении голени, особенно если нагрузка превышает массу тела в несколько раз, как это происходит при приземлении, латеральный мыщелок бедренной кости плотно вжимается в свою впадину без возможности скольжения. В этой ситуации центр вращения смещается в латеральную сторону и вращение происходит вокруг оси латерального мыщелка . В процессе такого вращения основная нагрузка ложится на переднюю крестообразную связку, медиальную коллатеральную связку и медиальный мениск, которые препятствуют такому вращению в суставе и в результате травмируются и рвутся.

Варусное отклонение голени и её супинация

По отношению к предыдущему является прямопротивоположным механизмом, который также приводит к разрыву передней крестообразной связки. Происходит при повороте туловища в сторону опорной ноги при условии невозможности поворота стопы . В результате происходит варусная деформация, центр вращения в суставе смещается в медиальную сторону, сустав вращается вокруг медиального мыщелка, который под нагрузкой не в состоянии скользить по плато большеберцовой кости. Стопа оказывается в супинированном положении. Передняя крестообразная связка натягивается и рвется. Поскольку латеральный мениск более подвижен, то его травма менее вероятна, чем в предыдущем механизме.

Механизм, обусловленный лыжным ботинком

Чаще всего повреждения передней крестообразной связки по этому механизму происходят у горнолыжников, которые носят более высокие и жесткие ботинки. Лыжник теряет равновесие и падает назад, в то время как верхняя часть ботинка обусловливает нагрузку на проксимальную часть большеберцовой кости по типу выдвижного ящика. Бедренная кость смещается назад относительно голени, так как из-за ботинка голень не может последовать за бедром выпрямлением стопы. Передняя крестообразная связка натягивается и рвется. Фиксированный наклон вперед во всех современных лыжных ботинках играет роль в возникновении этого механизма повреждения.

Контактные механизмы

Разрыв передней крестообразной связки может произойти в результате прямого удара по коленному суставу, а также по бедру или голени. При выльгусной травме коленного сустава сначала травмируется медиальная коллатеральная связка, если искривление продолжается, то повреждаются медиальный мениск и передняя крестообразная связка. Разрыв передней крестообразной связки может произойти и в результате чрезмерного разгибания колена (гиперэкстензии). Гиперэкстензия может быть вызвана как прямым ударом по колену спереди, так и ударом по дистальной части голени . Также к контактным механизмам относится удар под колено сзади, из-за которого голень смещается вперед относительно бедра и происходит разрыв передней крестообразной связки. Контактные механизмы травмы по частоте значительно уступают неконтактным.

Симптомы разрыва ПКС

Большинство пострадавших людей говорят, что передняя крестообразная связка рвется с достаточно громким щелчком. Обычно сразу после травмы колено опухает. Это происходит из-за кровотечения в полости сустава - гемартроз . Ортопеды используют такое правило - если опухоль произошла через несколько часов после травмы, значит это гемартроз. Если на следующий день - то это скорее всего воспалительный ответ. В острый период достаточно сложно диагностировать разрыв передней крестообразной связки, потому что такие симптомы как острые боли, гемартроз и ограничение движений в суставе в первые часы после травмы дают многие повреждения коленного сустава: ушибы, повреждения коллатеральных связок, менисков, крестообразных связок коленного сустава, переломы межмыщелкового возвышения большеберцовой кости. Поэтому основным признаком повреждения передней крестообразной связки является нестабильность коленного сустава. Она проявляется в ненадежности коленного сустава, особенно при резких остановках и вращениях. Субъективно это ощущается, как смещение костей коленного сустава относительно друг друга.

Диагностика разрыва ПКС

Наиболее важными в постановке диагноза являются подробный рассказ пациента о том, как произошла травма и физический осмотр травмированного колена. Пункция жидкости из коленного сустава не только снижает отек, но позволит провести некоторые биохимические тесты. Если в ней обнаружена кровь, то с большей вероятностью можно говорить о повреждении передней крестообразной связки. Также анализ жидкости подскажет о степени воспалительных процессов в суставе и был ли поврежден суставной хрящ.

Нестабильность коленного сустава определяется при физическом осмотре, обычно с использованием трех тестов: тест Lachman, измерение патологической ротации голени и симптом "переднего выдвижного ящика". Сгибая колено под разными углами и прикладывая к нему нагрузку определяем патологическую подвижность сустава и сможем определить степень повреждения передней крестообразной связки и других структур коленного сустава.

Рентген может быть назначен для исключения переломов в коленном суставе. Но на рентгеновском снимке не видно связок и сухожилий, поэтому по нему нельзя диагностировать травму передней крестообразной связки. Для этой цели служит другой диагностический метод - МРТ. На сегодняшний день МРТ является самым точным методом для определения состояния связочного аппарата, в том числе и передней крестообразной связки. 
В некоторых случаях может быть использована артроскопия . Это операция, при которой хирургическим путем в полость сустава вводится микровидеокамера, позволяющая непосредственно наблюдать структуры коленного сустава изнутри.

Лечение разрыва ПКС

К сожалению, разорванная передняя крестообразная связка самостоятельно не срастается. Ее можно либо реконструировать путем хирургической операции, либо оставить как есть. Конечно, колено при обычных повседневных нагрузках может работать и без передней крестообразной связки. Многие пациенты в возрасте за тридцать и не занимающиеся спортом могут чувствовать свое колено в обычной спокойной жизни вполне нормальным, даже если связка повреждена. Но надо иметь в виду, что травмированное колено в последующем может подворачиваться при различных ситуациях в быту, труде и спорте, когда происходит быстрое изменение направления движения тела. То есть, колено может быть нестабильным. При повторных подвывихах могут дополнительно страдать мениски и суставной хрящ. А их повреждение со временем влечет за собой развитие дегенеративно дистрофического процесса в суставе – артроза. Эти изменения необратимы и, постепенно прогрессируя, существенно нарушают функцию колена. Если пациент в зрелом возрасте или ведет малоподвижный образ жизни и не испытывает в повседневных ситуациях нестабильности колена, то можно воздержаться от операции. Гимнастика, укрепление мышц бедра и поддержание хорошего мышечного контроля, а также ношение функционального ортеза (при длительных походах, беге, спортивных играх) поможет пациенту защитить колено от повторных травм. Но если пациент молод, физически активен и намерен заниматься спортом, то операция необходима, т.к. вероятность повторных травм и дополнительных повреждений очень высока.

Хирургическое лечение

Хирургическое лечение разрыва передней крестообразной связки заключается в артроскопической реконструкции передней крестообразной связки. Артроскопия – метод эндоскопического выполнения операции на суставах. Операции выполняются при помощи очень тонких инструментов и специальной оптики, соединенной с цифровой видеокамерой . Во время операции хирург смотрит на монитор и видит все, что происходит в данный момент в суставе, с большим увеличением – от 40 до 60 раз. Использование современных инструментов и высокочувствительной оптики позволяет выполнять тончайшие манипуляции на коленном суставе с минимальным повреждением окружающих структур и самого сустава (например, сшивание или удаление части менисков, пересадка хряща, реконструкция связок) – и все это через 2–3 небольших разреза. После подобной операции пациент обычно выписывается на этот же день.

Для реконструкции передней крестообразной связки в настоящее время в ведущих клиниках спортивной медицины используются трансплантаты, представляющие собой отрезки тканей человека. В мировой практике используется несколько источников трансплантата: аутотрансплантат из связки надколенника, аутотрансплантат из подколенных сухожилий, аллотрансплантаты.

Реконструкция из связки надколенника

Данная связка соединяет надколенник с большеберцовой костью. Аутотрансплантат отсекают от большеберцовой кости и надколенника с костными фрагментами. С помощью костного фрагмента в дальнейшем осуществляется фиксация аутотрансплантата в костном канале. Этот прием не только повышает прочность крепления трансплантата к новому ложу, но и обеспечивает более быстрое его сращение с последним, так как на сращение губчатой кости в канале, стенки которого представлены губчатой структурой, требуется 2—3 нед, что значительно меньше срока сращения такой связки или сухожилия с костью. 
Края разрезанной связки зашиваются. В большеберцовой и бедренной костях просверливаются каналы, выходящие в полость коленного сустава. Внутренние отверстия этих каналов в суставе находятся в том же самом месте, где находились места прикрепления передней крестообразной связки к суставным поверхностям бедренной и большеберцовой костей. Трансплантат связки проводится в полость сустава через костный канал большеберцовой кости. Концы протеза фиксируются в костных каналах при помощи специальных металлических или биополимерных рассасывающихся шурупов. Именно этот метод чаще всего используется в большинстве клиник мира.

Аутотрансплантат из подколенных сухожилий

В качестве материала для пересадки могут использоваться ткани из сухожилия полусухожильной мышцы бедра. 
До сих пор не существует единого мнения в вопросе, о том, какой аутотрансплантат лучше. Реконструкция аутотрансплантатом из связки надколенника травматичнее и восстановление после такой операции протекает сложнее из-за травмирования данной связки. Но зато считается, что такая операция надежнее. Колено потом более стабильно и лучше выдерживает нагрузки. Хотя если хирург хорошо освоил технику выполнения операции по реконструкции из сухожилий полусухожильной и нежной мышц, получаются сравнимые результаты. При второй методике операции (из сухожилия полусухожильной мышцы) получается меньше разрезов и в будущем практически незаметно, что была проведена операция на колене. При первой методике (из связки надколенника) об операции будет напоминать дополнительный 5-сантиметровый рубчик, который в действительности не очень то бросается в глаза, особенно у мужчин. Методику реконструкцию ПКС из сухожилий полусухожильной и тонкой мышц применяют в ЦИТО. В последнее время отдается предпочтение полусухожильным аутотрансплантатам, либо сухожилию четырехглавой мышцы бедра, однако данная методика операции применима не во всех случаях, не менее редко используется и связка надколенника. К решению данного вопроса подходят индивидуально.

Аллотрансплантаты

После смерти человека ткань извлекается из тела и отсылается в банк тканей. Там она проверяется на все инфекции, стерилизуется и замораживается. Когда необходима операция врач отправляет запрос в банк тканей и получает необходимый аллотрансплантат. Источником аллотрансплантата могут быть связка надколенника, подколенные сухожилия или ахиллово сухожилие. Преимущество этого метода заключается в том, что хирургу не приходится вырезать трансплантат из организма пациента, нарушая его нормальные связки или сухожилия. Такая операция длится меньше, так как не тратится время на выделение трансплантата. Но данный способ имеет свои последствия, в возможном отторжении аллотрансплатната, либо могут возникнуть гнойные инфекции.

Технология LARS

Связки LARS сделаны из Полиэтилентерефталата (ПЭТ), который был выбран из-за его характеристик для создания основы связок. Есть несколько типов связок LARS, каждая из которых содержит определенное количество волокон, длина которых зависит от предполагаемой области их использования. Также концы связок оснащены проводниками, облегчающими их проведение через костные туннели и защищающие их от возможного повреждения.

Значение максимальной нагрузки на растяжение искусственной связки зависит от количества продольных волокон и составляет около 150 кг на 30 волокон, 250 кг на 60 волокон, 350 кг на 80 волокон и около 400 кг на 100 волокон.

Внутрисуставные продольные волокна, которые ориентированы с ходом анатомических волокон, противостоят износу, и за счет своей пористой структуры позволяют прорастать фибробластам. Внесуставные плетеные волокна обеспечивают прочность и препятствуют растяжению!

С учетом имитации анатомического и биомеханического строения волокон ПКС, связки изготавливаются для правого и левого коленного сустава отдельно.

Биологическая совместимость

На клеточных культурах (фибробласты), была исследована биологическая совместимость искусственных связок. Результаты показали, что оригинальная структура связок, а также высокая степень химической очистки позволяют культуре клеток заселять волокна. Эти результаты были подтверждены гистологически. Было показано отсутствие воспаления, инфицирования и иммунологических реакций, а также хорошее заселение тканей как во внутрисуставных, так и внесуставных зонах.

Преимущество связок LARS

Применение синтетических связок имеет ряд очевидных преимуществ:

Снижаются до минимума травматичность, время выполнения операции, риск послеоперационных осложнений за счет артроскопических технологий;

Упрощается тактика послеоперационного ведения больных, что обеспечивает быстрое восстановление пациентов;

Нет необходимости в послеоперационной иммобилизации оперированной конечности;

Возможность дозированной нагрузки оперированной конечности при ходьбе уже со 2-го дня после операции;

Отсутствует вероятность развития специфических послеоперационных осложнений, которые могут возникнуть при аутопластике ПКС;

Отсутствует риск мышечной атрофии оперированной конечности;

90% пациентов не испытывают боли после операции, не имеют отёка коленного сустава и ограничения движений;

Возвращение в спорт на профессиональном уровне через 8-10 недель;

Выводы

Травмы передней крестообразной связки являются очень серьезной проблемой, как для пациента, так как значительно ухудшается качество жизни, так и для врача. Но с появлением новых технологий для решения данной проблемы, все больше пациентов после лечения возвращаются к нормальной жизни.

Литература

Саймон Роберт Р., Шерман Скотт С. Неотложная травматология и ортопедия. 2019.

BollenS. Epidemiologyofkneeinjuries: diagnosisandtriage. 2000.

Heijne A, Axelsson K, Werner S, Biguet G. Rehabilitation and recovery after anterior cruciate ligament reconstruction: patients’ experiences. 2008.

Мусалатов Х.А., Юмашаев Г.С. Травматология и ортопедия. 1995.

https://koleno21.ru/lars-ligament.html

Безгодков Ю. А., Романчишен А. Ф., Воронцова Т. Н. Общие вопросы травматологии и ортопедии. Учебно-методическое пособие.

Кугат Р., Гарсия М., Неверов В.А., Безгодков Ю.А., Рыков Ю.А. История артроскопии. Травматология и ортопедия России. 1996. № 4. С. 111.

Кугат Р., Гарсия М., Неверов В.А., Безгодков Ю.А., Рыков Ю.А. Реконструкция передней крестообразной связки аутотрансплантатом из связки надколенника с помощью артроскопа Травматология и ортопедия России. 1996. № 4. С. 111.

Безгодков Ю.А., Садыков Н.Р., Исмаил М. Биомеханика больных с патологией коленного и тазобедренного суставов Травматология и ортопедия России. 2006. № 2 (40). С. 41.

Безгодков Ю.А., Садыков И.Р. Особенности биомеханической оценки состояния локомоторной системы у больных с поражением крупных суставов нижних конечностей В книге: Травматология и ортопедия XXI века. Сборник тезисов докладов VIII съезда травматологов-ортопедов России. Под редакцией Миронова С.П., Котельникова Г.П.. 2006. С. 480-481.

Кузнецов И.А., Безгодков Ю.А., Рябинин М.В., Рыбин А.В. Сберегательная тактика при неполных повреждениях передней крестообразной связки коленного сустава. Травматология и ортопедия России. 2008. № 4 (50). С. 85-89.

Код для цитирования: Скопировать