Titan Nickelide in the Treatment of Dystrophic Bone Cysts in Children

Abstract


The aim of the study was to assess the efficiency of surgical treatment of patients with dystrophic bone cysts by the method of cyst cavity filling with fine-grain porous titanium nickelide.
Methods. The research involved patients with dystrophic bone cysts. 30 patients had an operation of a single-stage opening of the cyst cavity and grafting the residual bone cavity with fine-grain titanium nickelide.
Results. The applied treatment method was proven to be effective in the immediate postoperative and long-term periods.
Conclusion. Clinical practice demonstrates that the method of dystrophic bone cyst treatment by opening of the cyst cavity with the following grafting with the granules of titanium nickelide gives more positive outcomes compared to the traditional method. This technology allows to reduce the number of post-operational complications and negative outcomes in the long-term perspective.


Процесс дисплазии может проявиться у детей в виде дистрофических костных кист (ДКК). [5]. Прогрессирование заболевания происходит медленно, обычно поражается метафизарная часть кости [1]. Больной начинает жаловаться на локализованные боли в конечно­сти. Сила болевого синдрома зависит от степени пораже­ния кости. При расположении очага в костях нижних конечностей, у детей может возникнуть хромота из - за щажения конечности. Искривление оси конечности, замедление роста кости в длину, патологические переломы являются местными проявлениями заболевания. От своевре­менной и правильной хирургической тактики лечения зависит прогноз заболевания и профилактика ослож­нений [4].
Применение искусственных имплантов для замещения дефектов костей широко применяется в хирургической практике в последние годы, однако, в детской хирургии, этот способ ипользуется не так часто, из-за отсутст­вия остеоиндуктивных и остеокондуктивных свойств этих материалов, частых несращений или образования фиброзных футляров вокруг имплантатов
Цель
Оценка эффективности хирургического лечения больных с ДКК путем применения способа пластики полости кисты мелкогранулированным пористым никелидом титана.
Материалы и методы
Для реализации поставленной цели проанализированы результаты реконструктивных операций у пациентов с ДКК с применением пластики мелкогранулированным никелидом титана.
Под наблюдением находились 30 больных с ДКК в возрасте от 7 до 16 лет, мальчиков было - 18, девочек - 12. Пластика полости кисты мелкогранулированным пористым никелидом титана выполнена 30 пациентам (группа наблюдения). В группу сравнения было включено 30 лиц (17 – мальчиков, 13 девочек), которым для лечения применяли традиционный способ - заполнение костных полостей ауто- или гомотрансплантатом. В исследование включались больные с ДКК, в возрасте от 7 до 16 лет, которым было показано хирургическое лечение.
Анализируя истории болезни установлено, что в группе сравнения преимущественно поражались проксимальный отдел плечевой кости - у 15 детей (50%), большеберцовая кость - 6 (20%) пациентов и бедренная кость - 9 че­ловек (30%).
Кость подверглась патологическому перелому через зону поражения у 25 пациентов с ДКК (83,3%), а у 5 детей (16,7%) - киста проявилась болевым синдромом в месте локализации. Всем пациентам под общим обезболиванием выполнено оперативное лечение в виде сегментарной резекции участка пораженной кости, с замещением ее дефекта ауто-трансплантатом у 21 больных и гомотрансплантатом в виде «костной щебенки» у 9 детей.
После операции осуществлялась гипсовая иммобилизация пораженной конечности. После снятия гипсовой повязки начинались этапы реабилитации. Сначала давалась до­зированная нагрузка и разработка движений в суста­вах в течение 2 - 4 мес. После полноценная функциональная на­грузка на оперированную конечность через 5 - 6 мес. К занятиям спортом дети допускались через 1,5 года после хирургического вмешательства, т.е. после биодеградации имплантатов и функцио­нальной перестройки кости.
Непосредственные результаты лечения оценивались трехбалльной системе: хорошие, удовлетво­рительные и неудовлетворительные. Хорошими счи­тали те результаты, в которых происходило формиро­вание биокомпозита с полной перестройкой костной ткани и восстановлением анатомической структуры пораженного сегмента. К удовлетворительным ре­зультатам относили полное восстановление анатоми­ческой структуры кости при наличии остаточных по­лостей, к неудовлетворительным - рецидив заболева­ния.
Статистическую обработку материала производили с использованием вариационных методов Фишера–Стьюдента пакетом прикладных программ Microsoft Exсel 7.0 с вычислением среднего арифметического (M), его ошибки (m), среднеквадратичного отклонения (σ). Достоверность отличия исследования установлена с помощью критерия Стьюдента (t) с определением уровня вероятности (p).
Результаты и их обсуждение
Анализ лечения детей с ДКК по общепринятым ме­тодам костной пластики показал следующие результа­ты.
В течение 5 лет полная костная перестройка структур с закрытием кисты произошла у 12 (40%) больных, у 11 (36,7%) детей костные полости закры­лись на треть, не влияя на прочность кости и не имея тенденцию к прогрессированию, у 7 (23,3%) детей произошла резорбция материала, что потребовало по­вторной операции. Применение у этих пациентов материала из ауто- и гомокости не привело к хороших ре­зультатам в лечении ДКК. Результаты лечения послужили поводом для применения биоинертного мелкогранулированного пористого материала из никелида титана при заполнении костных полостей в условиях рас­тущего организма. Зарождение и рост костной ткани в пористой структуре материала происходит во многих порах в виде отдельных ядер, которые затем разрас­таются и соединяются в тканевую систему, не нару­шая роста костной структуры. [5].
В последние десятилетия был разработан новый класс пористых сверхэластичных материалов на основе никелида титана, которые обладают уникальными свойствами: биохимической совместимостью (биоинертностью), физико-химическими свойствами, близкими к параметрам костной ткани, хорошими антикоррозионными свойствами. Кроме того, они не канцерогенны, не токсичны, хорошо подвергаются стерилизации; обладают заданной пористой структурой, проницаемостью, смачиваемостью. Живые ткани легко прорастают в порах никелида титана, при этом между костью и имплантатом формируется непосредственная связь [3;6]. Это позволяет им длительно функционировать в тканях организма, не отторгаясь, что обеспечивает стабильную регенерацию.
В дан­ном исследовании оценивалось клиническое примене­ние пористого материала в виде микрогранул для заполне­ния костных дистрофических полостей.
Хирургическое лечение проводится под жгутом, на оперируемой конечности. Надкостница рассекается на всем протяжении, долотом выполняется краевая резекция кортикальной пластины, затем производят выскабливанием полости до здоровой кости с обработкой стенок кисты при помощи костной ложки и ее заполнение гранулами из никелида титана (объем материала определяется до операции и в среднем составляет 2 - 3 см3 в зависимости от раз­меров полости). Выполняется послойное ушивание раны с гипсовой фиксацией. Гипсовая иммоби­лизация до 1 мес. После снятия гипсовой повязки про­водится курс восстановительного лечения по обще­принятой методике.
На контрольных рентгенограммах при хороших результатах лечения отмечался сформировавшийся биокомпозит «кость - гранулы» через 6 - 8 мес после пластики. В отдаленные сроки, через 1,5 - 2 года после операции, определялся сфор­мированный биокомпозит, остаточных полостей не выявлялось.
При анализе, в динамике, рентгенологической карти­ны полости кисты, заполненной ДКК гранулами из никелида титана, складывается впечатление о том, что биосовместимые гра­нулы из пористого никелида титана обладают высо­ким остеокондуктивным потенциалом. Это проявля­лось в утолщении кортикального слоя кости и умень­шении «вздутия» в зоне кисты в течение 3 - 6 месяцев после хирургического вмешательства.
Осложнений в раннем послеоперационном периоде при использовании данного способа хирургического лечения дистрофических кист у де­тей не выявлено.
Применение данного метода для заполнения кост­ных кист в условиях растущего организма оправдано, так как материалы из никелида титана обладают ме­ханической прочностью, оптимизируют регенерацию за счет остеокондуктивных свойств и позволяю заполнять полости со сложной анатомической структурой. Сравнительный анализ результатов лечения ДКК представлен в таблице 1.
Анализ результатов лечения показал следующее: из 30 детей, оперированных с использованием мате­риалов из никелида титана, хорошие результаты лече­ния получены у 29 (96,6%), удовлетворительные у 1 (3,4 %), неудовлетворительных результатов не отмече­но. В группе детей, оперированных по общепринятой методике, анализ хирургического лечения ДКК пока­зал, что хороший результат был получен у 12 (40%) больных, удовлетворительный - у 11 (36,7%), у 7 (23,3%) - неудовлетворительный (произошла резорб­ция материала, что потребовало повторной операции). У большинства детей заполнение полости кисты гранулами из никелида титана и формирование био­композита происходило в течение 6 - 8 мес, восстанов­ление полной анатомической структуры кости - в те­чение 1,5 лет.
Заключение
Проблема лечения ДКК продолжает активно изучаться. Ряд авторов в качестве костной пластики используют как аутотрансплантаты, так и биоимпланты. При использовании этих методов у 7 % пациентов результат остается неудовлетворительным. [2]. Другие авторы, при лечении ДКК применяют внутрикистное ввведение метилпреднизолона ацетата, у 17% пациентов констатируют патологическую рефрактуру [7].
Анализируя результаты нашего исследования видно, что в группе, где использовалась традиционная методика оперативного лечения, имелось 16 % неудовлетворительных результатов, что не позволяет считать данный способ лечения перспек­тивным.
В группе, где использовалась методика с микрогранулами никелида титана, получены хорошие результаты лечения у 29 (96,6%), удовлетворительные - у 1 (3,4%) пациен­тов, неудовлетворительных результатов не наблюда­лось.
Пористые гранулированные материалы из никелида титана, имеют свойства формирования биокомпозита, сохраняют у больных прочность кости, и тем самым предупреждают развитие патологических пере­ломов. Применение данной методики в условиях рас­тущего организма оправдано, так как материалы из никелида титана обладают механической прочностью, оптимизируют регенерацию за счет остеокондуктивных свойств и позволяют эффективно заполнять по­лости со сложной анатомической структурой, при этом конгруэнтность композита с костной тканью со­храняется в процессе роста ребенка. Использование данных материалов не только улучшает качество жиз­ни, но и уменьшает вероятность инвалидизации.

Pavel Viktorovich Trushin

Novosibirsk State Medical University

Author for correspondence.
Email: tpv1974@rambler.ru
ORCID iD: 0000-0002-5251-8851
SPIN-code: 1168-7317
Scopus Author ID: 57197765224

Russian Federation, 630091, Russia, Novosibirsk, Krasny prospect, 52.

Candidate of medical sciences, Associate Professor, department of hospital and children's surgery

Grigoriy Vladimirovich Slisovsky

Siberian State Medical University

Email: tpv1974@rambler.ru

Russian Federation, 634052, Russia, Tomsk, Moskovsy tract, 2.

Doctor of medical sciences, Head of the department of pediatric surgery

  1. Biomaterials and new medicine technologies / Ed. V.E. Gunter. – Tomsk: NPP MIC, 2014. – 342 p.
  2. Klimovitsky V.G., Zhilitsyn Ye.V. Treatment of bone cysts of different localization in children. Trauma; 13(3):7
  3. Radkevich A.A., Khodorenko V. N., Gunter V. E. Reparative osteogenesis in bone defects after restoration with porous fine-grain titanium nickelide. Implants with shape memory. 2005;(1–2):30–34.
  4. Khodorenko V.N., Monogenov А.N., Gunter V.E. Pronicaemost' medicinskih poristyh splavov na osnove nikelida titana [Porous titanium nikelid implants]. International conference materials “Novie materiali v medicine”. Krasnoyarsk, 2000. Рp. 12–13 (in Russian)
  5. Shelyakin V.E. The evolution of views on the treatment of bone cyst in children. Modern problems of science and education. 2015;(5)
  6. Cripps M., Shirtliff M. E., Mader J. T. The treatment of osteomyelitis with hydroxyappatite antibiotic implant in a rabbit model. 8th Intersc. Conf. Antimicrobial Agents Chemother. San Diego, 1998. P. 324–329.
  7. Pavone V., Caff G., Di Silvestri C., Avondo S., Sessa G. Steroid injections in the treatment of humeral unicameral bone cysts: long-term follow-up and review of the literature. Eur J OrthopSurg Traumatol. 2013; (3):34-37.

Supplementary files

There are no supplementary files to display.

Views

Abstract - 26

PDF (Russian) - 5

PlumX

Dimensions


Copyright (c) 2020 Trushin P.V., Slisovsky G.V.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies