Журнал «Травма» Том 12, №2, 2011

Введение

Оскольчатые переломы длинных костей, сопровождающиеся дефектом кости, относятся к категории наиболее тяжелых и сложных повреждений, требующих остеосинтеза с использованием имплантатов. Для получения хороших результатов лечения и с целью предотвращения или уменьшения возможности нарушения регенеративных процессов в поврежденном сегменте большое значение имеют не только репозиция и стабилизация фрагментов, но и восполнение травматического дефекта. Травматические дефекты, включая сегментарные, могут вызывать серьезные негативные эффекты в жизни пациентов, и для их лечения предложено много методов. Общепринятые методы лечения травматических дефектов: пластика костной аутокрошкой, свободным кортикально-губчатым трансплантатом из гребня крыла подвздошной кости, формирование костного регенерата методом дистракции, пластика свободным васкуляризированным костным трансплантатом. При этом неваскуляризированный свободный костный кортикально-губчатый аутотрансплантат остается наиболее распространенным методом лечения посттравматического костного дефекта. Трансплантат из гребня крыла подвздошной кости остается золотым стандартом костной аутопластики, однако забор аутокости связан с дополнительной, иногда значительной травмой и кровопотерей, недостатком пластического материала. Имеются сообщения о «больших» осложнениях в 8,6 % случаев, в меньшей степени — в 20,6 % [11, 15]. Отрицательные стороны костной аутопластики побуждают хирургов к поиску новых методов костной пластики и заменителей костных трансплантатов. Основным направлением при этом является разработка и внедрение в практику композитных материалов с остеогенезными и остеоиндуктивными свойствами, в состав которых входят стромальные и остеогенные клетки костного мозга взрослого человека, обогащенная тромбоцитами плазма и др. [1, 3, 4]. Заменители костного трансплантата в настоящее время находятся в фазе активной разработки, но они еще не достигли клинической эффективности для замещения костного дефекта [10]. Имеются экспериментально-клинические исследования, указывающие на то, что использование взрослых клеток — предшественников остеогенеза в достаточном количестве в комбинации с подходящей матрицей может быть более результативным, чем применение традиционной аутологичной пересадки костной ткани, что является основанием для более активного изучения нового поколения костно-пластического материала и внедрения его в практику [13].

Целью настоящего исследования является проанализировать результаты лечения переломов длинных костей с костным дефектом с использованием костных аутотрансплантатов и их заменителей, оценить эффективность и безопасность композитного материала при лечении острой травмы у людей.

Материалы и методы

Костная пластика применялась в остром периоде при закрытых переломах и открытых переломах І–ІІІа типа по классификации Gustilо.

Среди 93 пациентов с дефектами кости костная пластика выполнена в 53 случаях. Среди них были 32 мужчины (60,4 %) и 21 женщина (39,6 %). Средний возраст — 43 года (18–67 лет). Из 53 пациентов с дефектом кости у 14 переломы локализовались в бедре, у 31 — в голени, у 5 — в предплечье, у 3 — в плече. 29 переломов были диафизарные, 18 — метафизарные (из них 13 пациентов с дефектом кости при восстановлении плато большеберцовой кости), 6 — метадиафизарные. В 11 (21 %) случаях были открытые переломы и в 42 (79 %) случаях — закрытые. У 47 (86 %) пациентов были оскольчатые переломы.

Аутокость из гребня крыла подвздошной кости бралась, как правило, из передней и средней части гребня. При этом для восстановления большого дефекта использовался трикортикальный трансплантат, для заполнения небольшого дефекта с восстановлением контура кортикальной кости использовалась наружная пластина гребня, а для заполнения остаточной или самостоятельной полости использовали губчатую часть гребня, не включая кортикальный слой кости, который требует более длительного времени для перестройки [9]. В качестве заменителя костного трансплантата использовались мелкие гранулы биологической керамики (СhronOS, ОСТАП), смешанной с костной аутокрошкой или с отделяемым из поврежденной кости.

Костная пластика проводилась в момент первичной хирургической обработки в 7 случаях, в отсроченный период после заживления раны (до 3 недель) — в 4 случаях. Костная пластика как при закрытых, так и при открытых переломах проводилась одновременно с погружным или наружным остеосинтезом. Костная пластика свободным костным трикортикальным аутотрансплантатом из гребня крыла подвздошной кости проведена 23 больным, трикортикальным трансплантатом в комбинации с костной аутокрошкой — 12 больным, костной аутокрошкой — 9 больным, трикортикальным аутотрансплантатом в комбинации с гранулированной биокерамикой — 4, композитом биокерамики с аспиратом или содержимым костного мозга из места перелома — 4 больным. Одному больному проведена реимплантация фрагментированного сегмента бедра. Эта ситуация заслуживает отдельного описания, так как отличается своей неординарностью. Больной после автомобильной аварии поступил с открытым переломом диафиза бедра, тип ІІІа по Gustilo. С больным были переданы 2 фрагмента сломанного продольно сегмента бедра длиной 6–7 см, которые были подобраны на дороге. Больному проведена хирургическая обработка с дренированием и ушиванием раны, и конечность фиксирована скелетным вытяжением за бугристость большеберцовой кости с сохранением диастаза такого же размера. Фрагменты бедра были тщательно отмыты щеткой с мылом и раствором фурацилина с перекисью водорода. На период хирургической обработки фрагменты находились в растворе антибиотиков. По завершении хирургической обработки для сохранения жизнеспособности обработанных фрагментов они были подшиты под кожу живота. Через две недели проведен интрамедуллярный остеосинтез. Фрагменты извлекли из-под кожи и уложили на стержне, полностью восстановив утраченный сегмент и адаптировав фрагменты. Извлеченные фрагменты выглядели вполне жизнеспособными, их поверхность была не идеально гладкой и блестящей, как у «свежей» кортикальной кости, а слегка шероховатой, с розоватыми вкраплениями. Рана зажила первичным натяжением. Перелом сросся к 6 месяцам.

Всем пациентам проводилась фиксация фрагментов. В группе с костной пластикой фиксация пластинами проведена 13 больным, интрамедуллярный остеосинтез — 19 больным, внеочаговый остеосинтез стержневым или спице-стержневым аппаратом — 21 больному. В группе без костной пластики фиксация проведена соответственно 10, 14 и 16 больным.

Результаты и обсуждение

Раны зажили первичным натяжением у 50 (94 %) больных. У 2 больных инфекция в ране охватывала поверхностные мягкотканные элементы без развития посттравматического остеомиелита. В одном случае открытого оскольчатого перелома проксимальной 1/3 плеча с накостным остеосинтезом пластиной, костной пластикой с керамикой развилась глубокая инфекция в ране, фиксатор был удален через 4 недели после операции. После выписки из стационара больной на контрольные осмотры не явился. Средний срок консолидации фрагментов у больных с диафизарными и метадиафизарными переломами, при которых разрешалась нагрузка на конечность, составил 6 месяцев (от 4 до 8 месяцев). При метафизарных переломах средний срок консолидации — 11 недель (от 8 до 14 недель). У пациентов с метафизарными и метадиафизарными переломами консолидация наступила во всех случаях. Среди пациентов с диафизарными переломами у 3 (10 %) установлен несросшийся перелом, по поводу чего предпринята повторная костная аутопластика. В группе 40 пациентов, которым лечение проводилось без костнопластического вмешательства, средние сроки сращения составили 7 месяцев (5–10 месяцев) при диафизарных и метадиафизарных переломах и 13 недель (9–16 недель) у больных с метафизарными переломами. При этом замедленная консолидация диафизарных переломов с необходимостью повторного вмешательства отмечена в 14,5 % случаев. При относительно небольшом количестве наблюдений с разнообразными типами переломов и разнообразными способами костнопластического замещения дефекта кости мы не можем провести сравнительной характеристики каждого из них. Но можно отметить, что во всех случаях замещения костного дефекта все используемые имплантаты дали положительный эффект. Отказ от костнопластического замещения дефекта чаще приводит к нарушению процессов регенерации.

Проблема лечения переломов с дефектом кости всегда занимала особое место в лечении переломов длинных костей. Было установлено, что сращение фрагментов при открытых и закрытых оскольчатых переломах с дефектом кости наступает позже, в среднем через 6 месяцев. В случаях, когда контакт между фрагментами составляет меньше 50 %, возможности сращения кости значительно уменьшаются [8]. Применительно к диафизу кости костный дефект при таком контакте, по нашим подсчетам, должен составлять не менее 2 см3 с открытым костномозговым каналом.

Несмотря на то что трансплантат из гребня крыла подвздошной кости остается золотым стандартом костной аутопластики, в ряде случаев он не может удовлетворить настоящие потребности и требования к костной пластике. Забор аутокости связан с дополнительной, иногда значительной травмой и кровопотерей, недостатком пластического материала. Возможны осложнения на донорском участке [11].

Отрицательные стороны костной аутопластики побуждают хирургов к поиску новых методов костной пластики и заменителей костных трансплантатов [11, 15]. Аутокость является остеогенезным, остеокондуктивным и остеоиндуктивным пластическим материалом. К ней относится и костный мозг. При этом клетки эндоста и строма костного мозга продуцируют больше половины новой кости, в то время как остеоциты обеспечивают 10 % [11]. В.Г. Климовицкий с соавт. (2008) указывают, что клеточными источниками репаративной регенерации костной ткани являются малодифференцированные клетки-предшественники, у которых функция пролиферации не блокирована [2]. К ним относятся мезенхимальные стволовые клетки, локализованные в строме костного мозга, остеогенные клетки и клеточные элементы каналов остеонов и эндоста [2]. Подобные разработки по индукции костеобразования во многом приблизили применение различных композитных материалов взамен костной аутопластики или в дополнение к ней. Основанием для применения композитов являются достоверные данные о содержании клеток-предшественников остеогенеза в костном мозге взрослого человека — 1 клетка на 23 000 [12, 13]. Интраоперационное применение клеточных технологий на основе взрослых стволовых клеток получает широкое распространение при лечении старых и многооскольчатых переломов, переломов с дефектами кости [9, 10, 12, 13]. Приготовление композита с клеточными элементами костного мозга может проводиться непосредственно у операционного стола, что позволяет незамедлительно получить эти клетки. В последнее время отделяемое или аспират из костной раны мы центрифугируем во время операции для получения массы, обогащенной клетками костного мозга. Использование взрослых клеток-предшественников остеогенеза в достаточном количестве в комбинации с подходящей матрицей может быть более результативным, чем применение традиционной аутологичной пересадки костной ткани [9]. К подходящей матрице в настоящее время чаще всего относят деминерализованную кость, которая сама по себе обладает мощными остеоиндуктивными и остео­кондуктивными свойствами [2, 5, 6, 7], и биологическую керамику [9, 10, 12, 14]. M. Chapman et al. (1997) провели сравнительное исследование эффективности и безопасности двух типов пластического материала при лечении переломов длинных костей: костного аутотрансплантата из гребня крыла подвздошной кости и композитного материала, состоящего из очищенного бычьего коллагена, керамики (гидроксиапатит и трикальцийфосфат) и костного мозга. Автор не нашел значимой разницы между двумя группами относительно времени консолидации [9].

Наш небольшой опыт применения композитных материалов с включением костной аутокрошки или концентрата (центрифугата) отделяемого из костного мозга в дополнение к аутопластике или вместо нее полностью соответствует приведенным данным и убеждает нас в целесообразности шире использовать композитные материалы в качестве заменителей аутокости [6, 7].

Выводы

Во всех случаях замещения костного дефекта все используемые имплантаты дали схожий положительный эффект. Отказ от костнопластического замещения дефекта чаще приводит к нарушению процессов регенерации.

Травматический дефект длинных трубчатых костей более 2 см3 требует костной пластики.

Использование композитного материала на основе матрицы с концентратом отделяемого из костной раны оправдано в плане безопасности и эффективности костной пластики для костного сращения фрагментов и уменьшает время операции и операционный риск при использовании аутокости.