Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Применение композиционных биосовместимых имплантатов в клинике детской и подростковой ортопедии Татаренков Валерий Иванович

Применение композиционных биосовместимых имплантатов в клинике детской и подростковой ортопедии
<
Применение композиционных биосовместимых имплантатов в клинике детской и подростковой ортопедии Применение композиционных биосовместимых имплантатов в клинике детской и подростковой ортопедии Применение композиционных биосовместимых имплантатов в клинике детской и подростковой ортопедии Применение композиционных биосовместимых имплантатов в клинике детской и подростковой ортопедии Применение композиционных биосовместимых имплантатов в клинике детской и подростковой ортопедии Применение композиционных биосовместимых имплантатов в клинике детской и подростковой ортопедии Применение композиционных биосовместимых имплантатов в клинике детской и подростковой ортопедии Применение композиционных биосовместимых имплантатов в клинике детской и подростковой ортопедии Применение композиционных биосовместимых имплантатов в клинике детской и подростковой ортопедии Применение композиционных биосовместимых имплантатов в клинике детской и подростковой ортопедии Применение композиционных биосовместимых имплантатов в клинике детской и подростковой ортопедии Применение композиционных биосовместимых имплантатов в клинике детской и подростковой ортопедии
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Татаренков Валерий Иванович. Применение композиционных биосовместимых имплантатов в клинике детской и подростковой ортопедии : диссертация ... кандидата медицинских наук : 14.00.22 / Татаренков Валерий Иванович; [Место защиты: Государственное учреждение науки "Центральный научно-исследовательский институт травматологии и ортопедии"].- Москва, 2004.- 99 с.: ил.

Содержание к диссертации

Введение

ГЛАВА 1. Литературный обзор 12

1.1. Структурно-физиологические особенности строения костной ткани

1.2. Регенерация и общие направления стимуляции репаративной регенерации

1.3. Способы стимуляции репаративной регенерации 17

ГЛАВА 2. Характеристика материалов и методов исследования 36

2.1. Характеристика полимерных материалов 36

2.2. Характеристика клинического материала 46

2.3. Методы исследования 49

2.3.1. Клинический метод исследования 49

2.3.2. Рентгенологический метод исследования 50

2.3.3. Компьютерная томография 50

2.3.4. Магнитно-резонансная томография 50

2.3.5. Термографический метод исследования 52

2.3.6. Морфологический метод исследования 53

2.3.7. Ультразвуковое допплеровское картирование 53

ГЛАВА 3. Опыт применения полимерных и комбинированных имплантатов в клинике детской и подростковой ортопедии

3.1. Особенности применения имплантатов в зависимости от поставленных целей и задач

3.2. Лечение воронкообразной деформации грудной клетки 57

3.3. Стимуляция остеорепарации при лечении остеохондропатий костей нижних конечностей

3.4. Хирургическая коррекция дистрофической Coxa Vara 70

3.5. Лечение врожденного вывиха бедра

3.5.1. Пластика надацетабулярного компонента биосовместимыми полимерными имплантатами. 74

3.5.2. Пластика крыши вертлужной впадины комбинированными имплантатами 79

ГЛАВА 4. Динамика перестройки комбинированных имплантатов на основе биосовместимых полимеров и гомокости (клинико-морфологическое исследование)

4.1. Оценка перестройки имплантатов по данным УЗИ с цветным допплеровским картированием

4.2. Оценка результатов морфологического исследования 92

ГЛАВА 5. Анализ опыта применения полимерных и комбинированных имплантатов в клинике

5.1. Результаты хирургического лечения в сравнительном 99 аспекте

5.2. Отдаленные результаты, ошибки и осложнения 113

Заключение 116

Выводы 128

Список использованной литературы 129

Введение к работе

АКТУАЛЬНОСТЬ РАБОТЫ

В настоящее время имеется тенденция увеличения количества больных с исключительно сложной врожденной патологией опорно-двигательного аппарата [4; 10; 15; 40; 51; 56; 70; 71].

При этом все чаще выявляются больные с явлениями недостаточности репаративных процессов, в том числе и в костной ткани [12; 20; 21; 24; 36; 51; 60; 62; 63; 64; 70; 73; 130]. Нередко приходится сталкиваться с увеличением сроков консолидации в два, а то и большее количество раз, повышением частоты несращений переломов [51; 60; 143]. В связи с этим одной из актуальных проблем ортопедии является активизация репаративнои регенерации костной ткани при реконструктивных операциях на опорно-двигательном аппарате.

Стимуляция остеорепарации аутотрансплантатами, особенно в детской практике, к сожалению ограничена [10; 133; 147]. Достаточно высок и процент осложнений при данной методике, который колеблется от 17 до 27% [29; 30].

Другой способ — аллотрансплантация, применяется гораздо шире [10; 23; 25; 28; 30; 38; 51; 116; 118; 151;183; 203]. Аллотрансплантаты могут быть представлены в виде массивных имплантатов, костной крошки, соломки и т.д. Стерилизация и консервация достигается различными физическими (замораживание, лиофилизация), химическими (формалин, различные антисептики) и лучевыми методами [49; 99; 102; 119; 122]. Однако процесс перестройки чужеродной кости протекает медленно и неоднозначно у каждого больного, а ее антигенные свойства небезразличны для пациента и могут приводить к патологическим сдвигам в организме ребенка [91]. Из поздних осложнений возможно отторжение, неполное замещение имплантата, случаи позднего нагноения и переломы в области бывшего дефекта [64].

Для предупреждения иммунных конфликтов, других недостатков аллотрансплантатов, применяются специально обработанные костные имплантаты. Костный материал с удалением органической части «Биокерамическая матрица» [121], деминерализованный костный матрикс [100; 101; 149] и др. Однако эти методы не позволяют процессам регенерации проходить достаточно быстро, а наличие массивных матриксов, в зоне построения новой кости, тормозит ее формирование.

Весьма интересным направлением является применение трубчатой деминерализованной костной матрицы с нанесенными микроперфорациями [79; 146; 188], но оно находится пока только в стадии разработки. В то же время имплантаты из деминерализованной кости обладают меньшей механической прочностью, быстрее лизируются при литических процессах [52], при этом, однако, они имеют повышенную устойчивость к инфекциям, особенно при насыщении антибиотиками и способствуют формированию полноценного регенерата [79].

Недостаточная эффективность аллопластики и угроза инфицирования вирусами реципиента, трудности подбора донора, заготовки, стерилизации и хранения костных имплантатов требуют поиска новых путей стимуляции остеогенеза.

Известные минеральные компоненты гидроксиапатит, трикальцийфосфат обладают выраженным остеокондуктивным эффектом [11; 176; 199]. Однако этот эффект зависит от формы выпуска материала и технологии изготовления. Так, например, кальций-фосфатные материалы в виде порошка малоэффективны — закрытие дефекта не происходит [ПО]. Исследование свойств пористой гидроксиапатитовой керамики выявили ее способность постепенного замещения костной тканью [18; 19]. Известный композиционный материал «коллапан», состоящий из гидроксиапатита, коллагена и антибиотика сочетает остеокондуктивные, остеоиндуктивные и антибактериальные свойства [17; 19].

Одним из перспективных направлений является применение полимерных композиционных материалов на основе сополимера N- винилпирролидона и метилметакрилата. Композиция состоит из гидрофильного и гидрофобного компонентов и способна включать в свой состав и переносить в очаг поражения биологически активные вещества. Под действием жидких сред организма происходит постепенный выход препаратов, обеспечивая длительный терапевтический эффект. Эксперименты с введением в состав материалов оротовой кислоты, глюконата кальция, различных антисептиков, убедительно доказали как остеокондуктивные, так и остеоиндуктивные свойства вышеуказанных имплантатов [39; 70; 72; 74]. Известно их клиническое применение в виде различных форм («соломка», жидкая композиция, гидрогель и т.д.), отмечена их хорошая биосовместимость с тканями реципиента [39].

Важными положительными качествами данных имплантатов являются: постепенная биодеструкция, хорошая биосовместимость, отсутствие иммунного конфликта, возможность играть роль несущей формообразующей матрицы.

Однако клинический эффект полимерных материалов в травматолого-ортопедической практике на основе сополимера N-винилпирролидона и метилметакрилата на большой группе больных и в отдаленные сроки не оценен. Кроме того, в настоящее время, появилась возможность качественно улучшить стимулирующие свойства имплантата, используя два компонента. Первый — частично деминерализованный костный матрикс в качестве формообразующей матрицы. Второй компонент — биосовместимый полимер, в качестве наполнителя для насыщения костного матрикса [71].

Таким образом, существует необходимость создания новых и дальнейшее совершенствование разработанных биосовместимых искусственных органических и неорганических материалов (в том числе на основе N-винилпирролидона и метилметакрилата), которые смогли бы альтернативно заменять костные имплантаты, с течением времени подвергаться биодеструкции, стимулировать процессы регенерации, поддерживать антибактериальную среду [72; 73; 74].

ЦЕЛЬ ИССЛЕДОВАНИЯ:

Целью настоящего исследования является клинико-морфологическое обоснование использования комбинированных и синтетических полимерных имплантатов на основе сополимера N-винилпирролидона и метилметакрилата при врожденной ортопедической патологии у детей и подростков.

ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ:

Для достижения поставленной цели предполагается решить следующие задачи:

1. Провести ретроспективный анализ результатов хирургического лечения у детей и подростков с врожденной патологией опорно-двигательного аппарата, которым при реконструктивных операциях применялись полимерные имплантаты на основе сополимера N-винилпирролидона и метилметакрилата серии ППМ-1.

2. Методом ультразвукового допплеровского картирования изучить динамику перестройки комбинированных имплантатов, состоящих из кортикально—спонгиозной матрицы частично деминерализованной кости, насыщенной сополимером N-винилпирролидона и метилметакрилата.

3. На основании клинико-морфологических данных изучить возможность использования комбинированных имплантатов для замещения дефектов костной ткани.

4. Разработать показания к применению биосовместимых полимерных и комбинированных имплантатов на основе сополимера и частично деминерализованой гомокости у детей и подростков с ортопедической патологией.

Клинико-лабораторное обследование и лечение детей и подростков проходило на базе 10-го отделения (руководитель — д.м.н., профессор Малахов О.А.). Морфологическое исследование — в патологоанатомическом отделении [руководитель — д.м.н., профессор Берченко Г.Н.] Государственного учреждения науки Центрального института травматологии и ортопедии им. Н.Н.Приорова [директор — академик РАН, РАМН, профессор Миронов СП.].

НАУЧНАЯ НОВИЗНА

Впервые проведен ретроспективный анализ результатов хирургического лечения больных различных нозологических групп (врожденный вывих бедра, воронкообразная деформация грудной клетки, дистрофическая Coxa Vara, остеохондропатии костей нижних конечностей) и показана возможность широкого применения различных видов и форм биосовместимых полимерных имплантатов на основе сополимера N-винилпирролидона и метилметакрилата при различной ортопедической патологии детского возраста.

Впервые при пластике крыши вертлужной впадины по Sorter в лечении врожденного вывиха и подвывиха бедра использован комбинированный имплантат, состоящий из гомокости с полимерной пропиткой.

Впервые при пластике надацетабулярного компонента у детей и подростков с врожденным вывихом и подвывихом бедра методом ультразвукового исследования с цветным допплеровским картированием и по данным морфологического метода исследования изучена динамика перестройки комбинированного имплантата, на основе частично деминерализованной гомокости и сополимера N-винилпирролидона и метилметакрилата.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ РАБОТЫ

Полученные в работе результаты необходимы для дальнейшего совершенствования биоматериалов на основе сополимера N-винилпирролидона и метилметакрилата

Усовершенствован метод ацетабулопластики при врожденном вывихе бедра, сокращены сроки и улучшены результаты лечения у данной категории больных.

Результаты лечения, ошибки и осложнения проанализированы у 155 больных в раннем и 102 больных позднем послеоперационном периоде, при максимальном сроке наблюдения 13 лет.

Разработаны показания для применения полимерных имплантатов на основе сополимера N-винилпирролидона и метилметакрилата.

ПОЛОЖЕНИЯ, ВЫНОСИМЫЕ НА ЗАЩИТУ

1. Применение полимерных биосовместимых материалов на основе N-винилпирролидона и метилметакрилата марок 111 ЇМ-1 и ППВ-1 возможно в широком спектре ортопедических заболеваний у детей и подростков, в качестве фиксаторов или стимуляторов репаративной регенерации костной ткани.

2. Комбинированные имплантаты, состоящие из кортикально-спонгиозной частично деминерализованной кости с насыщением биосовместимым полимером, обладают стимулирующим действием на процессы регенерации костной ткани.

3. Результаты ультразвукового исследования с цветным допплеровским картированием, дополняя другие методы диагностики, позволяют оценивать динамику перестройки имплантируемых материалов и коррелируются с данными морфологического исследования.

4. Насыщая кортикально спонгиозные и спонгиозные имплантаты биосовместимыми полимерными материалами, можно добиться повышения механической прочности последних, оптимизировать время перестройки имплантата и разрешить более раннюю физическую нагрузку в послеоперационном периоде при реконструктивных операциях на опорно-двигательном аппарате.

АПРОБАЦИЯ И РЕАЛИЗАЦИЯ РАБОТЫ:

— на научно-практической конференции детских ортопедов-травматологов России, Москва, Май 2001г.;

— на съезде ортопедов- травматологов Москвы и Московской области, 2002г.;

— на совещании главных детских ортопедов-травматологов России. Калининград, 29 -30 мая 2002 г.;

— на конференции детских травматологов-ортопедов России, Волгоград 16-19 Сентября 2003г.;

ПУБЛИКАЦИИ

По изучаемой проблеме опубликовано 9 печатных работ.

ОБЛАСТЬ ВНЕДРЕНИЯ

Полученные данные использованы для дальнейшей разработки и совершенствования биоматериалов на основе N-винилпирролидона и метилметакрилата.

Разработанные способы хирургической коррекции травматолого ортопедической патологии внедрены в ГУН ЦИТО им. Н.Н.Приорова, Московской областной ортопедо-хирургической больнице № 3 г. Москвы.

ОБЪЕМ И СТРУКТУРА РАБОТЫ

Диссертационная работа изложена на 150 страницах: из них 128 страниц собственно текст. Содержит 114 рисунков, 13 таблиц и 10 диаграмм.

Состоит из введения, 5 глав, заключения, выводов и списка использованной литературы, содержащего 203 источника, из них 123 отечественных и 80 иностранных авторов.

Способы стимуляции репаративной регенерации

Стимуляция костной регенерации и замещение костных дефектов тесно связаны с развитием учения о переломах, когда сроки сращения переломов были приоритетны. Так Пирогов Н.И. [1854 г.] предложил с этой целью «налепную алебастровую повязку», убедительно доказав, что именно иммобилизация обеспечивает оптимальные условия для репаративнои регенерации, что не утратило своего значения и в наши дни. В то же время, зачастую одной иммобилизации было недостаточно. Ряд авторов с целью ускорения сращения применяли различные физические, химические, механические, гормональные и др. факторы. Например, светолечение, в виде естественного освещения солнцем, использовалось врачами еще с древних времен, рекомендовалось так же Пироговым Н.И. при лечении огнестрельных переломов. В настоящее время существует два основных пути реализации стимуляционного остеогенеза: воздействие на мезенхимальные полипотентные стволовые клетки костного мозга неспецифическими факторами и факторами роста. К неспецифическим относятся многие известные и исследованные в экспериментах вещества или какое-либо физическое воздействие. Так, например, для стимуляции остеогенеза область костного дефекта подвергалась воздействию индуктотермии [47], УВЧ-терапии [41; 69], ультразвука [2; 20; 148], электростимуляции [50; 103; 120; 161], постоянного и переменного магнитных полей [68; 106; 154], лазерного излучения [21; 23; 24; 33]. В частности применение электромагнитного поля вызывает более интенсивную пролиферацию клеток и усиление синтеза коллагена [76; 130], внутрикостная электростимуляция постоянным электрическим током усиливает первую стадию репаративнои генерации, а именно — стадию образования первичной костной мозоли [50; 65; 120]. К числу местных стимуляторов остеогенеза относятся различные химические раздражающие вещества: 10% раствор йодной настойки, растворы солей кальция, молочной кислоты, этилового спирта и т.д. Обоснование применения этих веществ сводится к раздражающему эффекту, приводящему к локальной гиперемии и, в конечном итоге, улучшению питания в очаге регенерации. С целью стимуляции репаративной регенерации кости в области больших дефектов в эксперименте применялись: адреналовый экстракт надпочечников [95; 160], антиоксиданты [35; 61; ПО; 137], препараты кальция, в виде костной муки, костной эмульсии. По данным указанных авторов, эти вещества позволяют усилить регенераторные процессы, однако использование некоторых из них в клинической практике затруднительно, другие - не показывают стабильного результата и лишь представляют исторический интерес. В тоже время, еще в 1937 г. L. Bohler категорически отрицал использование стимулирующих костеобразование средств, придавая большее значение механическим факторам. Заслуживает внимания метод перкуссии по месту перелома [Чаклин В.Д., 1936; Mommsen, 1929; Thomas, 1986] который экспериментально подтвержден на модели рецекции лучевой кости кролика [Эльяшев А.И., 1939]. Также считал Matti (1918) [168], рекомендуя местную ходьбу в специальных аппаратах. Ранняя функциональная нагрузка вызывает так называемый гидродинамический эффект, способствующий костной регенерации [105]. Однако, Г.И. Турнером (1936) показано, что функциональное раздражение (в гипсовых повязках дающих возможность ходить) оправдано, когда процесс костной регенерации близок к завершению. Другого мнения придерживался Уотсон-Джонс Р. (1972), который считал, что процесс образования костной мозоли не может быть ускорен повышением уровня кальция крови, форсированным введением его извне, витаминной, эндокринной терапией, даже местной имплантацией кальциевых солей или фосфатазы. Более категорично высказывался Русаков А.В. (1972), который считал, что (цит. «все попытки ускорить и улучшить регенеративные процессы в костях путем местного применения самых разнообразных стимуляторов указывает на механический образ мышления авторов такого рода средств». Российские научные исследования в разработке новых пластических имеют тенденцию к расширению. Это имплантаты из ксено-и аллотканей, с насыщением их биологически активными составляющими (факторами роста, гликозамингликанами, морфогенетическими белками и т.д.), сочетание синтезированных материалов с биологическими [11; 19; 22; 31; 54; 73; 75; 163; 164; 179]. Полноценный костный трансплантат должен обладать тремя основными качествами: привлекать индуцибельные остеогенные клетки -предшественники и обеспечивать их дифференцировку в хондро - и остеобласты; стимулировать синтез ДНК и воспроизведение детерминированных остеогенных клеток — предшественников, т.е. усиливать их пролиферативную активность; резорбироваться в оптимальные сроки для процессов костеобразования (цит. по Савельев В.И. 1990) [101]. Два последних качества, пусть несколько условно, характеризуют биопластические особенности трансплантатов, лишенных остеоиндуктивных свойств, однако еще способных влиять на остеогенные элементы костного ложа и замещаться новообразованной костной тканью. Интерес к стимуляции репаративной регенерации продолжает расти, этим объясняется поиск многими авторами стимулирующего материала, способного конкурировать с аутокостью и при определенных условиях опережать ее по ряду параметров: эластичности, высокой устойчивости к инфекции, доступности и в скорости замещения новыми костными структурами.

Данными свойствами, в частности, обладает деминерализованный костный матрикс (ДКТ) [79; 146; 188]. Своими ценными клиническими свойствами деминерализованные костные трансплантаты обязаны низкомолекулярному белку-индуктору неколлагенового типа, успешно выделенному и охарактеризованному Urist и другими исследователями [131; 145; 149; 171]. Авторами выделен фактор индуцирующий хондро -и остеогенез.

Наиболее удачная модель — трубчатая деминерализованная костная матрица с нанесенными на нее микроперфорациями, которую в эксперименте на кроликах помещали в дефект лучевой кости. Однако такой способ установки имплантата не позволяет процессам регенерации протекать достаточно быстро. Наличие достаточно массивного матрикса тормозит в зоне построения новой кости ее правильное формообразование. Восстановление происходит многостадийно, с образованием соединительнотканной «муфты» вокруг имплантата, часть которой в дальнейшем перестраивается в губчатую и далее в компактную костную ткань. Имплантат в определенной степени может препятствовать интрамедиарному костеобразованию между кортикальными частями костных отломков. Этот процесс будет проходить полноценно только после резорбции имплантата [79; 149].

Характеристика полимерных материалов

Забор материала производился трепаном d=5mm из области имплантации во время оперативного вмешательства по удалению металлоконструкций на сроках от 10 суток до 2-3 месяцев после операции. Для гистологических и гистохимических методик ткань фиксировали в жидкости Карнуа или 15% растворе формалина. Костный материал декальцинировали в Трилоне Б или 10% растворе азотной кислоты. Ткань обезвоживали в восходящих концентрациях спирта. Кроме окраски гематоксилином и эозином, использовали методы, выявляющие незрелые (аргирофильные) и зрелые коллагеновые волокна: окраска по ван Гизону, импрегнация серебром по Гомори. Методами гистохимии определяли кислые гликозаминогликаны (окрашивание толуидиновым синим), гликопротеины и гликоген (ШИК - реакция), а также РНК (реакция Браше).

Изучение срезов проводилось под микроскопом с фоторегистрацией цифровой камерой Olimpus 2002. Исследование проводилось на аппарате «Phillips HDI-5000» на сроках 2 нед., 2мес, бмес, и 1год от момента операции мультичастотным линейным датчиком 5-12 МГц в В-режиме, режиме УДГ и ЭК. Эффект Допплера заключается в том, что частота ультразвукового сигнала при его отображении от движущегося объекта изменяется пропорционально скорости движения лоцируемого объекта вдоль оси распространения (назван в честь Кристиана Андерса Доплера). Чем больше скорость движения объекта, тем больше сдвиг частоты ультразвука. По величине сдвига частоты ультразвука можно определить скорость и направление кровотока Интенсивность принятых ЭХО-сигналов может быть отображена на дисплеях в различных режимах. В работе использовали двухмерный режим (В - режим в реальном времени) и импульсный доплеровский режим в реальном времени (Pulsed Ware Doppler). Двухмерный режим обеспечивает двухмерный показ. Импульсный доплеровский режим основан на излучении ультразвукового сигнала в виде отдельных серий импульсов. Достоинство метода - возможность измерения скорости кровотока в строго определенном участке сосуда. Цветное доплеровское картирование заключается в наложении закодированных различными цветами направлений и скоростей кровотока на двухмерное изображение сосуда. Красный цвет показывает направление движения крови к датчику, синий - движение от датчика. Светлые тона -высокие скорости кровотока, насыщенные - низкие. Энергетическое доплеровское картирование основано на анализе амплитуды ультразвуковых колебаний, отраженных от движущихся объектов. Метод обладает более высокой чувствительностью, улучшенной визуализацией медленных кровотоков, мало чувствителен к помехам и обладает независимым окрашиванием от направления потока крови. При оценке скоростных параметров кровотока основное внимание уделяется значению индекса резистентности, который позволяет судить о величине периферического сосудистого сопротивления. Индекс резистентности определяется по формуле m=(Vmax-Vmin)/Vmax. Таким образом, в работе использовались клинические данные и методы исследования достаточные для реализации поставленных цели и задач. В первой и второй группах имплантаты использовались в качестве фиксаторов. В первую группу вошли 9 пациентов с воронкообразной деформацией грудной клетки, во вторую 16 детей с врожденным вывихом бедра. В третьей группе основной задачей имплантатов являлась стимуляция остеорепарации. В эту группу вошли 69 больных с остеохондропатиями костей нижних конечностей, различной локализации и 24 пациента с дистрофической Coxa Vara. В четвертой группе больных использовались имплантаты, сочетающие в себе, механическую прочность со стимулирующим репаративную регенерацию эффектом. В нее вошли 37 больных с врожденным вывихом и подвывихом бедра. В первой и второй группах в качестве фиксаторов при оперативной коррекции воронкообразной деформацией грудной клетки, врожденного вывиха бедра, применялись полимерные имплантаты марки ШП, и ШПГ и ШПА. Для торакопластики и пластики надацетабулярного компонента при врожденном вывихе бедра разработаны оригинальные методики оперативных вмешательств. В третьей группе имплантаты в виде «соломки» или жидкой композиции применялись с целью стимуляции остеорепарации и для профилактики гнойно-воспалительных осложнений. В четвертой применялись комбинированные имплантаты, состоящие из гомокости с насыщением биосовместимым полимером, при пластике крыши вертлужной впадины по Solter — с этой группой проведено клинико-морфологическое исследование.

Лечение воронкообразной деформации грудной клетки

С 1987 года клиника детской и подростковой ортопедии (руководитель профессор Малахов О.А.) для лечения врожденной и приобретенной костной патологии у детей и подростков использует различные физиологически активные композиции биосовместимых синтетических имплантатов на основе сополимера N-винилпирролидона и метилметакрилата. Во ВНИИИМТ усовершенствовав технологию изготовления, а именно, улучшив и укрепив армирующие волокна, сочетая различные комбинации и пропорции наполнителей, удалось добиться создания разных видов и форм имплантатов с целью применения их для каждой конкретной ортопедической патологии.

Использование синтетических полимерных материалов в виде штифтов позволило нам решить ряд принципиальных задач, значительно расширив показания к их применению. Во-первых, в ряде ортопедических заболеваний обеспечить стабильную фиксацию и надежный остеосинтез. Во-вторых, значительно снизить травматичность оперативного вмешательства и общий срок лечения за счет исключения повторных операций по извлечению фиксаторов. В-третьих, позволило отказаться от металлоконструкций при врожденном вывихе бедра, воронкообразной деформации грудной клетки и др. И, в-четвертых, полностью исключает занос вирусной и бактериальной инфекции.

Так, например, для воронкообразной деформации грудной клетки разработан оригинальный фиксатор. Последний устроен так, что различные его части имеют разные сроки биодеструкции, что обеспечивает длительную фиксацию в правильном положении, не препятствуют регенерации грудины, позволяет избежать повторной операции по удалению фиксатора, неизбежную при применении металлоконструкций. Высокая стабильность имплантата позволяет активизировать больных уже в раннем послеоперационном периоде, что значительно снижает риск послеоперационных осложнений, связанных с длительной неподвижностью и горизонтальным положением больного.

Лечение по данной методике в 8 (89 %) случаях позволило получить хорошие и удовлетворительные результаты. Неудовлетворительный результат в 1 (11%) случае мы связываем с погрешностями послеоперационного ведения больного при отработке методики лечения (диаграмма №5.1.). Для объективной оценки результатов лечения больных, которым применялись полимерные материалы, мы провели сравнительный анализ полученных результатов с литературными данными.

Остеохондропатии костей нижних конечностей протекают в течение длительного времени /3-4года/, с типичным болевым симптомом, трудно поддаются лечению, значительно снижая, тем самым, качество жизни данной группы пациентов. Существует несколько видов лечения, включая оперативные. Как правило, больным назначается электрофорез с хлористым кальцием, никотиновой кислотой, йодидом калия, длительная гипсовая иммобилизация.

При остеохондропатии ладьевидной кости стопы — болезнь Келлера 1, основным методом лечения является гипсовая имммобилизация сроком на 8 - 10 недель. При таком лечении длительность заболевания составляет от 8-12 месяцев (Абальмасова Е.А. 1981). При проведении наших операций нагрузка разрешается на 2-3 недели лечения, боли исчезли через 2 недели, полное восстановление структуры ладьевидной кости через 10 мес.

Самую многочисленную группу составили пациенты с болезнью Осгуда-Шляттера. При лечении данной патологии широко применяется консервативное лечение: поднадколенниковые повязки [162], гипсовая иммобилизация, физиотерапевтическое лечение. Несмотря на это, длительность заболевания колеблется от 1.5 до 3 лет, особенно у подростков активно занимающихся спортом. Существует так же несколько способов хирургического лечения. Bosworth D.M. предложил из разреза кожи в 7.5 см, в дистальном отделе бугристости, забирать два аутотрансплантата длиной до 4см, и вставлять их в каналы, высверленные в апофизе. [Bosworth D.M., 1934]. Известен другой способ, когда из продольного разреза кожи разреза длиной до 7см. производится резекция бугристости болыпеберцовой кости, удаляются фрагменты кортикального слоя апофиза и выступающие части кости [Ferciot C.F.,1995].

Однако эти методы не позволяют процессам регенерации проходить достаточно быстро, а наличие достаточно массивных матриксов, в зоне построения новой кости, тормозит ее правильное формирование. При этом резецированная бугристость может привести у подростков к нежелательным осевым деформациям болыпеберцовой кости.

Наша методика, отличающаяся малоинвазивностью, позволяет убрать болевой синдром на 2-ой недели лечения, ходьбу мы разрешаем на 2 день после операции, полная нагрузка через 3 месяца. Все больные были прооперированы по стационару одного дня, что существенно снижает экономические затраты по лечению.

Длительность болевого синдрома при консервативном лечении болезни Кенига коленных суставов или рассекающего остеохондрита колеблется от 2 до 4 лет [46]. Цель лечения данной патологии — предупреждение образования свободных костно-хрящевых фрагментов. По данным R. Venbrocks et al. (1988) [198], который применял курсы гипсовой иммобилизации по 6 недель - консервативное лечение дает лучшие результаты. Из хирургических операций наибольшее распространение получили туннелизация области дефекта по Beck, как под контролем рентгеновского аппарата [46] , так и артроскопически [135]. По данным последних болевой синдром проходит за 1 -2 недели, а нагрузка разрешается на 3-4 день. Полностью заболевание заканчивается при таком виде лечения за 1 год (однако данные авторов не достоверны). У наших больных срок наблюдения до операции составлял от 6-ти до 18 мес. После операции нагрузка на коленный сустав разрешалась через 3-4 недели (при артротомии коленного сустава, в основном из-за объема оперативного вмешательства), а болевой синдром полностью проходил за 4-6 месяцев, что гораздо быстрее, чем при консервативном лечении. При артроскопическом введении биополимеров мы разрешали пациентам нагрузку на больную ногу на 1-2 сутки после операции (в гипсовой лонгете), полная нагрузка на ногу разрешалась через 2мес, болевой синдром исчезал на 1-ой недели лечения.

Оценка перестройки имплантатов по данным УЗИ с цветным допплеровским картированием

Результаты лечения, ошибки и осложнения проанализированы у 155 больных в раннем и 102 больных позднем послеоперационном периоде, при максимальном сроке наблюдения 13 лет. Хорошие и отличные результаты (отсутствие жалоб, консолидация костных фрагментов в корригируемой позиции, полный объем движений в суставах, хорошая каркасность грудной клетки) были отмечены у 105 больных (67,7%), удовлетворительные (жалобы на умеренные боли, незначительные деформации, ограничение движений в суставах) были отмечены у 42 пациентов (27,1%), неудовлетворительные (нагноение, повлекшее удаление имплантата, недостаточная стабильность фиксации, которая потребовала повторной операции) — у 8 больных (5,2%). Большинство осложнений можно разделить на две группы: общехирургические и непосредственно связанные с использованием полимерных имплантатов. К первой группе относятся гнойно-воспалительные, вызванные общим состоянием организма, методикой проведения операции, особенностями послеоперационного ведения. Применяя антибиотики с профилактической целью (в частности в состав полимерной композиции входит гентамицин) мы значительно снизили количество инфекционных осложнений, число последних не превышает 3%. В одном случае (у девочки 7л) при коррекции воронкообразной деформации грудной клетки неудовлетворительный результат из-за возникшего нагноительного процесса, повлекшего за собой необходимость удаления фиксатора. Данное осложнение мы связываем с отсутствием в материале антимикробных добавок, погрешностями в послеоперационном ведении больного при отработке методики.

При оперативном лечении остеохондропатий костей нижних конечностей, таких как (Хаглунда-Шинца, Келлера Т, Осгуда Шляттера, Кенига, Легга-Кальве-Пертеса) осложнений не отмечалось. Ранний и поздний послеоперационные периоды протекали гладко. Воспалительные явления в области туннелизации и введения имплантатов отсутствовали во всех случаях, при наблюдении в динамике случаев отторжения имплантата не было. Один пациент с болезнью Кенига правого коленного сустава не соблюдал режим в раннем и позднем послеоперационном периоде, что потребовало повторного оперативного вмешательства на коленном суставе.

У одного больного с болезнью Пертеса неудовлетворительный результат лечения явился следствием наложения системы демпферной разгрузки в период фрагментации головки, на фоне выраженного импрессионного перелома. При этом процессы регенерации у больных с двусторонним поражением шли медленнее, чем при одностороннем. У 2-х пациентов нагноение области стержней явилось результатом несоблюдения рекомендаций по уходу родителями при амбулаторном лечении.

В 3-х случаях внедрение имплантата в область остеотомии таза при операции Солтера сопровождалось явлениями асептического воспаления. Морфологически выявлялись безостеоцитные, фрагментированные костные балки материала. Вблизи него определялась выраженная воспалительная реакция. Клеточные элементы представлены в основном макрофагами и скоплениями лимфоцитов с примесью плазматических клеток, что свидетельствует о наличии хронического воспалительного процесса. В прилежащих тканях и рыхлой соединительной ткани между костными трабекулами определяются выраженные микроциркуляторные расстройства, что проявляется в виде расширения и полнокровия капиляров, артериол и венул, формирования внутри сосудов микротромбов и сланж-феноменов, повышения сосудистой проницаемости, наличия выраженного отека и микрокровоизлияний. Поиск причин отсутствия остеогенной реакции обнаружил технологические нарушения при изготовлении этой партии имплантатов. Она оказалась практически без биоактивного полимерного компонента - насыщение составило всего около 5%. В двух случаях мы были вынуждены удалить имплантаты. Их последующий химический анализ показал, что костная матрица недостаточно отмыта от химических реактивов, используемых для обезжиривания, удаления элементов крови и т.д.

Следует отметить, что, применяя материалы на основе сополимера N-виниллирролидона с метиллметакрилатом, мы обратили внимание на то, что после реконструктивных операций на опорно-двигательном аппарате используемые имплантаты не препятствуют дальнейшему росту костей скелета и не изменяют правильное соотношение в суставах оперированной конечности.

Похожие диссертации на Применение композиционных биосовместимых имплантатов в клинике детской и подростковой ортопедии