Способ прогнозирования воспалительных осложнений при операциях, связанных с введением металлических конструкций в костную ткань

Изобретение относится к области медицины, а именно к клинической лабораторной диагностике, и может быть использовано в травматологии и ортопедии. Сущность способа: в крови пациентов до операций или на 2-4 сутки после операций, связанных с введением металлических конструкций в костную ткань, определяют число лейкоцитов, нейтрофилов, эозинофилов, индекс соотношения лейкоцитов и скорости оседания эритроцитов, число фагоцитов, активность катионных белков, уровень иммуноглобулинов классов А и М, концентрацию гаптоглобина. Затем рассчитывают коэффициент прогноза (КП). При значении КП>0 прогнозируют воспалительное осложнение в раннем послеоперационном периоде, а при значении КП<0 прогнозируют неосложненное течение раннего послеоперационного периода. Использование способа дает возможность дооперационного и раннего послеоперационного прогнозирования воспалительных осложнений при широком круге операций, связанных с введением металлических конструкций в костную ткань, а также снижения травматичности. 1 табл.

 

Изобретение относится к медицине, а именно к клинической лабораторной диагностике, и может быть использовано в травматологии и ортопедии.

В настоящее время в хирургической практике травматологии и ортопедии широкое применение нашло использование различных металлоконструкций (Зильберштейн Б.М. Пути решения ортопедических проблем вертебрологии в свете разработки нового класса металлоимплантатов // Проблемы хирургии позвоночника и спинного мозга: Материалы Всероссийской научно-практической конференции. - Новосибирск, 1996. - С.28-29). Их использование позволяет добиться восстановления оптимальных анатомических взаимоотношений в области поврежденных сегментов, ускоряя тем самым выздоровление больного. Вместе с тем, в ходе применения данных технологий повышается риск развития воспалительных осложнений в раннем послеоперационном периоде (например, острой пневмонии), обусловленный тяжестью (то есть длительностью, объемом, риском кровопотери и так далее) оперативного вмешательства и соблюдением постельного режима в первые несколько дней после операции. Утяжеляя клинику заболевания, эти осложнения приводят к увеличению времени восстановительного периода и снижению качества жизни больного.

Диагностика воспалительных осложнений в послеоперационном периоде затруднена в связи со смешением симптомокомплекса с клиническими признаками других патологических процессов. Важной задачей в данном случае становится прогнозирование возникновения воспалительных осложнений на дооперационном этапе или в раннем послеоперационном периоде (не позднее 4 суток после вмешательства), что позволит избежать их возникновения. Используемые в настоящее время в клинико-лабораторной практике исследования не позволяют прогнозировать развития воспалительных осложнений на пооперационном этапе.

Наиболее близким к предлагаемому является способ оценки состояния больного при эндопротезировании суставов (Патент РФ № 2133963, МПК 6 G01N 33/53), согласно которому в предоперационном периоде при исследовании крови определяют содержание иммуноглобулинов классов G и М, показатель активности натуральных киллерных клеток, уровень липопер оксидации по содержанию малонового диальдегида, скорость миграции лимфоцитов и скорость реакции торможения миграции лимфоцитов под влиянием неспецифического митогена и при нормальном соотношении указанных показателей определяют целесообразность проведения операции по эндопротезированию суставов, при этом за нормальное значение принимают содержание иммуноглобулинов класса G (Ig G), равное 8-18 мг/мл, содержание иммуноглобулинов класса М (Ig М), равное 0,6-2,5 мг/мл, показатель активности натуральных киллерных клеток в % деструкции (НК), равный или менее 20, уровень липопероксидации по содержанию малонового диальдегида (МДА) менее 0,2-0,5 усл. ед., скорость миграции гранулоцитов (СМЛгр), равную 1,8-4,0 усл. ед., скорость миграции моноцитов (СМЛмн), равную 2,3-5,0 усл. ед., скорость реакции торможения гранулоцитов под влиянием неспецифического митогена (РТМЛгр), равную +(31-79)%, скорость реакции торможения миграции моноцитов под влиянием неспецифического митогена (РТМЛмон), равную +(29-59)%, а в послеоперационном периоде неоднократно повторяют исследование крови с определением динамической зависимости изменения указанных показателей и при выявлении тенденции к нормализации указанных показателей прогнозируют неосложненный исход операции, а при выявлении значений показателей РТМЛ, равных или менее 0%, в сочетании с устойчивым отклонением от нормы показателей НК и МДА и/или со сниженным значением показателя Ig G прогнозируют возможность тяжелого послеоперационного осложнения. При выявлении в динамике послеоперационного периода возрастания показателя МДА в сочетании с устойчиво повышенным значением показателя НК прогнозируют возможность осложненного течения послеоперационного периода и определяют необходимость проведения антиоксидантной терапии.

Недостатками данного способа являются следующие. Во-первых, информацию о предполагаемом осложнении можно получить лишь в послеоперационном периоде. Во-вторых, для прогнозирования необходимо проведение неоднократного исследования, многократное взятие крови является физически и психологически травматичным для пациента. В-третьих, эти исследования являются достаточно трудоемкими, выполняются не в каждой лаборатории и для прогнозирования необходимо выполнить целый перечень исследований. В-четвертых, критерии могут быть использованы только при операциях эндопротезирования, что сужает круг больных, которым установлены другие виды металлических конструкций в костную ткань (стержни, пластины, аппараты внешней и внутренней фиксации и другие).

Результат, который может быть достигнут от использования изобретения, - снижение травматичности при прогнозировании (однократное взятие крови в небольшом количестве), упрощение способа и возможность как дооперационного, так и раннего послеоперационного прогнозирования воспалительных осложнений при широком круге операций, связанных с введением металлических конструкций в костную ткань решается следующим образом. Проводится определение иммуноглобулинов класса М до операции или на 2-4 сутки после операции, и отличается тем, что дополнительно в крови пациента определяют число лейкоцитов (10 /л), нейтрофилов (10 /л), эозинофилов (%), индекс соотношения лейкоцитов и скорости оседания эритроцитов (ИЛ СОЭ) по формуле, число фагоцитов (ФАН) (10⁹/л), активность катионных белков (единица измерения - средний цитохимический коэффициент), уровень иммуноглобулинов класса А (г/л), концентрацию гаптоглобина (г/л) и согласно уравнения регрессии определяют коэффициент прогноза (КП) по формуле: КП=-10,62 +8,41Х1-5,74Х2+2,18Х3-2,57Х4+1,33Х5-11,95Х6-1,62Х7+4,86Х8-1,20Х9, где X1 - абсолютное количество нейтрофилов (10⁹/л), Х2 - количество лейкоцитов (10⁹/л), Х3 - уровень иммуноглобупинов класса А (г/л), Х4 - количество эозинофилов (%), Х5 - число фагоцитов (10⁹/л), Х6 - активность катионных белков (средний цитохимический коэффициент), Х7 - индекс соотношения лейкоцитов и скорости оседания эритроцитов, Х8 - концентрация гаптоглобина (г/л), Х9 - уровень иммуноглобулинов класса М (г/л). При значениях КП>0 прогнозируется воспалительное осложнение в раннем послеоперационном периоде, при значениях КП<0 прогнозируется неосложненное течение раннего послеоперационного периода.

В результате проведенной работы автором определена функция, позволившая найти зависимость между многомерными переменными и выявить возможность прогнозирования развития воспалительного осложнения как до операции, так и на 2-4 сутки после ее проведения с использованием метода множественного регрессионного анализа. Через эту зависимость при однократном определении коэффициента прогноза, то есть в результате проведения малотравматичного одноразового в небольшом объеме взятия крови, можно сделать вывод о риске развития воспалительных осложнений раннего послеоперационного периода при операциях, связанный с введением металлических конструкций в костную ткань. Предполагается, что исследование в послеоперационном периоде (на 2-4 сутки), как исключение, может потребоваться в случае транспортировки больного из одного лечебного учреждения в другое после проведения оперативного вмешательства по экстренным показаниям, вероятность чего высока, например, в результате дорожно-транспортных аварий. В этом случае, даже в послеоперационном периоде, то есть на 2-4 сутки после операции, при поступлении больного в клинику под наблюдение, врач может получить информацию о возможном риске развития послеоперационного осложнения. Информативность признаков их оптимальный выбор и значение определены авторами при обследовании 90 пациентов. Коэффициент детерминации уравнения регрессии на обучающей выборке составил 89,3% (p<0,001), точность распознавания на тестовой выборке - 91,1%.

В сравнении с прототипом предлагаемый способ позволяет прогнозировать воспалительные осложнения раннего послеоперационного периода как на дооперационном этапе, так и в раннем послеоперационном периоде, для получения результата достаточно однократное взятие крови больного. Использование предлагаемого способа позволяет прогнозировать возникновение осложнения, когда клиническая картина отсутствует или "стерта", что дает возможность проведения профилактических мероприятий или ранней коррекции состояния пациента.

Методики лабораторного исследования крови апробированы в лабораторном отделении Свердловской областной клинической больницы №1, г. Екатеринбург.

Способ осуществляется следующим образом.

Кровь у больного берут из периферической вены натощак в две пробирки:

1) 5 мл в пробирку без антикоагулянта для получения сыворотки стандартным способом, из них: 1 мл сыворотки используют для определения концентрации гаптоглобина риваноловым или любым другим методом (Удовицина Т.И. Методы определения индивидуальных белков / Красноярский государственный медицинский институт; Кафедра клинической лабораторной диагностики; Учебно-методический комплекс для курсантов. - Красноярск, 1991. - 16 с.); 0,05 мл сыворотки используют для определения иммуноглобулинов классов А и М любым методом, например, методом простой радиальной иммунодиффузии в геле (производитель реагентов - НИИЭМ им. Н. Ф. Гамалеи, Москва).

2) во вторую пробирку кровь объемом 0,3 мл набирают с антикоагулянтом (гепарин - 20 тыс. ед. на 1 мл крови). Подсчитывают абсолютное количество лейкоцитов, определяют скорость оседания эритроцитов, делают 2 мазка, один из которых красят стандартным способом по Романовскому для подсчета лейкоцитарной формулы (Лабораторные методы исследования в клинике: Справочник / Меньшиков В.В., Делекторская Л.Н., Золотницкая Р.П. и др.; Под ред. В.В. Меньшикова, - М.: Медицина, 1987. - 368 с.) Цитохимическое исследование активности катионных белков проводят во втором мазке гепаринизированной крови окрашенном бромфеноловым синим (Маянский А.Н., Маянский Д.Н. Очерки о нейтрофиле и макрофаге. - Новосибирск: Наука, 1989. - 344 с.). Расчет индекса соотношения лейкоцитов и скорости оседания эритроцитов проводят по следующей формуле: лимфоциты,%*скорость оседания эритроцитов/100 (Мустафина Ж.Г., Краморенко Ю.С., Кобцева В.Ю. Интегральные гематологические показатели в оценке иммунологической реактивности организма у больных с офтальмпатологией // Клиническая лабораторная диагностика. - 1999. - № 5. - С.47-49). Из пробирки с гепаринизированной кровью также определяют фагоцитарную активность нейтрофилов унифицированным методом, для чего инкубируют 0,1 мл крови с таким же количеством суспензии латексных частиц в течение 1/2 часа во влажной камере, после чего приготавливают мазок. Фиксирование и окраску мазков производят тем же стандартным способом, что и для подсчета лейкоцитарной формулы. Количество фагоцитов определяют путем подсчета нейтрофилов, поглотивших хотя бы одну частицу латекса, расчет производят на 100 клеток, с перерасчетом в абсолютные единицы.

С учетом длительности определения уровня иммуноглобулинов класса М методом радиальной иммунодиффузии, результат можно получить через 48 часов, в случае иммуноферментного определения содержания иммуноглобулинов (что является доступным тестом в широком круге лабораторий) максимальное время на проведение всех исследований составит не более 1,5 часов с момента взятия крови.

Совпадение прогноза и результата: по прототипу - 78,6%, по способу - 92,8%.

Как видно из таблицы, увеличивается надежность прогнозирования. Исходя из существа способа нет препятствий для его использования в прогнозировании воспалительных осложнений при других операциях, связанных с введением металлических конструкций в костную ткань, например в ходе интра- и экстрамедуллярного остеосинтеза трубчатых костей (использование стержней и пластин), при остеосинтезе различных сегментов скелета аппаратами или устройствами внешней фиксации (таз, кисть, бедро, голень, плечо, предплечье).

Способ прогнозирования воспалительных осложнений при операциях, связанных с введением металлических конструкций в костную ткань, включающий лабораторное исследование крови пациента до операции или на 2-4 сут после операции и определение иммуноглобулинов класса М, отличающийся тем, что в крови пациента дополнительно определяют иммунологические критерии - число лейкоцитов, нейтрофилов, эозинофилов, индекс соотношения лейкоцитов и скорости оседания эритроцитов, число фагоцитов, активность катионных белков, уровень иммуноглобулинов класса А, концентрацию гаптоглобина и рассчитывают коэффициент прогноза (КП) по формуле: КП=-10,62+8,41Х1-5,74Х2+2,18Х3-2,57Х4+1,33Х5-11,95Х6-1,62Х7+4,86Х8-1,20Х9, где X1 - абсолютное количество нейтрофилов (10⁹/л), Х2 - число лейкоцитов (10⁹/л), Х3 - уровень иммуноглобулинов класса А (г/л), Х4 - количество эозинофилов (%), Х5 - число фагоцитов (10⁹/л), Х6 - активность катионных белков (средний цитохимический коэффициент), Х7 - индекс соотношения лейкоцитов и скорости оседания эритроцитов, Х8 - концентрация гаптоглобина (г/л), Х9 - уровень иммуноглобулинов класса М (г/л), и при значении КП>0 прогнозируют воспалительное осложнение в раннем послеоперационном периоде, а при значении КП≤0 прогнозируют неосложненное течение раннего послеоперационного периода.