Врожденный ложный сустав (ВЛС) встречается с частотой 1 на 140000–190000 новорожденных и составляет 0,5–1 % от всей ортопедической патологии [8]. Согласно международной классификации болезней 10-го пересмотра (МКБ-10) на 07.05.2014 года врожденный ложный сустав относится к группе орфанных (редких) патологий [2]. Врожденный ложный сустав – это патологическое состояние костной ткани, которое сопровождается нарушением непрерывности трубчатой кости и последующей подвижности в несвойственных ей отделах. Основные признаки врожденного ложного сустава – чрезмерная подвижность конечности, атрофия мышц, наличие диспропорции по отношению к другой такой же части тела, утрата опорной функции поврежденной конечности. Несмотря на редкость данного заболевания, проблема является актуальной в связи со сложностью, длительностью и многоэтапностью хирургического лечения пациентов, которое заканчивается в 20–50 % случаев неудовлетворительными результатами или ампутацией конечности.
Исследования ряда ученых, основанные на реовазографии, неврологических, рентгенологических и гистологических данных, позволили разделить ВЛС на три основные группы: нейрорфиброматоз I типа; миелодисплазии; фиброзной дисплазии. По данным D. Paley, 50 процентов случаев ассоциировано с нейрофиброматозом I типа, 10 процентов с остеофиброзной дисплазией кампанацци и 40 процентов остаются идиопатическими. Другие авторы также выделяют нейрофиброматоз I типа, как основную причину развития дефекта костей. Заболевание характеризуется устойчивостью к лечению и склонностью к рецидивированию до наступления зрелости скелета [2,3,6,9,10].
В настоящее время подходы к хирургической коррекции заключаются в резекции пораженной ткани, замещении костного дефекта методами свободной или несвободной костной пластики [7,8]. Выделяют ряд патологических факторов в развитии ВЛС: нарушения обмена веществ (метаболизма), нарушение электролитного обмена (кальция, фосфора), поражение центральной и периферической нервной системы [4]. Поэтому исследование биохимических показателей состава сыворотки крови у пациентов с врожденным ложным суставом голени является актуальной проблемой.
Цель исследования: выявить особенности биохимического состава сыворотке крови пациентов с врожденным ложным суставом голени на этапах лечения по методу индуцирующей мембраны.
Материалы и методы
Работа основана на анализе биохимических показателей сыворотке крови 17 пациентов с врожденным ложным суставом голени, находящихся на стационарном лечении в ФГБУ «Российский научный центр «Восстановительная травматология и ортопедия» им. Акад. Г.А. Илизарова». Возраст больных составлял от 3 до 15 лет. Из общего числа исследованных больных мальчиков было 42,9 %, девочек 57,1 %. По этиопатогенезу врожденные дефекты были представлены нейрофибрамотозом I типа. Хирургическое вмешательство осуществляли по методике Masquelet. Она основана на концепции «биологической» мембраны, которая возникает после применения цементной прокладки на первом этапе и действует как «камера» для введения неваскуляризированного аутотрансплантата на второй стадии. Есть даже неинвазивные методы биофизической стимуляции, такие как импульсный ультразвук низкой интенсивности и импульсные электромагнитные поля, которые используются в качестве дополнительных мер к ускорению регенерации кости. Во время дистракционного остеогенеза и костного транспорта регенерация кости индуцируется между постепенно отдаляющимися костными поверхностями. Различные методы используются в настоящее время, в том числе внешние фиксаторы и техника академика Г.А. Илизарова, в сочетании с интрамедуллярными стержнями.
Таким образом, на первом этапе осуществляли резекцию поражённой кости зоны псевдоартроза и заполнение дефекта костным цементом. На втором этапе проводилось замещение дефектов по Г.А. Илизарову (билокальный дистракционно-компрессионный остеосинтез).
На проведение биохимических исследований получено разрешение комитета по этике при ФГБУ «РНЦ «ВТО» им. Акад. Г.А. Илизарова». Исследования проводились в соответствии с этическими стандартами Хельсинской декларации Всемирной медицинской ассоциации «Этические принципы проведения научных медицинских исследований с участием человека» с поправками 2000 года, «Правилами клинической практики в Российской Федерации», утвержденной Приказом Минздрава РФ от 19.06.2003 года № 266.
Все пациенты, участвующие в исследовании, подписали информированное согласие на забор крови для проведения данного исследования, если количество крови, взятое для работы, укладывается в количество, необходимое для обычных биохимических исследований.
Все пациенты, участвующие в исследовании, подписали информированное согласие на публикацию результатов исследований без идентификации личности.
Определение концентрации биохимических показателей проводили в сыворотке венозной крови. Забор крови у пациентов осуществляли: до операции, на 3–5 день после операции, на 7–10 и 12–14, а также на 30 сутки после операции.
Венепункцию осуществляли утром натощак в вакуумный приемник емкостью 9 мл. Из венозной крови готовили сыворотку обычным методом (инкубация при комнатной температуре 30 мин, центрифугирование при частоте вращения 1500 об/мин). Полученную сыворотку исследовали в тот же день.
Содержание общего кальция, неорганического фосфата, магния определяли на автоматическом анализаторе Hitachi 902 (США), используя наборы реактивов фирмы «VitalDiagnosticsSpb». С целью повышения информативности показателей электролитного обмена рассчитывали системный индекс электролитов (СИЭ): CИЭ = (СCa*CCl*СMg)/CPO4 [1]. Для исследования активности щелочной (ЩФ) и кислой фосфатаз (КФ) использовали наборы фирм «VitalDiagnosticsSpb» и анализатор «StatFax 1904 Plus» (США). Активность кислой фосфатазы определяли реакцией гидролиза 1-нафтилфосфата под действием фермента до образования 1-нафтола и фосфата. 1-нафтол реагирует с азокрасителем с образованием окрашенного соединения, количество которого пропорционально активности фермента. Активность щелочной фосфатазы определяли реакцией гидролиза п-нитрофенилфосфата с образованием п-нитрофенола, количество которого прямо пропорционально активности фермента. С целью повышения информативности показателей активности ферментов рассчитывали индекс фосфатаз (ИФ): ИФ= ЩФ/КФ [7].
Результаты исследований обработаны методом вариационной статистики, применяемым для малых выборок с принятием уровня значимости (р), равным 0,01. Достоверность различий между двумя несвязанными выборками определяли по W-критерию Вилкоксона для независимых выборок. При статистической обработке результатов исследования был использован интеграторный модуль AtteStat 1.0 для программы MicrosoftExcel. Результаты исследования представлены в виде медиан, 25-х и 75-х квартилей.
Результаты и их обсуждение
Известно, что под действием какого-либо патологического процесса в тканях биологического объекта происходят изменения его внутренней среды, обусловленные активацией многих систем и органов и осуществляемые через действие нейрогуморальных механизмов. Изменения, происходящие при этом в организме, отражаются на количественном и качественном составе химических компонентов плазмы крови. ВЛС характеризуется грубыми изменениями костной ткани пораженного сегмента конечности [3]. В своей работе мы оценивали уровень формирования и резорбции костной ткани путем измерения в сыворотки крови пациентов маркеров ферментной активности остеобластов и остеокластов, высвобождающихся в циркуляцию в процессе костного обмена.
Проведенное нами исследование сыворотки крови больных до хирургического лечения показало, что у пациентов с ВЛС наблюдается изменение активности КФ по сравнению со здоровыми людьми (Таблица 1).
Таблица 1
Активность фосфомоноэстераз в сыворотке крови пациентов с врожденным ложным суставом голени на этапах лечения по методу индуцирующей мембраны
|
Показатель |
Норма |
Этапы лечения у пациентов с ВЛС |
||||
|
до |
3-5 |
7-10 |
12-14 |
30 дней |
||
|
Щелочная фосфатаза (Е/л) |
От 141,8 – 364 |
189,1 160,4-197,1 |
164,7# 155,8-173,9 |
198,5# 184,6-209 |
176,5# 117,9-185,3 |
210# 140,1-215,2 |
|
Кислая фосфатаза (Е/л) |
До 5,5 |
6,9* 5,25-7,7 |
7,2*# 6,33-7,9 |
7,5*# 6,15-8,3 |
5,3# 4-8,85 |
4,2# 3,9-5,05 |
|
ИФ |
40,54 |
27,41 |
22,88# |
26,47 |
33,29# |
50# |
Примечание здесь и далее:
* различия достоверны при р<0,01 значимы с нормой;
# различия достоверны при р<0,01 значимы до операционных значений.
Это приводило к снижению ИФ и свидетельствовало о превалировании процессов резорбции над формированием костной ткани. СИЭ был также достоверно снижен за счет увеличения сывороточной концентрации фосфата неорганического. Остальные электролиты крови, отражающие состояние фосфорно-кальциевого обмена у пациентов с ВЛС, до лечения находились в коридоре нормальных значений (Таблица 2).
Таблица 2
Концентрация электролитов в сыворотки крови пациентов с врожденным ложным суставом голени на этапах лечения по методу индуцирующей мембраны
|
Показатель |
Норма |
Этапылечения у пациентов с ВЛС |
||||
|
до |
3-5 |
7-10 |
12-14 |
30 дней |
||
|
Кальций Са (ммоль/л) |
2,02-2,60 |
2,42 2,4-2,45 |
2,46 2,41-2,49 |
2,33# 2,26-2,44 |
2,48 2,39-2,49 |
2,33# 2,32-2,38 |
|
Фосфаты РО43- (ммоль/л) |
0,87-1,45 |
1,64* 1,59-1,72 |
1,69* 1,40-1,86 |
1,68* 1,63-1,76 |
1,79*# 1,75-1,99 |
1,43# 1,37-1,54 |
|
Магний Mg2+ (ммоль/л) |
0,8-1,0 |
0,84 0,76-0,86 |
0,75*# 0,7-0,81 |
0,85 0,79-0,87 |
0,75*# 0,73-0,76 |
0,8 0,74-0,81 |
|
Натрий Na+ (ммоль/л) |
136-145 |
143 140,5-144 |
143 140-145 |
144 143-149 |
143 140-143,7 |
142 141,5-142 |
|
Калий К+ (ммоль/л) |
3,6-5,5 |
4,42 4,39-4,52 |
4,5 4,44-5,12 |
4,8# 4,40-5,17 |
4,6# 4,45-4,62 |
5# 4,8-5,12 |
|
Хлорид CL- (ммоль/л) |
97-108 |
105 103-108 |
103# 102-106,3 |
107# 102,3-108,8 |
104,5# 102,3-106,8 |
102# 102-105 |
|
СИЕ |
161,9±12,4 |
130,15 |
112,45# |
126,14# |
108,59# |
132,96# |
Оперативное вмешательство приводило к дальнейшему снижению ИФ и СИЭ. Эта тенденция сохранялась вплоть до 7–10-ти суток после операции (Таблица 1 и 2). Через две недели после операции активность кислой фосфатазы у пациентов с ВЛС впервые укладывалась в диапазон нормальных значений. Однако нормализация ИФ на 12–14 сутки после оперативного вмешательства еще не приводила к снижению концентрации фосфата неорганического в сыворотке крови и сопровождалась дальнейшим снижением СИЭ.
Нормализация содержания фосфата неорганического у пациентов с ВЛС впервые произошла на 30 сутки после операции. В этот период все исследуемые показатели также находились в пределах референсных значений. У больных наблюдалась нормализация минерального обмена.
Заключение
У пациентов с врожденным ложным суставом голени выявлено системное нарушение фосфорно-кальциевого обмена. Оперативное вмешательство по методу индуцирующей мембраны на 7-е сутки после операции приводило к усилению резорбции и дальнейшему накоплению фосфата неорганического в сыворотке крови. Лишь на 30-е сутки после операции впервые содержание неорганического фосфата приходило к нормальным значениям. В этот период все исследуемые показатели также находились в пределах референсных значений. Второй этап хирургического лечения – замещения дефекта большеберцовой кости – выполняли в срок пять недель после резекции, что совпадало с периодом нормализации биохимических показателей.
Таким образом, двухэтапное лечение больных с врожденным ложным суставом голени по методу индуцирующей мембраны с точки зрения динамики биохимических показателей сыворотки крови патогенетически обосновано.