Способ стимуляции репаративного остеогенеза на ранних стадиях посттравматического периода
METHOD FOR STIMULATING REPARATIVE OSTEOGENESIS AT EARLY STAGES OF POST-TRAUMATIC PERIOD

Предлагаемое изобретение относится к медицине, а именно к травматологии и ортопедии и может быть использован для ускорения репаративного остеогенеза при переломах костей.
В современном обществе проблема скорейшего восстановления трудоспособности после различных переломов экономически активного населения является приоритетной. Одним из способов решения данной проблемы является стимуляция репаративного остеогенеза, что позволит сократить сроки реабилитации и улучшить качество жизни пациентов. В настоящий момент в травматологии и ортопедии насчитывается несколько методик, позволяющих повлиять на скорость сращения костных переломов:
- Трансплантация детерминированных остеогенных продромальных клеток (ДОПК), обладающих собственной потенцией остеобластического остеогенеза.
- Способ пассивной стимуляции ДОПК с помощью аллогенных костных трансплантатов, систетических и полусинтетических заменителей кости (остеоиндукция)
- Воздействие костным морфогенетическим белком (BMP - bone morphogenetic protein), индуцирующим преобразование плюропотентных клеток в остеобласты (остеоиндукция).
- Воздействие факторами, стимулирующими новообразование кости (TGFp, IGF-I, IGF-II, PDGF, pFGF, aFGF, BMPs) присутствующие в нативной кости, являющиеся медиаторами клеточной пролиферации и дифференцировки, ангиогененза и минерализации.
В основе лежит активирование морфогенетическими белками и/или факторами роста коммитированных клеток предшественников остеобластов.
- Все перечисленные способы имеют высокую стоимость, в среднем в 10 раз превышающие стоимость стандартного хирургического лечения
Аналог.
«Восстановительное лечение детей с замедленной консолидацией переломов костей» (В.А. Дегтярь, М.О. Каминская, А.И. Мохов. Восстановительное лечение детей с замедленной консолидацией переломов костей. // НДI  та  Донецького  медичного  iм. М. Горького. Том 9, №1, 2008. (Патент Украины 67601 А)) Для стимуляции процессов остеогенеза был предложен способ поднадкостничного введения пептидного препарата «Даларгин» (высокоселективный агонист опиоидных μ- и δ-рецепторов, имеющий формулу Тир-Д-Ала-Гли-Фен-Лей-Арг). Для этого:
1. Обработка зоны перелома растворами антисептиков.
2. Отступив от зоны перелома 1 см прокалывают перпендикулярно к оси кости инъекционной иглой мягкие ткани и надкостницу до чувства упора в кость, затем изменив угол наклона до 45° продвинуть иглу в направлении к перелому, после чего ввести даларгин 1,0 мл. Курс терапии 10 дней.
Недостатки способа.
1. Техническая сложность процедуры.
2. Выраженный болевой синдром при проведении манипуляции, что требует использование местные анестетиков, которые вызывают процессы склероза надкостницы с последующим ухудшением кровоснабжения и регенерации.
3. Препарат противопоказан пациентам с явлениями гипотензии, беременным, пациентам с острыми инфекционными заболеваниями.
4. Возможность развития аллергических реакций, анафилактического шока.
5. Низкая эффективность способа.
6. Длительность терапии в 10 сеансов повышает риск инфицирования зоны перелома.
Ближайший аналог: «Способ стимуляции репаративного остеогенеза» (Чердаков В.Ю., Смахтин М.Ю., Дубровин Г.М., и др. патент РФ №2429002).
Способ осуществляется следующим образом:
1. На седьмые сутки после травмы операционным (или пункционным) путем производится забор части костного мозга у пациента.
2. Выделенные аутологичные костно-мозговые стромальные клетки-предшественники культивируются до необходимого количества - 2-5×106 клеток/мл.
3. Взвесь клеток в 50 мл физиологического раствора инъецируют в область повреждения кости с замедленной (или неполноценной) репарацией. Инъекции проводят 3-5 раз, с интервалом в 2-3 суток.
4. В течение 24 часов после трансплантации за пациентом необходимо наблюдение.
Недостатки способа:
1. Костномозговые пункции могут привести к возникновению неинфекционных (гематомы, кровотечения, хронический болевой синдром) и гнойно-септических осложнений (остеомиелит, флегмона).
2. Техническая сложность забора биоматериала.
3. Необходимость в специализированном оборудовании (термостатические камеры).
3
4. Большое количество (50 см) единомоментно вводимого раствора может привести к гидравлическому смещению костных отломков.
3
5. Увеличение зоны перелома на 50 см за счет раствора аутологичных костно-мозговых стромальных клеток приводит к выраженному болевому синдрому.
6. Каждый сеанс терапии требует госпитализации пациента на сутки в лечебное учреждение с целью наблюдения.
Задачи - улучшение репаративной способности костной ткани с целью сокращения сроков консолидации переломов костей, в том числе:
- Обеспечить техническую простоту способа.
- Снизить риск инфекционных и неинфекционных осложнений.
- Обеспечить возможность амбулаторного ведения пациента на всех этапах лечения.
- Уменьшить болевой синдром во время проведения процедуры.
- Уменьшить финансовую составляющую процедуры.
- Исключить возможность развития аллергических реакций.
- Снизить сроки лечения.
Технический результат.
Преимущества данного способа стимуляции репаративного остеогенеза при переломах костей на ранних стадиях формирования костной мозоли заключается в том, что введение уже на пятые сутки с момента травмы плазмы, богатой тромбоцитами (PRP - терапия (Platelet - Rich Plasma)) ускоряет и улучшает качество регенерационных процессов за счет цитокинов и факторов роста, секретируемые из α-гранул тромбоцитов. Цитокины тромбоцитов, содержат TGF-β (продуцирующий фактор роста β), PDGF (тромбоцитарный фактор роста), инсулиноподобные факторы роста IGF-I и IGF-II, FGF (фактор роста фибробластов), VEGF (фактор роста сосудистого эндотелия), фактор роста эпидермальных тканей и фактор роста клеток эндотелия. Данные технические приемы позволяют обеспечить более раннюю стабилизацию зоны перелома за счет образования полноценной костной мозоли; снижают риски, связанные с развитием инфекционных и неинфекционных осложнений; аутоплазма не приводит к аллергическим реакциям со стороны организма; малая травматичность процедуры и малый объем плазмы обеспечивают минимальные проявления болевого синдрома исключают возможность гидравлического смещения костных отломков; не требуют госпитализации больных, технически простое исполнение позволяет весь курс лечения проводить в амбулаторных условиях, уменьшая общие расходы на лечение пациента.
Сущность изобретения заключается в том, стимулируют репаративный остеогенез на ранних стадиях посттравматического периода, используя биологически активной материал, отличающийся тем, что на пятые сутки у больного проводят забор 10-20 мл крови, плазму обогащают тромбоцитами путем центрифугирования и непосредственно после этого инъецируют ее в зону перелома в объеме 5-10 мл, в зависимости от размера и площади зоны перелома, причем процедуру повторяют 5 раз через каждые 2 дня.
Результаты способа продемонстрированы на рентгенограммах приложения 1, где на рисунках 1-2 представлены рентгенограммы 7 суток посттравматического периода, на рисунках 3-4, представлены рентгенограммы 14 суток посттравматического периода, где на рисунке 4 видна отчетливая костная мозоль в экспериментальной группе, на рисунках 5-6 представлены 21 сутки посттравматического периода, и гистограммах приложения 2, где на рисунках 1-2 показана клеточная составляющая зоны перелома основной группы, а на рисунках 2-3 - экспериментальной группы.
Экспериментальная часть исследования проведена на кроликах породы «Фландер» в возрасте от 9 месяцев до года со средней массой 8,1±0,4 кг., которые были разделены по принципу аналогов на 2 группы (по 10 животных в каждой). Все манипуляции с животными проводили согласно правилам, принятым Европейской конвенцией по защите позвоночных животных, используемых для исследований и других научных целей (European Convention for the Protection of Vertebrate Animals Used for Experimental and other Scientific Purposes (ETS 123) Strasbourg, 1986). Всем кроликам был выполнена остеотомия большеберцовой кости. Сравнение результатов в группах осуществлялось на 7, 14, 21 сутки с момента введения обогащенной тромбоцитами плазмы в опытной и контрольной группах. На 21 сутки животные были выведены из эксперимента с последующим проведением гистологического исследования зоны перелома.
Способ стимуляции репаративного остеогенеза при переломах костей на ранних стадиях формирования костной мозоли проводят следующим образом:
1. Выполняют премедикацию: атропин 0,1% в/м, через 5 мин Димедрол 0,7 в/м, Ксилозин 1,0 в/м через 10 мин. Телозол 0,2 в/м.
2. Обрабатывают операционное поле растворами антисептиков, формируют открытый искусственный поперечный перелом бедра кролика с помощью проволочной витой пилы.
3. Репонируют и фиксируют перелом пучком из 4-х спиц Киршнера.
4. На пятые сутки после остеотомии проводят PRP терапию, для чего в зону перелома вводят по средствам инъекции 5 мл плазмы, обогащенной тромбоцитами, полученной из 10 мл крови, путем центрифугирования в течении 5 минут со скоростью оборотов 3000 в минуту.
5. Процедуру PRP терапии выполняют через каждые 2 дня 3-5 сеансов.
6. Проводят рентгенологический контроль на 7, 14, 21 сутки (приложение 1, рисунок 1-6).
7. Гистологическое исследование на 21 сутки в контрольной группе - костная мозоль умеренно широкая, выражено развитие хрящевой ткани, мезенхима с частичной трансформацией в адипоциты, костные лакуны содержат умеренное количество клеточных элементов (приложение 1, рисунок 1-6), в экспериментальной группе- костная мозоль имеет значительную ширину, мезенхима хорошо выражена, трансформация в жировую ткань не отмечена, секвестрации костных отломков нет. Костные лакуны многочисленны, с обильным содержанием клеточных элементов (приложение 2, рисунок 3 и 4).
Данный способ лечения апробирован в условиях медицинского центра «В надежных руках». С 2017 г способ апробирован у 26 добровольцев с переломами различных трубчатых костей, способ показал более раннее формирование полноценной костной мозоли зоны перелома, снижение периода нетрудоспособности на 14,6%.
Клинический пример 1: пациентка О. 56 лет, поступила 12.07.2017 г., диагноз закрытый перелом большеберцовый и малоберцовой костей в нижней трети слева. Принято решение провести металлоостеосинтез пластиной переломов костей левой голени. На 5-е сутки была проведена PRP терапия в зоне перелома, для чего в зону перелома инъецировали 10 мл плазмы, обогащенной тромбоцитами, полученной из 20 мл крови пациента, путем центрифугирования в течении 5 мин со скоростью оборотов 3000 в мин, через 7 суток был проведен еще одна процедура PRP терапии и проведена повторная рентгенодиагностика: динамика положительная, аналогичную процедуру выполнили на 9 сутки посттравматического периода. Клинический пример 2: пациент В. 60 лет, поступил 25.09.2017 г., диагноз: закрытый перелом левой ключицы. Был произведен интрамедуллярный остеосинтез левой ключицы. На 5-е, сутки была проведена PRP терапия в зону перелома, по описанному в примере 1 способу, через 7 суток - повторная процедура PRP терапии, была сделана повторная рентгенодиагностика динамика положительная, аналогичную процедуру выполнили на 9 сутки посттравматического периода. Дальнейшая реабилитация - амбулаторно по месту жительства.