Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Обзор литературы 13
Глава 2. Материалы и методы 24
2.1 Характеристики клинических наблюдений 24
2.2.1 Клинико-рентгенологический метод 30
2.2.2 Компьютерно-томографический метод 31
2.2.3 Микробиологический метод 32
2.3 Эксперимент in vitro 33
2.3.1 Экспериментальная модель in vivo 34
2.3.2 Эксперимент in vivo
2.4 Гистоморфологический метод 49
2.5 Методика статистической оценки результатов исследований 51
Глава 3. Анализ результатов исследования 53
3.1 Исследование цитотоксичности препаратов «Коллапан -Д» и «Коллатамп ИГ» in vitro 53
3.2 Оценка остеопластических свойств препаратов «Коллапан Д» и «Коллатамп ИГ» in vivo 59
3.3 Анализ сформированных групп больных на предоперационном этапе 79
3.4. Анализ результатов исследования на этапе хирургического вмешательства
3.5 Анализ течения послеоперационного периода 91
Глава 4. Обсуждение результатов исследования 95
Заключение 104
Выводы 117
Практические рекомендации 118
Список сокращений
- Компьютерно-томографический метод
- Эксперимент in vivo
- Оценка остеопластических свойств препаратов «Коллапан Д» и «Коллатамп ИГ» in vivo
- Анализ результатов исследования на этапе хирургического вмешательства
Введение к работе
Актуальность темы исследования
Остеомиелит длинных трубчатых костей - тяжелое осложнение переломов, операций остеосинтеза и эндопротезирования. При открытых переломах частота развития остеомиелита достигает 51%, при огнестрельных до 90%. Остеосинтез закрытых переломов длинных костей осложняется остеомиелитом в 0,2-12%, эндопротезирование крупных суставов - в 0,5-1,4% (Шаповалов В.П., 2004; Ежов И.Ю. 2011; Biharisingh V.J., 2004; Haaker R., 2004; Malic M.N., 2004; Walencamp G.P., 2004; Bowen T.R., 2005; Naique S.B., 2006). Инвалидизация больных с такими осложнениями составляет 35 - 37,8% (Столяров Е.А., 2004; Коваль А.Н., 2009), а в общей структуре инвалидности населения удельный вес посттравматического остеомиелита колеблется от 10,6 до 11,1 % (Радаев СВ., 2003; Амирасланов Ю.А., 2008).
Лечение этого тяжелого хронического заболевания остается одной из нерешенных проблем современной травматологии и ортопедии. Единственно эффективным методом лечения остеомиелита признана радикальная остеонекрсеквестрэктомия, однако рецидивы заболевания после оперативных вмешательств достигают 34,8% (Попов М.В., 2009; Ключевский В.В., 2012; Линник С.А., 2012; Дзюба Г.Г., 2013; Hashimi М.А., 2004; Klemm К., 2001; Lazzarini L., 2004; Kinik H., 2008; Bhattacharya R., 2013).
По мнению ряда исследователей, для определения объёма хирургического вмешательства, предоперационная диагностика должна включать, кроме классической рентгенографии, другие методы объективной оценки остеомиелитического очага (сцинтиграфию, компьютерную томографию, включая ЗБ-реконструкцию, напряжённую фистулографию и др.). Вместе с тем общепризнанный комплекс необходимых диагностических исследований отсутствует (Сонис А.Г., 2008; Винник Ю.С., 2009; Гостищев В.К., 2011; Вовк Е.А., 2012; Русак П.С., 2012; Леонова С.Н., 2013; Tang Н., 2010; Rao N., 2011; Garg V., 2014; PugmireB.S., 2014).
Некоторые авторы считают целесообразным дополнять радикальную остеонекрсеквестрэктомию различными методиками минимизирующими бактериальную обсеменённость очага. В отдельных работах обсуждается рациональность оперативной техники, обеспечивающей минимальную травматизацию мягких и костной тканей (Бутовченко Е.Г., 2003; Митрофанов Н.В., 2004; Базаров А.Ю., 2005; Батаков Е.А., 2006; Козлов И.В., 2008; Уразгильдеев З.И., 2008; Кафтырев А.С., 2010; Дзюба Г.Г., 2012; Линник С.А., 2012; Bierry G., 2009; Malcius D., 2009).
Большинство исследователей признает необходимость восстановления послеоперационного костного дефекта тем или иным способом (Шевцов В.И., 2008; Котельников ГЛ., 2009; Столяров В.А., 2009; Ежов И.Ю., 2010; Efstathopoulos N., 2008; Li X.D., 2001; Lewis C.S., 2011). В последнее десятилетие с этой целью широко используют официнальные препараты, хотя ауто- и аллопластика не оставлены хирургами. Чаще остальных используются материалы на основе гидроксиапатита, реже коллагена. Результаты их применения сопоставимы с методами, включающими применение трансплантатов (Есина О.В., 2010; Shinto Y., 1992; Turner Т.М., 2005; Lee S.H., 2007; Hui Т., 2009; Nair M., 2014). Официнальные препараты более доступны, чем трансплантаты, с их помощью можно заполнить дефекты любой формы, различного объёма.
К сожалению, среди большого разнообразия препаратов, используемых для заполнения «мёртвого пространства» лишь ограниченный перечень материалов разрешён к применению для замещения дефектов тканей в условиях хронического гнойно-воспалительного процесса. К ним относятся: «Литар», «Коллапан», «Биосит», «Коллатамп ИГ», «Коллост». Импланты на основе гидроксиапатитов, коллагена и их композиций обладают остеогенным потенциалом, что не исключает органотипичной перестройки даже в условиях костного дефекта с нарушенной трофикой, в том числе и остеомиелитической полости (Ардашев И.П., 2012; Чолахян А.В., 2012; Patel N., 2005; Ferguson J.Y., 2014). Представленные в литературе результаты замещения остеомиелитических дефектов официнальными препаратами и костными трансплантами сопоставимы (Линник С.А., 2012; Чолахян А.В., 2012; Hasselbach С, 1989; Khachatrian E.S., 2012; Romano C.L., 2014).
Выбор наиболее эффективного официнального препарата для замещения послеоперационной костной полости является одним из нерешённых вопросов травматологии и ортопедии. Объективные трудности сравнения их эффективности обусловлены значительной вариабельностью клинико-рентгенологической картины хронического остеомиелита у больных (Галкин Р.А., 2004; Мельникова А.В., 2009; Афиногенов Г.Е., 2010; Li X.D., 2001; Mader J.T., 2002; Koort J.K., 2005; Feng В., 2011). Это обосновывает проведение экспериментальных исследований такой направленности на однородных группах животных, предпочтительнее кроликах (Галкин Р.А., 2004; Yuan Z., 2002; Xie Z., 2013; Odekerken J.C., 2014; Reizner W., 2014).
В современной литературе представлены разнообразные экспериментальные модели хронического остеомиелита, предназначенные для решения узких задач: оценки эффективности антибактериальных препаратов, способов иммобилизации, методик санации остеомиелитического очага и т.п. (Матузов С.А., 1999; Ярыгин Н.В., 2003; Воротников А.А., 2006; Винник Ю.С., 2009; Del Pozo J.L., 2009; Inanmaz М.Е., 2014; Poeppl W., 2014). В большинстве работ животным прижизненно проводятся только рентгенологические исследования области оперативного вмешательства. После выведения из эксперимента ограничиваются качественным гистоморфологическим анализом тканей дефекта (Данилов Р.К., 2000; Привалов В.А., 2000; Махова А.Н., 2003; Shirtliff М.Е., 2002; Luong Т.Т., 2009; Rabillard M., 2011), что исключает объективную количественную трактовку полученных результатов.
Медицинская и социальная значимость проблемы лечения хронического остеомиелита, высокая частота послеоперационных рецидивов заболевания, значительно разнящиеся результаты лечения, отсутствие общепризнанного подхода к предоперационной диагностике, технологии хирургической санации гнойного очага и применению остеопластических материалов, обосновывают необходимость проведения исследований с целью совершенствования методов диагностики и лечения хронического остеомиелита.
Цель исследования - разработка рациональной диагностической тактики и комплексного хирургического лечения обеспечивающих снижение частоты рецидивов полостных форм хронического остеомиелита длинных трубчатых костей.
Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:
-
Разработать экспериментальную модель хронической гнойной костной раны.
-
Сравнить цитотоксические и остеозамещающие свойства препаратов «Коллапан-Д» и «Коллатамп ИГ» в эксперименте.
-
Оценить в клинике остеозамещающие свойства препаратов, разрешённых к использованию для пластики костных дефектов в условиях хронического гнойного процесса.
-
Определить возможности компьютерной томографии в пред- и послеоперационной диагностике остеомиелитического очага.
-
Предложить комплексную технологию эффективной хирургической санации остеомиелитического очага с замещением костного дефекта официнальным препаратом.
-
Проанализировать результаты лечения пациентов с полостными формами остеомиелита с применением предложенного лечебно-диагностического комплекса и без его использования.
Научная новизна
-
Разработана экспериментальная модель гнойной костной раны (патент РФ № 2499295), обеспечивающая условия для достоверного сравнения остеозамещающих свойств препаратов.
-
Впервые, на основании гистоморфо логической картины, оценены цитотоксические и остеозамещающие свойства препаратов «Коллапан-Д» и «Коллатамп ИГ» в эксперименте.
-
Предложена оригинальная методика количественной гистоморфо-логической оценки процессов репаративной регенерации костной ткани в области дефекта, позволяющая провести статистическую обработку полученных данных.
-
Впервые, на основании динамики компьютерно-томографической картины, выполнена оценка процессов замещения костного дефекта в клинике.
5. Предложена диагностическая тактика и комплексное хирургическое лечение, обеспечивающее снижение частоты рецидива хронического остеомиелита с 15% до 9%.
Практическая значимость
Применение в клинике предложенной лечебно-диагностической тактики и комплексного хирургического лечения пациентов с полостными формами хронического остеомиелита длинных трубчатых костей, позволило выполнять радикальную хирургическую санацию с минимальной травмой мягких и костной тканей и сохранением опороспособности конечности. Ультразвуковая эрадикация раневой флоры и заполнение сформированной костной полости препаратом на основе коллагена, содержащим эффективную дозу антибиотика в сочетании с послеоперационной внутривенной ультрафиолетовой фотомодификацией крови и сеансами ГБО-терапии обеспечивают условия для первичного заживления раны, сокращения сроков стационарного лечения, снижения частоты рецидивов заболевания.
Внедрение результатов работы в практику
Предложенная лечебно-диагностическая тактика хирургического лечения пациентов с полостной формой остеомиелита применяется в отделении гнойной хирургии (остеологии) Приволжского федерального медицинского исследовательского центра и втором хирургическом отделении Нижегородской областной клинической больницы им. Н.А. Семашко.
Основные материалы и положения работы используются в учебном процессе на курсе травматологии и ортопедии Центра повышения квалификации и профессиональной переподготовки врачей Нижегородской государственной медицинской академии.
Апробация работы
Материалы диссертационного исследования доложены: на Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Риски в современной травматологии и ортопедии» (Омск, 26-27 апреля 2013 г.); IX Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Озон, активные формы кислорода, оксид азота и высокоинтенсивные физичес-кие факторы в биологии и медицине» (Н.Новгород, 18-20 сентября 2013 г.); IV Межрегиональной научно-практической конференции с международным участием "Рана и раневая инфекция" (Казань, 30-31 октября 2013 г.); Приоровских чтениях и конференции молодых ученых «Настоящее и будущее травматологи и ортопедии России» (Москва, 21-22 ноября 2013г.); I Национальном конгрессе по регенеративной медицине (Москва, 4-6 декабря 2013 г.); VI Съезде травматологов-ортопедов Республики Армения с международным участием (Ереван, 22-25 мая 2014г.); X Юбилейном всероссийском съезде травматологов-ортопедов (Москва, 16-19 сентября 2014г.); II Международном Конгрессе "Раны и раневые инфекции с конференцией: Проблемы анестезии и интенсивной терапии раневых инфекций", (Москва, 14-15 октября 2014г); V Ежегодной межрегиональной научно-практической конференции с международным участием «Теоретические и практические аспекты лечения ран различной этиологии» (Екатеринбург, 30-31 октября 2014г), конференции молодых учёных Северо-Западного Федерального округа «Актуальные вопросы травматологии и ортопедии», (Санкт-Петербург, 10 апреля 2015г.).
Публикации по теме диссертации
По теме диссертации опубликовано 21 работа, из них 3 статьи в изданиях рекомендованных ВАК для публикации результатов диссертационных исследований.
Объём и структура диссертации
Диссертационное исследование изложено на 143 страницах печатного текста, включающего: введение, обзор литературы, материалы и методы, две главы с изложением анализа и обсуждением результатов собственных экспериментальных и клинических исследований, заключение, выводы, практические рекомендации и список литературы, содержащий 182 источника, в том числе 93 отечественных авторов, 89 зарубежных. Работа иллюстрирована 30 таблицами, 50 рисунками.
Основные положения, выносимые на защиту
1. Предложенная методика формирования гнойной костной полости длинной
трубчатой кости у экспериментального животного с этапным реинфицированием
обеспечивают хронизацию остеомиелитического процесса и условия для
объективного сравнения остеопластических свойств официнальных препаратов.
2. «Коллапан-Д» с содержанием гидроксиапатита, обладает тормозящим
воздействием на развитие тестовой культуры фибробластов. «Коллатамп ИГ» не
влияет на динамику развития тестовой культуры фибробластов. Используемые
препараты не являются цитотоксичными, обладают остеопластическими
свойствами. «Коллатамп ИГ» демонстрирует более выраженное стимулирующее
воздействие на репаративную регенерацию дефекта костной ткани в условиях
проведённых экспериментальных исследований
-
Предоперационное исследование пораженного остеомиелитическим процессом сегмента с применением комплекса рентгенологических методов диагностики обеспечивает детальную анатомо-топографическую характеристику гнойного очага, что позволяет выполнить радикальную хирургическую санацию с минимальной травмой мягких и костной тканей и сохранением опороспособности конечности.
-
Радикальная хирургическая санация остеомиелитического очага, дополняемая ультразвуковой кавитацией в растворе антибиотика, заполнение костной полости препаратом на основе коллагена, содержащим эффективную дозу антибиотика обеспечивают эрадикапию раневой флоры, что в сочетании с
внутривенной ультрафиолетовой фотомодификацией крови и сеансами ГБО-терапии, позволяют сократить сроки стационарного лечения, снизить частоту рецидивов заболевания.
Компьютерно-томографический метод
Гнойно-некротические поражения конечностей составляют более 20% заболеваний хирургического профиля. Эти пациенты в 44% случаев заболевают хроническим остеомиелитом разной локализации. В общей же структуре заболеваний опорно-двигательного аппарата хронический остеомиелит составляет 3-6% (Линник С.А., 1988; Никитин Г.Д., 2000; Гисак С.Н., 2001; Крочек И.В., 2004; Гаврилов А.Н., 2006; Батаков Е.А., 2008; Сонис А.Г., 2010; Muller Г, 2000; Ostermann Р.А., 2002; Boyer M.L., 2003; Cher С.Е., 2003).
При открытых переломах трубчатых костей частота развития травматического остеомиелита составляет 2-51%, при огнестрельных переломах - 9-90%, после остеосинтеза закрытых переломов длинных костей - 0,2-12%, а после эндопротезирования крупных суставов - 0,5-1,4% (Шаповалов В.П., 2004; Ключевский В.В., 2010, 2012; Biharisingh V.J., 2004; Наакег R., 2004; Malic M.N., 2004; Walencamp G.P., 2004; BowenT.R., 2005; Naique S.B., 2006). Частота инвалидизации больных с этим тяжёлым хроническим заболеванием составляет 35 - 37,8% (Столяров Е.А., 2004; Коваль А.Н., 2009), причем в общей структуре инвалидности удельный вес посттравматического остеомиелита длинных трубчатых костей колеблется от 10,6 до 11,1 % (Радаев СВ., 2003; Амирасланов Ю.А., 2008).
При изучении остеомиелита многие авторы выделяют прогностические неблагоприятные признаки его развития: патология иммунологического профиля, нерадикально выполненная остеонекр-секвестрэктомия, нарушение пациентом рекомендованного режима, патология трофики поражённого сегмента, сохранение костной полости. Один из наиболее важных факторов хронизации процесса -формирование бактериальной биопленки, образующейся на поверхностях нежизнеспособной костной ткани и инородных тел, что придает раневой флоре антибиотикорезистентность. Эрадикация флоры достижима только при разрушении гликокаликсных структур, удалении инородных тел или воздействии сверхвысокой концентрации антибактериальных препаратов (Кирдей Е.Г., 1997, 1999; Аслынбаев М.М., 2003; Цискарашвили А. В., 2009; Гостев В.В., 2010; Нагурская Е.В., 2010; Чепелева М.В., 2011; Wagner С, 2008; Brady R.A., 2008; Barth R.E., 2011; Gauland С, 2011; Pountos I., 2011; Chen Q., 2014; Kalinka J., 2014).
Хирургическое лечение в сочетании с адекватной медикаментозной терапией является единственным шансом пациента на достижение длительной ремиссии хронического остеомиелита (Белохвостикова Т.С, 2005; Котельников Г.П., 2009; Пахомов И.А., 2011;Леонова С.Н., 2012; Henry S.L., 1991; Cierny G., 2011; Rod-Fleury Т., 2011; HahnB.S., 2014; Lima A.L., 2014).
Важное значение для достижения благоприятного результата хирургического лечения придается современным возможностям диагностики, что позволяет минимизировать объём вмешательства и снизить риск возникновения патологического перелома (Кармазановский Г.Г., 1995; Амирасланов Ю.А., 2008; Сонис А.Г., 2008; Винник Ю.С., 2009; Гостищев В.К., 2011; Дьячкова Г.В., 2011; Вовк Е.А., 2012; Русак П.С, 2012; Леонова С.Н., 2013; Pugmire B.S., 2014; Tang Н., 2010; Rao N., 2011; Garg V., 2014; Tan Т.Н., 2014).
Многочисленные исследования направлены на изучение эффективности воздействия антибактериальных препаратов на флору хронического гнойно-воспалительного очага, что необходимо для сравнения результатов лечения с применением разных антибиотиков, выявления их преимуществ при системном или местном использовании (Кривошеий А.Е., 2009; Рушай А.К., 2011; Мидленко В.И., 2012; Привольнев В.В., 2012; Вишневский А.А., 2014; Вяликова Ю.В., 2014; Lazzarini L., 2005; Hatzenbuehler J., 2011; Aragon-Sanchez J., 2012; Lai C.C., 2012; Jorgensen N.P., 2014).
В литературе отмечается активное использование различных технических средств и методик эрадикации бактериальной флоры, включая воздействие плазменными потоками, аргоном, лазерным излучением. В единичных работах апробируется технология обработки остеомиелитического очага посредством ультразвуковой кавитации (Хасанов А.Г., 2010; Ишутов И.В., 2011; Чынгышпаев Ш.М., 2012; Митрофанов В.Н., 2013; Шевалаев Г.А.,2013; Yu W.K., 2011; Czekaj J., 2011; LiuD.S., 2012).
Технологии пластического замещения или пломбировки костного дефекта после выполнения остеонекрсеквестрэктомии имеют богатую историю. "Золотым стандартом" в пластическом замещении костных дефектов любого генеза, в том числе и остеомиелитического, является аутопластика костным трансплантатом из гребня подвздошной кости. Такой вид замещения применяется в травматологии и ортопедии более века (Мовшович И.А., 2006; Линник С.А., 2012; Мидленко В.И., 2013; Wang X., 2007; Schwartz A.J., 2010; Niu Y., 2011; Yuste J.R., 2012; Patwardhan S., 2013; Gokhan M., 2014).
Однако некоторые авторы считают оправданным применение костного аутотрансплантата только при полной уверенности в радикально выполненной остеонекрсеквестрэктомии и эрадикации патогенной микрофлоры гнойного очага. Это закономерно ведёт к двухэтапному или многоэтапному лечению (Куропаткин Г.В., 2009; Родоманова Л.А., 2011; Привольнев В.В.,2012; Gergely L, 2014; Krajewski J., 2014; Yan, A.Y., 2014).
Под двух- или многоэтапным, исследователями понимается хирургическое лечение, включающее первым этапом оперативную санацию гнойного очага без пластики костного дефекта. Вторым этапом, при уверенности в достижении стойкой ремиссии, выполняется реконструктивно-восстановительный этап, в ходе которого проводится пластика костной полости. При такой тактике увеличивается количество оперативных вмешательств до трех (санация очага, забор трансплантата, имплантация в дефект). Одним из недостатков взятия аутотрансплантата является риск инфекционных осложнений не только со стороны воспринимающего ложа вследствие нанесения повторной операционной травмы, но и донорского ложа (Ярыгин Н.В., 2003; Батаков Е.А., 2006; Pinal F., 1999; Chan Y.S., 2000; Walenkamp G.H., 2001; Rutledge В., 2003; LalidouF., 2014).
Эксперимент in vivo
На интраоперационных рентгенограммах тень нанесённого дефекта интенсивнее, чем у животных контрольной группы, граница дефекта чётко прослеживается. К 30 и 60 суткам плотность тени не изменяется, её границы становятся размытыми, дефект незначительно уменьшается в размерах. Через 90 суток отмечается неравномерная плотность рентгенологической тени дефекта. Визуальная плотность самых «тёмных» её зон, сопоставима с прилегающими к дефекту участками кости, границы дефекта размыты. Количественная оценка плотности дефекта проводилась в самой «светлой» его части (таблица 14).
По сравнению с контрольной группой интенсивность рентгенологической тени дефекта у всех животных на всех сроках была достоверно выше (р 0,05), в том числе и вследствие рентгеноконтрастных свойств препарата.
У экспериментальных животных из опытной группы «Коллатамп ИГ», с заполнением костного дефекта препаратом на основе коллагена - «Коллатамп ИГ» рентгенологическое исследование выполнено всем животным (рисунок 28). Рис. 28. Рентгенограммы голени кролика опытной группы с применением препарата «Коллатамп ИГ». А - интраоперационная рентгенограмма 1 - сформированный дефект костной ткани, выполненный препаратом «Коллатамп ИГ»; Б - тень тканей, замещающих дефект через 30 суток; В - то же через 60 суток; Г -область дефекта через 90 суток.
На интраоперационных снимках и через 30 суток эксперимента плотность рентгенологической тени сопоставима с таковой у контрольной группы, границы дефекта становились умеренно размытыми. Через 60 суток плотность рентгенологической тени дефекта повышалась, границы становились более размытыми, отмечалась тенденция к уменьшению площади дефекта. Через 90 суток границы дефекта определялись с трудом. Рентгенологическая тень дефекта становилась равномерной плотности большей по сравнению с контрольной группой. Подобные изменения расценивались нами как свидетельство более активно протекающих процессов регенерации костной ткани в сравнении с контрольной группой животных. В таблице 15 представлены результаты выполненных измерений.
Различие интенсивности рентгенологической тени дефекта между контрольной и данной опытной группой на 30 сутки эксперимента не установлено. На 60 и 90 сутки, рентгенологическая плотность тени дефекта у всех животных опытной группы Коллатамп ИГ оказалась достоверно выше (р 0,05), чем у контрольной.
Внутри этой опытной группы, при сопоставлении между собой результатов исследований, выполненных в разные сроки, выявлена достоверная разница между плотностью тени дефекта на 30 и 60 сутки, 30 и 90 сутки (р 0,05). Между этими показателями на 60 и 90 сутки достоверной разницы не установлено.
Таким образом, заполнение костного дефекта препаратом «Коллатамп ИГ» демонстрирует более активно протекающие процессы регенерации костной ткани.
Сравнение рентгенологических данных области дефекта, заполненного препаратами «Коллапан-Д» и «Коллатамп ИГ» только методом рентгенографии затруднено в связи с рентгеноконтрастными свойствами препарата «Коллапан-Д», содержащего гидроксиапатит. Результаты КТ контрольной группы животных представлены на рисунке 29.
Размеры дефекта, установленные при КТ измерениях в день операции, соответствовали интраоперационным измерениям выполненным штангенциркулем. При КТ денситометрии этой области после операции у всех кроликов контрольной группы индекс Хаунсфилда составил 15-20 H.U., что указывает на жидкостный характер (кровь)содержимого полости. В смежных с дефектом, кортикальных костных структурах - 680-720 H.U.
Компьютерные томограммы области дефекта кролика контрольной группы («срезы» в трансверзальной плоскости). А - область дефекта (1) в день операции; Б - область дефекта (1) через 90 суток. В динамике эксперимента размеры дефекта уменьшались, а плотность выполняющей его ткани увеличивалась у всех кроликов контрольной группы (таблица 16).
Статистическая обработка индексов Хаунсфилда выявила достоверные различия между данными на 30 и 60 сутки эксперимента (р 0,05), между 30 и 90 сутками эксперимента (р 0,05). Достоверная разница значений площади дефекта выявлена между 60 и 90 сутками эксперимента (р 0,05), но в эти сроки достоверной разницы между значениями индекса Хаунсфилда не установлено (р 0,05).
Оценка остеопластических свойств препаратов «Коллапан Д» и «Коллатамп ИГ» in vivo
Группы больных, результаты лечения которых проанализированы через 3 года, были сопоставимы по полу возрасту, локализации остеомиелитического очага. В первой группе хорошие и удовлетворительные результаты получены у 30 больных из 31. Во второй группе у всех 28 человек. Однако, во второй группе больных преобладали хорошие результаты: 24 из 28. В то время как в первой группе хорошие результаты отмечены только у 19 из 31. Различия статистически достоверны, что подтверждает лучшие клинические результаты у больных второй группы (р 0,05). Через 5 лет после оперативного вмешательства результаты лечения оценены у 15 больных первой группы и у 4х - второй. Недостаточное количество больных второй группы не позволяет провести статистический анализ, вместе с тем у всех больных первой и второй групп обследованных в эти сроки отмечены только хорошие и удовлетворительные результаты. Результаты проведённого исследования сравнимы с имеющимися в литературе данными (А.Г. Овденко, 2004 - 9% рецидивов, J. Kumar, 2010 - 10%, J.Ross 2006 -20% рецидивов).
Больна хроническим остеомиелитом левого бедра на протяжении 12 лет. Многократно оперирована в больницах города (хирургические санации, вскрытия и дренирование гнойного очага на левом бедре). При поступлении жалобы на выраженные боли в средней и нижней трети левого бедра в покое и при нагрузке. Принимает НПВС ежедневно. Локально: ходит без дополнительной опоры, прихрамывая на левую нижнюю конечность, левое бедро отёчно (+7см). В средней и нижней трети бедра послеоперационные рубцы. Имеется свищевая рана с обильным гнойным отделяемым (рисунок
При выполнении КТ выявлен остеомиелитический очаг в средней нижней третях левого бедра с признаками множественных секвестров (рисунок 48). Оперативное вмешательство включало доступ к остеомиелитическому очагу по старому послеоперационному рубцу, остеонекрсеквестрэктомию, обработку ультразвуковым кавитатором. После контроля гемостаза остеомиелитический дефект кости был заполнен препаратом «Коллатамп ИГ», рана была ушита (рисунки 49-52). Рис. 48. Больная М.,48 лет, МКСБ № 217904. КТ Левого бедра. Аксиальный срез, проходящий через участок остеомиелитического очага.
После хирургического лечения по предложенной технологии гнойно-воспалительный процесс, был купирован. Больная была выписана через 14 дней после оперативного вмешательства. На контрольном осмотре через 1 год признаков остеомиелитического процесса выявлено не было.
При анализе КТ картины области бывшего остеомиелитического очага определяется дефект левой бедренной кости, заполненный тканью, по плотности близкой губчатой костной ткани (128 H.U.). Признаков секвестров не определялось (рисунок 53).
Результаты замещения костного дефекта официнальными препаратами. Четыре месяца после операции. После заполнения костного дефекта препаратом «Коллапан-Д» у 12 пациентов первой группы в костной полости определялись контрастные округлые образования -сохранившиеся гранулы препарата диаметром около 5 мм, плотностью от 219 до 278 H.U. Гранулы прилегали непосредственно к краям костного дефекта. При денситометрии участков дефекта, не содержащих гранул, значения индекса Хаунсфилда составили в среднем 116±15H.U., что указывает на формирование рубцовой ткани. У 20 пациентов второй группы после заполнении костного дефекта препаратом «Коллатамп-ИГ» костная полость равномерно заполнена тканью плотностью 122±18 H.U.
Через 12 месяцев после операции КТ выполнили 19 больным первой группы и 20 - второй. При замещении дефекта препаратом «Коллапан-Д» костная полость выполнена мелкими, диаметром 1-2 мм, близко расположенными контрастными фрагментами - остатками гранул препарата. Конгломерат фрагментов имел плотность 145±56 H.U. и отделён от костных стенок полости прослойкой ткани плотностью 29±8 H.U., что соответствует жидкостному характеру прослойки. Иная картина наблюдалась у второй группы пациентов, где костный дефект заполнялся препаратом «Коллатамп-ИГ». Костная полость выполнена тканью равномерной плотности, имеющей в среднем 108± 14 H.U. Прослойка ткани, отделяющая её от костных стенок, отсутствует.
Динамика денситометрических показателей в сроки 4 и 12 месяцев у больных первой и второй групп позволяет полагать следующее. Выполнение костной полости препаратом «Коллапан-Д» приводит к постепенной фрагментации его гранул и отделению их от стенок костной полости тканью с низкой плотностью. Признаков новообразования костной ткани в указанные сроки не выявили. Выполнение костной полости препаратом «Коллатамп ИГ» приводит к выполнению костной полости тканью с равномерной плотностью 105 ± 14 H.U., что может трактоваться как плотная рубцовая ткань (по М. Хофер 2006). Новообразования костной ткани в области дефекта не отмечено.
Таким образом, через 12 месяцев после хирургической санации остеомиелитической костной полости и заполнения костного дефекта препаратами «Коллапан-Д» и «Коллатамп-ИГ» не установлено признаков органотипичного замещения костного дефекта. При пластике дефекта препаратом «Коллапан-Д» установлено наличие жидкостного содержимого полости, что, по нашему мнению, создаёт условия для рецидива инфекционного процесса и неблагоприятно для возможного дальнейшего замещения дефекта костной тканью. Использование предложенной лечебно-диагностической тактики и комплексного хирургического лечения пациентов с полостной формой остеомиелита длинных трубчатых костей, включая пластику костной полости официнальным препаратом на основе коллагена, позволило получить хорошие и удовлетворительные отдалённые результаты у 91% пациентов.
Анализ результатов исследования на этапе хирургического вмешательства
Статистическая обработка результатов измерений площади дефекта выявила достоверное уменьшение дефекта между 60 и 90 сутками эксперимента (р 0,05). При сравнении площади дефекта опытной и контрольной групп животных во все сроки эксперимента получены статистически значимые различия (р 0,05). Однако, плотность ткани, замещающей дефект в разные сроки эксперимента достоверно не различалась (р 0,05). Это, по нашему мнению, объясняется рентгеноконтрастностью гранул препарата «Коллапан-Д», что не позволяет методом КТ избирательно определить плотность ткани формирующейся в виде прослоек между рентгено-контрастными гранулами или частицами препарата.
КТ кроликов опытной группы с дефектом кости заполненным препаратом «Коллатамп ИГ» представлены на рисунке 31. Рисунок 31. Компьютерные томограммы области дефекта кости заполненного препаратом «Коллатамп ИГ»кроликов опытной группы («срезы» в трансверзальной плоскости). А - область дефекта (1) в день операции, Б - область дефекта (1) через 90 суток.
Рентгенологическая плотность содержимого дефекта в день операции составила 17-23 H.U., что соответствует жидкому содержимому полости. В смежных с дефектом, кортикальных костных структурах значения составляли 660-740 H.U., как и в группе контроля. В динамике эксперимента у всех животных этой группы дефект быстро уменьшался, вплоть до исчезновения, а плотность выполняющей его ткани значительно возрастала (таблица 18).
Изменение плотности ткани, формирующейся в послеоперационной костной полости у кроликов контрольной и опытных групп в зависимости от сроков эксперимента.
Таким образом, по данным классической рентгенографии, компьютерной томографии, включая КТ денситометрию, наиболее активные процессы репаративной регенерации, как кортикального дефекта, так и костной полости наблюдаются при заполнении послеоперационного дефекта кости экспериментальных животных препаратом «Коллатамп ИГ».
Анализ гистоморфологических данных. Контрольная группа животных 30 сутки эксперимента. Макроскопически обнаруживался сохранившийся дефект кости со сглаженными краями. Микроскопически - кортикальная костная пластинка с одной из сторон дефекта заметно утолщена. В просвете дефекта новообразованные, хаотично расположенные костные балки с различным количеством остеоцитов в массиве ретикулофиброзной ткани на фоне жирового костного мозга с включениями миелоидного. Формирование костных балок преимущественно со стороны костномозгового пространства и в меньшей мере у одного из кортикальных краев дефекта (рисунок 33).
Опытная группа животных с дефектом заполненным препаратом «Коллапан-Д», 30 сутки эксперимента. Макроскопически - сохранившийся дефект кости со сглаженными краями. Микроскопически -костные края дефекта и надкостница утолщены, признаки перестройки костной ткани (рисунок 34). Дефект заполняется разрозненной сетью костных балок, окружённых фибробластами. Со стороны костномозгового пространства наблюдается образование ретикулофиброзной ткани (рисунок 35).
Опытная группа животных с дефектом заполненным препаратом «Коллатамп ИГ», 30 сутки эксперимента. Макроскопически - сохранившийся дефект кости со сглаженными краями. Микроскопически -края дефекта утолщены, с активной перестройкой, включая отдалённые от дефекта участки (рисунок 36). В зоне дефекта формируется губчатая костная ткань. Балки крупные, грубогубчатые, в промежутках миелоидный костный мозг. В костномозговом канале ретикулофиброзная ткань.
. Микрофотография края дефекта. Активная перестройка костной ткани (х50). 1 - формирующаяся костная балка со стороны кортикального слоя, 2 - миелоидный костный мозг, 3 - ретикулофиброзная ткань.
Контрольная группа животных 60 сутки эксперимента. Макроскопически обнаруживался сохранившийся дефект кости со сглаженными краями. Микроскопически - зона дефекта выполнена сопрягающимися костными балками на фоне жирового и миелоидного костного мозг. В более глубоких слоях костно-мозгового пространства костные балки имеют диссоциированный характер (рисунок 37).
Опытная группа животных с дефектом заполненным препаратом «Коллапан-Д», 60 сутки эксперимента. Макроскопически сохранившийся дефект кости со сглаженными краями. Микроскопически - края дефекта утолщены, перестройка костной ткани (рисунок 38).
Костные балки в зоне дефекта с большим количеством остеоцитов (х50). 1 - формирующаяся костная балка со стороны кортикального слоя, 2 - миелоидный костный мозг.
Дефект заполнен костными структурами грубогубчатого строения окруженными ретикулофиброзной тканью с элементами их рассасывания. Со стороны костномозгового пространства хаотично расположенные костные балки (рисунок 39).
Опытная группа с дефектом заполненным препаратом «Коллатамп ИГ», 60 сутки эксперимента. Макроскопически - дефект кости со сглаженными краями. Микроскопически - восстановление костных структур. Края дефекта утолщены, представлены вновь сформированными компактными костными структурами, с расширенными, формирующимися гаверсовыми каналами и многочисленными круглыми отеоцитами в широких лакунах (рисунок 40). Центр дефекта выполнен компактизирующейся грубогубчатой костной тканью. Вновь сформированные костные балки расположены упорядоченно (рисунок 41). - кортикальная костная ткань, 2 - формирующийся гаверсов канал. Рис. 41. Микрофотография центральной зоны дефекта(х50). 1 - компактизирующиеся костные балки с элементами упорядоченной структуры.
Контрольная группа 90 сутки эксперимента. Макроскопически-частично сохранившийся дефект кости со сглаженными краями. Микроскопически - формирование губчатых костных структур местами приобретающих грубогубчатый характер, незначительное сопряжение концов дефекта (рисунок 42).
Опытная группа животных «Коллатамп ИГ» 90 сутки эксперимента. Макроскопически дефект не определяется. Микроскопически -дефект выполнен компактной костной тканью типичного строения (рисунок 45).
Сравнительный количественый анализ репаративных процессов проводили при помощи бальной системы предложенной руководителем группы патологической анатомии и консервации тканей к.м.н. С.Н. Бугровым (глава 2 стр. 49). При выполнении статистической обработки достоверными различия считали при р 0,05. Результаты количественной оценки репаративных процессов у животных контрольной и опытных групп представлен в таблицах 19-21.