Воздействие холодной плазмы на структуру суставного гиалинового хряща
|
Скачать 86.85 Kb.
|
|
ВОЗДЕЙСТВИЕ ХОЛОДНОЙ ПЛАЗМЫ НА СТРУКТУРУ СУСТАВНОГО ГИАЛИНОВОГО ХРЯЩА Жуликов А.Л., Маланин Д.А., Новочадов В.В., Черезов Л.Л. Волгоградский государственный медицинский университет, Волгоградский научный центр РАМН и АВО Актуальной проблемой в травматологии и ортопедии уже много лет остается лечение посттравматических и дегенеративных повреждений суставного гиалинового хряща. Трудности решения её в клинической практике обусловлены, прежде всего, несовершенством биологических процессов репаративной регенерации хрящевых повреждений. Кроме этого принимается во внимание необходимость точного восстановления анатомической формы суставных поверхностей, обеспечивающего их полное биомеханическое соответствие [1, 3, 9]. Последнее условие в клинической практике, как правило, реализуется путем проведения обработки суставных поверхностей или так называемого дебридмента. В основе этой манипуляции лежит удаление нежизнеспособных и поврежденных участков гиалинового хряща (хондрэктомия), вызывающих различные механические нарушения во взаимодействующих между собой отделах сустава. Совершенствование техники хондрэктомии в последние годы связывают с развитием "бесконтактного дебридмента" холодной плазмой Отдельные положительные эффекты воздействия холодной плазмы на поврежденный гиалиновый хрящ, позволяющие предположить преимущества этой методики по сравнению с механическим и лазерным дебридментом, находят подтверждение в отдельных экспериментальных и клинических работах [7, 8, 12]. Целью исследования являлось обоснование клинического применения холодноплазменной аблации для обработки повреждений суставного гиалинового хряща. Задачи исследования включали изучение в эксперименте структурных изменений в нормальном и пораженном дегенеративным процессом гиалиновом хряще после холодноплазменной аблации с использованием разных режимов и техники выполнения. Материалом для исследования послужили костно-хрящевые блоки, полученные интраоперационно в качестве утильного материала после операций по эндопротезированию тазобедренного сустава, а также после ампутаций, не связанных с заболеваниями и травмами коленного сустава. Препараты хранили в физиологическом растворе NaCl при температуре 00 - +20 не более одних суток. Предупреждая структурные изменения гиалинового хряща, эксперимент проводили не позднее 1-2 суток с момента получения материала. В эксперименте использовались несколько режимов и способов воздействия на суставные поверхности холодной плазмой. В связи с этим костно-хрящевые блоки были разделены и маркированы на 6 соответствующих зон (рис. 1). Обработку по выделенным зонам осуществляли в прозрачной емкости с физиологическим раствором бесконтактным и контактным способами биполярным радиочастотным электродом «Paragon Т2» аппарата «Atlas» (ArthroCare, США) в 6-ти режимах [8, 10]. Два способа обработки суставных поверхностей подразумевали линейное воздействие и воздействие, подобное художественной кисти со скоростью 3-4 мм/сек. Подготовленные для гистологического исследования препараты фиксировали в 10%-м растворе формалина, декальцинировали Трилоном Б с проводкой материала по спиртам возрастающей плотности и окрашивали гематоксилином и эозином, по ван Гизон, изучали микроскопически, выполняли морфометрию. Результаты и их обсуждение. Современные способы дебридмента - механический, лазерный и холодноплазменный, применяемые при наличии поверхностных и глубоких повреждений суставного гиалинового хряща, основаны на устранении механических нарушений непрерывности суставных поверхностей, аккуратном сглаживании неровностей, разволокнений, удаление свободно отделяющихся и не фиксированных фрагментов или лоскутов хряща, препятствующих нормальной функции и поддерживающих воспалительный процесс [4, 5]. Однако нельзя с уверенностью сказать, что механическое сглаживание повреждённой суставной поверхности при помощи артроскопических инструментов или обработка её ротационным ножом – артрошейвером, позволяет достичь значительной однородности и гладкости. Согласно ряду исследовательских работ, механический дебридмент способен усилить разволокнение хряща и вызвать некроз хондроцитов. Механическое воздействие на такие повреждения нередко приводит к прогрессированию дегенерации, вследствие грубого нарушения архитектуры коллагенового матрикса - защитной системы хондроцитов [11]. Широкое клиническое применение лазерного дебридмента, основанного на фототермическом эффекте, ограничивается существенным риском термического повреждения здорового хряща и субхондральной кости [2, 6, 10]. Современные технологии в области эндоскопической хирургии суставов не так давно обрели новое направление, основанное на использовании холодной плазмы. Перспективы достижения точного и локального воздействия на пораженные очаги мягких тканей с целью их удаления, сопровождающегося сглаживанием и аморфным склеиванием, выглядят весьма привлекательно для использования при обработке повреждений суставного хряща. Однако, несмотря на более широкое внедрение радиочастотной абляции в клиническую практику, следует признать, что многие вопросы остаются недостаточно изученными, а экспериментальное и клиническое обоснование пока не достигло высокого уровня [7, 8, 12]. Представленное исследование направлено на изучение структурных преобразований в тканях нативного и пораженного дегенеративным процессом гиалинового хряща, возникающих при воздействии холодной плазмы в различных режимах и вариантах технического выполнения, многие из которых уже применяются в артроскопической хирургии. Следует отметить, что исследование проводилось с использованием радиочастотного аппарата последнего поколения «Atlas» (ArthroCare, США), позволяющего, в отличие от других известных генераторов, создавать в электролите холодную плазму при наименьшей температуре (50-550 С). Этот фактор рассматривали как критический в свете существующего риска чрезмерно глубокого термального повреждения обрабатываемых тканей. Немаловажное значение имела и специальная форма электрода «Paragon Т2» (плоская, кольцевидная), обеспечивающая более точное и контролируемое воздействие на область повреждения суставной поверхности. Полученные в ходе исследования результаты свидетельствовали о том, что холодноплазменная обработка приводит к сглаживанию неровностей суставной поверхности при повреждениях гиалинового хряща. Визуальный эффект сглаживания нередко был малозаметен без специальных средств увеличения (рис. 1). Напротив, при микроскопическом исследовании образцов устранение неровностей поврежденного гиалинового хряща становилось очевидным. Среди режимов воздействия радиочастотного электрода наиболее эффективными показали себя 5 - 7 режимы, которые в наибольшей степени соответствовали решению основных задач исследования. Режимы работы электрода 1-3 не обеспечивали достаточно уровня сглаживания повреждений суставной поверхности, а режим 8 характеризовался более глубокими структурными изменениями и коагуляционным некрозом поверхностной зоны гиалинового хряща (рис. 2). Биологическим результатом воздействия холодной плазмы на гиалиновый хрящ являлось уплотнение структуры коллагенового матрикса за счет его аморфного склеивания. Холодноплазменная обработка не вызывала глубокого нарушения структуры гиалинового хряща – даже при субмаксимальных режимах работы биполярного радиочастотного электрода, повреждение ткани не распространялось глубже переходной зоны, что составляло в абсолютных величинах не более 1-2 мм (рис. 3). При обработке холодной плазмой субхондральной кости полнослойных дефектов гиалинового хряща каких-либо структурных изменений костной ткани на микроскопическом уровне не наблюдалось. Сравнительные морфологические исследования образцов с нормальным и дегенеративно поврежденным гиалиновым хрящом подтвердили предварительное заключение о необходимости применения при обработке последнего более щадящих режимов работы радиочастотных электродов. Отсутствующие или в значительной степени утраченные поверхностная и переходная зоны не защищали более глубокие слои ткани от разрушающего действия холодной плазмы. При использовании хирургической техники холодноплазменного дебридмента большое внимание уделяется обсуждению преимуществ и недостатков контактного и бесконтактного способов обработки суставной поверхности. Полученные результаты показали, что бесконтактное воздействие приводило к меньшему повреждающему эффекту, по сравнению с контактным способом. При этом сглаживающий эффект при использовании обоих способов мало отличался друг от друга. Сравнительная гистологическая оценка двух наиболее распространенных форм обработки суставной поверхности – линейного воздействия и воздействия по типу художественной кисти не подтвердила существенных различий по показателям сглаживания дефектов и глубины повреждения ткани гиалинового хряща. Представляется, что выбор формы обработки может определяться характером повреждения, его локализацией и предпочтением хирурга. Заключение. Результаты проведенного экспериментального исследования позволили сделать следующее заключение:
Литература. 1. Лаврищева Г.И., Оноприенко Г.А. Морфологические и клинические аспекты репаративной регенерации опорных органов и тканей. - М.: Медицина, 1996. - 206 c. 2. Bonutti P. M., Gray T. J., Stewart D., et al. Osteonecrosis and chondrolysis after arthroscopic laser chondroplasty of the knee // Arthroscopy. – 1998. – № 2. (Suppl.1). – P. 33. 3. Buckwalter J.A. Articular cartilage injuries // Clin. Orthop. – 2002. - N402. - P. 21-37. 4. Ewing J.W. Arthroscopic treatment of degenerative meniscal lesions and early degenerative arthritis of the knee // Articular cartilage and knee joint function: basic science and arthroscopy. Ewing J.W. (Ed.). – New York, Raven Press, 1990. – P. 137-145. 5. Jackson R.W. Degenerative arthritis // Operative arthroscopy. McGinty J.B. (Eds.). – Williams &Wilkins, 2003. – P. 316-323. 6. Fink B., Schneider T., Braunstein S., Schmielan G., et al. Holmium: YAG laser-induced aseptic bone necrosis of the femoral condyle // Arthroscopy. – 1996. – № 12. – P. 217-223. 7. John W.U. The use of radiofrequency devices for chondral debridement // Sports Med. Arthroscopy Rev. – 2003. –Vol. 11, N4. – P. 122-126. 8. Lu Y., Edwards R.B. III, Cole B.J., Markel M.D. Thermal chondroplasty with radiofrequency energy: An in vitro comparison of bipolar and monopolar radiofrequency devices // Am. J. Sports Med. – 2001. – Vol. 29. – P. 42-49. 9. Mandelbaum B.R., Mora S.A. Cartilage injury: overview and treatment algorithm // Articular cartilage lesions. B.J. Cole, M.M. Malek (Eds.). – Springer, 2004. - P. 35-46. 10. Manil-Varlet P., Monin D., Weiler C., et al. Quantification of laser-induced cartilage injury by confocal microscopy in an ex vivo model // J. Bone Joint Surg. Am. – 2001. – Vol. 83. – P. 566-571. 11. Schmid A., Schmid F. Results after cartilage shaving studied by electron microscopy // Am. J. Sports Med. – 1987. – № 15. – P. 386-387. 12. Turner A.S., Tippett J.W., Powers B.E. et al. Radiofrequency (electrosurgical) References ablation of articular cartilage: a study in sheep // Arthroscopy – 1998. – Vol. 14. – P. 585-591.
Рис. 1. Внешний вид головки бедренной кости (утильный операционный материал) с нанесенными зонами для различных режимов холодового дебридмента (А) и внешний вид хряща после обработки (Б).
Рис. 2. Мофрология гиалинового хряща при испоользовании контактного способа (инструмент – «кисть») при различных режимах обработки: 1 (А), 3 (Б), 5 (В) и 7 (Г). Окраска гематоксилин-эозин. Ув. 180. Объяснения в тексте. Рис. 3. Средняя толщина слоя коагуляции поверхностных слоев хряща при холодовом дебридменте. По оси абсцисс – режимы прибора, по оси ординат – глубина коагуляции, мм. Effects of radiofrequency energy on the structure of articular hyaline cartilage Zhulikov A.L., Malanin D.A., Novochadov V.V., Cherezov L.L. Volgograd State Medical University, Volgograd Scientific Center of the Russian Academy of Medical Sciences and the Administration of the Volgograd Region…. Abstract: Treatment of posttraumatic and degenerative injuries on articular hyaline cartilage is of current interest for Traumatology and Orthopedics. This task is accomplished by means of debridement. The aim of this study was to give grounds for clinical use of radiofrequency energy in treating articular hyaline cartilage injuries. The obtained data testify to uneven articular surface having become smooth, thus causing consolidation of collagen matrix. Effects of radiofrequency energy did not cause structural damage to articular hyaline cartilage far beyond the area of exposure. Radiofrequency treatment did not either cause damage to subchondral bone. The results of our experiment enable us to recommend this method for clinical use. Key words: radiofrequency energy, articular hyaline cartilage Выдержка из статьи «Воздействие холодной плазмы на структуру суставного гиалинового хряща. Жуликов А.Л., Маланин Д.А., Новочадов В.В., Черезов Л.Л. Волгоградский государственный медицинский университет, Волгоградский научный центр РАМН и АВО. Актуальной проблемой в травматологии и ортопедии является лечение посттравматических и дегенеративных повреждений суставного гиалинового хряща(СГХ). Решение этой задачи реализуется путем дебридмента. Целью исследования являлось обоснование клинического применения холодноплазменной аблации для обработки повреждений суставного гиалинового хряща. Полученные результаты свидетельствовали о сглаживании неровностей суставной поверхности, вызывая уплотнение структуры коллагенового матрикса. Воздействие холодной плазмы не вызывало нарушения структуры СГХ далеко за пределами воздействия, а также не вызывало нарушения структуры субхондральной кости. Результаты проведенного эксперимента позволили рекомендовать данный метод к применению. Сдана в печать в Бюллетень Волгоградского научного центра РАМН на второй квартал. Март 2008. Напечатана в Бюллетене Волгоградского научного центра РАМН №2 2008г. стр. 29 |
Добавить документ в свой блог или на сайт
Похожие:
 |
Хондромаляция и другие повреждения хряща коленного сустава Правильная диагностика и адекватное лечение хондромаляции и других повреждений хряща коленного сустава |
|
Рабочая программа по «истории Дагестана» 8-9 и 10-11 классов составитель... ... |
|
Самосогласованная микрополевая модель неидеальной плазмы Работа выполнена на механико-математическом факультете Московского государственного университета им. М. В. Ломоносова и в Институте... |
|
Литература Александров А. Ф., Рухадзе А. А. Основы электродинамики... Термодинамический подход к описанию молекулярных явлений. Термодинамическое равновесие. Температура |
 |
Программа объединения по интересам культурно-досугового уровня имеет... Программа объединения по интересам культурно-досугового уровня имеет следующую структуру |
|
В широком смысле информационной системой можно назвать любую организационную... В широком смысле информационной системой можно назвать любую организационную структуру, задача которой состоит в работе с информацией.... |
|
Советский Союз: демонтаж страны и народа Хх в закончился цикл длительной цивилизационной войны Запада против России. Последняя кампания этого цикла, начатая в 1946 г., называлась... |
|
Мария Александровна Пушкина, старшая дочь Пушкину на Тверском бульваре. Шел 1918 год, кто только мог бежал из холодной и голодной Москвы на окраины России. Те, кто оставался,... |
|
Статья из сборника статей Тамбовского государственного университета... Статья из сборника статей Тамбовского государственного университета им. Державина, медицинского факультета. Секция «Немедикаментозное... |
|
«Детский сад Комбинированного вида» Цель: формирование интереса детей к физическим упражнениям, оказывающих разностороннее воздействие на его организм |