Материалы, используемые для пластики связок коленного сустава

Приведен обзор научной литературы в области производства трансплантатов, предназначенных для хирургической реконструкции разрыва связок. Для лечения разрыва связок в реконструктивно-пластической хирургии применяются синтетические имплантаты, аутологичные и аллогенные трансплантаты тканевых доноров. Преимуществом синтетических имплантатов является возможность их регулярного производства в стерильных условиях, а также обеспечения заданных механических характеристик и высокой биосовместимости. Однако синтетические имплантаты заметно повышают риск синовитов и других осложнений, не замещаются собственной тканью, не обладают способностью к репарации. Аутологичные трансплантаты связок могут быть получены из многих анатомических структур, не вызывают иммунологических осложнений, способны к нормальному и быстрому приживлению, лигаментизации. При этом происходит травмирование донорской области и высок риск повреждения ветвей нервов, увеличивается время операции, в некоторых случаях формируется неблагоприятный косметический эффект. Использование аутологичных трансплантатов также может быть ограничено анатомическими особенностями пациента. Использование аллогенного материала позволяет заранее готовить трансплантаты нужного размера. В настоящее время использование аллотрансплантатов связок заметно ограничено из-за отсутствия адекватных методик длительного хранения и стерилизации таких трансплантатов. Сведения о влиянии известных способов стерилизации (ионизирующее облучение, химическая стерилизация) на качество трансплантатов сухожилий неоднозначны. Делается вывод о том, что для оценки сохранности сухожилий необходима комплексная диагностика биомеханических функций, структуры волокон и клеток в составе трансплантата.

1. Дейкало В.П., Болобошко К.Б. Структура травм и заболеваний коленного сустава. Новости хирургии. 2007;15(1):26–31.

2. Миронов С.П., Маттис Э.Р., Троценко В.В. Стандартизованные исследования в травматологии и ортопедии. Москва; 2008.

3. Прохоренко В.М., Фоменко С.М., Симагаев Р.О. Хирургическое лечение нестабильности коленного сустава (обзор литературы). Современные проблемы науки и образования. Электронный научный журнал. 2016;(2):60. URL: http://www.science-education.ru/article/view?id=24240 [Дата обращения 20.07.2021]

4. Letsch R, SChmidt J, Domagk А, Каплунов О.А. К истории оперативного восстановления крестообразных связок коленного сустава. Травматология и ортопедия России. 2007;1(43):74–81.

5. Woods G. Synthetics in anterior cruciate ligament reconstruction: a review. Orthop Clin North Am. 1985;16(2):227–235. PMID: 2987770

6. Satora W, Królikowska A, Czamara A, Reichert P. Synthetic grafts in the treatment of ruptured anterior cruciate ligament of the knee joint. Polim Med. 2017;47(1):55–59. PMID: 29160630 https://doi.org/10.17219/pim/76819

7. Schindler OS. Surgery for anterior cruciate ligament deficiency: A historical perspective. Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc. 2012;20(1):5–47. PMID: 22105976 https://doi.org/10.1007/s00167-011-1756-x

8. Lin VS, Lee MC, O'Neal S, McKean J, Sung KL. Ligament tissue engineering using synthetic biodegradable fiber scaffolds. Tissue Eng. 1999;5(5):443–452. PMID: 10586100 https://doi.org/10.1089/ten.1999.5.443

9. James R, Toti US, Laurencin CT, Kumbar SG. Elecrospun nanofibrous scaffolds for engineering soft connective tissues. Methods Mol Biol. 2011;726:243– 258. PMID: 21424454 https://doi.org/10.1007/978-1-61779-052-2_16

10. Dericks G. Ligament advanced reinforcement system anterior cruciate ligament reconstruction. Operat Techniq Sports Med. 1995;3(3):187–205. https://doi.org/10.1016/s1060-1872(95)80009-3

11. Parchi PD, Gianluca C, Dolfi L, Baluganti A, Nicola P, Chiellini F, et al. Anterior cruciate ligament reconstruction with LARS artificial ligament results at a mean follow-up of eight years. Int Orthop. 2013;37(8):1567–1574. PMID: 23812539 https://doi.org/10.1007/s00264-013-1917-2

12. Iliadis DP, Bourlos DN, Mastrokalos DS, Chronopoulos E, Babis GC. LARS artificial ligament versus ABC purely polyester ligament for anterior cruciate ligament reconstruction. Orthop J Sports Med. 2016;4(6):2325967116653359. PMID: 27453894 https://doi.org/10.1177/2325967116653359

13. Завгородний Н.В., Коловертнов Д.Е., Невзоров А.М., Сергеев С.В., Федорук Г.В. Эндопротез для замещения поврежденных связок и сухожилий. Патент 2289361 RU A61F 2/08 (2006.01). N 2005138415/14. Заявл. 12.12.2005; опубл. 20.12.2006. Бюл. 35.

14. Королев А.Ф., Федорук Г.В., Голева А.В., Шестаков Д.Ю., Бровкин С.С., Невзоров А.М. Современные технологии в эндопротезировании передней крестообразной связи коленного сустава. Медицинская помощь. 2009;(1):42–44.

15. Cerulli G, Placella G, Sebastiani E, Tei MM, Speziali A, Manfreda F. ACL reconstruction: choosing the graft. Joints. 2013;1(1):18–24. PMID: 25606507

16. Кожевников Е.В., Баженов П.А. Сухожилие длинной малоберцовой мышцы как аутотрансплантат для реконструкции связочного аппарата коленного сустава при его нестабильности. Травматология и ортопедия России. 2011;4(62):108–113.

17. Li S, Chen Y, Lin Z, Cui W, Zhao J, Su W. A systematic review of randomized controlled clinical trials comparing hamstring autografts versus bonepatellar tendon-bone autografts for the reconstruction of the anterior cruciate ligament. Arch Orthop Trauma Surg. 2012;132(9):1287–1297. PMID: 22661336 https://doi.org/10.1007/s00402-012-1532-5

18. Erdogan F, Aydingoz O, Kesmezacar H, Erginer R. Calcification of the patellar tendon after ACL reconstruction. Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc. 2004;12(4):277–279. PMID: 14767639 https://doi.org/10.1007/s00167-003-0424-1

19. Корнилов Н.В., Гряхнухин Э.Г. (ред.) Травматология и ортопедия: руководство для врачей: в 4-х т. Санкт-Петербург: Гиппократ; 2006. Т. 3. с. 284–312.

20. Корнилов Н.В., Грязнухин Э.Г. Осташко В.И., Редько К.Г. Травматология: краткое руководство для практических врачей. Санкт-Петербург: Гиппократ; 1999.

21. Кузнецов И.А., Фомин Н.Ф., Шулепов Д.А., Салихов М.Р. Современные подходы к хирургическому лечению хронической задней нестабильности коленного сустава: (обзор литературы). Травматология и ортопедия России. 2015;1(75):95–105. https://doi.org/10.21823/2311-2905-2015-0-1-95-105

22. Сластинин В.В., Файн А.М., Ваза А.Ю. Использование трансплантата из сухожилий подколенных мышц для пластики передней крестообразной связки (преимущества, проблемы и пути их решения). Трансплантология. 2017;9(4):317–324. https://doi.org/10.23873/2074-0506-2017-9-4-317-324

23. Hulet C, Sonnery-Cottet B, Stevenson C, Samuelsson K, Laver L, Zdanowicz U, et al. The use of allograft tendons in primary ACL reconstruction. Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc. 2019;27(6):1754–1770. PMID: 30830297 https://doi.org/10.1007/s00167-019-05440-3

24. Rai S, Jin SY, Rai B, Tamang N, Huang W, Liu XZ, et al. A single bundle anterior cruciate ligament reconstruction (ACL-R) using hamstring tendon autograft and tibialis anterior tendon allograft: a comparative study. Curr Med Sci. 2018;38(5):818–826. PMID: 30341515 https://doi.org/10.1007/s11596-018-1948-4

25. Caborn DNM, Selby JB. Allograft anterior tibialis tendon with bioabsorbable interference screw fixation in anterior cruciate ligament reconstruction. Arthroscopy. 2002;18(1):102–105. PMID: 11774151 https://doi.org/10.1053/jars.2002.25262

26. Zhou M, Zhang N, Liu X, Li Y, Zhang Y, Wang X. Tendon allograft sterilized by peracetic acid/ethanol combined with gamma irradiation. J Orthop Sci. 2014;19(4):627–636. PMID: 24733182 https://doi.org/10.1007/s00776-014-0556-9

27. Tisherman R, Wilson K, Horvath A, Byrne K, De Groot J, Musahl V. Allograft for knee ligament surgery: an American perspective. Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc. 2019;27(6):1882–1890. PMID: 30888445 https://doi.org/10.1007/s00167-019-05425-2

28. Andriolo L, Filardo G, Kon E, Ricci M, Della Villa F, Della Villa S, et al. Revision anterior cruciate ligament reconstruction: clinical outcome and evidence for return to sport. Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc. 2015;23(10):2825–2845. PMID: 26202138 https://doi.org/10.1007/s00167-015-3702-9

29. Arianjam A, Inacio MCS, Funahashi TT, Maletis GB. Analysis of 2019 patients undergoing revision anterior cruciate ligament reconstruction from a community-based registry. Am J Sports Med. 2017;45(7):1574–1580. PMID:28426243 https://doi.org/10.1177/0363546517700882

30. Bi C, Thoreson AR, Zhao C. The effects of lyophilization on flexural stiffness of extrasynovial and intrasynovial tendon. J Biomech. 2018;76:229–234. PMID: 29935733 https://doi.org/10.1016/j.jbiomech.2018.06.010

31. Шангина O.P., Хасанов P.A., Булгакова Л.А. Закономерности изменений структуры лиофилизированных соединительнотканных аллотрансплантатов. Вестник Оренбургского Государственного Университета. 2013;4(153):299–302.

32. Болтрукевич С.И., Богданович И.П., Калугин А.В., Кареев Б.А., Першукевич А.В., Кареев Д.Б. и др. Способ консервирования статических тканей для трансплантации в слабых растворах альдегидов: (инструкция по применению № 064-0604). Гродно: Гродненский государственный медицинский университет; 2005. URL: http://med.by/methods/pdf/064-0604. pdf [Дата обращения 20.07.2021]

33. Lee AH, Elliott DM. Freezing does not alter multiscale tendon mechanics and damage mechanisms in tension. Ann N Y Acad Sci. 2017;1409(1):85-94. PMID: 29068534 https://doi.org/10.1111/nyas.13460

34. Dziedzic-Goclawska A, Kaminski A, Uhrynowska-Tyszkiewicz I, Stachowicz W. Irradiation as a safety procedure in tissue banking. Cell Tissue Bank. 2005;6(3):201–219. PMID: 16151960 https://doi.org/10.1007/s10561-005-0338-x

35. Yusof MR, Shamsudin R, Zakaria S, Azmi Abdul Hamid M, Yalcinkaya F, Abdullah Y, et al. Electron-beam irradiation of the PLLA/CMS/β-TCP composite nanofibers obtained by electrospinning. Polymers (Basel). 2020;12(7):1593. PMID: 32709111 https://doi.org/10.3390/polym12071593

36. Fertey J, Bayer L, Grunwald T, Pohl A, Beckmann J, Gotzmann G, et al. Pathogens inactivated by low-energyelectron irradiation maintain antigenic properties and induce protective immune responses. Viruses. 2016;8(11):319. PMID: 27886076 https://doi.org/10.3390/v8110319

37. Hoburg A, Keshlaf S, Schmidt T, Smith M, Gohs U, Perka C, et al. Highdose electron beam sterilization of softtissue grafts maintains significantly improved biomechanical properties compared to standard gamma treatment. Cell Tissue Bank. 2015;16(2):219–226. PMID: 25037592 https://doi.org/10.1007/s10561-014-9461-x

38. Irani M, Lovric V, Walsh WR. Effects of supercritical fluid CO2 and 25 kGy gamma irradiation on the initial mechanical properties and histological appearance of tendon allograft. Cell Tissue Bank. 2018;19(4):603–612. PMID: 30006824 https://doi.org/10.1007/s10561-018-9709-y

39. Duarte ARC, Mano JF, Reis RL. Supercritical fluids in biomedical and tissue engineering applications: a review. Int Mat Rev. 2009;54(4):214–222.

40. Bui D, Lovric V, Oliver R, Bertollo N, Broe D, Walsh WR. Meniscal allograft sterilisation: effect on biomechanical and histological properties. Cell Tissue Bank. 2005;16(3):467–475. PMID: 25589449 https://doi.org/10.1007/s10561-014-9492-3

41. Perrut M. Sterilization and virus inactivation by supercritical fluids (a review). J Supercrit Fluids. 2012;66:359– 371. https://doi.org/10.1016/j.supflu.2011.07.007