RU2792573C1 - Method for stimulating osteoregeneration after surgical treatment of tuberculous osteitis in the experiment - Google Patents

Method for stimulating osteoregeneration after surgical treatment of tuberculous osteitis in the experiment Download PDF

Info

Publication number
RU2792573C1
RU2792573C1 RU2022134076A RU2022134076A RU2792573C1 RU 2792573 C1 RU2792573 C1 RU 2792573C1 RU 2022134076 A RU2022134076 A RU 2022134076A RU 2022134076 A RU2022134076 A RU 2022134076A RU 2792573 C1 RU2792573 C1 RU 2792573C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
bone
points
tuberculous
osteoregeneration
osteitis
Prior art date
Application number
RU2022134076A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Вероника Витальевна Петухова
Александр Юрьевич Мушкин
Михаил Михайлович Костик
Татьяна Ивановна Виноградова
Original Assignee
федеральное государственное бюджетное учреждение "Санкт-Петербургский научно-исследовательский институт фтизиопульмонологии" Министерства здравоохранения Российской Федерации
Filing date
Publication date
Application filed by федеральное государственное бюджетное учреждение "Санкт-Петербургский научно-исследовательский институт фтизиопульмонологии" Министерства здравоохранения Российской Федерации filed Critical федеральное государственное бюджетное учреждение "Санкт-Петербургский научно-исследовательский институт фтизиопульмонологии" Министерства здравоохранения Российской Федерации
Application granted granted Critical
Publication of RU2792573C1 publication Critical patent/RU2792573C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: medicine; experimental surgery.
SUBSTANCE: invention can be used to optimize the recovery of bone tissue after surgical treatment of destructive skeletal lesions of tuberculous etiology. After radical reconstructive surgery and healing of the surgical wound rabbits are administered pamidronic acid once at a dose of 1 mg/kg intravenously.
EFFECT: method provides inhibition of implant lysis, longer induced osteogenesis and neoangiogenesis in the area of bone resection due to administration of pamidronic acid.
1 cl, 8 dwg, 1 tbl

Description

Изобретение относится к медицине, а именно к экспериментальной хирургии, и может быть использовано для оптимизации восстановления костной ткани после оперативного лечения деструктивных поражений скелета туберкулезной этиологии.The invention relates to medicine, namely to experimental surgery, and can be used to optimize the recovery of bone tissue after surgical treatment of destructive skeletal lesions of tuberculous etiology.

Основой хирургического лечения костно-суставного туберкулеза является радикальная резекция деструктивных очагов в пределах здоровых тканей [1-3]. Большие пострезекционные полости, особенно, опорных (нижних) конечностей требуют пластического заполнения, для чего обычно используются имплантаты соответствующего размера [4, 5]. Цель костной пластики заключается в максимально полном восстановлении кости без формирования остаточной полости, заполненной рубцовой тканью [6].The basis of surgical treatment of osteoarticular tuberculosis is radical resection of destructive foci within healthy tissues [1-3]. Large post-resection cavities, especially those of the supporting (lower) limbs, require plastic filling, for which implants of the appropriate size are usually used [4, 5]. The goal of bone grafting is to restore the bone as completely as possible without the formation of a residual cavity filled with scar tissue [6].

Наиболее часто для костной пластики используют костные трансплантаты или небиологические резорбируемые материалы, которые в условиях послеоперационной адаптации подвергаются закономерным биологическим процессам, первой фазой которых является остеолизис -резорбция, которая в условиях исходного инфекционного процесса может быть достаточно выраженной или полной. При этом даже нормально текущий процесс адаптации имплантата в больших костных дефектах требует большего времени для восстановления и, следовательно, иммобилизации и ограничения осевой нагрузки на пораженный сегмент, что ухудшает условия реваскуляризации и остеогенеза, замедляя процессы остеорегенерации.Most often, bone grafts or non-biological resorbable materials are used for bone grafting, which, under conditions of postoperative adaptation, undergo natural biological processes, the first phase of which is osteolysis - resorption, which under the conditions of the initial infectious process can be quite pronounced or complete. At the same time, even a normally ongoing process of implant adaptation in large bone defects requires more time for recovery and, therefore, immobilization and limitation of the axial load on the affected segment, which worsens the conditions for revascularization and osteogenesis, slowing down the processes of osteoregeneration.

Одним из методов регуляции костеобразования после радикально-восстановительных операций может являться торможение активности остеокластов, обеспечивающих остеорезорбцию как один из начальных механизмов репаративной остеорегенерации. Указанным действием селективно обладают бисфосфонаты - препараты на основе пирофосфата, обладающие не только эффектом торможения дифференцировки остеокластов из предшественников, но и противовоспалительной активностью [7,8]. Бисфосфонаты используют при лечении как системных генетических заболеваний - первичный [9] и вторичный остеопороз [10], так и при очаговых поражениях костной ткани - кистах, метастазах литических опухолей, небактериальном остеомиелите [11-14]. В Российской Федерации наиболее часто у детей из бисфосфонатов применяется памидроновая кислота [15].One of the methods for regulating bone formation after radical reconstructive surgery may be the inhibition of the activity of osteoclasts, which provide osteoresorption as one of the initial mechanisms of reparative osteoregeneration. This action is selectively possessed by bisphosphonates, drugs based on pyrophosphate, which not only have the effect of inhibiting the differentiation of osteoclasts from precursors, but also have anti-inflammatory activity [7,8]. Bisphosphonates are used in the treatment of both systemic genetic diseases - primary [9] and secondary osteoporosis [10], and in focal lesions of bone tissue - cysts, metastases of lytic tumors, non-bacterial osteomyelitis [11-14]. In the Russian Federation, pamidronic acid is the most commonly used bisphosphonate in children [15].

Памидроновая кислота (памидронат) - является препаратом, применяемым с первых недель жизни при несовершенном остеогенезе, ее эффективность и безопасность изучена в течение более чем 25 лет при данном заболевании, применение памидроната включено в соответствующие клинические рекомендации. Памидронат также используется для лечения небактериального остеомиелита у детей и купирования болевого синдрома при костных метастазах у взрослых и детей.Pamidronic acid (pamidronate) - is a drug used from the first weeks of life in osteogenesis imperfecta, its efficacy and safety has been studied for more than 25 years in this disease, the use of pamidronate is included in the relevant clinical recommendations. Pamidronate is also used to treat non-bacterial osteomyelitis in children and to relieve pain from bone metastases in adults and children.

Задачей предлагаемого изобретения является разработка способа стимулирования остеорегенерации после оперативного лечения туберкулезного остита в эксперименте.The objective of the invention is to develop a method for stimulating osteoregeneration after surgical treatment of tuberculous osteitis in the experiment.

Задача реализуется тем, что кроликам на фоне противотуберкулезной терапии проводят резекцию деструктивных очагов в пределах здоровых тканей, заполняют операционный дефект пластическим материалом, затем после заживления операционной раны однократно вводят внутривенно раствор памидроновой кислоты из расчета 1 мг на кг массы животного.The task is realized by the fact that rabbits on the background of anti-tuberculosis therapy are resected destructive foci within healthy tissues, the surgical defect is filled with plastic material, then, after the surgical wound has healed, a single injection of pamidronic acid solution is administered intravenously at the rate of 1 mg per kg of animal weight.

Предлагаемый способ регуляции остеорегенерации после оперативного лечения туберкулезного остита в эксперименте является новым, ранее данные по стимулированию восстановления костной ткани после оперативного лечения деструктивных поражений скелета туберкулезной этиологии не публиковались.The proposed method for regulating osteoregeneration after surgical treatment of tuberculous osteitis in the experiment is new; previously, data on stimulating bone tissue recovery after surgical treatment of destructive skeletal lesions of tuberculous etiology have not been published.

Технический результат способа: выраженный остеолизис трансплантатов и более продолжительный индуцированный остеогенез. Способ поясняется графическим материалом, где: Фиг. 1. Динамика массы тела кроликов.EFFECT: pronounced osteolysis of grafts and longer induced osteogenesis. The method is illustrated by graphic material, where: Fig. 1. Dynamics of body weight in rabbits.

Фиг. 2. Зона имплантации образца группы №4, 6 месяцев наблюдения. А - реконструированное изображения, Б - КТ-срез. Визуализируется имплантат в медиальном мыщелке правой бедренной кости кролика неоднородной плотности, с включениями CaSo4, прорастающий костными балками.Fig. 2. Zone of implantation of the sample of group No. 4, 6 months of observation. A - reconstructed image, B - CT-section. The implant is visualized in the medial condyle of the right femur of a rabbit of heterogeneous density, with inclusions of CaSo4, growing through bone beams.

Фиг. 3. Характер и распространенность специфического воспаления, Me, 3 месяца наблюдения.Fig. 3. The nature and extent of specific inflammation, Me, 3 months of follow-up.

Фиг. 4. Характер и распространенность специфического воспаления, Me, 6 месяцев наблюдения.Fig. 4. The nature and extent of specific inflammation, Me, 6 months of follow-up.

Фиг. 5. Очаг неспецифического воспаления вокруг гранул имплантата с балками с активными остеобластами, гематоксилин-эозин (ВFig. 5. A focus of nonspecific inflammation around the implant granules with beams with active osteoblasts, hematoxylin-eosin (B

- препарат эпифиза, Г - КТ-изображение, Д, Е - препарат эпифиза, ув. 1000х).- preparation of the pineal gland, D - CT image, E, E - preparation of the pineal gland, sw. 1000x).

Фиг. 6. Паттерны регенеративного остеогенеза, баллы (0-3), Me, 3 месяца наблюдения.Fig. Fig. 6. Patterns of regenerative osteogenesis, points (0-3), Me, 3 months of follow-up.

Фиг. 7. Паттерны регенеративного остеогенеза, баллы (0 - 3), 6 месяцев наблюдения.Fig. 7. Patterns of regenerative osteogenesis, points (0 - 3), 6 months of follow-up.

Фиг. 8. Пример бальной оценки КТ-признаков остеорегенерации и остеолизиса. Препарат Ж: визуализация имплантата в эпифизе - 0 баллов, прорастание имплантата костными балками - 0 баллов, структурность костных балок - 1 балл, структурность эпифизарной пластинки - 1 балл, формирование кортикальной замыкательной пластинки в месте трепанации - 0 баллов; костные полости - 2 балла, микросеквестры - 2 балла.Fig. 8. An example of a scoring of CT signs of osteoregeneration and osteolysis. Preparation G: visualization of the implant in the epiphysis - 0 points, implant germination by bone beams - 0 points, structure of bone beams - 1 point, structure of the epiphyseal plate - 1 point, formation of a cortical endplate at the site of trepanation - 0 points; bone cavities - 2 points, microsequesters - 2 points.

Препарат 3: визуализация имплантата в эпифизе - 2 балла, прорастание имплантата костными балками - 2 балла, структурность костных балок - 2 балла, структурность эпифизарной пластинки - 2 балла, формирование кортикальной замыкательной пластинки в месте трепанации - 2 балла; костные полости - 0 баллов, микросеквестры - 0 баллов.Preparation 3: visualization of the implant in the epiphysis - 2 points, ingrowth of the implant by bone beams - 2 points, structure of the bone beams - 2 points, structure of the epiphyseal plate - 2 points, formation of the cortical endplate at the site of trepanation - 2 points; bone cavities - 0 points, microsequesters - 0 points.

Экспериментальные исследования проведены в федеральном государственном бюджетном учреждении «Санкт-Петербургский научно-исследовательский институт фтизиопульмонологии» Министерства здравоохранения Российской Федерации на 21 кролике-самце породы «Советская шиншилла». Создание модели туберкулезного остита в медиальном мыщелке правой бедренной кости кроликов выполнено согласно ранее разработанному и запатентованному методу [16] в модификации. В качестве инфекционного агента использован трехнедельный лекарственно-чувствительный референсный штамм Mycobacterium tuberculosis H37Rv. В ходе эксперимента, после моделирования костного очага специфического воспаления и подтверждения развития туберкулезного процесса, в т.ч. на основании положительных кожных проб с аллергеном туберкулезным рекомбинантным «Диаскинтест», животные были разделены на группы в зависимости от предпринятого хирургического и варианта последующего медикаментозного лечения:Experimental studies were carried out in the federal state budgetary institution "St. Petersburg Research Institute of Phthisiopulmonology" of the Ministry of Health of the Russian Federation on 21 male rabbits of the "Soviet Chinchilla" breed. The creation of a model of tuberculous osteitis in the medial condyle of the right femur of rabbits was performed according to a previously developed and patented method [16] in modification. A three-week drug-susceptible reference strain of Mycobacterium tuberculosis H37Rv was used as an infectious agent. During the experiment, after modeling the bone focus of specific inflammation and confirming the development of the tuberculous process, incl. On the basis of positive skin tests with the recombinant tuberculosis allergen "Diaskintest", the animals were divided into groups depending on the surgical and subsequent drug treatment options:

группа 1 (контроль заражения, n=3) - кролики с моделированным туберкулезным оститом, не получавшие противотуберкулезную терапию (ПТТ) и не подвергавшиеся оперативному лечению;group 1 (infection control, n=3) - rabbits with simulated tuberculous osteitis, who did not receive anti-tuberculosis therapy (PTT) and did not undergo surgical treatment;

группы 2-4 - кролики с моделированным туберкулезным оститом, которым после развития специфического очага туберкулезного остита назначалась противотуберкулезная терапия (ПТТ) в объеме изониазид 10 мг/кг, этамбутол и пиразинамид - по 20 мг/кг per os. Затем выполнялась некрэктомия полости деструкции с заполнением операционного дефекта гранулами пластического материала Osteoset®2DBM Pellets. Дальнейшее дифференцирование групп осуществлялось с учетом варианта лечения, в т.ч.:groups 2-4 - rabbits with simulated tuberculous osteitis, who, after the development of a specific focus of tuberculous osteitis, were prescribed anti-tuberculosis therapy (PTT) in the amount of isoniazid 10 mg/kg, ethambutol and pyrazinamide - 20 mg/kg per os. Then the necrectomy of the destruction cavity was performed with the filling of the surgical defect with granules of plastic material Osteoset®2DBM Pellets. Further differentiation of groups was carried out taking into account the treatment option, including:

… группа 2 (п=4 кролика) - ПТТ продолжалась до завершения эксперимента;… group 2 (n=4 rabbits) - PTT continued until the end of the experiment;

… группа 3 (п=7) - через 10 дней после операции однократно на фоне продолжающейся ПТТ вводилась памидроновая кислота в дозировке 1 мг/кг внутривенно медленно;… group 3 (n=7) - 10 days after the operation, pamidronic acid was administered once at a dose of 1 mg/kg intravenously slowly against the background of ongoing PTT;

… группа 4 (п=7) - на 10 сутки после операции однократно введена памидроновая кислота с одновременной отменой дальнейшего проведения ПТТ.... group 4 (n=7) - on the 10th day after the operation, pamidronic acid was administered once with simultaneous cancellation of further PTT.

Доза препарата для памидроната составила 1 мг/кг, препарат разводился раствором NaCL 0,9% до достижения концентрации менее 90 мг/250 мл, вводился внутривенно капельно медленно со скоростью инфузии не более 1 мг/мин. Максимальная доза препарата не должна превышать 90 мг.The dose of the drug for pamidronate was 1 mg/kg, the drug was diluted with a 0.9% NaCL solution until a concentration of less than 90 mg/250 ml was reached, it was injected slowly intravenously at an infusion rate of not more than 1 mg/min. The maximum dose of the drug should not exceed 90 mg.

Наблюдение за лабораторными животными осуществлялось на сроке 3 и 6 месяцев после хирургического лечения.Observation of laboratory animals was carried out for a period of 3 and 6 months after surgical treatment.

После эвтаназии, осуществленной в соответствии с требованиями, изложенным в Рекомендациях Европейской комиссии по эвтаназии и указанным в ГОСТ 33215-2014, всем животным для аутопсии проводили забор правой бедренной кости (зона операции); кроликам, выведенным из эксперимента через 6 месяцев, также проводили забор и левой (интактной) бедренной кости. Извлеченные образцы костей фиксировали в 10% растворе нейтрального забуференного формалина (рН 7,4).After euthanasia, carried out in accordance with the requirements set forth in the European Commission Guidelines on euthanasia and specified in GOST 33215-2014, all animals underwent autopsy sampling of the right femur (operation area); the rabbits withdrawn from the experiment after 6 months were also sampled from the left (intact) femur. The extracted bone samples were fixed in 10% neutral buffered formalin solution (pH 7.4).

Оценка состояния модельных животных проводилась на основании следующих критериев:The assessment of the condition of model animals was carried out on the basis of the following criteria:

- потребления воды и продуктов питания;- consumption of water and food;

- периодического (в начале исследования и перед выполнением основных этапов - заражение, операция, выведение) мониторинга динамики массы тела животных с использованием электронных весов модели AdventurerTM, точность взвешивания ±0,1 г. - periodic (at the beginning of the study and before the main stages - infection, operation, excretion) monitoring of the dynamics of the body weight of animals using electronic scales of the AdventurerTM model, weighing accuracy ± 0.1 g.

- физической активности (хорошая/снижена);- physical activity (good/reduced);

- заживления операционной раны (первичным натяжением/ вторичным натяжением);- healing of the surgical wound (primary intention / secondary intention);

- осложнений операционной раны (абсцессы, гематомы -есть/нет); хромота (есть/нет).- complications of the surgical wound (abscesses, hematomas - yes / no); lameness (yes/no).

… оценки эффективности модели туберкулезного остита (Диаскинтест, ГТПР-диагностика (положительный/отрицательный результат)).... evaluating the effectiveness of the tuberculous osteitis model (Diaskintest, GTPR-diagnosis (positive/negative result)).

В динамике в сыворотке крови оценивали наиболее часто используемые маркеры процессов остеогенеза: концентрации общей щелочной фосфатазы, альбумина, остеокальцина, β-Crosslaps, RANKL, склеростина. Забор крови осуществляли из краевой ушной вены в дебюте исследования, через 6 недель после заражения и в послеоперационном периоде - через 10 дней, 3 и 6 месяцев.The most frequently used markers of osteogenesis processes were evaluated in blood serum dynamics: concentrations of total alkaline phosphatase, albumin, osteocalcin, β-Crosslaps, RANKL, sclerostin. Blood sampling was carried out from the marginal ear vein at the beginning of the study, 6 weeks after infection, and in the postoperative period - after 10 days, 3 and 6 months.

Количественной и качественная оценка в аутопсийном материале зоны имплантации, контралатерального мыщелка правой бедренной кости, а также медиального мыщелка левой бедренной кости (лучевые исследования проводились с использованием микротомографа Skyscan 1172 (Bruker) при размере пикселя 13 и 27 мкм) проводились по следующим параметрам:Quantitative and qualitative assessment in the autopsy material of the implantation zone, the contralateral condyle of the right femur, as well as the medial condyle of the left femur (radiological studies were performed using a Skyscan 1172 microtomograph (Bruker) with a pixel size of 13 and 27 µm) was carried out according to the following parameters:

- оптическую плотность костной ткани оценивали в единицах Хаунсфилда в программе-просмотрщике медицинских лучевых данных RadiAnt DICOM Viewer на площади 0,001 см2;- the optical density of the bone tissue was assessed in Hounsfield units in the RadiAnt DICOM Viewer medical imaging data viewer on an area of 0.001 cm 2 ;

В соответствии с разработанной авторами условной качественно-количественной шкалой оценены пять признаков, характеризующих остеорегенерацию и два признака остеолизиса. Признаками остеорегнерации считали: сохранение визуализации и прорастание имплантата костными балками, восстановление структуры кортикальной замыкательной и эпифизарной пластинок, структурность костных балок; остеолизиса - наличие костных полостей и микросеквестров. В зависимости от выраженности признака присваиваются баллы от от 0 до 2, где 0 - признак отсутствует, 1 - умеренно выражен, 2 - ярко выражен:In accordance with the conditional qualitative-quantitative scale developed by the authors, five signs characterizing osteoregeneration and two signs of osteolysis were evaluated. The following were considered signs of osteoregeneration: preservation of visualization and ingrowth of the implant by bone beams, restoration of the structure of the cortical end and epiphyseal plates, structure of bone beams; osteolysis - the presence of bone cavities and microsequesters. Depending on the severity of the trait, points are assigned from 0 to 2, where 0 - the trait is absent, 1 - moderately pronounced, 2 - pronounced:

1. Визуализация имплантата в эпифизе: не визуализируется - 0 баллов, визуализируются мелкие фрагменты имплантата до 0,5 см3 - 1 балл, визуализируются фрагменты имплантата более 0,5 см3 - 2 балла;1. Visualization of the implant in the epiphysis: not visualized - 0 points, visualized small fragments of the implant up to 0.5 cm 3 - 1 point, visualized fragments of the implant more than 0.5 cm 3 - 2 points;

2. Прорастание имплантата костными балками: отсутствует - 0 балов, визуализируется частично - 1 балл, визуализируется на всем протяжении - 2 балла;2. Germination of the implant by bone beams: absent - 0 points, visualized partially - 1 point, visualized throughout - 2 points;

3. Структурность костных балок: костные балки бесструктурны на площади более 50% эпифиза - 0 баллов, структура костных балок сохранена на 50% - 90% площади эпифиза- 1 балл, структура костных балок сохранена более чем на 90% площади эпифиза;3. Structure of bone beams: bone beams are structureless on the area of more than 50% of the epiphysis - 0 points, the structure of bone beams is preserved on 50% - 90% of the area of the epiphysis - 1 point, the structure of bone beams is preserved on more than 90% of the area of the epiphysis;

4. Структурность эпифизарной пластинки: эпифизарная пластинка не визуализируется или визуализируется на площади менее 50% - 0 баллов, эпифизарная пластинка визуализируется на площади 50%-90% - 1 балл, эпифизарная пластинка визуализируется на площади более 90% - 2 балла;4. Structure of the epiphyseal plate: the epiphyseal plate is not visualized or is visualized on an area of less than 50% - 0 points, the epiphyseal plate is visualized on an area of 50% -90% - 1 point, the epiphyseal plate is visualized on an area of more than 90% - 2 points;

5. Формирование кортикальной замыкательной пластинки в месте трепанации: отсутствует - 0 баллов, признаки формирования с наличием дефектов - 1 балл, полностью сформирована - 2 балла;5. Formation of the cortical endplate at the site of trepanation: absent - 0 points, signs of formation with defects - 1 point, fully formed - 2 points;

6. Костные полости: занимают более 20% площади эпифиза - 2 балла, занимают 10 - 20% площади эпифиза - 1 балл, отсутствуют или занимают до 10% - 0 баллов;6. Bone cavities: occupy more than 20% of the area of the epiphysis - 2 points, occupy 10 - 20% of the area of the epiphysis - 1 point, absent or occupy up to 10% - 0 points;

7. Микросеквестры: множественные - 2 балла; единичные (до 5 на срезе 1 мм) - 1 балл, отсутствуют - 0 баллов.7. Microsequesters: multiple - 2 points; single (up to 5 on a 1 mm section) - 1 point, absent - 0 points.

При сумме баллов признаков остеорегенерации от 7 до 10 констатируется выраженная регенерация костной ткани, при сумме баллов признаков остеолизиса от 2 до 4 - активный лизис костной ткани.If the sum of points of osteoregeneration signs is from 7 to 10, pronounced regeneration of bone tissue is stated, with the sum of points of signs of osteolysis from 2 to 4 - active lysis of bone tissue.

Стандартное гистологическое исследование микропрепаратов и морфологический анализ воспалительных и регенераторных процессов в тканях выполняли по изготовленным по стандартной методике и окрашенным гематоксилином и эозином и по методу Циля-Нельсена препаратам, а также по оцифрованным на сканере Pannoramic изображениям препаратов с использованием программ анализа изображений Orbit Image Analysis и Pannoramic Viewer.Standard histological examination of micropreparations and morphological analysis of inflammatory and regenerative processes in tissues were performed using preparations prepared according to the standard method and stained with hematoxylin and eosin and by the Ziehl-Nelsen method, as well as using images of preparations digitized on a Pannoramic scanner using Orbit Image Analysis and Panoramic Viewer.

Описательным методом оценивали:Descriptive method evaluated:

- распространенность, степень/ выраженность/ стадию специфического инфильтрата (в баллах от 0 до 5);- prevalence, degree/severity/stage of specific infiltrate (in points from 0 to 5);

- наличие КУМ (в баллах от 0 до 3);- the presence of AFB (in points from 0 to 3);

- формирование очагов распада, явлений организации, фиброза, наличие перифокального воспаления (есть, нет);- formation of foci of decay, organization phenomena, fibrosis, the presence of perifocal inflammation (yes, no);

- толщина фиброзной капсулы (в баллах от 0 до 3);- thickness of the fibrous capsule (in points from 0 to 3);

- дистрофические и регенераторные изменения костной ткани (есть, нет);- dystrophic and regenerative changes in bone tissue (yes, no);

- структурность формирования костных балок в зоне образованной костной мозоли (есть, нет).- structural formation of bone beams in the area of formed callus (yes, no).

Морфометрическим методом в 10 полях зрения при увеличении х1000 выполняли оценку:Morphometric method in 10 fields of view at x1000 magnification was used to evaluate:

- количества и распределения клеток, характеризующих остеорегенерацию и ремодуляцию (остеобласты, остеокласты, остеоциты);- the number and distribution of cells that characterize osteoregeneration and remodulation (osteoblasts, osteoclasts, osteocytes);

- зрелость костной ткани в очаге поражения (активность остеобластов и остеоцитов, зрелость грануляционной ткани,- maturity of bone tissue in the lesion (activity of osteoblasts and osteocytes, maturity of granulation tissue,

фиброз, мезенхима, вновь образованные балочные структуры, секвестры) - в баллах от 0 до 3. Морфометрический анализ в программе Orbit Image Analysis и Pannoramic Viewer оценивал:fibrosis, mesenchyme, newly formed bar structures, sequesters) - in points from 0 to 3. Morphometric analysis in the Orbit Image Analysis program and Pannoramic Viewer evaluated:

- параметры площадей костной ткани (% от площади кости);- parameters of bone tissue areas (% of bone area);

- параметры площадей специфического воспаления с разделением на зоны некроза, инфильтрата и фиброза (% от площади кости и % от площади всего воспаления);- parameters of areas of specific inflammation divided into zones of necrosis, infiltrate and fibrosis (% of bone area and % of total inflammation area);

- толщину костных балок (мкм) в эпифизарной части дистальных участков бедренных костей.- the thickness of the bone beams (µm) in the epiphyseal part of the distal parts of the femur.

Полученные данные подвергали статистической обработке методами вариационной статистики при помощи программ Microsoft Exel и STATISTICA 10 с определением показателей среднего значения (М), доверительного интервала (р), различия считали достоверными при р<0,07. Для сравнения выборок использовали непараметрические критерии Краскела-Уоллиса и Манна-Уитни для независимых выборок. Корреляционный анализ выполнен с помощью коэффициента корреляции Пирсона.The obtained data were subjected to statistical processing by methods of variation statistics using Microsoft Excel and STATISTICA 10 programs with the determination of the mean value (M), confidence interval (p), differences were considered significant at p<0.07. To compare the samples, nonparametric Kruskal-Wallis and Mann-Whitney tests were used for independent samples. Correlation analysis was performed using the Pearson correlation coefficient.

Эффективность способа иллюстрируют следующие результаты:The effectiveness of the method is illustrated by the following results:

не зарегистрированы летальные исходы, нежелательные реакции на введение ПТТ и БФ. Заживление операционной раны происходило первичным натяжением. Все животные, кроме одного из группы контроля (генерализация туберкулезной инфекции) к моменту выведения находились в удовлетворительном состоянии;no lethal outcomes, undesirable reactions to the introduction of PTT and BF were registered. Healing of the surgical wound occurred by primary intention. All animals, except for one from the control group (generalized tuberculosis infection), were in a satisfactory condition by the time of hatching;

прирост массы тела отмечен у всех кроликов в пределах от 4,8 до 15,3% за весь период наблюдения (Фиг. 1). При этом, в группах 3 и 4, получавших памидроновую кислоту, отмечены максимальные весовые прибавки, составившие в группе 3+15,3% за весь период наблюдения и +10,6% от момента хирургического лечения до окончания эксперимента (р=0,04); в группе 4 -+7,7% и +10,6%, за аналогичные периоды.body weight gain was observed in all rabbits ranging from 4.8 to 15.3% over the entire observation period (Fig. 1). At the same time, in groups 3 and 4, who received pamidronic acid, the maximum weight gain was noted, which in group 3 + 15.3% for the entire observation period and + 10.6% from the moment of surgical treatment to the end of the experiment (p = 0.04 ); in group 4 - +7.7% and +10.6%, for the same periods.

отличительными лучевыми признаками групп 3 и 4 является сохранение изображения имплантата в 85,7-100% случаев даже при наличии костных полостей, а также его прорастание костными балками (Фиг. 2) (для сравнения - в группе 2 имплантат на сроке наблюдения 3 мес.определяется лишь в 50% случаев, на сроке 6 мес. - ни в одном препарате не просматривается);The distinguishing radiation features of groups 3 and 4 are the preservation of the image of the implant in 85.7-100% of cases even in the presence of bone cavities, as well as its ingrowth with bone beams (Fig. 2) (for comparison, in group 2, the implant at a follow-up period of 3 months is determined only in 50% of cases, for a period of 6 months - is not visible in any preparation);

нарастание суммы баллов признаков, характерных для остеорегенерации, в динамике отмечается среди всех получавших лечение группах (2-4). На сроке 3 месяца их минимальные значения определяются в группе 2 (2,5 баллов), максимальные - в группе 3. При этом на сроке 6 месяцев в группе 4 имеются максимальные значения паттернов остеорегенерации (7,5 баллов) и минимальные - остеолизиса (0,5 балла) (табл. 1);an increase in the sum of scores of signs characteristic of osteoregeneration is observed in dynamics among all treated groups (2-4). At a period of 3 months, their minimum values are determined in group 2 (2.5 points), the maximum - in group 3. At the same time, at a period of 6 months in group 4, there are maximum values of osteoregeneration patterns (7.5 points) and minimum - osteolysis (0 .5 points) (Table 1);

Figure 00000001
Figure 00000001

проявления специфического воспаления максимально отмечаются в группах 2-4 на 3 месяце наблюдения и занимают от 10% до 50% площади эпифиза, в т.ч. КУМ обнаружены в большинстве очагов (Фиг. 3). На фоне ПТТ, БФ и их комбинации к 6 мес.отмечена значительная положительная динамика в виде нивелирования специфического воспаления в 50-75% случаев (Фиг. 4).manifestations of specific inflammation are maximally noted in groups 2-4 at the 3rd month of observation and occupy from 10% to 50% of the area of the epiphysis, incl. AFB were found in most lesions (Fig. 3). Against the background of PTT, BP and their combination, by 6 months, a significant positive trend was noted in the form of leveling of specific inflammation in 50-75% of cases (Fig. 4).

Характерной гистологической особенностью групп 3 и 4 является:A characteristic histological feature of groups 3 and 4 is:

обнаружение стромальных тяжей, представленных фибробласто-фиброцитоподобными клетками, коллагеновыми структурами, которые отходят лучами от зон остаточного воспаления (вокруг гранул имплантата); увеличенное количество полнокровных сосудов в этих зонах. На костных балках увеличено количество активных остеобластов (Фиг. 5);detection of stromal strands represented by fibroblast-fibrocyte-like cells, collagen structures that radiate from the zones of residual inflammation (around the implant granules); an increased number of full-blooded vessels in these areas. On the bone beams, the number of active osteoblasts is increased (Fig. 5);

наличие признаков активного ремоделирования костной ткани в зоне воспаления, имеющей больше грануляционной ткани, активной мезенхимы и полнокровных сосудов на сроке 3 месяца (Фиг. 6). На сроке 6 месяцев наибольшее количество грануляционной ткани и полнокровных сосудов отмечено в группе 4 (Фиг. 7);the presence of signs of active remodeling of bone tissue in the area of inflammation, which has more granulation tissue, active mesenchyme and full-blooded vessels for a period of 3 months (Fig. 6). For a period of 6 months, the largest amount of granulation tissue and full-blooded vessels was noted in group 4 (Fig. 7);

при оценке соотношений плотности имплантата, количества остеокластов в зоне воспаления и средним на препарат определяется сильная отрицательная корреляция (коэффициент Пирсона - 1) на сроке 3 месяца между группами 2, 3 и 4, и на сроке 6 месяцев - между группами 2 и 4.when assessing the ratios of the density of the implant, the number of osteoclasts in the area of inflammation and the average per drug, a strong negative correlation (Pearson's coefficient - 1) is determined at a period of 3 months between groups 2, 3 and 4, and at a period of 6 months - between groups 2 and 4.

Таким образом, комплексный анализ результатов морфометрического исследования позволяет сделать вывод о наличии в препаратах групп 3 и 4 (животные, получавшие памидроновую кислоту) как менее выраженного остеолизиса трансплантатов, так и более продолжительного индуцированного остеогенеза.Thus, a comprehensive analysis of the results of a morphometric study allows us to conclude that the preparations of groups 3 and 4 (animals treated with pamidronic acid) have both less pronounced graft osteolysis and more prolonged induced osteogenesis.

Источники информации:Information sources:

1. Фтизиатрия: национальное руководство / под ред. М.И. Перельмана. - Москва: ГЭОТАР-Медиа, 2007. - 512 р.1. Phthisiology: national guidelines / ed. M.I. Perelman. - Moscow: GEOTAR-Media, 2007. - 512 rubles.

2. Хирургическое лечение костно-суставного туберкулеза / под ред. Ю.Н. Левашева, А.Ю. Мушкин. - Санкт-Петербург, 2008.2. Surgical treatment of osteoarticular tuberculosis / ed. Yu.N. Levasheva, A.Yu. Mushkin. - St. Petersburg, 2008.

3. Внелегочный туберкулез: руководство для врачей / под ред. Н.А. Браженко. - Санкт-Петербург: СпецЛит, 2013. - 395 с. 3. Extrapulmonary tuberculosis: a guide for doctors / ed. ON THE. Brazhenko. - St. Petersburg: SpecLit, 2013. - 395 p.

4. Сердобинцев М.С., Кафтырев А.С., Луцкая О.Л., Лобач В.Ю. Пластика костных дефектов в хирургии туберкулеза костей и суставов (экспериментальное исследование) // Сборник научных трудов по итогам международной научно-практической конференции. - Новосибирск, 2015. - С. 162-164.4. Serdobintsev M.S., Kaftyrev A.S., Lutskaya O.L., Lobach V.Yu. Plastic surgery of bone defects in surgery for tuberculosis of bones and joints (experimental study) // Collection of scientific papers based on the results of the international scientific and practical conference. - Novosibirsk, 2015. - S. 162-164.

5. Байдарбеков М.У., Нурахметов А.А., Оспанов К.Т., Кожаков А.С. Эволюция клеточных технологий в лечении нарушений репаративной регенерации костной ткани длинных трубчатых костей (обзор литературы) // Вестник Казахского Национального медицинского университета. - 2021. - №3.- С. 360-366.5. Baidarbekov M.U., Nurakhmetov A.A., Ospanov K.T., Kozhakov A.S. The evolution of cellular technologies in the treatment of disorders of reparative regeneration of bone tissue of long tubular bones (literature review) // Bulletin of the Kazakh National Medical University. - 2021. - No. 3. - P. 360-366.

6. Алаторцев А.В. Ортопедические последствия туберкулезных оститов у детей: возможность прогноза и эффективность хирургического лечения: дис …канд. мед. наук. - Санкт-Петербург, 2006.6. Alatortsev A.V. Orthopedic consequences of tuberculous osteitis in children: the possibility of prognosis and the effectiveness of surgical treatment: thesis ... cand. honey. Sciences. - St. Petersburg, 2006.

7. Петухова В.В., Мушкин А.Ю., Костик М.М. Применение бисфосфонатов при костной патологии у детей (систематический обзор) // Медицинский альянс.- 2021. - Т. 9, №3. - С. 59-70.7. Petukhova V.V., Mushkin A.Yu., Kostik M.M. The use of bisphosphonates in bone pathology in children (systematic review) // Medical Alliance. - 2021. - V. 9, No. 3. - S. 59-70.

8. Antoniazzi F., Mottes М., Fraschini P., Brunelli P.C., Tat L. Osteogenesis imperfecta: practical treatment guidelines // Paediatric Drugs. - 2000. - Vol. 2, №6. - P. 465-488.8. Antoniazzi F., Mottes M., Fraschini P., Brunelli P.C., Tat L. Osteogenesis imperfecta: practical treatment guidelines // Pediatric Drugs. - 2000. - Vol. 2, #6. - P. 465-488.

9. Lindahl K., Kindmark A., Rubin C.-J., Malmgren В., Grigelioniene G., Soderhall S., Ljunggren O., Astrom E. Decreased fracture rate, pharmacogenetics and BMD response in 79 Swedish children with osteogenesis imperfecta types I, III and IV treated with Pamidronate // Bone. - 2016. - Vol. 87. - P. 11-18.9. Lindahl K., Kindmark A., Rubin C.-J., Malmgren B., Grigelioniene G., Soderhall S., Ljunggren O., Astrom E. Decreased fracture rate, pharmacogenetics and BMD response in 79 Swedish children with osteogenesis imperfecta types I, III and IV treated with Pamidronate // Bone. - 2016. - Vol. 87. - P. 11-18.

10. Кенис B.M., Сапоговский A.B., Прокопенко Т.Н., Бергалиев А.Н., Иванов С.В., Киселева Т.И. Динамика среднесрочных показателей остеоденситометрии у пациентов с детским церебральным параличом и SpinaBifida, получавших терапию ибандроновой кислотой // Ортопедия, травматология и восстановительная хирургия детского возраста. - 2020. - Vol. 8, №2. - С. 129-136.10. Kenis B.M., Sapogovskiy A.V., Prokopenko T.N., Bergaliev A.N., Ivanov S.V., Kiseleva T.I. Dynamics of medium-term indicators of osteodensitometry in patients with cerebral palsy and SpinaBifida treated with ibandronic acid // Orthopedics, Traumatology and Reconstructive Surgery of Children. - 2020. - Vol. 8, #2. - S. 129-136.

11. Biggin A., Zheng L., Briody J.N., Соогеу С.Р., Munns C.F. The long-term effects of switching from active intravenous bisphosphonate treatment to low-dose maintenance therapy in children with osteogenesis imperfecta // Hormone Research in Paediatrics. - 2015. - Vol. 83, №3. - P. 183-189.11. Biggin A., Zheng L., Briody J.N., Coogey S.R., Munns C.F. The long-term effects of switching from active intravenous bisphosphonate treatment to low-dose maintenance therapy in children with osteogenesis imperfecta // Hormone Research in Pediatrics. - 2015. - Vol. 83, no. 3. - P. 183-189.

12. Cornelis F., Trachetet M.E., Amoretti N., Verdier D., Fournier C., Pillet O., Gille O., Hauger O. Bisphosphonate therapy for unresectable symptomatic benign bone tumors: A long-term prospective study of tolerance and efficacy // Bone. - 2014. - Vol..58. - P. 11-16.12. Cornelis F., Trachetet M.E., Amoretti N., Verdier D., Fournier C., Pillet O., Gille O., Hauger O. Bisphosphonate therapy for unresectable symptomatic benign bone tumors: A long-term prospective study of tolerance and efficacy // Bone. - 2014. - Vol..58. - P. 11-16.

13. McQuade M., Houghton K. Use of bisphosphonates in a case of perthes disease // Orthopaedic. Nursing. - 2005. - Vol..24, №6. - P. 393-398.13. McQuade M., Houghton K. Use of bisphosphonates in a case of perthes disease // Orthopaedic. Nursing. - 2005. - Vol..24, No.6. - P. 393-398.

14. Schnabel A., Range U., Hahn G., Berner R., Hedrich C.M. Treatment response and longterm outcomes in children with chronic nonbacterial osteomyelitis // The Journal of Rheumatology. - 2017. - Vol. 44, №7. - P. 1058-1065.14. Schnabel A., Range U., Hahn G., Berner R., Hedrich C.M. Treatment response and longterm outcomes in children with chronic nonbacterial osteomyelitis // The Journal of Rheumatology. - 2017. - Vol. 44, no. 7. - P. 1058-1065.

15. The peculiarities and treatment outcomes of the spinal form of chronic non-bacterial osteomyelitis in children: a retrospective cohort study / M.M. Kostik, O.L. Kopchak, A.S. Maletin, A.Y. Mushkin // Rheumatology International. - 2020. - Vol.40, №1. - P. 97-105.15. The peculiarities and treatment outcomes of the spinal form of chronic non-bacterial osteomyelitis in children: a retrospective cohort study / M.M. Kostik, O.L. Kopcak, A.S. Maletin, A.Y. Mushkin // Rheumatology International. - 2020. - Vol.40, No.1. - P. 97-105.

16. Патент №2421823 С1 Российская Федерация, МПК G09B 23/28. Способ моделирования туберкулезного остита различной степени тяжести: №2009140048/14: заявл. 29.10.2009: опубл. 20.06.2011 / Васильева С.Н., Кафтырев А.С., Виноградова Т.Н. [и др.]; заявитель СПб НИИФ.16. Patent No. 2421823 C1 Russian Federation, IPC G09B 23/28. A method for modeling tuberculous osteitis of varying severity: No. 2009140048/14: Appl. 10/29/2009: publ. 06/20/2011 / Vasilyeva S.N., Kaftyrev A.S., Vinogradova T.N. [and etc.]; applicant St. Petersburg NIIF.

Claims (1)

Способ стимулирования остеорегенерации после оперативного лечения туберкулезного остита в эксперименте, отличающийся тем, что кроликам на фоне противотуберкулезной химиотерапии проводят резекцию деструктивных очагов в пределах здоровых тканей, заполняют операционный дефект пластическим материалом, затем после заживления операционной раны однократно вводят внутривенно раствор памидроновой кислоты из расчета 1 мг на кг массы животного.A method for stimulating osteoregeneration after surgical treatment of tuberculous osteitis in an experiment, characterized in that rabbits undergo resection of destructive foci within healthy tissues against the background of anti-tuberculous chemotherapy, fill the surgical defect with plastic material, then, after healing of the surgical wound, a single intravenous injection of a solution of pamidronic acid at a rate of 1 mg per kg of animal weight.
RU2022134076A 2022-12-22 Method for stimulating osteoregeneration after surgical treatment of tuberculous osteitis in the experiment RU2792573C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2792573C1 true RU2792573C1 (en) 2023-03-22

Family

ID=

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2284821C2 (en) * 2001-02-06 2006-10-10 Дзе Ройал Александра Хоспитал Фор Чилдрен Medicinal preparation for treating osteonecrosis and for treating patients at risk of osteonecrosis development
RU2294203C2 (en) * 2001-12-21 2007-02-27 Дзе Проктер Энд Гэмбл Компани Method for treatment of osseous disorders
RU2653627C1 (en) * 2016-11-09 2018-05-11 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Крымский федеральный университет имени В.И. Вернадского" Method for modeling aseptic aminobisphosphonate osteonecrosis of lower jaws in laboratory white rats
RU2776787C1 (en) * 2021-05-25 2022-07-26 федеральное государственное бюджетное учреждение "Санкт-Петербургский научно-исследовательский институт фтизиопульмонологии" Министерства здравоохранения Российской Федерации Method for modelling tuberculous peritonitis

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2284821C2 (en) * 2001-02-06 2006-10-10 Дзе Ройал Александра Хоспитал Фор Чилдрен Medicinal preparation for treating osteonecrosis and for treating patients at risk of osteonecrosis development
RU2294203C2 (en) * 2001-12-21 2007-02-27 Дзе Проктер Энд Гэмбл Компани Method for treatment of osseous disorders
RU2653627C1 (en) * 2016-11-09 2018-05-11 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Крымский федеральный университет имени В.И. Вернадского" Method for modeling aseptic aminobisphosphonate osteonecrosis of lower jaws in laboratory white rats
RU2776787C1 (en) * 2021-05-25 2022-07-26 федеральное государственное бюджетное учреждение "Санкт-Петербургский научно-исследовательский институт фтизиопульмонологии" Министерства здравоохранения Российской Федерации Method for modelling tuberculous peritonitis

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Петухова В.В., Мушкин А.Ю., Костик М.М. Применение бисфосфонатов при костной патологии у детей (систематический обзор) // Медицинский альянс.- 2021. - Т. 9, N 3. - С. 59-70. Antoniazzi F., Mottes М., Fraschini P., Brunelli P.C., Tat L. Osteogenesis imperfecta: practical treatment guidelines // Paediatric Drugs. - 2000. - Vol. 2, N 6. - P. 465-488. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Hirsch et al. The effect of therapies for osteoporosis on spine fusion: a systematic review
Lehman Jr et al. The effect of alendronate sodium on spinal fusion: a rabbit model
CN110612129B (en) Autologous bone graft substitute
Ide et al. Combined teriparatide and denosumab therapy accelerates spinal fusion following posterior lumbar interbody fusion
Oteo-Álvaro et al. Teriparatide (rh [1–34] PTH) improved osteointegration of a hemiarthroplasty with signs of aseptic loosening
Viateau et al. A technique for creating critical-size defects in the metatarsus of sheep for use in investigation of healing of long-bone defects
Takashima et al. Clinical outcomes of proximal femoral fractures treated with a novel carbon fiber-reinforced polyetheretherketone intramedullary nail
Skripitz et al. Stimulation of implant fixation by parathyroid hormone (1–34)—a histomorphometric comparison of PMMA cement and stainless steel
Yang et al. Static magnetic field of 0.2–0.4 T promotes the recovery of hindlimb unloading-induced bone loss in mice
von Knoch et al. The effect of simvastatin on polyethylene particle-induced osteolysis
Augat et al. Glucocorticoid‐treated sheep as a model for osteopenic trabecular bone in biomaterials research
Liporace et al. The effect of locally delivered recombinant human bone morphogenetic protein-2 with hydroxyapatite/tri-calcium phosphate on the biomechanical properties of bone in diabetes-related osteoporosis
RU2792573C1 (en) Method for stimulating osteoregeneration after surgical treatment of tuberculous osteitis in the experiment
Hildebrand et al. Development and characterization of a predictive microCT-based non-union model in Fischer F344 rats
Jorge-Mora et al. Commercially available antibiotic-laden PMMA-covered locking nails for the treatment of fracture-related infections-a retrospective case analysis of 10 cases
Arteaga et al. A Model Study to Evaluate Osseointegration and Fracture Healing Following Open Reduction and Internal Fixation (ORIF) in Diabetic Lewis Rats
Landgraeber et al. Pan-caspase inhibition suppresses polyethylene particle-induced osteolysis
Soeyono et al. Assessment of biphasic calcium phosphate 70/30 alginate scaffold on the tibia in pigs
Strickland et al. Effect of local zoledronic acid administration in a rat model of posterolateral spinal fusion
Shen et al. Chronic osteomyelitis treatment: a clinical and pharmaco-kinetic study of vancomycin impregnated calcium sulphate
Mao et al. Special biodegradable fixation device for anterior cruciate ligament reconstruction–safety and efficacy in a beagle model
Kotowicz Paget disease of bone: diagnosis and indications for treatment
Nandi et al. In vivo characterization of biomaterials
Naruse et al. Study on the Angiogenic Effect of Low-Intensity Pulsed Ultrasound
Yu et al. Fluoride-coated high-purity magnesium cage promotes bone fusion in goat models