Продукция

Лечение перелома латерального мыщелка плечевой кости у детей при помощи биодеградируемых материалов

 

V?ronique Andrey, St?phane Tercier, Fr?d?ric Vauclair, Aline Bregou-Bourgeois, Nicolas Lutz, and Pierre-Yves Zambelli

 

Unite? Pediatrique? de Chirurgie Orthopedique? et Traumatologique (UPCOT), Lausanne University Hospital (CHUV), Site de l’hopital? de l’enfance, Avenue Montetan? 16, 1007 Lausanne, Switzerland

 

Целью данного исследования было сравнить клинические и радиологические результаты лечения перелома латерального мыщелка локтя у детей с применением биодеградируемых или металлических материалов. В период с января 2008 по декабрь 2009 года 16 детей одного возраста и со схожими переломами были объединены в группы в зависимости от используемого материала фиксации. Детей осматривали через 3, 6 и 12 месяцев и более чем через 4 года (в среднем 51,8 месяц) после операции. Клинические результаты сравнили с использованием MEPS (Mayo Elbow Performance Score). Радиографическое исследование травмированного и противоположного здорового локтя было сделано на последнем осмотре. Двенадцать детей имели достаточный период наблюдения и могли быть включены в исследование. 7 человек были включены в традиционную группу и 5 - в группу с биодеградируемой фиксацией. При осмотре в 12 месяцев у каждого ребенка в обеих группах было 100 баллов по шкале MEPS. В обеих группах были замечены бессимптомные рентгенопроницаемые костные следы и гетеротопные окостенения. Существенных различий с точки зрения клинических или радиологических результатов в обеих группах не было. Использование биодеградируемых штифтов или винтов является разумной альтернативой традиционным металлическим материалам для лечения перелома латерального мыщелка локтя у детей.

1. Введение

Дистальный эпифизарный перелом плечевой кости является второй наиболее частой травмой локтя у детей (на первом месте – надмыщелковый перелом). Эпифизарный перелом дистального отдела плечевой кости описывается в зависимости от его расположения. Наиболее частым является без сомнения наружный мыщелок. Тяжесть перелома оценивается от 1 до 3. Перелом без смещения оценивается как 1 и лечится консервативно. Уровень 2 и 3 означает среднее и сильное смещение соответственно и требует хирургического вмешательства [1–3]. Традиционное хирургическое лечение состоит из анатомической репозиции, фиксации металлическими спицами Киршнера и иммобилизация. Металлоконструкции обычно удаляют 6-8 недель спустя под общим наркозом. [4, 5].

В 90-х годах в травматологии и ортопедической хирургии начали использовать первые биодеградируемые материалы, изготовленные из полигликолиевой кислоты. Из-за сильных воспалительных реакций и значительного количества побочных эффектов  (остеолиз, образование серомы) использование традиционных материалов оставалось по-прежнему золотым стандартом [6,7]. На рынке появились новые биоабсорбируемые материалы, сделанные из полимолочной кислоты. Они имели более длительный период распада и не вызывали клинически опасных воспалительных реакций [8]. Множество исследований по ортопедии и травматологии подтвердили безопасность и эффективность этих более новых биодеградируемых материалов без каких-либо значительных побочных эффектов у взрослых [8–11] и схожие клинические результаты в сравнении с традиционными металлическими материалами [12–14]. В 1991 году  исследование, оценивающее использование полигликолиевых биодеградируемых материалов для лечения эпифизарных переломов дистального отдела плечевой кости, не выявило существенных побочных эффектов или нарушений роста через 6 месяцев, хотя некоторые неспецифические воспалительные реакции все же были замечены [15–17]. Использование полимолочных биодеградируемых материалов не показало никаких костных патологий через 1 или 2 года, но было решено, что для полного исключения какого-либо влияния на рост кости необходимо наблюдение в течение 3 лет [18,19]. В нашем госпитале металлические спицы Киршнера были заменены на биодеградируемые  материалы из полимолочной кислоты с 2009 года. В виду того, что полимолочные материалы имеют значительно более долгий период распада, чем полигликолиевые материалы, их влияние на растущую кость еще требует дальнейшего исследования.

Целью данного исследования было продемонстрировать, что использование полимолочных биодеградируемых материалов при лечении переломов наружного мыщелка дистального отдела плечевой кости у детей не имеет существенного влияния на рост локтя и что функциональный результат настолько же хороший, как и при применении традиционных металлических материалов.

2. Материалы и методы

В период с января 2008 по декабрь 2009 в нашем педиатрическо-ортопедическом и травматологическом отделении 16 детей прошли хирургическое лечение перелома наружного мыщелка локтя. Первая группа (группа 1) состояла из 10 детей, прооперированных в 2008 году с использованием традиционных металлических спиц Киршнера после открытой анатомической репозиции. Каждому ребенку потребовалась повторная операция по удалению металлоконструкций через 6-8 недель после травмы.

В 2009 году дети со схожими переломами составили вторую группу (группа 2) и прошли лечение с использованием биодеградируемых штифтов и/или винтов с теми же хирургическими приемами.

Каждый пациент был прооперирован той же командой хирургов с использованием следующей хирургической техники:

2.1. Хирургическая техника.Операция была проведена под общим наркозом в день травмы или на следующий день.

В группе 1 после того, как открытая  анатомическая репозиция была выполнена и подтверждена рентгеноскопией, произвели фиксацию  одной или двумя 1.0-2.0 мм трансэпифизарными металлическими спицами Киршнера. Спицы закрывались швами на коже. После операции была произведена иммобилизация локтя при помощи гипсовой повязки сроком на 1 месяц. Металлоконструкция была удалена под общим наркозом через 6-8 недель.

В группе 2 после открытой анатомической репозиции была выполнена временная фиксация металлическими спицами Киршнера прежде чем произвести окончательную фиксацию полигликолиевыми биодеградируемыми спицами и/или винтами. После удаления металлоконструкций были наложены швы на кожу. Биодеградируемые спицы были 2,0 мм в диаметре и имели ориентировочный период распада 24 месяца. Локоть также был зафиксирован на 1 месяц с помощью гипсовой повязки.

Ретроспективный анализ функциональных и клинических результатов был выполнен в ходе регулярных осмотров через 3, 6  и 12 месяцев и более чем через 4 года после операции. Функциональный результат был оценен в соответствии с Mayo Elbow Performance Score (MEPS) [20, 21]. Медицинские записи были изучены с целью обнаружения клинических, операционных и послеоперационных осложнений. В исследовательских целях были сделаны снимки травмированного и противоположного здорового локтя в прямой и боковой проекции через 1 и 4 года после фиксации перелома. Была проведена радиографическая оценка на предмет наличия костных отклонений от нормы, таких как рентгенопрозрачные видимые ходы (visible tracks), гетеротопные окостенения или костные кисты. Были замечены нарушения в пластине роста. Когда во мнениях авторов возникли разногласия, были вместе рассмотрены видеозаписи, и была достигнута договоренность. Был измерен угол Баумана и сравнен со здоровым локтем для оценки  качества репозиции. Вальгусная или варусная деформация считается значительной, если угол составляет больше 10 градусов. Объем движения локтя считается существенно сокращенным при потере 20 и более градусов при сгибании/разгибании. Радиологические отклонения и клинические осложнения были зафиксированы и проанализированы в обеих группах. В обеих группах были оценены непрерывные переменные, клинические показатели и разница угла Баумана с использованием теста Уилкоксона для непарных образцов.

Таблица 1: Характеристики пациента: Возраст, пол и сторона травмы.

№№ Пол Возраст на момент травмы
Группа 1)
Сторона травмы
1 F 6 G
2 M 6 G
3 F 5 G
4 M 14 G
5 M 7 G
6 M 5 D
7 M 11 G
(Группа 2)
1 F 14 G
2 M 14 G
3 M 6 G
4 M 5 D
5 F 7 G

3. Результаты

Трое детей из группы 1 и один из группы 2 переехали и не смогли пройти дальнейшее обследование. Оставшиеся 7 детей в группе 1 - это 2 девочки и 5 мальчиков, средний возраст 9,2 года (диапазон – 5-14 лет). Пятеро детей в группе 2 – это 2 девочки и 3 мальчика, средний возраст 7,7 лет (диапазон: 5-14). Данные зафиксированы в Таблице 1.

Через 4 года в биодеградируемой группе не было зафиксировано серомы, полостей в области перелома или костных изменений. В обеих группах не было замечено инфекций, потери репозиции перелома, асептического некроза или псевдоартроза.

На заключительном осмотре был зафиксирован 1 случай значительной вальгусной деформации более чем на 10 градусов в группе 1 и 2 случая в группе 2. Эти 3 случая проходили клинически бессимптомно.

Снижение объема движений менее чем на 20 градусов без каких-либо выраженных функциональных последствий было отмечено в 4 случаях в группе 1 и в 3 случаях в группе 2 (Таблица 2). На осмотре через год у одного пациента из 2 группы было уменьшение объема движений на 35 градуса в области перелома без выраженных функциональных последствий. Дополнительные КТ исследования показали гетеротопный кальциноз на венечном отростке. Состояние улучшилось после второй процедуры по удалению гетеротопного кальциноза. Через год после повторной операции травмированный локоть сократил ограниченность в движениях до 10 градусов.

По функциональному результату средний показатель по MEPS в 1 месяц был 75 для каждого пациента в обеих группах и считался вторичным из-за длительной фиксации путем наложения гипса. В 3 месяца MEPS был 95,7 в 1 группе (диапазон 85-100) и 95 во 2 группе (диапазон 90-100). В 6 месяцев MEPS был 99,2 в 1 группе (диапазон 95-100) и 99 во 2 группе (диапазон 95-100). Оценка достигла 100 у каждого пациента в обеих группах на осмотре в 1 год и позже. Не было существенной разницы в средних результатах обеих групп в 3, 6 и в 12 месяцев (Таблица 3).

Табл. 2: Обзор результатов: оценка MEP (Mayo Elbow Performance) и осложнения

Возраст Mayo Elbow performance score Осложнения
1 мес 3 мес 6 мес Через 12 мес
(Группа 1)
1 6 75 95 95 100 нет
2 6 75 95 100 100 нет
3 5 75 100 100 100 нет
4 14 75 100 100 100 нет
5 7 75 100 100 100 Valgus >10 градусов
6 5 75 95 100 100 нет
7 11 75 85 95 100 нет
(Группа 2)
1 14 75 100 100 100 нет
2 14 75 90 95 100 ROM сокращение
3 6 75 95 100 100 Valgus >10 градусов
4 5 75 95 100 100 нет
5 7 75 95 100 100 Valgus >10 градусов 

Табл 3: Обзор результатов: средний возраст, оценка MEPS, и варианты угла Баумана.

Параметры Возраст Группа 1 9,2 лет (5-14) Группа 2 7,7 лет (5-14) Знач. 0.5011
Оценка MEPS (1 мес) 75 75 1
Оценка MEPS (3 мес) 95,7 (85-100) 95,0 (90-100) 0,427
Оценка MEPS (6 мес) 99,2 (95-100) 99,0 (95-100) 1
Оценка MEPS (через 12 мес) 100 100 1
Угол Баумана 2,7 градуса (0-6) 8,6 градуса (0-18) 0.1915

Снижение оценки MEPS в обеих группах было, в основном, следствием слабой или умеренной боли и сокращенного объема движений (ROM). Следует отметить, что ни один ребенок не испытывал болевых ощущений на осмотре в 1 год и полностью вернулся к своим обычным занятиям.

При анализе рентгена здорового и оперированного локтя через 4 года было замечено два случая мыщелкового костного ремоделирования (перестройки) в группе 1 и один случай в группе 2 (Изобр. 1 и 2). В обеих группах наблюдались два случая гетеротопного окостенения без значительных функциональных последствий. Два пациента в группе 2 имели клинически незначительные стойкие рентгенопрозрачные видимые костные ходы (tracks) на осмотре через 1 год. Как говорилось ранее, только 1 пациент из группы 2 нуждался в дополнительном КТ исследовании из-за гетеротопного кальциноза. В группе 1 был зафиксирован 1 случай преждевременного закрытия пластины роста (Табл.2)

Рентген не показал эпифизарного некроза на приеме через год.

Разница угла Баумана между здоровым и прооперированным локтем составила в среднем 2.7 градуса (диапазон 0–6) в группе 1 и 8.6 градуса (диапазон 0–18) в группе 2. Эти показатели не имеют статистической значимости (Таблица 3).

4. Обсуждения

Золотым стандартом лечения перелома наружного мыщелка локтя со смещением у детей является открытая анатомическая репозиция и внутренняя фиксация спицами Киршнера с последующей фиксацией гипсовой повязкой [4, 5]. Будучи весьма эффективной с прекрасными функциональными результатами и низкой вероятностью осложнений, эта техника предполагает необходимость удаления хирургом металлоконструкций под общим наркозом. Травмированные дети в данных условиях выиграли бы намного больше при использовании биодеградируемых материалов, которые дают схожие результаты.

Согласно данному исследованию, обе группы показали отличный и схожий функциональный результат через более чем 4 года после операции. Через 12 месяцев после фиксации каждый пациент в обеих группах достиг 100 баллов по шкале MEPS. По сравнению с предыдущими исследованиями полигликолиевых материалов, когда были зафиксированы случаи неспецифических воспалительных реакций, таких как образование серомы [17], у наших пациентов не было обнаружено подобных существенных воспалительных процессов.

Использование биодеградируемых штифтов и винтов требует отличных технических навыков и хорошего знания материала, особенно при работе с локтем маленького размера. После анатомической репозиции локоть должен быть стабилизирован металлическими спицами Киршнера, перед тем, как будет окончательно зафиксирован биодеградируемыми материалами. Из-за данных манипуляций, а также из-за малого интраоперационного пространства, может случиться повторное смещение. Это объясняет слегка усиленную деформацию или ограниченность в объеме движений, которые наблюдались в биодеградируемой группе. Следует отметить, что эти данные не были клинически значимыми и не влияли на функции локтя при осмотре в 1 год. В этой небольшой группе никакие клинические осложнения не могут быть непосредственно связаны с использованием биодеградируемых материалов. В литературе ограничения объема движений (ROM), а также вальгусные и варусные деформации являются обычными осложнениями после переломов наружного мыщелка локтя у детей, не зависимо от способа фиксации [22, 23].

Изобр. 1: Травмированный локоть по сравнению с противоположным здоровым локтем на приеме через 4 года (группа 1)

Изобр 2: Травмированный локоть по сравнению с противоположным здоровым локтем на приеме через 4 года (группа 2)

Такие костные патологии как гетеротопные окостенения в области перелома или ремоделирование кости были отмечены на рентгеновских снимках после обеих хирургических техник на осмотре через год. Эти показатели были клинически не существенны, кроме одного пациента из группы 2. У 14-летнего подростка было уменьшение объема движений локтя на 35 градусов через 12 месяцев после операции. После оценки КТ он был повторно прооперирован через 12 месяцев после фиксации перелома. Стоит заметить, данный пациент никогда не имел симптоматических проявлений до повторной процедуры. Через 1 год ограничение амплитуды движений уменьшилось менее чем до 10 градусов и функциональный результат был превосходный.

Был зарегистрирован один случай преждевременного закрытия пластинки роста у 11-летнего ребенка в группе 1 без каких-либо клинических или функциональных последствий.

При проведении операции хирург не испытывал никаких трудностей. Зрелый возраст кости по сравнению с его календарным возрастом позволил заживление без неправильного срастания перелома, в то время как противоположная здоровая пластина роста практически закрылась на момент травмы.

Хотя измерения угла Баумана отличались у участников исследования, особенно у более старших, где головка плечевой кости начинает соединяться с наружным мыщелком, существенных отличий в обеих группах замечено не было.

Данное исследование естественно имело ряд ограничений. Это был ретроспективный анализ с малым объемом выборки. Авторами был проведен радиографический анализ независимо друг от друга и только угол Баумана был измерен рентгенографически.

В нашем исследовании биодеградируемые винты и штифты не вызвали каких-либо значимых нарушений роста или нетипичных реакций кости. В соответствии с прошлыми исследованиями, использующими схожие материалы в ортопедии, дети, прооперированные с использованием биодеградируемых материалов, должны наблюдаться, как минимум, 3 года, чтобы убедиться в отсутствии осложнений, таких как реакция на инородное тело или образование кисты. [18, 19].

Учитывая, что функциональные результаты при применении обеих технологий были схожими, выгода от использования биодеградируемых материалов становится очевидна. Возможность избежать повторной операции компенсирует изначально более высокую стоимость биодеградируемых материалов.

5. Заключение

Биодеградируемая фиксация перелома наружного мыщелка локтя оказалась безопасной при сравнении с металлической фиксацией. Это также экономичнее (рентабельнее), когда речь идет о повторной операции по удалению металлоконструкций и повторной анестезии.

Никакие клинически значимые осложнения или негативные реакции не могут быть напрямую связаны с использованием биодеградируемого материала. Более чем через 4 года после операции функциональный результат был отличный. Незначительные костные изменения в области перелома были замечены на рентгене в обеих группах. Использование биодеградируемых материалов для хирургического лечения переломов наружного мыщелка локтя является достойной альтернативой металлическим спицам Киршнера.

Конфликт интересов

Авторы заявляют, что у них не возникло конфликтов интересов.

Список литературы:

[1] R. Omid, P. D. Choi, and D. L. Skaggs, “Supracondylar humeral fractures in children,” Journal of Bone and Joint Surgery. Ameri-can, vol. 90, no. 5, pp. 1121–1132, 2008.

[2] D. E. Foster, J. A. Sullivan, and R. H. Gross, “Lateral humeral condylar fractures in children,” Journal of Pediatric Orthopaedics, vol. 5, no. 1, pp. 16–22, 1985.

[3] P.-Y. Zambelli, S. Tercier, A. Bregou, and N. Lutz, “Meticulous approach of the distal numeral epiphyseal fractures,” Revue Medicale Suisse, vol. 6, no. 276, pp. 2448–2453, 2010.

[4] M. J. Kiderlen and W. Schlickewei, “Operative procedures for intraarticular distal humerus fractures in children and adolescents,” Operative Orthopadie und Traumatologie, vol. 20, no. 4-5, pp. 423–434, 2008.

[5] K. S. Song, H. K. Chul, W. M. Byung, C. B. Ki, H. C. Chul, and H. L. Ju, “Closed reduction and internal fixation of displaced unstable lateral condylar fractures of the humerus in children,” Journal of Bone and Joint Surgery. American, vol. 90, no. 12, pp. 2673–2681, 2008.

[6] P. U. Rokkanen, O. Bostman,? E. Hirvensalo et al., “Bioab-sorbable fixation in orthopaedic surgery and traumatology,” Biomaterials, vol. 21, no. 24, pp. 2607–2613, 2000.

[7] H. Pihlajamaki,? S. Salminen, O. Laitinen, O. Tynninen, and O. Bostman,? “Tissue response to polyglycolide, polydioxanone, polylevolactide, and metallic pins in cancellous bone: an exper-imental study on rabbits,” Journal of Orthopaedic Research, vol. 24, no. 8, pp. 1597–1606, 2006.

[8] A. Prokop, A. Jubel, U. Hahn et al., “A comparative radiological assessment of polylactide pins over 3 years in vivo,” Biomateri-als, vol. 26, no. 19, pp. 4129–4138, 2005.

[9] O. M. Bostman? and H. K. Pihlajamaki,? “Adverse tissue reactions to bio-absorbable fixation devices,” Clinical Orthopaedics and Related Research, vol. 371, pp. 216–227, 2000.

[10] O. Bostman? and H. Pihlajamaki,? “Clinical biocompatibility of biodegradable orthopaedic implants for internal fixation: a review,” Biomaterials, vol. 21, no. 24, pp. 2615–2621, 2000.

[11] R. Suuronen, T. Pohjonen, J. Hietanen, and C. Lindqvist, “A 5-year in vitro and in vivo study of the biodegradation of polylactide plates,” Journal of Oral and Maxillofacial Surgery, vol. 56, no. 5, pp. 604–614, 1998.

[12] P. K. Givissis, P. D. Symeonidis, K. T. Ditsios, P. S. Dionellis, and A. G. Christodoulou, “Late results of absorbable pin fixation in the treatment of radial head fractures,” Clinical Orthopaedics and Related Research, vol. 466, no. 5, pp. 1217–1224, 2008.

[13] A. Prokop, A. Jubel, H. J. Helling et al., “Soft tissue reactions of different biodegradable polylactide implants,” Biomaterials, vol. 25, no. 2, pp. 259–267, 2004.

[14] K. Jukkala-Partio, T. Pohjonen, O. Laitinen et al., “Biodegrada-tion and strength retention of poly-L-lactide screws in vivo. An experimental long-term study in sheep,” Annales Chirurgiae et Gynaecologiae, vol. 90, no. 3, pp. 219–224, 2001.

[15] E. Waris, N. Ashammakhi, C. P. Kelly, L. Andrus, T. Waris, and I. T. Jackson, “Transphyseal bioabsorbable screws cause temporary growth retardation in rabbit femur,” Journal of Pediatric Orthopaedics, vol. 25, no. 3, pp. 342–345, 2005.

[16] R. B. Cady, J. A. Siegel, G. Mathien, J. A. Spadaro, and S. E. Chase, “Physeal response to absorbable polydioxanone bone pins in growing rabbits,” Journal of Biomedical Materials Research, vol. 48, pp. 211–215, 1999.

[17] P. G. Hope, D. M. Williamson, C. J. Coates, and W. G. Cole, “Biodegradable pin fixation of elbow fractures in children. A randomised trial,” Journal of Bone and Joint Surgery. British, vol. 73, no. 6, pp. 965–968, 1991.

[18] D. A. Podeszwa, P. L. Wilson, A. R. Holland, and L. A. B. Copley, “Comparison of bioabsorbable versus metallic implant fixation for physeal and epiphyseal fractures of the distal tibia,” Journal of Pediatric Orthopaedics, vol. 28, no. 8, pp. 859–863, 2008.

[19] S. J. Walsh, M. J. Boyle, and V. Morganti, “Large osteochondral fractures of the lateral femoral condyle in the adolescent: outcome of bioabsorbable pin fixation,” Journal of Bone and Joint Surgery. American, vol. 90, no. 7, pp. 1473–1478, 2008.

[20] B. F. Morrey, The Elbow and Its Disorders, WB Saunders, Philadelphia, Pa, USA, 1993.

[21] Y.-A. Li, P.-C. Lee, W.-T. Chia et al., “Prospective analysis of a new minimally invasive technique for paediatric Gartland type III supracondylar fracture of the humerus,” Injury, vol. 40, no. 12, pp. 1302–1307, 2009.

[22] K. H. Koh, S. W. Seo, K. M. Kim, and J. S. Shim, “Clinical and radiographic results of lateral condylar fracture of distal humerus in children,” Journal of Pediatric Orthopaedics, vol. 30, no. 5, pp. 425–429, 2010.

[23] R. Jakob, J. V. Fowles, M. Rang, and M. T. Kassab, “Observations concerning fractures of the lateral humeral condyle in children,”
Journal of Bone and Joint Surgery. British, vol. 57, no. 4, pp. 430– 436, 1975.

Скачать документ в формате *.pdf