Інститут патології хребта та суглобів імені

професора М. І. Ситенка АМН України

РОМАНЕНКО КОСТЯНТИН КОСТЯНТИНОВИЧ

УДК 616.71–001.59–071–089.001.6

ДІАФІЗАРНІ ПЕРЕЛОМИ ДОВГИХ КІСТОК, ЩО НЕ ЗРОСЛИСЯ (ЧИННИКИ РИЗИКУ, ДІАГНОСТИКА, ЛІКУВАННЯ)

14.01. 21 – травматологія та ортопедія

Автореферат дисертації

на здобуття наукового ступеня

кандидата медичних наук

Харків – 2002

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана Інституті патології хребта та суглобів імені професора М. І. Ситенка АМН України.

Науковий керівник: доктор медичних наук, професор

КОРЖ Микола Олексійович

Інститут патології хребта та суглобів імені професора

М. І. Ситенка АМН України, директор

Офіційні опоненти: доктор медичних наук, професор

ПОПСУЙШАПКА Олексій Корнілійович

Харківська медична академія післядипломної освіти МОЗ України, проректор з наукової роботи, професор кафедри травматології, ортопедії та комбустіології

доктор медичних наук, професор

ПОПОВ Василь Антонович

Київська медична академія післядипломної освіти МОЗ України, завідувач кафедри травматології та ортопедії №2

Провідна установа: Інститут травматології та ортопедії АМН України, м. Київ

Захист відбудеться ”05” липня 2002 року об 11.30 на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 64.607.01 Інституту патології хребта та суглобів імені професора М. І. Ситенка АМН України (61024, м. Харків, вул. Пушкінська, 80).

З дисертацією можна ознайомитись в бібліотеці Інституту патології хребта та суглобів імені професора М. І. Ситенка АМН України (61024, м. Харків, вул. Пушкінська, 80).

Автореферат розісланий ”05” червня 2002 року

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради доктор медичних наук Радченко В.О.

зАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність роботи. Репаративний остеогенез, що забезпечує зрощення перелому, є одним із проявів загально біологічного процесу регенерації тканин зі стереотипною кінетикою запально-репаративної реакції. Порушення та збочення цієї стереотипної кінетики, яке спостерігається при відокремленні процесів запалення та регенерації в результаті різнорівневих порушень регуляції гомеостатичних механізмів, зумовлює розвиток переломів, що не зрослися. Вони є клінічним проявом дисрегенерації кісткової тканини (А.Б.Шехтер с соавт., 1991; В.В.Серов и соавт., 1995), яка розвинулась після перелому, та можуть бути розподіленими на переломи, що уповільнено зростаються та різні види незрощень. Застосування терміну “дисрегенерація кісткової тканини” дає змогу розглядати різні порушення процесу зрощення кістки із загально біологічних позицій та характеризувати ці порушення як різні види дисрегенерації.

Частота розвитку дисрегенерації та формування, внаслідок цього, переломів, що не зрослися, за даними вітчизняних та іноземних вчених, становить від 2,5% до 18% (В.И.Шевцов, 1996; D.Wiss, 1996). При цьому її розвиток після діафізарних переломів плечової кістки становить від 3,3 до 13% (И.Р. Заблоцкий, 1986) а кісток гомілки – від 5,6 до 18% (В.С. Балакина, 1985). Відповідно даним Heppenstall’а, з двох мільйонів переломів довгих кісток, що мають місце у США щорічно, біля 100 тис. (5%) закінчуються розвитком незрощень (J.R. Kasser, 1996). У зв‘язку з цим, оптимізація процесів регенерації кісткових структур при пошкодженнях та захворюваннях опорно-рухової системи визначено як найбільш перспективний та пріоритетний напрямок наукових досліджень нового тисячоліття (С.П.Миронов, 2000).

Проблема діагностики та лікування різних видів дисрегенерації кісткової тканини, яка виникла після діафізарних переломів довгих кісток і досі залишається актуальним питанням сучасної ортопедії та травматології. Досягнення гарних результатів неможливе без вивчення причин виникнення дисрегенерації.

Репаративний остеогенез реагує на дію численних чинників та моделюється ними. Дія цих чинників, що відбувається як на організменому, так і на локальному рівнях, оказує чи позитивний, чи негативний вплив на перебіг репаративного остеогенезу. Отже чинники, що мають позитивний вплив, слід розглядати як лікувальні, а чинники з негативним впливом – як чинники розвитку дисрегенерації та формування переломів, що не зрослися. Хоча за висловом Weber`a із співавт. (1976), точна причина розвитку незрощень невідома, однак існує ціла низка умов, які можуть призвести до розвитку цієї патології, серед яких визначаються різні причини організменного (екологічна ситуація, загальносоматична патологія) та локального рівнів (відкритий характер перелому, порушення зв‘язку кісткових фрагментів з накісницею, травматичність оперативних втручань, нестабільна фіксація уламків, гнійні ускладнення та інші) (Г.А.Илизаров, 1988; В.М.Гайдуков с соавт., 1991; І.П.Вернигора, 1999; A.Hulth, 1989; D.Dandy, 1993; H.Rosen, 1993; David La Velle, 1999).

Лікування хворих з різними видами дисрегенерації привертає пильну увагу як у нашій країні, так і за її межами. Серед консервативних методів лікування широко розповсюдженими стали: магнітна стимуляція, електрофорез лікарських речовин, електростимуляція, лазеротерапія, вакуум-терапія (Б.Н. Крюков, 1984; И.Г. Герцен, Е.В. Кулаженко, Л.Л. Бутенко, 1986; А.Е. Дмитриев, Н.К. Терновой, А.Е. Державин, И.М. Королик, 1986; В.С. Шаргородский, Д.И. Кресний, 1990; J. Connolly, 1991; David La Velle, 1999) та медикаментозна терапія (О.И. Рыбачук, А.В. Калашников, Л.И. Апуховская, 1992; Б.П. Романюк, 1994).

Велика увага приділяється особливостям хірургічної тактики при гіпертрофічному (В. Голяховский, В. Френкель, 1999; Ph. Segelov, 1990; D.Wiss, W.Stetson, 1996) та гіпотрофічному видах дисрегенерації, включаючи виконання кісткової пластики (А.И. Фурманец, 1991; J. Kasser, 1996; David La Velle, 1999). Для стабілізації фрагментів запропоновано великий вибір методів накісткового (С.С.Ткаченко, 1998; М.Е.Мюллер, М.Алльговер, Р. Шнайдер., 1996; J. Connolly, 1991; K.M.Sturmer, 1996) та інтрамедулярного остеосинтезу (C.Court-Brown, 1991). Широке визнання отримав позаосередковий остеосинтез (Г.А.Илизаров, 1988, В.И. Шевцов, 1996; С.В. Гюльназарова, 2000; D.Paley, 1990; V. Schwartsman, S.H. Choi, R. Schwartsman, 1990; D.Wiss, W.Stetson, 1996; C.Khalily, M.Voor, D.Seligson, 1998). Привертає увагу відсутність чітко обґрунтованої диференційованої тактики лікування різних видів переломів, що не зрослися, котра б базувалася на всебічному урахуванні чинників ризику їх розвитку, умов перебігу репаративного остеогенезу та біологічної суті процесів, що мають місце у зоні дисрегенерації. Розробка та впровадження диференційованого підходу, який би базувався на такій тактиці, забезпечить поліпшення результатів лікування, відновлення опороздатності сегменту та функціональної придатності кінцівки у цілому.

Зв’язок дисертації з науковими проблемами, планами, темами. Дисертаційна робота виконана відповідно плану науково-дослідної роботи Інституту патології хребта та суглобів імені професора М.І.Ситенка АМН України( шифр теми ЦФ.2000.1, держреєстрація № 0100U002569; автором проведено: аналіз чинників ризику розвитку дисрегенерації після діафізарних переломів довгих кісток, розробка та обґрунтування диференційованого підходу та алгоритмізованої системи лікування хворих з різними видами дисрегенерації).

Мета дослідження Розробити та обґрунтувати диференційований підхід до лікування хворих з різними видами переломів, що не зрослися, після пошкоджень діафізів довгих кісток на підставі результатів рентгенологічного, морфологічного та біохімічного вивчення зон дисрегенерації хворих.

Задачі дослідження.

1. Провести аналіз стану проблеми репаративного остеогенезу, дисрегенерації кісткової тканини, способів її діагностики та лікування (за даними літератури).

2. Виявити можливі чинники ризику розвитку дисрегенерації та формування переломів, що не зрослися, після пошкоджень діафізів плечової та великогомілкової кісток та дати їх порівняльний аналіз на підставі результатів клінічного, рентгенологічного та лабораторного методів дослідження, а також даних денситометрії.

3. Надати характеристику різних видів переломів, що не зрослися, на підставі результатів рентгенологічного, морфологічного та біохімічного методів дослідження зони дисрегенерації та біохімічних показників у сироватці крові пацієнтів.

4. Вивчити зміну вмісту органічних компонентів кісткового регенерату білих щурів в різних умовах перебігу репаративного остеогенезу (стабільний остеосинтез, нестабільний остеосинтез, стабільний остеосинтез в поєднанні з інфікуванням золотистим стафілококом у монокультурі).

5. Розробити диференційований підхід до лікування хворих з різними видами переломів, що не зрослися.

6. Оцінити найближчі та віддалені результати лікування пацієнтів з різними видами переломів плечової та великогомілкової кісток, що не зрослися .

Об’єкт дослідження: порушення репаративного остеогенезу після діафізарних переломів довгих кісток.

Предмет дослідження: клінічні, рентгенологічні, морфологічні, біохімічні характеристики різних порушень процесу репаративного остеогенезу, причини їх розвитку та методи лікування.

Методи дослідження: клінічне обстеження (збір анамнезу, оцінка загального та локального станів), рентгенологічний – для встановлення виду перелому, ефективності лікування, динаміки мозолеутворення, оцінки стану кісткових фрагментів, факторний аналіз – для з’ясовування домінуючих чинників ризику розвитку дисрегенерації, денситометричний – для оцінки щільності кісткової тканини на організменому рівні, морфологічний – для оцінки зони дисрегенерації при різних її видах, біохімічний – для оцінки метаболічного стану організму та составу регенерату із зони дисрегенерації, експериментальний – для оцінки впливу стабільності фіксації уламків та інфікування зони перелому на органічний матрікс регенерату кістки, статистичний – для встановлення достовірності отриманих результатів.

Наукова новизна. В результаті проведених досліджень отримані нові дані о чинниках ризику розвитку дисрегенерації після діафізарних переломів довгих кісток, які пов‘язані зі захворюваннями, що негативно впливають на структурно-функціональний стан кісткової тканини до травми; чинниками, що пов‘язані с травмою та чинниками, що виникли під час лікування. Встановлені чинники, що є домінуючими.

Доведено, що для формування зрілого регенерату в умовах стабільного остеосинтезу притаманне значне підвищення біосинтезу макромолекул (глікопротеїдів, протеогліканів та неколагенових білків) з піком до стадії мінералізації та подальшою нормалізацією, а для нестабільного остеосинтезу характерними є часовий зсув стадій остеорепарації та пролонгація її перебігу, а також значне накопичення протеогліканів, що є причиною формування тканин неостеогенного характеру та незавершеності процесів кісткоутворення. Стабільний остеосинтез та інфікування золотистим стафілококом призводять до підвищення вмісту вуглевод-білкових компонентів у регенераті із значним часовим зсувом їх накопичення та пролонгації остеорепарації.

На підставі результатів клінічних, рентгенологічних, морфологічних та біохімічних досліджень зони дисрегенерації розроблено патогенетично обґрунтований, комплексний диференційований підхід до лікування пацієнтів, який спрямований на повне відновлення біомеханічної цілісності кісткової тканини та функції сегменту і кінцівки у цілому.

Практичне значення роботи. Розроблена та впроваджена у практику охорони здоров‘я система лікування хворих з різними видами переломів, що не зрослися, яка основана на клініко-рентген-морфологічних та біохімічних характеристиках зон дисрегенерації, з урахуванням з‘ясованих чинників ризику, що впливають на структурно-метаболічні характеристики кісткової тканини та процеси зрощення.

Результати досліджень впроваджені в практичну діяльність відділення ортопедії та травматології міської лікарні №1 м. Чернігова, відділення травматології міської лікарні швидкої допомоги м. Кіровограда, відділення невідкладної травматології та відновлювальної хірургії Інституту патології хребта та суглобів імені професора М. І. Ситенка АМН України.

Особистий внесок здобувача. Автором самостійно вивчено стан проблеми, проаналізовані історії хвороби та результати лікування 86 хворих з різними видами дисрегенерації кісткової тканини після діафізарних переломів плечової та великогомілкової кісток, проведено факторний аналіз ризику розвитку дисрегенерації, математична обробка та порівняльна характеристика отриманих результатів, проведена клініко-рентгенологічна оцінка усіх спостережень на різних етапах лікування. Розроблено диференційований підхід до лікування пацієнтів з даною патологією. Автор приймав участь у виконанні оперативних втручань 43 хворим, виконанні експериментальних досліджень, здійснював забір біопсійного матеріалу для проведення наступних морфологічних та біохімічних досліджень, оцінював найближчі та віддалені результати за шкалою Маттіса.

Апробація результатів дисертації. Матеріали дисертації оприлюднено на ІІІ Українській науково-практичній конференції “Остеопороз: епідеміологія, клініка, діагностика, профілактика та лікування” (Київ, 1999), міжнародній конференції “Современные проблемы остеопороза” (Євпаторія, 1999); конференції з міжнародною участю “Проблема остеопороза в травматологии и ортопедии” (Москва, 2000); пленумі Української Асоціації ортопедів-травматологів (Дніпропетровськ, 2000); X Українській школі з міжнародною участю: “Біологія і патологія опорно-рухового апарату” (Харків, 2000); третьому Російському симпозіумі з остеопорозу (Санкт-Петербург, 2000); з‘їзді ортопедів-травматологів Польщі – XXXIII Zjazd Naukowy Polskiego Towarzyswa Ortopedycznego i Traumatologicznego (Krakow, 2000); ювілейної конференції, присвяченій 75-річчю кафедри ортопедії, травматології та комбустіології ХМАПО (Харків, 2001); IV Українській науково-практичній конференції “Остеопороз: епідеміологія, клініка, діагностика, профілактика та лікування” (Харків, 2001), XIII з‘їзді ортопедів-травматологів України (Донецьк, 2001), Українській науково-практичній конференції, присвяченій 75-річчю кафедри травматології та ортопедії КМАПО ім. П.Л.Шупика “Проблемні питання ортопедії та травматології” (Київ, 2001).

Публікації за темою дисертації. За матеріалами дисертації опубліковано 16 наукових робот, у тому числі 5, серед яких одна персональна, в провідних фахових наукових виданнях.

Обсяг і структура дисертації. Дисертаційна робота складається зі вступу, аналітичного огляду літератури, 6 розділів власних досліджень, висновків, списку використаних джерел і додатків. Робота викладена на 226 сторінках машинописного тексту, містить 76 малюнків, 16 таблиць, 6 додатків. Список літератури містить 213 джерел (118 українських та російських авторів, 95 – з інших країн).

ЗМІСТ РОБОТИ

Матеріал і методи дослідження. Робота основана на аналізі спостережень над 86 хворими, з них 60 чоловіків (69,8%) та 26 жінок (30,2%), що поступили в строки від 1,5 міс. до 5 років після травми з наявністю різних порушень перебігу репаративного остеогенезу. Серед групи хворих, що була досліджена, виділено дві підгрупи: перша – 35 хворих після діафізарних переломів плечової кістки, друга – 51 хворий після діафізарних переломів великогомілкової кістки. Лікування та динамічне спостереження за хворими з різними видами дисрегенерації здійснювалось в умовах клініки Харківського НДІ ортопедії та травматології імені професора М.І.Ситенка (який з 01.01.2001 має назву Інститут патології хребта та суглобів імені професора М. І. Ситенка АМН України), в термін з 1991 по 2001 р.р. включно.

При надходженні до клініки хворим проводилось комплексне клініко-лабораторне обстеження, яке включало: оцінку загального та локального статусів, анамнез захворювання з виявленням супутньої патології, яка впливала на перебіг репаративного остеогенезу, особливостях рентгенологічної картини зони дисрегенерації, стану сегменту та кінцівки у цілому.

Особлива увага була спрямована на виявлення можливих чинників ризику розвитку дисрегенерації, котрі були поділені на три групи: перша – чинники преморбидного фону (різні патологічні стани, що негативно впливали на структурно-функціональний стан кісткової тканини до травми), друга – чинники, пов‘язані з травмою (причина травми, інтенсивність травмуючої сили, ступінь руйнування кісткової тканини та м‘якотканинних структур у зоні перелому, наявність інших пошкоджень органів та тканин), третя – чинники, пов‘язані з лікуванням (методи лікування, що були використані на першому та подальших етапах, кількість етапів та їх результати, адекватність використаних методів лікування ступеню руйнування кісткової тканини та м‘якотканинних структур, стан пошкодженого сегменту та функціональна придатність кінцівки у цілому).

Для встановлення серед виявлених можливих чинників найбільш значущих, що впливають на репаративний остеогенез, та встановлення серед них статистично значимих, був проведений статистичний аналіз. Перед цим порядкові характеристики було розбито на групи, а саме причина травми – на три групи (травма високої інтенсивності, падіння, прямий удар), вид перелому – на п‘ять груп (оскольчастий, двойний, поперечно-зубчатий, гвинтоподібний, косий), строк після травми – на п‘ять груп (1‑3 міс., 4‑6 міс., 7‑9 міс., 10‑12 міс., більше 12 міс.), вік пацієнту – на п‘ять груп (15‑30 років, 31‑40 років, 41‑50 років, 51-60 років, більше 60 років). Статистичний аналіз було виконано з використанням методів непараметричної статистики з визначенням U-критерію Манна-Уитни, критерію Крускала-Уоллеса засобами пакету программ “Statistica 5a” (корпорація Statsoft, США).

Вивчення структурно-функціонального стану кісткової тканини на організменому рівні було проведено 25 хворим за допомогою методу однофотонної абсорбційної денситометрії на кістковому денситометрі NK-364 “Muvek” з обчисленням індексу BMD-Zscore.

Оцінка метаболічного стану була проведена 60 хворим на підставі біохімічного обстеження сироватки крові. Програма біохімічного обстеження включала: визначення показників обміну вуглевод-білкових комплексів (вміст сіалових кислот за методом Гесса, глікопротеїдів та хондроїтінсульфатів), показників активності остеобластів (рівень лужної фосфатази за методом Боданського). Отримані результати зрівнювались із показниками тестів референтної бази (n=20), аналіз проводився з використанням засобів непараметричної статистики.

Рентгенологічне обстеження було виконано усім 86 пацієнтам, для чого здійснювалась рентгенографія пошкодженого сегменту з центрацією на зону дисрегенерації у двох стандартних проекціях. Оцінювалось наявність щілини між відламками; стан кінців фрагментів; наявність пластинки компактної кістки, що замикає кістково-мозковий канал; наявність та стан кісткової мозолі, поєднання за її допомогою кісткових фрагментів.

Морфологічне та біохімічне дослідження біопсійного матеріалу із зони дисрегенерації виконано у 24-х хворих у строки від 3 міс. до 4,5 рок. після травми. Забір матеріалу проводився при виконанні реконструктивно-відновлювальних оперативних втручань. Для проведення гістологічного аналізу зрізи завтовшки 7-10 мкм забарвлювали гематоксиліном Вейгерта та еозином, а також пірофуксіном по ван Гезон. Аналіз та фотографування гістологічних препаратів виконувалось на мікроскопах “МБИ-6” та “Rathenov”. Для виконання біохімічного аналізу матеріал було проведено через стандартну процедуру пробопідготовки: висушування (при температурі 105°С) до постійної ваги, знежирювання тканини та кислотний гідроліз здрібненої навіски тканини у 7 н розчині HCl при температурі 100°С на протязі 18 годин. Після цього матеріал зазнавав біохімічного дослідження зі встановленням таких показників: загальний вміст колагену в тканині по загальній концентрації оксипролину за методом Stegemann’а; загальний вміст протеогліканів (без кератан-сульфату) для кількісної характеристики загальної концентрації гексуронових кислот; загальний вміст в тканині гексозамінів, встановлених за методом Boas, як показник сумарного вмісту усіх вуглеводвміщуючих компонентів матриксу; кількість неколагенових білків по концентрації тирозину.

Експериментальне дослідження виконано на 59 білих щурах лінії Вистар, дорослого віку. Об‘єкт моделювання – 44 тварини, котрі були поділені на три серії експериментів: I серія – репаративний остеогенез в умовах стабільного остеосинтезу (17 тварин); II серія – репаративний остеогенез в умовах нестабільного остеосинтезу (10 тварин); III серія – репаративний остеогенез в умовах початково стабільного остеосинтезу та інфікування Staph. aureus №209 (17 тварин). Контролем служили для I та II серії – 7 інтактних тварин, для III серії – 6 інтактних тварин. Тварин було виведено із експерименту на 14, 21 и 45 добі після операції. Дві тварини, які загинули під час проведення експерименту по причинам, що не були із ним пов‘язані, при обчисленні матеріалу до уваги не бралися. В тканинах регенерату, який було виділено із зони перелому, встановлювали: колаген (по оксіпроліну) за методом Stegeman’a; неколагенові білки (по тирозину), глікопротеїди (по гексозаміну) за методом Boas, протеоглікани (по гексуроновим кислотам). Статистична обробка цифрового матеріалу проведена за методом Фішера-Стьюдента.

Клінічна


8-09-2015, 22:02