Кісткова пластика алотрансплантатами з кісткового банку при ревізійному ендопротезуванні кульшового суглоба

Васильчишин Я. М. *, Васюк В. Л., Процюк В. В. - Вищий державний навчальний заклад України «Буковинський державний медичний університет», Кафедра травматології та ортопедії, м. Чернівці * Шведсько-Український медичний центр Ангельхольм, м. Чернівці

Електронна версія
Журналу "Проблеми травматології та остеосинтезу"
Номер № 3 (17) 2019

З люб'язної згоди президента ВГО "Українська асоціація травматології та остеосинтезу" і головного редактора щоквартального науково-практичного журналу "Проблеми травматології та остеосинтезу" проф. Калашнікова Андрія Валерійовича.

УДК : 614.2:616.71-089.843:346

КІСТКОВА ПЛАСТИКА АЛОТРАНСПЛАНТАТАМИ З КІСТКОВОГО БАНКУ ПРИ РЕВІЗІЙНОМУ ЕНДОПРОТЕЗУВАННІ КУЛЬШОВОГО СУГЛОБА

Васильчишин Я. М. *, Васюк В. Л., Процюк В. В.
Вищий державний навчальний заклад України «Буковинський державний медичний університет», Кафедра травматології та ортопедії, м. Чернівці
* Шведсько-Український медичний центр Ангельхольм, м. Чернівці

Резюме. Метою роботи є покращення результатів первинного та ревізійного ендопротезування кульшового суглоба шляхом удосконалення технології заготівлі, обстеження та зберігання алотрансплантатів з голівок стегнових кісток з кісткового банку. Основним методом консервації донорської кістки є заморожування при температурі -70 ˚С, з наступним зберіганням при температурі -30 ˚С в ліофілізованому вигляді в пластмасових брикетах, з подальшим використанням протягом тривалого часу. Ортопедична клініка м. Ангельхольм (Швеція) керується директивами Нідерландського протоколу утворення кісткового банку із жовтня 2008 року на основі директиви 2004/23 / ЄС Європейського Парламенту та Ради Європи від 31 березня 2004 року щодо впровадження стандартів якості та безпеки для донорства, закупівлі, тестування, переробки, збереження та розповсюдження тканин і клітин людини (PbEU L 102). Враховуючи Наказ МОЗ України від 03.04.2017 №357 "Про затвердження суттєвих поправок до протоколів клінічних випробувань", даний закон дає можливість законодавчо узгодити нормативно-правову базу та мати необмежену кількість кісткового матеріалу, що значно покращує результати ревізійних кістково-пластичних операцій на кульшовому, колінному суглобах та при кісткових дефектах інших локалізацій. За період з 2012 по 2018 роки для зберігання кісткової тканини у кістковому банку Шведсько-Українського медичного центру «Ангельхольм» було забрано біологічний матеріал (головку стегнової кістки) у 128 (100%) пацієнтів, обстежено в лабораторії «Букінтермед» згідно алгоритму та визнано придатними до використання – 112 (87,5%). З 16 (12,5%) непридатних 8 (6,25%) головок дали позитивний бактеріологічний засів. Кісткова аллопластика була використана під час ревізійного ендопротезування кульшового суглоба у 74 (81,3%) хворих для пластики вертлюгової западини та проксимального метаепіфізу стегнової кістки; ревізійного ендопротезування колінного суглоба для пластики кістки при встановленні феморального та тібіального компонентів ендопротезу – у 8 (8,7%) хворих.

Ключові слова: ревізійне ендопротезування, кульшовий суглоб, дефекти кісток, кісткова алопластика, кістковий банк.

Вступ. На сучасному етапі розвитку травматології та ортопедії дедалі гостріше постає питання заміщення кісткових дефектів як при первинному, так і при ревізійному ендопротезуванні кульшового суглобу, так само як і при інших ортопедичних операціях.

Застосування кісткової пластики при ендопротезуванні кульшового суглобу завжди було виправдано при наявності дефектів, пов’язаних з дисплазією вертлюгової западини, лізисом кістки при ревматоїдному артриті, дефектів, що виникли при асептичній нестабільності компонентів ендопротезу (Гайко Г. В. та інші. 2014, Корж А.А., 1973, 2006, Лекишвили М.В. та інші. 2007, Schreurs B.W. et al. 2009).

Кісткова пластика – це імплантація кісткової тканини з метою заміщення дефектів кістки та біологічної стимуляції репаративної регенерації кісткової тканини. Як правило, пріоритет завжди надається аутокістці, тобто забір проводиться з крила клубової кістки чи інших губчастих кісток. Це досить безпечно, однак кількість забраного матеріалу не завжди може повністю задовольнити потреби при масивних дефектах. (Trumm B. N., 2014; Pope D., et al. 2014) З іншого боку, достатньо висока травматичність операції забору біоматеріалу змушує шукати альтернативні шляхи вирішення проблеми, і тоді на допомогу приходить аллокістка (Uchiyama K. et ll. 2013).

В літературі є дані про високий відсоток нестабільності тазового компоненту (46%) у пацієнтів, яким було використано кісткову пластику з метою заміщення дефекту ацетабулярної западини при ревізійному ендопротезуванні (Pope D. et al., 2014). Як висловлюються самі автори, ця нестабільність виникає «раптово і катастрофічно» (Trumm B.N. et al. 2014).

Однак існують також протилежні дані, що демонструють досить обнадійливі результати: від 0 до 5% рецидивів асептичної нестабільності ацетабулярної западини на віддалених термінах спостереження до 8 років (Uchiyama K., 2013, Trumm B. N., 2014).

Більшість ревізійних операцій потребують застосування кісткової аллопластики вертлюгової западини чи проксимального відділу стегнової кістки.

Для заготівлі кісткового матеріалу, його обробки та зберігання існують спеціальні лабораторії – кісткові банки (American Association of Tissue Banks (AATB) (1993) Standards for tissue banking). Їх наявність значно здешевлює ревізійні операції та дає можливість мати велику кількість аллокістки при значних дефектах тазової та стегнової кісток (Saegeman V. S. et al. 2009). Існує чіткий алгоритм забору біологічного матеріалу, який зарекомендував себе як гарант безпеки пацієнта (Bienek C. et al. 2007).

Потреба в «Кістковому банку» зростає. Причиною цього є поширеність операцій первинного ендопротезування колінного і кульшового суглобів, що веде до необхідності застосування кісткової пластики під час ревізійного втручання у зростаючої кількості пацієнтів. «Кістковий банк» функціонує в більшості західних країн вже понад 20 років. Тепер ми віримо, що настав час створити кісткові банки в Україні, і бачимо переваги використання алгоритму «кісткового банку» Нідерландів, Швеції та інших країн Північної Європи. Цей алгоритм зарекомендував себе як гарант безпеки пацієнта (Bienek C. et al. 2007, Saegeman V. S. et al. 2009).

За відсутності кісткового банку під час первинного ендопротезування кульшового суглобу голівка кульшової кістки утилізується. За наявності кісткового банку з’являється можливість зберігати голівку стегнової кістки протягом тривалого часу для подальшого її використання під час оперативного втручання у якості кісткового матеріалу у вигляді стружки, пластин або структурних трансплантатів, залежно від характеру дефекту.

Застосування донорської кістки того ж біологічного виду в ортопедичній практиці (так звана гомопластика) було завжди виправдано за наявності дефектів, пов’язаних з деструктивними ураженнями кісткової тканини, диспластичними змінами вертлюгової западини, дефектів, що виникли при асептичній нестабільності компонентів ендопротеза кульшового суглоба (Uchiyama K., 2013, Pope D., 2014).

Мета. Покращення результатів первинного та ревізійного ендопротезування кульшового суглоба шляхом удосконалення технології заготівлі, обстеження та зберігання алотрансплантатів з голівок стегнових кісток для заповнення дефектів кісткової тканини.

Матеріали і методи. Для заготівлі кісткової тканини, її обробки та зберігання існують спеціальні лабораторії - кісткові банки, в яких основним методом консервації донорської кістки є заморожування при температурі -70 ˚С з подальшим зберіганням при температурі -30 ˚С в ліофілізованому вигляді в пластмасових брикетах, придатною для використанням протягом тривалого часу.

Існує чіткий протокол забору біологічного матеріалу, який працює в країнах Європейського Союзу з 2008 року. Його дотримання є запорукою безпеки пацієнта. Алгоритм забору та обробки біоматеріалу затверджено внутрішнім наказом клініки від 28.08.2012 року «Про забір, обробку, обстеження, зберігання аллокістки головки стегнової кістки та створення кісткового банку згідно протоколу ортопедичної клініки м. Ангельхольм (Швеція)».

Ортопедична клініка м. Ангельхольм (Швеція) керується директивами нідерландського протоколу утворення кісткового банку із жовтня 2008 року на основі директиви 2004/23 / ЄС Європейського Парламенту та Ради Європи від 31 березня 2004 року щодо встановлення стандартів якості та безпеки для донорства, закупівлі, тестування, переробки, збереження та розповсюдження тканин і клітин людини (PbEU L 102), а також до статті 8 Закону про безпеку та якість людських ресурсів, статті 18, третій пункт Закону про донорство органів, що затверджені на державному рівні в Нідерландах з 2007 року (Постанова від 17 січня 2007 року, яка містить нові вимоги щодо безпеки та якості людських тканин (Декрет про матеріал тканин людини (2006), який набув чинності в країнах Євросоюзу з 2008 року (Single European Code (SEC) for tissues and cells) як закон з утворенням мережі банків аллокістки на базі ортопедичних клінік Нідерландів та країн Північної Європи. Враховуючи Наказ МОЗ України від 03.04.2017 №357 "Про затвердження суттєвих поправок до протоколів клінічних випробувань", даний закон дає можливість законодавчо узгодити нормативно-правову базу та мати необмежену кількість кісткового матеріалу, що значно покращує результати ревізійних кістково-пластичних операцій на кульшовому, колінному суглобах та при кісткових дефектах інших локалізацій.

Алгоритм дій по забору кісткової ткании для її зберігання в кістковому банку та подальшого використання:

1. Отримати письмову згоду пацієнта на забір голівки стегнової кістки.

2. Надати пацієнту унікальний ідентифікаційний номер.

3. Зібрати анамнез у пацієнта лікарем ортопедом-травматологом.

Фактори виключення пацієнта ортопедом-травматологом:

- хронічні психічні розлади;

- інсулінозалежний діабет;

- ревматоїдний артрит;

- хронічний гепатит;

- хронічний нефрит;

- онкологічне захворювання;

- наркотична залежність;

- переливання крові;

- довготривала стероїдна терапія;

- хронічна інфекція.

4. Забір крові для лабораторного обстеження.

Факторами виключення пацієнта є позитивні результати тестів на:

- гепатит В,С;

- ВІЛ;

- сифіліс;

- Т-лімфоцитарний вірус людини.

Передопераційні тести:

- С-реактивний білок;

- ШОЕ;

- група крові та резус-фактор.

5. Забір та очистка головки стегнової кістки від хрящової тканини в операційній з дотриманням умов стерильності (Рис. 1)

Рис. 1. Звільнення голівки стегнової кістки від хряща

6. Взяти мазок на стерильність з голівки стегнової кістки.

7. Помістити голівку стегнової кістки у потрійний пластиковий стерильний контейнер (Рис. 2)

Рис. 2. Аллокістка голівки стегнової кістки в ліофілізованому вигляді в пластиковому контейнері

8. Доставити контейнер з голівкою стегнової кістки у кістковий банк.

9. Помістити контейнер з голівкою стегнової кістки у морозильну камеру з t° -70° (морозильна камера повинна бути приєднаною до джерела безперебійного живлення та оснащена температурним датчиком) (Рис. 3)

Рис. 3. Морозильна камера «Thermo» з джерелом безперебійного живлення, яка забезпечує температуру -70° С

10. Карантинізація головки протягом 6 міс, з повторним лабораторним обстеженням пацієнта (гепатит В, С, ВІЛ, сифіліс).

11. Збереження документації по пацієнту згідно його унікального ідентифікаційного номера протягом усього існування кісткового банку.

За період з 2012 по 2018 роки для зберігання кісткової тканини у кістковому банку Шведсько-Українського медичного центру «Ангельхольм» було забрано біологічний матеріал (голівку стегнової кістки) у 128 (100%) пацієнтів, обстежено в лабораторії «Букінтермед» згідно алгоритму та визнано придатними до використання – 112 (87,5%). З 16 (12,5%) непридатних 8 (6,25%) голівок дали позитивний бактеріологічний засів.

Технологія підготовки та використання аллокісткового матриксу під час ревізійного ендопротезування кульшового суглоба:

1. Розмороження аллокістки в 0,9 % фізіологічному розчині з додаванням цефуроксиму 1,5 гр. (Рис. 4)

Рис. 4. Етап розмороження алотрансплантата

2. Етап подрібнення алотрансплантата за допомогою медичного подрібнювача (Рис. 5)

Рис. 5 Подрібнення аллокістки за допомогою медичного подрібнювача

3. Етап насичення кістки антибіотиком (Рис. 6)

Рис. 6. Аллокістка насичена Цефуроксимом 1,5

4. Етап імплантації аллокістки (Рис. 7)

Рис. 7. Заповлення дефектів ацетабулярної западини. Імплантація алло кістки

5. Заповнення дефектів проксимального метаепіфізу стегнової кістки навколо безцементної ніжки протезу за допомогою ущільнювача кісткових чіпсів (Рис. 8)

Рис. 8. Етап заповнення дефектів проксимального метаепіфізу стегнової кістки навколо протезу безцементної ніжки за допомогою ущільнювача кісткових чіпсів

6. Етап завершення ревізійного ендопротезування (Рис. 9)

Рис. 9. Імплантований ревізійний ендопротез

Результати. В основу даного дослідження покладено аналіз результатів хірургічного лікування пацієнтів з використанням донорської кістки, що перебували на лікуванні з 2013 по 2018 рік. Кісткова аллопластика була використана під час ревізійного ендопротезування кульшового суглоба хворих для пластики вертлюгової западини та проксимального метаепіфізу стегнової кістки у 74 (81,3%); для пластики кістки при встановленні феморального та тібіального компонентів ендопротезу під час ревізійного ендопротезування колінного суглоба у 8 (8,7%) хворих; з метою пластики дефекту стегнової кістки при переломах дистального метаепіфізу стегнової кістки у 3 (3,3%) хворих; пластики дефекту великогомілкової кістки при заміщенні дефекту проксимального мета епіфізу у 4 (4,4%) хворих та артродезуванні колінного суглобу з метою заміщення дефектів після ендопротезування колінного суглобу у 2 (2,3%) хворих.

Клінічний приклад:

Хвора Б., 1958 р. н., поступила 22.02.2016 р. з діагнозом: асептичне розхитування ацетабулярного компоненту ендопротезу лівого штучного кульшового суглоба. Протрузія чашки ендопротезу. Хворіє протягом останніх 3 років. Відмітила значне посилення больового синдрому, неодноразово лікувалася амбулаторно та стаціонарно, однак покращення не відзначала. Оперована в 2015 році в м. Львів з приводу деформуючого артрозу лівого кульшового суглобу ІІІ ст. Було виконано ендопротезування лівого кульшового суглобу з цементною фіксацією западини та безцементної ніжки. Згідно медичної документації, післяопераційний період перебігав без ускладнень, через 3 місяці відмітила посилення больового синдрому, звернулася в медичний центр Ангельхольм. Виконано ретнгенологічний контроль і виявлено асептичне розхитування ацетабулярного компоненту ендопротезу лівого штучного кульшового суглобу (рис.10). Пацієнтка оглянута, госпіталізована. 24.02.2016 р. виконано ревізійне ендопротезування лівого кульшового суглоба з заміною чашки ендопротезу з пластикою дна ацетабуляної западини аллокісткою, безцементною фіксацією западини та фіксацією гвинтами (Рис. 11). Післяопераційний період проходив без ускладнень, рання активізація, ходіння на ходунках, рана загоїлася первинним натягом. Хворій було рекомендовано ходіння з дозованим навантаженням на ліву нижню кінцівку протягом 12 тижнів. Контрольний огляд через 3 місяці (Рис. 12) та 6 місяців (Рис. 13). Через 13 місяців хворій виконано первинне ендопротезування правого кульшового суглоба (Рис. 14) з приводу коксартрозу справа ІІІ ст.

Рис. 10. Рентгенограма обох кульшових суглобів хворої Б. Асептична нестабільність, протрузія тазового компоненту

Рис. 11. Рентгенограма лівого кульшового суглобу хворої Б. після ревізійного ендопротезування з використанням кісткової аллопластики

Рис. 12. Рентгенограма обох кульшових суглобів хворої Б. через 3 міс.

Рис. 13. Рентгенограма обох кульшових суглобів хворої Б. через 6 міс.

Рис. 14. Рентгенограма обох кульшових суглобів хворої Б. після первинного ендопротезування правого кульшового суглоба та через 13 місяців після ревізійного ендопротезування лівого кульшового суглоба

Висновки. Отже, кісткова алопластика дефектів кісткової тканини при ревізійному ендопротезуванні кульшового суглоба трансплантатами з кісткового банку дає можливість мати велику кількість донорської кістки при значних дефектах дна та даху вертлюгової западини та проксимального метаепіфізу стегнової кістки, що здешевлює ревізійні операції у порівнянні з використанням синтетичних та інших трансплантатів. Дотримання алгоритму консервації та обстеження донорського матеріалу є запорукою уникнення інфекційних ускладнень, можливих алергічних та імунологічних реакцій.

Література

1. Гайко Г. В. Помилки та ускладнення ревізійного протезування у хворих з асептичною нестабільністю ацетабулярного компонента ендопротеза кульшового суглоба / Гайко Г. В. Торчинський В. П.,Сулима О. М., Підгаєцький В.М., Осадчук Т. І.,Калашніков О. В., Нізалов Т. В., Галузинський Т. В., Козак Р. А. // Травма. - 2014. - Т. 15, № 1. - С. 74-77.

2. Корж А.А. Репаративная регенерация кости: современный взгляд на проблему. Стадии регенерации (сообщение 1) / Корж А.А., Дедух Н.В. / Ортопед., травма-тол. и протезир. 2006. № 1. С. 77-84.

3. Корж А.А. Гомопластика в лечении опухолей костей/ Корж А. А.,Талышинский Р.Р. — Киев, «Здоров’я»,1973. — 168 с.

4. Лекишвили М. В. Основные свойства деминерализованных костных аллоимплантатов, изготавливаемых в тка-невом банке ЦИТО/ Лекишвили М. В.,РодионоваС.С., ИльинаВ.К. [и др.] /Вестн. травматол. и ортопед. им.Н.Н. Приорова— 2007. — №3. — С. 80–86.

5. American Association of Tissue Banks (AATB) (1993) Standards for tissue banking.

6. Bienek C, Development of a bacteriophage model system to investigate virus inactivation methods used in the treatment of bone allografts./ Bienek C MacKay L, Scott G, Jones A, Lomas R, Kearney JN, Galea G. /Cell Tissue Bank.-2007;8(2):115–124. doi: 10.1007/s10561-006-9018-8.

7. Lee J. M.,Acetabular revision total hip arthroplasty using an impacted morselized allograft and a cementless cup: minimum 10-year follow-up./ Lee J.M., Nam H.T./ J Arthroplasty.-2011;26:1057–1060.

8. Trumm B.N. Minimum 20-year follow-up results of revision total hip arthroplasty with improved cementing technique./ Trumm B.N., Callaghan J.J., George CA, Liu SS, Goetz DD, Johnston RC./ J Arthroplasty.-2014;29:236–241.

9. Saegeman V.S. Effectiveness of antibiotics and antiseptics on coagulase-negative staphylococci for the decontamination of bone allografts./ Saegeman V.S., Ectors NL, Lismont D, Verduyckt B, Verhaegen J./ Eur J Clin Microbiol Infect Dis. 2009;28(7):813–816. doi: 10.1007/s10096-009-0715-7.

10. Schreurs B. W. Acetabular revision with impacted morselized cancellous bone graft and a cemented cup in patients with rheumatoid arthritis. A concise follow-up, at eight to nineteen years, of a previous report./ Schreurs B.W., Luttjeboer J., Thien TM, et al./ J Bone Joint Surg Am.-2009;91:646–651.

11. Pope D. Maximizing function and outcomes in acetabular reconstruction: segmental bony defects and pelvic discontinuity/ Pope D., Blankenship S., Jones G., Robinson B. S., Maloney W. J., Paprosky W. G., Ries M. D., Saleh K. J. / Instr Course Lect, 63 -2014, pp. 187-197.

12. Uchiyama K. Revision total hip arthroplasty using an interlocking stem with an allograft-prosthesis composite / Uchiyama K., Moriya M., Yamamoto T., Fukushima K., Takahira K., Itoman M. / Acta Orthop Belg, 79 (4) -2013, pp. 398-405.

Інші матеріали