Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Обзор литературы 17
1.1. Структурно-физиологические параллели костной ткани 17
1.2. История поиска имплантатов в ортопедии 20
1.3. Имплантаты в ортопедии 32
ГЛАВА 2. Характеристика клинического материала 48
2.1. Характеристика клинического материала 48
2.2. Дистрофические костные кисты 49
2.3. Остеохондропатии костей нижней конечности 50
2.4. Врожденный вывих бедра 50
2.5. Хронические формы остеомиелита 51
ГЛАВА 3. Методы исследования 53
3.1. Клинический метод исследования 53
3.2. Лучевые методы исследования 56
3.3. Метод компьютерной инфракрасной термографии 71
3.4. Функциональный метод 71
3.5. Морфологический метод 71
ГЛАВА 4. Экспериментально-морфологическиеобоснования применения биосовместимых композиционных материалов 72
4.1. Материал и методы исследования 72
4.1.1. Характеристика полимерного материала 72
4.1.2. Характеристика экспериментального материала 78
4.1.3. Методика экспериментальных операций 78
4.1.4. Рентгенологический метод исследования и количественная оценка регенерации костной ткани 79
4.1.5. Статистический метод исследования 80
4.1.6. Морфологический метод исследования 81
4.2. Результаты экспериментальных исследований 82
4.3. Результаты рентгенологических исследований 82
4.3.1. Использование соломки «Рекос» 82
4.3.2. Использование соломки «Кокос» 85
4.3.3. Контрольная серия 87
4.3.4. Результаты количественной оценки репаративнои регенерации по рентгенограммам 88
4.4. Результаты гистологического исследования 90
4.4.1. Результаты серии с соломкой «Рекос» 90
4.4.2. Результаты серии с соломкой «Кокос» 94
ГЛАВА 5. Хирургическое лечение патологии опорно-двигательного аппарата с использованием биосовместимых композиционньех материалов 99
5.1. Хирургическое лечение дистрофических костных кист 99
5.1.1. Лечение солитарных костных кист 103
5.1.2. Лечение аневризмальных костных кист 115
5.2. Хирургическое лечение остеохондропатий костей нижних конечностей 124
5.2.1. Лечение болезни Легг-Кальве-Пертеса 124
5.2.1.1. Декомпрессирующая система и биостимуляция 125
5.2.1.2. Коррекция метаболических нарушений 136
5.2.1.3. Этапность реабилитационных мероприятий 137
5.2.2. Лечение больных с остеохондропатиями голени и стопы 137
5.2.2.1. Лечение пациентов с болезнью Осгуд-Шляттера 137
5.2.2.2. Хирургическое лечение 139
5.2.2.2. Лечение пациентов с остеохондропатиями стопы 143
5.2.2.4. Лечение пациентов с болезнью Келер 1 144
5.2.2.5. Лечение пациентов с болезнью Келер II и Хаглунда-Шинца. 146
5.3. Лечение врожденного вывиха и подвывиха бедра 151
5.3.1. Хирургическая коррекция компонентов диспластичного тазобедренного сустава 153
5.3.2. Укрепление крыши вертлужной впадины полимерными имплантатами 156
5.4. Хирургическое лечение хронического остеомиелита с применением биосовместимых полимерных имплантатов 166
5.4.1. Лечение вторично-хронического остеомиелита с применением биосовместимых полимерных имплантатов 167
5.4.2. Хирургическое лечение атипичных форм хронического остеомиелита 176
ГЛАВА 6. Результаты лечения патологии опорно-двигательного аппарата композиционными имплантатами, ошибки и осложнения 184
6.1. Оценка результатов лечения больных с дистрофическими костными кистами 184
6.2. Оценка результатов лечения болезни легг-кальве-пертеса с использованием полимерных имплантатов 187
6.3. Оценка результатов лечения пациентов с остеохондропатиями голени и стопы 189
6.4. Результаты лечения врожденного вывиха бедра 191
6.5. Результаты лечения больных с хроническим остеомиелитом 192
Заключение 196
Выводы 212
Практические рекомендации 212
Список литературы 217
- История поиска имплантатов в ортопедии
- Использование соломки «Рекос»
- Лечение солитарных костных кист
- Оценка результатов лечения больных с дистрофическими костными кистами
Введение к работе
Актуальность проблемы
В конце второго, начале третьего тысячелетия наметилась тенденция стойкого увеличения числа детей и подростков с врождённой и приобретённой патологией опорно-двигательного аппарата (ОДА). На рост ортопедической патологии влияет ухудшение здоровья родителей, отягощенная наследственность, социально-экономические условия жизни, техногенная и природная загрязнённость среды обитания (Крисюк А.П., 1993; Поздникин Ю.И., 1999, Малахов О.А., 2002, 2003). В связи с этим одной из актуальнейших проблем детской ортопедии является изучение репаративнои регенерации костной ткани при реконструктивной хирургии данного контингента больных.
Для замещения костных дефектов и стимуляции остеогенеза чаще всего используют ауто- или аллотрансплантаты, а также синтетические или полусинтетические имплантаты. Аутотрансплантация у детей применяется по строгим показаниям. При ограниченных резервах биологически идеальной аутологичной кости пациента получение материала таит в себе определенный риск: дополнительная операционноая травма, боль, повреждение ростковых зон, инфицирование донорского участка (Дмитриев М.Л. с соавт. 1979; Бережный А.П. с соавт., 1995; Калинин А.В. с соавт., 2002; Gurrey J. D. et al. 1975; Golan I. et al. 1987; Glancy G.L. et al. 1991;). Высокая клиническая эффективность аллопластики позволило ей укрепиться как наиболее распространённому способу остеопластики у детей. Однако процесс замещения чужеродной кости растянут во времени, а антигенные свойства её не безразличны для ребёнка и могут привести к патологическим сдвигам в организме реципиента (Окунёва Л.М., 1972; Поляков В.А., Чемянов Г.Г., 1996,). К тому же возможны отторжения, неполная перестройка имплантата, позднее нагноение, переломы в области бывшего дефекта (Лаврищева Г.И„
Оноприенко Г.А., 1996; Балберкин А.В., 2000; Kohler R. et al., 1990; Glancy G.L. et al., 1991; Schweiberer L. et al., 1990).
Постоянно совершенствуется технология изготовления костных трансплантатов. Установлено, что аллогенная кость, обработанная раствором соляной кислоты, приобретает способность к остеогенной индукции (Савельев В.И., 1992; 2002; Urist M.R. et al., 1982). В 1986 г. Е. Gendler сообщил о создании нового вида пластического материала -перфорированного деминерализованного трансплантата - перфобона. Он отличается высокой остеоиндуктивностью и достаточной механической прочностью. В ЦИТО им. Н.Н. Приорова создан аналогичный аллоимплантат - перфоост (Касымов И.А., 2000; Снетков А.И., 2003). Имея улучшенные качественные и механические характеристики, тем не менее, при использовании лучевой стерилизации в больших дозах 20 - 25 кГр теряются остеоиндуцирующие свойства трансплантатов (Лекишвили М. В., 2002). Появились сообщения по использованию комбинированных биотрансплантатов с гликозамино-гликанами - остеоматрикс, алломатрикс-имплант (Снетков А.И., 2002).
Существует мнение, что некоторые вирусы, вызывающие тяжёлые заболевания, часто приводящие к летальному исходу, такие как ВИЧ, вирус гепатита В, С, прионы, могут передаваться при имплантации аллотрансплантатов (Гюнтер К.П. с соавт., 1996, Conrad E.U. et al., 1995; Deijkers R.L., 1997). Опасность переноса возбудителей инфекционных заболеваний при аллогенной трансплантации костей представляет собой не только медицинскую, но и юридическую проблему. Так, например, после того, как в 1988 г. в США стало известно о подтверждённом переносе вируса СПИД криоконсервированной костью (Knaepler Н. et al., 1990), министерством здравоохранения ФРГ было принято положение о костном банке, в котором предписывается обязательное проведение второго теста на инфицированность вирусом СПИД у донора через 3 месяца после первого, а это представляет определённые личностные и организационные трудности.
Однако, как было показано Ranki А. (1987), и эта мера не гарантирует стопроцентного выявления данной инфекции (цит. по T.Garrel et al., 1994).
Поиск альтернативных пластических материалов интенсивно начался с середины прошлого века. Наиболее перспективными являются синтетические материалы (СМ). СМ для применения в биологических средах классифицируются на металлы и сплавы, полимеры, керамические материалы и композиты. Использование новых биоактивных имплантатов в качестве пластического материала позволяет повысить конечные результаты реконструктивных операций, помогает избежать осложнений остеопластики, а также оптимизировать процессы остеорепарации и восстановления костной структуры, повреждённой патологическим процессом, в короткие сроки и с лучшим результатом (Андрианов В.Л. с соавт., 1989; Белых СИ., 1990; Де-сятниченко К.С. с соавт. 2000, Hollinger J.О. et al., 1986, Agrawal С. et al. 1998; Behravesh E. et al., 1999.).
В настоящее время интенсивные исследования ведутся по разработке и применению биосовместимых композиционных полимеров (БКП). Полимеры представляют собой высокомолекулярные химические соединения, макромолекулы которых имеют цепное строение и состоят из атомов-звеньев, соединённых друг с другом химическими связями. Получение полимеров связано с реакцией полимеризации и поликонденсации низкомолекулярных соединений - мономеров. Сополимеры представляют собой продукты полимеризации двух и более различных мономеров (Усманов Х.У., 1978, Белых СИ., 1994).
БКП должны характеризоваться отсутствием пирогенных и иммуногенных свойств, индуцировать остеогенез и обеспечивать органотипическую репарацию костной ткани в физиологически необходимые сроки при полной биодеградации имплантата (Вильяме Д.Ф., Роуф Р., 1978).
Приказом МЗ СССР № 1217 (п. 93) и № 135 РФ от 21.04.92. (п. 247) разрешен к применению полимерный материал на основе N-винилпирролидона и метилметакрилата марки ППМ-1, армированный
капроновым волокном. Изменяя количественный состав в сторону увеличения или уменьшения гидрофильного или гидрофобного компонентов, можно регулировать процесс биодеструкции. В тканях организма ППМ-1 подвергается гидролизу и постепенно под действием жидких сред организма сополимер распадается на отдельные фрагменты. Армирующие капроновые волокна также распадаются вследствие гидролиза, ферментативного расщепления и захватывания фагоцитами. Имплантаты выпускаются в форме штифтов, гибких стержней (соломка), блоков, пластин, а также в порошкообразной и жидкой формах. Стерильность достигается гамма облучением в дозе 2,5 Мегарад. Биодеструкция штифтов продолжается в течение 1.5-3 лет. В качестве лекарственных наполнителей используются глюконат кальция и оротовая кислота. Локальное депо данных препаратов положительно влияет на процессы костеобразования (Филиппов Ю.И., 1981; Очиров Н.И., 1982). При необходимости возможна импрегнация антибиотиков.
Экспериментальными исследованиями на кроликах доказано стимулирующее воздействие материала на костную репарацию (Грабовский М.Б., 1995).
Отличные и хорошие результаты отмечены при лечении самой разнообразной детской ортопедической патологии диспластического ц дистрофического генеза (Пранцкявичус СВ., Петрулис А.Ю., 1987; Бунякин Н.И., 1991; Кожевников О.В., 1992; Ванчиков Б.Д., 1995; Малахов О.А., 1998; 2003; Skondia V et al., 1987). БКП применялись как для стимуляции остеорепарации при лечении остеохондропатий нижней конечности (Иванов А.В., 2002), так и заместительной терапии при наличии костных дефектов дистрофического, диспластического и воспалительного генеза (Краснояров Г.А., 2002; 2003).
Учитывая, что в настоящее время к имплантатам предъявляются повышенные медицинские, юридические и этические требования, актуальность поиска альтернативных синтетических имплантатов очевидна.
Назрела необходимость комплексной оценки применения различных видов БКМ, выработки чётких показаний и способов лечения той или иной ортопедической патологии, создания алгоритма использования имплантационного материала.
Цель исследования
Улучшить результаты лечения патологии опорно-двигательного аппарата у детей и подростков на основе использования имплантируемых полимерных биосовместимых и физиологически активных композиционных материалов.
Задачи исследования:
Оценить остеокондуктивные свойства имплантируемых полимерных композиционных материалов на экспериментальной модели.
Усовершенствовать методики хирургического лечения костных кист с применением полимерных имплантатов.
Разработать способ укрепления длинных костей полимерными имплантатами при поражениях кистами.
Усовершенствовать методики хирургического лечения остеохондропатий костей нижней конечности биосовместимыми полимерными имплантатами с учетом стадии заболевания.
Оптимизировать методики хирургического лечения врожденного вывиха бедра с ацетабулярной недостаточностью на основе применения полимерных имплантатов.
Разработать варианты костной пластики полимерными материалами при вторично хроническом остеомиелите.
Разработать методики хирургического лечения локальных форм хронического гематогенного остеомиелита.
Оценить результаты лечения больных с патологией опорно-двигательного аппарата на основе использования полимерных материалов, изучить возможные ошибки и осложнения.
Разработать алгоритм применения полимерных имплантатов и определить перспективное направление их использования при лечении патологии опорно-двигательного аппарата у детей и подростков.
Научная новизна
Впервые на основе экспериментально-морфологических исследований доказана высокая остеокондуктивность полимерного физиологически активного композиционного материала марки 1111М-1 и на большом клиническом материале обосновано использование различных видов полимерных имплантатов при дифференцированном подходе к хирургическому лечению детей, в зависимости от нозологии, активности патологического процесса, его локализации, объёма резекции и заполнения костного дефекта.
Впервые разработана система замещения костных дефектов дистрофического, диспластического и воспалительного генеза биосовместимыми и физиологически активными композиционными материалами в различных их сочетаниях, обеспечивающие механическую прочность и локальную стимуляцию остеорепарации.
Впервые обоснована система стимуляции репаративного остеогенеза в очагах остеохондропатии нижних конечностей с прерыванием стадийности процесса и сокращением сроков лечения.
Применение композиционных биосовместимых полимерных имплантатов, содержащих антибиотики и антисептики, в сочетании с радикальной секвестрнекрэктомией и полноценным замещением костных дефектов, впервые позволили значительно улучшить результаты лечения детей и подростков с хроническими воспалительными поражениями костей.
Практическая значимость
Научно обоснованная система дифференцированного выбора способа костной пластики полимерными имплантатами, позволяет врачам-ортопедам правильно провести предоперационное планирование, выбрать оптимальный способ костно-пластического оперативного вмешательства и прогнозировать исход лечения.
Разработан комплекс хирургических пособий при лечении дистрофических, диспластических и воспалительных заболеваний костей у детей и подростков синтетическими полимерными имплантатами и определены показания к ним, что позволяет снизить число осложнений, характерных для данных процессов.
Разработан метод замещения и укрепления пострезекционного дефекта кости при лечении костных кист, определены показания к нему, что позволяет избежать рецидивирование заболевания.
Имплантация полимерных стержней в очаг остеохондропатии стимулирует локальный остеогенез и позволяет сократить сроки, лечения дистрофических процессов.
Разработанный метод замещения дефекта надацетабулярной области тазобедренного сустава при хирургическом лечении врожденного вывиха и подвывиха бедра, позволяет сохранить достигнутую интраоперационную коррекцию тазового компонента на длительный срок.
Методики замещения костных дефектов при лечении различных форм хронического остеомиелита позволяют создавать оптимальные условия для остеорепарации в инфицированной костной ране.
Разработанные методы, экстраполированные на другие ортопедические заболевания, позволяют избежать повторных хирургических вмешательств с целью удаления имплантатов, ввиду их биосовместимости и постепенной полной биодеструкции.
Использование биосовместимых полимерных композиционных имплантатов является альтернативой традиционным аллотрансплантатам, т.к.
полностью исключается возможность инфицирования реципиента вирусами неизлечимых заболеваний.
Положения, выносимые на защиту
Остеопластика полимерными биосовместимыми и физиологически активными композиционными материалами является эффективным видом замещения костных дефектов при лечении костной патологии в условиях сниженной регенераторной способности детской кости при дистрофических, диспластических и воспалительных поражениях её.
Разработанные различные комбинации использования биоактивных имплантатов, обладающих высоким остеокондуктивным и остеоиндуктивным потенциалом, позволяют полноценно заполнять дефекты костей, обеспечив механическую прочность кости и стимулируя локальный остеогенез.
Применение биосовместимых полимерных имплантатов исключает инфицирование реципиента вирусами неизлечимых заболеваний и способствует решению моральных, этических и юридических проблем.
Постепенная биодеструкция полимерных имплантатов с замещением их органотипичным регенератом позволяет избежать повторных операций, связанных с удалением фиксаторов и в отдельных случаях может являться альтернативой применения металлических имплантатов.
Дифференцированный подход к выбору способа костной пластики биосовместимыми имплантатами в зависимости от характера патологического процесса, локализации и объема резекции кости, позволяет снизить число неудовлетворительных исходов и осложнений.
Внедрение
Предложенные методики лечения патологии опорно-двигательного аппарата у детей и подростков внедрены в практику ГУН ЦИТО им. Н.Н.Приорова, детского травматолого-ортопедического отделения Больницы
скорой медицинской помощи им. В.В.Ангапова г.Улан-Удэ, ортопедо-травматологического отделения Областной детской клинической больницы г. Иркутска, детском ортопедо-травматологическом отделении г. Комсомольска-на-Амуре, краевой детской больнице г. Хабаровска, используются в педагогическом процессе на кафедре травматологии и ортопедии Иркутского ГИДУВа и на кафедре хирургии №2 медицинского факультета Бурятского Государственного Университета.
Апробация работы
Основные положения работы доложены:
На региональной конференции «Травмы и ортопедические заболевания у взрослых и детей Восточной Сибири и на Дальнем Востоке». Иркутск, 1989 г.
На зональной научно-практической конференции «Ортопед о-травматологическая служба на Дальнем Востоке: пути её совершенствования». Хабаровск, 1990 г.
На 195 и 218 заседаниях Байкальского общества ортопедов-травматологов. Иркутск, 1992 и 2003 гг.
На юбилейной конференции «Новое в детской ортопедии и травматологии». Санкт-Петербург, 1993 г.
На 2-ом Международном конгрессе «Имплантаты с памятью формы в травматологии и ортопедии». Новокузнецк, 1993 г.
На всероссийской научно-практической конференции «Актуальные вопросы лечения заболеваний и повреждений опорно-двигательного аппарата у детей». Владимир, 1994 г.
На 5-ом Пленуме правления Российской ассоциации ортопедов и травматологов РНЦ «ВТО». Курган, 2000 г.
На симпозиуме детских ортопедов-травматологов России. Ижевск, 1998 г.
На юбилейной научно-практической конференции «Служба экстренной и неотложной помощи в Бурятии». Улан-Удэ, 1997 г.
На Сибирско-Американской научно-практической конференции. Иркутск, 1998 г.
На 9-ой научно-практической конференции Иркутского ГИДУВа. Иркутск, 1996 г.
На 2-ой региональной научно-практической конференции молодых учёных. Иркутск, 1998 г.
На конференции детских травматологов-ортопедов России.Москва, 2001г.
На 6-ом Российском национальном конгрессе «Человек и его здоровье». Санкт-Петербург, 2001 г.
На 13 Международной конференции SICOT. Санкт-Петербург, 2002 г.
На 7-ом съезде травматологов-ортопедов России. Новосибирск, 2002 г.
На научно-практической конференции «Перинатальная служба Республики Бурятия: итоги и перспективы». г.Улан-Удэ, 2003 г.
На 2-ой научно-практической конференции «Неотложная служба Республики Бурятия: итоги и перспективы», г. Улан-Удэ, 2003 г.
На конференции детских травматологов-ортопедов России. Волгоград, 2003 г.
На международном конгрессе «Современные технологии в травматологии и ортопедии: ошибки и осложнения - профилактика, лечение». Москва, 2004 г.
На 3-м международном конгрессе детских хирургов . Москва, 2004 г.
Публикации
По применению биосовместимых и физиологически активных композиционных материалов опубликовано 32 работы, изданы методические рекомендации (1). Положительное решение на способ пластики костного дефекта 20031344832/14 №037622 от 27.10.2004 г.
Объем и структура работы
Диссертация изложена на 258 страницах машинописного текста, иллюстрирована 92 рисунками, 16 таблицами, 2 диаграммами. Работа состоит из введения, 6 глав, заключения, выводов, указателя литературы, включающего 414 источников, из них 246 отечественных и 168 иностранных.
История поиска имплантатов в ортопедии
История поиска средств и способов замещения костных дефектов уходит в далёкое прошлое.
Проблема активации репаративной регенерации возникла одновременно с развитием учения о заживлении переломов в глубокой древности. Исторический интерес представляет практика применения самых разных по составу и происхождению веществ органического и неорганического происхождения. Мысль о простом закрытии костного дефекта не покидала учёных, а потому использовались казалось бы самые необычные для понимания материалы: кокс, древесный уголь, опилки, пробка, молотый кофе, морской песок, парафин, поролон, и др. (4, 156, 217). Длительный период неудач требовал вести поиск и внедрение иных материалов. Эти материалы стали постепенно пополнять арсенал хирургов. Их можно разделить на две основные группы: 1. Органические и 2. Синтетические. К первой группе относят алло-, ксено- и аутотрансплантаты. Ко второй - металлические, керамические, полимерные и другие синтетические имплантаты, а также их сочетание - композиции.
Описание классического примера успешного замещения дефекта плечевой кости у ребёнка 5 лет гомотрансплантатом, взятым от другого больного после ампутации конечности, описанный Ewen в 1882 г. (цит. по Дмитриеву М.Л., 1979, (72)) видимо, можно считать обнадёживающим началом аллотрансплантации. Отдалённый положительный результат прослежен им на протяжении 20 лет . В конце 19 и начале 20 веков начались интенсивные научные поиски возможностей пересадки костей, изучение закономерностей регенерации, способах стерилизации и хранения трансплантатов. Относительно лечения костной патологии детей это очень важно, т.к. известно, что при значительных дефектах кости возможности, аутотрансплантации ограничены (37, 59, 122, 188, 257, 373, 395).
С работ Lexer (1908), Axhausen (1908) начинается этап научного обоснования аллопластики. Однако описанные единичные случаи успешного применения аллотрансплантатов не вызывали большого восторга у хирургой. К середине прошлого столетия обозначилась проблема консервации -и стерилизации трансплантатов, хотя ещё в 1900 г. Бахметьев П.И. показал, что при понижении температуры длительно сохраняется жизнеспособность консервированных холодом тканей (46, 94, 230).
После пересадки трупной кости исследователей чрезвычайно волновал вопрос судьбы трансплантата. Многие авторы считали, что он всегда подвергается рассасыванию и замещению новообразованной костью (41, 72, 162, 227, 230, 326). Анализируя большое число оперативных вмешательств у детей, проведённые в течение 20 лет, Л.К.Закревский и И.А.Капитанакй показали, что перестройка и приживление гомотрансплантата морфологически выражается в некрозе клеток, гомогенизации основного вещества трансплантата, резорбции и одновременном замещении новообразованной костной тканью, причём основным источником новообразования костной ткани является периост и эндост материнской кости (91). Биологическое взаимодействие между имплантированным костным трансплантатом и ложем реципиента, в конечном счёте, должно приводить к формированию новой кости и восстановлению механических свойств повреждённой кости. При этом условно можно выделить следующие этапы этого процесса: образование гематомы и выделение различных биологически активных факторов; воспаление, миграция и пролиферация мезенхимальных клеток, формирование вокруг имплантата фиброваскулярной ткани; инвазия сосудов в имплантат; остеокластическая резорбция имплантата; формирование на поверхности имплантата новообразованной кости (30, 381). Т.П.Виноградова (1974) представляет три варианта эволюции трансплантата. Во-первых, трансплантат может постепенно подвергаться рассасыванию и замещению новообразованной костной тканью со стороны ложа, во-вторых, он может частично или полностью рассасываться без замещения, в-третьих, трансплантат существует как эндопротез, т.е. не рассасывается, а обрастает соединительно-тканной муфтой (41). Желаемый первый вариант обычно представляется как "ползущее замещение". Термин, предложенный Axhausen, предусматривает динамическую реконструкцию и процесс заживления при костной трансплантации путём формирования новой ткани вдоль канала, выполненного кровеносными сосудами или вдоль уже имеющихся каналов пересаженной кости. Развивается резорбция некротической ткани и врастание новой кости. Ремоделирование зависит от типа материала (30, 41, 72, 183, 217, 266, 364). Важно отметить, что в растущем организме ремоделирование костной ткани происходит гораздо быстрее, т.к. ресурсы регенерации в данном случае выше (37, 53, 183). Судьба трансплантата во многом зависит от его вида и способа консервации (17, 34, 60, 89, 90, 250, 380). Губчатые трансплантаты подвергаются перестройке быстрее, чем кортикальные, а последние в свою очередь лучше перестраиваются в губчатой зоне, в сравнении с кортикальным участком кости (46, 72, 74). Процесс врастания капилляров и клеток-предшественников из реципиентного ложа внутрь трансплантата называется остеокондукцией (лат. conductio - проведение). Данное явление наблюдается в небиологических и нежизнеспособных биоматериалах (163, 266). Напротив, в жизнеспособных костных трансплантатах остеокондукция ускоряется вследствие остеоиндукции (лат. inductio - наведение), а потому протекает быстрее (6, 25, 30, 217, 274, 288, 354, 368). Костная индукция оказывает влияние на формирование остеогенных элементов. Великолепным остеоиндуктором зарекомендовали себя деминерализованные и поверхностно деминерализованные костные трансплантаты в разной форме (пластины, блоки, крошка, стружка, плёнки, мука). Их отличительной особенностью является наличие не только кондуктивных, но и остеоиндуктивных свойств, за счёт высвобождения веществ, обладающих индукционным эффектом, такие, как морфогенетический протеин, рекомбинантные остеогенные белки, остеонектин, различные факторы роста и т.д., что и вызывает репаративный остеогенез (31, 51, 93, 121, 126, 163, 192, 204, 209, 227, 266, 307, 323, 333, 336, 354, 377, 392, 401). В основе остеоиндуктивного остеогенеза лежит активирование морфогенетическими белками и/или факторами роста коммутированных клеток предшественников остеобластов в периосте и эндосте либо полипотентных стволовых соединительнотканных клеток в костном мозге. В настоящее время из костной ткани выделено и идентифицировано 15 типов BMP, действующих на разных этапах фенотипирования индуцибельных остеопродромальных клеток в остеобласты (93, 391).
Доказательством остеоиндуктивности BMP служит появление после эктопической имплантации этих субстанций энхондральной оссификации, чего не наблюдается при имплантации других материалов (192, 193, 405). Согласно современным представлениям, комплекс BMPs влияет на дифференцировку полипотентных стволовых клеток в хондроциты или остеобласты, ускоряет созревание и кальцификацию костного матрикса (163, 328). Наряду с BMP костная ткань содержит факторы роста. Они могут стимулировать синтез костных коллагеновых белков остеобластами. В настоящее время BMP и факторы роста применяются в некоторых странах в клинической практике. Однако трудность их выделения и очистки, невозможность синтеза методами генной инженерии делают их использование ограниченно доступными (93).
Использование соломки «Рекос»
У старших детей наблюдалось выраженное нарушение развития свода вертлужнои впадины, на поперечной и сагиттальной проекциях отмечена борозда скольжения, в области псевдосуставной впадины, в подвздошной кости имели место явления остеопороза с тенденцией кистообразования.
Развитие переднего и заднего краев впадины и толщину дна впадины анализировали по поперечной проекции: во всех случаях отмечено недоразвитие обоих краев впадины и утолщение дна впадины, отставание развития прогрессировало с возрастом пациентов. У старших детей впадина уплощена, с задержкой развития всех краев, с наличием борозды скольжения в области, где должна была находиться и расти крыша впадины.
МРТ позволила выявить не только изменения со стороны вертлужнои впадины и бедра, но и всей тазовой кости - уменьшение поперечного размера тела подвздошной кости (по сравнению со здоровой стороной составляет 75-80%). Это связано с замедлением оссификации свода вертлужнои впадины при маргинальном вывихе бедра. Тазовая кость впоследствии уплощается: она занимает более вертикальное положение, что сказывается на исходах лечения.
МРТ-исследование позволило выявить картину, соответствующую маргинальному вывиху бедра. Характерные его черты: а) центрация головки бедра на верхний край свода вертлужнои впадины, б) увеличение скошенности костной и хрящевой крыши, в) вворачивание во впадину гипоплазированного лимба, г) увеличение ШДУ и антеторсии.
С учетом этих данных каждому больному составлялся индивидуальный план реконструкции компонентов ТБС. Пациентам с хроническим остеомиелитом костей с диагностической целью выполняли КТ в 5 случаях и МРТ в 4 случаях. В послеоперационном периоде КТ выполнено 6 пациентам. Для дифференциальной диагностики у 28 детей с СКК и у 18 с АКК выполняли динамическую остеосцинтиографию (ДО). Обследование проводилось на гамма-камере ORBITER и комплексе MULTISPECT производства фирмы SIEMENS (Германия). Использовался радиофармпрепарат (РФП) остеотропный комплексон Тс-99м технефор. Вводили в вену из расчёта 5 МБк/кг массы тела с учётом возрастного коэффициента. ДО выполнялась в передней проекции. Анализ данных проводился по фазам: 1. Фаза притока крови. В данной фазе выполнялась оценка состояния артериальных сосудов за счёт анализа данных радиоактивности, полученных в первые секунды прохождения РФП (10-30 сек.) 2. Фаза перфузии. Производилась оценка кровообращения по данным радиоактивности, полученным в последующие минуты (1-2 мин.) после введения РФП. Сбор информации о фармакокинетике РФП в системе кровообращения производился в режиме - 1 кадр\сек. (120 кадров). При анализе проекционно выделялись зоны интереса в области поражения кости, которые сравнивали с симметричным участком здоровой кости. Затем проводилось построение кривых «активность/время» с учётом площади и времени сбора информации. Вычислялось интегральное значение для кривых каждой фазы и их процентное сравнение между поражённой и здоровой (100%) сторонами. 3. Фаза фиксации остеотропного РФП в костной ткани. Оценивалась функциональная активность ткани по данным радиоактивности, полученным через 2-3 часа после введения РФП. По этим данным выполнялось построение зон интереса в проекционно выделенных областях. Затем выполнялось процентное сопоставление показателей скорости счёта радиоактивности с учётом площади и времени сбора информации. Метод инфракрасной термографии (тепловидение) - бесконтактный метод определения термотопографии поверхности исследуемого объекта. Суть метода заключается в улавливании на расстоянии с помощью оптических систем инфракрасных лучей, излучаемых человеческим телом, и превращение их в электрические сигналы в виде чёрно-белого или цветного изображения на экране электронно-лучевой трубки. Эти изображения представляют собой температурный рельеф поверхности тела, обусловленный физиологическими и патологическими процессами. По скорости исследования, безопасности проведения, бесконтактности, метод термографии является наиболее удобным для исследования регионарных сосудистых реакций у детей младшего возраста. КТТ выполнена 41 (65,86%) пациенту с ОХП костей нижней конечности, из них 27 (65,86%) с ОХП Пертеса, 7 (17,08%) с ОХП Осгуд-Шляттера, 5 (12,19%) с ОХП Келер I и по одному случаю (4,87%) с ОХП Келер II и Хаглунда-Шинца. Всем больным выполнялось функциональное обследование по методике О.И.Маркса (1978). Использовалась измерительная сантиметровая лента для определения длины сегмента, конечности и окружности. Стандартным угломером измеряли объём движений в суставах. Анатомические и функциональные результаты хирургического лечения ДКК оценивались по трёхбалльной системе А.С. Егорова (1977 г.).
Лечение солитарных костных кист
В клинике, 10.04.1997 г. для уточнения диагноза выполнялась КТ патологического очага, на которой отмечался очаг просветления гомогенной структуры с уровнем жидкости в прямой и аксиальной проекциях (рис.41-Б). Плотность коркового слоя в области кисты по шкале Хаунсфидьда составила от 250 до 400 HU, содержимого - 50 HU, а на здоровой - 1100 HU и 45 соответственно. При измерении внутрикостного давления показатель равнялся 190 мм. вод. ст.
Под общим обезболиванием 17.04.1997г. оперирован. Выполнен линейный продольный разрез кожи по наружно-боковой поверхности плеча в верхней трети. Остро и тупо выделена плечевая кость. Надкостница не изменена, рассечена продольно и отслоена от костного ложа. Метадиафиз равномерно расширен в зоне поражения, гладкий. Долотом выполнена трепанация кости размером 4,0x3,0 см., кортикальный слой истончён. При вскрытии кисты под давлением выделилась тёмная кровянистая жидкость. Ложкой Фолькмана удалена соединительно-тканная выстилка. Внутренняя поверхность кисты ребриста. Шаровой фрезой выполнена резекция кости «изнутри» до появления «капелек росы». Бережно и осторожно выполняли эту манипуляцию в области ростковой зоны. Из полости кисты удалены резецированные ткани кости, сгустки крови. Костная полость обильно промыта раствором фурацилина, 3% раствором перекиси водорода и спиртом. С учётом размеров костного дефекта (объём « 70 см3), интрамедуллярно установлен осевой штифт марки ШП-8. Дистальный конец его введён в костномозговой канал на 3 см., а проксимальный до границы с ростковой зоной. Параллельно осевому имплантату плотно уложен БКМ марки ППВ-100 - соломка, для замещения оставшихся пустот. Резецированная костная пластинка реимплантиро-вана на своё место, надкостница ушита. Послойное ушивание мягких тканей капромедом. К зоне вмешательства установлен активный дренаж типа Редон. Общая кровопотеря за время операции составила «100 мл. и была компенсирована переливанием водно-солевых растворов. Иммобилизация обеспечивалась гипсовой повязкой по Турнеру.
Послеоперационный период протекал без особенностей. Дренаж удалён на 2 день. Рана зажила первичным натяжением и швы были сняты на 10 сутки. В гипсовой повязке мальчик выписан домой. Гипсовая иммобилизация продолжалась в течение 2 месяцев. Гистологическое заключение: СКК, определяются соединительнотканная выстилка кисты в которой видны фибробла-сты, гистиоциты, элементы остеоида (рис. 42).
При контрольном рентгенологическом обследовании через 2 месяца отмечалось уменьшение степени «прозрачности» патологического очага, уменьшение «вздутия» коркового слоя и его уплотнение. Учитывая надёжную интрамедуллярную фиксацию штифтом, иммобилизацию прекратили. Назначена дозированная нагрузка и лечебная физкультура для разработки движений в суставах. Спустя 6 месяцев после операции, на контрольной рентгенограмме отмечалось закрытие кисты новообразованной костной тканью, произошло утолщение кортикального слоя (рис. 41-В). Объём движений в плечевом суставе полный, атрофии мышц нет. Разрешена полная функциональная нагрузка на оперированную конечность. Через 8 мес. наблюдалось полное заполнение костного дефекта органотипичным регенератом (рис. 41-Г). На контрольном осмотре через 1 год ребёнок жалоб не предъявлял, функция и сила оперированной руки не страдали, длина верхних конечностей одинакова. Рентгенологически отмечалось восстановление анатомической структуры кости в зоне кисты, полимерные имплантаты не визуализировались. Зона роста функционирует. Костномозговой канал просматривался на всю длину (рис. 41-Д). Для определения костной плотности в зоне имевшей ся кисты и структуры имплантатов была выполнена КТ. Плотность кости составила от 800 до 900 HU. Полимерные имплантаты на КТ не визуализировались, что указывало на их биодеструкцию и прорастание остеогенной тканью (рис. 41-Е).
Таким методом прооперировано 24 больных. Трём детям мы выполнили комбинированную костно-полимерную пластику кисты. В этих случаях в качестве осевого имплантата использовался кортикальный аутотрансплантат из диафиза большеберцовой кости больного, а параллельно ему укладывали полимерную соломку до компактного заполнения дефекта. При таком способе срок закрытия дефекта костной ткани составил 7-8 мес. Показанием к комбинированной пластике костных дефектов явились рецидивы: в одном случае - после применения ШП и ППВ и у двух других - после аллопластики. Причем, нанося дополнительную операционную травму при взятии трансплантата, мы, тем не менее, полностью заполняли дефект на голени БКМ в форме штифта ШП или ШПГ. В последующем рентгенологически мы наблюдали постепенную биотрансформацию штифта на донорском участке голени и замещение его органотипичным регенератом. У 7 детей отмечено укорочение оперированных сегментов от 0,5 см до 6 см., без нарушения функции сустава. Результат лечения у всех детей оперированных по способу краевой резекции оценен как хороший.
При небольших размерах костных кист у 18 больных выполняли резекцию с замещением дефекта БКМ в форме соломки марки ППВ-100, Амкос-Б, Амкос-Ц. Последние два вида, кроме стимуляторов остеогенеза, содержат в своём составе антибиотики - бенемицин и цефазолин. Локальное депо антибиотика исключало проведение противовоспалительного лечения у части больных. Перед операцией всегда изучался аллергологический анамнез.
Клинический пример. Больная П., 6 лет, и/б №2993 поступила в ДОТО ГКБСМП г. Улан-Удэ 08.04.1996 г. с жалобами на боли в левом тазобедренном суставе, хромоту. В анамнезе - 2 мес. назад падала с турника.
Оценка результатов лечения больных с дистрофическими костными кистами
Поступившим в клинику пациентам, с целью декомпрессии тазобедренного сустава, применялась методика, сочетающая в себе комплекс мероприятий, направленных на разгрузку сустава, стимуляцию регенерации, цен-трацию головки во впадине, нормализацию кровообращения в проксимальном конце бедренной кости. Разгрузка осуществлялась в системе демпферной динамической разгрузки сустава (Авторское свидетельство № 1576157 от 08.03.90.) Суть методики состоит в разгрузке тазобедренного сустава на двух стержнях в гипсовом туторе (рис.49).
Стержни вводятся непосредственно в бедренную кость: один по касательной к линии Адамса в шейку бедренной кости, второй ниже на 3-4 см. в метафизарной зоне. Фиксируясь к профильной скобе, посредством шаровых шарниров и пружин, выполняющих роль демпферов, стержни служили точкой приложения силы тяги по оси. В процессе дистракции головка освобождалась от давления впадины. Учитывая, что демпферная система сама является стимулятором кровообращения и остеогенеза в проксимальном отделе бедра, использовался и дополнительный метод биостимуляции остеорепара-ции. Цель достигалась выполнением туннелизации шейки бедренной кости. Это известный способ биостимуляции, впервые примененный американским хирургом Beck (1929), широко используемый в ортопедии и удачно дополненный в наше время имплантацией БКМ. В шейке бедра с помощью сверла электродрели 0-3 мм, формировались каналы из них 1-2 перфорировали эпифизарную пластинку. Преждевременного закрытия зоны роста мы не наблюдали (контроль проводился с противоположной стороной). С целью достижения оптимального эффекта при локальной стимуляции в зоне поражения использовали биосовместимый композиционный материал марки ППВ в форме гибких тонких стержней - соломки, 2-3 мм толщиной и 50-100 мм длиной. Выполняя туннелизацию шейки бедра, в сформированные каналы вводили имплантаты. Физиологическая активность имплантатов обеспечивалась введением глюконата кальция и оротовой кислоты. В процессе биодеструкции имплантатов лекарственные вещества диффундировали в очаг ОХП, ускоряя темпы репаративной регенерации. Данным хирургическим вмешательством удавалось достичь: - уменьшения венозного стаза и избыточного внутрикостного давления за счет сброса и дренирования венозной крови; - интенсивного прорастания сосудов по каналам, образованным сверлом, до эпифизарной пластинки и в головку бедренной кости, улучшения кровоснабжения участков ОХП; Ход операции. Положение больного лежа на спине. Под ягодицу на стороне поражения подкладывается валик. Перед началом операции и в конце кожа обрабатывалась раствором йодполикома. В подвертельной области снаружи вводилась спица Киршнера в направлении шейки бедренной кости под ЭОП-контролем. Затем выполнялся разрез кожи длиной 1 см, вводился троакар в направлении шейки бедренной кости. После удаления стилета, через проводник троакара сверлом перфорировали шейку бедренной кости, куда вводился резьбовой стержень под ЭОП-контролем. Затем вводили второй стержень на 3 см. ниже и параллельно первому. Глубина погружения второго стержня определялась по первому. После установки стержней над верхним выполнялся минимальный разрез кожи для внедрения троакара. Стилет извлекался, и через втулку троакара в просверленные туннели, параллельно оси шейки бедра, погружались имплантаты. После введения имплантатов, (обычно 3-4), рана ушивалась. Таз и бедро фиксировались гипсовым тутором. Профильная скоба вгипсовывалась, а область выхода стержней оставалась свободной для выполнения перевязок. В итоге создавалась демпферная система на двух стержнях (рис.50).
