Современные тенденции диагностики и лечения хронического остеомиелита костей конечностей. Обзор литературы

Введение: данная статья посвящена одной из самых актуальных проблем в травматологии и ортопедии – диагностике и лечению хронического остеомиелита костей конечностей. С каждым годом данная проблема не теряет своей актуальности, сохраняются высокие цифры выявляемости остеомиелита, постепенно увеличивающиеся в количестве случаи посттравматического и постоперационного остеомиелита, которые в высоком проценте случаев приводят к стойкой утрате трудоспособности.

Материалы и методы: в работе представлены современные тенденции диагностики и лечения данного заболевания. Цель обзора – на основании анализа отечественной и зарубежной литературы рассмотреть и представить современные тенденции диагностики и лечения остеомиелита. В ходе работы было проанализировано более 1000 источников литературы из отечественных и зарубежных баз данных научного цитирования.

Выводы и обсуждение: на основе анализа литературы можно сделать следующие выводы, что несмотря на появляющиеся высокотехнологичные и инновационные методики и учитывая увеличивающуюся с каждым годом оперативную активность, травматизма гражданского населения, высокий уровень военной травмы, данная проблема требует разработки и внедрения новых методик, алгоритмов и концепций диагностики и лечения хронического остеомиелита. Разработка таких методик, алгоритмов и концепций способствует не только точной диагностике и выявлению на ранних стадиях, но и поиску оптимального решения для лечения хронического остеомиелита.

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

Финансирование. Исследование не имело спонсорской поддержки.

CURRENT TRENDS IN THE DIAGNOSIS AND TREATMENT OF CHRONIC OSTEOMYELITIS OF LIMB BONES. LITERATURE REVIEW.

ALEXEY V. LYCHAGIN1, OLEG D. PODKOSOV2,3, IGOR V. KROCHEK4, NIKOLAY N. NABATCHIKOV1,2,PAVEL I. PETROV1

• ¹    Federal State Autonomous Educational Institution of Higher Education I.M. Sechenov First Moscow State Medical University of the Ministry of Health of the Russia (Sechenov University), 119991, Moscow, Russia

• ²    Botkin Hospital, 125894, Moscow, Russia

• ³    Federal State Budgetary Educational Institution of the Higher Education A.I. Yevdokimov Moscow State University of Medicine and Dentistry of the Ministry of Healthcare of the Russia, 127473, Moscow, Russia

• ⁴    Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education “South-Ural State Medical University” of the Ministry of Healthcare of the Russian Federation, 454092, Chelyabinsk, Russia

Introduction: This article is devoted to one of the most urgent problems in traumatology and orthopedics – the diagnosis and treatment of chronic osteomyelitis of limb bones. Every year this problem does not lose its relevance, high numbers of osteomyelitis detectability remain, cases of post-traumatic and postoperative osteomyelitis are gradually increasing in number, which in a high percentage of cases lead to permanent disability.

Materials and methods: The paper presents current trends in the diagnosis and treatment of this disease. The purpose of the review is to review and present current trends in the diagnosis and treatment of osteomyelitis based on the analysis of domestic and foreign literature. During the work, more than 1000 literature sources from domestic and foreign scientific citation databases were analyzed.

Conclusions and discussion: Based on the analysis of the literature, the following conclusions can be drawn that despite the emerging high-tech and innovative methods and taking into account the increasing operational activity, injuries of the civilian population, the high level of military trauma, this problem requires the development and implementation of new methods, algorithms and concepts for the diagnosis and treatment of chronic osteomyelitis. The development of such techniques, algorithms and concepts contribute not only to accurate diagnosis and early detection, but also to finding the optimal solution for the treatment of chronic osteomyelitis.

Conflict of interests: the authors declare no conflict of interest

Funding: the study had no sponsorship

Введение

В настоящее время одним из принципиально важных вопросов современной травматологии и ортопедии является лечение септических осложнений травм и оперативных вмешательств. Среди подобных осложнений отдельное место уделяется остеомиелиту. Если рассматривать частоту данного заболевания в структуре гнойно-хирургической патологии, то по данным авторов она составляет от 10 до 28% [1,2]. Еще 20 лет назад была зафиксирована связь между уровнем травматизма, оперативной активностью и увеличением выявляемости остеомиелита [3]. Подобная тенденция сохраняется и по сей день. Согласно статистическим данным последних 10 лет наблюдается постепенное увеличение доли посттравматического и послеоперационного остеомиелита, 60% и 17% соответственно [4,5,6], а при анализе статистических данных конца 20 века, отмечалось заметное превалирование доли хронического гематогенного остеомиелита, 40-55% случаев [1,2,7]. Отдельно стоит отметить, что хронический остеомиелит является несомненно актуальным для изучения заболеванием и в социальном аспекте, так как данная патология в 60% случаев проводит к стойкой утрате трудоспособности [1,5].

Материалы и методы: в ходе данной работы было проанализировано более 1000 отечественных и зарубежных источников литературы в сети Internet, используя базы данных Pubmed, Google Scholar, eLibrary, Cyberleninka с 1989 по 2022 год

Диагностические возможности: Современный диагностический потенциал позволяет с высокой точностью определить хронический остеомиелит. Диагностика хронического остеомиелита проводится по принципу «от простого к сложному», то есть начинают с более технически простых, менее специфичных и более доступных методов и заканчивают более сложными и специфичными методиками. Из простых методик активно применяется рентгенография, фистулогра-фия, однако в разрезе современной медицины они обладают не самой высокой точностью, только 50-60% выявляемости при ранней диагностике (0-30 дней от начала заболевания) [8,9,10], а уже после 30 дней от начала заболевания процент увеличивается до 90% в связи с нарастающими изменениями костной ткани [11]. Далее следует отметить микробиологические исследования с изучением чувствительности к антибактериальным препаратам. Данные исследования можно проводить с обширным спектром материалов, например: посев отделяемого раны или свища, интраоперационный посев остеомиелитического очага, посев биоптата кости, посев костномозгового материала, взятого при аспирационной биопсии и др. Данный метод в 80-92% дает ответ на поставленный вопрос об остеомиелите [12,13,14]. Далее рассмотрим компьютерную томографию (КТ). На сегодняшний день КТ является золотым стандартом и методом выбора диагностики остеомиелита. Особенно это касается сложных локализаций, такие как кости таза [15]. Также КТ с применением внутривенного контрастирования активно применяется в случаях экстренной диагностики остеомиелита [16]. В исследовании Pineda C. et al, чувствительность методики компьютерной томографии с внутривенным контрастированием составила 67%, специфичность – 50%, точность – 91% [8]. Следующее исследование, которое также активно применяется в современной медицине – магнитно-резонансная томография (МРТ). В первую очередь необходимо отметить, что МРТ эффективно при исследовании мягкотканных структур и ранних изменений костей [8]. Благодаря наличию различных режимов (Т1, Т2, STIR), диапазон исследования значительно расширяется, что способствует оценке наличия жидкостных скоплений, изменения плотности костной ткани, диагностике внутрикостного отека. Чувствительность метода составила 98%, специфичность – 75% [17]. С развитием лучевых методов диагностики, ультразвуковые методы исследования постепенно отходят на второй план. Ранее в практике можно было встретить такие методы исследования, как ультразвуковая эхолокация, реовазография и др., однако данные методы низкоэффективны в ранней диагностике, поэтому в настоящее время они не применяются [13,18]. Подробнее остановимся на радионуклидных исследованиях. Среди них можно выделить остеосцинтиграфию (ОС), позитронно-эмисионную томографию (ПЭТ/КТ) и однофотонную эмиссионную компьютерную томографию (ОФЭКТ/КТ). Каждое из данных исследований в своей очереди дает необходимый точный результат в конкретном случае. Например, ПЭТ/КТ обладает особенно высокой точностью при исследовании костей таза, 97% случаев [19]. ОС может выполняться с использованием различных изотопов, в зависимости от цели исследования. Стандартная ОС с использованием изотопа технеция-99m активно используется в качестве метода диагностики острого инфекционного процесса костей [20]. Также для диагностики острого процесса используется ОС с лейкоцитами, мечеными галлием. Данная методика дает возможность более точно определить локализацию процесса за счет накопления галлия в тех местах, где отмечается сниженное накопление технеция с формированием так называемых «холодных очагов» [8]. ОС с использованием изотопа индия-111 более чувствительна при исследовании хронических инфекционных повреждений с низкой вероятностью ложноположительных результатов [20]. По данным различных исследований высокую эффективность показала смешанная ОС с применением различных изотопов. Чувствительность составила 78-89%, специфичность – 77-84% [21,22]. Основное отличие ОФЭКТ/КТ от ОС является более точная диагностика остеомиелита. При выполнении ОФЭКТ/ КТ используется тот же изотоп технеция-99m, как и при стандартной ОС, методика введения радиофармпрепарата (РФП) идентична, время регистрации накопления РФП такое же, однако при ОФЭКТ/КТ выполняется компьютерная томография, что дает более точно определить границы начала накопления РФП, обнаружение как накостных, так и внутрикостных очагов. По данным исследований различных авторов чувствительность составила 78-88%, специфичность – 89-96% [23,24]. Однако, несмотря на многочисленные преимущества радионуклидных исследований, имеются и весомые недостатки, ввиду которых приходится ограничиваться более простыми методами диагностики. Среди недостатков можно выделить: высокую стоимость, необходимость в вы- сококвалифицированном персонале, длительное время на обработку результатов исследования [15].

Современные возможности лечения хронического остеомиелита костей конечностей: Тенденция к комбинированному лечению хронического остеомиелита окончательно сформировалась в конце 20 века. Комбинированное лечение подразумевает этиотропную антибактериальную терапию, адекватную хирургическую санацию, создание условий чистой среды [25,26,27]. Подробнее остановимся на хирургической санации. Около 20 лет назад оперативная активность при этой патологии составляла 25-66% [7,28], сейчас же данный показатель вырос до 94% [5]. Создание новых глобальных и локальных методик лечения остеомиелита вывела возможности лечения на совершенно новый уровень. Изначально лечение сводилось к радикальной остеонекрэктомии, дренированию очага, трепанации кости и др. [29,30]. При этом костная полость ничем не заполнялась, что создавало прецедент для вторичного инфицирования или потере стабильности кости, а основной проблемой оставался костный дефект, который требовал замещения. С течением времени появлялись более современные решения, такие как: заполнение полости различными материалами (гемопломбой, хрящевой тканью, коллагеновой пломбой, полимерной пломбой) [13,29,31]. Данные методики активно используются по сей день, однако у них достаточно высокий процент рецидивов и осложнений – 20% [31].

В последнее десятилетие активно применяется двухэтапная методика лечения остеомиелита с применением техники Masquelet. Данная техника характеризуется временным замещением костного дефекта спейсером из полиметилметакрилата с импрегнацией антибактериальными препаратами [32]. Согласно опыту зарубежных авторов, рекомендуется удаление спейсера с костной пластикой через 6-8 недель [33]. За это время по периметру спейсера образуется вазоактивная мембрана, которая способствует более активному приживлению костного трансплантата за счет сосудистого обогащения мембраны [34,35]. Это подтвердилось гистологическими исследованиями в работе Д.Ю.Борзунова и соавт. [32]. Результаты исследований отечественных и зарубежных авторов указывают на более высокую эффективность применения техники Masquelet при лечении остеомиелита за счет снижения процента рецидива и осложнений до 9-15% случаев [32,33]. С 2016 по 2020 год Liu X et al провели исследование, в котором приняло участие 23 пациента с остеомиелитом костей различной локализации (плечевая – 3, бедренная, - 1, большеберцовая – 19). Всем пациентам было выполнен двухэтапный метод лечения. Первым этапом выполнялась радикальная санация очага инфекции, сегментарная резекция кости с формированием костного дефекта не более 4,5 см, установка цементного антибактериального спейсера. В ходе исследования проводилась как накостная, так и внешняя фиксация. Второй этап выполнялся через 4-6 недель, в ходе которого производилось удаление спейсера, комбинированная костная пластика аутотрансплантатом из гребня подвздошной кости и синтетическим аллотрансплантатом. При оценке результатов было отмечено, что в 91% случаев была полностью достигнута элиминация инфекционного процесса, а в 89% случаев был достигнут удовлетворительный результат, притом отмечено, что максимальная эффективность в 100% была достигнута за счет применения внутренней фиксации[33].

Альтернативой свободной костной пластики также широко применяется метод несвободной костной пластики Г.А. Илизарова (костный транспорт). В случаях невозможности применения свободной пластики, применяется именно костный транспорт. Чаще всего данная методика встречается при замещении костных дефектов трубчатых костей посредством осуществления дозированной ежедневной дистракции в аппарате Илизарова [36]. Если сравнить метод Г.А. Илизарова и технику Masquelet, то можно отметить несколько принципиальных отличий. При применении метода Илизарова образуется обильно васкуляризированный регенерат, который впоследствии оссифицируется [36,37]. В случае применения техники Masquelet используется ауто-, алло- и ксенотрансплантаты, которые не имеют обильной васкуляризации и оссифицируются только за счет питания от мембраны Masquelet [34]. Еще одним весомым отличием является фиксация области пластики, при методе Илизарова используется компрессионно-дистракционный аппарат внешней фиксации, когда как в технике Masquelet активно применяются накостные методы фиксации [34,37]. Однако, метод Илизарова, сопровождающийся дистракцией в аппарате Илизарова, требует полного комплаенса пациента с врачом, так как дистракция проводится пациентом самостоятельно по назначению врача, когда как при технике Masquelet подобных манипуляций не требуется [34]. С 2012 по 2019 году Khaled A et al проводили исследование 30 пациентов с остеомиелитом большеберцовой кости. Всем пациентам был применен двухэтапный метод лечения; первым этапом – радикальная санация очага инфекции, сегментарная резекция большеберцовой кости с формированием костного дефекта не более 6 см, установка цементного антибактериального спейсера, фиксация в аппарате Илизарова. Второй этап выполнялся через 2 месяца, при котором производилось удаление спейсера, кортикотомия большеберцовой кости. В последующем пациенты самостоятельно производили дистракцию по 1 мм в сутки. Катамнез составлял 28 месяцев. В результатах наблюдения авторы отметили, что в 94% случаев полностью достигнута элиминация инфекционного процесса, а в 90% случаев был достигнут удовлетворительный функциональный результат [37].

В практике лечения хронического остеомиелита нередки случаи, когда санация необходима, но при этом не требуется выполнение сегментарной резекции. В таких случаях применяется трепанация кости с санацией очага, однако данный вид вмешательства является травматичным и может впоследствии привести к вторичному нарушению целостности кости. Специально для таких случаев, в начале 21 века была введена инновационная методика лазерной остеоперфорации. Данная методика была предложена отечественной группой исследователей в качестве малоинвазивной альтернативы [38,39]. Методика заключается в выполнении чрескожных остеоперфораций посредством лазерного излучения в имплульсно-периодическом режиме. Лазерная остеоперфорация показала себя эффективной методикой, в исследовании Привалова В.А. и соавт. приняло участие 273 пациента с различными формами хронического остеомиелита (гематогенный, посттравматический, Броди, Гарре, Олье, костными панарициями). В группе с применением лазерной остеоперфорации улучшение наступало вдвое быстрее, чем в группе с применением традиционных методик, при этом в основной группе через 1 месяц наблюдался рост васкуляризированных тканей без признаков нейтрофильной инфильтрации [38].

С начала 21 века все чаще и активнее стали применяться ортобиологические методики лечения хронического остеомиелита. В основном они направлены на стимуляцию репаративной способности костной ткани после радикальной остеонекрэк-томии или сегментарной резекции остеомиелитического очага [40]. В качестве реконструктивно-пластического вмешательства предлагаются различные методы замещения костных дефектов, например: применение трансплантационных смесей, наноуглеродных имплантатов, обогащенной тромбоцитами аутологичной плазмы (PRP).

Коллектив авторов из Беларуси (И.И. Довгалевич и соавт.) описывают использование трансплантационной смеси для костной пластики при остеомиелитических дефектах. Данная методика является как одноэтапной, так и двухэтапной: первоначально производится радикальная санация очага инфекции, остеонекрэктомия или сегментарная резекция, затем одномоментно или вторым этапом выполняется замещение костного дефекта при помощи трансплантационной смеси, в состав которой входят: 10 мл костного аллотрансплантата, измельченный демиелинизированный костный аллотрансплантат, раствор дексаметазона фосфата 8 мг, раствор L-аскорбиновой кислоты 1000 мг, раствор кальция глюконата 20 мг, антибактериальный препарат по посеву. Полученную смесь имплантировали в сформированный костный дефект. При оценке результатов отмечено, что применение трансплатационной смеси оказалось более эффективным методом, чем аутопластика и аллопластика. Хороший анатомо-функциональный результат (тотальное замещение дефекта без деформации и признаков формирования ложного сустава) отмечен в 95,2%, 94,6% и 88,2% случаев соответственно [41].

Также активно изучается возможность использования на-ноуглеродных имплантов. В экпериментальном исследовании В.Г. Самодая и соавт. описывается применение наноуглеродного скаффолда в качестве замены традиционным костным имплантам. Данный материал является микропористым субстратом, обладающим остеокондуктивными свойствами и биологической совместимостью. Из основных преимуществ авторы выделяют стойкость скаффолда к воспалительной реакции костной ткани, что способствует сохранению антибактериальной активности. Также авторы заявляют о большей продолжительности выделения антибактериальных препаратов из скаффолда по сравнению с традиционными имплантатами. Методика апробирована в эксперименте на 16 безвидовых кроликах, которым моделировали остеомиелит большеберцовой кости посредством введения 0,5 мл взвеси S.aureus 106 КОЕ/мл внутрикостно. Через 25 суток при помощи стандартной рентгенографии верифицировали остеомиелит большеберцовой кости. После подтверждения диагноза части экспериментальных животных (7 кроликов) выполнялось хирургическое пособие – остеонекрэктомия и имплантация скаффолда с линкомицином, остальным 5 кроликам имплантация не проводилась. Результаты эксперимента оценивались на 15 сутки после операции. Отмечено, что в основной группе явления воспалительного процесса купированы, зафиксирована интеграция скаффолда костной ткань, на основании чего был сделан вывод об удовлетворительных остеокондуктивных свойствах импланта. В контрольной группе отмечено увеличение ореола остеосклероза [40].

Применение аутологичной обогащенной тромбоцитами плазмы (PRP) также все чаще и чаще находит свое место в современной травматологии и ортопедии. В качестве методики лечения остеомиелита PRP используется относительно недавно. Суть метода заключается в интраоперационном введении в остеомиелитеческий очаг лиофилизата обогащенной плазмы [42]. В исследовании И.В.Гилевича и соавт. приняло участие 4 пациента с хроническим остеомиелитом. Всем пациентам было выполнено оперативное вмешательство – санация очага инфекции, введение в остеомиелитический очаг PRP. При оценке результатов авторы отмечают, что у всех исследуемых пациентов наступила стойкая ремиссия при послеоперационном наблюдении до 1,5 лет [43].

Обсуждение и выводы: Поиск оптимального метода лечения остеомиелита по сей день является актуальной темой для обсуждения. Разработка и введение в практику более новых и инновационных методов лечения является приоритетным направлением в современной травматологии и ортопедии. Исследования последних двух десятилетий показывают, что предпочтение в лечении хронического остеомиелита необходимо давать более прогрессивным высокотехнологичным методам лечения.

Техника Masquelet показала себя высокоэффективным методом лечения, однако наряду с альтернативой данной техники, метода Г.А.Илизарова, требуются высококвалифицированный персонал для обеспечения такой же высокой эффективности, полный комплаенс пациента с врачом, высокие оперативные навыки. На данный момент данные методы являются методами выбора для лечения остеомиелита любой локализации как в отечественных, так и в зарубежных клиниках за счет выполнения цели купирования инфекции и замещения костного дефекта пошагово двумя этапами, соблюдая принцип «шаг за шагом». Первым этапом достигается цель элиминации ин- фекционного процесса из санируемой области, вторым этапом достигается цель восстановления кости. Также отмечено, что по исследованиям последних 5 лет специалисты отдают предпочтение технике Masquelet больше, чем методу Илизарова [32,33,34]. Подтверждением тому служит исследование Gupta AK et al, в котором провели сравнительное исследование техники Masquelet и метода Илизарова. В исследовании приняло участие 24 пациента, которые были разделены на 2 равные группы по 12 человек. В группе А пациентам выполнялось оперативное лечение с примнением метода Илизарова, в группе В пациентам в ходе лечения была применена техника Masquelet. Катамнез в обеих группах составил 18 месяцев. При оценке результатов было отмечено, что в группе А за период наблюдения полное сращение было достигнуто в 67% случаев, в 8% случаев отмечена замедленная консолидация, а в 25% случаев полное сращение было достигнуто после костной пластики аутотрансплантатом. В группе В полное сращение за период наблюдения было достигнуто в 75% случаев, а в 25% случаев – замедленная консолидация [43].

Лазерная остеоперфорация также показала свою высокую эффективность. Данный метод лечения может быть применим в тех случаях, когда двухэтапный метод лечения не требуется, и в тех случаях, когда традиционное оперативное вмешательство будет более травмирующим. Главное преимущество данного метода является малоинвазивность вмешательства. После операции, места остеоперфорации заживают в течение 2-3 суток, что наряду с проводимой антибактериальной терапией значительно снижает риск вторичного инфицирования [38,39]. Также стоит отметить, что лазерная остеоперфорация нашла свое применение в ортодонтии и стоматологической хирургии. При помощи данной методики зарубежные специалисты нашли решение для перемещения зубов после удаления первых премоляров [44]. Данных за использование лазерной остеоперфорации в качестве лечения остеомиелита в зарубежных источниках не обнаружено.

В отношении применения ортобиологических технологий еще не сформировано однозначного мнения об эффективности методик лечения, в особенности это касается использования аутологичной обогащенной тромбоцитами плазмы [43]. Безусловно как PRP, так и применение скаффолдов и трансплата-ционных смесей являются инновационными и перспективными направлениями в современном представлении о лечении хронического остеомиелита. Тем не менее, данные методики еще требуют более детального и методичного изучения, чтобы в дальнейшем предложить рациональное, оптимальное и эффективное лечение.

Несомненно, вопрос хронического остеомиелита заслуживает большого внимания. С увеличением оперативной активности, травматизма гражданского населения, высокого количества военной травмы, зависимо увеличивается выяв-ляемость остеомиелита на разных стадиях, о чем было неоднократно засвидетельствовано в источниках литературы в конце

20 века. С развитием технологий предлагаются все больше высокотехнологичных и инновационных методик, однако вопрос разработки и внедрения практику более новых методов, алгоритмов и концепций диагностики и лечения остается по сей день актуальным вопросом для обсуждения такой проблемы, как хронический остеомиелит.