Background. Stimulation of osteogenesis in the treatment of certain orthopedic and trauma pathologies is a necessary element to ensure the best clinical outcome. The purpose of the present analytical review is to analyze the literature data in respect of evaluating the approaches and possibilities to stimulate osteogenesis using direct current. Methods. The search for literature data was performed in the open electronic databases of scientific literature PubMed and eLIBRARY under the following keywords and their combinations: “osteogenesis”, “reparative osteogenesis”, “direct electric current”, “orthopaedics”, “traumatology”, “electric current” (in Russian as well as in English language ). Results. According to some fundamental research, the stimulating effect of direct current lies is both in stimulating differentiation and proliferation of osteoblasts, and in stimulating differentiation of stem cells, mainly mesenchymal stem cells of bone marrow and adipose tissue, in the process of osteogenesis. The following stimulating technologies were developed and clinically tested to date: 1 — direct exposure of bone to the direct current; 2 — capacitive coupled stimulation; and 3 — inductive coupled (electromagnetic) stimulation. Analysis of clinical practice demonstrated that the first technology is most effective in terms of osteoreparation, but less safe than technology 2 and 3. It should be noted that there are no clear indications and modes of application for the abovementioned methods. Based on the data collected in the present analysis, technology 1 is considered by authors as the most promising. Safety of technology 1 can be enhanced by application of metal implants as electrodes in case those are planned to be used for medical reasons: wires, rods, staples, fixators, etc. Conclusion. Use of electric current to stimulate bone formation is a promising method which requires clarification in respect of indications and application modes.
Стимуляция остеогенеза при лечении некоторых ортопедо-травматологических патологий является необходимым элементом для обеспечения лучшего клинического эффекта. Цель аналитического обзора — оценить подходы и возможности стимуляции остеогенеза с применением постоянного электрического тока на основе анализа литературных данных. Стратегия поиска литературных источников. Поиск источников проводился в открытых электронных базах научной литературы PubMed и eLIBRARY по ключевым словам и их словосочетаниям: «остеогенез», «репаративный остеогенез», «постоянный электрический ток», «ортопедия», «травматология», «электрический ток», «остеорепарация» (на русском и английском языках). Глубина поиска — 30 лет. Результаты. Согласно некоторым фундаментальным исследованиям, стимулирующий эффект постоянного тока состоит как в стимуляции дифференцировки и пролиферации остеобластов, так и в стимуляции дифференцировки стволовых клеток, в основном — мезенхимальных стволовых клеток костного мозга и жировой ткани в остеогенном направлении. К настоящему времени для стимуляции остеогенеза разработаны и апробированы в клинической практике три технологии: 1 — прямое воздействие постоянным током на кость; 2 — емкостное воздействие; 3 — индуктивное (электромагнитное) воздействие. Клинический опыт показывает, что технология 1 наиболее эффективна в части остеорепарации, однако менее безопасна, чем технологии 2 и 3. Для всех отмеченных технологий отсутствуют четкие показания и режимы применения электрического воздействия. Наиболее перспективной технологией авторы включенных в обзор статей считают технологию 1. Повышение параметров безопасности технологии 1 может быть достигнуто, если в качестве электрода использовать имплантируемые по медицинским показаниям металлические изделия и имплантаты: спицы, стержни, скобы, фиксаторы и т.д. Заключение. Использование электрического тока для стимуляции остеогенеза является перспективным методом, требующим уточнения по части показаний и режимов применения.