Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ЛЕЧЕНИЯ ОСТЕОАРТРОЗА КОЛЕННЫХ СУСТАВОВ

Изобретение относится к травматологии и ортопедии и может быть использовано при лечении пациентов с остеоартрозом коленного сустава во второй и третьей стадиях.

В основе дегенеративных дистрофических изменений при остеоартрозе лежит первичное повреждение хряща с последующей воспалительной реакцией, поэтому его часто называют артрозо-артритом. Также его называют остеоартритом или деформирующим артрозом, так как он всегда связан с деформацией костной ткани.

Остеоартроз коленного сустава - самое частое заболевание суставов, которым страдают не менее 20% населения земного шара. Заболевание обычно начинается в возрасте старше 40 лет. Рентгенологические признаки остеоартроза обнаруживают у 50% людей в возрасте 55 лет и у 80% - старше 75 лет.

Остеоартроз - гетерогенная группа заболеваний различной этиологии, но со сходными биологическими, морфологическими и клиническими проявлениями и исходом, в основе которых лежит поражение всех компонентов сустава, в первую очередь - хряща, а также субхондральной кости, синовиальной оболочки, связок, капсулы и параартикулярных (околосуставных) мышц (Рациональная фармакотерапия ревматических заболеваний: Рук. для практикующих врачей. Под общ. ред. В.А. Насоновой, Е.Л. Насонова. - М.: Литтерра, 2003. - (Рациональная фармакотерапия: Сер. рук. для практикующих врачей; Т. 3).

Основными клиническими симптомами остеоартроза являются боль и деформация суставов, приводящие к функциональной недостаточности. Снижается двигательная активность пациента, уменьшается объем движений в суставе.

Заявляемый способ предназначен для лечения пациентов, имеющих 2-ю и 3-ю стадии артроза коленного сустава по классификации Kellgren и Lawrence. Она была предложена Kellgren в 1957 г., утверждена ВОЗ в 1961 г. и усовершенствована Leuquesne в 1982 г. Вот все четыре стадии: 1-я стадия (сомнительный артроз) - сомнительное сужение суставной щели, возможны остеофиты; 2-я стадия (мягкий артроз), при которой наблюдаются единичные остеофиты и небольшое сужение суставной щели; 3-я стадия (умеренный артроз) с наличием выраженных остеофитов, умеренного сужения суставной щели; субхондрального склероза и возможная деформации костей; 4-я стадия (тяжелый артроз) с наличием больших остеофитов, сужением суставной щели, тяжелым остеосклерозом, определенной деформацией костей (Источник: Олег Круглов. Остеоартрит коленного сустава, классификация Kellgren и Lawrence. сайт https://radiographia.info/article/klassifikatsiya-kellgren-i-lawrence).

Авторами предлагаемого способа был изучен массив патентов на изобретения Российской Федерации и научно-медицинских документов, относящихся к способам лечения остеоартроза коленных суставов.

Известен способ лечения остеоартроза коленных суставов, включающий инъекционное воздействие диспергированным биоматериалом Аллоплант, разведенным в физиологическом растворе путем его параартикулярного (внутрикожного и подкожного) введения в больной сустав, также содержащий эндоартикулярное введение биоматериала в полость, то есть в щель между трущимися поверхностями пораженного сустава, а лечение проводят курсом, включающим 1-5 процедур парного: пара- и эндоартикулярного введения по 8-12 мл биоматериала с перерывом между процедурами 8-12 дней, причем диспергированный Аллоплант для инъекций разводят в соотношении 50 мг биоматериала на 15-20 мл физиологического раствора (См. патент РФ №2519119 «Способ лечения дегенеративных и воспалительно-дегенеративных заболеваний суставов», приоритет 26.02.2013). Техническим результатом изобретения по патенту является восстановление структур пораженного сустава за счет непосредственного воздействия на него регенерирующим биоматериалом Аллоплант, получаемым из трупов млекопитающих животных и птиц, а затем диспергированным, то есть тонко измельченным.

Недостатком известного способа лечения остеоартроза коленных суставов является относительно низкий регенеративный потенциал вводимого биоматериала, так как данный субстрат является аллогенным и часто вызывает реакцию отторжения клетками организма. Также Аллоплант не обеспечивает эффект смазки суставов для достаточного снижения коэффициента трения между суставными поверхностями, и, следовательно, не приводит к быстрому увеличению объема движений пораженного сустава и повышению двигательной активности пациента.

Известен способ лечения остеоартроза коленных суставов путем введения в них стромально-васкулярной фракции (далее СВФ), полученной из периферической жировой ткани (Оценка безопасности и эффективности внутрисуставного введения стромально-васкулярной фракции для лечения гонартроза. И.А Смышляев, С.И Гильфанов, В.А. Копылов, Р.Г. Гильмутдинов. А.А. Пулин, И.Н. Корсаков, B.C. Васильев). Для получения СВФ жировую ткань в объеме 150 мл забирают путем липосакции с передней брюшной стенки пациента, предварительно инфильтрировав ее раствором Кляйна, содержащим адреналин, лидокаин, физраствор. В дальнейшем проводят ферментативную обработку липоаспирата 0,15% раствором коллагеназы 2 типа и затем вводят в коленный сустав в объеме 4,5 мл. По результатам введения СВФ наблюдается полная регрессия заболевания на начальных стадиях (первой и второй), снижение болевого синдрома, увеличение толщины хряща, заполнение дефектов хряща соединительной тканью. Недостаток известного способа заключается в том, что у СВФ отсутствует эффект смазки суставов. Вследствие этого, известный способ не позволяет добиться быстрого повышения скольжения хрящей друг относительно друга, а, следовательно, быстрого увеличения объема движений, приводящего к быстрому повышению двигательной активности пациента.

Несмотря на вышеуказанный недостаток, способ является наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к заявляемому способу лечения остеоартроза коленных суставов, поэтому выбран в качестве ближайшего аналога.

Техническая проблема, которая решается при использовании заявляемого способа лечения, это быстрое повышение двигательной активности пациента, что обеспечивает отказ от оперативного вмешательства по эндопротезированию коленного сустава либо позволяет добиться его максимальной отсрочки.

Технический результат заключается в значительном снижении коэффициента трения между суставными поверхностями, за счет эффекта смазки суставов эмульгированной жировой тканью, что улучшает скольжение и приводит к быстрому увеличению объема движений.

Указанная задача решается за счет того, что в способе лечения остеоартроза коленных суставов, включающем забор жировой ткани с передней брюшной стенки пациента путем липосакции, обработку полученного липоаспирата и введением его в коленный сустав инъекционными иглами, согласно изобретению, липоаспират подвергают механической эмульгации и фильтрации до состояния эмульсии с размерами частиц в пределах 0,01-0,017 мм, полученную эмульгированную жировую ткань вводят в пораженный коленный сустав, после чего осуществляют 20-30 пассивных сгибательно-разгибательных движений в коленном суставе прооперированной конечности, а затем в течение суток пациентом выполняется суммарно от 450 до 500 активных сгибательно-разгибательных движений коленного сустава с ограничением осевой нагрузки на прооперированную конечность.

Выбирают инъекционную иглу для введения с минимальным наружным диаметром 0,8 мм.

Эмульгированную жировую ткань вводят в количестве 9-11 мл.

Сгибательно-разгибательные движения выполняются в положении лежа на спине.

За один прием выполняется 20-30 активных сгибательно-разгибательных движений коленного сустава.

Проведенные исследования по патентным и научно-техническим источникам информации свидетельствуют, что предлагаемый способ лечения остеоартроза коленных суставов неизвестен и не следует явным образом из изученного уровня техники, а, следовательно, соответствует критериям «новизна» и «изобретательский уровень».

Заявляемый способ лечения остеоартроза коленных суставов может осуществляться в специализированных круглосуточных и дневных стационарах травматолого-ортопедического профиля с использованием известных медицинских материалов и оборудования.

Таким образом, заявляемый способ лечения остеоартроза коленных суставов соответствует критерию «промышленная применимость».

Предлагаемая совокупность существенных признаков позволяет решить поставленную задачу.

Доведенная путем механической эмульгации и фильтрации до состояния эмульсии жировая ткань с размерами частиц 0,01-0,017 мм (фрагменты жировой ткани и клеточные элементы) вводится в коленный сустав, а именно в суставную щель. Размер частиц меньше 0,01 мм невозможен, поскольку жировая клетка является элементарной функциональной частицей препарата. При размере частиц большем, чем 0,017 мм, затрудняется равномерное распределение материала по суставу и могут возникнуть воспалительные реакции на крупные фрагменты ткани. Для введения эмульгированной жировой ткани выбирают инъекционные иглы с доступным минимальным размером наружного диаметра, например 0,8 мм. В одном миллилитре вводимого продукта содержится 1-3 млн. клеток с жизнеспособностью 45-65%. Вначале снижение коэффициента трения между суставными поверхностями происходит благодаря наличию эмульгированной жировой ткани, выполняющей роль смазки трущихся поверхностей сустава. Ко времени регенерации суставных хрящей жир постепенно рассасывается. После введения эмульгированной жировой ткани осуществляются пассивные сгибательно-разгибательные движения в коленном суставе в количестве 20-30 раз. При невыполнении достаточного количества движений, весь объем введенной эмульгированной жировой ткани может локализоваться в верхнем завороте коленного сустава и не оказать должный лечебный и смазывающий эффект. Большее количество пассивных сгибаний в коленном суставе выполнять не следует так как, окружающие пораженный сустав мягкие ткани, включая связки и капсулу, находятся в спазмированном состоянии и резкое увеличение объема движений, после добавления жировой смазки, может усилить болевой синдром. Также для предупреждения этих осложнений и достижения максимального терапевтического эффекта пациенту следует ограничить осевую нагрузку на прооперированную конечность в течение суток и выполнить в сумме 450-500 активных сгибательно-разгибательных движений в течение суток для равномерного распределения по суставу и заполнения дефектов хряща эмульгированной жировой тканью. Меньшее количество упражнений может ограничить распределение препарата по суставу и не в полной мере устранить спазм параартикулярных тканей. Перегрузка сустава упражнениями в данный период может спровоцировать осложнение - синовит, для купирования которого понадобится дополнительное лечение. После проведения данной манипуляции устраняется болевая контрактура мягких тканей, снижается болевой синдром, быстро повышается двигательная активность и улучшается качество жизни пациента. Количество эмульгированной жировой ткани, вводимой в пораженный остеоартрозом коленный сустав, варьируется в пределах 9-11 мл. Меньшее 9 мл количество эмульсии недостаточно для заполнения суставной полости и поступления во все ее отделы. Большее 11 мл количество эмульсии представляет избыточный объем, который может привести к повышению внутрисуставного давления, что вызовет болевые ощущения в послеоперационном периоде.

Предложенный способ лечения остеоартроза коленных суставов улучшает скольжение между суставными поверхностями за счет смазочного эффекта жировой эмульсии, а также улучшает качество покровных тканей синовиальной оболочки и хрящей сустава, что проявляется в заживлении дефектов, улучшении кровоснабжения, восстановлении хрящевой ткани, в развитии противовоспалительного эффекта от введенного препарата и приводит, в конечном итоге, к восстановлению структуры коленного сустава.

Заявляемый способ заключается в заборе жировой ткани с передней брюшной стенки пациента путем липосакции, обработки полученного липоаспирата и введении его в коленный сустав инъекционными иглами, при этом липоаспират подвергают механической эмульгации и фильтрации до состояния эмульсии с размерами частиц в пределах 0,01-0,017 мм, полученную эмульгированную жировую ткань вводят в пораженный коленный сустав, после чего осуществляют 20-30 пассивных сгибательно-разгибательных движений в коленном суставе прооперированной конечности, а затем в течение суток пациентом выполняется суммарно от 450 до 500 активных сгибательно-разгибательных движений коленного сустава с ограничением осевой нагрузки на прооперированную конечность.

Заявляемый способ осуществляют следующим образом.

Заявляемый способ основан на способности дифференцировки мультипотентных мезенхимальных стромальных клеток (ММСК) в другие типы клеток и тканей. ММСК присутствуют в различных тканях человеческого организма, в том числе и жировой ткани. Забор липоаспирата осуществляют в условиях асептики и антисептики, под местной анестезией раствором Кляйна, с области передней брюшной стенки посредством вакуумной аспирации в количестве 20 мл в два стерильных шприца. Данная манипуляция является малоинвазивной, легко переносится пациентом и имеет низкий риск осложнений при строгом соблюдении хирургической техники, а также общехирургических и онкологических канонов. При инъекционной аутотрансплантации жировой ткани клеточная масса переносится в ее естественном микроокружении, обеспечивая более высокий процент выживания трансплантируемого материала. Жировая ткань через проколы донорской области инфильтрируется раствором для липосакции и затем производится ее вакуумная аспирация с последующей механической обработкой и фильтрацией. Полученную жировую ткань подвергают механической разбивке - эмульгации на мелкие частицы через коннектор, после чего производят фильтрацию, то есть очищают от крупных частиц и волокон, пропуская ее через фильтр капельной камеры с диаметром отверстий 0,015±0,002 мм. При такой обработке достигаемые размеры частиц в эмульгированной жировой ткани находятся в пределах от 0,01 до 0,017 мм. Стандартным доступом по наружной поверхности в проекции верхнего полюса надколенника полученную эмульгированную жировую ткань вводят объемом от 9 мл до 11 мл инъекционными иглами с минимальным наружным диаметром 0,8 мм в полость сустава и на место инъекции накладывают асептическую повязку. Жировая ткань в высоко эмульгированном состоянии обладает выраженным эффектом смазки и способствует быстрому увеличению объема движений в пораженном суставе. По окончании операции однократно выполняют 20-30 пассивных сгибательно-разгибательных движений прооперированной конечностью для равномерного распределения препарата по суставу. Для достижения максимального терапевтического эффекта и предупреждения развития осложнений пациенту рекомендуется ограничить осевую нагрузку на прооперированную конечность в течение суток и выполнить за это же время до 450-500 активных сгибательно-разгибательных движений в положении лежа на спине.

Коленный сустав по анатомическому устройству и механизму принадлежит к наиболее сложным сочленениям тела. Он образуется мыщелками бедра и большой берцовой кости, а также надколенником. Форма сустава спирально-блоковидно-шаровая. Сустав двухостный и позволяет совершать следующие основные движения: по фронтальной оси в сагиттальной плоскости - сгибание и разгибание; по вертикальной оси в горизонтальной плоскости - ротация кнаружи и внутрь, когда голень образует с бедром угол 90°. Методика пассивных движений: больной лежит на спине, врач фиксирует голень пациента и своими силами (без напряжения двигательной мускулатуры пациента) совершает сгибательно-разгибательные движения в коленном и тазобедренном суставах.

Активные движения выполняются самостоятельно по собственной инициативе или по заданию. При наблюдении за активными движениями обращается внимание на их объем, скорость и силу.

Клинический случай №1

Пациентка П. 54 года в течение последних 3 лет отмечала боли в правом коленном суставе, которые усиливались при смене погодных условий, длительной физической нагрузке и в ночное время. После проведения рентгенографии выставлен диагноз: Остеоартроз 1-2 стадии правого коленного сустава.

При осмотре пациентка ходит самостоятельно, без средств дополнительной опоры. При походке умеренно щадит правую ногу, особенно на подъеме по лестнице. Встает и садится самостоятельно без опоры, отмечает скованность в коленных суставах утром и после долгого нахождения в положении сидя. Мягкие ткани в области правого коленного сустава слегка пастозные. Движения в коленном суставе умеренно болезненные при сгибании. Объем движений: разгибание 175 градусов, сгибание 55 градусов. Длина конечностей одинакова с обеих сторон. Пальпация болезненная в проекции внутреннего мыщелка правой болыпеберцовой кости и в проекции внутренней суставной щели. Свободной жидкости в коленном суставе не отмечается. Нестабильности в суставе нет. Менисковые симптомы отрицательные. Неврологических и сосудистых нарушений нет.

В условиях малой операционной, при соблюдении правил асептики и антисептики область передней брюшной стенки дважды обработана растворами антисептиков. На границе лобковой и околопупочной областей по срединной линии кожа обезболена 2% лидокаином по типу лимонной корки. Произведен разрез кожи до 3 мм, через который канюлей произведена инфильтрация подкожно-жировой клетчатки раствором Кляйна объемом 200 мл. После проявления кожной сосудистой реакции и достижения анестезии, при помощи аспирационной канюли произведена аспирация 20 мл жировой ткани, после чего операционная рана промыта растворами антисептиков и наложена асептическая повязка. В стерильных условиях произведена механическая эмульгация полученного липоаспирата до жидкого состояния и очищение от крупных частиц через микрофильтр (фильтр капельной камеры). После чего стандартным наружным доступом в проекции верхнего полюса надколенника полученный препарат в количестве 9 мл введен в коленный сустав, на место прокола наложена асептическая повязка. Врачом выполнено 30 пассивных сгибательно-разгибательных движений в коленном суставе в положении пациентки лежа на спине. Пациентке рекомендован ортопедический режим: ходьба при помощи костылей для ограничения нагрузки на прооперированную правую конечность в течение 24 часов, сгибание и разгибание в коленном суставе до 500 раз в день в положении лежа на спине. За один прием рекомендовано выполнять 20-30 активных сгибательно-разгибательных движений в коленном суставе.

Контрольный осмотр через сутки: При осмотре пациентка ходит при помощи костылей без нагрузки на правую ногу. Мягкие ткани в области правого коленного сустава слегка пастозные. Движения в коленном суставе безболезненные. Объем движений: разгибание 175 градусов, сгибание 40 градусов. Длина конечностей одинакова с обеих сторон. Пальпация слегка болезненная в проекции внутреннего мыщелка правой большеберцовой кости и в месте прокола. Свободной жидкости в коленном суставе не отмечается. Пациентке разрешена нагрузка на конечность, рекомендовано продолжить лечебную физкультуру (ЛФК).

Контрольный осмотр через 7 дней: При осмотре пациентка ходит самостоятельно, без средств дополнительной опоры. Походка не нарушена. Встает и садится самостоятельно без опоры, отрицает скованность в правом коленном суставе. Мягкие ткани в области правого коленного сустава не отечные. Движения в коленном суставе безболезненные. Объем движений: разгибание 175 градусов, сгибание 40 градусов. Длина конечностей одинакова с обеих сторон. Пальпация безболезненная. Свободной жидкости в коленном суставе не отмечается.

Контрольный осмотр через 30 дней: При осмотре пациентка ходит самостоятельно, без средств дополнительной опоры. Походка не нарушена. Встает и садится самостоятельно без опоры, отрицает скованность в правом коленном суставе, отсутствуют боли в ночное время и при повышенной нагрузке. Мягкие ткани в области правого коленного сустава не отечные. Движения в коленном суставе безболезненные. Объем движений: разгибание 175 градусов, сгибание 40 градусов. Пальпация безболезненная. Свободной жидкости в коленном суставе не отмечается.

Клинический случай №2

Пациентка Ш. 55 лет в течение последних 2 лет после бытовой травмы отмечала боли в левом коленном суставе, которые усиливались при смене погодных условий, длительной физической нагрузке и в ночное время. После осмотра ортопедом было рекомендовано оперативное лечение. Находилась в отделении травматологии и ортопедии Муниципального Автономного Учреждения Здравоохранения Городской Клинической больницы №9 с диагнозом: Остеоартроз 2 стадия слева. Хондромаляция медиального мыщелка бедра и плато большеберцовой кости 3 стадия, надколенника 2 стадия, повреждение медиального и латерального менисков, повреждение передней крестообразной связки, передняя нестабильность в стадии субкомпенсации. 22.05.2018 выполнена артроскопия, санация левого коленного сустава, менискэктомия. После выписки пациентка наблюдалась амбулаторно в Дневном стационаре травматолого-ортопедическом. В течение месяца после операции у пациентки сохранялись боли в коленном суставе при движении.

При осмотре пациентка ходит самостоятельно, опираясь на трость. При походке щадит левую ногу. Встает и садится самостоятельно без опоры, отмечает усиление боли при подъеме и сильном сгибании. Мягкие ткани в области правого коленного сустава слегка пастозные. Движения в коленном суставе левой конечности болезненные при сгибании. Объем движений: разгибание 175 градусов, сгибание 60 градусов. Длина конечностей одинакова с обеих сторон. Пальпация болезненная в проекции внутреннего мыщелка левой большеберцовой кости и в проекции внутренней суставной щели. В подколенной области пальпируется умеренно болезненное образование размером 2 на 2 на 2 см, плотно-эластической консистенции, неспаянное с кожей. Свободной жидкости в коленном суставе не отмечается. Отмечается незначительная передняя нестабильность. Менисковые симптомы отрицательные. Неврологических и сосудистых нарушений нет.

В условиях малой операционной, при соблюдении правил асептики и антисептики область передней брюшной стенки дважды обработана растворами антисептиков. На границе лобковой и околопупочной областей по срединной линии кожа обезболена 2% лидокаином по типу лимонной корки. Произведен разрез кожи до 3 мм, через который канюлей произведена инфильтрация подкожно-жировой клетчатки раствором Кляйна объемом 200 мл. После проявления кожной сосудистой реакции и достижения анестезии, при помощи аспирационной канюли произведена аспирация 20 мл жировой ткани, после чего операционная рана промыта растворами антисептиков и наложена асептическая повязка. В стерильных условиях произведена посредством коннектора механическая эмульгация полученного липоаспирата до жидкого состояния и очищение от крупных частиц через микрофильтр. После чего стандартным наружным доступом в проекции верхнего полюса надколенника левой конечности полученный препарат введен в коленный сустав, на место прокола наложена асептическая повязка. Выполнено 30 пассивных сгибательно-разгибательных движений в коленном суставе для равномерного распределения эмульгированной жировой ткани по суставу. Пациентке рекомендован ортопедический режим: ходьба при помощи костылей для ограничения нагрузки на прооперированную конечность в течение 24 часов, активное сгибание и разгибание в коленном суставе до 500 раз в день в положении на спине лежа. Рекомендовано за один прием выполнять не более 20-30 активных сгибательно-разгибательных движений коленного сустава.

Контрольный осмотр через сутки: При осмотре пациентка ходит при помощи костылей без нагрузки на левую ногу. Мягкие ткани в области левого коленного сустава не отечные. Движения в коленном суставе безболезненные. Объем движений: разгибание 175 градусов, сгибание 40 градусов. Длина конечностей одинакова с обеих сторон. Пальпация немного болезненная в проекции внутреннего мыщелка левой большеберцовой кости и в месте прокола. Свободной жидкости в коленном суставе не отмечается. Образование по задней поверхности уменьшилось в размерах на 1 см, консистенция изменилась до мягко эластической. Неврологических и сосудистых нарушений нет. Пациентке разрешена нагрузка на прооперированную конечность, рекомендовано продолжить ЛФК.

Контрольный осмотр через 7 дней: При осмотре пациентка ходит самостоятельно, без средств дополнительной опоры. Походка не нарушена. Встает и садится самостоятельно без опоры, отрицает скованность в левом коленном суставе. Мягкие ткани в области левого коленного сустава не отечные. Движения в коленном суставе безболезненные. Объем движений: разгибание 175 градусов, сгибание 40 градусов. Пальпация безболезненная. Свободной жидкости в коленном суставе не отмечается. В подколенной ямке образование мягко-эластической консистенции, размером 1 на 1 на 1 см.

Контрольный осмотр через 30 дней: При осмотре пациентка ходит самостоятельно, без средств дополнительной опоры. Походка не нарушена. Встает и садится самостоятельно без опоры, отрицает скованность в левом коленном суставе, отсутствуют боли в ночное время и при повышенной нагрузке. Мягкие ткани в области левого коленного сустава не отечные. Движения в коленном суставе безболезненные. Объем движений: разгибание 175 градусов, сгибание 40 градусов. Длина конечностей одинакова с обеих сторон. Пальпация безболезненная. Свободной жидкости в коленном суставе не отмечается. В подколенной ямке образование мягко-эластической консистенции, размером 1 на 1 на 1 см.

Как видно из примеров, по сравнению с прототипом, заявляемый способ позволяет добиться более быстрого:

- увеличения объема движения;

- повышения двигательной активности пациента.

Кроме того, заявляемый способ повышает эффективность лечения и помогает улучшить качество жизни пациента.

Также заявляемый способ обеспечивает отказ от оперативного вмешательства по эндопротезированию коленного сустава либо позволяет добиться его максимальной отсрочки.