Dołącz do czytelników
Brak wyników

Z praktyki ortopedy

4 lipca 2018

NR 8 (Kwiecień 2017)

Biologiczna rekonstrukcja głębokich uszkodzeń chrzęstno-kostnych stawu skokowo-goleniowego, czyli sandwich z MSCs

0 348

Uszkodzenia chrzęstno-kostne (osteochondral lesions – OCL) bloczka kości skokowej mogą być skutkiem różnych patologii o podobnych objawach klinicznych i podobnym obrazie makroskopowym uszkodzenia [1]. Większość tych zmian chorobowych ma podłoże urazowe i towarzyszy 50–73% ostrym skręceniom stawu skokowego [2, 3]. Wśród nietraumatycznych przyczyn OCL wyróżnia się chorobę zwyrodnieniową z torbielami podchrzęstnymi, oddzielającą martwicę chrzęstno-kostną u młodzieży lub samoistną martwicę kości skokowej u dorosłych. Przyczynami OCL mogą też być zaburzenia krążenia obwodowego kończyn dolnych, choroby endokrynologiczne i metaboliczne oraz martwica kości skokowej wywołana chemioterapią [1]. 

Biorąc pod uwagę anatomię kości skokowej i uwzględniając jej położenie we wnętrzu tyłostopia – znaczne obciążenia mechaniczne, jakim jest poddawana, brak przyczepów mięśniowych oraz 60-procentowe pokrycie chrząstką stawową – można powiedzieć, że jej unaczynienie jest niezwykle ubogie, co stanowi istotne ograniczenie potencjału do gojenia [4–7]. Skuteczność leczenia zachowawczego szacuje się na 50% [8]. Jako operacyjne leczenie OCL bloczka skokowego najczęściej wykonywane są techniki stymulacji szpiku kostnego (bone marrow stimultion technique – BMST), a także procedury autologicznych przeszczepów chrzęstno-kostnych (osteochondral autograft transfer system – OATS) i techniki naprawy komórkowej. Techniki stymulacji szpiku kostnego przez wielu autorów są zalecane jako leczenie z wyboru dla małych i płytkich zmian o powierzchni poniżej 150 mm2 lub mniejszej średnicy niż 15 mm [9–12]. W przeciwieństwie do niewielkich i płytkich uszkodzeń chrzęstno-kostnych, które są rzadszym problemem klinicznym, leczenie dużych OCL jest trudnym wyzwaniem chirurgicznym, wymagającym odbudowy skomplikowanego kształtu powierzchni stawowej z uwzględnieniem warstwy kostnej i chrzęstnej na krzywiźnie bloczka kości skokowej [13]. Autologiczny przeszczep OAT, który zazwyczaj jest tutaj leczeniem pierwszego wyboru, daje bardzo dobre i powtarzalne wyniki [13–16]. Z drugiej strony wielu autorów podkreśla niedoskonałości techniki OAT wykorzystującej autologiczny przeszczep pobrany z ipsilateralnego stawu kolanowego. W szczególności obserwuje się tu problemy z przywróceniem oryginalnej, unikalnej krzywizny powierzchni stawowej, co ma kluczowe znaczenie dla odtworzenia prawidłowej zborności tego niewielkiego i znacznie obciążonego stawu [17, 18]. Jako komplikację tej techniki autorzy stwierdzają: brak pełnej integralności przeszczepu chrzęstno-kostnego z podłożem kostnym, urazem chirurgicznym zdrowego stawu kolanowego dla pobrania przeszczepu oraz dolegliwościami związanymi z koniecznością wykonania osteotomii kostki przyśrodkowej lub rzadziej bocznej, dla uzyskania prostopadłego dojścia operacyjnego [13, 17, 19–24]. Alternatywną procedurą chirurgiczną jest dwuetapowa technika sandwich z użyciem hodowli autologicznych chondrocytów zaproponowana przez Mandelbauma [25] lub jej bardziej ekonomiczna jednoetapowa wersja z przeszczepem autologicznej kości gąbczastej, pokrytej matrycą kolagenową dla odtworzenia warstwy chrzęstnej opisana przez Valderrabano [26] i zmodyfikowana później przez autora [18]. Technika sandwich rozwiązuje problem odtworzenia prawidłowego kształtu bloczka skokowego, jednak nie zawsze dwuwarstwowy przeszczep ulega prawidłowej przebudowie i integracji ze zrębem kostnym, a co najważniejsze – pozostaje problem dojścia przezkostkowego. Niestety, osteotomia malleolarna przedłuża czas trwania okresu rekonwalescencji pooperacyjnej i utrudnia wczesną mobilizację stawu konieczną dla prawidłowej przebudowy przeszczepu oraz zapobiegnięcia fibroartrozie. Ponadto osteotomia może być czynnikiem wpływającym na przyszły rozwój artrozy stawu skokowego [27–30].

Proponowana przez autora technika operacyjna, zwana biologiczną rekonstrukcją plombą chrzęstno-kostną (biologic osteochondral inlay
reconstruction – BIOR), oraz postępowanie pooperacyjne z monitorowaniem przeszczepu krótkosekwencyjnym badaniem rezonansem magnetycznym (RM), daje nadzieję na pokonanie głównych problemów związanych z chirurgicznym leczeniem dużych ubytków chrzęstno-kostnych stawu skokowo-goleniowego. Technika ta opiera się na implantacji wiórków kostnych oraz pokryciu przeszczepu kostnego matrycą kolagenową lub hialuronową, infiltrowaną koncentratem szpiku kostnego. Technikę można określić jako kanapkową (sandwich), jednak w przypadku rekonstrukcji wypukłej powierzchni bloczka kości skokowej przypomina ona w swojej konstrukcji dwuwarstwową plombę stomatologiczną, stąd nazwa BIOR [42].

Ubytki chrzęstno-kostne a kongruencja stawu skokowego

Biorąc pod uwagę, że stawy kolanowy i skokowy są najbardziej dynamicznymi, obciążanymi stawami człowieka, ważne jest właściwe dopasowanie sąsiadujących powierzchni stawowych w całym zakresie ruchu. Ten ważny anatomiczny czynnik nazywany jest kongruencją.

W przypadku stawów długotrwale obciążanych, aby uniknąć ich przedwczesnego zużycia, artykulacja powinna spełniać kilka kryteriów, które są zgodne z prawami mechaniki. Z punktu widzenia mechanicznego, dwie obciążane powierzchnie powinny przesuwać się względem siebie w całym zakresie ruchu z możliwie najmniejszymi siłami tarcia, tak aby redukować naprężenia powierzchni stawowej oraz minimalizować ilość ciepła wytwarzanego podczas ruchu. Drugim ważnym kryterium jest optymalizacja obszaru kontaktu powierzchni stawowych. Chociaż mniejsza powierzchnia artykulacji może pozwolić na zmniejszenie sił tarcia, większa powierzchnia będzie redukowała szczytowe obciążenie na powierzchniach stawowych. Balans pomiędzy tymi dwoma cechami decyduje o dynamice ruchu, odporności na zużycie oraz stabilności stawu.

Aktualnie nie ma konsensusu w sprawie definicji kongruencji stawowej lub jej oceny, niemniej można przyjąć, że każde niedopasowanie powierzchni stawowych w zakresie fizjologicznego ruchu, w postaci ubytku lub lokalnej eminencji, będzie powodowało ogniskowe przeciążenia powierzchni stawowej [31].

Zatem w przypadku dużych ubytków chrzęstno-kostnych, które wiążą się z głębokimi obszarami niedoboru kości podchrzęstnej, staranne odtworzenie deficytu kostnego z uwzględnieniem przywrócenia naturalnej geometrii powierzchni podchrzęstnej jest zdaniem autora kluczowe dla utrzymania długotrwałej, prawidłowej funkcji stawu.

Staw skokowy charakteryzuje się większą kongruencją niż staw kolanowy z powodu ściślejszego dopasowania powierzchni stawowych tworzonych przez widełki kostek i bloczek skokowy, przez co rekonstrukcja jego powierzchni stawowej wymaga wysokiej precyzji. Głębsze uszkodzenia powinny być odtwarzane z użyciem kości, która jest mechanicznie odporna na obciążenia wstępne wymagane do prawidłowej przebudowy przeszczepu [32].

Koncepcja biologicznej plomby chrzęstno-kostnej, czyli nowy sandwich

Celem rekonstrukcji jest skuteczne odtworzenie wypukłego kształtu bloczka kości skokowej w każdej lokalizacji, zwłaszcza na krawędzi przyśrodkowej, gdzie najczęściej lokalizują się uszkodzenia urazowe [33]. Biologiczne leczenie OCL bloczka kości skokowej ma na celu zrekonstruowanie obu warstw uszkodzenia przez zastosowanie materiału biologicznego, który ulega stopniowej przebudowie i integracji z otaczającą tkanką.

Zdaniem autora sukces naprawy głębszych uszkodzeń chrzęstno-kostnych bloczka kości skokowej wymaga osobnej odbudowy warstwy kostnej z uwzględnieniem poziomu otaczającej płytki podchrzęstnej, a następnie warstwy chrzęstnej. Uzupełnienie uszkodzenia należy dostosować do kształtu krzywizny bloczka kości skokowej w taki sam sposób, jak dentysta kształtuje wypełnienie zęba. Plomba kostna wypełniająca ubytek powinna być uformowana i odpowiednio zagęszczona, aby wstępne przenoszenie obciążenia nie powodowało zapadania się warstwy podchrzęstnej. Z drugiej strony zbyt gęste upakowanie wiórów kostnych będzie zaburzało napływ komórek macierzystych oraz neowaskularyzację przeszczepu kostnego. 

BIOR w stawie skokowym – technika chirurgiczna

Dojście operacyjne i przygotowanie ubytku chrząstki

Procedurę rozpoczyna się aspiracją 30 ml szpiku kostnego z talerza biodrowego, przy użyciu zestawu MarrowStim (Biomet Warsaw/IN, USA) lub ostatnio dostępnego Marrow Cellution (Ranfac, Avon, MA/USA). Jeśli uszkodzenie było dostępne z kierunku przedniego, wykonuje się dostęp przednio-przyśrodkowy do stawu skokowego. Jeżeli uszkodzenie jest zlokalizowane bardziej ku tyłowi, wykonuje się osteotomię kostki przyśrodkowej typu Chevron. Kierunek osteotomii kostki przyśrodkowej planuje się na podstawie skanów koronalnych RM lub tomografii komputerowej (TK), w celu określenia najdogodniejszego dojścia do uszkodzenia. Chrząstka wokół uszkodzenia musi być wycięta prostopadle do dna, tak by tworzyła pionową ścianę otaczającej zdrowej tkanki chrzęstnej. Dno uszkodzenia opracowuje się shaverem, aby uzyskać krwawiącą powierzchnię w otwartej kości podchrzęstnej. Następnie, używając wiertarki niskoobrotowej z drutem K o średnicy 1,6 mm, wykonuje się kilka otworów na głębokość ok. 5 mm.

Plomba biologiczna w kości skokowej 

Po uprzednim wirowaniu i rozdzieleniu szpiku kostnego otrzymuje się ok. 4 ml koncentratu szpiku kostnego. Autologiczny przeszczep tkanki kostnej pobiera się z bliższej nasady kości piszczelowej ipsilateralnej piszczeli, tworząc małe okienko w korówce kości piszczelowej.

Pobrane fragmenty kości gąbczastej są dokładnie kruszone, a następnie wzbogacane kilkoma kroplami koncentratu szpiku kostnego.

Pierwsza część mieszaniny zostaje ubita w dnie uszkodzenia. Druga porcja kawałków kości i MSCs jest miksowana i oddessana, a następnie dodaje się 2–3 krople kleju tkankowego Tisseel (Baxter, Deerfield/IL, USA) oraz miesza się jeszcze raz tuż przed aplikacją mieszaniny do miejsca uszkodzenia. Ostatnią porcją wiórów kostnych z MSCs i z klejem fibrynowym należy odtworzyć kształt i krzywiznę krawędzi przyśrodkowej wypukłości bloczka skokowego. Procedura ta jest podobna do tworzenia wypełnienia dentystycznego, które musi być dobrze dopasowane do...

Pozostałe 70% treści dostępne jest tylko dla Prenumeratorów.

Co zyskasz, kupując prenumeratę?
  • 4 wydaia czasopisma "Praktyczna Ortopedia i Traumatologia"
  • Nielimitowany dostęp do całego archiwum czasopisma
  • ...i wiele więcej!
Sprawdź

Przypisy