RU2193868C2

RU2193868C2 - Method for stimulation of reparative osteogenesis

Info

Publication number: RU2193868C2
Application number: RU98105940/14A
Authority: RU
Inventors: тниченко К.С. Дес; К.С. Десятниченко; А.А. Ларионов; О.Л. Гребнева; С.А. Ерофеев; М.А. Ковинька
Original assignee: Российский научный центр "Восстановительная травматология и ортопедия" им. акад. Г.А.Илизарова
Priority date: 1998-03-26
Filing date: 1998-03-26
Publication date: 2002-12-10

Abstract

FIELD: medicine, orthopedics, traumatology. SUBSTANCE: solution of prefractionated and lyophilized blood plasma should be injected into area of newly developing osseous tissue. Moreover, plasma is fractionated to obtain components salted out at ammonium sulfate concentration being above 30% and not lower than 50% against saturation. EFFECT: higher efficiency of therapy. 1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области медицины, а именно к ортопедии и травматологии, и может быть использовано при лечении больных с заболеваниями и повреждениями костей конечностей методом управляемого чрескостного остеосинтеза. The invention relates to medicine, in particular to orthopedics and traumatology, and can be used in the treatment of patients with diseases and injuries of limb bones by the method of controlled transosseous osteosynthesis.

В ходе лечения больных ортопедического профиля у ряда пациентов отмечается замедленная органотипическая перестройка новообразующейся костной ткани. Для стимуляции этого процесса используются различного рода медикаментозные препараты [1, 2]. During the treatment of patients with orthopedic profile, a number of patients have a slow organotypic restructuring of the newly formed bone tissue. Various drugs are used to stimulate this process [1, 2].

Однако в ряде случаев их применение не дает желаемого эффекта, что затягивает сроки лечения больных. However, in some cases, their use does not give the desired effect, which delays the treatment of patients.

Известно также использование для стимуляции репаративного остеогенеза плазмы, приготавливаемой из крови доноров с активно идущим остеогенезом и вводимой реципиентам с ослабленным остеогенезом внутривенно [3]. It is also known to use plasma for stimulation of reparative osteogenesis prepared from the blood of donors with active osteogenesis and administered intravenously to recipients with weakened osteogenesis [3].

Однако плазма крови имеет ограниченный срок хранения (3 суток при 4^oС), а ее введение несет существенную антигенную нагрузку на организм реципиента, что приводит к развитию различного рода осложнений.However, blood plasma has a limited shelf life (3 days at 4 ^o C), and its introduction carries a significant antigenic load on the recipient's body, which leads to the development of various kinds of complications.

Задачей изобретения является разработка способа стимуляции репаративного остеогенеза, обеспечивающею предупреждение развития послеоперационных осложнений за счет снижения антигенной нагрузки на организм. The objective of the invention is to develop a method of stimulating reparative osteogenesis, which prevents the development of postoperative complications by reducing the antigenic load on the body.

Указанная задача решается тем, что в способе, включающем введение на этапе фиксации сформированного регенерата кости компонентов крови, забираемой в период дистракции, в качестве последних используют раствор предварительно фракционированной и лиофилизированной плазмы крови, а введение осуществляют непосредственно в зону новообразующейся костной ткани. This problem is solved by the fact that in the method, which includes introducing at the stage of fixation of the generated regenerate bone the blood components taken during the distraction period, a solution of pre-fractionated and lyophilized blood plasma is used as the latter, and the introduction is carried out directly into the area of the newly formed bone tissue.

Новым в предлагаемом способе является то, что в качестве компонентов крови используют раствор предварительно фракционированной и лиофилизированной плазмы крови, а введение осуществляют непосредственно в зону новообразующейся костной ткани. При этом предусматривается, что плазму крови фракционируют до получения компонентов, высаливаемых при концентрации сульфата аммония больше 30 и не менее 50% от насыщения и обладающих относительной молекулярной массой 20-30 кД, а введение осуществляют в соединительнотканную прослойку регенерата кости. New in the proposed method is that as components of the blood using a solution of pre-fractionated and lyophilized blood plasma, and the introduction is carried out directly into the area of the newly formed bone tissue. It is provided that the blood plasma is fractionated to obtain components salted out at a concentration of ammonium sulfate greater than 30 and not less than 50% of saturation and having a relative molecular weight of 20-30 kD, and the introduction is carried out in the connective tissue layer of bone regenerate.

Отмеченное позволяет судить о соответствии заявляемого способа критерию "новизна". The above allows you to judge the compliance of the proposed method with the criterion of "novelty."

Анализ известных технических решений в области лечения ортопедотравматологических больных показывает, что предложенный способ не является очевидным и не следует из достигнутого в данной области уровня знаний, что позволяет сделать вывод о его соответствии критерию "изобретательский уровень". Analysis of the known technical solutions in the field of treatment of orthopedic and traumatic patients shows that the proposed method is not obvious and does not follow from the level of knowledge achieved in this area, which allows us to conclude that it meets the criterion of "inventive step".

Применимость предложенного способа подтверждается фактом ею успешного использования в РНЦ "ВТО" имени акад. Илизарова в ходе экспериментальных исследований, направленных на разработку и изучение способов стимуляции процесса репаративного остеогенеза. The applicability of the proposed method is confirmed by the fact of her successful use of the name acad. Ilizarova during experimental studies aimed at developing and studying methods of stimulating the process of reparative osteogenesis.

Способ используется следующим образом. The method is used as follows.

В ходе остеосинтеза, с переходом на этап стабильной фиксации после получения необходимого удлинения конечности, замещения дефекта либо устранения деформации, выполняют комплекс клинико-рентгенологических исследований течения процесса репаративного остеогенеза. При наличии достоверных признаков замедленного формирования регенерата кости (истончение, большая величина мягкотканной (соединительнотканной) прослойки, слабовыраженный процесс оссификации) проводят стимуляцию репаративного процесса. In the course of osteosynthesis, with the transition to the stage of stable fixation after obtaining the necessary limb lengthening, defect replacement or elimination of deformation, a complex of clinical and radiological studies of the course of reparative osteogenesis is performed. In the presence of reliable signs of delayed formation of bone regenerate (thinning, a large size of the soft tissue (connective tissue) layer, a mild process of ossification), the reparative process is stimulated.

Для этого непосредственно в зону новообразованной костной ткани, и, в частности, в соединительнотканную прослойку сформированного регенерата кости с помощью шприца вводят приготовленный раствор предварительно лиофилизированных компонентов фракционированной плазмы крови, забранной в период дистракции. При этом фракционирование плазмы крови осуществляют до получения компонентов, высаливаемых при концентрации сульфата аммония больше 30 и не менее 50% от насыщения и обладающих относительной молекулярной массой 20-30 кД, а затем их лиофильно высушивают и стерилизуют. For this, the prepared solution of pre-lyophilized components of the fractionated blood plasma taken during the distraction period is injected directly into the area of the newly formed bone tissue, and, in particular, into the connective tissue layer of the formed bone regenerate. In this case, blood plasma fractionation is carried out until components are salted out at a concentration of ammonium sulfate greater than 30 and not less than 50% of saturation and having a relative molecular weight of 20-30 kDa, and then they are freeze-dried and sterilized.

Объем и частота введения раствора компонентов фракционированной и лиофилизированной плазмы крови зависят от рентгенологически определяемого состояния регенерата кости и интенсивности течения репаративного процесса, в том числе и в ходе остеосинтеза переломов костей конечностей. The volume and frequency of administration of the solution of the components of fractionated and lyophilized blood plasma depend on the radiologically determined state of the bone regenerate and the intensity of the course of the reparative process, including during osteosynthesis of bone fractures of the extremities.

Практическое использование способа иллюстрируется следующим экспериментальным наблюдением. The practical use of the method is illustrated by the following experimental observation.

Собака, возраст на момент операции 3 года. В ходе операции произведена остеотомия берцовых костей для удлинения с наложением компрессионно-дистрационного аппарата. В течение 28 суток производилось дозированное удлинение голени с темпом 1 мм в сутки, в результате чего был сформирован дистракционный регенерат величиной 28 мм. На момент окончания дистракции его диаметр был меньше поперечника прилежащих концов отломков на 1-2 мм. Рентгенологически в средней части регенерата определялась "зона затемнения" величиной до 7 мм, соответствующая его мягкотканной (соединительнотканной) прослойке, в которую внедрялись единичные тонкие тени трабекул, исходящие из костных отделов регенерата, представленных в виде парных "зон просветления". Dog, age at the time of surgery 3 years. During the operation, the tibia osteotomy was performed to lengthen with the compression-distraction apparatus superimposed. Within 28 days, the dosed elongation of the lower leg was performed at a rate of 1 mm per day, as a result of which a distraction regenerate of 28 mm was formed. At the end of distraction, its diameter was 1-2 mm less than the diameter of the adjacent ends of fragments. Radiologically, in the middle part of the regenerate, a “dimming zone” of up to 7 mm was determined, corresponding to its soft-tissue (connective tissue) interlayer, into which single thin shadows of trabeculae emanating from the bony regions of the regenerate, presented in the form of paired “zones of enlightenment,” were introduced.

На 3-и сутки периода фиксации с помощью шприца в центральную часть мягкотканной (соединительнотканной) прослойки дистракционного регенерата большеберцовой кости ввели 3,0 мл раствора, приготовленного из компонентов предварительно фракционированной и лиофилизированной плазмы крови, забранной в период дистракции. On the 3rd day of the fixation period using a syringe, 3.0 ml of a solution prepared from the components of pre-fractionated and lyophilized blood plasma taken during the distraction period was injected into the central part of the soft tissue (connective tissue) layer of the tibial distraction regenerate.

Анализ рентгенологического материала показал, что к 3-м неделям фиксации, что соответствовало 18-м суткам после введения раствора, поперечник регенерата был равен диаметру прилежащих концов отломков, срединная "зона затемнения" уступала место оссифицированной костной ткани. По периферии регенерата отмечалось уплотнение его тени - формирование корковой пластинки. Через 6 недель фиксации рентгенологически тень регенерата выглядела еще более плотной и однородной. Analysis of X-ray material showed that by 3 weeks of fixation, which corresponded to 18 days after injection of the solution, the regenerate diameter was equal to the diameter of the adjacent ends of the fragments, the median “dimming zone” gave way to ossified bone tissue. On the periphery of the regenerate, a densification of its shadow was noted - the formation of a cortical plate. After 6 weeks of x-ray fixation, the shadow of the regenerate looked even more dense and uniform.

У контрольного животного, которому в зону мягкотканной (соединительнотканной) прослойки дистракционного регенерата такой же величины и полученного в такие же сроки, вместо раствора, приготовленного на основе плазмы крови, производилось введение физиологического раствора в том же объеме, через 3 недели фиксации рентгенологически отчетливо отмечалась срединная прослойка регенерата в виде "зоны затемнения", которую пересекали тени трабекул. Формирующаяся корковая пластинка прерывалась на уровне срединной прослойки регенерата. Через 6 недель фиксации мягкотканная (соединительнотканная) прослойка регенерата в основном замещалась новообразованными трабекулами, но в ней еще сохранялись очаги затемнения. In a control animal, to which a soft tissue (connective tissue) interlayer of a distraction regenerate of the same size and obtained at the same time, instead of a solution prepared on the basis of blood plasma, physiological saline was injected in the same volume, after 3 weeks of fixation, the median the regenerate layer in the form of a “dark zone”, which was crossed by the shadows of the trabeculae. The forming cortical plate was interrupted at the level of the middle layer of the regenerate. After 6 weeks of fixation, the soft tissue (connective tissue) layer of the regenerate was mainly replaced by newly formed trabeculae, but foci of dimming still remained in it.

Эксперименты по стимуляции репаративного остеогенеза были выполнены на 9 животных, у которых был сформирован дистракционный регенерат длинных трубчатых костей величиной до 3 см. Во всех случаях введение на этапе фиксации в зону соединительнотканной прослойки раствора, приготовленного на основе плазмы крови, приводило к ускорению сроков органотипической перестройки дистракционного регенерата в сравнении со сроками таковой перестройки у контрольной группы животных на 2-3 недели. Каких-либо осложнений после направленного процесса стимуляции репаративного остеогенеза у животных (анафилактический шок, расстройства микроциркуляции в месте инъекции и т.д.) не отмечалось. Experiments on stimulation of reparative osteogenesis were performed on 9 animals in which a distraction regenerate of long tubular bones up to 3 cm in size was formed. In all cases, the introduction of a solution prepared on the basis of blood plasma at the stage of fixation into the zone of the connective tissue layer led to an acceleration of the time of organotypic reconstruction distraction regenerate in comparison with the timing of such adjustment in the control group of animals for 2-3 weeks. There were no complications after the directed process of stimulation of reparative osteogenesis in animals (anaphylactic shock, microcirculation disorders at the injection site, etc.).

Таким образом, предложенный способ обеспечивает стимуляцию репаративного остеогенеза. предупреждая развитие послеоперационных осложнений за счет снижения антигенной нагрузки на организм. Thus, the proposed method provides stimulation of reparative osteogenesis. preventing the development of postoperative complications by reducing the antigenic load on the body.

Источники информации
1. Белоус A.M., Панков Е.Я. Структурно-морфологические особенности регенерации костной ткани под влиянием рибонуклеиновой кислоты//Ортопед., травматол. - 1966. - 8. - с.14.Sources of information
1. Belous AM, Pankov E.Ya. Structural and morphological features of bone tissue regeneration under the influence of ribonucleic acid // Orthopedist., Traumatol. - 1966. - 8. - p. 14.

2. Головин Г. В. Способы ускорения замещения переломов костей. - Л.: Медгиз, 1959. - 246 с. 2. Golovin GV. Methods of accelerating the replacement of bone fractures. - L .: Medgiz, 1959.- 246 p.

3. Лепехова Н.П. Биохимические показатели в оценке гуморальных влияний на репаративную реакцию кости: Автореф. дис. канд. биол. наук - Ташкент, 1979. 18 с. 3. Lepekhova N.P. Biochemical indicators in the assessment of humoral effects on the reparative response of the bone: Abstract. dis. Cand. biol. Sciences - Tashkent, 1979. 18 p.

Claims

1. A method of stimulating reparative osteogenesis, including the introduction at the stage of fixation of the generated regenerate bone components of blood taken during the distraction period, characterized in that the components of the blood use a solution of pre-fractionated and lyophilized blood plasma, and the introduction is carried out directly into the area of the newly formed bone tissue, while the blood plasma is fractionated to obtain components salted out at a concentration of ammonium sulfate of more than 30% and not less than 50% of saturation and giving a relative molecular weight of 20-30 kDa.

2. The method according to p. 1, characterized in that the solution is injected into the connective tissue layer of bone regenerate.