Elaboration of Universal Approaches to the Treatment of Long Bone Osteomyelitis on the Basis of Reinforced Local Antibacterial Carriers

Full Text

Введение. Бактериальный остеомиелит длинных костей скелета вызывает значительную заболеваемость во всем мире, несмотря на постоянный прогресс в изучении патофизиологии и совершенствовании методов лечения [1, 2]. Длинные (трубчатые) кости скелета наиболее часто поражаются остеомиелитическим процессом, причем прогрессирование заболевания в различных анатомических зонах кости (диафизе, метафизе или эпифизе) приводит к однотипным структурным нарушениям и в конечном итоге - к снижению или утрате артикулирующих и опорных функций конечности [3, 4]. Неудовлетворительные результаты оперативного лечения, регистрируемые в 12-30% случаев, и новые данные по развитию бактериальной инфекции в опорных тканях [5-7] заставляют исследователей искать новые варианты лечебного воздействия. Общепринятые способы лечения включают различные варианты резекции участка инфицированной кости и одномоментного или отсроченного замещения пострезекционного дефекта методами мышечной, костной или комбинированной пластики [8, 9]. С целью пролонгации антибактериального эффекта в бактериальный очаг устанавливают различные антибактериальные носители на основе коллагена, биокристаллического сульфата кальция, бус из полиметилметакрилата (ПММА)и пр. [10-12]. Существенными недостатками известных методов являются замещение остеомиелитической полости соединительной тканью, прекращение остеорепаративных процессов, высокий риск патологических переломов, выраженное снижение функциональной способности конечности при диафизарной локализации и длительное заполнение пострезекционного дефекта и полная потеря артикулирующей функции конечности при эпиметафизарной локализации инфекционного очага. Внешний остеосинтез и замещение пострезекционного дефекта методами несвободной костной пластики позволяют решить задачи восполнения утраченной кости и восстановления функции [13], но малоэффективны при эпифизарномостеомиелите, кроме того длительны, требуют высокой квалификации специалистов и достаточного материально-технического обеспечения. Опираясь на опыт двухэтапного лечения параэндопротезной инфекции крупных суставов и результаты двух серий собственных экспериментальных исследований [14-16] показавших, что использование в комплексе оперативного лечения остеомиелита длинных костей конечностей диафизарной, метафизарной и эпифизарной локализаций опорного армирующего антибактериального имплантата на основе ПММА позволяет эффективно купировать инфекционный процесс, обеспечивать благоприятные условия для репаративной регенерации костной ткани и восстановления функций конечности, мы пришли к возможности универсализации применения таких имплантатов в клинической практике. Цель настоящего исследования: изучить результаты лечения больных остеомиелитом длинных костей с использованием локальных опорных антибактериальных имплантатов (спейсеров), изготавливаемых интраоперационно на основе ПММА. ПАЦИЕНТЫ И МЕТОДЫ В исследовании приняли участие 86 пациентов, проходивших лечение в отделении гнойной хирургии БУЗОО КМХЦ г. Омска с подтвержденным диагнозом остеомиелита длинных костей (бедренной, большеберцовой, плечевой, костей предплечья), рандомизированных в две сопоставимые по полу, возрасту, этиологии и формам остеомиелитического процесса группы: основную (n=46) и группу сравнения (n=40). Всем пациентам на догоспитальном этапе выполнялись стандартные общеклинические и рентгенологические методы иcследования, включая тугую фистулографию, мультиспиральную компьютерную и, по показаниям, магнитно-резонансную томографию, бактериологическое исследование отделяемого из раны с определением его чувствительности к антибиотикам. В группе сравнения выполняли радикальную некрсеквестрэктомию с последующей пластикой костной полости лоскутом мышцы на ножке, пломбировкой биодеградируемыминосителями на основе коллагена или бусами из ПММА с антибиотиками. Следующим этапом лечения при значительном костном дефекте было проведение костной пластики. В случае эпифизарной локализации процесса осуществляли резекционную артропластику или артродез. В основной группе технология лечения заключалась в санации остеомиелитического очага путем краевой, внутриочаговой или сегментарной резекции пораженной кости с последующей установкой в костную рану солитарного массивного армирующего локального антибактериального носителя, изготовленного из ПММАинтраоперационно в соответствии с формой и размерами полученного пострезекционного дефекта. Для увеличения прочностных свойств его армировали в стадии полимеризации спицами Киршнера или стержнями типа Богданова, а с целью усиления антибактериального эффекта в ПММА дополнительно вводили антибиотики с учетом чувствительности выделенного патогена. При определении вариантов установки имплантата использовали классификацию остеомиелита Cierny -Mader [17]. При эндостальном остеомиелите (I тип по Cierny - Mader)интрамедуллярно устанавливали армирующий антибактериальный носитель, выполненный по размерам костномозгового канала. При остеомиелите с преимущественным поражением кортикальных структур (II или III тип по Cierny - Mader) и образованием краевых остеомиелитических очагов антибактериальный носитель, сформированный в соответствии с размерами полученного в результате санирующей резекции дефекта, устанавливали методом press-fit. К этому же типу остеомиелита относили и эпифизарные процессы, при которых для замещенияпострезекционного дефекта использовали преформированный или динамический спейсер. При диффузном остеомиелите и значительных (более 2 см) сегментарных постостеомиелитических или пострезекционных костных дефектах (IV тип) замещение проводили методами билокального комбинированного компрессионно-дистракционного остеосинтеза по Илизарову с временной установкой армирующего имплантата в костный дефект, что предупреждало заполнение последнего соединительной тканью, а в отдельных случаяхспособствовало восстановлению костных структур по его периферии. На реконструктивно-восстановительном ортопедическом этапе лечения проводили удаление имплантата (спейсера) с последующей костной пластикой метадиафизарных дефектов и тотальным эндопротезированием в случае эпифизарных дефектов. Условиями для выполнения этого этапа в обеих группах служили благоприятная клиническая картина (заживление раны, отсутствие рецидивов) и нормализация контролируемых лабораторных показателей. Результативность первого санационного этапа лечения оценивали на основании данных общего и биохимического анализов крови (количество лейкоцитов, скорость оседания эритроцитов, лейкоцитарный индекс интоксикации (ЛИИ) и С-реактивный белок), по динамике обсемененности раны, а также вариантам и срокам ее заживления. Осложнения лечения в виде рецидивов инфекционного процесса, патологических переломов, возникновения новых очагов остеомиелитической деструкции выявляли в группах в течение 12 мес после санирующей операции.Отдаленные функциональные результаты лечения оценивали по опросникам SF-36 (физический компонент здоровья) и модифицированной шкале Освестри 2,1а. Полученные данные анализировали с помощью методов параметрической (t-тест Стьюдента) и непараметрической (тесты Вилкоксона и Мана - Уитни) статистики с использованием пакета STATISTICA forWindows v.6.0. Различия признавали статистически значимыми при р≤0,05. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ По результатам анализа были выделены три этиологических варианта инфекционного процесса: посттравматический (осложнения после открытых переломов) - 48,8% случаев, послеоперационный (осложнения после остеосинтеза закрытых переломов) - 22,1% и первично гематогенный (септический) - 29,1%. Значительное количество гематогенных остеомиелитов взрослых объяснялось преимущественно гематогенной природой эпифизарных остеомиелитов (септических деструктивных артритов), вошедших в эту группу. Чаще всего остеомиелитическим процессом была поражена большеберцовая кость - 61,6% случаев, несколько реже - бедренная (20,9%), реже всего - плечевая кость и кости предплечья - 10,5 и 7% наблюдений соответственно. Преимущественно страдали мужчины (68,6%) наиболее трудоспособного возраста - от 30 до 60 лет. Регресс остеомиелитического процесса подтверждали данными общеклинических исследований. После хирургической санации очага в обеих группах наблюдалась постепенная нормализация гематологических показателей, при этом в группе сравнения количество лейкоцитов снижалась до референсных значений к 27±5-м суткам, в основной группе - к 19±6-м суткам(р≤0,05).Аналогичную динамику продемонстрировал ЛИИ. Средние данные ЛИИ в обеих группах превышали норму в 2,5-3 раза, при этом регистрировались и более существенныепоказатели, достигающие 12,75 - у пациентов с генерализованными формами инфекционного процесса. Санационное вмешательство у пациентов основной группы приводило к быстрой (уже к 14-21-м суткам) нормализации ЛИИ. В группе сравнения положительная динамика ЛИИ была замедленной - наименьшие его значения наблюдались спустя 36±8 сут после операции(р≤0,05), что совпадало с полной клинической ремиссией гнойного процесса. Показатель СОЭ как в основной группе, так и в группе сравнения длительно сохранял высокие значения и достигал наименьших величин в сроки от 21 до 68 сут после операции. Статистически значимых различий изменения СОЭ в группах зафиксировано не было (р>0,05). С-реактивный белок оказался наиболее чувствительным маркером благоприятно протекающего послеоперационного периода. В основной группе снижение уровня С-реактивного белка до 5,2±2,1 едотмечали в течение первых 3 недель лечения, тогда как в группе сравнения в эти же сроки показатель составлял 11,6±3,4 ед(р≤0,05). В структуре клинически значимой микрофлоры преобладали грамположительные патогены (79,1%):S. aureus был выявлен у 53 пациентов, что составило 61,6% от общего количества посевов. Грамотрицательная флора определена в 15,1% проб, доминирующими изолятами являлись Enterobactercloacae (6,7%) и Pseudomonasaeruginosa (5,1%). Ассоциации микроорганизмов высевались в 5,8% случаев. При исследовании чувствительности микрофлоры к антибиотикам выявлено, что в обеих клинических группах наиболее чувствительной (более чем к 6 антибиотикам) оказалась микрофлора больных посттравматическим (94,2%) и гематогенным (83,2%) остеомиелитом. Высокорезистентные патогеныбыли характерны для пациентов с послеоперационным остеомиелитом (34,6%). Интраоперационные количественные показатели содержания патогенной микрофлоры у больных основной группы колебались от 1•1010 до 1•103 КОЕ в мл и соответствовали количественным характеристикам обсемененности очага у больных группы сравнения. Однако к 21-м суткам после операции и установки антибактериального имплантата клинически значимой микрофлоры у больных основной группы не определялось, тогда как у 18,2% больных группы сравнения уровень обсемененности составлял не менее 1•104 КОЕ в 1 мл(р≤0,05). Сроки и характерзаживления мягкотканной раны представлялись наиболее ранними объективными показателями результативности оперативного лечения. В основной группе у подавляющего числа (84,8%) пациентовзаживление раны прошло первичным натяжением в течение 12-14сут и лишь в 7 (15,2%) случаях заживление раны носило вторичный характер и затянулось до 29±11 сут. В группе сравнения в значительном количестве случаев (37,5%) осложнения в виде прогрессирования гнойного процесса вело к вторичному заживлению раны в сроки до 42±13 сут, что статистически значимо превышало показатели в основной группе (р≤0,05). Прогрессирующее, рецидивирующее и осложненное течение характерно для остеомиелитического процесса и имело место у 29 (33,7%) пациентов. В основной группе у 38 (82,6%) пациентов в течение года после операции был купированпроцесс гнойного воспаления, и в течение трех лет отмечалась стойкая ремиссия с восстановлением целостности кости. У 5 (10,9%) пациентов после полной санации очага воспаления на фоне продолжающейся ремиссии сформировался ложный сустав и проводилось дальнейшее ортопедическое лечение. У 8 (17,4%) больных наблюдались рецидивы заболевания, которые проявлялись: стойким болевым синдромом в области санации (3 случая), вновь открывшимися свищами (2), перфорацией кожных покровов над антибактериальным имплантатом (1); патологический перелом на фоне ремиссии был выявлен в 1 случае. В группе сравнения удалось добиться полного купирования процесса и восстановления целостности кости в течение первого года лечения у 17 (42,5%)пациентов, при этом те или иные рецидивы заболевания были выявлены более чем у половины больных. Как правило, они проявлялись вновь открывшимися свищами - 13 (32,5%) или безсвищевой продолжающейся деструкцией костной ткани и рецидивирующими болями в области санации у 7(17,5%) пациентов, что в 5(12,5%) случаях привело к развитию патологических переломов. Оценка отдаленных результатов, проводимая с помощью опросников SF-36 и Освестри 2,1а, где анализировались болевой синдром в покое и при физической нагрузке, степень восстановления объема движений в пораженном суставе и суставах, смежных с областью оперативного вмешательства, наличие остаточной деформации или укорочения сегмента конечности, мышечных гипотрофий, неврологических или сосудистых расстройств, выявила, что использование предложенной новой технологии оперативного лечения больных остеомиелитами в 91,3% случаевведет к купированию симптомов заболевания, решению ортопедических проблем и, как следствие, - значительному улучшению качества жизни и социальной адаптации пациентов (рис. 1). В качестве иллюстрации использования опорного имплантата приводим клиническое наблюдение. Б о л ь н о й Н., 18 лет, находился на лечении в отделении гнойной хирургии с диагнозом: хронический послеоперационный остеомиелит дистального отдела правой большеберцовой кости, III тип по Cierny - Mader(рис. 2, а). Выполнена операция: краевая резекция дистального отдела правой большеберцовой кости, установлен антибактериальный имплантат (рис. 2, б, в). Заживление раны наступило первичным натяжением, внешняя иммобилизация не проводилась, достигнуто купирование остеомиелитического процесса. Через 6 мес после операции рентгенологически определялось восстановление костных структур большеберцовой кости, отсутствие очагов резорбции вокруг имплантата (рис. 2, г). Отдаленный результат прослежен в течение 3 лет, рецидивов остеомиелитического процесса нет, констатировано полное восстановление функции конечности. Таким образом, использование солитарных опорных антибактериальных имплантатов на основе ПММА в комплексе оперативного лечения различных форм хронического остеомиелита длинных костей позволяет улучшить результаты лечения за счет эффективного подавления инфекционного процесса, связанного с пролонгированным локальным антибактериальным воздействием и повышением стабильности зоны резекции. Подтверждением данной концепции является динамика гематологических показателей -более существенное в течение первых 3 недель после операции снижение показателей лейкоцитоза (в 1,4 раза), ЛИИ (в 1,7-2,4 раза) и С-реактивного белка(в 2,2 раза) и динамика клинических данных (первичное заживление операционной раны и снижение бактериальной обсемененности). Количество рецидивов остеомиелитического процесса уменьшилось до 17,4%, патологический перелом при применении опорного антибактериального носителя возник всего в 1 наблюдении, а частота отдаленных неудовлетворительных результатов лечения снизилась с 22,5 до 8,7%. Выводы 1. Использование солитарных опорных имплантатов (спейсеров) обеспечивает возможность универсального подхода к лечениюостеомиелитического процесса длинных костей различных типов, локализаций и форм в соответствии с микробиологическими и патогенетическими особенностями их развития. 2. Хирургическая санация остеомиелитического очага и установка локального опорного антибактериального носителя на основе ПММА с патогенспецифичными антибиотиками обеспечивает увеличение в 1,9 раза числа больных с купированием инфекционного процесса и стойкой ремиссией, что определяет перспективы развития данной методики. 3. Армирующие свойства антибактериального имплантата способствуют сохранению опороспособности конечности и снижению риска возникновения переломов в зоне резекции остеомиелитического очага, позволяют добиться увеличения доли хороших отдаленных функциональных результатов лечения на 30% и снижения неудовлетворительных - в 2,6 раза.

About the authors

G. G Dzyuba

Omsk State Medical Academy

Email: germanort@mail.ru

L. B Reznik

Omsk State Medical Academy

S. A Erofeev

Omsk State Medical Academy

D. I Odarchenko

Omsk State Medical Academy

References

Supplementary files