REPLACEMENT OF BONE DEFECTS FOR THE DIABETIC NEUROOSTEOARTHROPATНY (СHARCOT FOOT) (LITERATURE REVIEW)

Full Text

ВВЕДЕНИЕ (АКТУАЛЬНОСТЬ)

  Диабетическая нейроостеоартропатия (ДНОАП, стопа Шарко) – «деструкция кости и сустава неинфекционного характера, вызванная диабетической нейропатией» [International Working Group on the Diabetic Foot, 1999].  Данное определение точно характеризует патогенез данного заболевания. Деструкция костной ткани обязательно сопровождается образованием дефекта кости/ей дистального сегмента нижней конечности, который в свою очередь в ряде случаев приводит к возникновению патологической подвижности, формированию грубых деформаций, способствующих образованию нейропатических язв в зонах повышенного механического воздействия на их «высоте» и нарушению опороспособности. При этом качество жизни пациента сопоставимо с таковым после перенесенной высокой ампутации нижней конечности [1].

Тяжелые проявления ДНОАП (наличие обширного дефекта костной ткани) не поддаются только консервативным методам терапии и являются показанием для хирургического лечения [2], при осуществлении которого для достижения цели хирург нередко встречается с значительными трудностями и техническими сложностями. Цель лечения: восстановление опороспособности конечности с созданием условий для заживления ран.   Общемировая практика, показала, что достигнуть этого возможно выполнением   артродезирующих операций с резекцией нежизнеспособной костной массы (инфицированной или нет) и применением внутренней или внешней фиксации. В литературе отсутствует единое мнение по поводу оптимального метода остеосинтеза в комплексе реконструктивной хирургии ДНОАП. У того и другого метода есть свои объективные преимущества и недостатки, кроме того, выбор метода фиксации зачастую продиктован навыками и субъективными предпочтениями хирурга, при этом ряд публикаций посвящен одновременному сочетанию обоих видов [3-9].

 Более сложным вопросом представляется компенсация потери объёма костной ткани, сопровождающей реконструктивную операцию. И если для формирования функционального анкилоза на уровне среднего отдела стопы Шарко, сопровождающее укорочение стопы на 1-5 см, не критично влияет на биомеханику и походку, то укорочение длины нижней конечности (при поражении заднего отдела стопы и голеностопного сустава)  на 3-6 см является значимой проблемой, ведущей к нарушению биомеханики и требует компенсации индивидуально изготовленной ортопедической обувью со специальной стелькой  или\и применения хирургических костно-пластических техник [10].

ЦЕЛЬ ИССЛЕДОВАНИЯ

Анализ методов замещения объёмных дефектов костной ткани дистального сегмента нижней конечности у пациентов с ДНОАП (стопой Шарко).

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

    Поиск литературы проводился по базам данных медицинских публикаций PubMed, CyberLeninka, Google Scholar, Scopus, Medline, eLIBRARY среди статей на английском и русском языках. Поиск осуществлен по следующим терминам: стопа Шарко, костная пластика, пяточно-большеберцовый артродез. Без ограничения по времени публикации, учитывая малое количество опубликованных работ и узкую специфику.

РЕЗУЛЬТАТЫ

Всего можно выделить следующие основные методы замещения костных дефектов, применимые по отношению к ДНОАП: свободная аутопластика, аллопластика или остеозамещающие импланты и пластика по Илизарову.

Свободная аутопластика. Наиболее распространенным методом аутопластики является применение костной ткани, изъятой из гребня подвздошной кости. Данная методика успешно применялась в некоторых исследованиях (наблюдениях за рядом клинических случаев) при артродезировании заднего отдела стопы [11, 12]. Преимущества данного способа: наибольший доступный объем аутокости хорошего качества. Недостатки: травматичность доступа, риск повреждения брюшины, вероятность образования обширной гематомы, значительное увеличение продолжительности операции, косметический дефект и т.д. [13, 14].

Альтернативным источником забора собственной костной ткани может быть проксимальный отдел большеберцовой кости, что продемонстрировано в работах Deresh G.M. et Cohen M. [15] и Simon S.R. et al. [16] при реконструктивных операциях на среднем отделе стопы Шарко. Этот источник забора аутокости потенциально менее травматичен, но по доступному объёму кости значительно меньше по сравнению с предыдущим.

Возможные преимущества использования фрагментов малоберцовой кости в качества аутотрансплантата при артродезе голеностопного сустава или пяточно-большеберцового артродеза в отсутствии необходимости выполнения дополнительного хирургического доступа: может использоваться утильная кость, фрагменты наружной лодыжки. Но объем костной ткани, доступный хирургу в данном случае так же не велик [17-19].

Аллопластика и остеозамещающие импланты. Использование специальным образом подготовленного аллотрансплантата в реконструктивной хирургии стопы Шарко имеет свои «плюсы»: сокращение срока операции, меньшая травматизация, исключены осложнения, связанные с забором аутокости, потенциально неограниченный объем аллотрансплантата. Однако существуют и свои «минусы»: низкие остеоиндуктивные и остеокондуктивные характеристики (по сравнению с аутокостью), дороговизна, риск иммунного ответа и отторжения [20].

Керамический имплант (сульфат кальция в комбинации с гидроксиапатитом) устраняет возможность иммунного ответа, но при этом одновременно исключена его перестройка в «материнскую» костную ткань, т.е. остеоиндуктивные и остеокондуктивные свойства самые низкие [21].

В поиске оптимального метода свободной пластики ряд авторов успешно применял комбинации «своей» костной ткани или иных клеток пациента и аллотрансплантатов. Таких возможных комбинаций достаточно много.

Это применение металлического импланта с трабекулярной текстурой в сочетании с аутокостью, изъятой из канала диафизарной части бедренной кости при артродезе подтаранного и голеностопного суставов. Максимальная высота используемого импланта 3 см [22] (рис.1). Сочетание кадаверного аллотрансплантата с аутотрансплантатом из проксимального отдела большеберцовой кости при реконструктивных операциях при поражении среднего отдела стопы [23]. Объем использованного трансплантата был 1-3 см³. В обеих публикациях описан успешный результат (через год) костной пластики на минимальном количестве пациентов: два в первом случае и три во второй работе. Вызывает вопрос статистическая обоснованность (у большего количества пациентов) отдаленных результатов и возможности осложнений при применении массивных металлоконструкций и кадаверных аллотрансплантатов у пациентов с синдромом диабетической стопы (СДС), а в случае реконструкций среднего отдела стопы и столь малых трансплантатов малого объема вообще необходимость их применения, тем более в сочетании с аутопластикой ( не исключено, что можно было обойтись только ей).

Рис.1. Вид операционной раны, металлического импланта с аутокостью, рентгенограммы в ближайшем послеоперационном периоде и через 3 месяца после операции (из работы Kreulen C. еt al.)

Type of surgical wound, metal implant with autoaft, radiography in the immediate postoperative period and 3 months after surgery (from Kreulen C. et al.)

В последние годы популярным материалом для аллопластики стал деминерализированный костный матрикс (ДКМ). Его использование в реконструктивной хирургии стопы Шарко может комбинироваться с аутокостью [24], в том числе с применением этапной костной пластики Masquelet, локальной антибиотикотерапии при сочетании ДНОАП с остеомиелитом.  Методика Masquelet практически незаменима при этапном лечении на фоне острого инфекционного воспаления. Надостатком ДКМ можно считать аморфную структуру, отсутствие «опорности».  Данный вид костной пластики с применением ДКМ и аутокости наглядно представлен в описании ряда клинических случаев отечественными исследователями [25]. Очевидны преимущества в относительно малой травматичности способа забора аутокости (из костномозгового канала бедренной кости с помощью системы риммер-ирригатор-аспиратор) по сравнению, например с забором гребня подвздошной кости. Однако сложно сформировать объективную картину результатов ввиду отсутствия в публикации объективных критериев с группой сравнения (длина сегмента конечности в сантиметрах, срок и характер консолидации, функциональные характеристики, продолжительность фиксации и т.д.). Тем не менее продемонстрированный сложный высокотехнологичный хирургический опыт расширяет горизонт возможностей лечения описываемой патологии.

Не менее успешно продемонстрирован опыт применения методики Masquelet иностранными коллегами в описываемом ими клиническом случае этапного лечения инфицированного дефекта костной ткани в среднем отделе стопы при ДНОАП. За исключением того, что ими на втором этапе применялась пластика дефекта из гребня подвздошной кости [19] (рис. 2).

Рис.2. Рентгенограммы после имплантации цементного спейсера с Гентамицином и через 25 месяцев после костной пластики (из работы Mak M. F. Et al.)

Radiography after implantation of a cement spacer with Gentamicin and 25 months after bone grafting (from Mak M. F. et al.)

  Пожалуй, самым «современным» является метод пластики при помощи комбинации ДКМ и мезенхимальных стволовых клеток (МСК) в реконструктивной хирургии стопы Шарко [26]. В этой работе описан результат у 3-х больных со стопой Шарко (из 20-ти пациентов, кому проводился артродез суставов стопы или голеностопного сустава). В этих наблюдениях не осуществлялось замещение крупного дефекта костной ткани, а только добавляли малый объем препарата в зону артродеза. Обращают на себя внимание относительно короткие сроки формирования костного анкилоза (в среднем 6 месяцев). Неоднократное упоминание коммерческого названия препарата, несмотря на обозначенное отсутствие финансирования добавляет скептического отношения (рис. 3).

Рис. 3.  Вид операционного поля при внедрении аллотрансплантата (из работы Hollawell S. et al.)

Application of the cellular allograft to a surgical site (from Hollawell S. et al.)

 Lee D. K. et al. также заявляют о более раннем появлении рентгенологических признаков сращения при применении МСК: 6,4 против 9,2 недель (P <0,024) у пациентов без применения МСК. Отмечая при этом сходное или большее количество осложнений или неудовлетворительных результатов [27].

Костная пластика по Илизарову. Более всего испытанный временем метод «закрытия» дефекта костной ткани. Описанный в том числе по отношению к ДНОАП [28 - 31] (рис. 4).

Рис. 4. Рентгенограммы после выполнения пяточно-большеберцового артродеза с компенсацией укорочения за счет формирования дистракционного регенерата по Илизарову в ближайшем послеоперационном периоде и через 3 года после операции (из работы Sakurakichi K. et al.)

Radiography after performing calcaneotibial arthrodesis with shortening compensation due to the formation of a distraction regenerate according to Ilizarov in the immediate postoperative period and 3 years after the operation (from the work of Sakurakichi K. et al.)

 В этих работах описан опыт артродеза заднего отдела стопы и пяточно-большеберцового артродеза с удлинением большеберцовой кости за счет возможностей дистракционного остеогенеза. Таким образом происходит компенсация произошедшего укорочения конечности. Авторы работ успешно применяют как изолировано аппарат внешней фиксации (АВФ) Илизарова, так и в комбинации: демонтаж АВФ после окончания этапа дистракции с последующим остеосинтезом при помощи интрамедуллярного блокируемого штифта. Преимуществами данного метода костной пластики является абсолютная биосовместимость и «физиологичность» регенерата, широчайшие возможности (в том числе в комбинации с другими видами костной пластики и локальной антибиотикотерапии) по восполнению утраченного объема кости и коррекции деформации, а также низкая себестоимость.

Обсуждение

Каждая из представленных методик представляют научный и практический интерес, однако не понятно, когда и при каких обстоятельствах отдать предпочтение той или иной технологии. Во всех наблюдениях так или иначе описан положительный опыт костной пластики при ДНОАП. Однако среди изученных публикаций нет ни одного исследования с высоким уровнем доказательности (рандомизированные контролируемые клинические исследования). В тех публикациях, где фигурировала контрольная группа, подбор её был не совсем корректным. Критерии сравнения не выделены, объективные показатели скудны. В большинстве случаев авторы ограничивались словесным описанием «положительной динамики» и результатов лечения.

При сочетании костной пластики ДКМ с аутокостью для компенсации укорочения голени при пяточно-большеберцовом артродезе [25], использовании металлического импланта с трабекулярной текстурой в сочетании с аутокостью для этой же цели [22] и удлинения голени по Илизарову за счет формирования дистракционного регенерата в проксимальном метафизе [30] срок ношения АВФ, формирования костного анкилоза сопоставимы. При этом использование свободной костной пластики дороже, технически сложнее, использование инородных тел для пациентов с СДС потенциально более рискованно.

    Для компенсации укорочения голени при пяточно-большеберцовом артродезе за счет формирования дистракционного регенерата используется остеотомия не только в проксимальной части большеберцовой кости, но и в дистальной, в том числе с интрамедуллярным ретроградным остеосинтезом по завершении этапа дистракции в АВФ [31]. Авторы заявляют преимуществом этой методики стимуляцию кровообращения на уровне дистального сегмента нижней конечности (в зоне пяточно-большеберцового артродеза) за счет остеотомии дистальной зоны большеберцовой кости, а также меньшую продолжительность по времени такого обременительного для пациента метода фиксации как АВФ. Однако, по нашему мнению, применение погружного металлоостеосинтеза для пациентов с СДС является недостатком методики. Кроме того, авторы указывают на более длительный срок формирования регенерата в нижней трети голени по сравнению с остеотомией в проксимальной метафизароной зоне: ~10 мес. и ~8 мес. соответственно.

Для реконструктивной хирургии среднего отдела стопы Шарко более актуальна свободная пластика, публикаций о формировании дистракционного регенерата в данной области мы не встретили. Во всех работах, посвященных данной тематике упоминается, что аутопластика по прежнему    является «золотым стандартом» замещения костных дефектов небольшого объема.

Заключение

Очевидно, что у каждого способа костной пластики есть свои преимущества и недостатки. Все они ещё нуждаются в продолжении исследований, анализе  и изучении практической эффективности.  Нам представляется, что замещение костного дефекта при помощи формирования внеочагового дистракционного регенерата менее рискованным и более физиологичным, простым, дешевым и надежным методом по сравнению со свободной костной пластикой компрометированной зоны опорно-двигательного аппарата при ДНОАП. В большей степени это касается удлинения голени при поражения заднего отдела стопы и голеностопного сустава. 

Свободная костная пластика аутокостью (возможно с ДКМ) является методом выбора при дефектах небольшого объема латеральной или медиальной «колонны» среднего отдела стопы. Укорочение на 1-3 см за счет резекционного артродеза среднего отдела, при поражении костей по всей ширине, на наш взгляд, имеет ограниченное показание для выполнения свободной костной пластики, т.к. функция стопы, биомеханика, опороспособность конечности в таком случае не сопровождаются грубыми нарушениями. Применение же трансплантата большого объема при свободной костной пластике этой зоны увеличивает срок лечения, риск осложнений и снижает прогноз успешного результата операции

About the authors

Petr Bardiugov

Author for correspondence.
Email: petrbardiugov@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-5771-0973
Russian Federation

Mihail Parshikov

Email: parparshikovmikhail@gmail.com
ORCID iD: 0000-0003-4201-4577

Nikolay Yarygin

Email: dom1971@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0003-4322-6985

References

Supplementary files

There are no supplementary files to display.