The first experience of using the biocomposite material "Osteomatrix" in the clinic of bone pathology

M. V. Lekshivili; Лекшивили М. В.; A. V. Balberkin; Балберкин А. В.; M. G. Vasiliev; Васильев М. Г.; A. F. Kolondaev; Колондаев А. Ф.; A. L. Baranetsky; Баранецкий А. Л.; Yu. V. Buklemishev; Буклемишев Ю. В.

doi:10.17816/vto99996

Первый опыт применения в клинике костной патологии биокомпозиционного материала «Остеоматрикс»

Авторы: Лекшивили М.В.¹, Балберкин А.В.¹, Васильев М.Г.¹, Колондаев А.Ф.¹, Баранецкий А.Л.¹, Буклемишев Ю.В.¹
Учреждения:
1. Центральный институт травматологии и ортопедии им. Н.Н. Приорова
Выпуск: Том 9, № 4 (2002)
Страницы: 80-84
Раздел: Статьи
Статья получена: 01.02.2022
Статья одобрена: 01.02.2022
Статья опубликована: 02.02.2022
URL: https://journals.eco-vector.com/0869-8678/article/view/99996
DOI: https://doi.org/10.17816/vto99996
ID: 99996

Цитировать

Полный текст

Аннотация
Полный текст
Об авторах
Список литературы
Дополнительные файлы
Статистика

Аннотация

В клинике костной патологии взрослых ЦИТО у 15 больных (преимущественно с опухолями и опухолеподобными заболеваниями костей) для пластики пострезекционных костных дефектов использован новый биокомпозиционный материал «Остеоматрикс». В состав «Остеоматрикса» входят костный коллаген, гидроксиапатит и сульфатированные гликозаминогликаны. Препарат изготавливается совместно с ООО «Конектбиофарм» в виде гранул и блоков. Наблюдение в динамике с рентгенологическим контролем показало хорошую переносимость больными «Остеоматрикса» и отчетливое ускорение костной регенерации в области пластики.

Ключевые слова

пострезекционный дефект, биокомпозиционные материалы, биосовместимость

Полный текст

Одним из эффективных способов замещения пострезекционных дефектов у больных с опухолями и опухолеподобными заболеваниями скелета является пластика трансплантатами или имплантатами. В качестве пластического материала применяются ауто-, аллоили ксеноткани, а также комбинации из биологических и/или синтетических компонентов [10, 17]. Однако использование аутотканей сопряжено с рядом негативных моментов, к числу которых относятся риск инфицирования этих тканей во время забора, нередко недостаточный объем материала для заполнения дефекта, нанесение больному дополнительной травмы. Поиск альтернативы этому методу привел к разработке биоматериалов, способных перестраиваться и обладающих остеокондуктивными и остеоиндуктивными свойствами [11, 12]. Такие материалы чаще всего состоят из нескольких компонентов и могут содержать как остеогенные клетки-предшественники, так и остеокондуктивные и остеоиндуктивные компоненты костного матрикса. Экспериментальные и клинические исследования по использованию такого рода биокомпозиционных материалов подтвердили их конкурентоспособность с аутокостью [14, 15].

Известно, что в процессах остеогенеза активное участие принимают основные компоненты межклеточного матрикса, такие как протеогликаны, гликопротеиды и коллаген, а также другие факторы роста. Протеогликаны представляют собой белки, связанные со сложными полисахаридами, главным образом с сульфатированными гликозаминогликанами (сГАГ), которые и определяют основные функциональные характеристики этих соединений. В кости сГАГ представлены хондроитин-, дерматани кератансульфатами. Доказано, что сГАГ способны модулировать обмен клеток соединительной ткани и влиять на их дифференцировку [6, 9, 13]. В литературе имеются отдельные сообщения о влиянии сГАГ на репарацию костной ткани [1], однако их роль в процессах ее восстановления изучена крайне недостаточно.

В ЦИТО им. Н.Н. Приорова совместно с фирмой ООО «Конектбиофарм» на основе костного аллоколлагена, костных алло-сГАГ и гидроксиапатита разработан биопластический материал нового поколения «Остеоматрикс» [2]. Как показали доклинические и клинические испытания, этот материал характеризуется хорошей биоинтеграцией, обладает устойчивостью к биодеградации, высокой биосовместимостью (практически полное отсутствие иммунных реакций у реципиента), способностью выполнять остеокондуктивную функцию и имеет выраженные остеогенные потенции.

Целью настоящей работы было изучение пластических свойств «Остеоматрикса» при применении его у больных с различными видами костной патологии.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ

В исследование включено 15 больных, оперированных в клинике костной патологии взрослых ЦИТО с мая по ноябрь 2001 г. Возраст больных составлял от 20 до 73 лет. Обследование пациентов проводилось с использованием клинического, рентгенологического, компьютерно-томографического и гистологического методов. Как видно из представленной таблицы, локализация поражений и их нозологическая форма имели достаточно широкий диапазон. Преобладали опухолевые поражения, диагностированные у 7 больных. У 4 пациентов были различные кистозные образования, у 3 — хронический воспалительный процесс и у 1 больного — ложный сустав. Патологический процесс чаще локализовался в бедренной и большеберцовой костях.

Характеристика группы больных, подвергнутых хирургическому лечению с использованием «Остеоматрикса»

№ п/п	Дата операции	Пол	Возраст, годы	Локализация поражения	Нозологическая форма
1	14.05.01	М	25	Плечевая кость	Солитарная киста
2	22.05.01	м	51	III пястная кость	Хондрома
3 *	24.05.01	ж	24	Бедренная кость	Неврогенная опухоль
4 **	24.05.01	м	21	Большеберцовая кость	Гигантоклеточная опухоль
5	01.06.01	м	20	Фаланга I пальца стопы	Хронический воспалительный процесс
6	04.06.01	м	39	Таранная кость	Гигантоклеточная опухоль
7	09.06.01	ж	41	Бедренная кость	Хронический воспалительный процесс
8	14.06.01	Zrt	24	IV пястная кость	Хондрома
9	18.06.01	м	21	Бодьшеберцовая кость	Остеохондрома
10 *	25.06.01	/tv	21	Плечевая кость	Гигантоклеточная опухоль
11	26.06.01	м	73	V-VII грудинореберное сочленение	Ложный сустав
12	12.09.01	м	54	Пяточная кость	Дегенеративная киста
13	26.09.01	м	51	Большеберцовая кость	Хронический воспалительный процесс
14 **	04.10.01	м	24	Бедренная кость	Аневризмальная киста
15	05.10.01	м	23	Плечевая кость	Аневризмальная киста

* «Остеоматрикс» применен в сочетании с замороженными кортикальными имплантатами.** «Остеоматрикс» применен в сочетании с деминерализованными имплантатами «Перфоост».

Для замещения костных дефектов использовали «Остеоматрикс» в виде гранул размером 0,20,3 см³, расфасованный во флаконы по 1-2 см³. После выполнения краевой резекции или секвестрнекрэктомии образовавшиеся дефекты размером до 10 см³ в ненагружаемых отделах кости неплотно заполнялись гранулами «Остеоматрикса». При наличии воспалительного процесса рану дренировали.

При дефектах большего размера или локализации их в нагружаемом отделе иногда вместе с гранулами «Остеоматрикса» использовали уже известный материал «Перфоост» — поверхностно-деминерализованный кортикальный имплантат или кортикальные замороженные имплантаты с высокими механическими характеристиками [3]. У больного с ложным суставом грудинореберного сочленения применение «Остеоматрикса» сочеталось с остеосинтезом скобами из никелида титана с памятью формы.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

После полного заживления раны больных выписывали из клиники, реабилитация проводилась по общепринятой схеме с учетом локализации патологического процесса и объема оперативного вмешательства. Рентгенологическое исследование области пластики выполняли сразу после операции и затем через 1, 3 и 6 мес. К моменту анализа результатов срок наблюдения составлял не менее полугода.

В раннем послеоперационном периоде нагноений или формирования гематом не отмечалось. Во всех случаях раны зажили в обычные сроки первичным натяжением. Инфекционных осложнений и рецидивов заболевания на протяжении всего периода наблюдения не выявлено.

Анализ рентгенограмм показал, что через 1 мес после хирургических вмешательств картина неоднородной «глыбчатой» структуры в местах заполнения дефектов «Остеоматриксом» или в пространствах между его гранулами и аллоимплантатами, выявлявшаяся сразу после операции, полностью исчезала. Рентгеновская тень была практически однородной и имела умеренную плотность (рис. 1). Через 3 мес в большинстве случаев (66%), а через 6 мес у всех больных места, куда помещался «Остеоматрикс», по плотности рентгеновского изображения были неотличимы от окружающей губчатой костной ткани (рис. 2). Признаки перестройки замороженных кортикальных аллоимплантатов, применявшихся совместно с гранулами «Остеоматрикса», во все сроки наблюдения были минимальными (рис. 3), тогда как поверхностно-деминерализованные кортикальные аллотрансплантаты к 6-му месяцу частично инкорпорировались в материнское костное ложе (рис. 4).

Рис. 1. Рентгенограммы больной П. 24 лет. Диагноз: хондрома IV пястной кости.a — после операции с пластикой дефекта «Остеоматриксом»; б — через 1 мес.

Клинический пример. Больная К., 51 года, поступила в отделение костной патологии ЦИТО 21.05.01 с жалобами на боли в области III пястно-фалангового сустава правой кисти, усиливающиеся при физической нагрузке. При клинико-рентгенологическом обследовании выявлен очаг патологической деструкции в головке III пястной кости (рис. 5, а). Диагноз: хондрома III пястной кости. 22.05.01 произведена операция: краевая резекция III пястной кости, удаление патологической ткани с последующей электрокоагуляцией стенок полости и пластикой дефекта «Остеоматриксом» (рис. 5, б). Послеоперационное течение без осложнений. Рентгенологическая картина через 1 и 5 мес после операции свидетельствует о постепенной биодеградации пластического материала и замещении его собственной костной тканью (рис. 5, в, г).

Результаты проведенного исследования свидетельствуют о том, что биокомпозиционный материал «Остеоматрикс» при помещении его в костный дефект активно влияет на построение костной ткани на месте бывшего очага поражения у больных с разными видами костной патологии. Формирование рентгенологически плотной субстанции происходит в достаточно короткие сроки, начинаясь с первого месяца после трансплантации и завершаясь к 6-му месяцу построением губчатой кости. При этом каких-либо воспалительных реакций организма на внесенный материал не наблюдается, что указывает на его низкую антигенность и высокую степень биоинтеграции в ткани реципиента.

Рис. 2. Рентгенограммы больной Т. 41 года. Диагноз: воспалительный процесс в области внутреннего надмыщелка правой бедренной кости.а — после открытой биопсии; б — через 3 мес после операции с пластикой дефекта «Остеоматриксом».

Рис. 3. Рентгенограмма больной Б. 21 года. Диагноз: рецидив гигантоклеточной опухоли плечевой кости. Через 9 мес после операции с пластикой дефекта «Остеоматриксом» в сочетании с замороженными кортикальными аллоимплантатами.

Рис. 4. Рентгенограммы больной С. 21 года. Диагноз: гигантоклеточная опухоль большеберцовой кости.a — до операции; б — через 5 мес после операции с пластикой дефекта «Остеоматриксом» и «Перфоостом».

«Остеоматрикс» в виде гранул может успешно использоваться для заполнения небольших — до 10 см³ костных дефектов. Следует отметить, что изначально данный вид материала был разработан для стоматологии и челюстно-лицевой хирургии, где объем поражения кости, как правило, не очень велик. Сегодня он достаточно широко используется в этих областях медицины. В травматологии и ортопедии это первый опыт применения «Остеоматрикса». Учитывая, что объем поражения кости у больных с травмами и различными видами костной патологии всегда значителен и для замещения дефектов требуется большое количество пластического материала, в настоящее время в клиниках ЦИТО приступили к использованию «Остеоматрикса» в форме блоков объемом 6~8 см³. Скорее всего, при этом удастся решить вопрос не только заполнения и возмещения достаточно больших дефектов костной ткани, но и создания в ней устойчивой поддерживающей структуры, столь необходимой в нагружаемых участках пораженной кости. В этом плане перспективным является также использование «Остеоматрикса» совместно с другими видами материалов, о чем свидетельствует наш первый опыт одновременного применения этого биокомпозита с замороженными или поверхностно-деминерализованными кортикальными аллоимплантатами «Перфоост». Последние, помимо остеогенных качеств [16], имеют достаточно высокие прочностные показатели [3] и в настоящее время уже нашли применение при пластике обширных костных дефектов [4], а также при хирургическом лечении посттравматических ложных суставов [5].

Рис. 5. Рентгенограммы больной К. 51 года. Диагноз: хондрома III пястной кости.а — до операции; б — после операции с пластикой дефекта «Остеоматриксом»; в — через 1 мес; г — через 5 мес.

Использование у 2 наших больных поверхностно-деминерализованных кортикальных имплантатов вместе с «Остеоматриксом» оказалось абсолютно оправданным. Известно, что деминерализованная кость обладает остеоиндуктивным эффектом и может запускать процесс костеобразования у реципиента [18— 20]. Изготовленные по технологии ЦИТО частично деминерализованные аллоимплантаты «Перфоост» [7] имеют как необходимые пластические свойства, так и достаточно высокие биомеханические характеристики. Пластика больших дефектов в нагружаемых отделах костей нижних конечностей должна выполняться с применением имплантатов, обладающих хорошими прочностными свойствами.

Таким образом, «Остеоматрикс» является перспективным биокомпозиционным материалом, способным стимулировать репарацию костной ткани, обеспечивая ее быстрое восстановление. Возможность применения его в виде гранул в качестве самостоятельного пластического материала или в сочетании с препаратом «Перфоост» расширяет для клиницистов выбор способа лечения и типа пластики после резекции кости у больных с опухолями и опухолеподобными заболеваниями скелета. На основании полученных результатов представляется целесообразным расширить область клинического применения и ассортимент форм выпуска «Остеоматрикса».