Recommended
More Related Content
What's hot
What's hot (20)
Similar to Bone regeneration
Similar to Bone regeneration (20)
Bone regeneration
- 1. Регенерация костной ткани. Современные принципы и методы лечения переломов. Осложнения переломов. Остеомиелит УО «Гродненский государственный медицинский университет» Кафедра травматологии, ортопедии и ВПХ
- 2. Определение Регенерация (лат. regeneratio-возрождение, возобновление)-восстановление утраченных или повреждённых органов и тканей, а также целого организма из его части Физиологическая регенерация – происходит постоянно Репаративная регенерация – происходит в ответ на повреждение тканей
- 3. Структура костной ткани • Кортикальная («компактная») костная ткань ⁻ Составляет 80% скелета ⁻ Устойчива к физическим нагрузкам ⁻ Медленное ремоделирование • Губчатая костная ткань ⁻ Составляет 20% скелета ⁻ Менее прочная ⁻ Быстрое ремоделирование
- 4. Структура надкостницы • Надкостница • Имеет два слоя • Хорошо кровоснабжается
- 5. Типы формирования костной ткани • Эндесмальное (интрамембранозное) – без формирования хрящевой ткани, остеобласты дифференцируются из мезенхимальных клеток – предшественниц • Эндохондральное – оссификация происходит на хрящевой матрице
- 6. Стадии сращения костей 1.Гематома (1 сутки) 2.Воспаления (14 суток) 3.Мягкой костной мозоли (14-21 сутки) 4.Твердой костной мозоли (4-12 недель) 5.Ремоделирования (несколько лет)
- 7. Стадия гематомы и воспаления • Повреждение сосудов и мягких тканей • Формирование межотломковой гематомы • Девитализация костных осколков не связанных с мягкими тканями с последующей активацией остеокластов • Расширение сосудов (усиление кровоснабжения через 2 недели, восстановление к прежнему уровню через 3 месяца) • Локальная аккумуляция макрофагов нейтрофилов, мезенхимальных стволовых клеток, цитокинов (BMP, TGFβ и пр.) • Коагуляция фибрина, стабилизирующая гематому (hematoma callus)
- 8. Грануляционная фаза - мягкой мозоли • Рост новых сосудов в область гематомы • Колонизация гематомы фибробластами из надкостницы и эндоста • Фибробласты продуцируют коллагеновые волокна соединяющие костные отломки • Постепенно грануляционная ткань превращается в волокнистохрящевую N.B. Объем мягкой костной мозоли зависит от жесткости фиксации перелома
- 9. Грануляционная фаза - твердой мозоли • Длится вплоть до формирования новой костной ткани (3-4 мес. после перелома) • Энхондральная оссификация проявляется формированием веретеновидных образований • Начинается от периферии к центру • При этом наблюдается превращение мягкой мозоли в костную ткань
- 10. Фаза ремоделирования • Закон Вольфа – «изменение структуры и функции кости происходит под влиянием механической нагрузки» • Ремоделирование осуществляется под действием пьезоэлектрического эффекта: компрессия – отрицательный заряд (остеобласты), тракция – положительный заряд (остеокласты) • Ремоделирование костной ткани вследствие перелома заканчивается вследствие остеокластной резорбции интрамедуллярной кости и периостальной костной мозоли • Продолжается от 2 месяцев до нескольких лет после перелома Юлиус Вольф (1836-1902)
- 11. Прямое сращение • Контактное - происходит при межотломковой компрессии и отсутствии расстояния между отломками менее 200 мкм • Прерывное прямое сращение (gap healing) – происходит при расстоянии более 200 мкм
- 12. Прямое костное сращение • Прямое остеональное ремоделирование • Без формирования периостальной костной мозоли • Наблюдается при: - При ригидной фиксации перелома (компрессирующая пластина, винт-стяжка) - При вколоченных переломах Базисная многоклеточная единица (костная ремоделирующая единица)
- 13. Показания к прямому сращению • Анатомическая репозиция и жесткая фиксация требуются при: -Внутрисуставных переломах -Гипертрофических ложных суставах
- 14. Вторичное костное сращение • Протекает через энхондральный остеогенез • Наблюдается при фиксации гипсовой повязкой, интрамедуллярными стержнями, аппаратами внешней фиксации
- 15. Теория межотломкового напряжения (1978 г.) Стефан Перрен Напряжение – изменение размеров клеток в зависимости от приложенного усилия При напряжении 2% и менее – первичное костное сращение «Гаверсово ремоделирование» (абсолютная стабильность, жесткая фиксация) Максимальная стимуляция остеобластов происходит при напряжении 0,3-2,8% т.е. 0,2-1 мм межотломковой подвижности При напряжении 2-10% - вторичная костная мозоль (относительная стабильность) Напряжение 10-100% - фиброзная ткань Более 100% - несращение перелома
- 16. Факторы роста стимулирующие сращение • Костный морфогенетический белок (BMP) - Вызывает дифференцировку недифференцируемых мезенхимальных клеток в остеобласты • Трансформирующий фактор роста β1 (TGF - β1) - Стимулирует выработку мезенхимальными клетками коллагена II типа • Инсулиноподобный фактор роста 2 (IGF-2) - Стимулирует продукцию коллагена I типа • Фактор роста тромбоцитов (PDGF) - Высвобождается при дегрануляции тромбоцитов - Является хемоаттрактантом лейкоцитов • Фактор роста фибробластов - стимулирует ангиогенез и дифференцировку остеобластов и хондроцитов
- 17. Внешние факторы стимулирующие сращение перелома • Паратгормон • Статины • Простагландины и лейкотриены • Эстрогены • Фитогормоны
- 18. Внутренние факторы влияющие на сращение перелома • Кровоснабжение • Остеопороз • Заболевания сопровождающиеся нарушением микроциркуляции (с-м Рейно, Лериша) • Возраст • Сопутствующая ЧМТ • Механические факторы: - Тип и энергия повреждения - Состояние мягких тканей - Прикрепление мягкотканных компонентов к осколкам - Механическая стабильность/межотломковое напряжение - Локализация повреждения - Морфология перелома (открытый, сегментарный перелом, величина костного дефекта и пр.)
- 19. Физические факторы усиливающие сращение перелома • Низкоинтенсивный импульсный ультразвук (LIPUS) при мощности 30 mW/cм2 - Стимулирует наноподвижность между клетками - Ускоряет сращение на 80% (усиливает васкуляризацию, изменяет экспрессию белков) • Постоянный ток - Снижает активность остеокластов, повышает активность остеобластов снижая концентрацию О2 и повышая pH в костной ткани • Емкостно связанные электрические поля (переменный ток) - Изменяют синтез цАМФ, коллагена и кальцификацию хряща • Импульсные электромагнитные поля - Вызывают кальцификацию хряща • Комбинированное магнитное поле - Увеличивается концентрация TGF-β и BMP
- 20. Факторы подавляющие репаративную регенерацию кости • НПВС (ингибиторы ЦОГ-2) - подавляют синтез Runx2, который стимулирует дифференцировку остеобластов • Фторхинолоны • Бисфософонаты • Цистостатики • Высокая доза ионизирующего облучения • Глюкокортикостероиды (на 6,5% выше риск несращения межвертельных переломов) • Дефицит питания (кальций и витамин D) • Операции на ЖКТ (анастомоз по Ру и др.) • Сахарный диабет (сращение в 1,6 раза дольше) • Никотиновая зависимость (повышает риск несостоятельности корпородеза на 500%) • ВИЧ-инфекция
- 21. Несращение переломов • Нарушение репаративной регенерации перелома • Более 2 сроков отведенных для сращения перелома данной локализации • Отсутствие признаков полного сращения в течении не менее 9 месяцев, либо отсутствие рентгенологических признаков костной регенерации в течении 3 месяцев с момента травмы (FDA) • Прогностически отсутствуют предпосылки для сращения, без дополнительного медицинского вмешательства
- 22. Замедленная консолидация перелома • Отсутствие признаков полного сращения в течении 6 месяцев после травмы • Имеются признаки и потенциал костной регенерации
- 23. Факторы риска • Неадекватная фиксация перелома • Нарушение кровоснабжения области перелома • Инфицирование области перелома • Локализация перелома: ладьевидная кость запястья, шейка бедра, шейка таранной кости, н/3 большеберцовой кости, перелом проксимального диафиза 5 плюсневой кости (Джонса) • Морфология перелома: наличие сегментарных переломов, костных дефектов (>1 см), интерпозиция мягких тканей • Механизм травмы: высокоэнергетическая травма
- 25. Гипертрофическое несращение костей • Биологические процессы и кровоснабжение в области перелома не нарушены • Рентгенографически имеются признаки твердой костной мозоли • Основной причинный фактор – подвижность в области перелома (не ригидная фиксация) 1 – «Нога слона» 2 – «Копыто лошади» 1 2
- 26. Рентгенологические признаки гипертрофического несращения • Остеосклероз • Гипертрофия концов отломков • «Костные пробки» • Костная мозоль избыточная, беспорядочная, не соединяет отломки • Между отломками васкуляризированная фиброзно-хрящевая ткань • Подвижность качательная: тугие (щелевидные)
- 27. Олиготрофическое несращение • Образуется как правило при неудовлетворительном стоянии отломков (малый межотломковый контакт) • Кровоснабжение и биологические процессы не нарушены • Костная мозоль не выражена
- 28. Атрофическое несращение • Остеопороз • Атрофия концов отломков • Промежуточные костные осколки могут быть некротизированными • Костная мозоль слабо выражена или отсутствует • Между отломками аваскулярная ткань • Клинически выраженная подвижность: «болтающееся несращение»
- 29. Ложный сустав • Морфологически имеет признаки синовиального сустава: • Конгруэнтность концов отломков (шар – впадина) • Концы отломков покрыты хрящом • Капсула сустава • Полость сустава • Синовиальная жидкость • Образуются там, где имеется длительная патологическая подвижность, чаще на однокостных сегментах • Рентгенологически не отличается от других типов несращений • Кровоснабжение отломков не нарушено • Часто является проявлением септического несращения
- 30. Клиника несращений (анамнез) • Механизм травмы (открытый или закрытый перелом, высоко- или низкоэнергетическая травма) и методы раннего лечения (были ли инфекционные осложнения) • Сопутствующие заболевания (диабет, ХОБЛ, ИБС, гепатиты и пр.) • Нутритивный статус • Курение • Прием лекарств • Степень физической активности до и после травмы
- 31. Клиника несращений • Цвет кожи, наличие рубцов • Объем движений в смежных суставах • Место наибольшей болезненности • Сосудистый и неврологический статус • Наличие деформации • Ортогональная рентгенография (наличие сращения по 3 кортикальным слоям без болевых ощущений – перелом сросшийся) или РКТ • Сцинтиграфия с Tc99-бифосфонатом, Ga67-цитратом (специфичность 50-60% при инфицированном несращении) • МРТ – (чувствительность 100%, специфичность 63%)
- 32. Лечение несращений костей • Консервативное - Электростимуляция - Низкоинтенсивный импульсный ультразвук (LIPUS) - Ударно-волновая терапия • Оперативное - Дебридмент и удаление металлоконструкций - Остеосинтез (пластиной, интерлокинг, ВКДО) - Костная пластика (ауто-, аллопластика, ДКМ, инъекция красного костного мозга, BMP, PRP)
- 33. Оперативное лечение несращений • Гипертрофическое несращение (остеосинтез пластиной, интерлокинг, ВКДО) • Атрофическое несращение (стимуляция биологических процессов+стабильная фиксация-костная пластика, BMP, PRP) • Олиготрофическое несращение – биологическая стимуляция+стабильная фиксция • Инфицированное несращение – антибиотикотерапия, ВХО, вакуумная- терапия, костный цемент с антибиотиками, пластика миофасциальным лоскутом • Ложный сустав – резекция с костной аутопластикой
- 34. Принципы лечения переломов • Тип травмы (морфология, повреждение сосудисто-нервных пучков, компартмент- синдром, открытый перелом) • Состояние пациента (возраст, сопутствующая патология и травмы, предыдущие оперативные вмешательства, физическая активность и ожидания пациента) • Медицинский персонал и ресурсы (квалификация хирурга, доступность анестезии, возможность п/о реабилитации, оборудование, расходные материалы, инструменты, ЭОП)
- 35. Методы лечения переломов • Консервативные - Повязки - Ортезы - Вытяжение - Закрытая репозиция • Оперативные - Остеосинтез
- 36. Остеосинтез Метод хирургического лечения переломов костей, при котором выполняется соединение костных отломков с помощью различных приспособлений Альбин Ламботт, Брюссель, Бельгия (1866-1955) Предложил термин «остеосинтез» в 1907 году.
- 37. Виды остеосинтеза • Внутренний • Интрамедуллярный (штифты) • Накостный (пластины) • Кортикальный (винты) • Спицы • Серкляж (проволока)
- 38. Стабильно-функциональный остеосинтез (M. Muller, 1965) • Абсолютная репозиция • Стабильная фиксация • Межотломковая компрессия • Ранняя функция и нагрузка
- 39. Современная концепция остеосинтеза Основана на биологических и механических принципах • Бережное обращение с мягкими тканями • важность сохранения кровоснабжения кости и мышц • сохранение функции, источников регенерации, профилактика инфекции • Анатомическая репозиция отломков • Прочная фиксация • Ранняя активная безболезненная мобилизация мышц и суставов, предотвращение болезни переломов
- 40. Принципы биологического остеосинтеза • Уменьшение повреждения мягких тканей • Сохранение васкуляризации в области перелома • Уменьшение контакта между имплантом и костью
- 43. Г.А. Илизаров (1921-1992) основатель метода чрескостного остеосинтеза (1951г.)
- 46. Показания к остеосинтезу аппаратами внешней фиксации • Удлинение конечностей • Открытые переломы • Инфицированные переломы • Переломы в сочетании с ожогами • Нарушение сращения и ложные суставы • Артродезирование суставов
- 47. Немедленные осложнения переломов • Травматический шок • Повреждение сосудисто-нервных пучков • Повреждение суставов, мышц и сухожилий • Повреждение внутренних органов • Анаэробная инфекция
- 48. Ранние осложнения переломов • Жировая эмболия • ТЭЛА • Септицемия (при открытых переломах) • СДС • Компартмент-синдром
- 49. Поздние осложнения переломов • Замедленная консолидация • Несращения • Аваскулярный некроз • Укорочение конечности • Контрактуры (в т.ч. ишемическая контрактура Фолькмана) • Остеомиелит • КРБС (синдром Зудека) • Посттравматический остеоартроз • Оссифицирующий миозит
- 50. Остеомиелит Прогрессирующая воспалительная деструкция костной ткани сочетающаяся с аппозицией новой кости • Позвонки и ребра у пациентов находящихся на диализе • Грудинный или акромиальный конец ключицы (в/в наркоманы) • Трофические язвы и стопа при сахарном диабете
- 51. Факторы риска • Травма или хирургическое вмешательство • Иммунодефицит • В/в наркоманы • Нарушение микроциркуляции • Тяжелые общие заболевания (сахарный диабет, серповидноклеточная анемия и пр.) • Периферическая невропатия • Низкий нутрициальный статус
- 52. Механизм распространения • Гематогенный - Основной у детей - У взрослых основной при спондилитах - S. aureus основной возбудитель • Контактный - Чаще при нарушении микроциркуляции, травме, хирургическом вмешательстве • Прямой механизм - Открытые переломы - Проникающие ранения
- 53. Возбудители остеомиелита • Новорожденные (до 4 месяцев) - S. aureus, Enterobacter, Streptococcus A и B • Дети (от 4 мес. до 4 лет) - S. aureus, Streptococcus A, Kingella kingae, Enterobacter • Дети (старше 4 лет) - S. aureus (80%), Streptococcus A, H. influenzae, Enterobacter • Взрослые - S. aureus иногда Enterobacter или Streptococcus
- 54. Нетипичные возбудители остеомиелита Salmonella Пациенты с серповидно-клеточной пневмонией (S. aureus основной) Pseudomonas В/в наркоманы or puncture wound through rubber soled shoes Bartonella Пациент с ВИЧ/СПИД после оцарапывания или укуса кошки Грибы Иммунодефицит, длительные в/в прием лекарств или парентеральное питание Mycobacterium tuberculosis Разные проявления (болезнь Потта)
- 55. Классификация остеомиелита По этиологии • Неспецифический • Специфический По течению 1. Гематогенный: а) Острый (токсическая, септикопиемическая, местная формы) б) Первично-хронический в) Вторично-хронический 2. Негематогенный: а) острый б) хронический По патогенезу (пути инфицирования) • Гематогенный • Посттравматический • Контактный • Огнестрельный • Операционный
- 56. Классификация Черни-Мадера • I тип – медуллярный • II тип – поверхностный • III тип – очаговый • IV тип – диффузный I II III IV Состояние иммунитета макроорганизма Тип А - нормальное Тип BL – локально нарушенный Тип BS – системно нарушенный Тип C – лечение опаснее, чем инфекция
- 58. Диагностика • Боль • Лихорадка, тошнота, рвота, снижение уровня сознания (острые формы) • Анамнез (продолжительность симптомов, общий статус, применявшиеся методы лечения) • Локально признаки воспаления, наличие свища (хр. форма), ограничение движений в смежных суставах, наличие ишемических изменений (атеросклероз, с-м Лериша и пр.) • Дифдиагноз со злокачественными и доброкачественными опухолями, переломами в стадии консолидации
- 59. Лучевая диагностика • Острый остеомиелит - рентгенографические проявления заметны только после 2 недель, при потере не менее 50% костной плотности • Хронический остеомиелит – снижение костной плотности, склеротический вал (кольцо), периостальная реакция, наличие отеолиза возле металлоконструкции, секвестры, инволюкрум
- 60. РКТ и МРТ • КТ выполняется для определения объема хирургического вмешательства • МРТ – «золотой стандарт» для определения острых форм остеомиелита и распространенности процесса • Т2-режим – определяет отек костного мозга и мягких тканей • «Признак полутени» - наличие темной центральной зоны абсцесса со светлым внутренним контуром и темным наружным склеротическим валом в Т1 режимеПризнак полутени
- 61. Сцинтиграфия • Tc99m – выполняется при отсутствии признаков на р-графии, и возможности МРТ - высокочувствительна, но низкоспецифична • Ga67 – наличие диабетической стопы и возможности МРТ (целлюлит может давать ложноположительные результаты)
- 62. Лабораторная диагностика • ↑ количества лейкоцитов только в 1/3 случаев • ↑ СОЭ – в 90% случаев острого и хронического остеомиелита • C-реактивный белок - ↑ в 97% случаев, хороший прогностический фактор терапии и прогноза • Анализ крови на стерильность + антибиотикограмма – прогностический только при гематогенном остеомиелите • Микробиологический посев отделяемого из свища – не имеет смысла, только участок костной ткани
- 63. Лечение • Антибиотикотерапия (д.б. назначены согласно антибиотикограмме) • Гипербарическая оксигенация • Некрсеквестрэктомия, ВХО с дренированием (показания: не купирующийся острый остеомиелит антибиотиками, подострый остеомиелит, наличие абсцесса мягких тканей, наличие свища) • Ампутация (при хроническом остеомиелите и невозможности купирования процесса другими способами)
- 64. Некрсеквестрэктомия • Все некротические ткани д.б. удалены в т.ч. Секвестры, до появления «симптома паприки» • Удаление металлоконструкций при нестабильной фиксации • Дефект костной ткани заполняется васкуляризированными костными трансплантатами • Фасциально-мышечными лоскутами • Импрегнированные антибиотиком акриловые «бусы» • VAC-терапия
- 65. Осложнения остеомиелита • Язва Маржолена – плоскоклеточный рак • Сепсис • Амилоидоз