Современные тенденции хирургического лечения локальных хрящевых и костно-хрящевых дефектов коленного сустава

Введение. Поиски решения проблемы восстановления хряща коленного сустава ведутся уже более двух с половиной столетий. Известные на данный момент варианты хирургического лечения не дают полной гарантии восстановления анатомо-физиологической целостности коленного сустава, поэтому до сих пор имеется необходимость поиска новых, более совершенных способов, которые позволят достичь максимального результата. В данной работе выполнен анализ данных, опубликованных в мировой литературе по общепринятым методам хирургического лечения локальных хрящевых и костно-хрящевых дефектов коленного сустава, предоставлены данные эпидемиологии, подробно разобраны возможности этих методов, предоставлена аналитическая оценка преимуществ и недостатков, ведущих к ограничению использования традиционных вариантов хондропластик.

Материалы и методы. Поиск литературы производился на основе баз данных PubMed, Embase, eLybrary и Cochrane Library с использованием ключевых слов «гиалиновый хрящ», «хондропластика», «дебридмент», «костно-хрящевой дефект», «мозаичная хондропластика», «субхондральная туннелизация», «микрофрактурирование», «абразивная хондропластика», «трансплантация аутогенных хондроцитов», «новые комбинированные методы хондропластики». В анализ были включены работы, в которых были описаны известные методы хондропластики, оценивались их преимущества и недостатки, проводилось сравнение вариантов лечения дефектов суставного хряща и поиск зависимости размера дефекта и предпочтительного способа восстановления.

Результаты. Органосберегающие операции на хряще коленного сустава на данный момент являются перспективным направлением, однако спектр применяемых оперативных вмешательств до сих пор ограничен площадью и глубиной хрящевого или костно-хрящевого дефекта. При лечении полнослойных дефектов площадью более 5 см2 возникают трудности, связанные с дефицитом пластического материала и перестройкой коллагеновой мембраны в центре крупного дефекта. Изолированное применение аллопластики в таких случаях не является удачной альтернативой одномыщелковому эндопротезированию. Накопленный нами опыт позволил предложить две комбинированные методики хондропластики костно-хрящевых дефектов большой площади. Комбинированная костно-хрящевая пластика за счёт относительной простоты выполнения и получения двухслойной структуры хряща расширяет показания к проведению органосохраняющих операций по восстановлению хряща коленного сустава и помогает избежать отсутствия ремоделирования коллагеновой мембраны в центре дефекта, однако необходимо проведение проспективно-ретроспективных исследований, направленных детальное сравнение нового вида хондропластики с классическими.

1. Brix M., Kaipel M., Kellner R. et al. Successful osteoconduction but limited cartilage tissue quality following osteochondral repair by a cell-free multilayered nano-composite scaffold at the knee. Int Orthop. 2016;40(3):625-632. doi:10.1007/s00264-016-3118-2

2. Stanish W.D., McCormack R., Forriol F. et al. Novel scaffold-based BST-CarGel treatment results in superior cartilage repair compared with microfracture in a randomized controlled trial. J Bone Joint Surg Am. 2013;95(18):1640-1650. doi:10.2106/JBJS.L.01345

3. Лазишвили Г.Д., Егиазарян К.А., Никишин Д.В., Воронцов А.А., Шпак М.А., Клинов Д.В., Сиротин И.В. Экспериментальное обоснование применения коллагеновых мембран для реконструкции полнослойных дефектов гиалинового хряща. Хирургическая практика. 2021;(1):45-52.

4. Ficat RP. Idiopathic bone necrosis of the femoral head. Early diagnosis and treatment. J Bone Joint Surg Br. 1985;67(1):39. doi:10.1302/0301-620X.67B1.3155745

5. Valisena S., Azogui B., Nizard R.S. et al. Microfractures, autologous matrix-induced chondrogenesis, osteochondral autograft transplantation and autologous chondrocyte implantation for knee chondral defects: a systematic review and network meta-analysis of randomized controlled trials. EFORT open Rev. 2024;9(8):785-795. doi:10.1530/EOR-23-0089

6. Bomberg B.C., McGinty J.B. Acute hemarthrosis of the knee: indications for diagnostic arthroscopy. Arthrosc J Arthrosc Relat Surg Off Publ Arthrosc Assoc North Am Int Arthrosc Assoc. 1990;6(3):221-225. doi:10.1016/0749-8063(90)90078-r

7. Astur D.C., Bernardes A., Castro S. et al. Functional outcomes after patellar autologous osteochondral transplantation. Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc. 2017;25(10):3084-3091. doi:10.1007/s00167-016-4108-z

8. Samora W.P., Chevillet J., Adler B., Young G.S., Klingele K.E. Juvenile osteochondritis dissecans of the knee: Predictors of lesion stability. J Pediatr Orthop. 2012;32(1):1-4. doi:10.1097/BPO.0b013e31823d8312

9. Егиазарян К.А., Лазишвили Г.Д., Храменкова И.В., Шпак М.А., Бадриев Д.А. Алгоритм хирургического лечения больных с рассекающим остеохондритом коленного сустава. Вестник Российского государственного медицинского университета. 2018;(2):77-83. doi: 10.24075/vrgmu.2018.020

10. Everhart J.S., Siston R.A., Flanigan D.C. Tibiofemoral subchondral surface ratio (SSR) is a predictor of osteoarthritis symptoms and radiographic progression: data from the Osteoarthritis Initiative (OAI). Osteoarthr Cartil. 2014;22(6):771-778. doi:10.1016/j.joca.2014.04.003

11. Gobbi A., Scotti C., Karnatzikos G., Mudhigere A., Castro M., Peretti G.M. One-step surgery with multipotent stem cells and Hyaluronan-based scaffold for the treatment of fullthickness chondral defects of the knee in patients older than 45 years. Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc. 2017;25(8):2494-2501. doi:10.1007/s00167-016-3984-6

12. Lim H.C., Bae J.H., Song S.H., Park Y.E., Kim S.J. Current treatments of isolated articular cartilage lesions of the knee achieve similar outcomes knee. Clin Orthop Relat Res. 2012;470(8):2261-2267. doi:10.1007/s11999-012-2304-9

13. Krych A.J., Saris D.B.F., Stuart M.J., Hacken B. Cartilage Injury in the Knee: Assessment and Treatment Options. J Am Acad Orthop Surg. 2020;28(22):914-922. doi:10.5435/JAAOS-D-20-00266

14. Kish G., Módis L., Hangody L. Osteochondral mosaicplasty for the treatment of focal chondral and osteochondral lesions of the knee and talus in the athlete. Rationale, indications, techniques, and results. Clin Sports Med. 1999;18(1):45-66, vi. doi:10.1016/s0278-5919(05)70129-0

15. Devitt B.M., Bell S.W., Webster K.E., Feller J.A., Whitehead TS. Surgical treatments of cartilage defects of the knee: Systematic review of randomised controlled trials. Knee. 2017;24(3):508-517. doi:10.1016/j.knee.2016.12.002

16. Goncars V., Kalnberzs K., Jakobsons E. et al. Treatment of Knee Osteoarthritis with Bone Marrow-Derived Mononuclear Cell Injection: 12-Month Follow-up. Cartilage. 2019;10(1):26-35. doi:10.1177/1947603517746721

17. Денисов А.С., Щеколова Н.Б., Загорак Д.П. Некоторые закономерности внутрисуставной патологии коленного сустава в возрастном и половом аспектах. Уральский медицинский журнал. 2019;(3):68-72. doi: 10.25694/URMJ.2019.03.25

18. Brittberg M. Knee osteochondritis dissecans-treatment technical aspects. J Orthop. 2022;34(August):104-110. doi:10.1016/j.jor.2022.08.005

19. Martin R., Jakob R.P. Review of K.H. Pridie (1959) on “A method of resurfacing osteoarthritic knee joints”. J ISAKOS Jt Disord Orthop Sport Med. 2022;7(1):39-46. doi:10.1016/j.jisako.2021.11.001

20. Bentley G. The surgical treatment of chondromalacia patellae. J Bone Joint Surg Br. 1978;60(1):74-81. doi:10.1302/0301-620X.60B1.627583

21. Insall J.N. Intra-articular surgery for degenerative arthritis of the knee. A report of the work of the late K. H. Pridie. J Bone Joint Surg Br. 1967;49(2):211-228.

22. Johnson L.L. Arthroscopic abrasion arthroplasty historical and pathologic perspective: present status. Arthrosc J Arthrosc Relat Surg Off Publ Arthrosc Assoc North Am Int Arthrosc Assoc. 1986;2(1):54-69. doi:10.1016/s0749-8063(86)80012-3

23. Steadman J.R., Rodkey W.G., Rodrigo J.J. Microfracture: surgical technique and rehabilitation to treat chondral defects. Clin Orthop Relat Res. 2001;(391 Suppl):S362-9. doi:10.1097/00003086-200110001-00033

24. Gill T.J., McCulloch P.C., Glasson S.S., Blanchet T., Morris E.A. Chondral defect repair after the microfracture procedure: a nonhuman primate model. Am J Sports Med. 2005;33(5):680-685. doi:10.1177/0363546504271744

25. Gobbi A., Nunag P., Malinowski K. Treatment of full thickness chondral lesions of the knee with microfracture in a group of athletes. Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc. 2005;13(3):213-221. doi:10.1007/s00167-004-0499-3

26. Schuette H.B., Kraeutler M.J., Schrock J.B., McCarty E.C. Primary Autologous Chondrocyte Implantation of the Knee Versus Autologous Chondrocyte Implantation After Failed Marrow Stimulation: A Systematic Review. Am J Sports Med. 2021;49(9):2536-2541. doi:10.1177/0363546520968284

27. Seewoonarain S., Ganesh D., Perera E. et al. Scaffoldassociated procedures are superior to microfracture in managing focal cartilage defects in the knee: A systematic review & metaanalysis. Knee. 2023;42:320-338. doi:10.1016/j.knee.2023.04.001

28. Abraamyan T., Johnson A.J., Wiedrick J., Crawford D.C. Marrow Stimulation Has Relatively Inferior Patient-Reported Outcomes in Cartilage Restoration Surgery of the Knee: A Systematic Review and Meta-analysis of Randomized Controlled Trials. Am J Sports Med. 2022;50(3):858-866. doi:10.1177/03635465211003595

29. Hoburg A., Niemeyer P,. Laute V. et al. Matrix-Associated Autologous Chondrocyte Implantation with Spheroid Technology Is Superior to Arthroscopic Microfracture at 36 Months Regarding Activities of Daily Living and Sporting Activities after Treatment. Cartilage. 2021;13(1_suppl):437S-448S. doi:10.1177/1947603519897290

30. Hinckel B.B., Thomas D., Vellios E.E. et al. Algorithm for Treatment of Focal Cartilage Defects of the Knee: Classic and New Procedures. Cartilage. 2021;13(1_suppl):473S-495S. doi:10.1177/1947603521993219

31. van Tuijn I.M., Emanuel K.S., van Hugten P.P.W., Jeuken R., Emans P.J. Prognostic Factors for the Clinical Outcome after Microfracture Treatment of Chondral and Osteochondral Defects in the Knee Joint: A Systematic Review. Cartilage. 2023;14(1):5-16. doi:10.1177/19476035221147680

32. Menche D.S., Frenkel S.R., Blair B. et al. A comparison of abrasion burr arthroplasty and subchondral drilling in the treatment of full-thickness cartilage lesions in the rabbit. Arthrosc J Arthrosc Relat Surg Off Publ Arthrosc Assoc North Am Int Arthrosc Assoc. 1996;12(3):280-286. doi:10.1016/s0749-8063(96)90059-6

33. Gill T.J., Asnis P.D., Berkson E.M. The treatment of articular cartilage defects using the microfracture technique. J Orthop Sports Phys Ther. 2006;36(10):728-738. doi:10.2519/jospt.2006.2444

34. Gill T.J. The treatment of articular cartilage defects using microfracture and debridement. Am J Knee Surg. 2000;13(1):33-40.

35. Andriolo L., Merli G., Filardo G., Marcacci M., Kon E. Failure of Autologous Chondrocyte Implantation. Sports Med Arthrosc. 2017;25(1):10-18. doi:10.1097/JSA.0000000000000137

36. Arøen A., Løken S., Heir S. et al. Articular cartilage lesions in 993 consecutive knee arthroscopies. Am J Sports Med. 2004;32(1):211-215. doi:10.1177/0363546503259345

37. Сampbell C.J., Ishida H., Takashi H. The transplantation of articular cartilage. J. Bone Joint Surg. (Am.). 1963;45(1):579-590.

38. French M.M., Rose S., Canseco J., Athanasiou K.A. Chondrogenic differentiation of adult dermal fibroblasts. Ann Biomed Eng. 2004;32(1):50-56. doi:10.1023/b:abme.0000007790.65773.e0

39. Redondo M.L., Beer A.J., Yanke A.B. Cartilage Restoration: Microfracture and Osteochondral Autograft Transplantation. J Knee Surg. 2018;31(3):231-238. doi:10.1055/s-0037-1618592

40. Guzman A.J., Dela Rueda T., Rayos Del Sol S.M. et al. Arthroscopic Osteochondral Autograft Transfer System Procedure of the Lateral Femoral Condyle with Donor-Site Backfill Using Osteochondral Allograft Plug. Arthrosc Tech. 2021;10(12):e2683-e2689. doi:10.1016/j.eats.2021.08.012

41. Bobić V. Arthroscopic osteochondral autograft transplantation in anterior cruciate ligament reconstruction: a preliminary clinical study. Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc. 1996;3(4):262-264. doi:10.1007/BF01466630

42. Hangody L., Ráthonyi G.K., Duska Z., Vásárhelyi G., Füles P., Módis L. Autologous osteochondral mosaicplasty. Surgical technique. J Bone Joint Surg Am. 2004;86-A Suppl:65-72.

43. Di Martino A., Silva S., Andriolo L. et al. Osteochondral autograft transplantation versus autologous bone-cartilage paste grafting for the treatment of knee osteochondritis dissecans. Int Orthop. 2021;45(2):453-461. doi:10.1007/s00264-020-04804-6

44. Agneskirchner J.D., Brucker P., Burkart A., Imhoff A.B. Large osteochondral defects of the femoral condyle: press-fit transplantation of the posterior femoral condyle (MEGAOATS). Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc. 2002;10(3):160-168. doi:10.1007/s00167-001-0259-6

45. Chahla J., Nitri M., Civitarese D., Dean C.S., Moulton S.G., LaPrade R.F. Anatomic Double-Bundle Posterior Cruciate Ligament Reconstruction. Arthrosc Tech. 2016;5(1):e149-56. doi:10.1016/j.eats.2015.10.014

46. Branam G.M., Saber A.Y. Osteochondral Autograft Transplantation. In: ; 2025.

47. Matthews J.R., Brutico J.M., Abraham D.T.et al. Differences in Clinical and Functional Outcomes Between Osteochondral Allograft Transplantation and Autologous Chondrocyte Implantation for the Treatment of Focal Articular Cartilage Defects. Orthop J Sport Med. 2022;10(2):23259671211058424. doi:10.1177/23259671211058425

48. Zouzias I.C., Bugbee W.D. Osteochondral Allograft Transplantation in the Knee. Sports Med Arthrosc. 2016;24(2):79-84. doi:10.1097/JSA.0000000000000109

49. Davidson P.A., Rivenburgh D.W., Dawson P.E., Rozin R. Clinical, histologic, and radiographic outcomes of distal femoral resurfacing with hypothermically stored osteoarticular allografts. Am J Sports Med. 2007;35(7):1082-1090. doi:10.1177/0363546507299529

50. Grande D.A., Pitman M.I., Peterson L., Menche D., Klein M. The repair of experimentally produced defects in rabbit articular cartilage by autologous chondrocyte transplantation. J Orthop Res Off Publ Orthop Res Soc. 1989;7(2):208-218. doi:10.1002/jor.1100070208

51. Brittberg M., Lindahl A, Nilsson A., Ohlsson C., Isaksson O., Peterson L. Treatment of deep cartilage defects in the knee with autologous chondrocyte transplantation. N Engl J Med. 1994;331(14):889-895. doi:10.1056/NEJM199410063311401

52. Brittberg M., Tallheden T., Sjögren-Jansson B., Lindahl A., Peterson L. Autologous chondrocytes used for articular cartilage repair: an update. Clin Orthop Relat Res. 2001;(391 Suppl):S337-48. doi:10.1097/00003086-200110001-00031

53. Migliorini F., Eschweiler J., Götze C., Driessen A. Tingart M, Maffulli N. Matrix-induced autologous chondrocyte implantation (mACI) versus autologous matrix-induced chondrogenesis (AMIC) for chondral defects of the knee: a systematic review. Br Med Bull. 2022;141(1):47-59. doi:10.1093/bmb/ldac004

54. Kramer J., Böhrnsen F., Lindner U., Behrens P., Schlenke P., Rohwedel J. In vivo matrix-guided human mesenchymal stem cells. Cell Mol Life Sci. 2006;63(5):616-626. doi:10.1007/s00018-005-5527-z

55. Delcogliano M., de Caro F., Scaravella E., Ziveri G. De Biase C.F., Marotta D. et al. Use of innovative biomimetic scaffold in the treatment for large osteochondral lesions of the knee. Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc. 2014;22(6):1260–9. doi: 10.1007/s00167-013-2717-3

56. de Queiroz A.A.B., Debieux P., Amaro J., Ferretti M., Cohen M. Hydrogel implant is as effective as osteochondral autologous transplantation for treating focal cartilage knee injury in 24 months. Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc. 2018;26(10):2934–41. doi: 10.1007/s00167-018-4834-5