способ восстановления гиалинового хряща суставов

Формула изобретения

1. Способ восстановления целостности гиалинового хряща сустава путем введения внутрь сустава фетальных хондроцитов, отличающийся тем, что фетальные хондроциты вводят на нижнюю поверхность росткового слоя хряща, введение осуществляют инъекционно после расчленения мягких тканей путем туннелирования кости.

2. Способ восстановления целостности гиалинового хряща сустава по п. 1, отличающийся тем, что фетальные хондроциты вводят в количестве 30÷100·10 ⁶.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к медицине, а именно к травматологии и ортопедии.

Повреждение суставного хряща различных (коленного, локтевого и т.п.) суставов является основной причиной развития деформирующего артроза. При деформирующем остеоартрозе повреждение суставного хряща имеет несколько стадий: при I-II стадиях меняется цвет, тургор, имеются поверхностные растрескивания. При III стадии суставной хрящ отсутствует вовсе.

Одной из актуальных проблем ортопедии является изыскание возможности использования различных трансплантантов для нормализации деструктивных изменений хряща и восстановление его дефектов. В последние 15-20 лет интерес к данной патологии возрос.

В настоящее время в клинической практике лечение дефектов суставных поверхностей осуществляется путем их замещения хрящевыми аллотрансплантатами или аутотрансплататами. Выращивание (моделирование) гиалинового хряща в организме больного для последующего замещения дефектов суставных поверхностей почти не осуществляется.

В клинической практике используют и способы, включающие комбинации ауто- и аллотрансплантов, при этом аутотрансплантаты берут из наиболее благоприятных мест для взятия трансплантатов (например, медиальный мыщелок бедра периферической части паттеллофеморального сустава) (пат. РФ №2224476).

Однако при аллотрансплантатации пересаживается нежизнеспособный чужеродный хрящ, а при аутотрансплататации наносится существенный безвозвратный ущерб другому суставу больного, что является основным препятствием для применения способов в клинике.

Известен способ лечения повреждений суставного хряща, заключающийся в артроскопическом удалении внутрисуставных тел, промывании сустава 2-3 литрами жидкости, туннелизации субходральной кости при полнослойных дефектах и сглаживании поверхностей при частичных дефектах с последующей разгрузкой сустава в течение 1,5-2 месяцев и одновременным проведением комплекса противовоспалительной и хондропротективной терапии (Тезисы докладов IV съезда травматологов и ортопедов России, Нижний Новгород, 1997 г., с.489).

Недостатком способа является, прежде всего, его малая эффективность, так как сглаживание суставных поверхностей при частичных дефектах приводит к нарушению их конгруэнтности, что повышает нагрузку на хрящи и ускоряет развитие деформирующего артроза. Замещение дефекта хряща суставной поверхности кости осуществляется грубоволокнистой соединительной тканью с участками волокнистого хряща, которая функционально не может заместить гиалиновый хрящ.

В настоящее время установлена возможность восстановления гиалинового хряща суставной поверхности диаметром до 5 мм самостоятельно. Восстановление суставного гиалинового хряща диаметром более 5 мм самостоятельно невозможно

Известен способ восстановления суставного хряща путем покрытия суставной поверхности трансплантантом из реберного хряща. При этом на вновь образованную поверхность свободно укладывают хрящевые пластинки и создают с помощью шарнирно-дистракционного аппарата диастаз между суставными поверхностями 0,5-0,7 мм (авт. св. СССР №1090362).

Недостатком способа является то, что при заборе трансплантата наносится дополнительная травма, трансплантируемый реберный хрящ, хоть и является гиалиновым, однако имеет особенности, отличающие его от суставного, что, несомненно, ухудшает возможности органотипичности при восполнении хондральных дефектов.

Для восстановления дефектов хряща вводят параатикулярно гидрокортизон и внутрисуставно - препараты гиалуровой кислоты (авт. св. СССР №770479). Способ не нашел своего применения в клиниках из-за необходимости создания полного дефекта, т.е. обязательное разрушение субхондральной костной пластинки при опиливании суставных поверхностей, что связано с нанесением дополнительной травмы и приводит к нарушению естественной изолированности сустава от костномозговой полости, последующим прорастанием сосудов и связанным с этим осложнением.

Известно использование при восстановлении поврежденных тканей, выращенных in vitro клеток из здоровых тканей или органов. Такие клетки способны сохранять при соответствующих условиях культивирования свои физиологические функции. Известно, что только несколько типов клеток нормальных тканей успешно размножаются in vitro; в основном это клетки, происходящие из соединительных тканей. К их числу относятся фибробласты, миобласты, клетки эндотелия, выстилающие камеры сердца, лимфатические и кровеносные сосуды, а также мезотелиальные клетки, выстилающие брюшную и плевральную полости.

Для восстановления хряща можно использовать клеточную культуру, которую содержит штамм диплоидных клеток легкого эмбриона человека, например штамм ЛЭЧ-4(81, разработанный Екатеринбурским НИИ вирусных инфекций (авт. св. СССР №1147748). Препарат на его основе выпускается в виде монослойной культуры в виде взвеси для немедленного использования и в виде клеток на синтетической подложке типа Фолидерм, Биоколл, Полипор и т.п.

Известен способ восстановления гиалинового хряща суставов путем введения в сустав с дефектом гиалинового хряща взвеси аутологичных костномозговых стромальных клеток-предшественников, выращенных in vitro, которые относятся к мезенхимальным стволовым клеткам (пат. РФ №2142285).

Наиболее близким способом к заявляемому техническому решению является способ регенерации суставного хряща, включающий внутрисуставное введение фетальных хондроцитов (пат. №2195940). Хондроциты вводят через сустав, нарушая хрящевую ткань. Способ используют при переломах с нарушением хряща, при этом клетки подаются в сустав через зону дефекта. Осуществляется восстановление только центральной части гиалинового хряща, не затрагивая краевой части хряща.

Задача данного изобретения состоит в восполнении дефектов суставного хряща, препятствии развития и прогрессирования дистрофических процессов в суставах с хондральными дефектами путем органотипичного восстановления этих дефектов, создании условий для оптимизации репаративных процессов, снижение травматичности в процессе операции, повышение адгезии на поверхности дефекта.

Поставленная задача достигается тем, что восстановление целостности гиалинового хряща сустава осуществляется путем введения фетальных хондроцитов на нижнюю поверхность росткового слоя хряща, введение осуществляют инъекционно после расчленения мягких тканей путем туннелирования кости, фетальные хондроциты вводят в количестве 30-100·10 ⁶.

Краевая часть суставного хряща питается за счет сосудов, исходящих из кости, центральная часть хряща - за счет внутрисуставной жидкости. В заявляемом способе питание осуществляется краевой части хряща, т.е. регенерация ткани происходит за счет деления краевых клеток хряща от краев к центру в отличие от прототипа, в котором восстановление осуществляется только центральной части хряща, не затрагивая краевой части хряща.

Заявляемый способ возможно использовать при различных патологиях хряща, например при артрозе, где нет нарушения анатомической целостности хряща, а есть его истончение. Восполнение дефектов суставного хряща в заявляемом способе осуществляется в полном объеме. Использование способа препятствует развитию дистрофических процессов в суставах с хондральными дефектами путем органотипичного восстановления этих дефектов, создает условие для оптимизации репаративных процессов, снижает травматичность в процессе операции, повышает адгезию на поверхности дефекта.

За время регенерации отслоенный хрящ увеличивается в размере, так как не испытывает нагрузки, получает достаточное питание вследствие диффузии питательных веществ из синовильной жидкости, что позволяет осуществить полное замещение дефекта. Микроскопические исследования показали, что дефект замещался истинно гиалиновым хрящом.

Способ осуществляется следующим образом.

Проводят расчленение мягких тканей в области коленного сустава. Выполняют туннелирование кости под контролем электронно-оптического преобразователя к месту повреждения хряща до нижнего поверхностного росткового слоя хряща. Затем инъекционно в данный слой вводят фетальные хондроциты в количестве 30-100·10⁶. Убранная в момент туннелирования кость возвращается в канал, рана ушивается. После операции производится амбулаторное наблюдение: с помощью магнитно-резонансной томографии и ренгенографии изучается степень восстановления хряща. Заметное улучшение отмечается в срок от 6 до 12 месяцев после операции.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет решить задачу биологического восстановления хрящей при лечении наиболее тяжелых и часто встречающихся повреждений и заболеваний суставов.