Применение ортопедического электрета в хирургическом лечении детей с болезнью Пертеса: ближайшие результаты

Обложка


Цитировать

Полный текст

Аннотация

Цель работы — оценить ближайшие результаты применения ортопедического электрета в хирургическом лечении детей с болезнью Пертеса.

Материал и методы. Исследование основано на результатах комплексного обследования 10 пациентов (10 тазобедренных суставов) в среднем возрасте 7,2±0,7 лет. Всем детям для стабилизации сустава и соблюдения принципа “containment therapy” была выполнена тройная остеотомия таза, которая была дополнена трансфизарной имплантацией ортопедического электрета. В послеоперационном периоде оценивали выраженность болевого синдрома по ВАШ, амплитуду движений, выполняли рентгенометрию строения и стабильность тазобедренного сустава, УЗИ, МСКТ и МРТ тазобедренных суставов.

Результаты. Анкетирование по ВАШ свидетельствовало о наличии умеренно выраженного болевого синдрома уже на 3-и сутки послеоперационного периода с его полным купирование к 7-м суткам. УЗИ показало отсутствие синовита, а гониометрия — достижение физиологических показателей сгибания и отведения к окончанию срока госпитализации. По данным лучевых методов исследования, у всех пациентов был устранен подвывих с восстановлением стабильности тазобедренного сустава, значительное улучшение формы головки бедренной кости с формированием ее единого костного контура. Величина объема костной части головки увеличилась на 15–35% (2–3 см3) от исходной. Также значительно улучшилась форма хрящевой модели с полным отсутствием очага некроза в головке бедренной кости, положение labrum acetabulum приблизилось к физиологическому.

Заключение. Применение ортопедического электрета в хирургическом лечении детей с болезнью Пертеса групп III–IV по Catterall и подвывихом бедра позволяет купировать болевой синдром и проявления синовита в ранние сроки после операции за счет противовоспалительного эффекта, начать восстановительное лечение с достижением физиологической амплитуды движений в тазобедренном суставе в ближайшем послеоперационном периоде. Остеорепаративный эффект электростатического поля электрета приводит к увеличению объема новообразованной костной ткани головки бедра и уменьшению зоны ее дефекта или отсутствию компрессии центральной части эпифиза с дифференцировкой начальных элементов трабекулярного рисунка в сравнении с гомогенной высокоинтенсивной структурой головки бедренной кости.

Полный текст

Введение

В настоящее время болезнь Пертеса остается одной из наиболее тяжелых и сложных с точки зрения лечения заболеваний тазобедренного сустава у детей. Частота встречаемости данной патологии составляет от 0,4 до 29,0 на 100 000 детей с пиком заболевания от 4 до 8 лет [1, 2, 3]. В патогенезе заболевания лежит нарушение артериальной перфузии проксимального эпифиза бедренной кости с его последующим инфарктом и формированием очага некроза c различным объемом поражения головки бедренной кости [4, 5]. Естественное течение болезни Пертеса у детей в III–IV группах по классификации Catterall [6] приводит к деформации головки бедренной кости с формированием экструзионного подвывиха последней. При такой лучевой картине заболевания адекватным методом лечения является хирургический — “primary surgical containment”. Одной из наиболее распространенных методик оперативного лечения, позволяющей стабилизировать тазобедренный сустав и значительно улучшить форму проксимального эпифиза бедренной кости, является тройная остеотомия таза. Одновременно с этим необходимо подчеркнуть, что отсутствуют исследования, позволяющие оценить течение процессов ревитализации очага некроза в головке бедренной кости.

На сегодняшний день с целью сокращения сроков восстановления формы и структуры проксимального эпифиза бедренной кости широко применяются такие методы консервативного лечения, как физиотерапия (различные виды электрофореза, лазеро- и магнитотерапия), однако их эффективность остается недоказанной. Также в последнее время установлено, что электрические поля служат эффективным инструментом контроля и регулирования клеточного и тканевого гомеостаза, а электрические потенциалы играют важную роль в пролиферации, миграции и ремоделировании костных клеток [7]. Однако все имеющиеся электростимуляторы функционируют от внешних источников питания, что в значительной степени ограничивает их применение в связи с вызываемыми неудобствами и отсутствием возможности их длительного использования. В последние годы появляются данные о методиках стимуляции позитивных биологических процессов в организме человека близкодействующими статическими электрическими полями, созданными автономно функционирующими электретами [8]. Электреты — электрические аналоги постоянных магнитов, физика работы которых основана на достаточно сложных явлениях, лежащих в основе так называемого электретного состояния диэлектриков [9]. Электреты относятся к классу активных диэлектриков и представляют собой материалы, способные после снятия внешнего воздействия сохранять длительное время (месяцы и даже годы) остаточную поляризацию и генерировать сравнительно сильное (до 106 В/м) квазистатическое (медленно меняющееся во времени) электрическое поле. Наряду с наличием поля электреты обладают весьма слабым электрическим током (плотность 10−14 A/мм2), который течет по градиенту напряжения поля. Этот ток, многократно возрастающий при нагревании электрета, называют термостимулированным током (ТСТ). Совокупность проявлений электрета (электрическое поле и ТСТ) называют электретным эффектом. В настоящее время в литературе имеются публикации, сообщающие об успешных результатах лечения взрослых пациентов с остеоартрозом суставов нижних конечностей с применением ортопедического электрета [10, 11, 12, 13]. Исследования, касающиеся эффективности применения электретов в хирургическом лечении ортопедических заболеваний тазобедренного сустава у детей, в нашей стране носят единичный характер.

Цель исследования — оценить ближайшие результаты применения ортопедического электрета в хирургическом лечении детей с болезнью Пертеса.

Материал и методы

Дизайн исследования

Выполнено моноцентровое открытое когортное проспективное исследование (STROBE).

Критериями включения пациентов в исследование являлись: возраст детей от 6 до 8 лет, наличие подвывиха бедра, субтотальное или тотальное поражение эпифиза (группы Catterall III–IV), стадия фрагментации головки бедренной кости, отсутствие в анамнезе хирургических вмешательств на тазобедренном суставе, отсутствие неврологических нарушений со стороны нижних конечностей, системных и генетических заболеваний, добровольное информированное согласие пациентов и их родителей на участие в данном исследовании.

Критерии исключения: возраст менее 6 и старше 8 лет; поражение эпифиза бедренной кости, соответствующее группам Catterall I–II; отсутствие нестабильности тазобедренного сустава; стадия остеонекроза, импрессионного перелома или восстановления; наличие подтвержденных неврологических, системных и генетических заболеваний.

Пациенты

В исследование вошли 10 пациентов (10 тазобедренных суставов) в возрасте от 6 до 8 (7,2±0,7) лет с болезнью Пертеса в стадии фрагментации с поражением эпифиза бедренной кости, соответствующим группам Catterall III–IV, и наличием экструзионного подвывиха бедра. Пациентов мужского пола было 8 (80%), женского — 2 (20%). Всем детям после установления диагноза проводили консервативное лечение по месту жительства без соблюдения принципа “containment therapy” — центрации головки бедренной кости в вертлужной впадине при коэффициенте костного покрытия равного 100%. В связи с этим у всех пациентов сформировалась нестабильность тазобедренного сустава на стороне поражения в виде подвывиха бедра, который требовал хирургического лечения. Целью вмешательства являлось восстановление стабильности сустава с созданием условий для формирования сферичности головки бедренной кости и конгруэнтности суставных поверхностей тазобедренного сустава в целом.

Хирургическая техника

В качестве методики хирургического лечения была выбрана тройная остеотомия таза, которая была дополнена имплантацией ортопедического электрета «Имплантат электретный стимулятор остеорепарации — ИМПЛЭСО» (ООО «Медэл», Россия) в шейку и головку бедренной кости таким образом, что проксимальная его часть была трансфизарно подведена максимально близко к очагу некроза в головке бедренной кости (рис. 1).

 

Рис. 1. Послеоперационные рентгенограммы пациентки 2015 г.р.: a — в переднезадней проекции; b — в аксиальной проекции. Проксимальная часть ортопедического электрета подведена через шейку бедренной кости трансфизарно максимально близко к очагу некроза в головке / Fig. 1. Postoperative X-ray images of the patient, born in 2015: a — AP projection; b — axial projection. The proximal part of the orthopedic electret is brought through the neck of the femur physis to the focus of head necrosis as close as possible

 

Методы исследования

Клиническое исследование заключалось в классической методике осмотра пациентов с ортопедической патологией тазобедренных суставов. Предоперационное комплексное обследование включало УЗИ и рентгенографию тазобедренных суставов в переднезадней и аксиальной проекциях, а также в положении отведения и внутренней ротации нижних конечностей с целью оценки центрации головки бедренной кости в вертлужной впадине и исключения симптома “hinge adduction”, МСКТ и МРТ тазобедренных суставов. Рентгенографию проводили на аппарате Philips Digital Diagnost , МСКТ — на мультисрезовом томографе Philips СT Brilliance 64, МРТ — на аппарате Philips Ingenia Elition 3.0T X.

В послеоперационном периоде обследование включало оценку выраженности болевого синдрома по шкале ВАШ на 3-и, 7-е и 14-е сут. после вмешательства, амплитуды движений — на 7-е и 14-е сут., УЗИ тазобедренных суставов на 3-и, 7-е и 14-е сут., рентгенографии тазобедренных суставов в переднезадней и аксиальной проекциях, МСКТ и МРТ через 6 мес. после операции. По результатам УЗИ оценивали наличие и выраженность синовита тазобедренного сустава. На основании рентгенограмм проводили рентгенометрию основных показателей анатомического строения и стабильности тазобедренного сустава (углы Sharp и Wiberg, шеечно-диафизарный угол, угол антеторсии проксимального отдела бедренной кости, степени костного покрытия (СКП). По данным МСКТ осуществляли оценку формы, размеров и структуры головки бедренной кости с помощью объемных и мультипланарных реконструкций с применением методик сегментации ткани (картирование цветом пораженной головки) с измерением ее объема, а также проводили оценку денситометрических показателей плотности головки бедренной кости с использованием методики гистрограммы выделенного объема исследуемой зоны. По данным МРТ оценивали форму хрящевых моделей головки бедренной кости и вертлужной впадины.

Статистический анализ

Статистический анализ проводили при помощи программ Excel 2010 и SPSS Statistics v. 26. С помощью описательной статистики рассчитывали средние арифметические величины (M), стандартные отклонения (SD), медиану (Ме) с 25-м и 75-м процентилями (Q1–Q3). Внутригрупповой анализ проводился посредством критерия Вилкоксона.

Результаты

При поступлении на стационарное лечение в отделение патологии тазобедренного сустава основной жалобой пациентов было ограничение движений в тазобедренном суставе, которое характеризовалось типичными для данного заболевания нарушениями амплитуды отведения и внутренней ротации в тазобедренном суставе (табл. 1).

 

Таблица 1. Амплитуда движений в тазобедренных суставах у пациентов до операции, град.

Движение

Амплитуда

(М±SD) / Ме (Q1–Q3)

Сгибание

109,0±5,7 / 110 (105–115)

Отведение

13,6±3,2 / 15 (10–15)

Внутренняя ротация

12,7±4,1 / 15 (10–15)

Наружная ротация

44,0±7,4 / 45 (40–50)

 

Как видно из таблицы 1, функционально значимых изменений в показателях амплитуды сгибания и наружной ротации не было верифицировано. Тест Thomas имел отрицательный характер у всех пациентов.

Проведенное УЗИ тазобедренных суставов выявило, что у 9 (90%) пациентов до операции имело место расширение капсульно-шеечного пространства по сравнению с контралатеральным здоровым суставом, средняя величина которого составила 2,5±0,4 мм. Полученные данные свидетельствовали о наличии умеренно выраженного синовита тазобедренного сустава. Результаты рентгенологического исследования представлены в таблице 2.

 

Таблица 2. Сравнение рентгеноанатомических показателей тазобедренного сустава у детей с болезнью Пертеса до операции с нормативными показателями

Показатель

Пациенты с болезнью Пертеса

(M±SD) / Ме (Q1–Q3)

Нормативные показатели у здоровых детей (Камоско М.М. [14])

Угол Sharp, град.

51,1±2,7 /49,1 (48,0–52,8)

35–45

Угол Wiberg, град.

9,9±4,1 / 11 (5,5–13,0)

25–40

ШДУ, град.

141,5±5,3 / 141,5 (138,3–145,0)

125–145

УА, град.

15,3±2 / 15 (13,3–16,0)

10–30

СКП, %

58,3±7,0 / 57,5 (51,3–64,5)

85–100

 

Установлено, что у пациентов с болезнью Пертеса имело место умеренно выраженное превышение верхней границы нормальных значений угла наклона вертлужной впадины во фронтальной плоскости, что может быть обусловлено экструзионным подвывихом бедра. Об этом свидетельствуют патологические значения угла Wiberg и СКП с наличием участка локальной гиперпрессии суставных поверхностей в верхне-латеральном отделе и формированием вторичной деформации вертлужной впадины. Значения ШДУ и УА находились в пределах физиологической нормы.

Результаты МСКТ тазобедренных суставов показали, что у всех пациентов при первичных исследованиях наблюдалось тотальное поражение головки бедренной кости с частичным сохранением краевых поверхностей эпифиза. Измерение зоны субхондрального некроза производили при оценке высоты латеральной, центральной и медиальной частей головки. Тотальное снижение высоты центральной части наблюдалось у 30% пациентов, субтотальное — у 70%. Денситометрические характеристики плотности фрагментированной головки бедренной кости по данным гистограммы показали повышенную минерализацию в среднем на 81,8±15,9 ед. Хаундсфилда (HU) по сравнению со здоровой головкой бедренной кости (рис. 2).

 

Рис. 2. МСКТ тазобедренных суставов у пациента с болезнью Пертеса (Catterall IV) и подвывихом бедра: a — методика измерения зоны субхондрального некроза; b — оценка денситометрических показателей плотности головки бедренной кости с использованием гистрограммы выделенного объема исследуемой зоны / Fig. 2. Computed tomography of the hip in a patient with Perthes disease (Catterall IV) and hip subluxation: a — method of measuring the zone of subchondral necrosis; b — assessment of femoral head density using the histogram technique of the allocated volume of the studied zone

 

По данным проведенной МРТ, у всех пациентов отмечалась деформация хрящевой модели проксимального эпифиза бедренной кости и labrum acetabulum (рис. 3). Последняя, на наш взгляд, возникала за счет формирующейся coxa magna и подвывиха бедра.

 

Рис. 3. МРТ пациентки 2015 г.р. с диагнозом болезнь Пертеса в стадии фрагментации с тотальным поражением головки бедренной кости (Catterall IV) и подвывихом бедра (пояснения в тексте) / Fig. 3. Magnetic resonance imaging of a patient, born in 2015, with the diagnosis of Perthes disease in the stage of fragmentation with total lesion of the femoral head (Catterall IV) and hip subluxation (explanations in the text)

 

Выраженность болевого синдрома в послеоперационном периоде по результатам анкетирования пациентов представлена на рисунке 4.

 

Рис. 4. Выраженность болевого синдрома по ВАШ на 3-и, 7-е и 14-е сутки послеоперационного периода / Fig. 4. Severity of pain syndrome in patients according to the visual analog scale on postoperative days 3, 7, and 14

 

Максимальная интенсивность болевого синдрома на 3-и сутки после выполнения тройной остеотомии таза в сочетании с имплантаций ортопедического электрета составила 3 балла, что соответствует умеренной боли. В дальнейшем, к 7-м суткам, лишь у одного из 10 пациентов болевой синдром соответствовал 2 баллам по ВАШ. На 14-е сутки болевые ощущения полностью купировались у всех детей. Отсутствие выраженного болевого синдрома позволило начать раннее восстановительное лечение по разработанным в клинике методикам [15], что, в свою очередь, позволило достичь практически физиологической амплитуды сгибания и отведения к моменту выписки пациентов (табл. 3).

 

Таблица 3. Амплитуда движений в тазобедренных суставах на 7-е и 14-е сутки послеоперационного периода, град.

Движение

7-е сутки

(М±SD)

Ме (Q1–Q3)

14-е сутки

(М±SD)

Ме (Q1–Q3)

Сгибание

88,5±4,7

90 (85,0–91,3)

105,0±4,7

105 (100–110)

Отведение

23,0±3,5

22,5 (20–25)

28,0±2,6

30 (25–30)

 

Проведенное на 3-и сутки после операции УЗИ тазобедренных суставов выявило расширение капсульно-шеечного пространства, величина которого составила 1,4 мм по сравнению со здоровым суставом только у 1 (10%) пациента. Результаты проведенного через 6 мес. анализа рентгеноанатомического строения тазового и бедренного компонентов сустава, а также его стабильности представлены в таблице 4.

 

Таблица 4. Сравнение рентгеноанатомических показателей тазобедренного сустава у детей с болезнью Пертеса через 6 месяцев после операции с нормативными показателями

Показатель

Пациенты с болезнью Пертеса

(M±SD)

Ме (Q1–Q3)

Нормативные показатели у здоровых детей (Камоско М.М. [14])

Угол Sharp, град.

34,0±3,3

34,0 (30,8–35,5)

35–45

Угол Wiberg, град.

35,4±4,0

36,0 (32,0–38,5)

25–40

ШДУ, град.

141,5±5,3

141,5 (138,3–145,0)

125–145

УА, град.

15,3±2,0

15 (13,3–16,0)

10–30

СКП, %

98,5±2,4

100 (95–100)

85–100

 

Из таблицы 4 видно, что у всех пациентов произошла ликвидация подвывиха с восстановлением стабильности тазобедренного сустава, о чем свидетельствуют претерпевшие изменения показатели углов Sharp, Wiberg, а также СКП (p<0,05). Умеренно выраженное превышение нижней границы нормальных значений угла Sharp объясняется необходимостью большего интраоперационного латерального наклона вертлужной впадины, чем у детей с дисплазией тазобедренных суставов в связи с наличием разрушенной латеральной колонны головки бедренной кости и формирующейся coxa magna, а также ее исходно меньшей деформацией. Результаты проведенной МСКТ показали, что структура костной ткани головки бедренной кости в динамике позволяла дифференцировать начальные элементы трабекулярного рисунка в сравнении с гомогенной высокоинтенсивной структурой головки исходно, а денситометрические характеристики плотности головки бедренной кости, по данным гистограммы, стали приближаться к значениям на контралатеральном проксимальном эпифизе. У всех пациентов при контрольном исследовании отмечалось восстановление формы головки в виде как увеличения размеров боковых частей (преимущественно латеральной), так и уменьшения зоны дефекта головки или отсутствия компрессии центральной части эпифиза — значительное улучшение формы головки бедренной кости с возникновением ее единого костного контура. При волюметрии объем костной части головки увеличился на 15–35% (2–3 см3) от исходных значений (рис. 5).

 

Рис. 5. МСКТ тазобедренного сустава с применением методик объемных и мультипланарных реконструкций и сегментации ткани (картирование цветом пораженной головки) с измерением ее объема: a — оценка денситометрических показателей плотности головки бедренной кости с использованием методики гистограммы выделенного объема исследуемой зоны; b — измерение объема пораженной головки методом мультипланарной реконструкции с картирование цветом; c — измерение объема костной массы пораженной головки до операции; d — через 6 мес. после хирургического лечения / Fig. 5. Computed tomography of the hip: volumetric and multiplanar reconstructions and tissue segmentation (color mapping of the affected head) with the measurement of its volume: a — assessment of the densitometric parameters of the femoral head density using the histogram technique of the selected volume of the area under study; b — measurement of the volume of the affected head by multiplanar reconstruction with color mapping; c — measurement of the bone mass volume of the affected head before surgery; d — 6 months after surgery

 

Проведенная МРТ показала значительное улучшение формы хрящевой модели и отсутствие очага некроза в головке бедренной кости, а также приближенное к физиологическому положение labrum acetabulum (рис. 6).

 

Рис. 6. МРТ-картина хрящевых моделей головки бедренной кости и вертлужной впадины через 6 мес. после проведенного хирургического лечения (пояснения в тексте) / Fig. 6. Magnetic resonance imaging of cartilaginous models of the femoral head and acetabulum 6 months after surgery (explanations in the text)

 

Обсуждение

В основу современного лечения пациентов с болезнью Пертеса положен принцип “containment therapy”, заключающийся в погружении головки бедренной кости в вертлужную впадину с обеспечением степени костного покрытия, равной единице, что позволяет улучшить форму головки бедренной кости и тем самым отсрочить развитие коксартроза [16]. Хирургическое лечение в подавляющем большинстве случаев требуется детям старше 6 лет с тотальным или субтотальным поражением эпифиза по классификации Catterall, поскольку разрушение латеральной колонны головки бедренной кости при повышении внутрисуставного давления провоцирует нестабильность сустава [17, 18]. На сегодняшний день в мировой ортопедической практике в хирургическом лечении детей с болезнью Пертеса с субтотальным или тотальным поражением эпифиза для достижения принципа “containment therapy” применяют методики корригирующей (варизирующей) остеотомии бедра и тройной остеотомии таза. В научной литературе нет однозначного ответа о преимуществах одной тактики лечения над другой. Одновременно с этим рядом авторов доказано, что типичная величина укорочения нижней конечности после выполнения корригирующей (варизирующей) остеотомии бедра составляет в среднем 2 см, а сочетание слабости ягодичных мышц и разновысокости нижних конечностей в отдаленном послеоперационном периоде формирует нарушение стереотипа ходьбы в виде хромоты [19, 20, 21, 22, 23]. Тройная остеотомия таза, по мнению многих авторов, считается наиболее оправданной хирургической методикой, поскольку позволяет избежать вмешательства на проксимальном отделе бедренной кости и тем самым исключить формирование клинически значимого укорочения нижней конечности и ятрогенной гипертрофии большого вертела [24, 25, 26]. Учитывая данные мировой литературы, в настоящем исследовании в качестве методики хирургического лечения детей с болезнью Пертеса была выбрана тройная остеотомия таза. Известно, что под воздействием импульсного электромагнитного поля происходит стимуляция остеобластов и повышается активность остеогенеза в связи с увеличением экспрессии белков TGF-beta1 и BMP-2/4, а также усилением процессов внутриклеточного кальциевого перехода [27, 28, 29].

По мнению ряда авторов, доказан сильный положительный противовоспалительный эффект под воздействием импульсного электромагнитного поля, который вызывает повышение активности аденилатциклазы и снижение продукции супероксидных анионов в результате усиления регуляции рецепторов А2А, расположенных на поверхности нейтрофилов. Это способствует улучшению кровотока, а также ограничивает расширение некротической зоны, возникающей в результате ишемии [30, 31].

Вместе с тем, в доступной литературе практически отсутствуют данные о применении электрических полей, особенно погружных, в лечении рассматриваемой категории пациентов детского возраста, их влияние на течение послеоперационного периода и о комплексной оценке сроков ревитализации очага некроза в проксимальном эпифизе бедренной кости. В основном публикации касаются оценки функциональных результатов лечения взрослых пациентов с асептическим некрозом головки бедренной кости. Рядом авторов независимо друг от друга доказана эффективность изолированного применения поверхностной электромагнитной стимуляции на ранних стадиях асептического некроза головки бедренной кости (Ficat I и II) у взрослых пациентов [32, 33, 34]. J.L. Cebrián с соавторами и L. Massari c соавторами в своих исследованиях показали, что у подавляющего количества пациентов, получавших электромагнитную терапию, произошло значительное уменьшение болевого синдрома, а у некоторых он купировался полностью [32, 33].

R.K. Aaron с соавторами провели сравнительный анализ эффективности электромагнитной стимуляции у 56 пациентов и хирургической декомпрессии очага некроза у 50 пациентов. Согласно результатам анкетирования по модифицированной функциональной шкале D’Aubigne, у 68% пациентов, получавших этот вид физиотерапевтического лечения, отмечалось клинико-функциональное улучшение, в то время как аналогичный результат у пациентов, получавших хирургическое лечение, был в 44%. Проведенное рентгенологическое исследование показало прогрессирование патологического процесса в обеих группах, однако менее выражено оно было у пациентов, получавших электромагнитную терапию — 39% против 64% [35].

На основании данных комплексного обследования в ближайшем послеоперационном периоде, полученных в ходе выполнения нашего исследования, можно сделать вывод, что постоянное электростатическое поле, создаваемое имплантированным ортопедическим электретом, обладает противовоспалительным и обезболивающим эффектами. Необходимо отметить, что раньше пациентам приходилось выполнять физиотерапевтическую процедуру по 8 часов в сутки на протяжении нескольких месяцев, что обусловливает значительные социальные трудности. Применение ортопедического электрета позволяет отказаться от проведения этих процедур и повысить качество жизни пациентов и их родителей.

В единственной отечественной тематической публикации Н.И. Нелин с соавторами провели анализ функциональных и рентгенологических результатов лечения 49 детей с болезнью Пертеса, при этом у 15 пациентов применялись электретные имплантаты — пластина типа Блаунта или винт [36]. Авторы отмечают хороший анатомический и функциональный исходы у 93,3% пациентов, в то время как у детей, получавших аналогичное хирургическое лечение без применения ортопедических электретов, аналогичные результаты были выявлены в 86,6%. Полученные результаты авторы связывают с положительным действием электростатического поля, которое проявлялось в активации пролиферации и дифференцировке мультипотентных мезенхимальных стромальных клеток костного мозга, интенсификации процессов синтеза белков остеогенной и хондрогенной направленности, а также уменьшением интенсивности болевого синдрома за счет блокирования процессов деполяризации мембраны клеток специфических рецепторов кости. Однако авторы не указывают ни сроки купирования болевого синдрома, ни сроки восстановления структуры головки бедренной кости.

Ограничения исследования

Наше исследование имеет следующие ограничения: малая группа пациентов в связи с редкой встречаемостью такой тяжести поражения тазобедренного сустава по совокупности описанных патологических изменений, отсутствие группы сравнения и тематических публикаций.

Заключение

Применение ортопедического электрета в хирургическом лечении детей с болезнью Пертеса в группах Catterall III–IV и подвывихом бедра за счет противовоспалительного эффекта позволяет купировать болевой синдром и проявления синовита в ранние сроки после операции, начать восстановительное лечение с достижением физиологической амплитуды движений в тазобедренном суставе в ближайшем послеоперационном периоде. По всей видимости, остеорепаративный эффект электростатического поля электрета в самостоятельном варианте либо в совокупности с противовоспалительным эффектом обеспечивает увеличение объема новообразованной костной ткани головки с уменьшением зоны ее дефекта или отсутствием компрессии центральной части эпифиза с дифференцировкой начальных элементов трабекулярного рисунка в сравнении с гомогенной высокоинтенсивной структурой головки бедренной кости.

Планируется проведение дальнейшего исследования влияния ортопедического электрета на сроки ревитализации очага некроза и восстановления структуры головки бедренной кости в рамках сравнительного анализа.

Дополнительная информация

Заявленный вклад авторов

Бортулёв П.И. — дизайн и концепция исследования, статистический анализ результатов, обзор литературы, написание текста рукописи, хирургическое лечение пациентов.

Виссарионов С.В. — редактирование текста рукописи.

Баскаева Т.В. — сбор и обработка данных, хирургическое лечение пациентов.

Барсуков Д.Б. — хирургическое лечение пациентов, редактирование текста статьи.

Поздникин И.Ю. — редактирование текста статьи, хирургическое лечение пациентов.

Мурашко Т.В. — оценка и интерпретация данных лучевого исследования.

Басков В.Е. — сбор и обработка данных.

Познович М.С. — сбор и обработка данных.

Все авторы прочли и одобрили финальную версию рукописи статьи. Все авторы согласны нести ответственность за все аспекты работы, чтобы обеспечить надлежащее рассмотрение и решение всех возможных вопросов, связанных с корректностью и надежностью любой части работы.

Источник финансирования. Авторы заявляют об отсутствии внешнего финансирования при проведении исследования.

Конфликт интересов. Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов, связанных с публикацией настоящей статьи.

Этическая экспертиза. Исследование одобрено локальным этическим комитетом НМИЦ ДТО им. Г.И. Турнера, протокол № 21-2 от 02.02.2021 г.

Информированное согласие. Законные представители пациентов дали добровольное письменное информированное согласие на участие в исследовании и публикацию его результатов.

Disclaimers

Authors’ contributions

Bortulev P.I. — research concept and design, data statistical processing, literature review, manuscript writing and editing, surgical treatment of patients.

Vissarionov S.V. — manuscript editing.

Baskaeva T.V. — data collection and processing, surgical treatment of patients.

Barsukov D.B. — surgical treatment of patients, manuscript editing.

Ivan Yu. Pozdnikin — manuscript editing, surgical treatment of patients.

Murashko T.V. — assessment and analysis of radiology examination results.

Baskov V.E. — data collection and processing.

Poznovich M.S. — data collection and processing.

All authors have read and approved the final version of the manuscript of the article. All authors agree to bear responsibility for all aspects of the study to ensure proper consideration and resolution of all possible issues related to the correctness and reliability of any part of the work.

Funding source. This study was not supported by any external sources of funding.

Competing interests. The authors declare that they have no competing interests.

Ethics approval. The study was approved by the local ethics committee of H. Turner National Medical Research Center for Сhildren’s Orthopedics and Trauma Surgery, protocol No 21-2, 02.02.2021 г.

Consent for publication. Written consent was obtained from legal representatives of children for publication of relevant medical information and all of accompanying images within the manuscript.

×

Об авторах

Павел Игоревич Бортулёв

ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр детской травматологии и ортопедии им. Г.И. Турнера» Минздрава России

Автор, ответственный за переписку.
Email: pavel.bortulev@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0003-4931-2817

канд. мед. наук, руководитель отделения патологии тазобедренного сустава

Россия, 196603, Санкт-Петербург, Парковая ул., 64-68

Сергей Валентинович Виссарионов

ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр детской травматологии и ортопедии им. Г.И. Турнера» Минздрава России; ФГБОУ ВО «Северо-Западный государственный медицинский университет им. И.И. Мечникова» Минздрава России

Email: vissarionovs@gmail.com
ORCID iD: 0000-0003-4235-5048

член–корреспондент РАН, доктор медицинских наук, профессор, директор, руководитель отделения патологии позвоночника и нейрохирургии, профессор кафедры детской травматологии и ортопедии

Россия, 196603, Санкт-Петербург, Парковая ул., 64-68; Санкт-Петербург

Тамила Владимировна Баскаева

ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр детской травматологии и ортопедии им. Г.И. Турнера» Минздрава России

Email: tamila-baskaeva@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-9865-2434

врач–травматолог–ортопед отделения патологии тазобедренного сустава

Россия, 196603, Санкт-Петербург, Парковая ул., 64-68

Дмитрий Борисович Барсуков

ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр детской травматологии и ортопедии им. Г.И. Турнера» Минздрава России

Email: dbbarsukov@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-9084-5634

кандидат медицинских наук, старший научный сотрудник отделения патологии тазобедренного сустава

Россия, 196603, Санкт-Петербург, Парковая ул., 64-68

Иван Юрьевич Поздникин

ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр детской травматологии и ортопедии им. Г.И. Турнера» Минздрава России

Email: pozdnikin@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-7026-1586

кандидат медицинских наук, научный сотрудник отделения патологии тазобедренного сустава

Россия, 196603, Санкт-Петербург, Парковая ул., 64-68

Татьяна Валерьевна Мурашко

ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр детской травматологии и ортопедии им. Г.И. Турнера» Минздрава России

Email: popova332@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-0596-3741

врач-рентгенолог

Россия, 196603, Санкт-Петербург, Парковая ул., 64-68

Владимир Евгеньевич Басков

ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр детской травматологии и ортопедии им. Г.И. Турнера» Минздрава России

Email: dr.baskov@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-0647-412X

кандидат медицинских наук, руководитель управления по взаимодействию с регионами, врач–травматолог–ортопед отделения патологии тазобедренного сустава

Россия, 196603, Санкт-Петербург, Парковая ул., 64-68

Махмуд Станиславович Познович

ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр детской травматологии и ортопедии им. Г.И. Турнера» Минздрава России

Email: poznovich@bk.ru
ORCID iD: 0000-0003-2534-9252

научный сотрудник генетической лаборатории центра редких и наследственных заболеваний у детей

Россия, 196603, Санкт-Петербург, Парковая ул., 64-68

Список литературы

  1. Loder R.T., Skopelja E.N. The epidemiology and demographics of Legg-Calvé-Perthes’ disease. ISRN Orthop. 2011;2011:504393. doi: 10.5402/2011/504393.
  2. Perry D.C., Hall A.J. The epidemiology and etiology of Perthes disease. Orthop Clin North Am. 2011;42(3): 279-283, v. doi: 10.1016/j.ocl.2011.03.002.
  3. Leroux J., Abu Amara S., Lechevallier J. Legg-Calvé-Perthes disease. Orthop Traumatol Surg Res. 2018;104(1S):S107-S112. doi: 10.1016/j.otsr.2017.04.012.
  4. Guerado E., Caso E. The physiopathology of avascular necrosis of the femoral head: an update. Injury. 2016;47 Suppl 6:S16-S26. doi: 10.1016/S0020-1383(16)30835-X.
  5. Douglas G., Rang M. The role of trauma in the pathogenesis of the osteochondroses. Clin Orthop Relat Res. 1981;(158):28-32.
  6. Catterall A. The natural history of Perthes’ disease. J Bone Joint Surg Br. 1971;53(1):37-53.
  7. Huang X., Das R., Patel A., Nguyen T.D. Physical Stimulations for Bone and Cartilage Regeneration. Regen Eng Transl Med. 2018;4(4):216-237. doi: 10.1007/s40883-018-0064-0.
  8. Александрова О.И., Александрова С.А., Хомутов В.П., Моргунов М.С., Блинова М.И. Жизнеспособность клеток различных типов, культивируемых на поверхности медицинского электрета. Журнал технической физики. 2018;88(9):1348-1354. doi: 10.21883/JTF.2018.09.46419.58-18. Aleksandrova O.I., Aleksandrova S.A., Homutov V.P., Morgunov M.S., Blinova M.I. Viability of Different Types of Cells Cultivated on the Surface of Medical Electret. Zhurnal tehnicheskoj fiziki [Journal of Technical Physics]. 2018;88(9):1348-1354. (In Russian).]
  9. Гринберг Я.З. О механизме преобразования вибраций в организме. Инженерный вестник Дона. 2014;4-2(32). Режим доступа: http://ivdon.ru/uploads/article/pdf/12_grinberg.pdf_132a9182db.pdf. Grinberg J.Z. [Transformation mechanism of vibrations in the body]. Inzhenernyi vestnik Dona [Engineering Journal of Don]. 2014;4-2(32). Available from: http://ivdon.ru/uploads/article/pdf/12_grinberg.pdf_132a9182db.pdf. (In Russian).
  10. Линник С.А., Хомутов В.П. Исследование эффективности электростатического поля в лечении остeoаpтpoза. РМЖ. Медицинское обозрение. 2017;1(1):2-5. Linnik S.A., Khomutov V.P. [Study of the effectiveness of the electrostatic field in the treatment of osteoarthritis]. RMZh. Meditsinskoe obozrenie [Russian Medical Journal. Medical Review]. 2017;1(1):2-5. (In Russian).
  11. Александрова С.А., Александрова О.И., Хомутов В.П., Моргунов М.С., Блинова М.И. Влияние электрического поля электрета на основе анодного оксида тантала на дифференцировочные свойства стромальных клеток костного мозга больного остеоартрозом. Цитология. 2018;60(12):987-995. doi: 10.1134/S0041377118120052. Aleksandrova S.A., Aleksandrova O.I., Khomutov V.P., Morgunov M.S., Blinova M.I. [The influence of an electret-generated electric field based on a tantalum oxide anode on differentiation properties of bone marrow stromal cells from patients with osteoarthritis]. Tsitologiya. 2018;60(12):987-995. (In Russian). doi: 10.1134/S0041377118120052.
  12. Aleksandrova S.A., Aleksandrova O.I., Blinova M.I., Khomutov V.P., Morgunov M.S. The influence of an electret-generated electric field based on a tantalum oxide anode on differentiation properties of bone marrow stromal cells from patients with osteoarthritis.Cell and Tissue Biology. 2019;13(2):144-151. doi: 10.1134/s1990519x19020020.
  13. Вансович Д.Ю., Линник С.А., Хомутов В.П., Сердобинцев М.С. Мини-инвазивное хирургическое лечение больных деформирующим остеоартрозом коленного сустава с использованием электретов. Современные проблемы науки и образования. 2020:(3). doi: 10.17513/spno.29869. Режим доступа: https://science-education.ru/article/view?id=29869. Vansovich D.Y., Linnik S.A., Homutov V.P., Serdobintsev M.S. [Minimally invasive surgical treatment of patients with deforming knee joint osteoarthrosis using electrets]. Sovremennye problemy nauki i obrazovaniya [Modern Problems of Science and Education]. 2020:(3). (In Russian). doi: 10.17513/spno.29869. Available from: https://science-education.ru/article/view?id=29869.
  14. Камоско М.М., Баиндурашвили А.Г. Диспластический коксартроз у детей и подростков (клиника, патогенез, хирургическое лечение). Санкт-Петербург: СпецЛит; 2010. с. 54-72. Kamosko M.M., Baindurashvili A.G. Displasticheskii koksartroz u detei i podrostkov (klinika, patogenez, khirurgicheskoe lechenie) [Dysplastic coxarthrosis in children and adolescents (clinic, pathogenesis, surgical treatment)]. St. Petersburg: SpetsLit; 2010. p. 54-72. (In Russian).
  15. Бортулёва О.В., Басков В.Е., Бортулёв П.И. Барсуков Д.Б., Поздникин И.Ю. Реабилитация подростков после хирургического лечения диспластического коксартроза. Ортопедия, травматология и восстановительная хирургия детского возраста. 2018;6(1):45-50. doi: 10.17816/PTORS6145-50. Bortuleva O.V., Baskov V.E., Bortulev P.I. Barsukov D.B., Pozdnikin I.Yu. [Rehabilitation of adolescents after surgical treatment of dysplastic coxarthrosis]. Ortopediya, travmatologiya i vosstanovitel’naya khirurgiya detskogo vozrasta [Pediatric Traumatology, Orthopaedics and Reconstructive Surgery]. 2018;(6)1:45-50. (In Russian). doi: 110.17816/PTORS6145-50.
  16. Тепленький М.П., Парфёнов Э.М. Хирургическое лечение детей с тяжелыми формами болезни Пертеса. Гений ортопедии. 2013;(1):32-35. Teplen’kii M.P., Parfenov E.M. [Surgical treatment of children with severe forms of Perthes disease]. Genij Ortopedii. 2013;(1):32-35. (In Russian).
  17. Gigante C., Frizziero P., Turra S. Prognostic value of Catterall and Herring classification in Legg-Calvé-Perthes disease: follow-up to skeletal maturity of 32 patients. J Pediatr Orthop. 2002;22(3):345-349.
  18. Kim H.K., Wiesman K.D., Kulkarni V., Burgess J., Chen E., Brabham C. et al. Perfusion MRI in Early Stage of Legg-Calvé-Perthes Disease to Predict Lateral Pillar Involvement: A Preliminary Study. J Bone Joint Surg Am. 2014;96(14):1152-1160. doi: 10.2106/JBJS.M.01221.
  19. Friedlander J.K., Weiner D.S. Radiographic results of proximal femoral varus osteotomy in Legg-Calvé-Perthes disease. J Pediatr Orthop. 2000;20(5):566-571. doi: 10.1097/00004694-200009000-00004.
  20. Барсуков Д.Б., Краснов А.И., Басков В.Е., Поздникин И.Ю., Волошин С.Ю., Баскаева Т.В. и др. Корригирующая остеотомия бедра в комплексном лечении детей с болезнью Легга-Кальве-Пертеса. Гений ортопедии. 2017;23(1):63-70. doi: 10.18019/1028-4427-2017-23-1-63-70. Barsukov D.B., Krasnov A.I., Baskov V.E., Pozdnikin I.Yu., Voloshin S.Yu., Baskaeva T.V. et al. [Corrective femoral osteotomy in the complex treatment of childrenwith Legg-Calve-Perthes disease]. Genij Ortopedii. 2017;23(1):63-70. (In Russian). doi: 10.18019/1028-4427-2017-23-1-63-70.
  21. Futami T., Suzuki S. Different methods of treatment related to the bilateral occurrence of Perthes’ disease. J Bone Joint Surg Br. 1997;79(6):979-982. doi: 10.1302/0301-620x.79b6.7743.
  22. Меншикова Т.И., Мальцева Л.В. Особенности ультразвуковой диагностики начальных проявлений болезни Легг-Кальве-Пертеса у детей. Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. 2015;(2, часть 1):54-58. Режим доступа: https://applied-research.ru/ru/article/view?id=6375. Mensсhikova T.I., Maltseva L.V. [Charakteristics of ltrasaund diagnostics of the initial manifistations of Legg-Calve-Perthes, disease in children]. 2015; (2, Suppl 1):54-58. Available from: https://applied-research.ru/ru/article/view?id=6375. (In Russian).
  23. Grzegorzewski A., Synder M., Kozłowski P., Szymczak W., Bowen R.J. Leg length discrepancy in Legg-Calve-Perthes disease. J Pediatr Orthop. 2005;25(2):206-209. doi: 10.1097/01.bpo.0000148497.05181.51.
  24. Camurcu I.Y., Yildirim T., Buyuk A.F., Gursu S.S., Bursali A., Sahin V. Tönnis triple pelvic osteotomy for Legg-Calve-Perthes disease. Int Orthop. 2015;39(3):485-490. doi: 10.1007/s00264-014-2585-6.
  25. Rosello O., Solla F., Oborocianu I., Chau E., ElHayek T., Clement J.-L. et al. Advanced containment methods for Legg-Calvé-Perthes disease: triple pelvic osteotomy versus Chiari osteotomy. Hip Int. 2018;28(3):297-301. doi: 10.5301/hipint.5000569.
  26. Pailhé R., Cavaignac E., Murgier J., Cahuzac J.P., de Gauzy J.S., Accadbled F. Triple osteotomy of the pelvis for Legg-Calve-Perthes disease: a mean fifteen year follow-up. Int Orthop. 2016;40(1):115-122. doi: 10.1007/s00264-015-2687-9.
  27. Tong J., Sun L., Zhu B,. Fan Y., Ma X., Yu L. et al. Pulsed electromagnetic fields promote the proliferation and differentiation of osteoblasts by reinforcing intracellular calcium transients. Bioelectromagnetics. 2017;38(7): 541-549. doi: 10.1002/bem.22076.
  28. Zhou J., He H., Yang L., Chen S., Guo H., Xia L. et al. Effects of pulsed electromagnetic fields on bone mass and Wnt/beta-catenin signaling pathway in ovariectomized rats. Arch Med Res. 2012;43(4):274-282. doi: 10.1016/j.arcmed.2012.06.002.
  29. Ehnert S., Fentz A.K., Schreiner A., Birk J., Wilbrand B., Ziegler P. et al. Extremely low frequency pulsed electromagnetic fields cause antioxidative defense mechanisms in human osteoblasts via induction of •O2- and H2O2. Sci Rep. 2017;7(1):14544. doi: 10.1038/s41598-017-14983-9.
  30. Varani K., De Mattei M., Vincenzi F., Gessi S., Merighi S., Pellati A. et al. Characterization of adenosine receptors in bovine chondrocytes and fibroblast-like synoviocytes exposed to low frequency low energy pulsed electromagnetic fields. Osteoarthritis Cartilage. 2008;16(3):292-304. doi: 10.1016/j.joca.2007.07.004.
  31. Ongaro A., Pellati A., Masieri F.F., Caruso A., Setti S., Cadossi R. et al. Chondroprotective effects of pulsed electromagnetic fields on human cartilage explants. Bioelectromagnetics. 2011;32(7):543-551. doi: 10.1002/bem.20663.
  32. Massari L., Fini M., Cadossi R., Setti S., Traina G.C. Biophysical stimulation with pulsed electromagnetic fields in osteonecrosis of the femoral head. J Bone Joint Surg Am. 2006;88 Suppl 3:56-60. doi: 10.2106/JBJS.F.00536.
  33. Cebrián J., Milano G., Francés A., Lopiz Y., Marco F., López-Durán L. Role of electromagnetic stimulation in the treatment of osteonecrosis of the femoral head in early stages. J Biomed Sci Eng. 2014;7(5):252-257. doi: 10.4236/jbise.2014.75028.
  34. Bassett C.A., Schink-Ascani M., Lewis S.M. Effects of pulsed electromagnetic fields on Steinberg ratings of femoral head osteonecrosis. Clin Orthop Relat Res. 1989;(246):172-185.
  35. Aaron R.K., Lennox D., Bunce G.E., Ebert T. The conservative treatment of osteonecrosis of the femoral head. A comparison of core decompression and pulsing electromagnetic fields. Clin Orthop Relat Res. 1989;(249):209-218.
  36. Нелин Н.И., Хомутов В.П., Э.Г. Квиникадзе, М.П. Пирпилашвили. Опыт применения электретов при остеохондропатии головки бедренной кости у детей. Opinion Leader. 2019;1(19):84-89. Nelin N.I., Homutov V.P., Je.G. Kvinikadze, M.P. Pirpilashvili. [Experience in the use of electrets in osteochondropathy of the femoral head in children.]. Opinion Leader. 2019;1(19):84-89. (In Russian).

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рис. 1. Послеоперационные рентгенограммы пациентки 2015 г.р.: a — в переднезадней проекции; b — в аксиальной проекции. Проксимальная часть ортопедического электрета подведена через шейку бедренной кости трансфизарно максимально близко к очагу некроза в головке

Скачать (26KB)
3. Рис. 2. МСКТ тазобедренных суставов у пациента с болезнью Пертеса (Catterall IV) и подвывихом бедра: a — методика измерения зоны субхондрального некроза; b — оценка денситометрических показателей плотности головки бедренной кости с использованием гистрограммы выделенного объема исследуемой зоны

Скачать (35KB)
4. Рис. 3. МРТ пациентки 2015 г.р. с диагнозом болезнь Пертеса в стадии фрагментации с тотальным поражением головки бедренной кости (Catterall IV) и подвывихом бедра (пояснения в тексте)

Скачать (26KB)
5. Рис. 4. Выраженность болевого синдрома по ВАШ на 3-и, 7-е и 14-е сутки послеоперационного периода

Скачать (14KB)
6. Рис. 5. МСКТ тазобедренного сустава с применением методик объемных и мультипланарных реконструкций и сегментации ткани (картирование цветом пораженной головки) с измерением ее объема: a — оценка денситометрических показателей плотности головки бедренной кости с использованием методики гистограммы выделенного объема исследуемой зоны; b — измерение объема пораженной головки методом мультипланарной реконструкции с картирование цветом; c — измерение объема костной массы пораженной головки до операции; d — через 6 мес. после хирургического лечения

Скачать (57KB)
7. Рис. 6. МРТ-картина хрящевых моделей головки бедренной кости и вертлужной впадины через 6 мес. после проведенного хирургического лечения (пояснения в тексте)

Скачать (26KB)

© Бортулёв П.И., Виссарионов С.В., Баскаева Т.В., Барсуков Д.Б., Поздникин И.Ю., Мурашко Т.В., Басков В.Е., Познович М.С., 2022

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.

СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: серия ПИ № ФС 77 - 82474 от 10.12.2021.


Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах