СПОСОБ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ЗАМЕДЛЕННОЙ КОНСОЛИДАЦИИ КОСТНОЙ ТКАНИ ПРИ ВНЕОЧАГОВОМ ОСТЕОСИНТЕЗЕ Российский патент 2013 года по МПК G01N33/533 

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

Метод внеочагового чрескостного остеосинтеза - комплексная система лечения ортопедо-травматологических больных, состоящая из многочисленных и высокоэффективных методик, позволяющих радикально изменять принципы восстановления повреждений и заболеваний разных сегментов опорно-двигательной системы, например позвоночника, нижней челюсти, длинных трубчатых костей (Девятов А.А. Чрескостный остеосинтез. - Кишинев: Штиница, 1990. - 320 с.). Метод уникален тем, что позволяет существенно ускорить сроки реабилитации больного и, как следствие, снизить материальные затраты на лечение. В ряде случаев, при использовании данной технологии, как и в лечении повреждений костной ткани в целом, при чрескостном остеосинтезе встречаются осложнения, приводящие к значительному увеличению сроков стационарного лечения. Одним из таких осложнений является замедленная консолидация костной ткани (Бердюгина О.В. Иммунологический мониторинг замедленного остеогенеза [Текст] / О.В.Бердюгина // Медицинская иммунология. - 2008. - Т.10. №4-5. - С.371-378). Появление подобного осложнения ставит под вопрос целесообразность использования широко зарекомендовавшего себя метода восстановления.

Используемые в настоящее время для оценки характера остеогенеза рентгенологические и морфологические методы не позволяют прогнозировать течение консолидации костной ткани и оценить состояние костного регенерата в период его формирования (в сроки до 1 месяца после операции) (Рейнберг С.А. Рентгендиагностика заболеваний костей и суставов. - М.: Медгиз, 1955. - 306 с.). Клинико-лабораторные исследования (общий анализ крови, определение основных биохимических констант, электролиты) отражают состояние функциональных систем организма, не связанных с костной тканью, что также не позволяет оценивать динамику остеогенеза. Вместе с тем, проблема ранней диагностики и прогнозирования замедленной консолидации остается весьма актуальной на сегодняшний день. Исследования последних лет показывают, что среди большого количества лабораторных показателей, используемых в настоящее время, наиболее информативными являются иммунологические тесты, которые могут быть использованы в оценке характера консолидации костной ткани при внеочаговом чрескостном остеосинтезе. Установлено также, что нарушение иммунологической реактивности становится одной из причин изменения характера остеогенеза и замедленного формирования костной ткани (Матчин А.А., Смолягин А.И., Лебедянцев В.В. Показатели естественного иммунитета у больных с переломами нижней челюсти // Стоматология. - 1985. - №3. - С.40-42).

Известен способ оценки регенерации костной ткани при удлинении костей (А.с. №1800364, МПК G01N 33/48), согласно которому в периферической крови больного определяют количество моноцитов и лимфоцитов до операции и перед началом дистракции, сравнивают эти показатели и при снижении и повышении первого и второго показателей относительно исходного уровня оценивают регенерацию нарушенной, а при разнонаправленном изменении этих показателей относительно друг друга или одного из показателей при сохранении другого на уровне исходного оценивают регенерацию не нарушенной.

Однако данный способ обладает рядом недостатков. В частности, при использовании данного способа информация о замедленной консолидации может быть получена только перед началом дистракции, то есть через 2 недели после проведения операции. Во-вторых, для прогнозирования необходимо проведение неоднократного исследования крови, что является травмирующим для пациента и повышает риск заражения компонентами крови для исследователя. В-третьих, полученный результат позволяет прогнозировать замедленную консолидацию только при дистракционном остеогенезе, тогда как в ряде случаев лечение проводится также и в условиях стабильного остеосинтеза.

Наиболее близким к предлагаемому является способ прогнозирования замедленной консолидации костной ткани из статьи Бердюгиной О.В. (Бердюгина О.В. Иммунологический мониторинг нарушений регенерации костной ткани [Текст] / О.В.Бердюгина // Травматология и ортопедия России. - 2006. - №3(41). - С.62-67). Согласно критериям, указанным в статье на стр.64-65 в табл.2, известно, что на 3 сутки после операции при значении показателя CD3+ 45% и менее прогнозируют замедленную консолидацию костной ткани при внеочаговом остеосинтезе, а при значении показателя CD3+ 46,0-70,0% прогнозируют нормальное течение консолидации костной ткани; при значении показателя CD19+ на 10 сутки 4% и менее прогнозируют замедленную консолидацию костной ткани, а при значении 5,0-12,0% прогнозируют нормальное течение консолидации костной ткани. Недостатком данного способа является послеоперационное прогнозирование, что уже не может существенно повлиять на результат лечения, а также изменить тактику ведения больного для достижения наилучшего результата лечения.

Технический результат - дооперационное прогнозирование характера консолидации костной ткани в лечении устройством внешней фиксации решается следующим образом.

До операции любого вида чрескостного остеосинтеза определяют количество CD3+ и CD19+-лимфоцитов, рассчитывают индекс отношения количества CD3+-лимфоцитов к CD19+-лимфоцитам и при значении этого отношения более 6,6 единиц прогнозируют замедленную консолидацию костной ткани в послеоперационном периоде, а при значении 6,6 единиц и менее прогнозируют нормальное течение остеогенеза.

Прогностический критерий авторами выделен на основании теории Байеса, которая характеризует поэтапный оптимальный выбор величины лабораторного показателя, позволяющего отнести больного с разным характером консолидации костной ткани к соответствующей группе больных. Исследования были проведены у 274 пациентов с повреждениями опорно-двигательного аппарата, из них: 136 - с переломами нижней челюсти до и после стабильного остеосинтеза в условиях фиксации устройством внешней фиксации (из них замедленная консолидация отмечалась у 17 больных), 27 - с восстановлением длинных трубчатых костей при использовании метода Илизарова (из них замедленная консолидация отмечалась у 11 больных), 111 больных с переломами позвоночника в ходе остеосинтеза аппаратом внешней фиксации (из них замедленная консолидация отмечалась у 16 больных).

Из 54 изученных определяемых и расчетных иммунологических показателей, так как они, по мнению ряда авторов, являются наиболее информативными, был выбран тот, который наилучшим образом позволяет оценивать характер остеогенеза на дооперационном этапе. Коэффициент детерминации на обучающей выборке составил 92,7%, точность распознавания на независимой от данного исследования тестовой выборке (118 человек) - 93,2%.

В сравнении с прототипом предлагаемый способ позволяет прогнозировать замедленную консолидацию костной ткани до операции, что дает возможность своевременно (еще до оперативного вмешательства) назначить медикаментозную терапию (препараты, улучшающие местный и системный кровоток, создание депо кальция и др.) для снижения риска возникновения замедленной консолидации, а также дает возможность предотвратить ее возникновение. Кроме того, прогнозирование на дооперационном этапе позволяет на основании полученных данных изменить тактику лечения и использовать, например, накостную или внутрикостную фиксацию сегментов скелета, что позволит улучшить исход лечения и снизить сроки пребывания больного на стационарном лечении.

Методика иммунологического исследования крови апробирована в лабораторном отделении Государственного учреждения здравоохранения «Свердловская областная клиническая больница №1» в лечении больных с повреждениями и заболеваниями лицевого скелета, длинных трубчатых костей и в реанимационном и нейрохирургическом отделении Государственного областного учреждения здравоохранения «Свердловский областной клинический психоневрологический госпиталь для ветеранов войн» в лечении больных с повреждениями и заболеваниями позвоночника. Способ осуществляется следующим образом.

Определение количества CD3+ и CD19+ лимфоцитов проводят стандартным иммуноцитохимическим методом (Тотолян А.А. Стандартизация методов иммунофенотипирования клеток крови и костного мозга человека [Текст]: Часть 1. Доаналитический этап: Часть 2. Метод непрямой иммунофлюоресценции / А.А.Тотолян, И.А.Балдуева, Л.Н.Бунова [и др.] // Клин. лаб. диагностика. - М.: Медицина, 2001. - №8. - С.31-38) или с использованием любого типа проточного цитофлюориметра (например, FC-500 фирмы Beckman Coulter) и панелей моноклональных антител этого же производителя с последующим расчетом соотношения CD45+CD3+ к CD45+CD19+ клеткам. При значении этого отношения более 6,6 единиц прогнозируют замедленную консолидацию костной ткани в послеоперационном периоде, а при значении 6,6 единиц и менее прогнозируют нормальное течение остеогенеза. Методика окрашивания клеток флюоресцентными красителями с последующим лизисом эритроцитов занимает не более 1 часа, идентификация на приборе не более 5-10 минут, что позволяет в максимально короткие сроки прогнозировать нарушение остеогенеза на дооперационном этапе наблюдения.

Таблица СРАВНЕНИЕ ПРОГНОЗА ПО ПРОТОТИПУ И ПРЕДЛАГАЕМОМУ СПОСОБУ №№ истории
болезни Лабораторные данные Прогноз
по прототипу Прогноз
по предлагаемому способу Экспертное
заключение Больной Ф. (ИБ №30247) по прототипу       3 сутки Ds: перелом CD3+лимфоциты - 52%       нижней 10 сутки нормальное     челюсти CD19+лимфоциты - 7%       по предлагаемому методу   нормальное нормальное до операции   CD3+/CD19+ - 5 ед.   Сращение наступило через 23 дня после остеосинтеза Больной А. (ИБ №92893) по прототипу       3 сутки Ds: CD3+лимфоциты - 41%       оскольчатый 10 сутки замедленное     перелом L 4 CD19+лимфоциты - 2%     позвонка по предлагаемому методу   замедленное замедленное до операции   CD3+/CD19+ - 7,2 ед   Сращение наступило через 8 месяцев после остеосинтеза Больная М. (ИБ №28510) по прототипу       3 сутки Ds: CD3+лимфоциты - 10%       несросшийся 10 сутки замедленное     перелом CD19+лимфоциты - 3%     нижней по предлагаемому методу       челюсти до операции   нормальное нормальное   CD3+/CD19+ - 4,3 ед.   Сращение наступило через 24 дня после остеосинтеза Больной К. (ИБ №17381) по прототипу       3 сутки Ds: CD3+лимфоциты - 67%       несросшийся 10 сутки нормальное     перелом CD19+лимфоциты - 9%     нижней челюсти по предлагаемому методу   замедленное замедленное до операции   CD3+/CD19+ - 6,9 ед.   Сращение наступило через 36 дней после остеосинтеза Больной П. (ИБ №18259) Ds: по прототипу       3 сутки хронический CD3+лимфоциты - 49%       остеомиелит 10 сутки нормальное     правой CD19+лимфоциты - 7%       большеберцовой кости, по предлагаемому методу   нормальное нормальное до операции свищевая CD3+/CD19+ - 6,1 ед.   форма         Сращение наступило через 68 дней после остеосинтеза

Совпадение прогноза и результата: по прототипу - 84,3%, по способу - 92,7%.

Как видно из таблицы, увеличивается надежность прогнозирования. Исходя из существа способа нет препятствий для его использования в прогнозировании замедленной консолидации костной ткани при внеочаговом остеосинтезе других сегментов опорно-двигательного аппарата (таз, кисть, бедро, плечо, предплечье).

Изобретение относится к медицине, а именно к травматологии и ортопедии, и может быть использовано для прогнозирования замедленной консолидации костной ткани при внеочаговом остеосинтезе. Для этого до операции в крови определяют количество CD3+лимфоцитов и CD19+лимфоцитов и последующим расчетом индекса отношения CD3+-лимфоциты/CD19+-лимфоциты. При значении этого отношения более 6,6 единиц прогнозируют замедленную консолидацию костной ткани в послеоперационном периоде, а при значении 6,6 единиц и менее прогнозируют нормальное течение остеогенеза. Использование данного способа позволяет проводить дооперационное прогнозирование характера консолидации костной ткани. 5 пр.

Способ прогнозирования замедленной консолидации костной ткани при внеочаговом остеосинтезе, включающий лабораторное исследование крови с определением количества CD3+-H CD19+-лимфоцитов, отличающийся тем, что его проводят до операции и определяют индекс отношения количества CD3+-лимфоцитов к CD19+-лимфоцитам и при значении этого отношения более 6,6 единиц прогнозируют замедленную консолидацию костной ткани в послеоперационном периоде, а при значении 6,6 единиц и менее прогнозируют нормальное течение остеогенеза.