BACKGROUND: Various biological and non-biological materials are used to repair bone defects resulting from trauma. At the N.V. Sklifosovsky Research Institute for Emergency Medicine, allogeneic bone is routinely applied for bone grafting in intra-articular fractures. However, if a particular graft demonstrates weak osteoconductive properties, cyst formation may occur at the graft site, compromising bone quality. To prevent such complications, we developed a composite allogeneic bone–collagen lyophilized graft.
AIM: This study aimed to determine the optimal graft for the repair of traumatic cancellous bone defects by comparing the regenerative properties of allogeneic bone grafts and composite allogeneic bone–collagen grafts.
METHODS: A prospective randomized study was conducted with two patient groups. In group 1 (n = 34), osteosynthesis was performed using a cortical block of non-demineralized lyophilized allogeneic bone. In group 2 (n = 34), bone grafting was performed using an allogeneic perforated bone–collagen lyophilized block graft. All patients underwent computed tomography at admission, immediately after grafting, at 1.5 months, and at 6 and 12 months postoperatively. Bone tissue quality and osteointegration were assessed based on 12-month computed tomography data.
RESULTS: Significantly higher bone tissue quality was observed in group 2 (82%). No patients in group 2 demonstrated the lowest bone quality grade (grade IV), whereas in group 1 grade IV was observed in six cases, two of which had cystic cavities and bone voids occupying more than 50% of the condylar volume. Adequate osteointegration at 12 months was documented in 16 patients (47%) in group 1 and in 27 patients (79%) in group 2, with a statistically significant difference (p = 0.006; probability calculator). In group 1, grade II–III osteointegration was observed in only 16 patients (47%), whereas in group 2 it was recorded in 27 patients (79%), a statistically significantly higher proportion (p = 0.006; probability calculator).
CONCLUSION: Objective, statistically validated data confirm regeneration of bone tissue in traumatic defects of the lateral tibial condyle. Analysis demonstrates that the regenerative potential of the composite bone–collagen graft is superior to that of the allogeneic bone graft lacking collagen.
Обоснование. Для замещения костного дефекта, образованного в результате травмы, используются различные материалы как биологического, так и небиологического происхождения. В Научно-исследовательском институте скорой помощи им. Н.В. Склифосовского для костной пластики при внутрисуставных переломах применяют аллогенную кость. Но если конкретный трансплантат обладает слабыми остеокондуктивными свойствами, на его месте могут образовываться кисты, что снижает качество костной ткани. Для предотвращения таких проблем нами разработан комбинированный костно-коллагеновый аллогенный лиофилизированный трансплантат.
Цель. Определить оптимальный трансплантат для замещения травматических дефектов спонгиозной кости путём сравнения регенераторных свойств аллогенных костного и комбинированного костно-коллагенового трансплантатов.
Методы. Проведено проспективное рандомизированное исследование с формированием двух групп пациентов. Первой группе (n=34) был произведён остеосинтез с костной пластикой трансплантатом из аллогенной недеминерализованной лиофилизированной кости в виде блока. Во второй группе (n=34) костная пластика выполнена аллогенным костно-коллагеновым перфорированным лиофилизированным трансплантатом в виде блока. Всем пациентам была выполнена компьютерная томография при поступлении, после пластики, через 1,5 месяца после операции, через 6 и 12 месяцев. На основании данных компьютерной томографии, осуществлённой через 12 месяцев, оценивали качество костной ткани и процесс остеоинтеграции.
Результаты. Более высокое качество костной ткани статистически значимо отмечено во второй группе (82%) пациентов. При этом во второй группе вообще не было лиц с наиболее низким качеством костной ткани (IV степень), в то время как в первой группе это отмечено в 6 наблюдениях, из них в двух случаях общий объём полостей и кист составил свыше 50% от объёма мыщелка. Адекватная остеоинтеграция к концу 12-го месяца послеоперационного периода в первой группе отмечена у 16 пациентов (47%), во второй — у 27 (79%), что было статистически значимо больше, чем в первой группе (р=0,006; ВК). При этом в первой группе остеоинтеграция 2-й и 3-й степени отмечена только у 16 пациентов (47%), тогда как во второй группе — у 27 (79%), что было статистически значимо больше (р=0,006; ВК).
Заключение. Получены объективные и статистически подтверждённые данные о восстановлении костной ткани в зоне травматического дефекта наружного мыщелка большеберцовой кости. В результате анализа этих данных можно заключить, что регенераторный потенциал комбинированного костно-коллагенового трансплантата выше, чем регенераторный потенциал аллогенного костного трансплантата без коллагена.