СПОСОБ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ СИНДРОМА ИМПЛАНТАЦИИ КОСТНОГО ЦЕМЕНТА Российский патент 2008 года по МПК G01N33/49 

Изобретение относится к области медицины, в частности к анестезиологии и реаниматологии.

Благодаря внедрению в клиническую травматологию и ортопедию новых эффективных диагностических и лечебных технологий в последнее время отмечается увеличение числа оперативных вмешательств на крупных суставах нижней конечности (эндопротезирование тазобедренного и коленного суставов). Подобные операции характеризуются высокой травматичностью, относительно большой продолжительностью. Кроме этого, в ряде клинических ситуаций (возраст более 60 лет, выраженный остеопороз) оперирующими хирургами предлагается вариант так называемого цементного эндопротезирования, то есть использование современного «костного цемента» на основе метилметакрилата с целью фиксации элементов эндопротеза к костными структурами пациента в отличие от варианта бесцементного протезирования.

В процессе формирования соединения костных структур и костного цемента у пациента развивается специфический синдром имплантации костного цемента (СИКЦ). Последний включает в себя ряд клинико-лабораторных симптомов, определяемых действием метилметакрилата вследствие его резорбции в системный кровоток под давлением в процессе нагнетания в костно-мозговой канал: 1) нарушения звеньев системы гемостаза с развитием предтромботического состояния, 2) феномен жировой эмболии, 3) специфическая химическая травма с развитием острой экзогенной интоксикации, 4) клинические и лабораторные признаки органных поражений (острое повреждение легких, острый инфаркт миокарда и т.д.). Клинически это проявляется артериальной гипотензией, тахикардиальным синдромом, артериальной гипоксемией вследствие острого повреждения легких. В периоперационный период СИКЦ приводит к серьезным нарушениям системы микроциркуляции и гемостаза, что выглядит как острый инфаркт миокарда, тромбоэмболия легочной артерии, инфаркт-пневмония, нарушения сердечного ритма и т.д. и является потенциально опасным для пациента.

Система гемостаза во время СИКЦ подвержена сложным воздействиям, которые приводят к нарушениям микроциркуляции, тромбозам и коагулопатическим кровотечениям. Сложность интраоперационной диагностики, профилактики и коррекции данных нарушений при развитии СИКЦ обусловлена тем, что оценка состояния гемостаза во время операции сопряжена с определенными трудностями технического и методологического характера. Анализ получаемых результатов можно провести, как правило, только после завершения операции, вследствие чего исключается возможность своевременного проведения патогенетически обоснованной коррекции. Исходя из этого, в последние годы активно разрабатываются методы экспресс-диагностики нарушений гемостаза, некоторые из которых успешно используются в клинической практике.

Известен способ диагностики синдрома жировой эмболии при тяжелой сочетанной травме. Суть способа заключается в оценке клинических проявлений синдрома жировой эмболии на основе: анамнеза (наличие переломов длинных трубчатых костей и травматического шока), немотивированной тахикардии, гипертермии в первые сутки травма, наличие пятен геморрагических кровоизлияний на конъюнктиве, перегрузки правых отделов по данным ЭКГ и рентгенологической картины органов грудной клетки (билатеральные инфильтраты) (Цыбуляк Г.Н. Лечение тяжелых и сочетанных повреждений, Санкт-Петербург, 1995. С.102).

Недостатком этого способа является отсутствие специфичности для всех приведенных признаков: тахикардия может обуславливаться травматическим шоком и гиповолемией, гипертермия - резорбцией гематом мягких тканей из области переломов, геморрагические кровоизлияние на конъюнктиве - травматическим повреждением головного мозга и т.д. Описанные признаки распространяются только на эпизоды жировой эмболии, ассоциированные с тяжелой сочетанной травмой, хотя известны и другие причины этого критического состояния: синдром имплантации костного цемента, липосакция и т.д. Кроме того, клинико-лабораторные признаки аналога не имеют эффекта прогноза, то есть развитие их происходит уже при случившемся эпизоде жировой эмболии.

Известен способ диагностики повреждения системы гемостаза у больных с циркуляторным шоком. Суть способа состоит в следующем: путем экспресс-гемовискозиметрии определяют период реакции r, интенсивность спонтанной агрегации тромбоцитов Ar, константу тромбина к, максимальную амплитуду МА, время формирования фибрин-тромбоцитарной структуры сгустка Т, суммарный показатель ретракции и спонтанного лизиса сгустка ФА. При определенных значениях показателей инструментальной оценки гемостаза диагносцируют фазу шока (компенсированную, декомпенсированную). (Шипаков В.Е., Тютрин И.И., Шписман М.Н., Кныш А.С. Способ диагностики повреждения системы гемостаза у больных с циркуляторным шоком. Патент №2151401, индекс МПК G01N 33/86, заявка №98114538/14 от 16.07.1998).

Недостатком способа является ограниченность использования данного метода у больных с циркуляторным (травматическим) шоком, тогда как у больных с синдромом имплантации шок является редким осложнением, нехарактерным для данной категории операций, кроме этого диагностика стадии шока и расстройств гемостаза не обладает прогностической ценностью.

Наиболее близким к заявляемому является способ диагностики синдрома имплантации костного цемента путем исследования сыворотки крови больных и определения метаболитов и мономеров полимерного метилметакрилата (Мамаева Е.Г. Роль мономера метилметакрилата в развитии синдрома имплантации костного цемента при эндопротезировании // Вестник хирургии им. Грекова. - 2002. - Т.161. - №3. - С.114-117).

Недостатком этого способа является окончательно неустановленная роль мономеров костного цемента в развитии синдрома имплантации костного цемента, отсутствие клинических способов определения мономеров, а также отсутствие связи между количеством мономеров в крови и тяжестью синдрома имплантации.

Задача изобретения состоит в раннем доклиническом прогнозировании вероятности развития синдрома имплантации костного цемента.

Поставленная задача достигается тем, что у больного при проведении операций по цементному эндопротезированию крупных суставов нижней конечности исследуют венозную кровь в количестве 3 мл и проводят экспресс-гемовискозиметрию до введения цемента, и принимают их за исходные показатели и через 5 минут от начала введения цемента, и при увеличении интенсивности спонтанной агрегации тромбоцитов (Ar) не менее 50% от исходного, уменьшении времени начала образования сгустка (r) не менее 60% от исходного, снижении константы тромбина (k) не менее 40% от исходного, уменьшении фибринолитической активности (F) не менее 30% от исходного в сочетании со снижением насыщения гемоглобина кислородом до 90% прогнозируют высокую вероятность развития синдрома имплантации костного цемента.

Новизна способа:

1. Исследование проводят на двух этапах: исходные данные при поступлении больного в операционную и спустя 5 минут после начала нагнетания цемента - полиметилметакрилата - в костно-мозговой канал. Исходные данные принимают за индивидуальную для данного пациента норму гемовискозиметрии, 5 минут с момента начала нагнетания полиметилметакрилата - исследование производят на пике действия синдрома имплантации костного цемента.

2. Для исследования выбирают метод гемовискозиметрии как способ мониторирования функционального состояния основных звеньев системы гемостаза с целью получения наиболее быстрой картины нарушений в режиме реального времени.

3. Увеличение интенсивности спонтанной агрегации тромбоцитов (Ar) не менее 50% от исходного свидетельствует о первичном нарушение сосудисто-тромбоцитарного звена гемостаза как основы для гемостазиологических нарушений при развитии синдрома имплантации.

4. Уменьшение времени начала образования сгустка (г) не менее 60% от исходного свидетельствует о преобладании гиперкоагуляционного состояние системы гемостаза.

5. Снижение константы тромбина (k) не менее 40% от исходного свидетельствует о вторичном нарушении ферментативно-коагуляционного звена.

6. Уменьшение фибринолитической активности (F) не менее 30% от исходного определяет угнетение фибринолиза, что также является диагностическим признаком гиперкоагуляционного синдрома.

7. Совместно с исследованием основных звеньев системы гемостаза проводят мониторирование насыщения гемоглобина кислородом с целью верификации наиболее частого осложнения синдрома имплантации костного цемента - острого повреждения легких. Диагностическая значимость этого показателя начинается с 90%.

Сущность способа заключается в следующем. При поступлении в операционную больному проводят исследование насыщения гемоглобина кислородом и определяют показатели функционального состояния системы гемостаза с использованием экспресс-гемовискозиметрии (АРП «Меднорд», г.Томск) путем исследования 3 мл венозной крови. Через 5 минут после имплантации цемента, то есть нагнетания массы под давлением в костномозговой канал бедренной или большеберцовой кости повторно исследуют показатели экспресс-гемовискозиметрии в 3 мл венозной крови и при увеличении интенсивности спонтанной агрегации тромбоцитов (Ar) не менее 50% от исходного, уменьшении времени начала образования сгустка (r) не менее 60% от исходного, снижении константы тромбина (k) не менее 40% от исходного, уменьшении фибринолитической активности (F) не менее 30% от исходного, снижении насыщение гемоглобина кислородом до 90% прогнозируют высокую вероятность развития СИКЦ.

Увеличение интенсивности спонтанной агрегации тромбоцитов (Ar) характеризует повреждение первичного сосудисто-тромбоцитарного звена гемостаза, увеличение его не менее 50% от исходных показателей является признаком инициации свертывания крови и развития предтромботического состояния. Уменьшение времени начала образования сгустка (r) подтверждает инициацию свертывания крови. Снижение константы тромбина (k) - ускорение образования тромбина и ускорение вторичного гемостаза - ферментативно-коагуляционного звена, что характеризует переход предтромботического состояния в клинически значимую фазу, что приводит к вероятной эмболической картине в легких. Уменьшение фибринолитической активности (F) не менее 30% от исходного определяет угнетение системы фибринолиза, что подтверждает усиление второй фазы свертывания. Последний компонент - острое повреждение легких - подтверждается снижением сатурации до 90%.

Пример 1. Больная А., 61 год, № истории болезни 1234, поступила в операционную с диагнозом: деформирующий остеоартроз левого тазобедренного сустава. Оперативное вмешательство в объеме тотального цементного эндопротезирования левого тазобедренного сустава. Выбор обезболивания: комбинированная спинномозговая анестезия. В процессе операции выполнен мониторинг насыщения гемоглобина кислородом и экспресс-гемовискозиметрических показателей.

Таблица 1Динамика показателей насыщения гемоглобина кислородом и экспресс-гемовискозиметрииПоказательИсходные данныеПоказатели через 5 минут после начала имплантации костного цементаНасыщение кислородом, %9995Спонтанная агрегация тромбоцитов (Ar), отн.ед.-4-5Время начала образования сгустка (r), мин.76Константа тромбина (k), мин.54Фибринолитическая активности (F), %2019

Определено, что в процессе мониторинга и в момент нагнетания цемента значимых диагностически изменений не произошло, показатели экспресс-гемовискозиметрии изменялись в пределах допустимого уровня в сравнении с исходными показателями (спонтанная агрегация тромбоцитов увеличилась на 25% от исходного, время начала образования сгустка уменьшилось на 15% от исходного, константа тромбина снизилась на 20% от исходного, фибринолитическая активность уменьшилась на 5% от исходного). Послеоперационный период протекал без осложнений, проявлений СИКЦ не отмечено.

Пример 2. Больной Б., 63 год, № истории болезни 1301, поступил в операционную с диагнозом: ревматоидный полиартрит с поражением суставов нижних конечностей, осложненный анкилозом левого коленного сустава. Оперативное вмешательство в объеме тотального цементного эндопротезирования левого коленного сустава. Выбор обезболивания: комбинированная спинномозговая анестезия. В процессе операции выполнен мониторинг насыщения гемоглобина кислородом и экспресс-гемовискозиметрических показателей.

Таблица 2Динамика показателей насыщения гемоглобина кислородом и экспресс-гемовискозиметрииПоказательИсходные данныеПоказатели через 5 минут после начала имплантации костного цементаНасыщение кислородом, %9990Интенсивность спонтанной агрегации тромбоцитов (Ar), отн.ед.-4-9Время начала образования сгустка (r), мин.72,5Константа тромбина (k), мин.63Фибринолитическая активность (F), %2012

В момент нагнетания цемента отмечены диагностически значимые изменения по показателям экспресс-гемовискозиметрии и насыщения гемоглобина кислородом: увеличение интенсивности спонтанной агрегации тромбоцитов (Ar) на 125% от исходного, уменьшение времени начала образования сгустка (r) на 65% от исходного, снижение константы тромбина (k) на 50% от исходного, уменьшение фибринолитической активности (F) на 40% от исходного в сочетании со снижением насыщения гемоглобина кислородом до 90%. Предположена высокая степень вероятности развития синдрома имплантации костного цемента. В ответ на изменения проведена коррекция терапии: добавлена инфузия препаратов гидрокисэтилкрахмала, введен пентоксифиллин, добавлена инфузия дофамина. Послеоперационный период протекал без осложнений, по клинико-лабораторным признакам СИКЦ не развивается. Больной переведен в общее отделение на 2 сутки после операции.

Результаты. При проведении стандартной терапии синдрома имплантации костного цемента без учета гемостазиологических нарушений или диагностика нарушений системы гемостаза в послеоперационном период по стандартным биохимическим тестам отметили острое нарушение коронарного кровообращения в 12% случаев, у 5 больных - острый инфаркт миокарда. Периоперационный период осложнился тромбоэмболическими осложнениями в 9% случаев. Проведение интенсивной терапии синдрома имплантации костного цемента с учетом диагностики гемостазиологической составляющей позволило полностью нивелировать проявления: за период использования метода не отметили острых инфарктов миокарда в послеоперационном периоде, отметили единичные случаи тромбоэмболических осложнений.

Изобретение относится к области медицины, в частности к анестезиологии и реаниматологии, и может быть использовано для прогнозирования синдрома имплантации костного цемента. Сущность способа: у больного во время проведения операции цементного эндопротезирования крупных суставов нижней конечности исследуют венозную кровь в количестве 3 мл. Ппроводят экспресс-гемовискозиметрию до введения цемента и принимают их за исходные показатели и через 5 минут от начала введения цемента. При увеличении интенсивности спонтанной агрегации тромбоцитов (Ar) на 50%, уменьшении времени начала образования сгустка (r) на 60%, снижении константы тромбина (k) на 40%, уменьшении фибринолитической активности (F) на 30% от исходного в сочетании со снижением насыщения гемоглобина кислородом до 90% прогнозируют высокую вероятность развития синдрома имплантации костного цемента. Использование способа обеспечивает раннее доклиническое прогнозирование вероятности развития синдрома имплантации костного цемента, с целью дальнейшего назначения методов профилактического лечения. 2 табл.

Способ прогнозирования синдрома имплантации костного цемента путем исследования биохимических показателей в крови, отличающийся тем, что при проведении операций по цементному эндопротезированию крупных суставов нижней конечности исследуют венозную кровь в количестве 3 мл, проводят экспресс-гемовискозиметрию до введения цемента, и принимают их за исходные показатели, и через 5 мин от начала введения цемента, и при увеличении интенсивности спонтанной агрегации тромбоцитов (Ar) не менее 50% от исходного, уменьшении времени начала образования сгустка (r) не менее 60% от исходного, снижении константы тромбина (k) не менее 40% от исходного, уменьшении фибринолитической активности (F) не менее 30% от исходного в сочетании со снижением насыщения гемоглобина кислородом до 90% прогнозируют высокую вероятность развития синдрома имплантации костного цемента.