СПОСОБ ПОДГОТОВКИ КОСТНЫХ ТРАНСПЛАНТАТОВ ПРИ ПЛАСТИКЕ ДЕФЕКТОВ КОСТНОЙ ТКАНИ
METHOD OF BONE GRAFT PREPARATION IN BONE GRAFTING

Предлагаемое изобретение относится к области медицины, а именно к травматологии и ортопедии, и может быть использовано при хирургическом лечении заболеваний опорно-двигательного аппарата.
В случаях переломов со значительной импрессией губчатой костной ткани после репозиции суставных поверхностей в зоне импрессии остаются дефекты, которые требуют замещения. Использование для этого костных ауто-, алло-, брефотрансплантатов и искусственных пористых материалов является в настоящее время общепринятым стандартом.
Наибольшей остеоиндуктивной активностью обладают аутотрансплантаты и брефотрансплантаты, но их использование ограничено из-за невозможности одномоментного забора и заготовки значительного объема костнопластического материала. Выгодно отличаются по удобству использования (любая форма при любом объеме) аллотрансплантаты и искусственные пористые материалы, но длительность перестройки последних значительно больше, чем у ауто- и брефокости, что в целом увеличивает сроки восстановления двигательной функции и опороспособности конечности.
Эффективность пластики дефектов костных тканей зависит не только от используемого для замещения костного дефекта материала, но и условий его приживления (состояния реципиентного ложа). С целью создания этих условий для стимуляции и ускорения перестройки костных трансплантатов используют средства, улучшающие микроциркуляцию в тканях (медикаментозные средства, улучшающие реологические свойства крови, такие как реополиглюкин, трентал, солкосерил, агопурин; физиотерапия; оксигенотерапия).
За прототип предлагаемого изобретения выбран известный способ подготовки костных трансплантатов при пластике дефектов костных тканей, включающий измельчение, стерилизацию и консервацию фрагмента костной ткани человека (Савельев В.И. Трансплантация биологических тканей, стерилизованных и консервированных формалином. - Л., 1980).
Для этого в известном способе аллокость распиливают на фрагменты, помещают в стерильную посуду, заливают 0,5% раствором формалина и выдерживают при температуре +4°C в течение месяца, раствор меняют несколько раз до тех пор, пока окраска раствора не перестанет меняться. В процессе такой стерилизации и консервации достигается иллиминация «токсических антиимунных веществ», деэритротизация. Готовый к использованию консервированный аллотрансплантат интраоперационно внедряют в дефект костной ткани.
Недостатком данного способа является большая длительность процесса перестройки аллотрансплантата, которая составляет 6-8-12 месяцев, что приводит к увеличению сроков восстановления двигательной функции и опороспособности конечности.
Задачей предлагаемого технического решения является сокращение сроков перестройки аллотрансплантата в 1,5-2 раза.
Поставленная задача решается тем, что в известном способе подготовки костных трансплантатов при пластике дефектов костной ткани, включающем измельчение, стерилизацию и консервацию фрагмента костной ткани человека, трансплантат перед применением дополнительно инкубируют в течение суток в стерильном растворе гепарина, содержащем 25000 ЕД, при температуре холодильника +4°C.
Новизна предлагаемого способа подтверждается отсутствием данных об использовании совокупности заявляемых признаков, необходимых и достаточных для решения поставленной задачи, в доступных источниках информации.
Изобретательский уровень предлагаемого способа обусловлен неочевидностью предлагаемого технического решения, для разработки которого были проведены лабораторные, экспериментальные и клинические исследования на базе ФГУ ННИИТО Росмедтехнологии.
Основанием для разработки нового способа послужил тот факт, что скорость перестройки трансплантата в основном зависит не от свойств используемого материала, а от условий кровоснабжения, необходимого и достаточного для полноценного питания костного участка, что в свою очередь является ключевым моментом, определяющим скорость перестройки костного фрагмента.
Способ осуществляют следующим образом.
Аллотрансплантат губчатой кости, консервированный в 0,5% растворе формалина, промывают в стерильном физиологическом растворе, после чего помещают в стерильный раствор гепарина, содержащий 25000 ЕД (5 ампул 5 мл раствора гепарина по 5000 ЕД разводят до 100 мл стерильным физиологическим раствором), и помещают на сутки в холодильник при температуре +4°C. Через сутки аллотрансплантат используется с целью замещения им костных дефектов.
Предлагаемый способ позволяет получить при использовании следующий технический эффект.
Техническим результатом применения предлагаемого способа является сокращение сроков реабилитационного периода в 1,5-2 раза, раннее восстановление объема движений в суставах и опорной нагрузки на травмированные конечности пациента.
По мнению авторов предлагаемого способа, инкубация трансплантата в гепарине в течение суток перед его применением для пластики дефектов костной ткани обеспечивает накопление его в порах трансплантата. Гепарин, являясь антикоагулянтом, препятствует свертыванию крови и способствует более глубокому проникновению в поры трансплантата клеток крови и полипотентных клеток-предшественников и соответственно более быстрому и глубокому прорастанию сосудов. Более глубокое проникновение клеток-предшественников и более глубокое прорастание кровеносных сосудов способствуют более качественному питанию на данном участке и более выраженному процессу перестройки трансплантата (перестройка одновременно начинается и одномоментно осуществляется в большем объеме трансплантата, что ускоряет весь процесс).
Авторами предлагаемого способа с целью изучения влияния гепарина на процесс индуцированного остеогенеза проведено экспериментальное исследование на известной модели эктопической подсадки аллогенного деминерализованного костного матрикса (ДКМ) в мягкие ткани экспериментального животного. Известно, что при подобной подсадке деминерализованных костных трансплантатов наблюдается процесс местной остеоиндукции, сопровождающийся образованием новой костной ткани (Sampath Т.К., Reddi А.Н., 1981, Urist M.R. et al., 1983).
Эксперименты проводили на белых нелинейных крысах с массой тела 200-250 г. Использовали ДКМ, полученный из трубчатых костей задних конечностей крыс (бедренные и большеберцовые кости).
В проведенном опытном исследовании (таблица №1) в контрольной группе аллогенный ДКМ имплантировали в мышцы бедра обеих задних конечностей. В опытной группе имплантацию ДКМ выполняли, предварительно инкубировав его в течение суток в стерильном растворе, содержащем 25000 ЕД гепарина, при температуре +4°С.
Во всех случаях о процессе остеогенеза судили по степени минерализации трансплантатов, определяемой методом взвешивания, извлеченных на различных сроках исследования трансплантатов до и после их сжигания (Лурье Л.Г., 1969).
Таблица №1
СТЕПЕНЬ МИНЕРАЛИЗАЦИИ ДЕМИНЕРАЛИЗОВАННЫХ КОСТНЫХ ТРАНСПЛАНТАТОВ ЧЕРЕЗ 30 СУТОК ПОСЛЕ ОПЕРАЦИИ (%)
Контроль
45,0
37,5
48,8
54,3
44,4
Опыт
92,7
95,0
88,0
94,1
98,6
Полученные нами данные свидетельствуют о наличии выраженного стимулирующего влияния гепарина на процесс индуцированного остеогенеза. В контрольных группах степень минерализации составляла от 37,5% до 54,3%, тогда как в опытных группах - от 88,0% до 98,6%.
Полученные результаты обосновывают целесообразность использования данной методики с целью стимуляции процесса перестройки аллотрансплантатов.
Пример конкретного исполнения дан в виде выписки из истории болезни.
Больной Н., ИБ №235654, 47 лет поступил ФГУЗ «Нижегородский НИИТО» по поводу закрытого оскольчатого перелома левой пяточной кости со смещением. За сутки до предполагаемой операции аллотрансплантат губчатой кости, консервированный в 0,5% растворе формалина, промыли в стерильном физиологическом растворе, после чего поместили в стерильный раствор гепарина, содержащий 25000 ЕД (5 ампул 5 мл раствора гепарина по 5000 ЕД разводят до 100 мл стерильным физиологическим раствором), и поместили на сутки в холодильник при температуре +4°C. Через сутки данный аллотрансплантат использован с целью замещения им дефекта пяточной кости. Послеоперационное течение гладкое, рана зажила первичным натяжением.
При контрольном осмотре через 2 месяца при рентгенологическом исследовании отмечалась однородная структура костной ткани в зоне перелома, что свидетельствовало о свершившейся консолидации.
Техническим результатом применения предлагаемого способа является сокращение сроков реабилитационного периода, восстановления объема движений в суставах и опорной нагрузки на травмированные конечности пациента.