Реферат: Національна академія медичних наук україни державна установа “інститут травматології та ортопедії намн україни” На здобуття Державної премії України в галузі науки І техніки реферат

НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ МЕДИЧНИХ НАУК УКРАЇНИ


ДЕРЖАВНА УСТАНОВА

“ІНСТИТУТ ТРАВМАТОЛОГІЇ ТА ОРТОПЕДІЇ НАМН УКРАЇНИ”


На здобуття Державної премії України в галузі науки і техніки

РЕФЕРАТ

“ДІАГНОСТИКА, ЛІКУВАННЯ ТА ПРОФІЛАКТИКА РОЗЛАДІВ РЕПАРАТИВНОЇ РЕГЕНЕРАЦІЇ ПРИ УРАЖЕННЯХ

ОПОРНО-РУХОВОГО АПАРАТУ ЛЮДИНИ”


КИЇВ – 2011 р.


Державна установа

«Інститут травматології та ортопедії НАМН України»

“Діагностика, лікування та профілактика розладів репаративної регенерації при ураженнях опорно-рухового апарату людини”


^ АВТОРСЬКИЙ КОЛЕКТИВ:


Апуховська

Лариса

Іванівна

Кандидат біологічних наук, старший науковий співробітник, провідний науковий співробітник лабораторії медичної біохімії Інституту біохімії ім. О.В. Палладіна НАН України

Бруско

Антон

Тимофійович

Доктор медичних наук, професор, керівник відділу патоморфології з експериментально-біологічним відділенням ДУ ”Інститут травматології та ортопедії НАМН України”

Герасименко

Сергій

Іванович

Доктор медичних наук, професор, заступник директора з науково-лікувальної роботи ДУ „Інститут травматології та ортопедії НАМН України”

Грицай

Микола Павлович

Доктор медичних наук, професор, керівник відділу кістково-гнійної хірургії ДУ ”Інститут травматології та ортопедії НАМН України”

Івченко

Дмитро

Валерійович

Доктор медичних наук, доцент, професор кафедри травматології та ортопедії ДЗ “Луганський Державний медичний університет” МОЗ України

Калашніков

Андрій

Валерійович

Доктор медичних наук, професор, завідувач науково- організаційного методичного відділу ДУ ”Інститут травматології та ортопедії НАМН України”

Лябах

Андрій

Петрович

Доктор медичних наук, професор, провідний науковий співробітник відділу патології стопи та складного протезування ДУ „Інститут травматології та ортопедії НАМН України”

Полулях

Михайло

Васильович

Доктор медичних наук, професор, головний науковий співробітник відділу захворювань суглобів у дорослих ДУ „Інститут травматології та ортопедії НАМН України”

Філіппенко

Володимир

Акімович

Доктор медичних наук, професор, завідувач відділенням патології суглобів ДУ „Інститут патології хребта та суглобів ім. проф. М. І. Ситенка НАМН України”



Актуальність В нозологічній структурі первинної інвалідності дорослого населення у 2009 році травми усіх локалізацій посідають третє (11 %), а у працездатному віці − друге місце, хвороби кістково-м’язової системи– четверте (9,2 %) місце. Втрати трудового потенціалу України в розрахунку на потенційно не прожиті роки від травм займають перше місце серед усіх причин у віці 16-59 років. Розлади репаративного остеогенезу (РРО) - сповільнена консолідація (СК) кісткових уламків та несправжні суглоби (НС) супроводжують 5% випадків усіх переломів у США, а в м. Києві складають 15 % випадків первинної інвалідності у хворих після переломів кісток кінцівок.

Незважаючи на суттєві успіхи в діагностиці й лікуванні хвороб суглобів, появу інноваційних фармакотерапевтичних методів, у тому числі хондропротекторної терапії, біологічних препаратів, ця патологія залишається однією з провідних причин передчасної втрати працездатності, інвалідності, а також передчасної смертності в більшості розвинених країн світу. Рішенням ВООЗ у 2000 р. організована міжнародна декада, присвячена кістково-суглобовим захворюванням, в першу чергу ревматоїдному артриту (РА), анкілозивному сподиліту (АС) та діабетичній артропатії. За тяжкістю ураження суглобів ревматоїдний артрит (РА) не має собі рівних серед інших захворювань опорно-рухової системи. Порушення ходи і, відповідно, мобільності хворого на РА відносяться до основних факторів, що обмежують нормальну життєдіяльність. Ураження колінних суглобів відмічається у 65-70% випадків і є найбільш поширеною причиною втрати працездатності внаслідок ураження опорно-рухової системи і супроводжується деформаціями та контрактурами з розвитком дискордантних положень всієї нижньої кінцівки, які приводять до часткової або повної втрати функції кінцівки. Внаслідок цього хворі втрачають не тільки працездатність, але і можливість самообслуговування і, таким чином, стають тяжкими інвалідами. Так, після 3-х років тривалості РА працездатність втрачають до 50% хворих. Рівень інвалідності у хворих на анкілозивний спондиліт (АС) становить 50-66 %, причому найбільш несприятливим по відношенню до розвитку інвалідності є швидко прогресуючий перебіг захворювання, при якому до 90% хворих стають інвалідами. Патологічний процес при АС охоплює не тільки клубово-крижові суглоби та хребтовий стовп. Більше ніж у половини хворих на АС у запальний процес залучаються периферичні суглоби, у третини хворих розвиваються порушення у кульшових і плечових суглобах. Рання діагностика та своєчасне лікування сприяє ремісії і запобігти розвитку деформацій опорно-рухового апарату, анкілозуванню суглобів та інвалідності хворих. Симптоматика дорентгенологічної та гострої стадій діабетичної артропатії подібна клінічній картині гострого бактеріального артриту, внаслідок незнання практичними лікарями диференційних ознак ця подібність спричиняє не тільки діагностичну плутанину, але також спонукає до невиправданих дій – пункції, артротомії, резекції тощо. В більшій частині випадків подібна ілюзія має катастрофічні наслідки для кінцівки, як за тривалістю лікування вторинного остеомієліту, так і за значним відсотком високих ампутацій.

До основних методів оцінки перебігу репаративної регенерації кісткової тканини традиційно відносили дані клінічних та рентгенологічних досліджень. Проте, на підставі динаміки клінічного та рентгенологічного перебігу репаративного остеогенезу, не завжди можна визначити тактику патогенетичного лікування хворих із розладами репаративного остеогенезу та хондрогенезу. У зв`язку із цим впровадження нових сучасних апаратних, і не тільки, методів дослідження в травматології та ортопедії дозволяє отримати об`єктивні критерії, які дають змогу вже на ранньому етапі загоєння перелому оцінити стан репаративної регенерації, виявити його порушення та вчасно застосувати адекватні заходи корекції. У зв`язку з недосконалістю об’єктивної оцінки перебігу репаративних процесів у хворих із переломами кісток існуючі методи лікування не в повній мірі враховують етіопатогенез розладів репаративного остеогенезу. З цим повязане недостатнє, а часом, необґрунтоване призначення медикаментів хворим на остеопороз після переломів кісток.

Тому актуальним завданням є вивчення впливу різних концентрацій кальцію на його обмін в організмі та стан кісткової тканини, створення та застосування препаратів кальцію, яким властива підвищена здатність його до засвоєння. Актуальним є застосування нових біоматеріалів, які впливають на репаративний остеогенез при травмах та захворюваннях опорно-рухового апарату.

Метою проведених колективом авторів досліджень було обґрунтування, розробка та впровадження в клінічну практику новітніх медичних технологій діагностики, профілактики та корекції розладів репаративного остеогенезу у хворих із переломами кісток та захворюваннями суглобів, на підставі чого покращити результати лікування та знизити рівень інвалідності, що суттєво зменшить фінансові та матеріальні витрати держави.

Підгрунтям до розробки запропонованих технологій були новаторські авторські дослідження закономірностей перебігу та впливу функціонального навантаження, первинних та вторинних місцевих розладів кровопостачання, порушень структурно-функціонального стану кісткової тканини та її метаболізму на перебіг фізіологічної та репаративної регенерації кісткової тканини, закономірностей перебігу хвороб суглобів.

^ Наукова новизна результатів проведених комплексних досліджень

У результаті проведених комплексних фундаментальних експериментально-теоретичних та клінічних досліджень:

- обґрунтований та сформулюваний біологічний закон відповідності кількості та функції кісткової тканини, визначений механізм фізіологічної й патологічної перебудови кісткової тканини, біомеханічні умови розвитку та морфологічна сутність цих процесів. Доведено, що вплив функціонального навантаження на структурно-функціональну організацію кісток реалізується шляхом гідродинамічних ефектів пружних деформацій, які описані в кістках вперше та розглядаються як провідний фізіологічний механізм забезпечення нормального кровопостачання кісткової тканини;

- обгрунтований принципово новий підхід до корекції порушень структурно-функціонального стану кісткової тканини, заснований на забезпеченні організму вітаміном D та зниженні рекомендованої щоденної дози кальцію у препаратах;

- створена комплексна синдромологічна система оцінки стану репаративного остеогенезу при переломах кісток та їх наслідках;

- розроблена ефективна система модульного лікування наявних синдромокомплексів у хворих із розладами репаративної регенерації після переломів кісток;

- визначені нові клінічні критерії, предиктори та маркери хвороб суглобів, досліджений регенераторний потенціал кісткової тканини у хворих з системними захворюваннями сполучної тканини, розроблені показання та протипоказання до виконання синовектомії та ендопротезуваннясуглобів, розроблена технологія хірургічного лікування та післяопераційної реабілітації;

- визначений вплив на репаративний остеогенез та розроблена технологія застосування нових біоматеріалів (монокристалічний корунд, біологічний остеоапатит, легованого міддю та селеном, кальцій-фосфатна кераміка) в якості імплантаційного матеріалу при захворюваннях кісток та суглобів;

- досліджені особливості перебігу репаративних процеів при ішемічних ураженнях опорно-рухового апарату та аутотрансплантації суглобів на судинно-нервовій ніжці;

- розроблена система кістково-пластичного лікування хворих на хронічний остеомієліт з крайніми проявами розлідів репаративної регенерації.

Проведені фундаментальні теоретичні, морфологічні, експериментальні та клінічні дослідження також дозволили авторам:

- довести, що загоєння перелому кістки – складний біологічний процес, що залежить від впливу численних внутрішніх та зовнішніх факторів, насамперед – функціонального навантаження у процесі загоєння перелому;

- встановити, що головними етіопатогенетичними синдромами, які визначають перебіг репаративного остеогенезу є первинні та вторинні місцеві й реґіонарні гемодинамічні розлади (у 88,0 % хворих), а саме тяжкість, розповсюдженість, швидкість та повнота їх компенсації, біомеханічна невідповідність (87,7 %), порушення структурно-функціонального стану кісткової тканини (88,0 %) та гомеостазу (62,8 %);

- встановити, що в основі компенсаторного відновлення реґіонарного кровопостачання тканин після травми лежить перерозподільна рециркуляція кровотоку на усіх рівнях структурно-функціональної організації травмованого сегмента;

- показати, що від ступеня відновлення васкуляризації (оксигенації) на тих чи інших ділянках мозолі формується кісткова, фіброзна сполучна або хрящова тканини, кількісне співвідношення яких визначає розбіжності в типі та строках зрощення кісткових уламків;

- створити концепцію перерозподільного компенсаторного механізму відновлення кровопостачання після травм на різних рівнях структурно-функціональної організації опорно-рухової системи для цілеспрямованого впливу на репаративний остеогенез;

- розробити комплексну систему діагностики розладів репаративного остеогенезу та прогнозування перебігу загоювання переломів кісток, яка базується на даних основних (клінічні, рентгенологічні, сонографічні, допплерографічні) та додаткових (денситометричні, імунологічні, біохімічні, гістофізіологічні, термодіагностичні) ознаках перебігу репаративного остеогенезу при переломах кісток;

- довести, що показниками несприятливого перебігу репаративного остеогенезу у хворих із переломами кісток є зменшення коефіцієнту вмісту кальцій/фосфор у сироватці крові, підвищення рівня вільного оксипроліну і колагенолітичних ферментів (колагеназа, еластаза, катепсин В), зменшення рівня інгібіторів протеолізу (антиеластаза, 2-макроглобулін), зниження суспензійної стабільності та антиоксидантної активності, підвищення фібринолітичної активності крові, депресія супресорної ланки клітинного імунітету на фоні зменшення загальної кількості Т-лімфоцитів із одночасним підвищенням рівня циркулюючих імунних комплексів;

- вперше визначити головні чинники негативного впливу на репаративний остеогенез, виділити серед хворих із переломами кісток основні групи ризику виникнення порушень консолідації уламків;

- в експерименті вперше довести перевагу застосування малих доз кальцію в поєднанні з вітаміном D3 порівняно із вживанням високих доз кальцію;

- показати, що зміна метаболізму та структурно-функціонального стану кісткової тканини в експерименті відбувається на фоні зменшення змісту активних метаболітів вітаміну D, чинником якого є порушення обміну вітаміну D у результаті інгібіювання гідроксилазних ферментів у гепатоцитах;

- вперше запропонувати безапаратний спосіб діагностики порушень структурно-функціонального стану кісткової тканини та встановити розповсюдженість факторів виникнення цих порушень у хворих із розладами репаративного остеогенезу;

- вперше в експерименті довести, що біологічний остеоапатит, легований міддю та селеном, оптимізує процеси репаративної регенерації кістки, що сприяє активній проліферації остеогенних клітин, диференціюванню їх в остеобласти та формуванню кісткової тканини.

- довести тісний взаємозв’язок внутрішньокісткового та підфасціального тиску при трофічних розладах нижньої кінцівки;

- встановити, що в кістковому мозку хворих на анкілозивний спондиліт зростає активність регенеративного потенціалу клітин кісткового мозку;

- встановити, що ультразвукові сонографічні зміни у міжхребцевих дисках шийного та поперекового відділів хребтового стовпа, рукояткогрудинного суглоба та суглобах кінцівок відображають стадійність розвитку патологічного процесу;

- розробити алгоритм комплексного ортопедичного лікування хворих на анкілозивний спондиліт, який включає профілактичні заходи щодо формування деформацій опорно-рухового апарату на ранній стадії та оптимальні методи реконструктивно-відновних оперативних втручань на пізній стадії захворювання;

- уточнити особливості та характер деформацій колінного суглоба і кінцівки, які впливають на результати ендопротезування колінного суглоба: згинальні контрактури, анкілози колінного суглоба, остеопороз;

- визначити особливості анатомо-функціональних змін в тканинах колінного суглоба у хворих на РА, що потребують ендопротезування, які необхідно враховувати під час оперативного втручання;

- розробити систему підготовки до ендопротезування колінного суглоба, яка включає усунення згинальної контрактури колінного суглоба шляхом поетапних редресацій, тим самим зберегти суглобові кінці кісток від надлишкової резекції і попередити ускладнення з боку судинно-нервового пучка в післяопераційному періоді;

- удосконалити технології ендопротезування колінного суглоба з урахуванням особливостей патологічних змін в тканинах колінного суглоба шляхом застосування запропонованого доступу до колінного суглоба при тугорухомості та анкілозі, кісткової аутопластики при значних дефектах кісток, що утворюють колінний суглоб;

- обґрунтувати необхідність проведення скринінгового обстеження з визначення стану кісткової тканини та проведення відповідної медикаментозної корекції в передопераційному та післяопераційному періодах;

- розробити технологію оперативного лікування діабетичної артропатії стопи в гострому періоді патологічного процесу, спрямовану на тотальну синовектомію, видалення вільних кістково-хрящових фрагментів, артродез ураженого суглоба із застосуванням стабільної внутрішньої фіксації;

- виявити суттєву різницю величин остеогенної активності стромальних стовбурових клітин кісткового мозку хворих на ревматоїдний артрит залежно від місця забору матеріалу. Найнижчі показники регенераторного потенціалу виявлені в голівці стегнової кістки, більш високі – у міжвертлюговій ділянці, значно вищі – у вертлюговій западині;

- довести факт значного пригнічення остеогенної активності колонієутворюючих одиниць фібробластів кісткового мозку під дією загальних кортикостероїдних препаратів;

встановити наявність мікроорганізмів у рані в 70,0 % випадків оперативного лікування хворих на ревматоїдний артрит, серед яких абсолютну більшість (92,6 %) складали грампозитивні коки та корінеформні палички;

встановити, що перебудова та відновлення цілісності кістки після остеопластичних втручань відбувається на фоні вторинного імунодефіциту переважно клітинного типу та супроводжується циклічними змінами імунологічних показників, які носять хвилеподібний характер;

- встановити, що підвищення (в 2 і більше разів) активності лізосомальних ферментів у сироватці крові при хронічному остеомієліті є провідним патогенетичним механізмом посилення катаболічної фази метаболізму біополімерів кісткової тканини.

^ Практичне значення отриманих результатів.

Результати фундаментальних досліджень авторського колективу дозволили обґрунтувати та розробити нові підходи до удосконалення існуючих та створення нових ефективних методів управління процесами функціональної фізіологічної перебудови і ранньої діагностики, профілактики та комплексної корекції розладів репаративного остеогенезу, що сприяє скороченню строків та покращенню результатів лікування постраждалих із переломами кісток та захворюваннями суглобів.

Для вирішення проблеми ефективного лікування постраждалих з розладами репаративного остеогенезу при переломах кісток розроблена комплексна система діагностики розладів репаративного остеогенезу та прогнозування перебігу загоювання переломів кісток, яка базується на даних клінічного, рентгенологічного, сонографічного, допплерографічного, денситометричного, імунологічного, біохімічного, гістофізіологічного та термографічного досліджень. Встановлені головні етіопатогенетичні синдроми, які визначають перебіг репаративного остеогенезу: первинні та вторинні місцеві й реґіонарні гемодинамічні розлади (у 88,0 % хворих), біомеханічна невідповідність (87,7 %), порушення структурно-функціонального стану кісткової тканини (88,0 %) та гомеостазу (62,8 %). У результаті впровадження розробленої посиндромної технології діагностики та лікування хворих із розладами репаративного остеогенезу при сповільненій консолідації кісткових уламків добрі результати отримані у 80,0 % пацієнтів, задовільні – у 17,3 %, незадовільні – у 2,7 % в строки від 3,5 до 6,5 міс, при цьому зрощення кісткових відламків настало в усіх випадках. При лікуванні хворих із незрощеними переломами та несправжніми суглобами у 64,1 % отримано добрі, у 31,8 % - задовільні та у 3,1 % – незадовільні результати. Використання нового підходу до лікування хворих із несправжніми суглобами шийки стегнової кістки дозволило достовірно підвищити на 21,8 % кількість добрих та знизити на 14,3 % кількість незадовільних результатів лікування, при цьому скоротити строки лікування на 28,4 %.

Використання розробленого алгоритму диференційованого застосування блокуючого інтрамедулярного остеосинтезу та кісткової пластики при оперативному лікуванні хворих із розладами репаративного остеогенезу після діафізарних переломів нижньої кінцівки дозволило отримати 95,1% добрих та 4,9 % задовільних результатів лікування: зменшити в середньому на 25 % термін перебування хворого в стаціонарі, скоротити в середньому на 30 % терміни консолідації кісткових уламків та збільшити на 39,5 % кількість добрих результатів лікування.

Вперше розроблений за нашою участю клініко-аналітичний метод забезпечує ранню діагностику порушень структурно-функціонального стану кісткової тканини. Перевагами його є низька вартість обстеження (спосіб не передбачає проведення інструментальних досліджень), достатньо висока точність діагностики остеопорозу (92 %) та можливість широкого впровадження.

Доведена перевага застосування малих доз кальцію в поєднанні з вітаміном D3 порівняно із вживанням високих доз кальцію, запропоновані та отримані патенти на нові препарати для лікування порушень репаративної регенерації кісткової тканини та остеопорозу. Доведена їх клінічна ефективність.

Використання для пластики порожнин гідроксиапатиту, легованого міддю або легованого селеном, забезпечило у 84,2% випадків добрі результати лікування, а після видалення доброякісних пухлин кісток кінцівок – у 81,8% випадків. Незадовільних результатів не було. Вірогідних розходжень у результатах лікування патологічних осередків залежно від типу резекції не встановлено.

Розроблена система клініко-інструментальної діагностики та диференційований, патогенетично обґрунтований підхід до хірургічного втручання на різних стадіях перебігу ішемічного процесу у хворих з ішемічними контрактурами стопи дають можливість встановити показання до ампутації нижньої кінцівки та уникнути тривалого, багатоетапного та невиправданого з функціональної точки зору лікування. Застосування активної хірургічної тактики, виконання фасціотомії в комплексному лікуванні хворих із глибокими трофічними розладами нижньої кінцівки сприяло збереженню опороздатності уражених кінцівок більше ніж у 70 % випадків, дозволило уникнути високої ампутації нижньої кінцівки при важких ішемічних ураженнях нижньої кінцівки.

Запропоновані методи проектування коригуючих операцій на кістках стопи в поєднанні з внутрішньою фіксацією забезпечують кісткове зрощення протягом 4-5 тижнів, що на 50 % скорочує строки лікування у порівнянні із традиційними методиками.

Удосконалена методика ендопротезування ліктьового і колінного суглобів у хворих на ревматоїдний артрит та анкілозивний спондиліт.

Розроблена технологія підготовки хворих із значними згинальними контрактурами внаслідок ревматоїдного артриту до ендопротезування колінного суглоба із застосуванням черезкісткових апаратів та етапних гіпсових пов’язок.

Результати операцій з використанням розроблених нових типів ендопротезів кульшового суглоба з монокристалічним корундом в шарнірі за період 1998-2009 рр. показали, що добрі результати лікування були отримані у 93 % випадків. Монокристалічний корунд як матеріал з високою міцністю, достатньо низьким коефіцієнтом тертя має вагомі переваги перед існуючими світовими аналогами і може більш ефективно застосовуватись в якості імплантаційного матеріалу в парах тертя ендопротезів суглобів.

В результаті застосування нової технології кістково-пластичного лікування хворих на хронічний остеомієліт віддалені добрі та задовільні результати виявлені – відповідно у 93,9 та 97,1 %. Розробка системи діагностики, лікування хронічного остеомієліту та профілактичних заходів дозволило зменшити кількість незадовільних результатів у 7,7 разів (з 10,8 до 1,4 %), а добрих – відповідно збільшити в 1,5 разів.

З ініціативи та під керівництвом авторів роботи в Україні створено та впроваджено в практику охорони здоров’я ряд ефективних технологій діагностики та лікування розладів репаративної регенерації після переломів кісток та при захворюваннях суглобів, що плідно використовуються в більшості обласних та міських лікарень України. Впровадження новітніх розробок колективу авторів суттєво покращило ефективність лікування, скоротило строки лікування і реабілітації хворих, заощадило бюджетні кошти на їх лікування та соціальну підтримку.

Авторами роботи видано 38 монографій, захищено 55 дисертаційних робіт (12 докторських та 43 кандидатських), опубліковано 611 статей у провідних виданнях України, Росії, Європи, Північної Америки, зроблено 80 винаходів, захищених патентами та авторськими свідоцтвами.

Результати роботи висвітлені у численних доповідях на Всеукраїнських та міжнародних з’їздах, конференціях, симпозіумах. Автори роботи є дійсними членами міжнародних фахових співтовариств, регулярно виїздять з доповідями, лекціями та показовими операціями у країни Європи та Америки.

Таким чином, у результаті виконання роботи вирішена важлива медико-соціальна проблема лікування хворих з розладами репаративної регенерації при ураженнях опорно-рухового апарату людини. Наукові дослідження та розробки авторів визнані світовими товариствами фахівців з травматології та ортопедії, як важливі та корисні, мають велику перспективу.


Апуховська Лариса Іванівна _________________________


Бруско Антон Тимофійович __________________________


Герасименко Сергій Іванович __________________________


Грицай Микола Павлович __________________________


Івченко Дмитро Валерійович __________________________


Калашніков Андрій Валерійович __________________________


Лябах Андрій Петрович __________________________


Полулях Михайло Васильович __________________________


Філіппенко Володимир Акімович ___________________________