20.07.2020

Сравнительный рентгенологический анализ остеорепарации после радикально-восстановительных операций, проведенных с использованием различных пластических материалов у детей с деструктивными поражениями костей

Показатели оптической плотности костной ткани, по данным рентгенографии, в зоне пластики достигают показателей здоровой кости при использовании губчатой аллокости через 12 мес., при использовании гранул сульфата кальция — через 6 мес., в то время как использование комплекса гидроксиапатит-трикальцийфосфата приводит к превышению показателей оптической плотности на 65 % с сохранением данного эффекта в динамике, что отражает неполную резорбции

ВВЕДЕНИЕ

Недостатками аутопластики являются ограничение ресурсов донорских зон, опасность возникновения переломов в месте забора аутотрансплантатов, риск инфицирования и проблема хронических болевых синдромов донорских зон. Основной и практически единственной альтернативой аутопластическому  материалу для замещения костных дефектов у детей младшего возраста до недавнего времени являлась аллокость.

Аллотрансплантаты обладают высокой механической прочностью (замороженные кортикальные трансплантаты), остеокондуктивными (губчатая кость) и остеоиндуктивными (деминерализованный костный матрикс) свойствами [2, 3, 4. 9]. Вместе с тем, при большом количестве потенциального донорского материала, невозможно игнорировать сложность его заготовки, риск инфицирования, прежде всего вирусными инфекциями (ВИЧ и др.), а также вновь появляющиеся юридические, этические и религиозные ограничения.

В современной пластической костной хирургии все более широкое использование находят искусственные остеозамещающие материалы, количество, типы и размеры которых не ограничены, что позволяет замещать костные дефекты любой формы без необходимости увеличения продолжительности и травматичности операции. Замещающий кость искусственный материал по своим физико-химическим и биологическим свойствам должен приближаться к нормальной костной ткани, быть остеосовместимым, способствовать оптимальному протеканию репаративных процессов. В клиническую практику общей ортопедии внедрены имплантаты из керамики, биополимеров, металлов, углеродсодержащих и композитных материалов [1, 5, 7], каждый из которых, как правило, воздействует на определенные фазы репаративного остеогенеза.

Единого подхода к выбору искусственного пластического материала и способам его применения у детей не существует. Ранее опубликованы первые сообщения об их использовании у детей, страдающих деструктивной костной патологией [4, 8], однако сравнительных исследований, оценивающих процессы остеорепарации на фоне их применения, не проводилось.

Цель исследования. Изучение результатов применения небиологических (на основе сульфата и фосфата кальция) и биологических (губчатая аллокость) имплантатов при замещении костных дефектов у детей с деструктивными заболеваниями костей, перенесших радикально-восстановительные операции.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Материалом исследования явились результаты пластического замещения костных дефектов у 64 детей в возрасте от 8 мес. до 12 лет, оперированных в детской клинике СП6НИИФ на протяжении 2006-2010 гг. Включение в исследование осуществлялось на основании следующих критериев:

— гистологической верификации диагноза по операционному материалу;

— выполнения радикально-восстановительной операции, включавшей полное удаление патологических тканей перед пластическим замещением дефекта одним из трех исследуемых материалов;

— наличия рентгенограмм, подтверждающих очаговую деструкцию кости и динамику ее восстановления после операции при сроках отдаленного наблюдения не менее 12 месяцев (макс.— 32 мес.);

— отсутствия признаков обострения или рецидива процесса в течение всего периода наблюдения.

С учетом используемого для заполнения операционного дефекта материала больные разделены на 3 группы:

— в группу 1 вошло И детей, у которых в качестве пластического материала использовались биоимплантаты «ТУ ТОП ЛАСТ»® производства фирмы«Тутоген» (Германия) в виде спонгиозных демиелини-зированных блоков аллокости:

— в группу 2 включены 14 детей, у которых для замещения операционных костных дефектов использован имплантат «ВСР»® (Biphasic Calcium Phosphate, Medtronic Sofamor Danek, США), представляющий собой комплекс из 60 % гидроксиапатита и 40 % трикальцийфосфата;

— группу 3 составили 39 детей, для замещения костных дефектов у которых использовали имплантат на основе сульфата кальция, содержащий 4 % тобрами-цина сульфата и стеариновую кислоту в качестве вспомогательного вещества — «OSTEOSET® Т» (WMT, США).

Все материалы зарегистрированы в РФ, разрешены для применения в костной хирургии и ортопедии и поставляются в стандартных стерильных упаковках.

Подавляющее большинство оперативных вмешательств (56 из 64) выполнено по поводу туберкулезного поражения опорных сегментов нижних конечностей — бедренной, большеберцовой, пяточной и таранной костей. В исследование также включены 4 ребенка с неспецифическим остеомиелитом, 3 — с доброкачественными опухолями костей и один — с постостеомиелитическим остеолизом головки бедренной кости и регионарным остеопорозом.

Всем больным проведено хирургическое лечение в объеме радикально-восстановительных операций, включавших полное удаление патологических тканей из кости, удаление параоссальных патологических образований и пластическое замещение операционных костных дефектов. При эпиметафизарных поражениях пластику дефекта осуществляли с соблюдением раздельного замещения эпифиза и метафиза трансплантатами без перекрытия зоны роста (базовый принцип пластики костных дефектов у детей).


Показатели ОПКТ оперированного сегмента сравнивали с показателями симметричного сегмента здоровой конечности, а при отсутствии на рентгенограмме изображения симметричного сегмента — с близлежащим к очагу неизмененным отделом спонгиозной кости.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

При замещении операционного дефекта цельными фрагментами лишенных костного мозга спонгиозных аллотрансплантатов «Тутопласт» (группа 1) в раннем послеоперационном периоде, через 2 месяца после операции ОПКТ в зоне пластики в среднем на 25 % превышала показатель симметричного участка здоровой кости. На протяжении года после операции величина ОПКТ в зоне пластики равномерно снижалась, достигая к году наблюдения средних значений, близких к показателю здоровой стороны (105 %).

При использовании небиологического композита «ВСР» (группа 2) ОПКТ в зоне пластики в среднем на 65 % превышала ОПКТ симметричного участка здоровой конечности и мало изменялась в динамике наблюдения. Характерно, что процесс остеорепарации протекал без формирования отгра-ничительной зоны резорбции вокруг имплантата, однако даже в отдаленные сроки на рентгенограммах на фоне вновь образованной кости с нормальной восстановленной костно-балочной структурой его тень прослеживалась в виде участка компактного вещества.

Наиболее динамичные изменения ОПКТ в зоне пластики отмечены у больных третьей группы. Имея достаточно высокую плотность непосредственно после операции (более 120 %), к концу 1 месяца пластический материал подвергался выраженной биодеградации со снижением ОПКТ в среднем на 43 %. Однако уже ко 2 месяцу оптическая плотность практически достигала показателей интактной кости, а формирование структурированного костного регенерата наблюдалось к 6 месяцу. При последующем наблюдении ОПКТ оставалась соответствующей нормальной кости.

Особенности изменения ОПКТ после применения различных вариантов пластических материалов приведены на рисунке 1.

ОБСУЖДЕНИЕ И ВЫВОДЫ

Протекание репаративного остеогенеза у детей с деструктивными заболеваниями скелета, перенесшими радикально-восстановительные пластические операции, зависит от пластических свойств применяемого имплантата.

Наиболее «стандартны» механизмы остеорепарации при использовании блоков лишенной костного мозга губчатой аллоспонгиозы, обладающей только остеокондуктивными свойствами: восстановление кости в этом случае в наибольшей степени соответствует классическому понятию «ползучего замещения» по Axhauzen, обусловленного уравновешенными процессами резорбции и остеогенеза [цит. по Кириловой И. А., 2011].

Процессы восстановления кости в условиях применения небиологических композитов существенно отличны. Комплекс гидроксиапатита и фосфата кальция обладает выраженной остеокондукцией, но устойчив к резорбции. Формирующаяся коллагеновая матрица обеспечивает хорошее прорастание кости со стороны реципиентного ложа без биодеградации материала в отдаленные сроки. Действие сульфата кальция с антибиотиком как пластического материала принципиально отлично: не обладая способностью влиять на процессы остеогенеза, в раннем послеоперационном периоде он выполняет роль объемной пломбы, обеспечивающей адресную доставку антибиотика и препятствующей образованию кровяного сгустка, заживление кости под которым часто протекает с формированием внутрикостного рубца. На протяжении короткого срока (3-4 недели) материал подвергается не столько биологической, сколько химической резорбции, что не препятствует активации остеобластов и приводит к достаточно быстрой остеорепарации.

Таким образом, полученные данные позволяют сделать следующие выводы.

1. Восстановление кости у детей с деструктивными поражениями скелета после радикальновосстановительных пластических операций реализуется через разные механизмы остеорепарации, что находит свое отражение в темпах динамического изменения оптической плотности костной ткани в зоне пластики:

• имплантаты на основе комплекса гидро-ксиапатит-трикальцийфосфат (ВСР) сохраняют высокую оптическую плотность в отдаленном периоде из-за медленной биодеградации (резорбции);

2. Костные биоимплантаты подвергаются медленному замещению с достижением ОПКТ, соответствующей интактной кости, к 12 месяцам после радикально-восстановительной операции.

Несмотря на разные механизмы репарации, формирование костей у детей в отдаленном периоде не сопровождалось развитием каких-либо анатомических или функциональных нарушений, которые могли бы быть обусловлены свойствами изучавшихся нами пластических материалов.


ЛИТЕРАТУРА

1. Биокомпозиты на основе фторполимеров с гидроксиаппатитом для интрамедуллярных имплантатов / А. М. Аронов [и др.] // Мед. техника. 2010. №3. С. 35-41.

2. Беллендир Э.Н. Теоретические обоснования, разработка и применение пластических операций при костно-суставном туберкулезе // Травматология и ортопедия России. 1995. № б. С. 7.

3. Берченко Г. Н. Костные трансплантаты в травматологии и ортопедии // Биоматериалы. 2008. № 9. С. 4-5.

4. Казьмина Е. А. Особенности эпидемиологии, диагностики и хирургического лечения БЦЖ-оститов у детей: автореф. дис...канд. мед. наук. СПб., 2006. 20 с.

5. Кафтырев А. С. Применение биоситалла в хирургии костно-суставного туберкулеза. Экспериментально-клиническое исследование: ав-тореф. дис...канд. мед. наук. СПб., 2006. 18 с.

6. Кирилова Е. С. Оптимизация лучевой диагностики при туберкулезных оститах у детей младшего возраста: автореф. дне... канд. мед. наук. СПб., 2006. 21 с.

7. Кирилова И. А. Костная ткань как основа остеопластических материалов для восстановления костной структуры // Хирургия позвоночника. 2011. Ns 1. С. 68-74.


9. Салмагамбетов И. У. Моно- и поликомпонентная аллопластика в восстановительной хирургии костно-суставного туберкулеза: автореф. дне...канд. мед. наук. Л, 1986. 21 с.

10. Yoon S.T., Boden S.D. Osteoiductive molecules in orthopaedics: basic science and preclinical studies // Clin. OrthoP. 2002. No 395. P 33-43.

Сведения об авторах:

1. Мушкин Михаил Александрович — ФГОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный университет», медицинский факультет, врач-интерн.

2. Першин Андрей Александрович — ФГУ «СПб НИИФ» Минздравсоцразвития России, отделение детской фтизиоостеологии и ортопедии, н. с., к. м. н

4. Мушкин Александр Юрьевич — ФГУ «СПб НИИФ» Минздравсоцразвития России, доктор медицинских наук, профессор, руководитель отдела внелегочного туберкулеза, отделение детской фтизиоостеологии и ортопедии, научный руководитель

Теги: кости
234567 Начало активности (дата): 20.07.2020 14:43:00
234567 Кем создан (ID): 989
234567 Ключевые слова:  дети, оперативное лечение, пластика костных дефектов, сульфат кальция, аллокость
12354567899