При лечении переломов накостный остеосинтез имеет ряд преимуществ: возможность максимальной точной репозиции отломков, особенно при оскольчатых и внутрисуставных переломах, жесткость фиксации, при которой отпадает необходимость внешней иммобилизации. Однако количество осложнений и неудовлетворительных результатов остается высоким и достигает 30-35% [3, 7, 8]. Это происходит потому, что возможности классического травматологического и биомеханического подхода для решения проблемы консолидации переломов с помощью стальных изделий практически исчерпаны [4, 9]. Многочисленные исследования и клинические данные показали, что основной причиной осложнений являются негативные реакции, происходящие на границе имплантаткость. При проведении остеосинтеза интерфазный слой определяет оптимальную биомеханику, процессы регенерации костной ткани и риск развития разнообразных осложнений [2, 3, 5].
В связи с этим, во всем мире проводятся работы по созданию биологически активных (БА) или биологически инертных (БИ) материалов нового поколения. В качестве альтернативы стальным изделиям стали применять материалы капсульной группы, к которым относятся титан, цирконий, ниобий, имеющие низкую теплоемкость и теплопроводность, удельный вес и массу [6, 7].
Наибольший интерес представляют конструкции, изготовленные из титана и титановых сплавов. С помощью электрохимических методов на их поверхности формируют широкий ассортимент изделий, отличающихся между собой различными биологическими свойствами от нейтральных или биоинертных до остеокондуктивных и остеоиндуктивных [4, 5, 6, 10]. Большинство работ, посвященных этой теме, пока носят чисто теоретический характер. Клинических исследований применения БА и БИ покрытий титановых имплантатов у больных со сходными травматическими повреждениями до настоящего времени проведено крайне мало [6, 9, 10]. Кальций фосфатные материалы, наряду с высокой биосовместимостью, могут проявлять остекондуктивные и остеоиндуктивные свойства [2, 3]. Это увеличивает взаимосвязь имплантата с костной тканью [4]. Следствием этих процессов является формирование оптимальных биомеханических конструкций при проведении чрезкостного остеосинтеза во время лечения переломов трубчатых костей. Однако, какой алгоритм лучше использовать в выборе наиболее эффективных имплантатов, варьирующих в границах от биоинертных до биоактивных материалов в практической клинике, все еще остается не ясным [4, 5, 6, 9].
Цель исследования: сравнить медицинские характеристики имплантатов с оксидными и кальций фосфатными покрытиями при оперативном лечении переломов длинных трубчатых костей для внедрения их в клиническую практику.
Материалы и методы исследования
Работа основана на анализе клинических наблюдений и оперативного лечения 972 больных, обоего пола, средний возраст которых составлял 37,1 ± 6,5 лет, с закрытыми переломами бедра и большеберцовой кости. Повреждение костей голени отмечены у 54,7% (n = 532), бедра - у 45,3% (n = 440). Наиболее частыми были переломы типа С (44,7%) и В (29,2%).
Для накостного остеосинтеза использованы металлоконструкции, разработанные в КНПО «Биотехника» совместно с Томским политехническим университетом. Формирование биоинертного оксидного покрытия на титановых пластинах (марка ВТ 1-00, ВТ-6, ВТ-16) осуществляли методом анодно-искрового оксидирования в электроимпульсном режиме в электролите из фосфорной кислоты [3, 5].
Полученные на имплантатах покрытия исследовали методами рентгенофазного анализа, оптической микроскопии, локального микрорентгеновского анализа [5, 6]. Исследовали микроструктуру и микротвердость покрытия, измеряли толщину, а также размер пор, пористость покрытия и его качественный состав [3, 5].
БИ пластины были применены у 517 пациентов, БА - у 455 пострадавших. Результаты лечения переломов оценивали в сроки 2, 4, 6 месяцев после операции как хороший, удовлетворительный или плохой, используя критерии АО [4, 7, 8, 10].
Такие показатели, как антекурвация, варус, ротация, укорочение, полученные сразу после операции, в последующем практически не менялись. Ряд других критериев, отражающих боль, движения в суставах, нейроваскуляторные нарушения, ходьбу, инфекционные осложнения, изменялись в процессе лечения, и их динамика представляла определенный интерес. Кроме того, мы сочли необходимым расширить оценочные характеристики боли. Если сращение перелома происходило в сроки от 4 до 6 месяцев, а также при наличии умеренных и непостоянных болях в конечности, нейроваскуляторных нарушений легкой степени, ограничения движений в смежных суставах не более чем на 20-30°, отсутствие постоянной инвалидности, то результат лечения был удовлетворительным. При постоянных болях в области перелома, замедленной консолидации (более 6 месяцев) или отсутствие ее с формированием ложного сустава, неправильно сросшихся переломах с выраженной деформацией, значительных нейроваскуляторных нарушениях, возникновении стойкой контрактуры сустава (суставов), присоединении остеомиелита, результаты лечения считались плохими. Кроме того, учитывали необходимость повторных операций и инвалидности, обусловленной повреждениями опорно-двигательного аппарата [4, 7, 8, 10].
Статистическая обработка полученных результатов исследования осуществлялась с использованием программы «Statistica 8.0» (StatSoft, USA), Statgraphics Plus for Window. Использовался непараметрический критерий Манна-Уитни. Различия считались достоверными (статистически значимыми) при уровне значимости p ≤ 0,05, при р > 0,05 различия считались случайными, не доказанными [1].
Результаты исследования и их обсуждение
При использовании биоинертных конструкций консолидация переломов получена у подавляющего числа больных (97,7%). Только в 2,3% случаев сращение перелома не наступило, сформировался ложный сустав. Это согласуется с данными других авторов, согласно которым диоксидный слой на титановом имплантате увеличивает, по сравнению со стальными имплантатами, биосовместимость и предохраняет окружающие ткани от проникновения в них негативных продуктов коррозии и развития локальных осложнений [3, 6, 7, 8, 10]. В 94,0% случаев удалось полностью восстановить длину конечности. Только у 1,7% больных укорочение поврежденного сегмента составило более 2 см. Умеренные угловые и ротационные отклонения оси конечности оперированных больных составили 12,4% (табл. 1). Исправить смещения отломков в ходе операции не удалось у 1,6% больных. Это были пациенты с многооскольчатыми подвертельными переломами бедра.
Таблица 1 Клиническая оценка результатов лечения диафизарных переломов голени и бедра при использовании биоинертных и биоактивных имплантатов (M, Pu)
Критерии |
Хорошо,% |
Удовлетворительно,% |
Плохо,% |
Несращение, БИ |
0 |
0 |
2,3 |
Несращение, БА |
0 |
0 |
0* |
Нейроваскуляторные нарушения, БИ |
68,5 |
28,4 |
3,1 |
Нейроваскуляторные нарушения, БА |
74,5* |
24,6 |
0,9* |
Варус/вальгус, БИ |
93,4 |
5,4 |
1,2 |
Варус/вальгус, БА |
93,4 |
5,5 |
1,1 |
Антекурвация/рекурвация, БИ |
96,1 |
3,9 |
0 |
Антекурвация, БА/рекурвация |
96,0 |
4,0 |
0 |
Ротация, БИ |
96,9 |
3,1 |
0 |
Ротация, БА |
96,7 |
3,3 |
0 |
Укорочение, БИ |
94,0 |
4,3 |
1,7 |
Укорочение, БА |
94,3 |
4,2 |
1,5 |
Движения в коленном суставе, БИ |
63,8 |
23,2 |
13,0 |
Движения в коленном суставе, БА |
75,8* |
18,9* |
5,3* |
Движения в голеностопном суставе, БИ |
67,1 |
23.2 |
9,6 |
Движения в голеностопном суставе, БА |
79,1* |
17,6* |
3,3 * |
Боль, БИ |
77,0 |
20,7 |
2,3 |
Боль, БА |
90,5* |
9,5* |
0* |
Ходьба, БИ |
68,8 |
18,2 |
13,0 |
Ходьба, БА |
79,6* |
15,1* |
5,3* |
Инфекционные осложнения, БИ |
0 |
0 |
1,5 |
Инфекционные осложнения, БА |
0 |
0 |
1,1 |
Примечание. * - обозначены значения Pu < 0,05.
Обнаружено, что 77% прооперированных больных при этом указывали на полное отсутствие болей, у 23% сохранялись боли разной интенсивности, у 36,2% имелись нарушения функций в смежных суставах и 31,2% пострадавших не смогли полностью восстановить походку. У 68,5% отсутствовали нейроваскуляторные проявления, у 38,4% они были умеренно выражены. Значительные нарушения отмечены у 3,1%.
В группе больных, в лечении которых использованы титановые имплантаты с кальций фосфатным покрытием, сращение перелома отмечено у всех пациентов. В ходе оперативного лечения достигнута репозиция костных отломков у подавляющего числа пациентов. Значительные отклонения от оси конечности зафиксированы в 1,1% случаев, укорочение сегмента более 2 см - у 1,5% больных. Воспалительные осложнения развились у 1,1% человек.
Более 50% прооперированных больных через 2 месяца не отмечали боли в сломанном сегменте, через 4 месяца их было уже 75,4% , а через 6 месяцев - 93,4%. Уменьшение боли позволило раньше приступить к восстановительному лечению. Объем движений в коленном суставе через 6 месяцев у 71,4% пациентов составил более 90° и только у 9,7% он был менее 60°. Нейроваскуляторные изменения поврежденной конечности через 2 месяца сохранялись у 55,2%, через 4 месяца - 36,9%, а через 6 месяцев - 25,5%. Консолидация перелома дала возможность больным отказаться от вспомогательных средств передвижения. Через 4 месяца только 26 человек (5,7%) продолжали использовать костыли, 259 (56,9%) ходили с полной нагрузкой. Через 6 месяцев тростью пользовались 60 (13,2%) пациентов, а 395 (86,8%) при ходьбе давали полную нагрузку. Восстановлена походка у 362 (79,6%). Все это говорит о благоприятном течении процесса консолидации поврежденной конечности у большинства больных.
Для анализа полученных осложнений были взяты случаи с контрактурами суставов после операции, не сращениями переломов и формированием ложного сустава, сращение перелома с грубой деформацией, нагноение мягких тканей с переходом в остеомиелит (см. табл. 1). В эту группу включены больные, у которых в процессе лечения произошла миграция конструкции или ее перелом, сопровождающиеся вторичным смещением костных отломков. Наиболее частыми осложнениями являлись контрактуры суставов. Они составили 13,0% в группе больных с БИ и 5,3% (Pu < 0,05) с БА имплантатами. Ограничение подвижности отмечены не только при тяжелых внутрисуставных переломах, а также у пожилых больных и лиц с излишним весом, которые в силу своих особенностей не могли адекватно заниматься восстановительным лечением. Позднее начало реабилитации отрицательно сказывалось на функции поврежденной конечности.
В процессе лечения не сращение перелома с формированием ложного сустава отмечено у 12 человек с БИ пластинами. Этим пострадавшим приходилось выполнять повторные операции. При биоактивном остеосинтезе не сращений не было (табл. 2).
Таблица 2 Характер осложнений и отдаленные результаты при биоинертном и биоактивном остеосинтезе (M, Pu)
Характер осложнений |
Группы больных |
|
БИ,% |
БА,% |
|
Контрактура |
13,0 |
5,3 * |
Ложный сустав |
2,3 |
0* |
Неправильное сращение |
2,9 |
2,6 |
Остеомиелит |
1,5 |
1,1 |
Миграция или перелом конструкции |
3,5 |
2,4 |
Отдаленные результаты лечения |
БИ,% |
БА,% |
Хорошие результаты |
63,8 |
74,5* |
Удовлетворительные |
13,0 |
14,1 |
Неудовлетворительные |
23,2 |
11,4 * |
Примечание. * - обозначены значения Pu < 0,05.
Неправильное сращение связано не только с тяжестью травмы, сопутствующего остеопороза, но и с техническими погрешностями при проведении остеосинтеза. Все случаи перелома металлоконструции или ее миграции происходили при несросшимся переломе кости. Это заставляло выполнить реостеосинтез с заменой имплантата. Особое внимание заслуживают случаи инфекционных осложнений с переходом в посттравматический остеомиелит (см. табл. 2).
Оценивая результаты лечения двух групп пострадавших, можно сказать, что хороший клинический эффект достигнут у 74,5% с БА и 63,8% ‒ с БИ имплантатами (Pu < 0,05). Неудовлетворительные результаты составили 11,4 и 23,2% соответственно (Pu < 0,05) (см. табл. 2). У больных при использовании имплантатов с кальций фосфатным покрытием удалось избежать не сращений перелома, а также начать раньше активное восстановительное лечение (см. табл. 2).
Выводы
Биоактивные материалы давали достоверно более хороший клинический эффект, по сравнению с биоинертными имплантатами, снижая уровень неудовлетворительных результатов в виде формирования контрактур и ложных суставов. В ранние сроки наблюдения (до 6 месяцев) их применение приводило к полному сращению переломов, достоверному снижению нейроваскулярных нарушений и болевого синдрома, улучшению подвижности в коленном и голеностопном суставах.
Рецензенты:
-
Кочетков Ю.С., д.м.н., профессор кафедры травматологии и ортопедии и ВПХ ГОУ ВПО «Сибирский государственный медицинский университет» Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию, г. Томск;
-
Первеев В.И., д.м.н., профессор, зав. кафедрой травматологии и ортопедии и ВПХ ГОУ ВПО «Сибирский государственный медицинский университет» Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию, г. Томск.
Работа поступила в редакцию 13.07.2012.
Библиографическая ссылка
Попов В.П., Завадовская В.Д., Шахов В.П., Игнатов В.П. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ БИОАКТИВНЫХ И БИОИНЕРТНЫХ ИМПЛАНТАТОВ ПРИ ЛЕЧЕНИИ ПЕРЕЛОМОВ // Фундаментальные исследования. – 2012. – № 8-1. – С. 135-139;URL: https://fundamental-research.ru/ru/article/view?id=30283 (дата обращения: 17.08.2024).