Ассоциация посттравматической боли и изменений коленного сустава по данным магнитно-резонансной томографии: данные одноцентрового проспективного исследования.

Полный текст

Посттравматический остеоартрит (ПТОА) – распространенное осложнение травм, проявляющееся хронической болью, персистирующим воспалением и прогрессирующим нарушением биомеханики сустава. Наиболее типичной локализацией ПТОА является коленный сустав (КС) [1, 2]. При повреждении передней крестообразной связки (ПКС) и менисков КС ПТОА развивается с частотой 20-50% через 5-15 лет после перенесенной травмы. Большое медицинское и социальное значение данной патологии определяется, прежде всего, молодым возрастом пациентов: при травмах, перенесенных в возрасте 20-30 лет, характерная клиника ПТОА и выраженные структурные изменения, существенно ограничивающие функциональные возможности и трудоспособность, возникают уже в возрасте 35-45 лет, т.е. у наиболее активных представителей современного общества [3, 4].

Раннее выявление признаков ПТОА, когда еще отсутствуют необратимые структурные изменения сустава («дорентгенологическая стадия») и активная превентивная терапия являются принципиальным направлением совершенствования медицинской помощи пациентам, перенесшим травму КС. С этой целью проводится поиск предикторов ПТОА и выделение целевых групп пациентов, у которых были повреждения КС и проводились ортопедические операции по поводу разрывов ПКС и менисков, и которые нуждаются в тщательном контроле, лечении и реабилитации [1-4].

Первым проявлением ПТОА является хроническая посттравматическая боль (ХПТБ). Она возникает вследствие сохраняющихся после травмы и/или соответствующего ортопедического вмешательства биомеханических расстройств, воспалительного процесса (захватывающего синовию, субхондральную кость, связки и энтезисы), дегенеративных изменений (неоангиогенез, спраутинг нервных волокон), дисфункции ноцицептивной системы и психоэмоциональных проблем. По сути, эти же механизмы лежат и в основе развития ПТОА, что позволяет рассматривать ХПТБ не только как симптом, но и как предиктор этого заболевания [5, 6].

Принципиальное значение для оценки роли ХПТБ как фактора, указывающего на высокий риск развития ПТОА, представляет анализ корреляции болевых ощущений и структурных изменений сустава, сохраняющихся (или прогрессирующих) после перенесенной травмы. Основным методом, обеспечивающим четкую визуализацию патологии мягких тканей КС, является магнитно-резонансная томография (МРТ). Важно, что МРТ позволяет выявить изменения связок, менисков, хряща и субхондральной кости задолго до развития типичных рентгенологических симптомов ПТОА. При этом, помимо качественной оценки патологии (есть или нет изменения), МРТ позволяет также проводить ее количественный анализ – с помощью систем WORMS (Whole Organ Magnetic Resonance Imaging Score), MOAKS (MRI Osteoarthritis Knee Score), ICRS (International Cartilage Regeneration and Joint Preservation Society) и др. [7, 8]

Характерные изменениям, которые выявляются при МРТ КС в посттравматическом периоде – это разрывы (и последующие дегенеративные изменения) ПКС и менисков, а также общие воспалительные изменения ткани сустава в виде синовита и отека костного мозга, ОТК (как проявление «контузии» кости) [9, 10]. Имеется серия клинических исследований и соответствующие мета-анализы, подтвердившие взаимосвязь между данной патологией, выявляемой при МРТ, и выраженностью ХПТБ.  Так, наличие корреляции между изменениями, выявляемыми при МРТ, и болью при ОА, изучалась в работе Р. Dainese и соавт. [11]. Они провели мета-анализ 37 исследований, в 17 из которых была оценена взаимосвязь клиники и наличия синовита или отека костного мозга. При проведении МРТ с контрастом в 6 работах была показана умеренная позитивная взаимосвязь между визуализационными признаками воспаления и наличием боли. В систематическом обзоре А. Ghouri и соавт. [12] оценили связь между МРТ-признаками разрыва мениска и выраженностью боли. По данным 11 исследований, при одномоментном анализе боль и повреждение мениска были взаимосвязаны.

Важно отметить, что сочетание МРТ-изменений КС и хронической боли оцениваются рядом экспертов как критерии раннего ОА. В частности, оценка этих признаков была внесена в раннюю редакцию критериев F.Luyten и соавт. (редакция 2012 г.) [13]. 

В нашей стране пока не проводились работы, в которых оценивалась взаимосвязь между ХПТБ и изменениями КС по данным МРТ.

Цель исследования: Оценить взаимосвязь между ХПТБ и структурными изменениями КС, которые определяются при проведении МРТ.

Материл и методы:

Исследуемую группу составили 98 пациентов, соответствующих следующим критериям включения:

1. Возраст от 18 до 50 лет;
2. Травматическое повреждение КС, из-за которого пациент был вынужден обратиться за медицинской помощью;
3. Травма мягкотканых элементов КС, подтвержденная результатами магнитно-резонансной томографии;
4. Наличие умеренных или выраженных болевых ощущений в области КС (>4 по числовой рейтинговой шкале, ЧРШ 0–10, где «0» - отсутствие боли, «10» - невыносимая боль) в течение ≥ 1 мес. от времени травмы;
5. Информированное согласие пациента

Критериями исключения был зафиксированный (клинически и рентгенологически) перелом костных структур области КС, наличие достоверных признаков ревматического заболевания (в т.ч. диагностированного ранее ОА и фибромиалгии), серьезные нарушения функции скелетно-мышечной системы и коморбидная патология, ограничивающие возможность регулярных визитов, требуемых протоколом исследования.

Исследуемую группу в основном составили лица молодого возраста, примерно равное число лиц женского и мужского пола, с травмами ПКС, менисков или их сочетанием, с умеренной или выраженной болью в КС, почти половине из которых потребовалось ортопедическое вмешательство (таблица 1).

Всем участникам исследования рекомендовалось применение наколенников, регулярное выполнение физических упражнений и использование нестероидных противовоспалительных препаратов (НПВП) системно и/или локально (в вид мазей и гелей) при появлении боли.

Анализ клинических проявлений выполнялся во время первого визита, затем через 3, 6 и 12 мес. Наличие ХПТБ определялось на 2 визите, через 3 мес. после начала наблюдения. Критерием ХПТБ считалась умеренно выраженная или сильная боль в КС при нагрузке или в покое (>4 по числовой рейтинговой шкале (ЧРШ), где «0» - отсутствие боли, «10» - невыносимая боль), которая сохранялась большую часть дней за предшествующие оценке 3 мес.

Всем пациентам была проведена МРТ на момент включения и через 12 мес. после начала исследования с полуколичественным анализом структурных изменений по системе WORMS. Оценивались интенсивность сигнала и морфология хряща по центру медиального тибиофеморального сустава и латерального тибиофеморального сустава сустава в коронарной проекции, проксимальной части пателлофеморального сустава в боковой проекции (0 = норма, 1 = истончение хряща, без дефектов, 2 = один частичный дефект, не на всю глубину, 3 = несколько частичных дефектов, 4 = дефект на всю глубину <50%    протяженности хряща, 5 = дефект на всю глубину >50%); отек костного мозга (ОКМ) в медиальном и латеральном мыщелке бедренной кости (БК), медиальном и латеральном мыщелке большеберцовой кости (ББК), центральной части ББК (0 = нет, 1 = < 25% площади региона, 2 = 25 – 50%, 3 > 50%); субхондральные кисты в медиальном и латеральном мыщелке БК, медиальном и латеральном мыщелке ББК (0 = нет, 1 = < 25% площади региона, 2 = 25 – 50%, 3 = > 50%); субхондральный отек в медиальном и латеральном мыщелке БК, медиальном и латеральном мыщелке ББК (0 = нет, 1 = слабовыраженный, 2 = выраженный); остеофиты медиального и латерального мыщелка БК, медиального и латерального мыщелка ББК (0 = нет, 1 = мелкие, 2 = умеренные, 3 = крупные); повреждение передней крестообразной связки, задней крестообразной связки, медиальной коллатеральной связки, латеральной коллатеральной связки (0 = интактная, 1 = повреждённая); разрыв тела медиального мениска, переднего рога медиального мениска, заднего рога медиального мениска, тела латерального мениска, переднего рога латерального мениска, заднего рога латерального мениска (0 = интактный, 1 = маленький радиальный или клювовидный разрыв, 2 = разрыв без смещения, 3 = разрыв со смещением или частичная резекция, 4 = полная деструкция); синовит (0 = нет, 1 = есть); остеонекроз (0 = нет, 1 = есть).

Было проведено сравнение частоты и выраженности МРТ-изменений (исходно и через 12 мес.) между группами пациентов, у которых отмечалось появление ХПТБ, и у которых ХПТБ не было. 

Статистический анализ полученных данных выполнялся с применением компьютерной программы IBM SPSS Statistics 23. Для количественных переменных проводилось исследование на соответствие нормальному закону распределения. Количественные переменные были описаны как средние значения с соответствующим стандартным отклонением (М±σ), в случае отсутствия нормального распределения в группах – в виде медианы с интерквартильным интервалом - Ме [25-й; 75-й перцентили]. Качественные переменные были представлены как абсолютные значения и их относительные частоты (%). При оценке полученных результатов применялись следующие методы статистического анализа: χ2-критерий Пирсона (анализ таблиц сопряженности), непарный t-критерий Стьюдента, при попарном сравнении количественных значений применялся тест Уилкоксона (χ2) для связанных выборок. Различия принимались как статистически значимые при достигнутом уровне p<0,05.

Исследование проводилось с соблюдением положений Хельсинской декларации прав человека. Все пациенты подписали информированное согласие на участие в настоящей работе. Исследование было одобрено Локальным Этическим Комитетом ФГБНУ им. В.А. Насоновой, протокол заседания №23 от 23.11.2022 г.

Результаты:

ХПТБ -  сохранение болевых ощущений на уровне ≥4 по ЧРШ в течение 3 мес. наблюдения, была диагностирована у 45 из 98 пациентов (45,9%).

У пациентов с ХПТБ, в сравнении с пациентами без ХПТБ, к 3-му мес. наблюдения была достоверно выше интенсивность боли при движении, в покое и ночью, а также нарушение функции (оценка по ЧРШ): 5,138 ±1,512 и 1,771 ± 0,901 (p=0,000); 2,27 ± 0,691 и 0,803 ± 0,453 (p=0,001); 2,00 ± 1,766 и 0,405 ± 0,342 (p=0,000); 4,208 ± 1,356 и 1,898 ± 1,627 (p=0,0302). Аналогично, на 3 мес. наблюдения было выявлено достоверное различие между группами пациентов с- и без ХПТБ по всем значениям KOOS: среднее значение KOOS общий составило 58,4 ± 22,1 и 75,7 ± 23,4 (р=0,012); KOOS симптомы 58,1 ± 25,5 и 78,3 ± 29,2 (р=0,018); KOOS боль 54,6 ± 19,7 и 78,5 ± 28,4 (р=0,02); KOOS активность 57,8 ± 18,6 и 80,3 ± 30,3 (р=0,004), KOOS спорт 51,9 ± 23,2 и 77,8 ± 20,4 (р=0,009), KOOS качество жизни 46,3 ± 16,8 и 67,2 ± 21,1 (р=0,025).

По исходным параметрам МРТ группа пациентов с ХПТБ (n=45) и без ХПТБ (n=53) достоверно различались по морфологии хряща (минимальные изменения чаще выявлялись у группы без ХПТБ), наличию остеофитов медиального мыщелка БК и латерального мыщелка ББК, повреждению медиальной коллатеральной связки и разрыву тела медиального мениска.  Практически у всех пациентов в обеих группах отмечалось наличие повреждения связок КС (наиболее часто ПКС) и разрыва того или иного мениска (с разной степенью выраженности), а также синовита; около трети обследованных лиц имели признаки ОКМ (табл. 2).

Через 12 мес. наблюдения различия в МРТ-картине между группами ХПТБ+ и ХПТБ- стали еще более заметными. Так, была зафиксирована достоверная разница по таким параметрам, как морфология хряща, остеофиты медиального мыщелка БК, повреждение задней крестообразной и медиальной коллатеральной связок, разрыв тела, переднего и заднего рога медиального мениска, разрыв переднего рога латерального мениска, наличие синовита (рис. 1). Нужно отметить, что если исходно изменения структуры хряща были более выражены в группе пациентов без ХПТБ (за счет минимальных изменений, градация «1»), то к 12 мес. ситуация изменилась: разрушение хряща чаще и в более тяжелой форме отмечалось в группе пациентов с ХПТБ (рис. 2)

Обсуждение

Согласно полученным данным, исходно пациенты с ХПТБ, в сравнении с пациентами без ХПТБ, имели достоверное отличие лишь по отдельным МРТ-признакам, отражающим посттравматические изменения КС. У пациентов с ХПТБ чаще определялись остеофиты медиального мыщелка БК и латерального мыщелка ББК, а также повреждение медиальной коллатеральной связки и разрыв тела медиального мениска. Любопытно, что изменения хряща (минимально выраженные) чаще выявлялись у лиц, не имевших ХПТБ.

Однако через 12 мес. МРТ-картина существенно поменялась. Так, число больных с изменениями связок и особенно менисков КС среди пациентов с ХПТБ значительно превысило число лиц с аналогичной патологией в группе пациентов без ХПТБ. Особенно значимое отличие отмечалось по частоте выявления синовита и динамике состояния суставного хряща. Если исходно у пациентов с ХПТБ повреждение хряща было зафиксировано лишь у 26,7%, то через 12 мес. – у 93,4%, причем у большинства (82,1%) обследованных отмечалось выраженное поражение (≥2 по WORMS). У пациентов без ХПТБ аналогичные изменения были отмечены лишь у 43,4%.

Полученные результаты позволяют говорить о наличии четкой взаимосвязи между ХПТБ и структурными изменениями КС. Наши данные соответствуют результатам, полученным зарубежными коллегами. Так, в работе К. van Oudenaarde и соавт. [14] было проведено сопоставление клиники и МРТ-картины у 174 пациентов, перенесших травму КС (период наблюдения до 6 мес.). Изменения на МРТ – преимущественно травма ПКС и менисков, были выявлены у 39%. При этом отмечалась достоверная связь между наличием изменений на МРТ, выраженностью и продолжительностью симптомов. Корреляция между посттравматическими изменениями по данным МРТ и клиническими проявлениями поражения КС была продемонстрирована в работах О. Babalola и соавт. [15] и J.Wasser и соавт. [16].

Взаимосвязь МРТ-картины и симптомами ОА показана в серии клинических работ. Так, по данным D. Felson и соавт. [17], оценивших прогрессирование ОА у 110 пациентов, боль в КС достоверно чаще отмечалась при выявлении при МРТ ОКМ: для градации ≥2 по WORMS отношение шансов (ОШ) составило 3,2 (95% ДИ 1,5–6,8, р=0,002). Исследование С. Hill и соавт. [18], в котором приняло участие 270 больных ОА, показало корреляцию между выраженностью МРТ-признаков синовита и болью: r = 0,21, p = 0,0003. По данным исследования MOST, латеральные остеофиты пателло-феморального сустава, синовит всего КС и инфрапателлярный синовит коррелировали с наличием боли в передней части КС: ОШ 5,0 (95% ДИ 1,7-14,6]); 4,7 (95% ДИ 1,3-16,2), 2,8 (95% ДИ 1,0-7,8) [19]. Более того, наблюдение 1185 пациентов в исследовании MOST показало, что МРТ-признаки поражения хряща (≥2) и остеофитов (≥2), при наличии признаков ОКМ или синовита (≥1) имеют высокую чувствительность и специфичность (более 90%) для определения как симптоматического, так и рентгенологического прогрессирования ОА [20]. По данным исследовательской программы Инициатива Остеоартрит, МРТ-признаки повреждения мениска у пациентов с ОА коррелируют с наличием суставной боли (ОШ = 2,82, 95% ДИ 1,79 - 4,43) [21]. В работе Z. Zhao и соавт. [22], которые использовали метод компьютерного анализа (всего 421 пораженный КС), была показана корреляция между болью и такими МРТ-признаками, как ОКМ и деструкция суставного хряща.   

Корреляция между симптомами и структурными изменениями КС подтверждает значение ХПТБ как предиктора развития ПТОА. Очевидно, что сохранение и прогрессирование МРТ-изменений в группе пациентов с ХПТБ может рассматриваться как проявление ранней стадии этого заболевания. Особое значение здесь имеет нарастание изменений суставного хряща. Этот МРТ-показатель представляется важным в плане развития раннего ОА даже при отсутствии выраженной суставной боли. Деструкция хряща имеет еще большее прогностическое значение, если сохраняются и прогрессируют симптомы, указывающие на поражение КС [23].

Следует отметить, что персистенция симптомов, оцениваемых с помощью стандартного опросника KOOS, относится к основным классификационным критериям раннего ОА, сформулированным исследовательской группой F.Luyten и соавт. (модификация 2018 г.: оценка по двум шкалам KOOS ≤ 85 и наличие болезненности, нарушения функции или крепитации КС) [24]. Недавно были опубликованы 2 работы, оценивающие исход травмы ПКС, в которых изменения через 1 и 3 года рассматривались в соответствие с модифицированными критериями Luyten. В исследовании А. Cronström и соавт. [25] приняли участие 106 пациентов, перенесших травму ПКС и хирургическую пластику связки. Через 1 год и 3 года число лиц, соответствующих критериям Luyten для раннего ОА составило 82% и 78%. В исследовании М. Harkey и соавт. [26] оценивалось состояние 82 пациентов (возраст от 13 до 35 лет), перенесших травму и последующую пластику ПКС. Соответствие критериям Luyten для раннего ОА при визитах через 6 и 12 мес. было отмечено у 22% пациентов.

Таким образом, развитие ХПТБ после травмы КС связано с более высокими темпами прогрессирования структурных изменений пораженного сустава. Персистенция умеренно выраженной или выраженной боли в КС на протяжении более 3 мес. после травмы может рассматриваться как важный предиктор развития ранних стадий ПТОА.

 

 

Таблица 1: Клиническая характеристика пациентов на момент включения в исследование (n=98)

Table 1: Clinical characteristics of patients at inclusion in the study (n=98)

Параметры	Значения
Пол (Ж/М, %)	48,0 / 52,0
Возраст, лет; М±σ	39,2 ± 14,7
Индекс массы тела, кг/м2; М±σ	27,1 ± 6,3
Повреждение структур КС по данным МРТ, %	ПКС 42,0, мениск 56,0, комбинированное повреждение ПКС + мениск 15,0, ПКС + другое повреждение (тендиниты, кисты, растяжение связок и т.д.) – 28,0
Оперативное вмешательство  (пластика ПКС, шов мениска, резекция мениска, комбинированные операции), %	39,0
Боль при нагрузке; Ме [25-й; 75-й перцентили]	5,0 [3, 5; 6, 5]
Боли в покое; Ме [25-й; 75-й перцентили]	2,0 [1, 0; 4, 0]
Боль в ночное время; Ме [25-й; 75-й перцентили]	2,0 [0, 5; 3, 5]
Нарушение функции; Ме [25-й; 75-й перцентили]	5,0 [2, 0; 5, 5]
KOOS общий; М±σ	48,6 ± 19,1
KOOS симптомы; М±σ	58,7 ± 22,3
KOOS боль; М±σ	57,4 ± 18,1
KOOS активность; М±σ	65,6 ± 20,4
KOOS спорт; М±σ	30,5 ± 21,7
KOOS качество жизни; М±σ	39,1 ± 19,8

 

 

 

 

Таблица 2: Сравнение структурных изменений коленного сустава у пациентов с- и без хронической посттравматической болью (данные МРТ в начале исследования)

Table 2: Comparison of structural changes in the knee joint in patients with and without CPTP (MRI data at the beginning of the study)

МРТ-симптом >1, n (%)		ХПТБ+ (n=45)	ХПТБ- (n=53)	Р
Морфология хряща		26,7	66,7	0,012
Отек костного мозга	Медиальный мыщелок БК	26,7	30,2	0,61
	Латеральный мыщелок БК	20,0	20,8	0,401
	Медиальный мыщелок ББК	22,2	13,2	0,508
	Латеральный мыщелок ББК	20,0	13,2	0,803
	Центральная часть ББК	20,0	20,8	0,597
СК	Медиальный мыщелок БК	11,1	5,7	0,521
	Латеральный мыщелок БК	4,4	10,0	0,078
	Медиальный мыщелок ББК	6,0	9,4	0,703
	Латеральный мыщелок ББК	6,0	4,9	0,814
	Центральная часть ББК	4,4	4,9	0,612
СО	Медиальный мыщелок БК	15,6	7,1	0,332
	Латеральный мыщелок БК	2,2	1,9	0,891
	Медиальный мыщелок ББК	22,2	9,4	0,081
	Латеральный мыщелок ББК	4,4	3,8	0,901
Остеофиты	Медиальный мыщелок БК	44,4	20,8	0,042
	Латеральный мыщелок БК	31,1	15,1	0,064
	Медиальный мыщелок ББК	37,8	20,8	0,061
	Латеральный мыщелок ББК	35,6	13,2	0,041
Повреждение связок	Передняя крестообразная	82,2	86,8	0,533
	Задняя крестообразная	37,8	24,5	0,469
	Медиальная коллатеральная	24,4	9,4	0,048
	Латеральная коллатеральная	8,9	1,8	0,112
Разрыв мениска (>2)	Тело медиального	75,6	49,1	0,008
	Передний рог медиального	48,9	37,8	0,549
	Задний рог медиального	75,6	56,7	0,063
	Тело латерального	44,4	32,0	0,382
	Передний рог латерального	44,4	28,3	0,204
	Задний рог латерального	44,4	28,3	0,311
Синовит		97,8	88,7	0,204
Остеонекроз		4,4	1,8	0,611

 

 

 

 

Рисунок 1: Достоверное отличие ряда структурных изменений коленного сустава у пациентов с- и без хронической посттравматической болью (данные МРТ через 12 мес.)

Figure 1: Significant difference in a number of structural changes in the knee joint in patients with and without CPTP (MRI data after 12 months)

Цифры в скобках – градация изменений по WORMS; для всех указанных параметров р <0,05

 

 

 

  

Рисунок 2: Динамика изменений суставного хряща в группах ХПТБ+ и ХПТБ- (данные МРТ через 12 мес.)

Figure 2: Dynamics of changes in articular cartilage in the CPTP+ and CPTP- groups (MRI data after 12 months)

Об авторах

Анастасия Андреевна Бялик

ФГБНУ «Научно-исследовательский институт ревматологии имени В.А. Насоновой»

Автор, ответственный за переписку.
Email: nas36839729@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-5256-7346

аспирант, врач травматолог-ортопед

Россия, Москва

Андрей Евгеньевич Каратеев

ФГБНУ «Научно-исследовательский институт ревматологии им. В.А. Насоновой»

Email: aekarat@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-1391-0711

д. м. н., начальник отдела воспалительных заболеваний суставов ФГБНУ «Научно-исследовательский институт ревматологии имени В.А. Насоновой»

Россия, Москва

Максим Анатольевич Макаров

ФГБНУ «Научно-исследовательский институт ревматологии им. В.А. Насоновой»

Email: ortopedniir@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-5626-7404

к. м. н., заведующий лабораторией ревмоортопедии ФГБНУ «Научно-исследовательский институт ревматологии им. В.А. Насоновой»

Россия, Москва

Вадим Андреевич НЕСТЕРЕНКО

ФГБУ «Научно-исследовательский институт ревматологии им. В.А. Насоновой»

Email: swimguy91@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-7179-8174

к.м.н., младший научный сотрудник лаборатории патофизиологии боли и полиморфизма скелетно-мышечных заболеваний

г. Москва

Даниил Маркович Кудинский

ФГБНУ «Научно-исследовательский институт ревматологии им. В.А. Насоновой»

Email: Jet56@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-1084-3920

канд. мед. наук, врач-рентгенолог отд-ния лучевой диагностики 

Россия, Москва

Список литературы

Дополнительные файлы