Оценка техники медиальной парапателлярной инъекции в коленный сустав

Инъекция в коленный сустав, хотя и считается лечебной процедурой в большей части медицинского сообщества, не является такой простой процедурой для воспроизводимого и точного выполнения, как можно было бы подумать. Многие авторы подсчитали, что от 20 до более чем 30 процентов инъекций в коленный сустав не приводят к попаданию инъекций в суставную щель (6), (7), (9) (11). В ответ на сообщения о высокой частоте осложнений, связанных с внутрисуставным отложением инъекционного материала, многие авторы опубликовали различные методы, места инъекций и приемы, чтобы помочь клиницисту. Такие техники, как воздушная артрография (12)(13), техника обратного потока (7), техника треугольника (11) и другие усложнили и усложнили, казалось бы, простую процедуру.

Специфические анатомические взаимоотношения внутри коленного сустава обеспечивают более широкое окно доступа и относительно более легкий доступ для одних техник, чем для других. Кроме того, наличие гиалинового суставного хряща, гладкая, невоспроизводимая суставная поверхность, являющаяся неотъемлемой частью эффективного и безболезненного сочленения суставов, еще больше усложняет и беспокоит доступ к коленному суставу. Ятрогенное повреждение этого хряща вероятно при некоторых широко используемых методах инъекций. Повреждение суставной поверхности является анатомическим эквивалентом артритических патологических изменений в коленном суставе.

Большая часть путаницы, связанной с точной внутрисуставной инъекцией, связана с анатомическими отношениями, которым нас учат во время нашего обучения. Анатомические атласы изображают слои коленного сустава таким образом, что существует осязаемое и узнаваемое суставное пространство, в которое легко ввести иглу. Это не относится к нормальному колену, в котором нет выпота. Реальность такова, что нормальное взрослое колено имеет 2 мл синовиальной жидкости, диспергированной в виде очень тонкой пленки поверх суставного хряща. Фактически синовиальная оболочка лежит непосредственно поверх суставного хряща, и, следовательно, суставное пространство фактически является потенциальным пространством. Даже если это так, в коленном суставе есть три преобладающих области углубления, где при точном размещении иглы может быть создано это потенциальное пространство. Этими тремя областями являются межблоковая борозда, межмыщелковая выемка и супрапателлярный карман.

Межблоковая борозда — это область на передней поверхности бедренной кости, которая находится непосредственно под надколенником, когда колено находится в вытянутом положении. Межблоковая борозда покрыта суставным хрящом, который является неотъемлемой частью поддержания нормальной безболезненной пателлофеморальной артикуляции.

Межмыщелковая выемка представляет собой область бедренной кости на ее самой дистальной стороне, в которой находятся сухожилия передней крестообразной связки и задней крестообразной связки. Межмыщелковая вырезка не является суставной областью коленного сустава и не покрыта суставным хрящом. Отсутствие суставного хряща в межмыщелковой вырезке значительно снижает вероятность ятрогенного повреждения хряща. Точное размещение иглы в одном из этих пространств имеет решающее значение для успешной инъекции.

В последнее десятилетие ведутся споры о самом безопасном и надежном методе внутрисуставных инъекций в коленный сустав. Медицинское сообщество в настоящее время использует пять общих процедур, включая методику, изучаемую в этом протоколе исследования, для доступа к коленному суставу. Все эти пять методов основаны на одних и тех же основных материалах и принципах, и все они сопряжены с одинаковыми рисками, связанными с введением инородного тела в суставную щель.

Медиальная и латеральная инфрапателлярные техники являются первыми двумя рассматриваемыми техниками. Независимо от стороны колена, в которую вводится игла, при инфрапателлярной методике игла располагается между надколенником и бедренной костью, в то время как колено находится в вытянутом положении на диагностическом столе. Техника инфрапателлярной инъекции использует положение конечной точки иглы, которое находится в межблоковой борозде.

Методы медиальной и латеральной линии сустава, также известные как парапателлярные методы, являются другими широко используемыми методами. При парапателлярных инъекциях введение в коленный сустав осуществляется через мягкое место непосредственно проксимальнее плато большеберцовой кости, на медиальной или латеральной стороне связки надколенника. В методах парапателлярной инъекции игла вводится, когда колено согнуто на 90 градусов от края диагностического стола, а конечная точка находится в межмыщелковой вырезке.

Последнее место инъекции, которое иногда используется, ориентирует иглу в супрапателлярный карман. Этот путь инъекции иногда выбирается из-за того, что это надежная область для аспирации коленного сустава при наличии большого выпота. Хотя супрапателлярный карман является самым большим потенциальным пространством в коленном суставе, это пространство по существу закрыто в колене, в котором отсутствует выпот. Успешная инъекция в супрапателлярный карман аналогична идеальному размещению иглы между двумя последовательными страницами книги. Когда суставного выпота нет, в этом пространстве отсутствуют какие-либо тактильные стимулы, указывающие на правильную ориентацию и глубину иглы, и, следовательно, успешные инъекции по этому пути затруднены и ненадежны.

Еще одна проблема, связанная с современной практикой инъекций в коленный сустав, — это выбор используемой иглы. Подавляющее большинство медицинских учреждений имеют в наличии иглы длиной 1,5 дюйма, поскольку это, безусловно, самая распространенная доступная длина. Очевидно, доступны и другие длины, но они скорее являются предметом специального заказа, которого нет в наличии во время инъекции в колено. Длина иглы не имеет значения почти для всех практикующих врачей, выполняющих инъекции в коленный сустав. Это частично связано с анатомическим неправильным представлением о внутрисуставном пространстве как о широкой открытой и легкодоступной области, как это описано в текстах по анатомии. При инъекции в колено с использованием парапателлярной техники игла должна пройти через важные структуры, прежде чем она войдет в синовиальное пространство. Такие структуры, как преднадколенниковая бурсальная ткань, подкожная жировая клетчатка, фасция, поднадколенниковая жировая ткань и, возможно, гипертрофированная утолщенная синовиальная оболочка, представляют собой отдельные анатомические структуры, которые различаются по глубине и могут быстро израсходовать рабочую длину стандартной иглы, прежде чем она сможет получить доступ. внутрисуставное пространство. В связи с растущей проблемой ожирения в Америке вопрос о достаточной длине иглы становится все более важным.

Текущая литература по инъекциям в коленный сустав, по-видимому, не учитывает требуемую длину иглы. Во многих исследованиях, в том числе упомянутых в этом протоколе, используются иглы длиной 2 дюйма или меньше, и в этих же исследованиях сообщается о низкой точности внутрисуставной пенетрантности при использовании методов, пересекающих поднадколенниковую жировую ткань (1) (1). 2),(6).

Необходимость точного размещения субстрата непосредственно в коленном суставе возросла за последние несколько лет, поскольку популярность препаратов протеогликановой гиалуроновой кислоты (ГК) для лечения остеоартрита (ОА) растет. В отличие от инъекций стероидов, широко использовавшихся в прошлом для симптоматического лечения ОА, препараты ГК для эффективности требуют точного введения в синовиальный карман коленного сустава. Вкратце это различие основано на механизме действия этих двух макромолекул. Стероиды действуют как противовоспалительные медиаторы, препятствуя рекрутированию и проникновению воспалительных клеток в коленный сустав. Из-за этого неаккуратное введение стероидных инъекций в периартикулярную область по-прежнему будет иметь клиническую пользу благодаря паракринному механизму (7), (8). Препараты ГК состоят из протеогликанов, которые представляют собой большие отрицательно заряженные молекулы белковых полисахаридов, которые привлекают воду в суставную щель и суставной хрящ. Протеогликаны функционируют как губка, обеспечивая гидродинамическую амортизацию сустава во время нагрузки. В отличие от стероидных препаратов, если ГК по ошибке ввести в периартикулярные мягкие ткани, его клиническая польза практически сводится на нет (1), (6), (10). В связи с приведенным выше обсуждением надлежащей длины иглы, непреднамеренное введение ГК в поднадколенниковое жировое тело из-за слишком короткой иглы приведет к тому, что инъецируемый материал останется в жировом слое и не сможет достичь интра-пателлярного жирового тела. суставное пространство, где это будет эффективно. При МРТ-оценке размера поднадколенниковой жировой ткани у 5 субъектов Jackson et al. показал вариации размеров от 1,8 до 2,2 дюймов между кожей и суставной поверхностью (1). Очевидно, что для достижения более точного распределения массы предсуставных мягких тканей требуется больший размер выборки, но указанный диапазон подтверждает важность размера иглы.

Современные препараты гиалуроновой кислоты включают серию из 3-5 инъекций и в настоящее время обладают клинической эффективностью для облегчения боли примерно у 50% пациентов, получающих серию инъекций. Хотя это исследование не предназначено для проверки или оценки вышеуказанной клинической эффективности ГК, тот факт, что инъекционный ГК может быть ошибочно отложен в поднадколенниковую жировую ткань из-за неправильной длины иглы или плохой техники, может быть важным фактором его низкой клинической эффективности. .

Недавно такие авторы, как Jackson (1), Wind (2), Toda (6) и другие, сообщили об отличных успехах внутрисуставных инъекций через инфрапателлярный доступ к колену. Их исследования показали высокую точность доставки субстрата во внутрисуставное пространство. Кроме того, их работа показала значительно более низкую точность внутрисуставного депозита через один из доступов по линии сустава. Их статьи создали прецедент в медицинском сообществе для инфрапателлярной инъекции.

Самая большая проблема, связанная с инфрапателлярным доступом, связана с повреждением суставного хряща нижней поверхности надколенника, а также блоковой борозды бедренной кости. Пространство между надколенником и бедренной костью в суставе, в котором отсутствует выпот, очень ограничено. МРТ-оценка нормального коленного сустава показывает не более 1-2 мм потенциального пространства, в которое можно ввести иглу для инъекции в сустав без повреждения суставного хряща. Рентгенограммы дают ложную интерпретацию доступного свободного пространства в пателлофеморальном суставе. Действительно, суставной хрящ, который находится в этом суставе, очень толстый, образуя рентгенопрозрачную прозрачную область, оцениваемую на рентгенограммах. Нормальная толщина суставного хряща на мыщелках составляет 4,0 и 3,7 мм для медиальной и латеральной сторон соответственно. Нормальная толщина суставного хряща на надколеннике составляет 5 мм в глубину и отличается тем, что это самый толстый слой суставного хряща в организме (3). Правильное размещение инъекционной иглы дополнительно осложняется двумя дополнительными факторами, одним из которых является отсутствие конкретной пальпируемой точки входа для введения иглы. Отсутствие определенной ощутимой точки входа приводит к тому, что оценка и клинический опыт обеспечивают начальную отправную точку. Во-вторых, при инфрапателлярном месте инъекции нет определенной пальпируемой конечной точки, которая помогла бы остановить введение иглы. Это отсутствие конечной точки, к сожалению, приводит к чрезмерному введению иглы с ятрогенной травмой сустава, вызванной режущей кромкой кончика иглы.

Второе соображение, связанное с сообщениями об успешном характере внутрисуставного распространения через инфрапателлярный доступ, касается силы «выброса», создаваемой гидродинамическим давлением. Поскольку окончательной конечной точки введения иглы в этой области не существует до тех пор, пока кончик иглы не пересечет поверхность суставного хряща, насильственная инъекция, даже с некоторым упреждающим извлечением иглы, приведет к тому, что краситель сначала проникнет в субстрат суставного хряща, прежде чем его можно экстравировать в суставное пространство. Эта принудительная эвакуация через хрящ обусловлена ​​молекулярной структурой гиалинового хряща, ориентацией его коллагеновых волокон и результирующей устойчивостью к поверхностным силам сдвига. Действительно, сеть коллагеновых волокон ограничивает поглощение жидкости только 20% потенциального объема хряща, в результате чего вся остальная жидкость будет принудительно эвакуирована из внеклеточного матрикса в суставную щель. (4) болюс жидкости в размере пары кубических сантиметров приводит к неспособности хряща удерживать жидкость в своем внеклеточном матриксе, что приводит к «выбросу» суставной поверхности, что позволяет высвобождать материал в суставную щель. Хотя эта принудительная экстравизация дает рентгеноскопические доказательства успешного введения болюса жидкости в суставную щель, это происходит за счет целостности суставного хряща в месте инъекции. Это контрастирует с аккомодационной, податливой и гидрофобной природой жировой ткани в поднадколенниковой жировой ткани, которая имеет тенденцию расширяться вокруг введенного болюса жидкости и удерживать введенный субстрат, что приводит к несостоятельности внутрисуставного отложения.

Приведенные выше наблюдения позволяют предположить, что, хотя инфрапателлярный доступ действительно обеспечивает эффективное средство инъекции в пространство коленного сустава, он делает это за счет суставного хряща, что, по мнению этого автора, является ненужным риском и осложнением. Если учесть, что обычные препараты ГК, представленные сегодня на рынке, требуют от 3 до 5 полных инъекций, а также тот факт, что повторные внутрисуставные процедуры часто проводятся два раза в год, вероятность ятрогенных повреждений быстро возрастает.

Цель нашего исследования состоит в том, чтобы представить важные анатомические соображения, которые следует учитывать перед выполнением инъекции в коленный сустав. Кроме того, мы разработали важные процедурные дополнения к традиционным парапателлярным инъекциям, чтобы превзойти точность и безопасность инфрапателлярных доступов, о которых сообщалось ранее.

Это исследование не предназначено для прямого сравнения наших результатов с результатами, полученными с помощью инфрапателлярной техники, оно не опровергает превосходные клинические результаты, достигаемые с помощью инфрапателлярной техники. Целью этого исследования является показать, что, используя нашу специальную технику парапателлярной инъекции в коленный сустав, мы можем добиться точной внутрисуставной инъекции более чем в 95% случаев, что является значительным улучшением по сравнению с ранее опубликованными результатами с использованием парапателлярного доступа. 1). Кроме того, наша методика позволяет избежать теоретического ятрогенного повреждения, связанного с инфрапателлярным доступом.

Мы разработали технику инъекций, которая по своим механическим характеристикам аналогична применяемым в настоящее время методикам и не представляет дополнительных рисков или дискомфорта для пациента. Основой нашей техники и ее успеха является признание факторов, упомянутых выше. Основное внимание в нашем исследовании уделяется подтверждению клинической точности, которую мы получили, используя эту технику, посредством рентгеноскопически подтвержденного визуального подтверждения повторяющихся внутрисуставных отложений. Кроме того, мы хотим задокументировать диапазон длины иглы, необходимый для правильного доступа к коленному суставу у нашей популяции, чтобы обосновать важность длины иглы. Длина иглы является критическим фактором у пациентов с ожирением, у которых большие поднадколенниковые жировые тела. Все внутрисуставные инъекции будут выполнять доктора Гарольд Баттенфилд и Брайан Дрейк. Исследуемая популяция будет поровну разделена между двумя, так что каждый исследователь будет вводить четное количество коленей. Распределение пациентов по каждому врачу будет рандомизированным в зависимости от времени присутствия. Доктора Баттенфилд и Дрейк будут чередовать «повороты», когда первый пациент будет получать инъекцию одним врачом, а следующему пациенту будет делать инъекции другой врач, пока не будет выполнено значительное количество инъекций. Исследуемая популяция будет состоять из пациентов, уже получающих артроскопия коленного сустава в нашем учреждении. Важно отметить, что информация об исследовании будет храниться полностью отдельно от операционной карты пациента. Всем участвующим пациентам будет присвоен номер исследования, и любая записанная информация будет делаться под этим номером. У всех пациентов, участвующих в исследовании, будут зарегистрированы их пол, рост, вес и успех попытки введения. Ни имена, ни даты рождения, ни номера медицинских карт, ни любая другая конкретная и идентифицируемая информация не будут записаны.

Вся эта процедура будет выполнена после того, как пациенту будет введена общая анестезия, как это принято во время артроскопии коленного сустава. Инъекционный протокол увеличивает хирургическое время артроскопии менее чем на 2 минуты.

Чтобы проверить нашу гипотезу, мы наберем 2 мл рентгеноконтрастного красителя (краситель Isovue) в 5-кубовый шприц, прикрепленный к 6-дюймовой спинальной игле 22 калибра, используя стерильную технику. Эта инъекция выполняется в то же самое колено, где запланирована артроскопия. Пациент будет помещен в стандартный иммобилайзер для ног при артроскопии, который позволяет ноге свободно висеть в согнутом на 90 градусов положении, что имитирует типичное положение, которое можно было бы испытать в офисе.

Анатомическое место для введения иглы легко найти даже у пациентов с ожирением путем простой пальцевой пальпации «мягкой точки», которая находится непосредственно над плато большеберцовой кости. Затем это мягкое место будет отмечено небольшим тупым предметом. Мы будем использовать «кликабельное» выдвижное чернильное перо, когда картридж с чернилами находится в убранном положении, чтобы обеспечить хорошее разграничение «яблочко» на поверхности кожи.

После того, как место будет отмечено, поверхность кожи будет очищена раствором на основе бетадина с использованием стерильной техники.

Иглу вводят через предварительно размеченное место, и траектория иглы будет направлена ​​к медиальной стенке латерального мыщелка бедра в межмыщелковой вырезке. Введение иглы будет продолжаться до тех пор, пока не будет достигнуто подтвержденное тактильное воздействие на мыщелок. Глубина введения иглы в кожу будет затем стерильно отмечена на стержне иглы стерильным маркером, и эта длина позже будет измерена. Затем без отвода иглы в коленный сустав вводят 2 мл рентгеноконтрастного красителя.

Объем инъекции 2 см3 выбран на основании того факта, что это объем жидкости, обычно упаковываемый в препараты для повышения вязкости (гиалуроновая кислота). Объем 2 куб. см будет более тесно связан с условиями инъекций в офисе.

После успешного введения красителя в сустав и извлечения иглы сустав будет сгибаться и разгибаться в общей сложности на 10 оборотов, заканчивающихся в вытянутом положении. Это циклическое сгибание и разгибание дает возможность внутрисуставной инъекции распространяться по поверхности сустава.

На этом этапе будет использоваться мобильная рентгеноскопия для визуализации коленного сустава как в прямой, так и в боковой проекциях. Оценка правильного размещения красителя подтверждается рентгеноскопическими характеристиками экстравазации красителя. Ожидается, что успешная инъекция в суставную щель приведет к равномерному распределению красителя вдоль краев мыщелков бедренной кости, равномерно покрывая поверхность сустава, как сообщалось ранее Джексоном (1), Виндом (2) и Тодой (6).

Напротив, если рентгеноконтрастный краситель ввести в жировую ткань, получится совершенно другое рентгенографическое изображение. Поднадколенниковая жировая подушка действует как анатомическая «пробка», предотвращающая попадание материалов, введенных в ее вещество, в коленный сустав, куда она должна попасть. Если игла не проникает в синовиальную оболочку, вероятность попадания внесуставного материала в коленный сустав мала. Это нормальное анатомическое явление, которое наш организм использует для предотвращения внутрисуставных инфекций. Суставное пространство фактически является защищенной областью тела, так же как центральная нервная система защищена гематоэнцефалическим барьером. Если наша техника инъекции неточно помещает рентгеноконтрастный краситель в поднадколенниковое жировое тело, результатом будет хорошо очерченная рентгеноконтрастная «капля», которая располагается экстраартикулярно и легко распознается при постинъекционной флороскопии. Такие авторы, как Джексон (1), Винд (2) и Тода (6), продемонстрировали явление накопления введенного субстрата в поднадколенниковой жировой ткани. образом, и артроскопия будет проводиться как обычно.