ПРО МОЖЛИВІСТЬ ПОПЕРЕДЖЕННЯ розхитування ІМПЛАНТАТІВ при остеосинтезі В УМОВАХ остеопорозу

1. бібліографічна ПОСИЛАННЯ

1 Ганжа А.А. 1 Гюльназарова С.В. 2

1 ГБУЗ СО ЦСВМП «Уральський інститут травматології і ортопедії ім. В.Д. Чаклина »

2 ФГБОУ ВО «Уральський державний медичний університет» Міністерства охорони здоров'я Російської Федерації

В експерименті виконаний аналіз морфоструктурних змін, що розвиваються в остеопоротичних перебудованої кісткової тканини у відповідь на введення стандартних спиць і спиць з наноструктурованих покриттям твердим аморфним алмазоподібні вуглецем. Доведено наявність остеоіндуктівнимі ефекту даного покриття. На основі сприятливих результатів дослідів проведено відкрите контрольоване клінічне дослідження застосування покриття спиць твердим аморфним алмазоподібні вуглецем при лікуванні 22 пацієнтів з несправжніми суглобами кісток гомілки на тлі остеопорозу. Пацієнти були розділені на 2 групи: 12 проводилося лікування методом чрескостного остеосинтезу з використанням стандартних спиць d = 1,8 мм зі сталі 12Х18Н9Т, 10 пацієнтам другої групи в лікуванні аналогічним методом застосовувалися спиці з такою ж стали з наноструктурованих вуглецевих покриттям. Виразність кісткової резорбції на кордоні «кістка - спиця» оцінювали з використанням рентгенівської морфометрії і мультіспіральной комп'ютерної томографії. Середнє сумарне значення діаметра спиці каналу розраховували на 4 рівнях великогомілкової кістки і співвідносили з діаметром використаної спиці. Результати проведених вимірювань в групі з наноструктурованих покриттям спиць були достовірно нижче на 69,3%. Зниження вираженості кісткової резорбції забезпечило збереження стабільності фіксації уламків у пацієнтів з псевдоартрозів, ускладненими остеопорозом, на весь період їх лікування чрескостним методом.

остеопороз

наноструктурованих покриття

вуглець

спиця

резорбція

псевдоартроз

1. Кузнєцова О.А. Лікування несправжніх суглобів довгих кісток нижніх кінцівок на тлі регіонарного остеопорозу: автореф. дис. ... канд. мед. наук. - М., 2010. - 24 с.

2. Гюльназарова С.В. Іммобілізаційний остеопороз: патогенез і принципи лікування незрощень кісток на цьому тлі // Вісник травматології та ортопедії ім. В.Д. Чаклина. - 2010. - № 2. - С. 5-12.

3. Seybold D. Deformity correction of post-traumatic tibial non-unions using the taylor spatial frame / D. Seybold, J. Gessmann, L. Ozokyay [et al.] // Z. Orthop.Unfall. - 2009. - Jan-Feb. - H. 147, № 1. - S. 26-31.

4. Гринь А.А., Рабченюк М.А., Сергєєв К.С. Використання стрижнів з гідроксіапатітним покриттям як міра профілактики ускладнень при зовнішньої фіксації таза // Геній ортопедії. - 2012. - № 3. - С. 38-40.

5. Ogbemudia AO, Bafor A., ​​Edomwonyi E., Enemudo R. Prevalence of pin tract infection: the role of combined silver sulphadiazine and chlorhexidine dressing // Niger J. Clin. Pract. - 2010. - Sep. - Vol. 13 (3). - P. 268-271.

6. Омельчук В.П. Вплив на кістку силових впливів, створюваних апаратом для чрескостного остеосинтезу: автореф. дис. ... канд. мед. наук. - Київ, 1991. - 22 с.

7. Кобзєв Е.В., Дубровін Г.М. Агресія в системі «імплантат-кістка» // VI з'їзд травматологів та ортопедів Росії. 9-12 вересня 1997 року, Нижній Новгород: тези доповідей. - Нижній Новгород, 1997. - С. 405.

8. Барабаш А.П., Каплунов А.Г., Барабаш Ю.А., Норкин І.А. Помилкові суглоби довгих кісток (технології лікування, результати). - Саратов: ГОУ ВПО «Саратовський ДМУ», 2010. - С. 130.

9. Rozbruch SR, Pugsley JS, Fragomen AT, Ilizarov S. Repair of tibial nonunions and bone defects with the Taylor Spatial Frame // J.Orthop.Trauma. - 2008. - Feb. - Vol. 22, № 2. - P. 88-95.

10. Ілізаров Г.А. Вивчення впливу покриття спиць Кіршнера різними металами на розвиток запалень тканин спицевого каналу (експериментальне дослідження) / Г.А. Ілізаров [и др.] // Лікування переломів та їх наслідків методом чрескостного остеосинтезу: матеріали Всеросійської наук.-практ. конф. - Курган, 1979. - С. 252-256.

11. Мухаметов У.Ф., Вагапова В.Ш., Рибалко Д.Ю. Порівняльна характеристика результатів застосування імплантатів з титанових сплавів різної модифікації в травматології та ортопедії // Медичний вісник Башкортостану. - 2012. - Т. 7, № 5. - С. 68-71.

12. Марков А.А., Сергєєв К.С., Архипенко В.І. та ін. Експериментальне підтвердження ефективності застосування біоактивних імплантатів з кальцій-фосфатних покриттям в операціях з доведеним впливом на регенерацію кісткової тканини в періімплантаціонной зоні // Медична наука й освіта Уралу. - 2015. - Т. 16, № 2-1 (82). - С. 32-35.

Актуальність. Частота народження іммобілізаційного остеопорозу (ІОП), супутнього Незрощення і хибним суглобам (ЛЗ), що розвивається внаслідок дефіциту ваговій та динамічної навантажень травмованої кінцівки, за даними літературних джерел, досягає 74% випадків [1]. У лікуванні даної категорії пацієнтів часто застосовується метод чрескостного остеосинтезу (ЧО) [2; 3], який завдяки малій інвазивності дозволяє досягти сприятливих результатів в більшості випадків, незалежно від тяжкості супутнього остеопорозу [1; 2].

Найбільш частим ускладненням ЧО є запалення м'яких тканин навколо перкутанних елементів апарату [4; 5], що розвиваються через їх мікроподвіжності під впливом механічних навантажень і провокують прогресування резорбтивних процесів в зоні контакту «кістка-імплантат» [6]. Це ускладнення - одна з основних причин порушення стабільності фіксації уламків [7], що погіршує умови репаративного остеогенезу [8] і збільшує терміни консолідації [9].

Для профілактики розвитку ускладнень в інтерфейсі «кістка-імплантат» при ЧО пропонувалися різні варіанти покриттів спиць з використанням: іонів срібла [5], платини [10], нітриту титану [11], кальцій-фосфатних сполук [12], гідроксиапатиту [4] та ін. Однак ці покриття не отримали широкого впровадження в лікувальну практику.

Мета дослідження - розробка способу профілактики розхитування імплантатів при остеосинтезі в умовах іммобілізаційного остеопорозу.

Матеріали та методи. Першим етапом було проведено експериментальне дослідження для вивчення впливу наноструктурованого покриття твердим аморфним вуглецем (а-С) спиць на морфологічні процеси в остеопоротичних зміненої кісткової тканини. Об'єктами дослідження були пацюки лінії Вістар у віці 3-4 місяців, масою 100-140 г з попередньо модельованих ІОП шляхом ампутації в / 3 гомілки одній із задніх кінцівок. 40 щурам з ІОП в неопорної кінцівку імплантували спиці d = 0,8 мм зі сталі 12Х18Н9Т з а-С покриттям, ще 40 щурів з ІОП склали групу порівняння, в якій використовували стандартні спиці. Дослідження проводилися згідно з «Правилами проведення роботи з використанням експериментальних тварин» (за Наказом МОЗ СРСР № 755) та Європейської Конвенції захисту тварин, прийнятої в 1986 році в Страсбурзі. Терміни спостереження в групах склали: 7, 14, 30, 90, 120 днів.

Клінічна апробація включала дослідження двох груп пацієнтів з псевдоартрозів кісток гомілки, ускладненими зниженням мінеральної щільності кісткової тканини (остеопороз, остеопенія). З них 12 пацієнтам проводили лікування методом ЧО з використанням стандартних спиць d = 1,8 мм зі сталі 12Х18Н9Т, 10 пацієнтам другої групи в лікуванні таким же методом застосовувалися спиці з аналогічною стали з а-С покриттям. Між групами не було виявлено достовірні відмінності за давністю травми, віком, статтю та вираженості зниження мінеральної щільності кістки. Всі включені в дослідження пацієнти дали письмову інформовану згоду на участь в клінічної апробації. Ніхто з них не приймав раніше медикаментозного лікування, що впливає на мінеральну щільність кісткової тканини, не було виявлено соматичної патології, яка веде до розвитку вторинного остеопорозу. Стан мінеральної щільності кісткової тканини (МПК) хворих оцінювали методом двухенергетіческой рентгенівської абсорбциометрии в області проксимальних відділів стегон і поперековому відділі хребта. Виразність кісткової резорбції на кордоні «кістка-спиця» у пацієнтів оцінювали з використанням рентгенівської морфометрії на діагностичному комплексі PHILIPS COMPACT DIAGNOST і мультіспіральной комп'ютерної томографії на діагностичному комплексі TOSHIBA AQUILION MULTI 32. Середнє значення діаметра спиці каналу розраховували, виходячи з даних, на 4 рівнях великогомілкової кістки (проксимальний, дистальний метафіза і 2 рівня діафізу, відступаючи на 3-4 см від помилкового суглоба). Діаметр спиці каналу співвідносили з діаметром використаної спиці. У дослідженні проаналізовано 924 рентгенограми, 11088 сканів спиць каналів. Для обробки даних використовували програму BIOSTAT (v. 4.03). Для порівняння груп застосовували критерій Манна-Уїтні, відмінності вважалися достовірними при p≤0,05.

Результати дослідження та обговорення. Використання спиць з наноструктурованих а-С покриттям в експерименті не супроводжувалося активізацією ІОП, на відміну від групи порівняння, у яких відзначали достовірне прогресуюче збільшення діаметра спиць каналів. Відомо, що при остеосинтезі в умовах ІОП активація кісткової резорбції є типовою реакцією кісткової тканини на металлофіксатори, в тому числі на малоінвазивні [1; 2]. У проведеному експерименті у щурів, яким були імплантовані спиці з наноструктурованих а-С покриттям, була відзначена реакція кісткової тканини, протилежна групі порівняння. У цій групі з а-С покриттям будь-які морфологічні ознаки активації ІОП були виявлені, навпаки, відзначено достовірне прогресуюче збільшення середньої об'ємної частки новоствореної кісткової тканини в спицевому каналі, а також збереження незмінним його діаметра і відсутність фіброзної капсули в його просвіті. Морфологічні дані переконливо свідчили про активацію репаративного остеогенезу на кордоні розділу «кістка-імплантат» на тлі відсутності в цій зоні процесів фиброгенеза. Це свідчило про виражений остеоіндуктівнимі ефекті а-С покриття навіть в умовах ІОП і сприятливий вплив а-С покриття на остеопоротичних змінену кісткову тканину. Результати експерименту дозволили провести відкрите контрольоване клінічне дослідження застосування цього покриття спиць при лікуванні пацієнтів з несправжніми суглобами кісток гомілки на тлі дефіциту мінеральної щільності кістки.

В клінічну апробацію були включені 15 чоловіків, 7 жінок з псевдоартрозів кісток гомілки у віці від 19 до 76 років, середній вік склав 43,9 ± 14,4 року. Термін від моменту отримання травми до госпіталізації в клініку коливався від 5 місяців до 8 років. У всіх пацієнтів було діагностовано зниження МПК в ураженій кінцівці різного ступеня вираженості: у 9 (40,9%) пацієнтів був виявлений остеопороз, у 13 - остеопенія (59,1%).

Всіх пацієнтів лікували методом закритого дистракционного остеосинтезу по Ілізарова. Після проведеного лікування псевдоартрози великогомілкової кістки, вкорочення і деформації гомілки були ліквідовані у всіх хворих. Пацієнти працездатного віку повернулися до праці, включаючи професійну діяльність. Середній термін фіксації кісток гомілки апаратом практично не відрізнявся в групах, склав в групі порівняння - 8,6 ± 1,5, в основній групі - 9 ± 1.

Клінічні приклади. Приклад № 1 (а-С покриття спиць). Пацієнт І., 36 років, поступив через 5 місяців після травми. Діагноз: псевдоартроз середньої третини правої великогомілкової кістки, неправильно зрослий подвійний перелом середньої третини малогомілкової кістки. Вальгусно-рекурваціонная деформація правої гомілки (рис. 1А). Згинальних-розгинальні контрактура правого колінного суглоба. Еквінусная деформація правої стопи. Регіонарний остеопороз правої нижньої кінцівки: Z - критерій в проксимальному відділі стегна ураженої кінцівки в зоні total hip склав -2,6 SD. Раніше з приводу відкритого перелому кісток гомілки пацієнту в невідкладному порядку було виконано ПХО рани і остеосинтез апаратом зовнішньої фіксації. Апарат був демонтований через 6 тижнів з приводу наростаючого набряку гомілки з подальшою фіксацією кісток гомілки і стопи гіпсовою пов'язкою протягом 5 місяців.

Операція: остеотомія на рівні зрощення дистального і проміжного уламків правої малогомілкової кістки, закритий дистракційний остеосинтез кісток правої гомілки апаратом Ілізарова з використанням спиць d = 1,8 мм і 2 стрижнів d = 6 мм з наноструктурованих а-С покриттям. З метою корекції укорочення, усунення деформації та ліквідації помилкового суглоба проводилась подрібнена дистракція темпом 1 мм на добу щодня протягом 8 тижнів. Ось гомілки була відновлена ​​(рис. 1Б). Навантаження на кінцівку з 2 милицями була дозволена після ліквідації набряку на 14-у добу після операції, з одним милицею - через 3 місяці, а повна - через 6 місяців. Апарат демонтований після констатації зрощення уламків великогомілкової кістки (рис. 1В). Загальний термін лікування склав 11 місяців.

Рентгеноморфометріческій кількісний аналіз діаметра спиць каналів даного пацієнта показав, що до кінця лікування середнє значення діаметра спиці каналу на 4 рівнях великогомілкової кістки склало 2,04 ± 0,12, що перевищувало діаметр використовувалася спиці (1,8 мм) на 13,33%.

А Б В

Мал. 1. Пацієнт І., 36 років. А - рентгенограма кісток гомілки: псевдоартроз діафіза великогомілкової кістки, неправильно зрослий перелом малогомілкової кістки.

Б - рентгенограма кісток гомілки через 2 місяці після операції, вісь гомілки відновлена.

В - рентгенограма через 11 місяців після операції, досягнуто зрощення

Приклад № 2 (стандартні спиці). Пацієнтка О., 48 років, надійшла через 2 роки 1 місяць після травми. Діагноз: псевдоартроз середньої третини правої великогомілкової кістки. Неправильно зрощений перелом дистального метафіза правої малогомілкової кістки. Ротаційна деформація правої гомілки. Разгибательная контрактура правого колінного суглоба, згинальних-розгинальні контрактура правого гомілковостопного суглоба (рис. 2А). Регіонарна остеопения правої нижньої кінцівки: Z - критерій в проксимальному відділі стегна ураженої кінцівки в зоні total hip склав -1,9 SD. Лікування з приводу відкритого перелому кісток гомілки проведено методом скелетного витягнення з подальшим остеосинтезом великогомілкової кістки пластиною. Через 9 місяців після операції пластина була видалена з приводу вираженого набряку. В післяопераційному періоді пацієнтка зазначила різкі болі в зоні перелому при ходьбі і наростаючу деформацію гомілки. З цього приводу була виконана гіпсова іммобілізація гомілки і стопи на термін 4 місяці. Пацієнтка ходила за допомогою 2 милиць.

Операція: остеотомія правої малогомілкової кістки, закритий дистракційний остеосинтез кісток правої гомілки апаратом Ілізарова з використанням 2 стрижнів d = 6 мм і стандартних спиць d = 1,8 мм з нержавіючої сталі 12Х18Н9Т. З метою корекції деформації гомілки і ліквідації помилкового суглоба проводили дистракцію темпом 1 мм на добу дрібно протягом 1 місяця. Ось гомілки була відновлена ​​(рис. 2Б). Навантаження на кінцівку була дозволена з 2 милицями після ліквідації набряку на 7-у добу після операції, з одним милицею - через 3 місяці, а повне навантаження - через 6 місяців. Апарат демонтований після констатації зрощення уламків великогомілкової кістки (рис. 2В). Загальний термін лікування склав 9 місяців.

Рентгеноморфометріческій кількісний аналіз діаметра спиць каналів показав, що до кінця лікування середнє значення діаметра спиці каналу на 4 рівнях великогомілкової кістки склало 2,73 ± 0,66, що перевищувало діаметр використовувалася спиці (1,8 мм) на 51,67%.

А Б В

Мал. 2. Пацієнтка О., 48 років. А - рентгенограма псевдоартрозу діафіза великогомілкової кістки, неправильно зрослого перелому малогомілкової кістки.

Б - рентгенограма кісток гомілки через 1 місяць після операції, вісь гомілки відновлена.

В - рентгенограма через 9 місяців після операції, досягнуто зрощення

Порівняльні дані комп'ютерної томографії та рентгенівської морфометрії по групах (рис. 3) показали, що в групі порівняння у пацієнтів середній показник діаметру спиці каналу склав 2,55 ± 0,52 мм, що перевищило діаметр застосовуваної спиці (d = 1,8) на 41.67%. В основній групі пацієнтів (а-С покриття) середній показник діаметру спиці каналу був достовірно менше і склав 2,03 ± 0,16 мм, що перевищило діаметр спиці на 12,78%. Середнє значення діаметра спиці каналу на рівні метафіза в групі порівняння перевищувало показник на диафизарном рівні. В основній групі (а-С) різниця показників діаметра спиці каналу в метафізарний і диафизарной зонах була мінімальною. Результати проведених вимірювань діаметра спиць каналів в групі а-С покриття були достовірно нижче аналогічних показників пацієнтів із застосуванням стандартних спиць в 3,25 рази (69,3%).

Мал. 3. Діаметр спиць каналів в великогомілкової кістки пацієнтів з несправжніми суглобами кісток гомілки. * P≤0,05 щодо групи порівняння

В основній групі пацієнтів не було відзначено випадків запалення м'яких тканин біля спиць в процесі лікування, у групі порівняння запальні явища навколо фіксаторів були у 7 осіб, при цьому у 3 знадобилася їхня заміна.

висновки

1. Покриття спиць твердим аморфним алмазоподібні вуглецем оптимізує лікування методом ЧО пацієнтів з незрощеннями кісток на тлі ІОП, забезпечуючи збереження стабільності фіксації уламків протягом усього періоду лікування за допомогою значного зниження вираженості кісткової резорбції навколо фіксаторів (на 69,3%) щодо розробці, спричиненої стандартними спицями.

2. З метою профілактики розхитування імплантатів при остеосинтезі в умовах ІОП доцільно застосовувати Наноструктуровані покриття металлофіксаторов твердим аморфним алмазоподібні вуглецем незалежно від локалізації пошкодження, віку пацієнта і давності ушкодження.

бібліографічна ПОСИЛАННЯ

Ганжа А.А., Гюльназарова С.В. ПРО МОЖЛИВІСТЬ ПОПЕРЕДЖЕННЯ розхитування ІМПЛАНТАТІВ при остеосинтезі В УМОВАХ остеопорозу // Сучасні проблеми науки та освіти. - 2017. - № 6 .;
URL: http://www.science-education.ru/ru/article/view?id=27330 (дата звернення: 30.07.2019).

Пропонуємо вашій увазі журнали, что видають у видавництві «Академія природознавства»

(Високий імпакт-фактор РИНЦ, тематика журналів охоплює всі наукові напрямки)