Стабилизиране на колянна става при кучета със синтетична протеза при разкъсване на предна кръстна става

Клиника по експериментална терапия на Руския център за изследване на рака Н.Н. Блохин RAMS, Москва, Ягников S.A., Митин V.N.

Разкъсването на предната кръстна връзка (АКЛ) при кучета от големи и гигантски породи е най-честата патология на колянната става, която изисква само хирургично лечение 2,4,5,6,8. Тази патология е описана за първи път през 1926 г. от Карлин. Към днешна дата са описани повече от 50 различни техники за оперативна стабилизация на колянна става с използване на автотрансплантати, синтетични ACL протези, периартикуларна стабилизация на ставата чрез раздвижване на периартикуларните мускули и оригинално зашиване на фиброзната ставна капсула 2,4,5,6,10,12. Въпреки това, не винаги е възможно да се постигне желания функционален резултат поради разтягане и/или разкъсване на ACL присадка или протеза и развитие на рецидив на патологична подвижност в ставата 1,2,3,5,6. При кучета от големи и гигантски породи, при липса на ъглови деформации на костите на тазовия крайник, предпочитание се дава на вътреставно стабилизиране на ставата 4,5,6. Техниката на хирургичните интервенции се подобрява чрез увеличаване на якостните характеристики на имплантите, модифициране на проводимостта на ACL протезата и намаляване на инвазивността на хирургическата интервенция 1,3,5,6,10.

Цел на изследването: Да се ​​разработи техниката за стабилизиране на колянната става при кучета от големи и гигантски породи с руптура на ACL със синтетична полиетилентерефталатна протеза и да се изследват биосъвместимостта и якостните характеристики на импланта, както и динамичната функция на крайника след операция (Фиг. 1).

Материали и методи: Механичните свойства на полиетилен терефталат са изследвани по време на циклични изпитвания на универсална изпитвателна машина "ЦВИК-1464". Определя се надлъжната коравина (относително удължение) на лавсановата лента иACL протеза от полиетилен терефталат, големината на натоварването при счупване и границите на минималното и максимално натоварване при определен брой цикли.

Диагнозата руптура на ACL е направена въз основа на определяне на животното в клинично изследване на симптома на „предното чекмедже“ и рентгенографските симптоми (изместване на центъра на феморалните кондили каудално спрямо центъра на тибиалното плато и изместване на сезамоидната кост на подколенния мускул дистално спрямо хоризонталното ниво на тибиалното плато) 7.11(фиг. 2 a, б).

Операцията за стабилизиране на колянна става със синтетична протеза е извършена при 26 кучета от големи и гигантски породи със средно телесно тегло 45 kg (42-57). При три животни операцията е извършена на двете коленни стави с интервал от 12-16 месеца. Във всички случаи са извършени латерална ставна артротомия, синовектомия, частична или тотална менискектомия. Степента на вторичния остеоартрит е оценена съгласно класификацията, представена от L. Brunnberg6. Лигирането беше извършено в съответствие с препоръките на Arnoczky5. Протезата се фиксира с лигаментарни винтове, телени конци или чрез завързване на краищата на импланта (фиг. 3). Раната е зашита послойно, с капронови, прекъснати конци. В следоперативния период се провежда антибиотична терапия в продължение на 3-5 дни, ставата се имобилизира в превръзка на Robert Johnson за 14-21 дни. Резултатите от хирургичното лечение са анализирани при 24 кучета. Общият брой наблюдения е 27. Средният период на проследяване е 16 месеца. (9-34 месеца).

Функцията на оперирания крайник се оценява 7 месеца след операцията въз основа на визуална оценка на ходенето на животното и измерване на обема на мускулната маса на тазовия крайник на нивото на слабините. Извършен е обективен анализ на динамичната функция на крайника при 4 кучета напедограф ЕМЕД на фирма "НОВЕЛ". При изследването на ходенето са определени редица функционални параметри: сила, опорна площ на стъпалото, средно и максимално специфично налягане под стъпалото, при кучета с руптура на ACL преди и след операция. Педографът включваше една сензорна платформа, която беше разположена във вдлъбнатина на същото ниво с повърхността на пода, електронен блок за обработка на данни, дисплей и дисково устройство за запис на данни върху магнитни носители.

Проведен е рентгенов контрол на оперирана колянна става при 14 кучета в периода от 9 до 24 месеца след стабилизиране на колянната става със синтетична протеза.

Ревизия на ставата с морфологично изследване на ACL протезата е извършена при 2 кучета след 3 месеца. след операция(фиг. 4).

Резултати: При тестване in vitro в диапазона на натоварвания от 500-2700N, проби от ACL протези, изработени от полиетилен терефталат (30 влакна), издържаха 6322 цикъла на огъване. Подобни резултати за лавсанова лента с ширина 7-9 мм са получени само в диапазона на натоварвания 200-700N. Натоварването на скъсване за лавсановата лента беше 1300-1400N, а за протезата от полиетилен терефталат 3200-3300N. Надлъжната твърдост на протезата от полиетилен терефталат е 2,4-2,6 пъти по-висока от надлъжната твърдост на лентата от лавсан.

При интраоперативна ревизия на колянна става в 74% (20 от 27) случая е установена пълна руптура на ACL, а в 26% частична руптура или разкъсване на лигамент. Разкъсване на медиалния менискус е установено при 92,6% (25 от 27) от коленните стави, а разкъсване и на двата менискуса при 7,4% (2 от 27). Вторичен остеоартрит на колянната става от първа степен е установен в 3 случая, втора степен - в 10 случая и трета - в 9 случая.

Пълно възстановяване на функцията на оперирания крайник се наблюдава в рамките на 35 до 90 дни. При 7 от 12 (58,3%) кучета сфиксиране на ACL протезата с телени шевове изразена болка при палпация на мястото на теления серклаж. В дългосрочния период на проследяване (повече от 2 месеца) симптомът „предно чекмедже“ е слабо позитивен при 5 кучета. Девет месеца след смяната на ACL функцията на оперирания крайник при 88,8% (24 от 27) от кучетата е оценена като отлична, т.е. при всички видове движение животните не са имали куцота. В 4 от 27 наблюдения е отбелязана лека до умерена куцота в началото на движение или след продължително натоварване. Прогресия на атрофия на мускулна маса е отбелязана в 7,4% (2 от 27) случая, а прогресия на вторичен остеоартрит в 85,7% (12 от 14 случая).

При кучета с руптура на ACL средните стойности на реакцията на опората на болния тазов крайник са 92N (2,0N/kg тегло), а средното налягане под стъпалото на този крайник е 2,1N/cm2 при скорост от 120–122 N (3,0 N/kg) и съответно 2,6–2,7 N/cm2. Превъртането на крака при кучета се случва медиолатерално (отвътре навън). Основното натоварване падна върху страничните фаланги на IV и V пръста. Графиката на опорната реакция има едногърб, асиметричен характер. Отбелязва се преразпределение на натоварването между гръдните и тазовите крайници.

След стабилизиране на колянната става при кучета стойността на опорната реакция се повишава до 116 ± 4,2 N, а средното налягане под крака до 2,4-2,8 N/cm2. Графиката на опорната реакция придоби двугърбица, а ролката на стъпалото стана латеро-медиална, което съответства на нормата.

Наблюдава се дефибрилация в областта на изкуствения лигамент, разположен в ставната кухина. Между отделните влакна на лигамента се откриват зряла, новообразувана съединителна тъкан с фиброзен характер и колагенови влакна. От клетъчни елементи, фиброцити с ниска активност с лошо откриванепиронинофилия на цитоплазмата. В тези области се разкрива лека метахромазия на междуклетъчния матрикс, което показва наличието на кисели гликозаминогликани, синтезирани от фибробласти. Около отделните влакна на импланта, освен фибробласти, се откриват макрофаги и единични гигантски многоядрени клетки(фиг. 5b).

Дискусия: In vitro тестове на ACL протези показаха превъзходството на якостните параметри на ACL протези, изработени от полиетилен терефталат, спрямо лавсанова лента. В тестваната ACL протеза, натоварването върху неусукани надлъжни въжета по време на флексия-удължаване, ротация, както в случая на естествен ACL, се разпределя върху определена част от въжетата, което предотвратява бързото му протриване. Увеличаването на надлъжната твърдост на протезата предотвратява нейното разтягане и позволява да се създаде максимална стабилност на бедрените кондили в ставата спрямо тибиалното плато. Разтягането на лавсанова лента (надлъжно удължение) допринася за появата на нестабилност в ставата и нейното разкъсване по време на имплантиране в ставата. Дългосрочните резултати от клиничните наблюдения корелират с резултатите от трибологичните изследвания и показват предимствата на ACL протеза от полиетилен терефталат.

Отлични функционални резултати при големи и гигантски породи кучета със стабилизация на колянната става са получени при 88,8% от кучетата. Изследванията на сензорната платформа показват, че след стабилизиране на колянната става със синтетична протеза, опорната реакция и средното налягане под крака се увеличават при кучета, а също така има обратно преразпределение на натоварването от гръдните крайници към тазовите, което показва липсата на болка в оперираната става и възстановяването на статичната функция на крайника. Липса на прогресия на атрофия на мускулната маса на оперирания тазов крайникпотвърждава отстраняването на болковия симптом, свързан с разкъсване на ACL след стабилизиране на колянната става.

Но основният резултат от операцията е възстановяването на динамичната функция на крайника, т.е. способността за отблъскване от повърхността на опората, както се вижда от появата на втория пик в графиката на реакцията на опората на оперирания крайник.

Куцотата в началото на движението или след продължително натоварване при пет животни в постоперативния период може да се дължи на лека нестабилност в колянната става, която е следствие от разрушаване на порестата кост на границата кост/имплант и недостатъчна здравина на фиксацията на протезата с телени конци. Използването на лигаментни винтове не осигурява достатъчно фиксиране на протезата и изисква образуването на допълнителни канали в бедрената кост и пищяла, което усложнява хирургическата интервенция и увеличава продължителността на операцията. Най-рационалният начин за имплантиране на протезата е да се извърши в съответствие с препоръките на Arnoczky 5, последвано от фиксиране чрез завързване на краищата на протезата. С тази техника на имплантиране ACL протезата е подложена на минимално разтягане при движения в колянната става.

Рентгеновият контрол, проведен при животни в различно време след стабилизиране на колянната става, потвърждава прогресията на вторичния остеоартрит, който е следствие от артротомия на колянната става.

Образуването на тънка съединителнотъканна капсула около импланта, слаба клетъчна реакция, липса на неутрофилни левкоцити, лимфоцити и плазмени клетки в съседните тъкани, наличието само на единични гигантски многоядрени клетки показва биосъвместимостта на изследваната ACLпротеза (фиг. 5 a, b).

Време и пълнота на възстановяванеДвигателната функция на крайниците при големи и гигантски породи кучета зависи от фазата на вторичен остеоартрит, степента на атрофия на мускулната маса по време на операцията и метода на фиксиране на импланта.

Заключение: Въз основа на трибологични, морфологични, биомеханични изследвания и оценка на дългосрочни клинични резултати е показана възможността за използване на протеза от синтетичен полиетилен терефталат за вътреставно стабилизиране на колянната става при кучета от големи и гигантски породи с руптура на ACL.

Надписи на фигури:

  1. Протеза на предна кръстна връзка от полиетилен терефталат.
  2. Рентгенова снимка на колянна става в странична проекция. Рентгенографски признаци на руптура на ACL: изместване на феморалните кондили каудално спрямо тибиалното плато (а); изместване на сезамоидната кост на подколенния мускул под нивото на тибиалното плато (b).
  3. Местоположение на ACL протезата от полиетилен терефталат в кухината на колянната става.
  4. ACL протеза при ревизия на колянна става, 3 месеца по-късно. след операция.
  5. Покълването на отделните съдове и образуването на колагенови влакна между снопчетата на ACL(a) протезата. Ставна капсула, покрита със синовиална мембрана (b). Оцветява се с хематоксилин и еозин Х 250.