The role of elastic intramedullary reinforcement in lower limb lengthening

Full Text

ОБОСНОВАНИЕ

Встречаемость врождённых укорочений нижних конечностей составляет от 1/40 000 до 1/52 000 случаев [1–3]. Применяемые методы консервативного и/или хирургического лечения зависят от клинической картины и степени выраженности нарушений развития [4]. Широкий спектр методик лечения включает различные подходы: обувь с компенсацией укорочения, управляемый рост (guided growth), удлинение сегментов аппаратами внешней фиксации — изолированно или в сочетании с интрамедуллярным эластичным либо ригидным остеосинтезом, а также удлинение полностью имплантируемыми удлиняющими электромагнитными стержнями [5–7].

Удлинение по методу Илизарова является распространённым хирургическим подходом [8]. Однако применение внешней фиксации нередко сопровождается длительным периодом ношения аппарата (индекс внешней фиксации (ИВФ) выше 45 дн/см), что, в свою очередь, ведёт к развитию различного рода осложнений [9–11]. Именно с этой точки зрения разработка методик, уменьшающих ИВФ, является приоритетным для сокращения как длительности внешней фиксации, так и частоты осложнений, связанных с периодом внешнего остеосинтеза [12–14].

Применение эластичного интрамедуллярного армирования в сочетании с внешней фиксацией сделало возможным снижение ИВФ при удлинении конечностей, а также сокращение количества осложнений в сравнении с классическим подходом [15–17]. Отмечены и другие преимущества методики в сравнении с прочими методами удлинения: так, введение эластичных стержней через метафизарные отделы исключает повреждение зон роста у детей, диаметр эластичных стержней 2–3 мм позволяет применять их для удлинения костей малого диаметра, эластичность интрамедуллярных стержней не противоречит принципу дозированной коррекции деформации, что обеспечивает высокую точность реконструкции конечностей, наконец, после демонтажа аппарата внешней фиксации эластичные стержни, оставленные в костномозговом канале, повышают прочностные свойства удлинённой кости [18–20].

Эластичные титановые стержни с кальций-фосфатным покрытием при использовании в рамках реконструктивной хирургии конечностей на фоне патологического остеогенеза позволяют достичь лучших результатов по сравнению с классическими методиками [21, 22]. Однако необходимость применения композитного кальций-фосфатного покрытия при удлинении конечностей у пациентов с врождёнными укорочениями на фоне нормального остеогенеза остаётся спорной.

ЦЕЛЬ

Оценить эффективность удлинения нижних конечностей при врождённых формах укорочения комбинированными методиками в зависимости от использованных типов эластичных интрамедуллярных стержней — титановых с композитным кальций-фосфатным покрытием и стержней без покрытия.

МЕТОДЫ

Дизайн исследования

Проведено проспективное нерандомизированное сплошное открытое одноцентровое исследование, где применялись комбинированные методики, объединяющие внешнюю фиксацию и интрамедуллярное эластичное армирование.

Условия проведения

Исследование проведено на базе одного центра — Федерального государственного бюджетного учреждения «Национальный медицинский центр травматологии и ортопедии им. академика Г.А. Илизарова» Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБУ «НМИЦ ТО им. акад. Г.А. Илизарова»), г. Курган.

Продолжительность исследования

Исследование проводилось в период с 2017 по 2020 год. Средний срок наблюдения за пациентами составил 18 месяцев (диапазон — от 12 до 36 месяцев).

Описание медицинского вмешательства

Вмешательство включало несколько этапов: выполнение внешнего остеосинтеза, остеотомию из чрескожного доступа, интрамедуллярное армирование, завершение внешней фиксации путём проведения дополнительных элементов фиксации. В деталях хирургическая техника была схожа с описанной ранее [23–25]. Выбор диаметра используемых эластичных стержней хирург определял произвольно, ориентируясь на диаметр костномозгового канала. Использовались титановые стержни без композитного покрытия фирмы MEDIN (Нове-Место-на-Мораве, Чехия) либо титановые стержни фирмы Orthopediatrics, на которые наносилось композитное гидроксиапатитное покрытие (стержни модифицированы ООО «Метис», Томск, Россия). При введении интрамедуллярных стержней рассверливание длинных трубчатых костей не проводилось. При установке аппарата Илизарова анализировали геометрические параметры деформации для расположения шарнирных узлов (рис. 1, 2). До операции во время консультации с лечащим врачом пациентам была предоставлена возможность выбрать интрамедуллярные стержни с титановым или композитным покрытием.

 

Рис. 1. Рентгенограммы удлинения голени: a — до операции; b — выполненная остеотомия костей голени, остеосинтез аппаратом Илизарова, антеградное эластичное армирование; c — начало периода дистракции; d — в конце периода дистракции; e — день снятия аппарата Илизарова (величина удлинения — 6 см, индекс внешней фиксации — 21,7 дн/см); f — 3 месяца после снятия аппарата, отмечается перестройка и утолщение дистракционного регенерата.

Fig. 1. Radiographs of tibial lengthening: a, preoperative image; b, tibial osteotomy with Ilizarov external fixation and antegrade elastic intramedullary reinforcement; c, beginning of the distraction period; d, end of the distraction period; e, day of Ilizarov frame removal (lengthening amount: 6 cm; external fixation index: 21.7 days/cm); f, 3 months after frame removal, showing remodeling and thickening of the distraction regenerate.

 

Рис. 2. Рентгенографии процесса удлинения бедра: a — до операции; b — операция — остеосинтез аппаратом Илизарова, остеотомия бедренной кости, ретроградный интрамедуллярный эластичный остеосинтез; c — конец периода дистракции; d — день снятия аппарата (величина удлинения — 5 см, индекс внешней фиксации — 22,6 дн/см); e — через 9 месяцев, удаление интрамедуллярных стержней.

Fig. 2. Radiographs of femoral lengthening: a, preoperative image; b, surgical procedure: Ilizarov external fixation, femoral osteotomy, retrograde elastic intramedullary fixation; c, end of the distraction period; d, day of frame removal (lengthening amount: 5 cm; external fixation index: 22.6 days/cm); e, 9 months later, removal of the intramedullary rods.

 

Критерии соответствия (отбора)

Критерии включения:

• пациенты с врождёнными укорочениями, у которых не обнаруживаются нарушения остеогенеза бедренной и большеберцовой кости, классифицируемыми как типы VII, VIII и IX по Pappas [2], и малоберцовой гемимелией, соответствующей типам IA, IB и II по классификации Achterman [26];
• выполнение только моносегментарного удлинения комбинированной методикой (аппарат внешней фиксации и интрамедуллярное эластичное армирование);
• согласие пациента на включение в исследование и публикацию его обезличенных клинических данных в научных и образовательных целях.

Критерии исключения:

• пациенты с иными типами врождённых укорочений, полисегментарными вариантами удлинений или удлинений без армирования;
• отсутствие согласия пациента на включение в исследование и публикацию его обезличенных клинических данных в научных и образовательных целях.

Подбор участников в группы

Были сформированы три группы пациентов в зависимости от варианта удлинения:

• монолокальное удлинение бедра — 19 пациентов (29,2%);
• монолокальное удлинение голени — 30 пациентов (46,2%);
• билокальное удлинение голени — 16 пациентов (24,6%).

Для проведения сравнения каждая группа разделялась на две подгруппы в зависимости от типа используемых интрамедуллярных эластичных стержней: подгруппу с титановыми стержнями и подгруппу, где применялись титановые стержни с композитным остеоиндуцирующим (гидроксиапатитным, ГА) покрытием. Результаты и встретившиеся осложнения оценивались по классификации Lascombes [27]. Индекс внешней фиксации рассчитывался как отношение количества дней внешней фиксации к величине удлинения, измеренной в сантиметрах. Анализ исходов удлинения проводился через 12 месяцев после демонтажа аппарата внешней фиксации.

Факторами, которые были выбраны как потенциально влияющие на ИВФ, частоту и тяжесть осложнений и в целом на исход лечения, являлись возраст, величина удлинения (в сантиметрах и процентах), отношение «диаметр стержня / диаметр самой узкой части костномозгового канала», отношение «диаметр стержня / внутреннее расстояние между кортикальными пластинками на уровне остеотомии», тип интрамедуллярных стержней (титановые или титановые с композитным покрытием). Выбор исследуемых факторов был обоснован результатами более ранних исследований [28, 29].

Этическая экспертиза

На проведение исследования получено разрешение комитета по этике НМИЦ ТО им. акад. Г.А. Илизарова, заседание № 4 от 7 ноября 2017 г. Родители детей, участвовавших в исследовании, присутствовали при его проведении и подтвердили информированное согласие на его выполнение и публикацию его результатов без идентификации личности.

Статистический анализ

Статистический анализ проводили с помощью программного обеспечения AtteStat 12.0.5. Для описания непрерывных переменных использовались средние значения, стандартные отклонения и диапазоны. Непараметрический критерий Манна–Уитни применялся для сравнения параметров возраста, величины удлинения, соотношения «диаметр стержня / интрамедуллярный канал» (ДС/ИК) или «диаметр стержня / расстояние между кортикальными пластинками на уровне остеотомии» (ДС/ДО) в сравниваемых подгруппах. Различия пациентов по полу оценивали между подгруппами с помощью критерия хи-квадрат. Conover post-hoc тест использовали для сравнений в подгруппах на предмет различий средних значений ИВФ как зависимой переменной. Двусторонний дисперсионный анализ применялся для оценки одновременного влияния типов стержней (первый детерминирующий фактор) и одного из количественных параметров (вторая детерминирующая переменная — возраст, величина удлинения, соотношение ДС/ИК, соотношение ДС/ДО, классифицируемая в порядковых категориях ИВФ). Для оценки корреляции между непрерывными показателями в каждой подгруппе использовали коэффициент ранговой корреляции Спирмена (значимость при p < 0,05). Для исследования корреляции, когда одна переменная являлась дихотомической (наступление деформации на уровне удлинения после снятия аппарата Илизарова), использовался точечно-бисериальный коэффициент корреляции.

РЕЗУЛЬТАТЫ

Основные результаты исследования

В исследование были включены 65 пациентов (соотношение лиц женского и мужского пола — 27/38), средний возраст — 12,6 года (диапазон — от 5 до 22 лет). У 19 пациентов производилось удлинение бедра (29,2%), у 30 — монолокальное удлинение голени (46,2%), и в 16 случаях — билокальное удлинение голени (24,6%). Между подгруппами одинаковых типов дистракционного остеосинтеза, но различавшимися по типам применённых интрамедуллярных эластичных стержней, не отмечалось статистически значимых различий по возрасту, полу, величине удлинения, отношению ДС/ИК или ДС/ДО (табл. 1).

 

Таблица 1. Демографические, клинические и рентгенометрические данные в подгруппах

Table 1. Demographic, clinical and radiometric data in subgroups

Параметр	Удлинение бедра		Монолокальное удлинение голени		Билокальное удлинение голени
	Титановые стержни	ГА-стержни	Титановые стержни	ГА-стержни	Титановые стержни	ГА-стержни
Возраст, лет	12,7 ± 3,6	12,8 ± 4.9	12,3 ± 4,9	13,0 ± 5,3	9,8 ± 6,4	10,4 ± 6,1
Мужчины /женщины, n	6/4	6/3	10/7	6/7	5/3	5/3
Удлинение, см	4,5 ± 1,1	4,2 ± 1,3	4,1 ± 1,2	4,5 ± 1,1	6,8 ± 1,4	6,7 ± 2,1
Удлинение, %	13,1 ± 5,2	12,5 ± 4,2	12,1 ± 4,3	12,97 ± 4,7	23,5 ± 7,3	26,4 ± 6,7
ДС/ИК	0,22 ± 0,05	0,21 ± 0,05	0,23 ± 0,07	0,21 ± 0,06	0,23 ± 0,04	0,23 ± 0,06
ДС/ДО	0,11 ± 0,05	0,10 ± 0,05	0,13 ± 0,06	0,13 ± 0,04	0,15 ± 0,06	0,13 ± 0,04
ДС/ДО дистальной остеотомии для билокального удлинения					0,19 ± 0,05	0,16 ± 0,08
ИВФ, дн/см	28,9 ± 8,4	28,3 ± 7,2	32,6 ± 8,3	30,2 ± 6,5	19,8 ± 5,8	17,9 ± 6,2

Примечание. ГА — гидроксиапатитный, ДС/ИК — диаметр стержня / интрамедуллярный канал, ДС/ДО — диаметр стержня / расстояние между кортикальными пластинками на уровне остеотомии, ИВФ — индекс внешней фиксации.

 

Тест Conover не показал статистически значимого влияния типа интрамедуллярных стержней на индекс внешней фиксации во всех подгруппах: F-статистика для удлинения бедра составила 0,258 (p = 0,401), для монолокального удлинения голени — 1,122 (p = 0,139) и для билокального удлинения голени — 1,380 (p = 0,086). Однако двусторонний дисперсионный анализ выявил значимое одновременное влияние типа стержней (p = 0,036) и возраста (p = 0,038) на индекс внешней фиксации при билокальном удлинении голени.

Изучение соотношения исследуемых параметров лечения и индекса внешней фиксации выявило статистически значимую негативную корреляцию между величиной удлинения (выраженной как в сантиметрах, так и в процентах) и ИВФ для подгрупп с титановыми эластичными стержнями и стержнями с биоактивным покрытием (табл. 2). Помимо этого, коэффициент ранговой корреляции Spearman показал статистически значимую положительную корреляцию между отношением ДС/ИК и индексом внешней фиксации при билокальном удлинении голени с обычными титановыми стержнями. Положительная значимая корреляция присутствовала и между значениями возраста и ИВФ при удлинении бедра с титановыми стержнями, а также при монолокальном и билокальном удлинении голени со стержнями с остеоиндуцирующим покрытием.

 

Tаблица 2. Статистически значимые корреляции между индексом внешней фиксации и изучаемыми параметрами (коэффициент корреляции Spearman)

Table 2. Statistically significant correlations between the IMF and the studied parameters (Spearman correlation coefficient)

Параметр	Коэффициент	p
Величина удлинения бедра, титановые стержни, см	-0,811	< 0,01
Величина удлинения бедра, титановые стержни, %	-0,821	< 0,01
Величина удлинения бедра, ГА-стержни, см	-0,459	< 0,05
Величина монолокального удлинения голени, ГА-стержни, см	-0,510	< 0,01
Величина билокального удлинения голени, титановые стержни, см	-0,513	< 0,05
Величина билокального удлинения голени, ГА-стержни, см	-0,675	< 0,05
Величина билокального удлинения голени, ГА-стержни, %	-0,730	< 0,01
Отношение «ДС/ИК» при билокальном удлинении голени, титановые стержни	0,604	< 0,01
Возраст, удлинение бедра, титановые стержни	0,556	< 0,01
Возраст, монолокальное удлинение голени, ГА-стержни	0,472	< 0,05
Возраст, билокальное удлинение голени, ГА-стержни	0,644	< 0,01

Примечание. ГА — гидроксиапатитный, ДС/ИК — диаметр стержня / интрамедуллярный канал.

 

Вариабельность результатов оценки исследователями показателей ДС/ИК и ДС/ДО соответствовала хорошему и очень хорошему уровню (0,795 и 0,873 соответственно).

Удаление интрамедуллярных стержней было выполнено 41 (63,1%) пациенту в сроки от 5 до 12 месяцев после демонтажа аппарата Илизарова. Ни в одном случае мы не наблюдали осложнений, связанных с операцией удаления интрамедуллярного материала.

Тяжесть и частота встретившихся осложнений представлена в табл. 3. Отмечено три случая деформации или перелома на уровне удлинения, что потребовало выполнения незапланированной операции, а также один случай перелома новообразованной кости по границе интрамедуллярных стержней при большой величине удлинения (рис. 3). Два случая перелома на уровне удлинения произошло в группе удлинения с титановыми стержнями (одно монолокальное удлинение голени и один случай билокального удлинения голени) и ещё один случай — в группе удлинения со стержнями с остеоиндуцирующим покрытием (также удлинение голени). Была выявлена статистически значимая отрицательная корреляция между значениями отношения «диаметр стержня / диаметр костномозгового канала» и частотой наступления деформации / перелома после снятия аппарата: -0,486 (p < 0,01) для монолокального удлинения и -0,593 (p < 0,01) для билокального, а для отношения ДС/ДО — -0,476 (p < 0,01) для монолокального удлинения голени. В целом для всей выборки отношение «диаметр стержня / диаметр костномозгового канала» менее 0,15 было выявлено в четырёх случаях, при этом в трёх из них переломы или деформации произошли после снятия аппарата Илизарова. Отмечалось три случая незапланированных перепроведений спиц или установки дополнительной опоры для удержания правильной позиции в коленном суставе при его нестабильности, выполненных до завершения удлинения (категория результатов IIb).

 

Таблица 3. Осложнения

Table 3. Complications

Вид осложнения	Удлинение бедра		Монолокальное удлинение голени		Билокальное удлинение голени
	Титановые стержни	ГА-стержни	Титановые стержни	ГА-стержни	Титановые стержни	ГА-стержни
Локальная инфекция	4	2	5	2	3	1
Парезы	–	–	–	1	1	–
Перелом спиц, стержней-шурупов	1	–	–	1	–	–
Перелом или деформация на уровне удлинения после снятия аппарата	–	1	1	1	1	–

Примечание. ГА — гидроксиапатитный.

 

Рис. 3. Пример перелома удлинённого бедра после снятия аппарата Илизарова: a — до операции; b — операция — остеотомия бедра, остеосинтез аппаратом внешней фиксации, ретроградное армирование; c — конец периода фиксации; d — после снятия аппарата; e — перелом и фиксация гипсовой повязкой; f — через 6 месяцев после оперативного лечения перелома бедра дополнительным эластичным интрамедуллярным стержнем, введённым антеградно.

Fig. 3. Example of a fracture of the lengthened femur after Ilizarov frame removal: a, preoperative image; b, surgical procedure: femoral osteotomy, external fixation, retrograde elastic intramedullary reinforcement; c, end of the fixation period; d, after frame removal; e, fracture managed with plaster cast fixation; f, 6 months after surgical treatment of the femoral fracture with an additional elastic intramedullary rod inserted antegradely.

 

Оценка исходов лечения (табл. 4) через 1 год после демонтажа аппарата внешней фиксации показала, что сочетание показателей, соответствующих хорошему и отличному результату (достижение требуемой величины удлинения в запланированные сроки и с функциональным восстановлением), было отмечено у 63 пациентов (97%). В двух случаях ИВФ превышал 45 дн/см (51 и 48,5 дн/ см), при том, что рентгенологически индекс консолидации был менее 45 дн/см. Таким образом, эти два случая не характеризовались замедленной консолидацией, а позднее снятие аппарата Илизарова было обусловлено социальными причинами. Тем не менее мы отнесли эти результаты к категории IIIa по классификации Lascombes [27].

 

Таблица 4. Исходы лечения согласно классификации Lascombes

Table 4. Treatment outcomes according to the Lascombes classification

Категория результата	Удлинение бедра		Монолокальное удлинение голени		Билокальное удлинение голени
	Титановые стержни	ГА-стержни	Титановые стержни	ГА-стержни	Титановые стержни	ГА-стержни
I	9	7	14	12	7	7
IIa	–	–	1	1	–	1
IIb	–	2	1	–	1	–
IIIa	1	–	1	–	–	–

Примечание. ГА — гидроксиапатитный.

 

ОБСУЖДЕНИЕ

Резюме основного результата исследования

Применение комбинированной методики чрескостного удлинения в сочетании с интрамедуллярным остеосинтезом показало улучшение результатов в сравнении с изолированной методикой. Снижение сроков формирования костной мозоли, снижение времени фиксации АВФ и уменьшение количества деформаций после демонтажа сказывается на качестве лечения пациентов. А применение стержней с гидроксиапатитным покрытием не только снижает время фиксации, но и улучшает формирование костного регенерата.

Интерпретация результатов исследования

Удлинение конечностей аппаратами внешней фиксации обеспечивает требуемую точность коррекции неравенства длины и деформаций [8, 30, 31]. Развитие новых методов дистракционного остеосинтеза — полностью имплантируемых интрамедуллярных дистракционных электромагнитных стержней, позволяющих выполнять дозированное удлинение, позволяет избежать недостатков внешней фиксации [32, 33]. Однако открытые зоны роста у детей, значительные угловые деформации и малый диаметр костномозгового канала препятствуют применению электромагнитных стержней [33, 34]. Кроме того, удлинение нижних конечностей при врождённых укорочениях представляет сложную хирургическую процедуру, сопровождающуюся длительным периодом внешней фиксации и необходимостью стабилизации смежных суставов при их нестабильности. Высокий риск локальных септических осложнений, высокий ИВФ, замедленное костное сращение, переломы и деформации на уровне удлинения — осложнения, которые постоянно отмечаются в публикациях об удлинении конечностей при врождённых укорочениях [23, 29, 32]. Тем не менее именно естественными ограничениями, присущими интрамедуллярным электромагнитным стержням, а также необходимостью удлинения и коррекции деформаций конечностей у детей среднего и младшего возраста обусловлено сохранение показаний к применению внешней фиксации в настоящее время [8, 23, 33].

В последние десятилетия важным направлением в реконструктивной ортопедии оставалось снижение длительности внешней фиксации и, соответственно, осложнений, обусловленных данным параметром [16, 18, 19]. Ключевым условием данного направления является сохранение оптимальных условий для костной регенерации, а при необходимости — коррекция остеорепарации [13, 35, 36]. C этой точки зрения комбинация аппарата внешней фиксации и эластичного интрамедуллярного армирования является весьма эффективным подходом, так как позволяет стимулировать остеогенез за счёт механического воздействия, сохраняя интрамедуллярное кровоснабжение [17, 21]. Ранее было продемонстрировано, что индекс консолидации при применении эластичного армирования снижается в среднем на 7 дней на каждый сантиметр удлинения при врождённой патологии [23]. V. Saraph и соавт. [15] использовали изогнутые стержни Ender при удлинении голени, что обеспечило снижение частоты инфекционных осложнений, повысило стабильность остеосинтеза и предотвратило переломы и деформации после демонтажа аппарата внешней фиксации. М. Lampasi и соавт. [20] отмечали отсутствие вторичных смещений костных фрагментов в период дистракции, случаев глубокой инфекции и переломов после удлинения при применении монолатеральных фиксаторов и эластичного армирования не наблюдалось. Кроме того, в указанной серии наблюдались два случая преждевременного костного сращения вследствие высокого уровня костной регенерации. В. Bukva и соавт. [19] и F. Launey и соавт. [18] отмечают преимущества комбинированного остеосинтеза с эластичным армированием: снижение длительности внешней фиксации и низкую встречаемость осложнений. Т. Jager и соавт. [37] подчёркивают способность интрамедуллярных стержней препятствовать вторичному смещению по ширине костных фрагментов, что особенно важно при удлинении костей малого диаметра. Стоит подчеркнуть, что во всех вышеперечисленных работах использовались аппараты внешней фиксации различных конструкций, но ключевым элементом оставалось эластичное интрамедуллярное армирование, осуществлённое в момент наложения аппарата внешней фиксации, а не отдельным вмешательством.

Экспериментальные удлинения с эластичным внутрикостным армированием показали формирование непрерывных кортикальных пластинок в течение 14 дней периода фиксации, что позволяло снимать аппарат Илизарова в данный срок без последующих переломов удлинённой кости у собак, при том что диаметр комплексной структуры (стержень и окружающая костная ткань) достигал 40% от диаметра костномозгового канала, а питательная интрамедуллярная артерия оставалась интактной [21]. Это позволило внести ясность в понимание механизма стимуляции остеогенеза и сокращения длительности внешней фиксации при удлинении конечностей в клинике.

Очевидно, что среди методов интрамедуллярного остеосинтеза только эластичное армирование в детской ортопедии и при малых диаметрах костномозгового канала обеспечивает преимущества комбинированного остеосинтеза, а именно соблюдение биологических и биомеханических принципов метода Илизарова. Известно, что интрамедуллярные эластичные стержни с гидроксиапатитным покрытием обладают остеоиндуцирующими свойствами, стимулируя остеогенную активность внутри костномозгового канала [38]. Применение таких интрамедуллярных стержней показало преимущества при удлинении и коррекции деформаций у пациентов, страдающих заболеваниями, характеризующимися формированием патологической костной ткани. И целью данного исследования явилось не только выявление или подтверждение преимуществ комбинированной методики удлинения конечностей, но и выявление возможного влияния гидроксиапатитного покрытия интрамедуллярных стержней на формирование костного регенерата у пациентов с врождёнными укорочениями без патологии остеогенеза.

В данном исследовании выявлено, что существует значимая позитивная корреляция между возрастом и ИВФ, в том числе в группе пациентов, где применялись стержни с остеоиндуктивным покрытием. Отметим, что наши результаты подтверждают прежние заключения о влиянии возраста на сроки костного сращения [29, 39, 40]. С другой стороны, мы обнаружили отрицательную корреляцию между величиной удлинения (абсолютной и относительной) и длительностью внешней фиксации. J. Fischgrund и соавт. [40] ранее пришли к такому же выводу, продемонстрировав, что зависимость между величиной удлинения и длительностью внешней фиксации описывается гиперболической кривой.

В данном исследовании не было обнаружено статистически значимого различия по критерию оценки индекса внешней фиксации между сравниваемыми подгруппами при удлинении с титановыми интрамедуллярными стержнями либо стержнями с композитным покрытием. Мы предполагаем, что при врождённых укорочениях без патологии костеобразования основным фактором стимуляции эндостального и периостального остеогенеза становится механический фактор (медленная тракция изогнутых стержней внутри костномозгового канала), что и объясняет схожие сроки костного сращения, несмотря на различие химических свойств стержней армирования. Соответственно, мы полагаем, что при заболеваниях, не сопровождающихся генетически детерминированными нарушениями остеогенеза, нет необходимости применения стержней с остеоиндуцирующим композитным покрытием при удлинении конечностей.

Отметим, что у пациентов, вошедших в данное исследование, ИВФ в среднем был выше, чем в нашем предыдущем исследовании [23]. Объяснение заключается в том, что в исторически более раннем исследовании пациенты были госпитализированы весь период лечения, в то время как в данной серии они находились на амбулаторном наблюдении и между моментом констатации костного сращения и моментом снятия аппарата внешней фиксации проходило от 2 до 6 недель.

Кроме того, важность механических характеристик армирования показывает тот факт, что при значениях соотношения «диаметр стержня / диаметр костномозгового канала» менее 0,15 интрамедуллярные стержни не выполняют роль профилактики переломов и деформаций на уровне удлинения и не повышают в достаточной мере прочностные свойства новообразованной кости. На критичную роль данного соотношения ранее указывалось и в работах по переломам длинных трубчатых костей у детей [41].

В исследуемой группе пациентов функциональные результаты лечения были оценены как хорошие и отличные. Отметим, что оценку результатов удлинения конечностей принято проводить не ранее чем через 12 месяцев после демонтажа аппарата внешней фиксации при удлинениях в пределах 20% от исходной длины [8, 10, 34]. Сокращение периода внешней фиксации благоприятно влияет на конечный результат, позволяя раньше начать реабилитационную программу, снизить количество осложнений, включая стойкие контрактуры смежных суставов в отдалённом периоде [32, 33, 42]. Отметим, что в нашей серии пациентов относительно короткий период внешней фиксации позволил достичь своевременного функционального восстановления, в том числе и при удлинениях более 20%.

Ограничения исследования

Ограничения данного исследования связаны с относительно небольшим количеством пациентов в изучаемых подгруппах. Вероятно, данный факт не позволил выявить значимую корреляцию между значениями отношения «диаметр стержня / диаметр костномозгового канала» и монолокальными удлинениями. Другими ограничениями исследования являются оценка результата в пределах одного года после снятия аппарата внешней фиксации, одноцентровой характер исследования, а также отсутствие оценки лечения (удовлетворённости) со стороны пациентов или их родителей.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Данное исследование показало, что удлинение конечностей аппаратом внешней фиксации в сочетании с эластичным интрамедуллярным армированием (титановым или титановым с композитным покрытием) обеспечивает хорошие результаты при врождённой патологии нижних конечностей. Данная комбинированная технология снижает риск осложнений и уменьшает ИВФ в сравнении с классической методикой удлинения.

При врождённых укорочениях, которые не сопровождаются формированием патологической костной ткани, ИВФ не различается между группами, где применялись титановые эластичные интрамедуллярные стержни или стержни с ГА-покрытием. Важным фактором профилактики переломов и деформаций после удлинения является диаметр интрамедуллярных стержней. При значениях отношения «диаметр стержня / диаметр костномозгового канала» менее 0,15 риск переломов значимо возрастает.

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

Вклад авторов. Д.В. Тропин — сбор и обработка данных, написание первоначального варианта рукописи; А.Д. Томов — подготовка статьи к публикации, анализ литературы, написание раздела «Обсуждение»; Н.С. Гвоздев — анализ данных, написание первоначального варианта рукописи; Д.А. Попков — методология, концептуализация, управление проектом, завершение написания статьи. Все авторы одобрили рукопись (версию для публикации), а также согласились нести ответственность за все аспекты настоящей работы, гарантируя надлежащее рассмотрение и решение вопросов, связанных с точностью и добросовестностью любой её части.

Этическая экспертиза. На проведение исследования получено разрешение комитета по этике НМИЦ ТО им. акад. Г.А. Илизарова, заседание № 4 от 7 ноября 2017 г. Родители детей, участвовавших в исследовании, присутствовали при его проведении и подтверждают информированное согласие на его проведение и публикацию результатов без идентификации личности.

Источники финансирования. Отсутствуют.

Раскрытие интересов. Авторы заявляют об отсутствии отношений, деятельности и интересов за последние три года, связанных с третьими лицами (коммерческими и некоммерческими), интересы которых могут быть затронуты содержанием статьи.

Заявление об оригинальности. При создании настоящей работы авторы не использовали ранее опубликованные сведения (текст, данные).

Доступ к данным. Авторы сообщают, что все данные представлены в статье и/или приложениях к ней.

Генеративный искусственный интеллект. При создании настоящей статьи технологии генеративного искусственного интеллекта не использовали.

Рассмотрение и рецензирование. Настоящая работа подана в журнал в инициативном порядке и рассмотрена по обычной процедуре. В рецензировании участвовали два внешних рецензента, член редакционной коллегии и научный редактор издания.

ADDITIONAL INFORMATION

Author contributions: D.V. Tropin: data curation, writing — original draft; A.D. Tomov: writing — original draft (Discussion section), writing — review & editing, review; N.S. Gvozdev: formal analysis, writing — original draft; D.A. Popkov: conceptualization, methodology, project administration, writing — review & editing. All the authors approved the version of the manuscript to be published and agreed to be accountable for all aspects of the work, ensuring that questions related to the accuracy or integrity of any part of the work are appropriately investigated and resolved.

Ethics approval: Approval for the conduct of the study was obtained from the Ethics Committee of the National Medical Research Center of Traumatology and Orthopedics named after Academician G.A. Ilizarov (Meeting No. 4 dated November 7, 2017). The parents of the children enrolled in the study were present during the study procedures and confirmed their informed consent for participation and for the publication of the anonymized research results, without disclosure of personal identifiers.

Funding sources: No funding.

Disclosure of interests: The authors have no relationships, activities, or interests for the last three years related to for-profit or not-for-profit third parties whose interests may be affected by the content of the article.

Statement of originality: No previously published material (text or data) was used in this article.

Data availability statement: All data obtained in this study are available in the article and its supplementary material.

Generative AI: No generative artificial intelligence technologies were used to prepare this article.

Provenance and peer-review: This article was submitted unsolicited and reviewed following the standard procedure. The peer-review process involved two external reviewers, a member of the Editorial Board, and the in-house science editor.

About the authors

Denis V. Tropin

Ilizarov National Medical Research Centre of Traumatology and Orthopaedics

Email: i@tropin-1.ru
ORCID iD: 0009-0001-6719-0959
Russian Federation, Kurgan

Akhmed D. Tomov

Priorov National Medical Research Center of Traumatology and Orthopedics

Author for correspondence.
Email: doc0645@mail.ru
ORCID iD: 0009-0001-2981-7722
SPIN-code: 2949-6153

MD, Cand. Sci. (Medicine)

Russian Federation, Moscow

Nikita S. Gvozdev

Ilizarov National Medical Research Centre of Traumatology and Orthopaedics

Email: nikitozgvozdev@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-3428-3742
SPIN-code: 1412-5077

MD, Cand. Sci. (Medicine)

Russian Federation, Kurgan

Dmitriy A. Popkov

Ilizarov National Medical Research Centre of Traumatology and Orthopaedics; Priorov National Medical Research Center of Traumatology and Orthopedics

Email: dpopkov@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-8996-867X
SPIN-code: 6387-0545

MD, Dr. Sci. (Medicine), Professor of the Russian Academy of Sciences

Russian Federation, Kurgan; Moscow

References

Supplementary files