Способ прогнозирования регенерации костной ткани больных остеомиелитом при дистракционном остеосинтезе

Изобретение относится к лабораторной диагностике и может быть использовано для прогнозирования регенерации костной ткани у больных остеомиелитом. Сущность изобретения состоит в том, что после операции перед началом этапа дистракции, в сыворотке крови больного определяют содержание Ig А, абсолютное число Т-лимфоцитов, затем по соотношению содержания в сыворотке крови больного иммуноглобулина класса А (Ig А) к абсолютному количеству Т-лимфоцитов выявляют индекс и при значении установленного индекса 2,0 и более прогнозируют нарушение регенерации костной ткани. Техническим результатом является повышение точности прогноза течения процесса регенерации и эффективности лечения. 4 ил., 2 табл.

 

Предлагаемое изобретение относится к области медицины, а именно к травматологии и ортопедии, и может быть использовано для прогнозирования регенерации костной ткани при лечении больных хроническим остеомиелитом с дефектами длинных костей, образовавшимися после санирующих операций (сегментарная резекция кости, некрсеквестрэктомия и т.п.) и после открытых переломов, огнестрельных ранений длинной кости.

Известен способ прогнозирования регенерации костной ткани при дистракционном остеосинтезе, осуществляемый на основании клинического иммунологического обследования больных с последствиями травм конечностей (укорочение конечности). Данный способ основан на определении некоторых показателей клеточного звена системы иммунитета перед проведением операции чрескостного остеосинтеза, а именно вычислении индекса сдвига в реакции розеткообразования с Т-активином. При значении этого показателя 1,2 и более, прогнозировали благоприятное течение регенерации костной ткани, а при значении 0,9 и менее - неблагоприятное (1).

Наиболее близким к предлагаемому является способ прогнозирования течения регенерации костной ткани при дистракционном остеосинтезе, сущность которого состоит в исследовании гуморального иммунитета, в частности уровня иммуноглобулина А до начала хирургического лечения. При значении его равном 3,3 г/л и более, прогнозируют нарушение регенерации костной ткани, а при значении менее 3,3 г/л - нормальное костеобразование (2).

Однако известные способы обладают существенными недостатками, а именно:

1. Известные способы являются недостаточно объективными, т.к. не позволяют учесть системность процесса регенерации, определяемую изменениями показателей клеточного и гуморального звена системы иммунитета. Известные способы прогнозирования течения регенерации костной ткани при дистракционном остеосинтезе основаны на исследовании либо клеточного, либо гуморального звена иммунитета.

2. В известном способе использован ручной метод подсчета Т-клеток методом спонтанного розеткообразования, что не позволяет исключить субъективность оценки данного показателя. Интервал диагностически неблагоприятных значений Е-розеткообразующих клеток узкий, кроме этого выделен диапазон неясного прогноза значений Е-розеткообразующих клеток, что в совокупности с ручным подсчетом Е-розеткообразующих клеток и, следовательно, высоким процентом ошибок, существенно затрудняет интерпретацию результатов исследования.

3. Существенным недостатком вышеуказанных способов является то обстоятельство, что показатели системы иммунитета оценивают перед операцией, при этом не учитывается, что проведенное оперативное вмешательство, анестезиологическое пособие в различной степени оказывают влияние на систему иммунитета и вносят коррективы в иммунорегуляцию регенераторного процесса. Следовательно, необходимо учитывать показатели состояния системы иммунитета после операции перед началом дистракции.

Исходя из существующего уровня технологий прогнозирования регенерации костной ткани больных остеомиелитом при дистракционном остеосинтезе была поставлена задача: повысить эффективность лечения больных за счет более объективного и своевременного определения течения процесса регенерации костной ткани.

Поставленную задачу решают следующим образом.

Прогнозирование регенерации костной ткани больных остеомиелитом при дистракционном остеосинтезе осуществляют путем иммунологического исследования больных с переломами длинных костей, определение иммуноглобулина класса A (IgA). Новым в решении поставленной задачи является то, что иммунологическое исследование проводят после операции перед началом этапа дистракции. Дополнительно определяют абсолютное число Т-лимфоцитов в сыворотке крови больного. Затем по соотношению содержания в сыворотке крови больного иммуноглобулина класса A (IgA) к абсолютному количеству Т-лимфоцитов выявляют индекс и при значении установленного индекса 2,0 и более прогнозируют нарушение регенерации костной ткани, в остальных случаях прогноз считают благоприятным.

Поясняем существенные отличительные признаки предлагаемого способа прогнозирования регенерации костной ткани больных остеомиелитом при дистракционном остеосинтезе.

Проведение иммунологического исследования после операции перед началом этапа дистракции позволяет учесть системную реакцию организма, возникающую с первых дней после операции, связанную с продукцией трансформирующего фактора роста бета (ТФРβ). ТФРβ играет ключевую роль в регенерации костной ткани, динамика его изменений находит отражение в показателе уровня иммуноглобулина класса А (IgA). Определение состояния показателей иммуноглобулина класса А (IgA) и абсолютного количества Т-лимфоцитов после операции перед началом дистракции, характеризует протекание процесса регенерации костной ткани при дистракционном остеосинтезе и позволяет определить прогноз лечения.

Дополнительное определение абсолютного числа Т-лимфоцитов в сыворотке крови больного необходимо для объективной оценки процесса регенерации костной ткани у больных остеомиелитом. Известно, что снижение содержания Т-лимфоцитов чаще всего обусловлено неадекватной активацией и последующим апоптозом антигенспецифического клона клеток. Следствием этого является физическое отсутствие лимфоцитов, адекватно реагирующих на экзо- и эндогенные антигены. Как известно, наиболее чувствительными к апоптозу клетками являются Т-хелперы. В развитие апоптоза и клональной делеции антигенспецифических Т-лимфоцитов значительный вклад вносят аутоиммунные реакции, сопровождающие хронический остеомиелит. Причиной развития аутоиммунных реакций являются суперантигенные свойства возбудителей, чаще всего стафилококка, в 87% случаев являющегося причиной гнойных осложнений травм длинных костей (3, 4, 5). Известно также, что Т-лимфоциты играют центральную роль в ростовоцензорной функции системы иммунитета (6).

Выявление индекса по соотношению содержания в сыворотке крови больного иммуноглобулина класса A (IgA) к абсолютному количеству Т-лимфоцитов обеспечивает наибольшую информативность в оценке процесса регенерации костной ткани у больных остеомиелитом при дистракционном остеосинтезе, так как характерным для хронического остеомиелита является тенденция к увеличению концентрации иммуноглобулина класса А (IgA) и длительно сохраняющийся отчетливый дефицит Т-системы на протяжении всего периода лечения (7). Именно данный индекс отражает дисбаланс в гуморальном и клеточном звеньях системы иммунитета и нарушение регенерации костной ткани.

Прогнозирование регенерации костной ткани по значению индекса соотношения, равного 2,0 и выше, как нарушение процесса регенерации костной ткани, в остальных случаях прогноз считают благоприятным позволяет провести оценку процесса регенерации костной ткани при дистракционном остеосинтезе и своевременно осуществить необходимые лечебные мероприятия для улучшения результатов лечения (например, медикаментозную иммунокоррекцию).

Определение прогноза регенерации костной ткани в оценке показателей иммуноглобулина класса A (IgA) и абсолютного количества Т-лимфоцитов, полученных до начала дистракции и выявление индекса 2,0 и выше позволяет прогнозировать нарушение регенерации при дистракционном остеосинтезе, в остальных случаях прогноз регенерации костной ткани оценивают как благоприятный. Величина индекса, составляющая менее 2,0 при благоприятном течении регенерации и 2,0 и более - при нарушенной регенерации, была рассчитана на основании собственных исследований авторов по динамике иммунологических показателей 24 больных хроническим остеомиелитом длинных костей, которых лечили методом дистракционного остеосинтеза. Из них у 10 человек (табл.1.) был выявлен благоприятный прогноз регенерации, был получен плотный дистракционный регенерат в оптимальные сроки, зависящие от размера дефекта (оптимальные сроки лечения рассчитываются так: 1 день дистракции равен 1,5 дням фиксации в аппарате).

Табл.1. Иммунологические показатели крови больных хроническим остеомиелитом длинных костей до операции и перед дистракцией при благоприятном течении регенерации
	IgA (г/л)	Т абс. (10 кл/л)	Индекс =IgA:Т
	До операц.	Перед дистр.	До операц.	Перед дистр.	До операц.	Перед дистр.
1.	2,5	1,6	0,9	0,81	2,77	1,97
2.	3,3	2,25	1,8	1,62	1,83	1,38
3.	3,2	1,9	1,3	1,1	2,46	1,73
4.	3,2	1,1	1,6	1,66	2	0,66
5.	3,5	2,6	2,2	1,7	1,59	1,53
6.	2,8	2,2	1,1	1,13	2,54	1,95
7.	3,5	1,6	1,4	1,36	2,5	1,17
8.	2,7	1,08	1,3	1,48	2,07	0,73
9.	2,25	1,25	2,2	1,1	1,02	1,14
10.	3,75	3	1,7	1,6	2,2	1,87

У 14 человек (табл.2) был выявлен неблагоприятный прогноз регенерации, что в последствии привело к формированию слабого дистракционного регенерата и длительным срокам лечения (на 1 день дистракции приходилось более 2-3 дней фиксации).

Табл.2. Иммунологические показатели крови больных хроническим остеомиелитом длинных костей до операции и перед дистракцией при неблагоприятном течении регенерации
	IgA (г/л)	Т абс. (10 кл/л)	Индекс =IgA:Т
	До операц.	Перед дистр.	До операц.	Перед дистр.	До операц.	Перед дистр.
1.	2,6	4,56	1,72	2	1,51	2,28
2.	2,3	3,3	1,13	1,1	2,03	3
3.	2	2,2	1,1	0,92	1,8	2,39
4.	3,3	3,7	1,4	1,38	2,36	2,68
5.	1,7	1,63	0,88	0,6	1,93	2,7
6.	2,8	1,8	1,1	0,71	2,54	2,53
7.	2,5	1,4	2,1	0,6	1,19	2,33
8.	2,4	1,8	3,92	0,88	2,6	2,04
9.	3	2,9	1,8	0,66	1,66	4,39
10.	2,1	2,3	1,1	0,9	1,91	2,55
11.	1,8	1,6	1,2	0,76	1,5	2,1
12.	2,9	2,7	1,81	1,28	1,6	2,1
13.	3,3	1,9	1,9	0,76	1,74	2,5
14.	3,5	2,4	1,57	1,09	2,23	2,2

Результаты исследований представлены в графических изображениях (см. фиг.1а, b).

Из графика (фиг.1, а) видно, что у всех больных с благоприятным прогнозом значения индекса перед дистракцией меньше 2, в период до операции наблюдается разброс показателей индекса от 1 до 3.

Из графика (фиг.1, b) видно, что у всех больных с неблагоприятным прогнозом значения индекса перед дистракцией больше 2, в период до операции наблюдается такой же разброс показателей индекса от 1 до 3, как и на графике фиг.1, а, что не позволяет осуществить прогнозирование в дооперационном периоде.

Проведенные патентные исследования по подклассам G 01 N 33/48; G 01 N 33/68 и G 01 N 33/53, а также анализ научно-медицинской информации, отражающий существующий уровень технологий определения прогноза регенерации костной ткани при дистракционном остеосинтезе, не выявили идентичных технологий. Таким образом, предлагаемый способ прогнозирования регенерации костной ткани является новым.

Взаимосвязь и взаимодействие существенных приемов предлагаемого способа обеспечивают достижение нового медицинского результата в решении поставленной задачи, а именно: повышение объективности прогноза регенерации костной ткани в оптимальные сроки. Таким образом, предлагаемое техническое решение имеет изобретательский уровень.

Предлагаемый способ прогнозирования регенерации костной ткани больных остеомиелитом при дистракционном остеосинтезе может быть широко применен в клинической практике, так как проведение иммунологических исследований достаточно распространено, других исключительных средств для проведения исследования не требуется.

Сущность предлагаемого "Способа прогнозирования регенерации костной ткани больных остеомиелитом при дистракционном остеосинтезе" заключается в следующем:

у больных хроническим остеомиелитом длинных костей на 2-3 сутки после операции перед проведением этапа дистракции для замещения дефекта кости, утром натощак берут 5 мл стабилизированной венозной крови. Проводят подсчет абсолютного количества Т-лимфоцитов методом проточной цитофлуориметрии с моноклональными антителами СД 2, количественное определение иммуноглобулинов класса A (IgA) методом радиальной иммунодиффузии по Манчини. Определяют соотношение полученных показателей иммуноглобулина класса A (IgA) и абсолютного количества Т-лимфоцитов обследуемого пациента и определяют индекс соотношения у больных остеомиелитом. При выявлении индекса 2,0 и более определяют неблагоприятный прогноз регенерации костной ткани, а в остальных случаях прогноз благоприятный. При выявлении у больного остеомиелитом неблагоприятного прогноза регенерации костной ткани используют индивидуальную тактику лечения, включающую назначение медикаментозной иммунокоррекции и проведение дистракции темпом 0,75 мм в сутки для улучшения процессов регенерации. При благоприятном прогнозе выполняют дистракцию в обычном темпе 1 мм в сутки без применения иммунокорректоров.

Сущность предлагаемого способа поясняется клиническими примерами.

Пример № 1.

Больной Б., 1979 года рождения (И.б. № 53351), госпитализирован в клинику ГУ НЦ РВХ ВСНЦ СО РАМН 17.10.2001 года. Диагноз: Открытый фрагментарный перелом средней трети костей левой голени. Хронический травматический остеомиелит левой голени. Инфицированные раны левой голени. Травма 24.08.2001 г.

22.10.2001 года проведена операция: ЧКО левой голени. В послеоперационном периоде проведен курс консервативной терапии с целью подготовки мягких тканей к радикальному оперативному лечению.

26.12.2001 года была выполнена операция: ЧКО левой голени. Некрсеквестрэктомия, сегментарная резекция средней трети левой большеберцовой кости. В результате проведенной операции образовался дефект большеберцовой кости 140 мм.

11.01.2002 года с целью замещения дефекта большеберцовой кости выполнена операция: проведение дополнительных спиц, кортикотомия + остеоклазия верхней трети левой большеберцовой кости.

После операции перед началом дистракции 13.01.02 г. больному проведено иммунологическое исследование. Выявили следующие данные:

Абсолютное число Т-лимфоцитов - 1.66×10⁹ кл/л; показатель IgA - 1.1 г/л.

Вычислили индекс =IgA:Т=1.1:1.66=0.66

Прогноз регенерации костной ткани благоприятный, т.к. значение индекса меньше 2.0.

16.01.02 г. начали низведение фрагмента проксимального отломка левой большеберцовой кости во времени. Темп дистракции 1 мм в сутки дискретно (по 0,25 см 4 раза в сутки) (см. фиг.2, а). Срок дистракции составил 135 дней, выращен дистракционный регенерат 130 мм (см. фиг.2, b). Дальнейшее клинико-рентгенологическое исследование регенерата подтвердило благоприятное течение регенерации и формирование плотного дистракционного регенерата. Срок фиксации в АВФ составил 195 дней.

Пример № 2.

Больной П., 1954 года рождения (И.б. № 52015), госпитализирован в клинику ГУ НЦ РВХ ВСНЦ СО РАМН 15.05.2000 года. Диагноз: Последствия огнестрельного дробового ранения средней трети правой голени. Дефект-диастаз большеберцовой кости правой голени 50 мм. Хронический травматический остеомиелит дистального отломка большеберцовой кости правой голени. Фиксация спицевым АВФ. Инфицированная рана средней трети правой голени. Наличие инородных тел (дробь). Комбинированная контрактура правого голеностопного сустава. Травма 16.03.2000 г.

18.05.2000 года с целью купирования остеомиелитического процесса и замещения дефекта большеберцовой кости выполнена операция: перемонтаж АВФ правой голени, краевая резекция дистального отломка большеберцовой кости, кортикотомия + остеоклазия проксимального отломка большеберцовой кости в верхней трети. После операции дефект большеберцовой кости составил 55 мм.

После операции перед началом дистракции 20.05.00 г. больному проведено иммунологическое исследование. Выявили следующие данные:

Абсолютное число Т-лимфоцитов - 0.6×10⁹ кл/л; показатель IgA - 1.4 г/л.

Вычислили индекс =IgA:Т=1.4:0.6=2.33.

Прогноз регенерации костной ткани неблагоприятный, т.к. значение индекса больше 2.0.

Учитывая неблагоприятный прогноз регенерации были проведены следующие лечебные мероприятия.

Больному с шестых суток после операции был назначен имунофан (синтетический гексапептид тимуса) 0,005% - 1,0 подкожно ежедневно № 5 - с целью коррекции сдвигов в системе иммунитета.

Дистракцию проводили в замедленном темпе. 24.05.00 г. начали низведение фрагмента проксимального отломка правой большеберцовой кости во времени темпом 0,75 мм в сутки дискретно (по 0,25 см 3 раза в сутки) (см. фиг.3, а). Срок дистракции составил 66 дней, выращен дистракционный регенерат 50 мм (см. фиг.3, b). Клинико-рентгенологическое исследование определило благоприятное течение регенерации костной ткани, формирование плотного дистракционного регенерата. Срок фиксации в АВФ составил 99 дней.

Пример № 3.

Больной С., 1974 года рождения (И.б. № 51783), госпитализирован в клинику ГУ НЦ РВХ ВСНЦ СО РАМН 23.07.2001 года. Диагноз: Дефект-диастаз большеберцовой кости левой голени 70 мм. Хронический травматический остеомиелит левой голени. Фиксация спицевым АВФ. Комбинированная контрактура левого голеностопного сустава. Травма 22.06.2000 г.

01.08.2001 года с целью замещения дефекта большеберцовой кости выполнена операция: проведение дополнительных спиц, кортикотомия + остеоклазия нижней трети левой большеберцовой кости.

После операции перед началом дистракции 3.08.01 г. больному проведено иммунологическое исследование. Выявили следующие данные:

Абсолютное число Т-лимфоцитов - 0.92×10⁹ кл/л; показатель IgA - 2.2 г/л.

Вычислили индекс =IgA:Т=2.2:0.92=2.39.

Прогноз регенерации костной ткани неблагоприятный, т.к. значение индекса больше 2.0.

Учитывая неблагоприятный прогноз регенерации больному была назначена иммунокорригирующая терапия и проведение дистракции темпом 0,75 см. От проведения иммунокоррекции больной отказался.

6.08.01 г. начали дистракцию в зоне остеоклазии темпом 0,75 мм в сутки дискретно (по 0,25 см 3 раза в сутки). Затем темп дистракции был уменьшен до 0,5 мм в сутки в связи с отсутствием рентгенологических признаков нормального формирования дистракционного регенерата (см. фиг.4, а). Срок дистракции составил 115 дней, выращен дистракционный регенерат 65 мм (см. фиг.4, b). Клинико-рентгенологическое исследование подтвердило неблагоприятное течение регенерации костной ткани, формирование слабого дистракционного регенерата.

С целью стимуляции регенерации 24.01.02 г. была выполнена операция: пластика дистракционного регенерата левой большеберцовой кости аутотрансплантатом из малоберцовой кости (фиг.4, с). Фиксация в АВФ продолжалась 9 месяцев, получено замещение дефекта кости плотным дистракционным регенератом.

Таким образом, предлагаемый "Способ прогнозирования регенерации костной ткани больных остеомиелитом при дистракционном остеосинтезе" позволяет в сравнении с известными технологиями повысить объективность прогноза регенерации костной ткани, осуществить раннее прогнозирование, тем самым своевременно выявить нарушения процесса регенерации костной ткани.

Источники информации

1. Патент РФ № 2083985 "Способ прогнозирования регенерации костной ткани при дистракционном остеосинтезе".

2. Патент РФ № 2121689 "Способ прогнозирования течения регенерации костной ткани при дистракционном остеосинтезе".

3. Ярилин А.А. Основы иммунологии. - М.: Медицина. - 1999. - 608 с.

4. Хаитов P.M., Игнатьева Г.А., Сидорович И.Г. Иммунология. - М.: Медицина. - 2000. - 430 с.

5. Ройт А., Бростофф Дж., Мейл Д. Иммунология. Пер. с англ. - М.: Мир. - 2000. - 592 с.

6. Бабаева А.Г. Регенерация и система иммуногенеза. - М.: Медицина, 1985. - 255 с.

7. Аранович А.М., Розова Л.В., Коршок Н.Н., Девятова Т.А. Лабораторные методы обследования больных с неправильно сросшимися переломами, осложненными хроническим остеомиелитом, на этапах их реабилитации по Илизарову // Травматология и Ортопедия России. - 1994. - № 2. - С.48-53.

Способ прогнозирования регенерации костной ткани больных остеомиелитом при дистракционном остеосинтезе, включающий иммунологическое исследование больных с переломами длинных костей, измерение иммуноглобулина класса A (Ig А), отличающийся тем, что иммунологическое исследование проводят после операции перед началом этапа дистракции, при этом дополнительно определяют абсолютное число Т-лимфоцитов в сыворотке крови больного, затем по соотношению содержания в сыворотке крови больного иммуноглобулина класса А (Ig А) к абсолютному количеству Т-лимфоцитов выявляют индекс и при значении установленного индекса 2,0 и более прогнозируют нарушение регенерации костной ткани, в остальных случаях прогноз считают благоприятным.