Современный взгляд на диагностику и консервативное лечение артроза коленных суставов

2013.Новосибирск ...

ВВЕДЕНИЕ
.АКТУАЛЬНОСТЬ ПРОБЛЕММЫ
ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА ПО ПРОБЛЕМЕ ДИАГНОСТИКИ И ЛЕЧЕНИЯ
АРТРОЗА КОЛЕННОГО СУСТАВА.
ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1. Общая характеристика клинического материала.
2.2.Методы исследования.
2.2.1. Клиническо-рентгенологическое обследование пациентов.
2.2.2. МРТ исследование.
2.2.3. Статистический метод.
2.2.4. Морфологическое исследование ткани.
ГЛАВА 3. ИЗУЧЕНИЕ МОРФОБИОХИМИЧЕСКИХ ИЗМЕНЕНИЙ ТКАНЕЙ СУСТАВА В НОРМЕ И ПРИ
ДЕФОРМИРУЮЩЕМ АРТРОЗЕ.
3.1. Характеристика контрольной группы.
3.2. Характеристика группы идиопатического артроза.
3.3. Характеристика группы посттравматического артроза.
3.4. Характеристика группы артроза при ревматоидном полиартрите.
3.5. Обсуждение полученных данных.
ГЛАВА 4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТАКТИКИ ЛЕЧЕНИЯ БОЛЬНЫХ.
ГЛАВА 5. РЕЗУЛЬТАТЫ КОНСЕРВАТИВНОГО ЛЕЧЕНИЯ.
РЕЗУЛЬТАТЫ.
ВЫВОДЫ

Особенностью рассматриваемой проблемы является то обстоятельство, что до настоящего времени в клинической практике наблюдается несвоевременность и несовершенство диагностики травматических, дегенеративно-дистрофических, системных и диспластических заболеваний суставов, что, согласно данным сводной статистики, приводит в 47-60% случаев к неправильному лечению поражений сустава и эффективна только в начальных стадиях заболевания, в остальных же случаях она дает нестойкий эффект и не способна остановить прогрессирование болезни [62, 123, 196]. Конечным итогом подобного лечения является развитие деформирующего артроза сустава [20]. В результате у лиц молодого возраста возникают показания к выполнению эндопротезирования, что является не лучшим вариантом исхода заболевания сустава.
Все выше изл оженное и явилось основанием для проведения данного исследования, так как лечение больных деформирующим артрозом является не только медицинской, но и важной социальной задачей.

На II стадии высота суставного хряща снижена, патологический крыловидные складки, синовит (рис. 14), На III стадии МРТ не проводилось.
Рис. 14. MPT картина гонартроза II ст.
При артроскопии на I стадии хондромаляция хряща I ст. с поверхностными трещинами или без них, на II стадии хондромаляция II ст., поверхностная, четко обрисованная фрагментация хряща, трещины до половины глубины слоя хряща, с образованием эрозии, но кортикальная пластинка закрыта суставным хрящом. На III стадии эрозия хряща до кортикальной пластинки любого размера,
При проведении морфологического исследования на III стадии: макроскопически - головка бедра грибовидной или скошено-грибовидной формы, в центрально-латеральной области хрящ резко истончен, местами прерывается, поверхность шероховатая, тусклая. В остальныхотделах хрящ сохранен, в центрально-медиальной области утолщен, с "наплывами". По краю головки наблюдаются разрастания в виде валика или возвышений различной формы. На продольном разрезе в центрально- латеральной области кость резко уплотнена, имеет гомогенный вид. Костный мозг желто-розового цвета, встречаются различного размера кисты, заполненные желеобразным содержимым. Синовиальные оболочки утолщены, плотные, на суставной поверхности крупные сосочковые разрастания.
Микроскопически хрящевая ткань на поверхности сустава распределена неравномерно. В центрально-латеральной области наблюдается истончение хрящевого покрова, прерывание его и обнажение костных трабекул. Обнаженные костные трабекулы резко утолщены, суставная поверхность гладкая, костномозговые каналы сужены (рис.!5).
Рис. 15. Суставная поверхность представлена субхондралъной костной тканью. Окр. гематоксилином и эозином хЮО.
Костные балки эозинофильно окрашены, равномерно слабо ШИК- позитивны. Цитоплазма остеоцитов умеренно альциан-позитивна, содержит умеренное количество гранул гликогена. В межбалочном пространстве наблюдается пролиферация остеогенной ткани с формированием очагов хрящевой ткани, молодых костных балок, клеточно - волокнистой соединительной ткани богатой сосудами. В центрально- латеральной области сустава в субхондральной зоне встречаются кистозные полости различного размера, в основном без выстилки.
В центрально-медиальной области хрящ сохранен, резко утолщен. На поверхности бесклеточная пластинка полностью разрушена, наблюдаются очаги поверхностного расщепления матрикса и неглубокие узуры.
Поверхностная зона хряща неравномерной толщины, в направлении к краю сустава расширяется. Лакуны вытянутые, эллиптической формы содержат 1-2 хондроцита, в некоторых клетках ядра пикнотичны. Цитоплазма хондроцитов альциан-негативна и только в редких клетках обнаруживается слабое окрашивание. Аналогичные данные получены при реакции метахромазии при значении рН-3,0. В хондроцитах выявляется следовая в виде редких гранул активность НАД -, НАДФ- диафораз и а- ГФДГ, низкую активность глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы. В цитоплазме единичных хондроцитов определяются редкие гранулы гликогена (ТТТИК- реакция контроль амилазой). В большинстве клеток выявляется умеренная активность кислой фосфатазы. Матрикс поверхностной зоны слабо эозинофилен, гомогенно умеренно ШИК-позитивен. Реакция с альциановым синим и с толуидиновым синим (рН-3,0) бледная как в матриксе, так и в цитоплазме хондроцитов.
Переходная зона в разных участках выглядит неодинаково: в основном резко расширена и занимает около 2/3 толщины хряща; в других участках значительно сужена. В округлых, чаще эллиптической формы лакунах определяется одна, реже две-три клетки. Клетки располагаются в матриксе нерегулярно и беспорядочно, встречаются пустые лакуны (рис.16). В глубоких отделах переходной зоны хондроциты формируют крупные изогенные группы (по 4-5 клетки в одной лакуне). В большинстве таких изогенных групп одна - две клетки в апоптозе (определяется резко очерченный уплотненный ядерный хроматин, прижатый к внутренней поверхности ядерной мембраны). В сохранившихся изогенных группах удается увидеть клетки с хорошо контурированным ядром и базофильной цитоплазмой. В этих хондроцитах выявляется умеренная активность НАД, НАДФ-диафораз. В клетках с относительно базофильной и вакуолизированной цитоплазмой, имеет место пикноз и фрагментация ядер, надо полагать по типу апоптоза. Вместе с тем встречаются клетки с базофильной цитоплазмой. В цитоплазме большинства хондроцитов обнаружена умеренная или высокая активность кислой фосфатазы. ШИК- реакция (контроль амилазой) - цитоплазма большинства хондроцитов этой зоны бледная, гликоген в виде мелких редких глыбок расположен приядерно.
хЮО.
Матрикс в верхних отделах переходной зоны бледно эозинофилен, с очагами разволокнения и трещин. В более глубоких слоях наблюдается умеренная базофилия вокруг лакун и в цитоплазме хондроцитов. ШИК- реакция выявляет неравномерное окрашивание матрикса, с усилением в зонах разволокнения (рис.17).
Реакция с альциановым синим в верхних отделах межтерриториального матрикса переходной зоны слабо позитивна; и умеренно позитивна в территориальном матриксе (рис. 18).
Рис. 17. Единичные гранулы гликогена и дистрофические изменения в хондроцитах суставного хряща. ШИК-реакциях 100.
В глубоких отделах переходной зоны реакции с альциановым и толуидиновым синим (рН-3,0) в виде отдельных у-метахроматичных очагов. В зонах дистрофии реакции интенсивны (феномен Насонова- Александрова). На фоне базофилии видны разной степени зрелости волокнистые структуры, располагающиеся перпендикулярно поверхности сустава.
Зона колонковых структур, сохранена, выражена неравномерно, с тенденцией к сужению. Лакуны содержат 2-4, реже по 5-6 клеток, встречаются одноклеточные и пустые лакуны. Большинство хондроцитов с мелкими базофильными ядрами и небольшой, чаще смещенной зоной цитоплазмы. ШИК-реакция (контроль амилазой) выявляет интенсивное окрашивание ядер и ШИК-негативное окрашивание цитоплазмы. В большинстве хондроцитов определяется умеренная или низкая активность НАД-, НАДФ-диафораз, низкая активность а-ГФДГ и высокая активность кислой фосфатазы. В крупных колонковых структурах выявляются клетки с пикнотично измененными ядрами и апоптозные тельца.
Матрикс зоны колонковых структур эозинофилен с умеренной базофилией вокруг клеточных лакун, интенсивно ШИК-позитивен. Окраска альциановым толуидиновым синим (рН-3,0) межтерриториального матрикса выявляет неравномерное слабо­позитивное окрашивание с негативными очагами в территориальных зонах.
По краю головки бедра строение хряща гетерогенно. В ряде случаев поверхностная зона хряща резко утолщена, представлена многорядно расположенными вытянутыми клетками напоминающие фибробласты. В некоторых случаях наблюдается нарастание со стороны синовиальной оболочки фиброзно-сосудистой ткани покрытой одним-двумя рядами синовиоцитов (рис. 19).
Матрикс поверхностной зоны гомогенен, альциан-негативен, и ШИК- позитивен. Клетки вытянутой формы ядра палочковидные. Глубже деление на зоны в хряще нарушено. Клетки располагаются в матриксе неравномерно по одиночке, редко формируют мелкие изогенные группы (поЗ-4клетки), в глубине встречаются единичные колонковые структуры, содержащие 2-3 хондроцита в одной лакуне. Хондроциты с мелкими гиперхромными ядрами, часть пикнотично сморщены, цитоплазма слабо базофильная. Встречаются бесклеточные лакуны. В клетках определяется низкая активность НАД-Н, НАДФ-диафораз, низкая активность а-ГФДГГ, умеренная или высокая активность кислой фосфатазы. Матрикс эозинофилен со слабой базофилией вокруг изогенных групп. Реакция с толуидиновым синим при рН - 4,0 и 3,0 слабо окрашивает матрикс. Матрикс умеренно ШИК-позитивен.
В других случаях по краю хряща наблюдаются разрастание ткани гетерогенной по своему составу. Она включает в себя участки построенные из радиально и хаотично расположенных клеток соответствующие гиалиновому хрящу; участки фиброзного хряща состоящего из мелких звездчатых клеток; участки фиброзного синовиального паннуса. В территориальном и межтерриториальном матриксе при окраске толуидиновым синим определяется неравномерное распределение протеогликанов и гликозаминогликанов.
К суставному хрящу прилежит костная ткань, которая, однако, не формирует сплошного субхондрального слоя. Между балками и формирующейся костью имеются сосудистые каналы внедряющиеся в суставной хрящ, вокруг каналов образуется молодая костная ткань. Внутри некоторых костно-мозговых пространств видна некротизиро ванная костная ткань. Костная ткань в состояние перестройки костные балки тонкие, костный мозг замещен жировой тканью.
При гистологическом исследовании биоптатов синовиальной оболочки выделено две разновидности повреждений.
При первом типе изменений толщина синовиальной оболочки - 354,55 ± 0,89мкм. На поверхности синовиальные клетки располагаются в 1-2 ряда, ядра овально-уплощенной формы, цитоплазма вытянутая, клетки расположены параллельно поверхности оболочки, напоминают фибробласты. Толщина слоя синовиоцитов составляет 42,33 ± 0,51мкм. На этом фоне наблюдаются очаги пролиферации синовиоцитов с формированием псевдомногослойных структур (рис. 20). Граница между ними стерта. Отмечается умеренная очаговая пролиферация синовиоцитов в основное вещество покровного слоя.
Пролиферирующие синовиоциты по размеру крупнее обычных и характеризуются функциональной активностью: в них выявляется умеренное количество гиалуроновой кислоты (окраска толуидиновым синим при рн-4,6), высокая активность НАД-, НАДФ-диафораз и а-ГФДГ, усиление активности глюкозо-6-фосфотазы и кислой фосфатазы с низкой до умеренной.
В покровном слое в толще пролиферирующих синовиоцитов встречаются мелкие кальцификаты, с потенцией к формированию внутрисуставных тел.
Характерной чертой, при первом типе изменений, является умеренная гиперплазия ворсин (рис.21). Гиперпластические процессы сопровождаются очаговой пролиферацией клеток как на поверхности ворсин (до 7-8 слоев) так и в глубине, где эти клетки имеют округлую форму и центрально расположенное крупное ядро. В строме ворсинок наблюдаются очаги пролиферации фибробластов и фиброцитов. Коллагеновые волокна расположены рыхло, слабо фуксинофильны (окраска по Ван-Гизону).
Сосуды располагаются неравномерно. В одних ворсинах капилляры сильно извиты, сближены друг к другу, стенки сосудов резко утолщены, гомогенизированы, эндотелий уплощен, просвет капилляров сужен, местами облитерирован. Рядом располагаются ворсины с бессосудистой стромой. В целом в строме ворсинок число сосудов увеличено.
Основное вещество покровного слоя местами уплотнено. Поверхностная капиллярная сеть распределена неравномерно: бессосудистые поля чередуются с полями содержащими не извитые капилляры. Отмечается удаление сосудов от поверхности синовиальной мембраны. Единичные капилляры расположены вблизи кроющих клеток. Стенки большинства сосудов утолщены, некоторые с облитерацией просвета (рис.22). Перикапиллярно расположены лимфатические сосуды, некоторые с кистознорасширенными просветами.
Исследование путей гемо- и лимфомикроциркуляции синовиальной мембраны при первом типе изменений выявило, что из-за утолщения покровного слоя не определяются локальные истончения синовиальной мембраны - "люки". Артериолы поверхностной кровеносной сети незначительно сужены, обнаруживается локальный спазм, соответствующий расположению миоцитов. В стенках артериол наблюдается пролиферация миоцитов. В стенках венул, посткапилляров, и около лимфатических капилляров и посткапилляров определяется увеличение количества адвентициальных клеток и волокнистых структур. Вокруг сосудов выявляется большое количество фиброцитов, отростки которых приобретают по отношению к сосудам различную ориентацию. Вокруг многих сосудов формируются своеобразные "муфты", состоящие из концентрически расположенных волокон. Вследствие увеличения количества и уплотнения соединительнотканных волокон меняются гемато-лимфатические взаимоотношения: наблюдается отдаление кровеносных и лимфатических сосудов друг от друга и увеличение глубины залегания кровеносных и лимфатических капилляров.
В основном веществе покровного слоя наблюдается умеренная периваскулярная лимфоплазмоцитарная инфильтрация (рис.23).
В строме покровного слоя преимущественно перикапиллярно встречаются мелкие скопления гемосидерофагов. В периваскулярной области в умеренном количестве наблюдаются тучные клетки, интенсивно окрашивающиеся по Гимзе. В большинстве клеток отчетливо видна базофильная зернистость, а часть тучных клеток находится в состоянии дегрануляции.
В коллагеново-эластических слоях волокна утолщены, плотные, стенки сосудов артериального и венозного типа гипертрофированы. Периваскулярно располагается умеренное количество мононуклеарных клеток (лимфоциты и плазмоциты).
При второй разновидности повреждения наблюдаются выраженная гипертрофия синовиальной оболочки: толщина синовиальной оболочки 418,53 ± 1,43 мкм, что на 84% больше, чем при первом типе изменений. Покровный слой значительно утолщен, составляет 78,72 ± 0,45мкм. Кроющие синовиоциты расположены по 3-8 рядов. Ядра клеток овально- округлой формы, граница между клетками стерта. Гиперпластические процессы наблюдаются как в самой оболочке, так и на поверхности гипертрофированных ворсин. Отмечается умеренная очаговая пролиферация синовиоцитов в основное вещество покровного слоя. Пролиферирующие синовиоциты по размеру крупнее обычных и характеризуются функциональной активностью: в них выявляется у- метахромазия (окраска толуидиновым синим при рн-4,6). Активность НАД-, НАД-Н-диафораз и а-ГФДГ, а так же глюкозо-6-фосфотазы достаточно высокая, о чем свидетельствовало увеличение гранулярных структур в цитоплазме этих клеток. Гранулы кислой фосфатазы выявлялись в умеренном количестве.
В строме кроющего слоя определялась пролиферация фибробластов и фиброцитов.
Исследование путей гемо- и лимфомикроциркуляции синовиальной мембраны при втором типе изменений выявило, что в составе поверхностной сосудистой сети определялись, наряду с расширенными, и суженные капилляры. Многие капилляры извилисты. Часть капилляров располагалась непосредственно под кроющими синовиоцитами, но из-за выраженной пролиферации кроющих клеток не определялись бывшие локальные истончения синовиальной мембраны — "люки". У начала, на протяжении и у места впадения в последующие звенья и слияния с одноименными сосудами наблюдались локальные расширения посткапилляров и венул. Обнаруживались микроварикозы, венозные "озера" и "лакуны". Выявилось большое количество межвенулярных анастомозов. Наблюдается извилистость венул и посткапилляров. Лимфатические микрососуды синовиальной мембраны - капилляры и посткапилляры - имели общие и локальные расширения, наблюдаются признаки сближения и контактирования с путями оттока крови, формирование боковых выпячиваний.
Однако, вследствие утолщения покровного слоя синовиальной мембраны, наблюдается отдаление поверхностной ячеистой сети и слепо начинающихся отростков лимфатических капилляров от полости сустава. Стенки сосудов отечные, с набухшим эндотелием. Вокруг сосудов располагались кистозно-расширенные лимфатические сосуды.
В стенках сосудов основного вещества синовиальной оболочки наблюдалась инфильтрация из лимфоцитов и плазмоцитов. Отмечалась периваскулярная преимущественно лимфоплазмоцитарная инфильтрация умеренная и выраженная с формированием периваскулярных "муфт" (рис.24) и фолликулоподобных структур со светлыми центрами размножения (рис.25).
Встречались тучные клетки, располагающиеся в одиночку или группами. Цитоплазма тучных клеток интенсивно окрашивается по Гимза, часть клеток дегранулированы.
Синовиальная жидкость на первой стадии заболевания имеет соломенный цвет, прозрачна, с высокой степенью вязкости.
На второй и третей степени артроза синовиальная жидкость теряет свою вязкость. Цвет синовиальной жидкости может приобретать оттенки от светло-соломенного до светло-коричневого. При третьей степени артроза отмечается помутнение синовиальной жидкости, с мелкими фрагментами хрящевой ткани.
Исследования структурных компонентов сустава (синовиальной жидкости и хряща) выявили значительные изменения в качественном и количественных соотношений ГАГ (таб. 4 и 5, рис. 26) и агрегированности молекул протеогликанов (рис. 27, 28 и 29) На I стадии идиопатического артроза биохимическое и морфо-гистологическое исследование хрящевой ткани не проводилось в связи с невозможностью забора клинического материала.
Таблица 4.
Биохимический анализ гликозаминогликанов хрящевой ткани на
различных стадиях идиопатического артроза
Таблица 5.
Биохимический анализ гликозаминогликанов синовиальной жидкости на различных стадиях идиопатического артроза
Биохимические показатели синовиальной жидкости
200 150 100 50 О
контроль I стадия II стадия III стадия
• 1 Уроновые кислоты Галактоза —Су/ъфатиров энные ГАГ
Рис. 26. Динамика биохимических показателей хрящевой ткани и синовиальной жидкости на разных стадиях идиопатического артроза, в%
1 2
Рис. 28. Электрофорез хрящевой ткани и синовиальной жидкости при II стадии идиопатического артроза 1. хрящевой ткани, 2. синовиальной жидкости;
А - высокополимеризованная фракция; Б - низкополимеризованная фракция; В - гиалуроновая кислота
А - высокополимеризованная фракция; Б - низкополимеризованная фракция; В -гиалуроновая кислота
Проведя исследование мы получили в хрящевой ткани:
количество уроновых кислот на каждой стадии заболевания достоверно отличалось от нормального: на II стадии заболевания их количество превышает контрольные значения, на III стадии их количество резко снижено (28,9%);
такая же динамика изменений характеризует количество галактозы: на II стадии приближено к нормальным значениям (108%). При дальнейшем развитии артроза количество галактозы снижаться и в хряще больных с III стадией артроза ее количество составляет 35,8%;
в целом количество протеогликанов в хряще снижается с увеличением стадии заболевания, что иллюстрируется динамикой изменения сульфатированных ГАГ (Эгаг), которые снижаются с II по III стадия заболевания до 58%;
особо надо подчеркнуть изменение соотношений хондроитинсульфата и кератансульфата, количество которых характеризует содержание уроновых кислот и галактозы: если на ранней стадии заболевания относительное количество хондроитинсульфата в хряще выше контрольных значений, то в хряще с III стадией дегенеративного процесса преобладает КС;
отношение количества сульфатированных ГАГ к общему количеству ГАГ в хряще, фактически, отражает плотность распределения сульфатных групп в цепях ГАГ. На разных стадиях гонартроза это соотношение варьирует: вначале заболевания оно ниже контрольного уровня (38,5%), а на III стадии достигает 161,2%.
Анализируя показатели изменения синовиальной жидкости мы выявили следующие закономерности:
количество уроновых кислот в синовиальной жидкости значительно отличается на каждой стадии заболевания от нормального: на I стадии заболевания их количество составляет 65%, на II и III стадии снижение количества уроновых кислот продолжается до 30%;
динамика изменений количества галактозы характеризует следующим: на I стадии оно снижается до 37,5%, на второй стадии уровень увеличивается, но сохраняется низким (58,8%), и к III стадии артроза ее количество составляет 150% от контрольных значений;
сульфатированные ГАГ синовиальной жидкости снижаются на I (58,3%) и на II (27,5%) стадии. Некоторое увеличение сульфатированных гликозаминогликанов происходит на третьей стадии заболевания, но их уровень остается на уровне 40,8%;
соотношений хондроитинсульфата и кератансульфата, повторяет динамику изменений в хрящевой ткани. На ранней стадии заболевания количество ХС в хряще выше контрольных значений, на III стадии дегенеративного процесса значительно преобладает КС.
Таким образом: