Автореферат и диссертация по медицине (14.00.36) на тему:Иммунологические критерии прогноза костного ремоделирования при повреждении

{н

На правах рукописи

БЕРДЮГИНА ОЛЬГА ВИКТОРОВНА

ИММУНОЛОГИЧЕСКИЕ КРИТЕРИИ ПРОГНОЗА КОСТНОГО РЕМОДЕЛИРОВАНИЯ ПРИ ПОВРЕЖДЕНИИ

14.00.36-аллергология и иммунология

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени доктора биологических наук

Челябинск, 2008

003447005

Работа выполнена в центральной научно-исследовательской лаборатории Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Уральская государственная медицинская академия Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию» (г Екатеринбург)

Научные консультанты:

доктор медицинских наук, профессор Симбирцев Андрей Семенович доктор медицинских наук, профессор Кутепов Сергей Михайлович

Официальные оппоненты:

доктор медицинских наук, профессор Чукичев Александр Викторович доктор биологических наук, профессор Полевщиков Александр Витальевич доктор биологических наук, профессор Сесь Татьяна Павловна Ведущая организация Государственный научный центр «Институт иммунологии» Федерального медико-биологического агентства России (г Москва)

Защита состоится «25» ноября 2008 г в 10 00 часов на заседании диссертационного совета Д 208 117 03 при Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Челябинская государственная медицинская академия Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию» по адресу 454092, г Челябинск, ул Воровского, д 64

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке ГОУ ВПО «Челябинская государственная медицинская академия Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию»

Автореферат разослан «10» сентября 2008 г

Ученый секретарь

диссертационного совета

доктор медицинских наук, профессор

Л.Ф. Телешева

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность проблемы

На протяжении последних лет проблема регенерации тканей остается важной для фундаментальной медицины и клинической практики (Епифанов В А и соавт, 2001) Это обусловлено постоянным ростом травматизма за счет увеличения числа повреждающих факторов - увлечения экстремальными видами спорта и туризма, повышением количества дорожно-транспортных происшествий и случаев производственной травмы (Кондаков Е Н и соавт, 2002) Особенно актуальна проблема регенерации в отношении костной ткани, которая страдает при различных патологических процессах (Шевцов В И и соавт, 2003)

Теоретические аспекты регенерации костной ткани изучаются давно, но особым стимулом к их развитию явилось открытие ГА Илизаровым роли стимулирующего влияния на регенерацию напряжения растяжения (Илизаров ГА , 1989)

Гомеостаз костной ткани в норме и при патологии поддерживается процессами регенерации и резорбции костной ткани, регуляция которых осуществляется сложным комплексом факторов, включающим кровеносную, нервную, эндокринную системы (Корнилов Н В , 2004) Определенное место в этом занимает и иммунная система (Базарный В В , 1999) Моноциты-макрофаги, системные и локальные индукторы, модуляторы костеобразования играют важную роль в регуляции дистракиионного остеогеиеза. Иммунная система инициирует и разрушает костную ткань на границе ее контакта с имплантатом при эндопротезировании крупных суставов (Науакаи'а Т, 2002, Ре]1ел£>гЛг С й а1, 2001) Резорбция создает проблемы в лечении больных при использовании всех видов погружных металлоконструкций (Неа1у \УЬ е! а], 2000), следовательно, в клинической практике важно оценить и прогнозировать как остеобластические, так и остеорезорбтивные процессы (Аврунин А С и соавт, 2005, ЕропкинаЕМ.и соавт, 2000)

В практической работе травматолого-ортопедических отделений объективной необходимостью является определение качества и скорости формирования костного регенерата (Рапапеп I й а1, 2002) Одним из необходимых условий реше-

3

ния этой проблемы является проведение информативных и простых в исполнении исследований (Лесков В Пи соавт, 2001) Широко используемые традиционные рентгенологические методы создают лучевую нагрузку и фиксируют наличие уже образовавшихся костных структур (Кац ДС и соавт, 2003, Greenspan А, 2000) Морфологический метод оценки остеогенеза является травматичным для пациента (Puoch М et al, 1998) Компьютерная и магниторезонансная томография в условиях остеосинтеза не могут дать объективных результатов из-за наличия теней металлоконструкций (Berquist ТН ,2001) Наряду с этими, для оценки состояния костной ткани предложено большое количество лабораторных тестов, однако к настоящему моменту они не систематизированы, а концепция иммунологических тестов, разработанная в 80-90-е гг, требует уточнения в связи с появившимися современными технологиями иммунодиагностики и новыми способами лечения повреждений Кроме того, на настоящем этапе отсутствуют алгоритм прогнозирования осложнений остеогенеза и протоколы ведения больных в процессе восстановления костной ткани Анализ клинико-лабораторных предикторов нарушения остеогенеза позволит прогнозировать характер регенерации в совокупности использования других методов при формировании протоколов ведения больных

Для создания системы иммунологического прогнозирования необходимо не только проведение лабораторных исследований, но и корректная оценка полученных результатов для использования в выборе тактики лечения пациента (Меньшиков В В 2000, Seibel М J et al, 1998) Широкое применение в последнее время методов математического моделирования биологических процессов позволяет контролировать роль специфических иммунологических звеньев в развитии регенерации и резорбции костной ткани (Гельфгат Е JI и соавт, 2000, Платонов А Е, 2000) Таким образом, иммунологический мониторинг, включающий изучение клеточных и гуморальных реакций, системы неспецифической защиты, цитокинового статуса у пациентов с повреждениями и заболеваниями костной ткани при использовании новейших медицинских технологий (применение внеочагового остеосинтеза длинных трубчатых костей, костей нижней челюсти, позвоночника и эндопро-

4

тезирование крупных суставов) позволяет разработать иммунологические критерии прогнозирования осложнений остеогенеза Выявление нарушений функционирования отдельных компонентов иммунной системы представляет возможность контролировать направление регенерации костной ткани и повышает клиническую значимость исследований (Зинкин ВЮ и соавт, 2001) Изложенное определило актуальность, цель и задачи данной работы

Цель исследования

Оценить клинико-диагностическое значение иммунологических параметров при различных вариантах течения остеогенеза и остеорезорбции, разработать иммунологические критерии прогнозирования осложнений регенерации костной ткани и оптимизировать алгоритм иммунологического обследования больных на этапах оперативного лечения повреждений опорно-двигательного аппарата.

Задачи работы

1 Сравнить динамику иммунологических показателей при нормальном и нарушенном костеобразовании в ходе оствоаппеза устройством внешней фиксации повреждений разной локализации

2 Выявить отличия динамики иммунологических показателей у больных при регенерации плоских и трубчатых костей

3 Оценить изменение иммунологических показателей у пациентов при резорбции костной ткани

4 Разработать критерии прогнозирования замедленной регенерации, незавершенного сращения в позвоночном двигательном сегменте и резорбции костной ткани, а также способ прогнозирования результатов лечения больных с повреждениями опорно-двигательного аппарата

5 Разработать алгоритм иммунологического обследования больных на этапах лечения повреждений и заболеваний костной ткани

Научная новизна

Получены новые данные о взаимосвязи динамики основных показателей иммунологической реактивности организма с клинико-рентгенологическими пе-

риодами репаративной регенерации и резорбции костной ткани при повреждении разных сегментов скелета. Представлены новые сведения об участии и важной роли фагоцитарных реакций в восстановлении костной ткани при лечении заболеваний и повреждений опорно-двигательной системы Впервые обнаружены различия реагирования основных иммунологических показателей при регенерации плоских и трубчатых костей

Определена зависимость изменения иммунологических показателей от характера остеогенеза в условиях остеомиелита, выявлены особенности динамики иммунологических показателей при нарушенной регенерации костной ткани, осложненной остеомиелитом

Установлена зависимость динамики количественных и функционально-метаболических нарушений иммунной системы при незавершенном сращении костной ткани и замедленной консолидации Впервые получены данные о важной роли воспалительной реакции и участии СО 19+ клеток в резорбции костной ткани Обоснована необходимость иммунологического мониторинга регенерации и резорбции костной ткани, определены диагностические критерии замедленного остеогенеза, незавершенного сращения в позвоночном двигательном сегменте и остеорезорбции На основании факторного анализа оценен вклад отдельных иммунологических тестов в изучение состояния костной системы в целом, а методом множественной линейной регрессии определены функции для прогнозирования замедленной консолидации и резорбции костной ткани

Оригинальным является протокол иммунологического обследования больных при оперативном лечении повреждений и заболеваний костной ткани, что позволяет оптимизировать процесс лечения больных с повреждением опорно-двигательного аппарата.

Практическая значимость работы

Обоснована необходимость проведения иммунологического мониторинга регенерации и резорбции костной ткани при лечении заболеваний опорно-двигательной системы

Определены сроки иммунологического исследования и предложен комплекс тестов, позволяющий прогнозировать замедленную консолидацию, незавершенное сращение костной ткани и остеорезорбцию при лечении заболеваний и повреждений длинных трубчатых костей, позвоночника, крупных суставов, челюстно-лицевой травмы, обусловливающий необходимость предоперационной подготовки больного, контроля и индивидуальной тактики ведения на основании данных лабораторных тестов

На основании полученных данных разработан «Способ оценки состояния травматологического больного» (Патент Российской Федерации № 2145086, 2000г), обоснованы и клинически апробированы «Способы прогнозирования результатов эндопротезирования тазобедренного сустава» (Патенты Российской Федерации № 2128341, 1997г и №2173465, 2000г.) Клиническое применение способов позволяет прогнозировать нарушение остеогенеза и риск неблагоприятного исхода лечения костной ткани для проведения своевременной терапевтической коррекции или изменения тактики ведения больного Положения, выносимые на защиту

1 Нормальная регенерация костной ткани протекает в условиях изменения острофазовых реакций крови с увеличением количества моноцитов, а замедленная - сопровождается снижением количества Т- и В-клегок, концентрации иммуноглобулинов и лактоферрина.

2 Иммунологические реакции при регенерации плоских и трубчатых костей через 3 месяца после операции имеют значимые отличия

3 Патологически усиленная остеорезорбция вокруг имплантата характеризуется снижением количества и функциональных характеристик В-клеток крови с формированием реакций гиперчувствительности на металлы и другие компоненты (костный цемент), входящие в состав фиксирующих конструкций, с 3 месяца отмечается активация клеточного и гуморального звеньев иммунной системы на фоне воспалительной реакции, поддерживаемой интерлейкином-1р

4 Иммунологический мониторинг при лечении заболеваний и повреждений костной ткани позволяет прогнозировать замедленную консолидацию в 96% случаев, незавершенное сращение - в 92% и остеорезорбцию - в 93% случаев Внедрение результатов исследования

Способы внедрены в практику работы Государственного учреждения здравоохранения «Свердловская областная клиническая больница №1» г Екатеринбурга, реанимационного и нейрохирургического отделений Государственного областного учреждения здравоохранения Свердловского областного клинического психоневрологического госпиталя для ветеранов войн г Екатеринбурга, травматологического отделения №1 Муниципального учреждения Центральная городская клиническая больница № 24 г Екатеринбурга, ортопедического отделения Муниципального учреждения Городская больница №36 «Травматологическая» г Екатеринбурга, ООО «Диагностика-2000» г Екатеринбурга. Полученные данные обобщены в публикациях в печати Результаты исследования используются в учебном процессе на кафедре клинической лабораторной и микробиологической диагностики факультета усовершенствования врачей и кафедре травматологии, ортопедии и военно-полевой хирургии Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Уральская государственная медицинская академия» Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию г Екатеринбурга

Апробация работы

Основные положения диссертации доложены на Всероссийском научном Форуме с международным участием имени академика В И Иоффе «Дни иммунологии в Санкт-Петербурге» (Санкт-Петербург, 2002, 2003, 2004), Национальных днях лабораторной медицины России, съезде научного общества специалистов клинической лабораторной диагностики (Москва, 2005), конференциях иммунологов Урала (Пермь, 2002, Челябинск, 2003, Челябинск, 2006), конференции изобретателей и рационализаторов ГФУН УНИИТО им В Д Чаклина МЗ РФ (Екатеринбург, 2004), Юбилейной научно-практическая конференции «Современные техно-

8

логии в лабораторной диагностике» посвященной 85-летию лабораторного отделения Свердловской областной клинической больницы №1 (Екатеринбург, 2005) Публикации

По материалам диссертации опубликовано 65 работ, получено 5 патентов на изобретение

Структура и объем диссертации

Работа изложена на 312 страницах текста, набранного на компьютере в текстовом редакторе Microsoft Word, иллюстрирована 54 таблицами, 30 рисунками и 4 схемами, состоит из введения, обзора литературы, главы с описанием материалов и методов исследования, 4 глав собственных исследований, заключения, выводов, практических рекомендаций, списка литературы, содержащего 552 источника, в том числе 207 отечественных и 345 зарубежных авторов и приложения

Диссертационная работа выполнена по основному плану НИР ГОУ ВПО «Уральская государственная медицинская академия» Росздрава (№ государственной регистрации 01 2 007 01911 )

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Материал и методы исследования

Работа основана на ретроспективном анализе клинико-лабораторных данных 382 пациентов, находившихся на лечении в Государственном учреждении здравоохранения «Свердловская областная клиническая больница № 1» (главный врач -заслуженный врач РФ Е В Самборский) и Федеральном государственном учреждении науки Уральском научно-исследовательском институте травматологии и ортопедии им В Д Чаклина Росздрава (директор - заслуженный врач РФ, докт мед наук, профессор А И Реутов) г Екатеринбурга с 1981 по 2005 год Диагноз устанавливался врачом травматологом-ортопедом при поступлении на основании кпи-нико-рентгенологических критериев, которые также были использованы для подтверждения сроков окончания регенерации или развития осложнений остеогенеза Пациенты были распределены по локализации повреждения костной ткани на группы, внутри каждой группы выделяли подгруппы (табл 1)

9

Таблица 1

КЛИНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ОБСЛЕДОВАННЫХ БОЛЬНЫХ

Диагноз Количество больных Возраст, лет Пол Сопутствующая патология

Перелом нижней челюсти, из них • Нормальное течение регенерации костной ткани (контрольная подгруппа), • Перелом нижней челюсти + остеомиелит, • Перелом нижней челюсти + остеомиелит, замедленная регенерация костной ткани, 136(100%) 66(48,5%) 39,9+1,4 (от 20 до 68) М-54 (81,8%) Ж-12 (18,2%) 36 (54,5%)

53 (39,0%) 39,9±1,4 (от 22 до 62) М-37 (69,8%) Ж-16 (30,2%) 12 (22,6%)

17(12,5%) 38,0±2,3 (от 22 до 54) М-13 (76,5%) Ж-4 (23,5%) 10(58,8%)

Перелом длинных трубчатых костей, осложненный остеомиелитом, из них • Нормальное течение регенерации костной ткани + остеомиелит (контрольная подгруппа), • Перелом длинных трубчатых костей + остеомиелит, замедленная регенерация костной ткани, 27(100%) 16(59,3%) 36,1 ±2,8 (от 20 до 56) М-15 (93,8%) Ж-1 (6,2%) 3 (18,8%)

11 (40,7%) 38,9±3,7 (от 20 до 53) М-6 (54,5%) Ж-5 (45,5%) 4 (36,4%)

Перелом позвоночника, из них • Нормальное формирование костного блока в позвоночном двигательном сегменте (контрольная подгруппа), • Замедленное формирование костного блока в позвоночном двигательном сегменте, • Незавершенное сращение в позвоночном двигательном сегменте, 111 (100%) 81 (73,0%) 30,5±1,1 (от 15 до 56) М-51 (63,0%) Ж-30 (37,0%) 49(60,5%)

16(14,4%) 37,3+3,2 (от 18 до 62) М-12 (75,0%) Ж-4 (25,0%) 11 (68,8%)

14 (12,6%) 30,6±2,7 (от 17 до 47) М-7 (50,0%) Ж-7 (50,0%) 8(57,1%)

Дегенеративно-дистрофические и посттравматические заболевания тазобедренного сустава, из них • благоприятный исход эндопротезирова-ния (контрольная подгруппа), неблагоприятный исход эндопротезирова-ния (резорбция костной ткани) 108(100%) 54(50,0%) 52,8+1,4 (от 30 до 70) М-28 (51,9%) Ж-26 (48,1%) 43 (79,6%)

54 (50,0%) 48,9+1,5 (от 26 до 71) М-28 (51,9%) Ж-26 (48,1%) 34(63,0%)

Первая группа исследования представлена 136 больными с повреждениями лицевого скелета до и после стабильного остеосинтеза нижней челюсти в условиях фиксации аппаратом внешней фиксации (табл 1) Первая подгруппа больных, с нормальной регенерацией костной ткани, в которой сращение наступало в среднем через 29±2 суток после наложения устройства внешней фиксации (УВФ) и послеоперационный период протекал без осложнений, была представлена 66

пациентами Во второй подгруппе (53 человека) нормальная регенерация костной ткани проходила в условиях подоегрого постгравматического остеомиелита. Регенерация костной ткани наступала в установленные сроки Третью подгруппу составило 17 человек с замедленной регенерацией костной ткани в условиях подо-строго посттравматического остеомиелита - консолидация костной ткани наблюдалась в среднем через 43±1 суток после операции, что достоверно отличалось от сроков сращения при нормальной регенерации Отдаленные результаты лечения больных прослежены в сроки до 4 лет

Вторая группа обследованных больных представлена 27 пациентами с восстановлением длинных трубчатых костей в условиях хронического постгравматического остеомиелита при использовании метода Илизарова (табл 1) В ходе ретроспективного анализа больные были разделены на 2 подгруппы - с нормальной (16 пациентов) и замедленной регенерацией костной ткани (11 человек) Клинико-рентгенологическая картина отсутствия признаков сращения во второй подгруппе фиксировались в среднем через 2,6±0,5 месяца после операции

Следующая группа больных представлена 111 пациентами с повреждениями позвоночника в ходе двухэтапного оперативного лечения осгеосинтеза аппаратом внешней фиксации и переднего спондилодеза (табл 1) Ретроспективно, больные были разделены на три подгруппы в зависимости от сроков наступления консолидации костной ткани У 81 больного с нормальной консолидацией течение раннего и позднего послеоперационных периодов протекало без осложнений, костный блок формировался через 4,2±0,3 месяца после фиксации поврежденного отдела позвоночника в аппарате У 16 больных течение послеоперационного периода осложнялось наличием серозно-гнойного воспаления мягких тканей в области стержней устройства внешней фиксации, возникавшего в среднем на 20 сутки после наложения аппарата. Наличие вялотекущего хронического серозного или гнойного воспаления, не купировавшегося курсом антибиотикотерапии, ежедневными перевязками, стало причиной удаления металлоконструкций во избежание развития остеомиелита и прекращения лабораторных исследований Костный блок формировался

п

через 5,5±0,5 месяцев после начала лечения, что достоверно (р<0,001) отличалось от сроков формирования костного блока у больных с неосложненным течением послеоперационного периода. Это свидетельствовало о замедленной консолидации костной ткани в области реконструктивной операции Третью подгруппу составили 14 больных, у которых в среднем через 2 месяца после переднего спондилодеза отмечено нагноение мягких тканей в области стержней аппарата внешней фиксации Курс лечения после выявленного нагноения не дал положительных результатов, в результате чего в среднем через 3,8+0,3 месяца после второй операции были удалены стержни или демонтирован аппарат, прекращены лабораторные исследования, а формирование костного блока не было достигнуто, что расценено как незавершенное сращение в позвоночном двигательном сегменте Отдаленные результаты лечения больных с повреждениями позвоночника прослежены в сроки до 7,5 лет

Последняя группа обследованных пациентов представлена 108 больными с повреждениями тазобедренного сустава (табл 1) Всем пациентам было произведено первичное тотальное эндопротезирование по поводу дегенеративно-дистрофических и посттравматических заболеваний Ретроспективно, больные были разделены на подгруппы с благоприятным (54 пациента) и неблагоприятным (54 пациента) исходами эндопротезирования тазобедренного сустава. Во второй подгруппе потребовалось провести ревизионное эндопротезирование тазобедренного сустава в связи с резорбцией костной ткани в области имплантата и развившейся нестабильностью в среднем через 2,1 ±0,1 года.

Лабораторные исследования проводили во всех случаях до операции, на 3, 10 сутки, через 1 и 3 месяца При остеосинтезе длинных трубчатых костей лабораторные показатели дополнительно изучали спустя 2, 6 месяцев и 1 год При повреждении позвоночника исследования выполнялись как после фиксации поврежденного сегмента в аппарате, так и после переднего спондилодеза с дополнительными обследованиями через 2, 5 и 6 месяцев после второй операции При первичном и ревизионном эндопротезировании продолжали изучение лабораторных данных через 6, 9 месяцев, 1, 1 5, 2, 2 5, 3 и 3 5 года. Кровь получали натощак утром,

12

из подключичной, локтевой вены или вен тыла кисти, до приема физиотерапевтических процедур, силиконированной иглой с широким просветом без шприца, самотеком в три пробирки, две из которых содержали антикоагулянт (гепарин - 20 ООО ед на 1 мл крови и 5 % цитрат натрия)

Иммунный статус больных оценивали с использованием стандартного унифицированного комплекса тестов, рекомендованного Институтом Иммунологии МЗ РФ, дополненного современными диагностическими методами (Петров Р.В и соавт, 1992, Фрейдлин И С и соавт, 2002, Хаитов РМ и соавт, 2001) Обследование включало общий анализ крови, выполнявшийся в соответствии со стандартными процедурами (Меньшиков В В и соавт, 1987) на гематологическом анализаторе Cell Dyn 1700 Дополнительную информацию о соотношении ряда клеточных популяций получали путем вычисления некоторых лейкоцитарных индексов (Соддатов А А и соавт, 1997, Мустафина Ж Г и соавт, 1999) Феноти-пирование лимфоцитов осуществляли иммуноцитохимическим методом с использованием ФИТЦ-меченых анти-СБЗ и anra-CD19 моноклональных антител («Сорбент», Россия) Активацию Т-лимфоцитов m vitro осуществляли лектинами (фито-гемагглютинин - ФГА) и оценивали в реакции торможения миграции лейкоцитов (PTMJ1) в агарозном геле

Исследование гуморального иммунитета включало определение иммуноглобулинов (Ig) А, М, G методом простой радиальной иммунодиффузии в геле (производитель - НИИЭМ им Н Ф Гамалеи, Москва), а также Ig Е методом иммуно-ферментнош анализа (ИФА) с использованием комплекса оборудования Stat Fax (Awaress Technology Inc), тест-системы фирмы «Вектор-Бэст» (Новосибирск) Определение уровня циркулирующих иммунных комплексов (ЦЖ) проводили в реакции осаждения полиэтиленгликолем 6000 (Фримель Г, 1987) Активность лизо-цима оценивали гель-диффузионным методом по способности лизировать тест-культуру М lysodeikticus (Федорцов К К и соавт, 1981) Оценку сенсибилизации организма - выявление неполных антител к компонентам эндопротеза - гаптенам

(солям титана и костному цементу Polacos) проводили методом микропреципитации, основанном на принципе реакции Уанье

Поглотительную активность нейтрофилов оценивали в реакции фагоцитоза инертных частиц латекса размером 2 мкм («Диа-М», Москва) Метаболическую активность нейтрофилов определяли в реакции восстановления нитросинего тет-разолия (NBT-тест), результат выражали индексом стимулирования (ИС) NBT-стимулированный / NBT-спонтанный (Киселева Е. П и соавт, 1994, Park В Н et al, 1968) Способность нейтрофилов к киллингу определяли, используя данные цитохимического исследования клеток - активности миелопероксидазы (МП) по Грэн-хему-Кноллю и катионных белков (КБ) в реакции с бромфеноловым синим, результат выражали в виде среднего цитохимического коэффициента (СЦК) (Пига-ревский, В Е , 1978) Содержание лактоферрина в сыворотке определяли методом двух-сайтового «сэндвич»-варианта ИФА на планшетах с использованием наборов реагентов «Лактоферрин-стрип» (фирма «Вектор-Бест», Новосибирск)

Потенциал системы комплемента исследовали методом 50% гемолиза (В Н Федосеева В Н и соавт, 1993) Содержание интерлейкина-Iß (IL-lß), IL-la, рецеп-торного антагониста IL-1 (IL-lra) и IL-8 определяли твердофазным иммунофер-ментным методом с использованием реагентов ООО «Протеиновый контур» и ООО «Цитокин» (Санкт-Петербург), a TNF-a (фактор некроза опухолей) и IL-10 с применением тест-систем «Cytoscreen» фирмы BioSourse International (США)

Активность воспалительного процесса определяли по динамике концентрации протеинов острой фазы содержание С-реактивного белка (СРБ) - в реакции латекс-агглютинации («Вюсоп», Germany), фибриногена - хронометрически по Клауссу («Технология - Стандарт», Барнаул), гаптоглобина - риваноловым методом, церулоплазмина по Равину, альбумина (негативный острофазовый белок -ОФБ) - с бромкрезоловым зеленым («Albumin 60», Cormay, Польша) на биохимическом анализаторе Ciba Corning Express Plus (Bayer Diagnostics, Germany) В связи с неоднозначностью острофазового ответа, для объективизации полученных

данных дополнительно рассчитывали «воспалительно-метаболический индекс», как соотношение С-реактивного белка к альбумину (Burtis С A et al, 1994)

Выбор антибактериальной терапии при остеомиелите проводили на основании бактериологического исследования раневого отделяемого и аспиратов содержимого гнойной полости Наиболее часто обнаруживался Staphylococcus aureus (92-95% случаев) Исследование проведено совместно с врачом лабораторного отделения ГУЗ «Свердловская областная клиническая больница № 1» МЗ СО, г Екатеринбурга О А Маркиной

Статистическая обработка результатов проведена с использованием компьютерной программы «STATISTICA» (StatSoft, USA), компьютер на базе процессора Intel® Pentium® (ОС Microsoft® Windows® ХР Professional) Оценку полученных результатов проводили методами вариационной статистики Для проверки гипотезы о нормальности распределения использовали критерии Колмогорова-Смирнова, Лиллиефорса, Шапиро-Уилка и х (Платонов А Е, 2000) Сравнивали дисперсии изучаемых выборок, применяя F-критерий Фишера (Вуколов Э А ,2004) Оценку достоверности различий между средними при нормальном распределении проводили с использованием t-критерия Стьюдента с поправкой Бонферрони (Гланц С , 1999), в случаях множественного сравнения, использовали критерий Краскела-Уоллиса (Петри А, 2003) В исследовании описана динамика только тех показателей, уровень значимости для которых не превышал 0,01 Для оценки зависимости выявления сенсибилизации к компонентам имплантата и вероятности развития резорбции костной ткани в области зндопротеза определяли коэффициент ранговой корреляции Спирмена (rs), р<0,01. Для определения оценки вероятности совпадения величин лабораторных показателей с наличием или отсутствием осложнений остеогенеза и исходом оперативного лечения вычисляли их диагностическую (прогностическую) значимость с использованием модифицированной теоремы Т Байеса (Медик В А , 2000) Дополнительно рассчитывали диагностическую чувствительность, диагностическую специфичность и ожидаемую ценность (информативность тестов) Для выявления зависимости между многомерными переменны-

15

ми и создания статистической модели прогнозирования осложнений остеогенеза замедленной консолидации и резорбции костной ткани при оперативном лечении использовали множественный линейный регрессионный анализ (Реброва О Ю, 2006) Предварительно проверялось равенство дисперсий и нормальность распределения используемых в модели признаков. Применялся пошаговый метод включения переменных. Проводилось изучение графика остатков (Драйпер H, 1987) Для изучения взаимосвязи признаков путем выявления факторов, определяющих их дисперсию использовали факторный анализ Анализ главных компонент позволял снизить размерности признакового пространства путем выявления статистически значимых линейных комбинаций (Харман Г., 1992) Независимая тестовая выборка (168 человек) была использована для проверки всех полученных математических моделей из них - у 42 больных отмечалась нормальная регенерация костной ткани, у 126 - изучаемые осложнения остеогенеза

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Нормальная регенерация костной ткани

Регенерация костной ткани при стабильном остеосинтезе УВФ повреждений нижней челюсти протекает в три этапа первый - воспаление, наблюдается в раннем послеоперационном периоде, второй этап - активация остеобластов, начало колла-геногенеза, и третий этап — коллагеногенез и оссификация, отмечается через 1 месяц после операции

В оптимальных условиях течения остеогенеза изменения иммунологических показателей незначительны Нейтрофильная реакция отсутствует, отмечается увеличение количества моноцитов, усиление функционально-метаболической активности нейтрофилов (NBT-тест, лактоферрин) и изменение концентрации цитокинов (повышение IL-la, IL- 1га, TNF-a, IL-8, снижение IL-10) Через месяц после операции развивается лимфоцитарная реакция - количество лимфоцитов увеличивается на 13,8% (р<0,01), отмечается снижение Ig M на 37,9% (р<0,01) Через 3 месяца по-

еле операции, к моменту формирования функционально полноценной кости, иммунологические показатели имеют нормальные значения

При повреждении позвоночника формирование костного блока в послеоперационном периоде сопровождается нейтрофильным лейкоцитозом - количество клеток увеличивается на 42,3% (р<0,01) Такая, более сильная реакция лейкопоэза, обусловлена большим объемом повреждения в сравнении с изменениями при переломе нижней челюсти Выявляются признаки послеоперационной иммунодепрес-сии снижение относительного количества лимфоцитов на 25,3% (р<0,01), понижение уровня ^ М на 46% (р<0,01) и ЦИК - на 23,3% (р<0,01) Также, как и при регенерации нижней челюсти, отмечается усиление фагоцитарных реакций нейтрофи-лов После спондилодеза лейкоцитарная реакция сохраняется, наблюдается угнетение гуморального звена иммунной системы, как и после первого этапа оперативного лечения - достоверное снижение концентрации ^ М на 34,5%, ^ в - на 29,3%, ЦИК - на 34,6% На стадии активации остеобластов (через 1 месяц после переднего спондилодеза) отмечается повышение активности лизосомальных катионных белков нейтрофилов на 15,7% (р<0,01), концентрации острофазовых белков (фибриногена- на 35%, р<0,01, СРБ - в 18,5 раз, р<0,01) и ТЖ-а в 5,4 раза (р<0,01) Процессы ремоделирования кости наиболее активны через 2 месяца после спондилодеза, когда в крови возрастает количество нейтрофильных фагоцитов, при этом снижается роль кислородзависимых реакций (МП) и повышается кислороднезависимых (КБ), все изменения сопровождаются трансформацией цитокинового профиля (уровень и ТЫР-а в крови повышается более, чем в 6,6 раза, р<0,01) Регенерация костной ткани в условиях остеомиелита При повреждении нижней челюсти в раннем послеоперационном периоде повышается функциональная активность Т-клеток в нагрузочных тестах с ФГА Активацию фагоцитарных реакций определяют кислородзависимые механизмы киллин-га, как и в отсутствии остеомиелита, это происходит благодаря повышению активности МП Позже, большую роль в элиминации чужеродного агента играют кисло-роднезависимые механизмы бактерицидное™ (КБ) Отмечается увеличение кон-

17

центрации лизоцима (рис. 1) и функциональной активности комплемента, что, по-видимому, обусловлено наличием бактериальной флоры (Staphylococcus aureus и

другими). Увеличение

концентрации цитокинов (IL-la, TNF-a) небольшое, что, вероятно, связано с механизмами иммунологической толерантности и реакцией адаптации, направленными на ограничение системной воспалительной реакции. Через 1 месяц после операции достоверно высокой сохраняется функциональная активность CD3+ клеток в PTMJ1 с ФГА и нейтрофильных фагоцитов (NBT-тест, КБ, МП) с последующей нормализацией показателей.

Сходные изменения отмечались и у больных с повреждениями длинных трубчатых костей.

Замедленная регенерация костной ткани

У больных с повреждением нижней челюсти нейтрофильный лейкоцитоз в раннем послеоперационном периоде сопровождается снижением числа Т-клеток (по динамике CD3+) на 40,8% (р<0,01). Возможно, такое понижение количества имму некомпетентных клеток приводит, в конечном итоге, к нарушению регенерации костной ткани, поскольку известно, что как путем выработки INF-y (интерфе-

■

рон), так и через простагландиновый механизм они участвуют в ингибировании разрушения костного вещества и образования остеокластов. Отмечается снижение относительного количества В-клеток (CD 19+), р<0,01. В связи с тем, что лакто-

]

феррин обуславливает пролиферацию остеобластов и рост кости, не исключено, что понижение уровня лактоферрина в крови на протяжении всего послеопераци-

18

♦

сроки исследования

Рис. 1 Сравнительная динамика концентрации лизоцима в послеоперационном периоде при нормальной регенерации в отсутствие остеомиелита (1) и в условиях остеомиелита (2)

*- р<0,01 в сравнении с дооперацнонным уровнем; # - р<0,01 в сравнении с регенерацией в отсутствие остеомиелита

онного периода (рис 2) также приводит к замедлению остеоге-неза Отмечается повышение концентрации церулоплазмина. Концентрация 1Ь-1а, одного из стимуляторов остеокластов, возрастает более, чем в 11 раз (р<0,01), однако сходные изменения наблюдаются и у больных с нормальной регенерацией костной ткани в условиях остеомиелита Скорее всего, в нарушении регенерации важную роль играет соотношение между уровнем 1Ь-1а и 1Ь-1га после операции (на 10 сутки), когда у больных с нормальной консолидацией костной ткани как в условиях остеомиелита, так и без него оно приближается к 1 0, а при замедленной - уровень 1Ь-1га почти в 2 раза ниже концентрации 1Ь-1а (р<0,01) Через 1 месяц, на стадии коллагеногенеза, у больных с замедленной регенерацией костной ткани количество нейтрофилов и лимфоцитов снижается соответственно на 23% и 21% в сравнении с нормальной регенерацией (р<0,01), выявляются признаки угнетения гуморального иммунитета (сниженные значения ^ А, М, О, ЦИК), фагоцитоза (МП) и неспецифической резистентности (лизоцим) Через 3 месяца после операции отмечается увеличение количества СБ19+ (р<0,01), с появлением признаков сенсибилизации (увеличение относительного количества эозинофилов, р<0,01) и активации воспалительного процесса (повышением конентрации церулоплазмина, 1X0,01)

Замедленная регенерация костной ткани в условиях остеомиелита наблюдается также у больных с повреждениями длинных трубчатых костей Сравнительный анализ результатов показал, что имеются сходные отклонения лабораторных

19

1500 1

сроки исследования

Рис 2 Сравнительная динамика концентрации лактоферрина в послеоперационном периоде при нормальной (1) и замедленной регенерации костной ткани (2)

*- р<0,01 в сравнении с дооперационным уровнем, # - р<0,0! в сравнении с нормальной регенерацией

показателей - в сроки до трех месяцев не выявляется достоверных различий в динамике абсолютного количества нейтрофилов, лимфоцитов и моноцитов

Замедленная регенерация костной ткани у больных с повреждениями позвоночника имеет особенности Нейтрофильный лейкоцитоз, как и при замедленной консолидации повреждений нижней челюсти, сопровождается диссиммуноглобу-линемией, активацией фагоцитарных реакций (МП, КБ), воспалительная реакция протекает с низким уровнем быстро реагирующих белков (СРБ) и высоким уровнем медленно реагирующих белков (фибриноген, гаптоглобин) Все изменения достоверны

Анализ результатов исследования больных при остеосинтезе повреждений нижней челюсти, позвоночника и длинных трубчатых костей показывает, что вне зависимости от наличия или отсутствия нагноения костной ткани замедленная консолидация костной ткани сопровождается несколькими специфическими иммунологическими реакциями до операции, у этих больных отмечается снижение числа моноцитов, в послеоперационном периоде - понижается относительное количество иммунокомпетентных клеток - С133+ на 3 сутки после операции и С019+ - на 10 сутки, 10 сутки послеоперационного наблюдения характеризуются повышением концентрации 1§ М

Незавершенное формирование костного блока в позвоночном двигательном сегменте

В послеоперационном периоде у этих больных наблюдается угнетение иммунных реакций - снижение числа нейтрофильных фагоцитов на 40% (р<0,01), моноцитов - на 23,3% (р<0,01) и эозинофилов - на 31,2% (р<0,01), менее выражена динамика острофазовых реакций После переднего спондилодеза признаки угнетения иммунной системы отмечаются вновь - наблюдается достоверное снижение СЭ 19+ клеток (р<0,01), уровень ¡я А и ^ М находится ниже, чем у больных с нормальным сращением костной ткани (рис 3) Есть основания полагать, что изменение консолидации костной ткани обусловлено снижением иммунореактивно-сти Через 1 месяц после переднего спондилодеза, когда у больных с нормальной

20

консолидацией костной ткани наступает стадия активации остеобластов, в данной подгруппе продолжается стадия воспаления - сохраняется нейтрофильный лейкоцитоз, отмечается лимфоцитарная реакция, диссиммуноглобулинемия. Установленные факты повышения эозинофилов в 2,2 раза указывают на возможность сенсибилизации к компонентам стержней УВФ. Через 2 месяца после переднего

спондилодеза отмечается снижение иммунологической реактивности (пониженное количество СЭЗ+ клеток, уровня 1И(3, ТЖ-сс, ОФБ, р<0,01).

Резорбция костной ткани Явление, противоположное регенерации костной ткани —

остеорезорбция, в основе ко-сроки исследования

„ _ торой лежит комплекс клеточ-

Рис. 3. Сравнительная динамика уровня А на этапах лечения при нормальной консолидации костной ных и гуморальных реакций им-ткани (1) и незавершенном сращении в позвоночном

двигательном сегменте(2) мунной системы. Выявленными

*- р<0,01 в сравнении с дооперационным уровнем, _

и ^пт . нами особенностями повышения

# - р<0,01 в сравнении с нормальным сращением

резорбции костной ткани в условиях эндопротезирования являются: лимфоцитарная реакция, развивающаяся, преимущественно, за счет увеличения количества С03+ клеток, число которых на 48,4% больше (р<0,01), чем при неосложненном эндопротезировании тазобедренного сустава, а также снижение количества СО 19+ клеток (р<0,01) с понижением концентрации ^ А на 31,4% (р<0,01), ¡я М - на 25% (р<0,01), ^ С - на 26,2% (р<0,01). Понятно, что существенную роль в повышении остеорезорбции играют остеорезорбтивные факторы. Наряду с известным фактом повышения П,-!(3. увеличивается синтез других цитокинов, в частности "П\Р-а, оказывающих свое влияние на костную ткань. Через 6 месяцев после операции, на ключевом этапе развития осложнения, количество С019+ клеток становится выше в 1,8 раза

(р<0,01), уровень остеорезорбтивного фактора 1Ь-1р - в 7,2 раза (р<0,01), чем при благоприятном исходе эндопротезирования (рис. 4). Можно полагать, что именно это является ключевым фактором в развитии остеорезорбции в области имплантата, поскольку в последующем концентрация 1Ь-ф при резорбции всегда остается более высокой, чем при неослож-ненном эндопротезировании тазобедренного сустава (рис. 4). Перед развитием осложнения, т.е. через 2 года после операции, отмечается воспалительная реакция (увеличение концентрации СРБ), которую, по всей видимости, поддерживает II,-1р путем влияния на гепатоциты и увеличения синтеза ОФБ. Высокая концентрация 1Ь-1р в этот период (рис. 4) подтверждает его остеорезор-бтивную функцию и важную роль в развитии рассматриваемого патологического процесса - резорбции костной ткани. У всех больных при остеорезорбции в разной мере проявляется реакция на компоненты имплантата: в ряде случаев отмечается эозинофилия, повышение уровня ^ Е, развивается сенсибилизация к солям титана, входящим в состав имплантата и к костному цементу. Установленные нами факты изменения показателей указывают на возможность сенсибилизации к компонентам эндопротеза с развитием реакций смешанного типа (Новиков Д.К. и соавт., 2002), в которых участвуют и сенсибилизированные лимфоциты и отмечаются немедленные кожные реакции. Вместе с тем, стоит отметить, что доказательство или опровержение этого факта не входило в цели данной работы.

то Ю сут*х опершая

сроки исследования

Рис.4. Динамика 1Ь-]р при благоприятном исходе эндопротезирования (1) и при резорбции костной ткани (2) *- р<0,01 в сравнении с дооперационным уровнем, #- р<0,01 в сравнении с благоприятным неходом

В целом, это исследование позволило подтвердить сходство динамики лабораторных показателей, наблюдаемой при повреждении костной ткани в лечении разных сегментов скелета при нормальной или осложненной регенерации костной ткани. Вместе с тем, изучение полученных данных позволило установить еще некоторые факты

Сравнивая динамику иммунологических показателей в подгруппах с повреждением нижней челюсти и длинных трубчатых костей были выявлены особенности динамики лабораторных показателей при регенерации плоских и длинных трубчатых костей В раннем послеоперационном периоде (3 сутки) у больных с повреждением длинных трубчатых костей отмечается тенденция к увеличению количества моноцитов, которую, по всей видимости, можно объяснить большим объемом повреждения, и выраженным участием механизмов моноцитар-но-макрофагальной регуляции остеогенеза Также различия отмечаются через 3 месяца после операции, когда у пациентов с повреждениями длинных трубчатых костей отмечаются лейкопения, нейтрофилопения, моноцитопения, тогда как при восстановлении костей нижней челюсти в этот период отмечается лейкоцитоз

Сравнивая динамику иммунологических показателей в подгруппах с остеомиелитом при нормальной и замедленной регенерации нижней челюсти были выявлены особенности иммунологических реакций, характерные только для данной категории больных. В раннем послеоперационном периоде у этих пациентов активируется фагоцитоз (активность КБ нейтрофилов повышается на 33,6% р<0,01, МП - в 3,1 раза, р<0,01), отмечается достоверное снижение концентрации лизоцима, наблюдается значительное увеличение уровня 1Ь-1а (р<0,01), а через 1 месяц после операции - ЮТ-а (р<0,01) Концентрация рецепторного антагониста 1Ь-1 превосходит уровень 1Ь-1а Функциональная активность Т-клеток в РТМЛ с ФГА на протяжении всего послеоперационного периода остается повышенной в 2 - 3,3 раза в сравнении с нормальной регенерацией костной ткани в отсутствие остеомиелита и превышает нормальные значения в 1,5 раза (р<0,01)

Сравнивая динамику иммунологических показателей на протяжении 1 месяца наблюдения после первого (наложение устройства внешней фиксации) и второго (передний спондилодез) этапа оперативного лечения позвоночника были выявлены иммунологические показатели, характеризующие влияние операционной травмы - они имеют сходную динамику как после первой операции, так и после второй В частности, на 3 сутки после операции увеличиваются количество нейтрофилов, индекс стимуляции ЫВТ-теста, уровень фибриногена, на 3 - 10 сутки повышаются - концентрация 1Ь-1р (рис 4) и церулоплазмина, снижаются -содержание ^ М и ЦИК По всей видимости, изменение этих показателей в послеоперационном периоде наименьшим образом связано с регенерацией костной ткани и остеорезорбцией

На основании проведенных исследований, с учетом всех полученных данных, были выделены компоненты иммунной системы, динамика которых отражает регенерацию и резорбцию костной ткани (табл 2)

Результатом анализа полученных данных стали разработанные «Способы прогнозирования результатов эндопротезирования тазобедренного сустава», которые позволяют на ранних стадиях наблюдения за больным (Патент РФ № 2128341) и на дооперационном этапе (Патент РФ № 2173465) прогнозировать резорбцию костной ткани, а также «Способ оценки состояния травматологического больного» (Патент РФ № 2145086), который может быть использован для проведения сравнительной оценки травматичности оперативных вмешательств при многоэтапном хирургическом лечении, для определения состояния больного как при операционной, так и при исходной травме

Таблица 2

ФАКТОРЫ ИММУННОЙ СИСТЕМЫ, ОТРАЖАЮЩИЕ РЕГЕНЕРАЦИЮ И РЕЗОРБЦИЮ КОСТНОЙ ТКАНИ

Отражают регенерацию Отражают резорбцию

СО 3+ 1ВЕ

СБ 19+ Эозинофилы

Моноциты Гаптоглобин

18А,М,0 Альбумин

СРВ 1Ь-1|3

Обобщение полученной информации позволило на основании применения модифицированной теоремы Байеса выделить критерии прогнозирования замедленной консолидации костной ткани (табл 3, 4), незавершенного формирования костного блока в позвоночном двигательном сегменте (табл 5), а также критерии прогнозирования резорбции костной ткани (табл 6). Для каждого из них рассчитана диагностическая чувствительность, диагностическая специфичность и ожидаемая ценность (способность предсказать возможное развитие осложнения) Они могут быть использованы как при наличии, так и в отсутствии остеомиелита. Критерии, разработанные для прогнозирования замедленной консолидации нижней челюсти, могут быть применены также и для прогнозирования осложнений остео-генеза при повреждении других плоских костей (таз, ключица) Прогноз осложнений остеогенеза и остеорезорбции можно осуществлять на разных этапах лечения (до операции, на 3, 10 сутки после операции, 1 и 6 месяцев наблюдения), что дает возможность корректировать тактику ведения больного

Таблица 3

КРИТЕРИИ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ЗАМЕДЛЕННОЙ КОНСОЛИДАЦИИ КОСТНОЙ ТКАНИ В ЛЕЧЕНИИ ПОВРЕЖДЕНИЙ НИЖНЕЙ ЧЕЛЮСТИ

Прогностический критерий Осложненное течение Нормальное течение Чувствительность Специфичность Ожидаемая ценность

До операции

Моноциты, 10''/л |0,40 0,51-0,90 80,0% 92,1% 82,4%

М, г/л Т 2,4 0,9-2,3 85,4% 94,6% 87,3%

СРВ, мг/л | 9,3 9,4-17,0 79,2% 81,2% 83,2%

3 сутки

Лейкоциты, 10'7л Т 6,9 4,0-6,8 92,3% 80,1% 93,1%

СОЗ+, % 145,0 46,0-70,0 90,4% 92,3% 91,7%

КВТсп, % Т 33,0 10,0-32,0 91,4% 77,8% 96,3%

ЫВТст, % Т 58,0 14-57 92,5% 88,9% 95,0%

Лактоферрин, иг/мл | 499,0 500,0-1500,0 81,3% 88,4% 86,2%

1Ь-1а, пг/мл Т 51,0 0-50,0 87,2% 88,4% 92,3%

1Ь-1 га, пг/мл Т 99,0 0-98,0 74,2% 82,4% 90,4%

1Ь-8, пг/мл 181,0 0-80,0 77,1% 89,6% 84,2%

Т№-а, пг/мл Т 51,0 0-50,0 92,0% 90,9% 94,1%

10 сутки

СШ9+, % | 4,0 5,0-12,0 77,3% 81,4% 79,9%

СН50 |36,0 37,0-54,0 91,5% 93,0% 92,6%

М, г/л Т 2,7 0,9-2,6 87,7% 88,3% 89,5%

Коэффициент детерминации на независимых тестовых выборках (47 - 52 человека) был рассчитан для всех критериев и находился в диапазоне 80,1 - 98,4% Совместное использование двух и более прогностических показателей позволяет повысить диагностическую ценность на 3 - 4%, а, кроме того, выбрать необходимый или возможный из предложенных тестов спектр исследований для прогнозировании замедленного костеобразования, незавершенного остеогенеза, резорбции костной ткани Дополнительным преимуществом этих критериев является то, что в распоряжении врача находятся исследования, относящиеся как к «рутинным», так и к узкоспециализированным (иммунологическим) методам, что позволяет медицинским учреждениям любого уровня - от районных больниц до ведущих научных центров подобрать наиболее информативные показатели для проведения мониторинга костеобразования

Для изучения полученных результатов был проведен факторный анализ результатов лабораторных исследований Необходимость его реализации была обусловлена

Таблица 4

КРИТЕРИИ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ЗАМЩШЕННОЙ КОНСОЛИДАЦИИ КОСТНОЙ ТКАНИ В ХОДЕ ДВУХЭТАПНОГО ОПЕРАТИВНОГО ЛЕЧЕНИЯ ПОВРЕЖДЕНИЙ ПОЗВОНОЧНИКА

Прогностический критерий Осложненное течение Нормальное течение Чувствительность Специфичность Ожидаемая ценность

До операции

Моноциты, 107л |0,28 0,29-0,36 72,5% 72,1% 76,4%

Катионные белки, С ЦК Т 1,61 1,41-1,60 92,1% 75,3% 75,3%

М, г/л 11,99 2,00-2,50 92,9% 75,9% 78,9%

^ в, г/л 1 12,81 12,82-15,59 71,4% 77,9% 78,5%

Гаптоглобин, г/л 11,36 1,19-1,35 83,3% 71,3% 75,5%

3 сутки

СРЗ+, % ¿47,0 48,0-56,0 89,2% 89,8% 90,2%

1й А, г/л 11,58 1,59-2,33 95,2% 83,3% 73,3%

СРВ, мг/л 15,0 6,0-25,0 93,1% 92,1% 92,4%

10 сутки

Нейтрофилы, 10у/л Т 6,69 4,35-6,68 89,3% 92,4% 93,6%

СО 19+,% ¿5,3 5,4-10,6 78,1% 84,3% 80,5%

Катионные белки, СЦК 1 1,70 1,46-1,69 86,7% 86,7% 80,1%

в, г/л 1 12,9 13,0-18,3 81,4% 80,6% 80,3%

М, г/л Г 1,54 1,17-1,53 81,4% 87,1% 85,7%

Гаптоглобин, г/л Т 1,83 1,48-1,82 76,7% 82,4% 87,1%

тем, что число исследуемых иммунологических параметров достаточно велико и взаимосвязи между ними чрезвычайно сложны Изучая состояние иммунной системы, было сделано предположение, что существует небольшое число общих факторов, которые существенно влияют на восстановление костной ткани при повреждении, в том числе и при развитии рассматриваемых осложнений остеогенеза -замедленной консолидации, незавершенного сращения костного блока и остеоре-зорбции при эндопротезировании тазобедренного сустава. Результаты факторного анализа при нормальной консолидации костной ткани после повреждении нижней челюсти определяются, в первую очередь, функционированием Т-клеточного звена, важную роль играют также гуморальное, В-клеточное звено иммунной системы и развивающаяся острофазовая реакция Сходные результаты наблюдаются и при оперативном лечении повреждений позвоночника - важную роль играют клеточные, гуморальные реакции, фагоцитоз и острофазовый ответ При нормальной консолидации нижней челюсти в условиях остеомиелита основное влияние оказывают факторы, характеризующие функционально-метаболическую активность нейтрофилов, Т-лимфоцитов

Таблица 5

КРИТЕРИИ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ НЕЗАВЕРШЕННОЙ КОНСОЛИДАЦИИ КОСТНОЙ ТКАНИ ПРИ ОПЕРАТИВНОМ ЛЕЧЕНИИ ПОВРЕЖДЕНИЙ ПОЗВОНОЧНИКА

Прогностический критерий Осложненное течение Нормальное течение Чувствительность Специфичность Ожидаемая ценность

До операции

Нейтрофнпы, Ю'/л Т 5,50 4,04-5,49 78,1% 77,2 % 81,3%

Лимфоциты, % 24,0 и 1 25,0-32,0 71,4% 78,2% 73,2%

СРВ, мг/л 17,0 8,0-14,0 92,1% 75,4% 90,3%

Фибриноген, г/л Т 5,0 3,2-4,9 93,2% 91,4% 92,6%

Гаптоглобин, г/л Т 1,42 1,19-1,41 93,4% 1 91,3% 92,5%

3 сутки

Эозинофилы, Ю'/л 10,12 0,13-0,17 72,5% 80,1% 81,7%

Моноциты, % 5,0 и 1 6,0-8,0 83,3% 76,3% 83,8%

А, г/л 11,52 1,53-2,33 81,4% 79,6% 80,7%

Фибриноген, г/л 4 3,41 3,42-5,01 92,3% 91,4% 92,7%

10 сутки

СРБ, мг/л 14,0 5,0-22,0 86,7% 74,5% 88,6%

Церулоплазмин, г/л 10,45 0,46-0,61 92,3% 71,4% 74,3%

Главная роль в формировании замедленной консолидации костной ткани при повреждении нижней челюсти принадлежит гуморальному иммунитету, Т-клеточному звену, показателям сенсибилизации и системе мононуклеарных фагоцитов, при остеосинтезе повреждений позвоночника аппаратом внешней фиксации и переднего спондилодеза - важная роль отводится также гуморальному иммунитету и факторам сенсибилизации В нарушении остеогенеза принимают участие моноциты

При незавершенной консолидации костной ткани на исход остеогенеза влияют фагоцитарные, гуморальные и острофазовые реакции

Результаты факторного анализа у больных с остеорезорбцией позволяют говорить, что ведущая роль принадлежит клеточным реакциям, а также

Таблица 6

КРИТЕРИИ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ РЕЗОРБЦИИ КОСТНОЙ ТКАНИ

Прогностический критерий Осложненное течение Нормальное течение Чувствительность Специфичность Ожидаемая ценность

До операции

Эозинофилы, % 7,0 и Т 1,0-6,0 74,0% 75,2% 75,2%

Число фагоцитов (нейтрофилов), 10% 2,20 и| 2,21-3,73 87,0% 89,3% 84,5%

в, г/л 9,6 и | 9,7-17,2 80,7% 80,8% 76,5%

^ Е, МЕ/мл 125,0 и | 74,0-124,0 62,5% 74,1% 81,8%

3 сутки

Лимфоциты, Ш7л 1,47 ИТ 1,34-1,46 66,7% 76,9% 80,2%

Моноциты, 10*/л 10,38 0,29-0,37 69,1% 70,6% 83,8%

Катионные белки, СЦК 1,44 и; 1,45-1,52 73,3% 79,6% 92,7%

18 в, г/л 10,0 и 1 10,1-13,0 70,8% 82,1% 80,7%

10 сутки

Лимфоциты, 1Сг7л 2,18 и Т 1,66-2,17 71,6% 76,0% 88,6%

1й А, г/л 1,60 и 1 1,70-3,19 86,3% 86,8% 74,3%

^ в, г/л 10,4 и | 10,5-16,01 84,4% 89,1% 83,4%

1 месяц

1« в, г/л 13,0 и 1 | 13,1-17,8 85,7% 86,9% 86,8%

^ Е, МЕ/мл |на 100% от дооперацион-ного 80,0% 91,6% 90,3%

Реакция микропреципитации положительная отрицательная 78,1% 89,2% 92,6%

6 месяцев после операции

Катионные белки, СЦК 1 1,52 1,53-1,64 84,6% 87,6% 82,3%

1ИР, пг/мл 191,2 и Т 26,5-191,1 87,2% 88,1% 87,4%

наличию пред су шествующей сенсибилизации различными аллергенами Также установлено, что характер изменения отдельных лабораторных показателей не зависит от пола больного, типа и способа фиксации эндопротеза, вида основного заболевания, что имеет важное значение в оценке состояния пациентов

Применение метода пошаговой линейной множественной регрессии позволило получить функцию вида: У = 96,43 + 15,96X1 + 3,71X2 + 0,06X3 + 0,10X4 где, XI - ядерный индекс нейтрофилов, Х2 - моноциты (109/л), ХЗ - СО 19+ (%), Х4 - ШТ-тест (ИС) для прогнозирования замедленной консолидации на 3 сутки после операции При значении У>101 прогнозируется замедленная консолидация костной ткани. Точность распознавания на независимой тестовой выборке составляет 92,3% Достоверность коэффициентов регрессии р<0,01

Методом множественной линейной регрессии определена функция, позволяющая прогнозировать резорбцию костной ткани при эндопротезировании крупных суставов до операции У = 101,58 - 0,19X1 - 0,03X2 где, XI - нейтрофилы (109/л), Х2 - в (г/л) При значении У>100,6 прогнозируется резорбция костной ткани Точность распознавания на независимой тестовой выборке составляет 93,5% Достоверность коэффициентов регрессии р<0,01 Использование уравнения регрессии для прогнозирования осложнений возможно и при реконструктивных операциях на других крупных суставах (локтевом, коленном)

Применение иммунологического мониторинга в условиях использования нового метода лечения в клинике (остеосинтез УВФ повреждений нижней челюсти) позволило контролировать течение остеогенеза и, используя медикаментозную и физиотерапевтическую коррекцию, добиваться нормальной регенерации костной ткани в установленные сроки Сроки консолидации сократились у пострадавших с открытыми инфицированными переломами до 29 суток

Применение иммунологического мониторинга у больных с переломами длинных трубчатых костей позволило провести мероприятия, направленные на улучшение консолидации костной ткани и сращение перелома, результатом кото-

рых стало повышение качества лечения в виде приближения общих сроков консолидации к верхней границе возрастной нормы

Проведение иммунологического мониторинга, направленного на профилактику замедленной консолидации костной ткани в зоне предполагаемого спондило-деза позволило провести комплекс лечебно-профилактических мероприятий позволяющий оптимизировать результаты оперативного лечения Костный блок при переднем спондилодезе двух сегментов наступал в срок 4,7 месяца, спондилодезе одного сегмента - 3,5 месяца, при индуцированном костном блоке и закрытой репозиции в срок 5 месяцев

Применение иммунологического мониторинга при эндопротезировании тазобедренного сустава позволило существенно улучшить результаты данной технологии за счет отказа от выполнения оперативных вмешательств у больных с выявленной гиперчувствительностью на компоненты имплантата.

Полученные данные позволили сформулировать алгоритм обследования больного при оперативном лечении повреждений костной ткани (схема 1), а также алгоритмы прогнозирования осложнений остеогенеза - замедленной консолидации (схема 2), незавершенного сращения костной ткани (схема 3) и остеорезорб-ции (схема 4)

Схема 1

Лабораторный алгоритм прогнозирования остеогенеза

ДО ОПЕРАЦИИ

(лейкоциты, лейкоцитарная формула, СО 19+, количество фагоцитов, лизоцим, 1Ь-8, гаптены)

СБ 19+ 9,5 и Г % (норма 9,5-9,8)

Прогнозируется нормальная регенерация костной ткани

Лизоцим | 15 мкг/мл 1Ь-8 ^25 пг/мл

Моноциты | 0,28 Ю'/л

Лимфоциты Ядерный индекс нейтрофилов | 0,05

Вероятен остеомиелит

Бактериологическое и рентгенологическое обследование

24 и | %

Вероятна замедленная регенерация костной ткани

Схема 2

Эозинофилы 7,0 и | % Лё С 9,6 и |г/л 1% Е 125,0 и ТМЕ/мл Нейтрофильные фагоциты 2,20 и]. Ю'/л У = 101,58 - 0,19 нейтрофилы (Ю'/л) -

0,03 в (г/л). Гаптены «+»

Вероятно незавершенное сращение костной ткани

Схема 3

У> 100,6

Вероятна резорбция костной ткани

Схема 4

Лабораторный алгоритм прогнозирования замедленной регенерации костной ткани

ДО ОПЕРАЦИИ

БЛАГОПРИЯТНЫЙ ПРОГНОЗ

Моноциты 0,28 и | М'/л (норма 0,29-0,36) _

«+»

НЕБЛАГОПРИЯТНЫЙ ПРОГНОЗ

3 СУТКИ ПОСЛЕ ОПЕРАЦИИ

СОЗ+ I 47% лактоферрин | 499 нг/ил

«+»

10 СУТОК ПОСЛЕ ОПЕРАЦИИ ПОВТОРНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ

СБ19+ | 5,3% гаптоглобин | 1,83 г/л

ОКОНЧАТЕЛЬНОЕ ЗАКЛЮЧЕНИЕ

«+»

ЗАМЕДЛЕННАЯ РЕГЕНЕРАЦИЯ НЕ ПРОГНОЗИРУЕТСЯ

ЗАМЕДЛЕННАЯ РЕГЕНЕРАЦИЯ

Лабораторный алгоритм прогнозирования незавершенного сращения костной ткани

ДО ОПЕРАЦИИ

БЛАГОПРИЯТНЫЙ ПРОГНОЗ НЕБЛАГОПРИЯТНЫМ ПРОГНОЗ Лимфоциты | 24 % (норма 25-32)-

3 СУТКИ ПОСЛЕ ОПЕРАЦИИ

^А 11,52 г/л

«+»

«+»

1 МЕСЯЦ ПОСЛЕ ОПЕРАЦИИ ПОВТОРНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ

СРБ/альбумин 1 0,05

«-» «+»

ОКОНЧАТЕЛЬНОЕ ЗАКЛЮЧЕНИЕ

НЕЗАВЕРШЕННОЕ СРАЩЕНИЕ НЕ

ПРОГНОЗИРУЕТСЯ НЕЗАВЕРШЕННОЕ СРАЩЕНИЕ

Лабораторный алгоритм прогнозирования остеорезорбции

ДО ОПЕРАЦИИ

БЛАГОПРИЯТНЫЙ ПРОГНОЗ НЕБЛАГОПРИЯТНЫЙ ПРОГНОЗ ЯИН 0,05 и I

Ig G 19,6 г/л (норма 9,7 - 17,2) Ig Е J.125 МЕ/мл Нейтрофильные фагоциты [2,2 109/л

(норма 2,21-3,73) У = 101,58 - 0,19 иейтрофилы (Ю'/л) - 0,03 Ig G (г/л). Y<100,6 Гаптены «-»

10 СУТКИ ПОСЛЕ ОПЕРАЦИИ

1 МЕСЯЦ ПОСЛЕ ОПЕРАЦИИ ПОВТОРНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ

Ig Е t на 100% от дооперационного Гаптены «+»

Эозинофилы |7%

«+»

Ig А 1,60 и I г/л Ig G 10,4 и | г/л

«+»

«+»

ОКОНЧАТЕЛЬНОЕ ЗАКЛЮЧЕНИЕ

РЕЗОРБЦИЯ КОСТНОЙ ТКАНИ НЕ ПРОГНОЗИРУЕТСЯ

РЕЗОРБЦИЯ КОСТНОЙ ТКАНИ

Использование представленных алгоритмов позволяет осуществлять иммунологический мониторинг больных на этапах оперативного лечения повреждений костной ткани Это дает в травматологии и ортопедии инструмент, позволяющий индивидуализировать и оптимизировать тактику лечения

ВЫВОДЫ

1 Иммунологические изменения, наблюдающиеся при регенерации костной ткани в условиях различных способов фиксации, выражающиеся в острофазовой реакции, послеоперационной иммунодепрессии, увеличении количества моноцитов, характеризуются однотипностью, но отличаются выраженностью изменений

2 Следствием влияния операционной травмы является активация функционально-метаболической активности фагоцитов, увеличение количества нейтрофи-лов, концентрации фибриногена, церулоплазмина, интерлейкина-1(3, а также снижение содержания иммуноглобулинов класса М и циркулирующих иммунных комплексов в раннем послеоперационном периоде

3 Динамика иммунологических показателей при осгеогенезе в послеоперационном периоде не зависит от анатомических особенностей костей, различия течения отмечаются через 3 месяца после оперативного лечения, когда у пациентов с повреждениями плоских костей наблюдается лейкоцитоз, а при повреждении длинных трубчатых костей в этот период развивается лейкопения, нейтрофилопения, моноцитопения

4 Регенерация костной ткани в условиях остеомиелита сопровождается изменением стандартных реакций - повышением активности катионных белков и мие-лопероксидазы нейтрофилов, функциональной активности Т-клеток, уровня ин-терлейкина-1а и снижением концентрации лизоцима в раннем послеоперационном периоде

5 Замедленная регенерация костной ткани характеризуется снижением числа моноцитов до операции, понижением относительного количества СБЗ+, СБ 19+ клеток и уровня лактоферрина, а также наличием воспалительной реакции (гап-тоглобин) в раннем послеоперационном периоде

6 Незавершенное сращение костной ткани в позвоночном двигательном сегменте сопровождается снижением относительного количества лимфоцитов до операции, понижением концентрации иммуноглобулинов класса А и воспалительно-метаболического индекса (С-реактивный белок/альбумин) в сроки до 1 месяца после операции

7 Повышение остеорезорбции характеризуется снижением числа нейтрофи-лов, нейтрофильных фагоцитов и иммуноглобулинов класса в до операции, понижением иммуноглобулинов класса А и в в раннем послеоперационном периоде, а также устойчивым наличием признаков сенсибилизации - увеличением числа эо-зинофилов, уровня иммуноглобулинов класса Е, положительной реакцией микропреципитации с компонентами фиксирующих металлоконструкций

8 Разработанные способы прогнозирования результатов эндопротезирования тазобедренного сустава на основе определения количества лимфоцитов, эозино-филов и фагоцитов, концентрации иммуноглобулинов класса А и Е, наличия антител к солям металлов или полимерам эндопротеза до операции и способ оценки состояния травматологического больного, включающий определение концентрации С-реактивного белка и гаптоглобина до операции, на первые, седьмые и пятнадцатые сутки, позволяют оптимизировать иммунологический мониторинг остео-генеза и остеорезорбции

9 Разработанный алгоритм, включающий определение количества лейкоцитов, нейтрофильных фагоцитов, СБ 19+ клеток, лейкоцитарной формулы, концентрации иммуноглобулинов, лизоцима, интерлейкина-8 и проведения реакции микропреципитации с компонентами устанавливаемых металлоконструкций позволяет прогнозировать течение репаративных и резорбтивных процессов костной ткани до начала хирургического лечения с точностью до 92%

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Для предупреждения развития осложнений остеогенеза при оперативном лечении повреждений костной ткани с применением современных технологий -внеочагового остеосинтеза разных сегментов скелета и при эндопротезировании крупных суставов необходимо применять иммунологический мониторинг

2. Программа скринингового обследования для больных с повреждением костной ткани, оперативное лечение которых предусматривает использование устройств внешней и внутренней фиксации или эндопротезирование до операции должна включать следующие тесты - определение количества лейкоцитов, СО 19+ клеток, фагоцитов, уровня иммуноглобулинов, интерлейкина-8, лизоцима, подсчет лейкоцитарной формулы, постановку реакции микропреципитации с компонентами, входящими в состав металлоконструкций

3. В случае, если до операции количество моноцитов ниже 0,28x109/л прогнозируется замедленная регенерация костной ткани Через 3 суток после операции необходимо определить количество СОЗ+ клеток и концентрацию лактоферрина, при уровне лактоферрина менее 499 нг/мл и количестве СОЗ+ клеток менее 47% прогнозируется замедленная регенерация костной ткани Следующее обследование необходимо провести на 10 сутки после операции с определением числа СБ 19+ клеток и концентрации гаптоглобина и при значениях СО 19+ менее 5,3% и концентрации гаптоглобина более 1,83 г/л делается окончательное заключение о замедленной регенерации костной ткани

4. При определении до операции количества лимфоцитов и их величине 24% и менее прогнозируется незавершенное сращение костной ткани Исследование крови должно быть проведено повторно через 3 суток после операции, с определением концентрации иммуноглобулинов класса А и при значениях менее 1,52 г/л прогнозируется незавершенный остеогенез Следующее исследование с определением соотношения С-реактивный белок/альбумин необходимо провести через 1 месяц после операции и при величине менее 0,05 делается окончательное заключение о несращении костной ткани

5. Если до операции хотя бы один из следующих параметров верен ядерный индекс нейтрофилов больше 0,05, количество эозинофилов 7% и больше, количество нейтрофильных фагоцитов 2,2x10% и меньше, уровень иммуноглобулинов класса й 9,6 г/л и меньше, уровень иммуноглобулинов класса Е 125 МЕ/мл и выше, реакция микропреципитации с компонентами эндопротеза положительная, значение уравнения 101,58 - 0,19 х нейтрофилы (109/л) - 0,03 х ^ в (г/л) >100,6 -прогнозируется остеорезорбция На 10 сутки исследование должно включать определение уровня иммуноглобулинов класса А и Б и при значениях соответственно 1,6 г/л и менее и 10,4 г/л и менее также прогнозируется резорбция костной ткани Следующее исследование необходимо провести через I месяц после операции, с определением концентрации иммуноглобулинов класса Е и постановкой реакции микропреципитации с компонентами эндопротеза и при повышении уровня иммуноглобулинов класса Е в 2 раза в сравнении с дооперационным уровнем, а также при положительной реакции микропреципитации с компонентами эндопротеза устанавливается окончательное заключение - резорбция костной ткани

6. По результатам иммунологического мониторинга больных, относящихся к группе риска, необходимо разделить на группы динамического равновесия или угрозы осложнения Во втором случае проводятся лечебно-профилактические мероприятия

7. При обнаружении в раннем послеоперационном периоде повышения активности катионных белков и миелопероксидазы, функциональной активности Т-клеток, уровня интерлейкина-1а и снижении концентрации лизоцима дополнительное исследование должно включать бактериологическое и рентгенологическое обследование больного для исключения остеомиелита.

8. Увеличение количества нейтрофилов, индекса стимуляции ЫВТ-теста, концентрации фибриногена на 3 сутки после операции, а также повышение уровня интерлейкина-1{3, церулоплазмина и снижение содержания иммуноглобулинов класса М и циркулирующих иммунных комплексов на 3 - 10 сутки является следствием воздействия операционной травмы и не должно влиять на результаты тест-прогноза осложнений остеогенеза

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1 Полляк, М Н Способ прогнозирования результатов эндопротезирования тазобедренного сустава- пат №2128341 Рос. Федерация [Текст] / МН Полляк, В В Базарный, О В Зыкина (Бердюгина), ИМ Пивень - № 97113823, за-явл И 08 97, опубл 27 03 99, Официальный бюл «Изобретения Полезные модели» -№ 9

2 Лавруков, АМ Способ оценки состояния травматологического больного пат №2145086 Рос Федерация [Текст] / А М Лавруков, В В Базарный, О В Зыкина (Бердюгина), Е В Плахин -№ 98118194, заявл 02 10 1998, опубл 27 01 2000, Официальный бюл «Изобретения Полезные модели» -№3

3 Бердюгина, О В Иммунологические тесты в мониторировании лечения дегенеративно-дистрофических заболеваний опорно-двигательного аппарата [Текст] / О В Бердюгина, К А Бердюгин // Новые технологии в медицине материалы Всероссийской научно-практической конференции, апрель 2001 года. - Саратов Изд-во Саратовского мед ун-та, 2001 -С 36-37

4 Бердюгина, О В Прогнозирование осложнений при эндопротезировании тазобедренного сустава [Текст] / О В Бердюгина, М Н Полляк // Лечение повреждений и заболеваний костей таза Новые технологии в лечении повреждений и заболеваний опорно-двигательной системы материалы юбилейной международной научно-практической конференции травматологов-ортопедов, 12-13 сентября 2001 года. - Екатеринбург-Ревда, 2001 -С 74-76

5 Бердюгина, О В. Дооперационное прогнозирование результатов эндопротезирования тазобедренного сустава [Текст] / О В Бердюгина, М Н Полляк, К А Бердюгин // Человек и его здоровье материалы VI Российского национального конгресса с международным участием, 27-30 ноября 2001 года -СПб, 2001.-С 19-20

6 Бердюгина, О В Способ прогнозирования результатов эндопротезирования тазобедренного сустава пат №2173465 Рос Федерация [Текст] /ОВ Бердюгина, В В Базарный, МН Полляк, НС Петрович - № 2000110454, за-

явл 24 04 2000, опубл 10 09 2001, Официальный бюл «Изобретения Полезные модели». № 25

7 Бердюгина, О В Использование некоторых иммунологических тестов в диагностике резорбции костной ткани при эндопротезировании тазобедренного сустава [Текст] / О В Бердюгина, М Н Полляк // Актуальные вопросы травматологии, ортопедии и нейрохирургии материалы научно-практической конференции травматологов-ортопедов и нейрохирургов Ханты-Мансийского автономного округа, 26-27 апреля - Сургут, 2001 - С 59-60.

8 Serum mterleukin-1 level clinical significance [Text] / V A Terskikh, N К Levchik, О VBerdyugma, D VTsvirenko // Euromedlab 2001 Clinical chemistry and laboratory medicine 14th IFCC-FESCO European Congress of Clinical Chemistry and Laboratory Medicine, 5 th Czech National Congress of Clinical Biochemistry, Prague, Czech Republic, May 26-31, 2001 -Abstractsvolume -РО-Ш46 -S210

9 Бердюгина, О В Иммунологические лабораторные тесты в диагностике резорбции костной ткани [Текст] / О В Бердюгина, М Н Полляк // Клиническая лабораторная диагностика - 2001 - № 9 - С 30

10 Жуков, ПВ Способ оценки тяжести первичной травмы пат №2169365 Рос Федерация [Текст] / П В Жуков, А В Осипенко, О В Бердюгина, К К Стэль-мах - № 2000111096/14, заявл 03 05 2000, опубл 20 06 2001, Официальный бюл «Изобретения. Полезные модели» - № 17

11 Бердюгина, О В Клинико-диагностическое значение иммунологических тестов при эндопротезировании тазобедренного сустава [Текст] / О В Бердюгина, Н С Петрович, В В Базарный // Медицинская иммунология материалы Шестой Всероссийской научной конференции с международным участием «Дни иммунологии в Санкт-Петербурге 2002» «Молекулярные основы иммуноре-гуляции, иммунодиагностики и иммунотерапии», г Санкт-Петербург, 20-23 мая 2002 года.-2002 -Т 4-№2-С 141-142

12 Необходимость прогнозирования течения послеоперационного периода и кос-теобразования при внеочаговом остеосинтезе последствий осложненных переломов нижней чеЛюсти [Текст] / А А Дацко, В П Журавлев, В В Базарный,

О В Бердюгина // Уральский стоматологический журнал - 2002 - №2 - С 4347

13 Бердюгина, О В Иммунодиагностика осложнений при эндопротезировании тазобедренного сустава [Текст] / О.В Бердюгина, В В Базарный, М Н Полляк // Травматология и ортопедия России - 2002 - № 1 - С 28-31

14 Бердюгина, О В. Иммунологический мониторинг в лечении дегенеративно-дистрофических заболеваний опорно-двигательнош аппарата [Текст] / О В Бердюгина, К А Бердюгин // Материалы Третьей международной научно-практической конференции «Здоровье и образование в XXI веке», 29-31 марта 2002 г-М, 2002 -С 105

15 К вопросу о значении лабораторных иммунологических тестов в травматологии и ортопедии [Текст] / О В Бердюгина, А А Дацко, К А Бердюгин, В В Базарный И Материалы II конференции иммунологов Урала, 9-12 сентября 2002 г Иммунология Урала. - 2002. - № 1 (2) - С 28-29

16 К вопросу о клинико-диагностическом значении иммунологических тестов при эндопротезировании тазобедренного сустава [Текст] / В В Базарный, О В Бердюгина, Н С Петрович, М Н Полляк II Иммунология - М, 2002 - 9 с -Деп ВГЦНМБ01 10 02 Шифр №26177

17 Бердюгина, О В Иммунологический мониторинг резорбции [Текст] / О В Бердюгина // Настоящее и будущее технологичной медицины материалы Всероссийской научно-практической конференции, 3-4 октября 2002 г, г Ленинск-Кузнецкий - Новосибирск, 2002 - С.82

18 Бердюгина, О В Иммунологические аспекты оценки реакции повреждения [Текст] / О В Бердюгина, К А Бердюгин // Человек и его здоровье материалы VII Российского национального конгресса, 26-29 ноября 2002 года. - СПб, 2002 - С.98-99

19 Бердюгина, О В Иммунологические тесты в оценке результатов лечения повреждений опорно-двигательного аппарата [Текст] / О В Бердюгина, К А Бердюгин // Успехи современного естествознания - М «Академия естествознания», 2002 - № 6 - С 79-80

20. Бердюгина О В Диагностическое значение иммунологических тестов в оценке осложнений оперативного лечения [Текст] / О В Бердюгина, В В Базарный // Материалы VII съезда травматологов-ортопедов Республики Беларусь «Современные технологии диагностики, лечения и реабилитации повреждений и заболеваний опорно-двигательной системы», Гомель, 3-5 октября 2002 года -Минск, 2002 - С 337-339

21. Бердюгина, О В Дооперационное прогнозирование результатов имплантации искусственного сустава [Текст] / О В Бердюгина, М Н Полляк, К А Бердюгин // Лечение инвалидов с патологией крупных суставов сборник научных работ 4-го Нижегородского симпозиума ортопедов с международным участием, состоявшемся 20-21 июня 2002 г - Нижний Новгород, 2002 - 32-33

22 Бердюгина О В Лабораторная диагностика и прогнозирование резорбции костной ткани при эндопротезировании тазобедренного сустава [Текст] / О В Бердюгина // Травматология и ортопедия современность и будущее Материалы Международного конгресса, Москва, 7-9 апреля 2003 года - М Издательство РУДН, 2003 - С 356

23 Бердюгина О В К вопросу о необходимости иммунологического мониторинга в ортопедо-травматологической практике [Текст] / О В Бердюгина, К А Бердюгин // Научные труды 4-й Международной научно-практической конференции «Здоровье и Образование в XXI веке», 23-25 мая 2003 года - М Издательство РУДН, 2003 - С 87-88

24 Иммунологические аспекты диагностики и лечения заболеваний крупных суставов [Текст] / В В Базарный, О В Бердюгина Н С Петрович, Е А Карбовничая // Материалы VII Всероссийского научного Форума с международным участием имени академика В И Иоффе «Дни иммунологии в Санкт-Петербурге», 23-26 июня2003 г Медицинская иммунология -2003 -Т5 -№3-4 - С 390-391

25 Базарный, В В Информативность иммунологических показателей в прогнозировании послеоперационных осложнений при эндопротезировании тазобедренного сустава [Текст] / В В Базарный, О В Бердюгина, Н С Петрович // Клиническая лабораторная диагностика - 2003 - № 5 - С 21 -23

26 Бердюгина, О В Иммунологический мониторинг при восстановительных операциях на позвоночнике [Текст] / О В Бердюгина, К А Бердюгин // Многопрофильная больница проблемы и решения материалы Всероссийской научно-практической конференции, посвященной 10-летию Федерального государственного лечебно-профилактического учреждения «Научно-клинический центр охраны здоровья шахтеров», 4-5 сентября 2003, г Ленинск-Кузнецкий - Новосибирск Издатель,2003 -С98-99

27 Бердюгина, О В Лабораторная диагностика резорбции костной ткани в ортопедической практике [Текст] / О В Бердюгина // Многопрофильная больница проблемы и решения материалы Всероссийской научно-практической конференции, посвященной 10-летию Федерального государственного лечебно-профилактического учреждения «Научно-клинический центр охраны здоровья шахтеров», 4-5 сентября 2003, г Ленинск-Кузнецкий - Новосибирск, 2003 -С99-100

28 Бердюгина, О В Лабораторная диагностика замедленной консолидации костной ткани в условиях чрескостного остеосинтеза нижней челюсти [Текст] / О В Бердюгина, А А Дацко, К А Бердюгин // Актуальные вопросы лучевой диагностики в травматологии, ортопедии и смежных дисциплинах материалы Всероссийской научно-практической конференции, 2-3 октября 2003 - Курган, 2003 -С 201-203

29 Бердюгина, О В Иммунологические тесты в оценке замедленной консолидации костной ткани при дистракционном остеогенезе нижней челюсти [Текст] / О В Бердюгина // Лечение сочетанных травм и заболеваний конечностей тезисы докладов Всероссийской юбилейной научно-практической конференции, посвященной 70-летию кафедры травматологии, ортопедии и военно-полевой хирургии РГМУ 30 сентября - 1 октября 2003 г - М, 2003 - С 41 -42

30 Бердюгина, О В Иммунологический мониторинг репаративных процессов в условиях дистракционного остеогенеза нижней челюсти [Текст] / О В Бердюгина, А А Дацко, В В Базарный // Материалы III конференции иммунологов Урала, 16-17 октября 2003 г - Челябинск изд-во Челябинская

государственная медицинская академия - Иммунология Урала. - 2003 - № 1 (3) - С 20-21.

31 Бердюгина, О В Лабораторный контроль в лечении заболеваний крупных суставов [Текст] / О В Бердюгина, К А Бердюгин // Человек и его здоровье материалы VIII Российского национального конгресса, 24-28 ноября 2003 года. -СПб, 2003 -С 38-39

32. Бердюгина, О В Иммунологические тесты в прогнозировании осложнений оперативного лечения патологии опорно-двигательного аппарата [Текст] / О В Бердюгина // Человек и его здоровье материалы VIII Российского национального конгресса, 24-28 ноября 2003 года. - СПб , 2003 - С 8

33 Бердюгина, О В Клинико-иммунологические особенности репарэтивных процессов нижней челюсти при чрескостном остеосинтезе [Текст] / О В Бердюгина, А А Дацко // Вестн.первой областной клинической больницы - Екатеринбург, 2003 -№4 - С 35-38

34 Бердюгина, О В Клиническое значение лабораторных тестов в прогнозировании результатов оперативного лечения крупных суставов [Текст] / О В Бердюгина // Материалы Всероссийской научно-практической конференции «Новые технологии в лечении и реабилитации больных с патологией суставов», 24-25 марта 2004 г - Курган, 2004 - С 51-52

35 Berdugina, О V Immunological monitoring m evaluation of locomotors system trauma [Text] / O VBerdugma // Eur J Trauma - 2004 - Vol 30 - № 1 - Abstracts 6th European Trauma Congress, 16-19 May 2004 -Prague, 2004 -P 76-77

36 Бердюгина, О В Прогнозирование течения костеобразования в лечении повреждений нижней челюсти [Текст] / О В Бердюгина, К А Бердюгин // Сборник тезисов международного конгресса «Современные технологии в травматологии, ортопедии ошибки и осложнения - профилактика, лечение», 5-7 октября 2004 - М, 2004 - С 20

37 Бердюгина, О В Прогнозирование замедленной консолидации костной ткани в условиях чрескостного остеосинтеза переломов нижней челюсти [Текст] / О В Бердюгина, К А Бердюгин II Человек и его здоровье сборник тезисов 9

Российского национального конгресса (ортоледия-травматология-протезирование-реабилитация), 22-26 ноября 2004 года. - СПб , 2004 - С 16

38 Бердюгина, О В Клинико-диагностическое значение некоторых современных лабораторных тестов в травматолого-ортопедической практике [Текст] / О В Бердюгина, К А Бердюгин // Научные труды 5 Международной научно-практической конференции «Здоровье и образование в XXI веке», 21-23 октября 2004 года. - М, 2004 - С 48-49

39 Бердюгина, О В Иммунологические тесты в оценке регенерации костной ткани в условиях стабильного остеосинтеза нижней челюсти [Текст] / О В Бердюгина // Политравма, диагностика, лечения и профилактика осложнений материалы Всероссийской научно-практической конференции, г Ленинск-Кузнецкий, 29-30 сентября'2005 / СО РАМН, ФГЛПУ «НКЦОЗШ» - Новосибирск Изд отдел, 2005 - С 68-69

40 Бердюгина, О В Диагностическое значение иммунологического исследования в лечении больных с тяжелой скелетной травмой [Текст] / О В Бердюгина // Политравма диагностика, лечения и профилактика осложнений материалы Всероссийской научно-практической конференции, i Ленинск-Кузнецкий, 2930 сентября 2005 / СО РАМН, ФГЛПУ «НКЦОЗШ» - Новосибирск Изд отдел,2005 -С 70-71

41 Бердюгина, О В Лабораторный мониторинг репаративных процессов костной ткани в условиях стабильного остеосинтеза переломов нижней челюсти [Текст] / О В Бердюгина, К А Бердюгин // Десятый юбилейный Российский национальный конгресс «Человек и его здоровье» тезисы докладов, г СПб, 2125 ноября 2005 - СПб , 2005 - С 15

42 Лабораторный мониторинг костеобразования [Текст] / В В Базарный, О В Бердюгина, Н С Петрович, С В Цвиренко // Клиническая лабораторная диагностика - М Медицина, 2005 - № 10 - С 35

43 Бердюгина, О В Лабораторный мониторинг остеомиелита в лечении повреждений скелетной травмы [Текст] / О В Бердюгина, К А Бердюгин // Лечение больных с повреждениями и заболеваниями конечностей вторая научно-

практическая конференция травматологов и ортопедов федерального медико-биологического агентства, 6-7 декабря 2005 года - М, 2005 - С 10

44 Базарный, В В [и др ] Клинико-диагностическая оценка функционально-метаболической активности нейтрофилов при патологии опорно-двигательного аппарата [Текст] / В В Базарный, О В Бердюгина А И Исайкин, Н С Петрович, С В Цвиренко // Новые лабораторные технологии в диагностике и лечении заболеваний человека материалы конференции, посвященной 25-летию Центральной научно-исследовательской лаборатории Челябинской государственной медицинской академии, 16-17 марта 2006 - Челябинск, 2006 -С 114-115

45 Бердюгина, О В Цитокины в прогнозировании замедленной консолидации костной ткани [Текст] / О В Бердюгина // Современные методы лечения больных с травмами и их осложнениями материалы Всероссийской научно-практической конференции; под ред В И Шевцова - Курган РНЦ «ВТО», 2006 -С71-72

46 Бердюгина, О В Клинико-диагностическое значение иммунологического исследования в лечении больных с тяжелой скелетной травмой [Текст] / О В Бердюгина // Травматология и ортопедия XXI века сборник тезисов докладов 8 съезда травматологов-ортопедов России, г Самара, 6-8 июня 2006 г / под ред акад РАН и РАМН С П Миронова акад РАМН ГП Котельиикова в 2-х томах - Самара ООО «Офорт», ГОУВПО «Самарский ГМУ», 2006 - Т1 -С 382-383

47 Бердюгина, О В Резорбция и регенерация костной ткани - две стороны одного процесса иммунологические механизмы [Текст] / О В Бердюгина // Мед иммунология -СПб «Нормед-Издат» -2006 -Т8 -№2-3 -С387-388

48 Базарный, В В [и др ] О взаимосвязи острофазовых и репаративных реакций [Текст] / В В Базарный, О Н Селянина Е А Тихонина, И Е Валамина, А И Исайкин, О В Бердюгина // Вести уральской государственной медицинской академии -Екатеринбург.ИздательствоУГМА -2006 -Выл 15 -С 17-18

49. Бердюгина, О В Иммунологические аспекты резорбции костной ткани при эндопротезировании [Текст] / О В Бердюгина // Эндопротезирование в России

46

Выпуск 2. Всероссийский монотематический сборник научных статей - Казань-СПб Центр оперативной печати, 2006 - С 110-127.

50 Бердюгина, О В Иммунологические методы в прогнозировании замедленной консолидации костной ткани [Текст] / О В Бердюгина // Международная конференция «Новые технологии в военно-полевой хирургии и хирургии повреждений мирного времени»" материалы конференции, 26-28 октября 2006 -СПб,2006 - С 157-158

51 Бердюгина, О В Иммунологический мониторинг консолидации костной ткани при повреждении позвоночника [Текст] / О В Бердюгина // Одиннадцатый Российский национальный конгресс «Человек и его здоровье» (ортопедия-травматология-протезирование-реабилитация) тезисы докладов -СПб, 2006 - С 12

52 Базарный, В В [и др ] К вопросу об участии иммунной системы в восстановительных процессах [Текст] / В В Базарный, П И Щеколдин, Е А Тихонина, И Е Валамина, А И Исайкин, О Н Селянина, А В Шешенина, Н Б Крохина, О В Бердюгина // Материалы V конференции иммунологов Урала, 30 октября

- 1 ноября 2006 г Иммунология Урала - Оренбург, 2006 - № 1 (5) - С 2

53 Бердюгина, О В Иммунологические тесты в прогнозировании незавершенной консолидации костной ткани при повреждении позвоночника [Текст] / О.В Бердюгина // Материалы V конференции иммунологов Урала, 30 октября

- 1 ноября 2006 г Иммунология Урала. - Оренбург, 2006 - № 1 (5) - С 88-89

54 Бердюгина, О В Иммунологический мониторинг нарушений регенерации костной ткани [Текст] / О В Бердюгина// Травматология и ортопедия Россия -2006 -№3(41) - С62-67

55 Бердюгина, О В Иммунологический мониторинг консолидации переломов костей [Текст] / О В Бердюгина // Приложение к Нижегородскому медицинскому журналу травматология, ортопедия, комбустиология -Нижний Новгород «Вектор-ТиС» -2006 - С 230-235

56 Бердюгина, О В Иммунологический мониторинг в прогнозировании незавершенной консолидации повреждений позвоночника [Текст] / О В Бердюгина // Мед иммунология - СПб «Нормед-Издаг», 2007 - Т 9 - № 2-3 - С 318-319

57 Базарный, В В , Бердюгина О В Клиническая оценка иммунологических тестов при эндопротезировании тазобедренного сустава [Текст] / В В Базарный, О В. Бердюгина И Вестн хирургии им И И Грекова. - М Эскулап, 2007 -Т166. - № 2 - С 65-67

58 Бердюгина, О В Иммунологическое прогнозирование осложнений оперативного лечения повреждений позвоночника [Текст] / О В Бердюгина // Второй западно-сибирский симпозиум, посвященный 40-летию кафедры травматологии, ортопедии и ВПХ ГОУ ВПО ТюмГМА «Актуальные проблемы травматологии и ортопедии» материалы симпозиума, 9-10 октября 2007 - Тюмень ООО «Творческое объединение Авантитул», 2007 - С 19-20

59 Бердюгина, О В Иммунологический мониторинг в травматологии и ортопедии [Текст] / О В Бердюгина // Второй западно-сибирский симпозиум, посвященный 40-летию кафедры травматологии, ортопедии и ВПХ ГОУ ВПО ТюмГМА «Актуальные проблемы травматологии и ортопедии» материалы симпозиума, 9-10 октября 2007 - Тюмень ООО «Творческое объединение Авантитул», 2007 -С 20-21

60 Бердюгина, О В Лабораторный мониторинг при патологии суставов [Текст] / О В Бердюгина // Второй западно-сибирский симпозиум, посвященный 40-летию кафедры травматологии, ортопедии и ВПХ ГОУ ВПО ТюмГМА «Актуальные проблемы травматологии и ортопедии» материалы симпозиума, 9-10 октября 2007 - Тюмень ООО «Творческое объединение Авантитул», 2007 -С 21-22

61 Бердюгина, О В Иммунологический мониторинг реакций повреждения и восстановления в травматологии и ортопедии [Текст] / О В Бердюгина, К А Бердюгин // Современные проблемы травматологии и ортопедии третья научно-образовательная конференция травматологов и ортопедов федерального медико-биологического агентства, 25-26 октября 2007 года. - М, 2007 -С 12-13

62 Бердюгина, О В Иммунологический мониторинг при оперативном лечении повреждений грудного и поясничного отделов позвоночника [Текст] /

О В Бердюгина, К А Бердюгин // Вестник первой областной клинической больницы - Екатеринбург «Наука-сервис», 2007 -ВыпХ1Х -№3 -С31-34

63 Бердюгина, О В Иммунологический мониторинг формирования костного блока при лечении повреждений позвоночника [Текст] / О В Бердюгина, К А Бердюгин // Хирургия позвоночника - Новосибирск «ДЕАЛ», 2007 - № 4 -С 8-13

64 Бердюгина, О В Иммунологический мониторинг при оперативном лечении повреждений грудного и поясничного отделов позвоночника [Текст] / О В Бердюгина, К А Бердюгин // Вопросы нейрохирургии имени Н Н Бурденко -М Медицина, 2007 -№4 -С 16-20

65 Бердюгина, О В Иммунологический мониторинг оперативного лечения повреждений позвоночника [Текст] / О В Бердюгина, К.А Бердюгин // Травматология жзне ортопедия - Казахстан, г Алматы, 2007 -№2(12) -Том.1 - С 41-45

66 Бердюгина, О В Способ прогнозирования воспалительных осложнений при операциях, связанных с введением металлических конструкций в костную ткань пат № 2314538 Рос Федерация [Текст] / О В Бердюгина. - № 2006125661, заявл 17 07 2006, опубл 10 01 2008, Официальный бюл «Изобретения Полезные модели» -№ 1

67 Бердюгина, О В К вопросу о прогнозировании воспалительных осложнений при внешней фиксации позвоночника [Текст] / О В Бердюгина, К А Бердюгин //Хирургия позвоночника - Новосибирск «ДЕАЛ», 2008 -№ 2 - С 14-17

68 Бердюгина, О В Иммунологические аспекты остеогенеза при местном воспалении [Текст] / О В Бердюгина, А С Симбирцев, К А Бердюгин II Иммунология -2008 -№5 -С 302-305

69 Бердюгина, О В Иммунологический мониторинг при оперативном лечении переломов позвоночника [Текст] / О В Бердюгина // Российский иммунологический журнал -М Наука, 2008 -Т 2 (И) -№2-3 -С 175

70 Бердюгина, О В Иммунологический мониторинг замедленного остеогенеза [Текст] / О В Бердюгина // Мед иммунология - СПб «Нормед-Издат», 2008 -Т10 -№4-5 - С 357-360

Бердюгина Ольга Викторовна

ИММУНОЛОГИЧЕСКИЕ КРИТЕРИИ ПРОГНОЗА КОСТНОГО РЕМОДЕЛИРОВАНИЯ ПРИ ПОВРЕЖДЕНИИ

14.00 36 - аллергология и иммунология

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени доктора биологических наук

Отпечатано в типографии ГОУ ВПО УГМА Росздрава Подписано в печать 22 07 2008 Усл-печл 2,0 Уч-издл 2,2 Формат 60x84 1/,6 Гарнитура Times New Roman Заказ №077/08 Бумага для офисной техники, 80 мг/м2 Тираж 100 экз

Актуальность проблемы

На протяжении последних лет проблема регенерации тканей остается важной для фундаментальной медицины и клинической практики [63]. Это обусловлено, с одной стороны, увеличением числа повреждающих факторов (авто-дотодорожный и производственный травматизм, увлечение экстремальными видами спорта и туризма) и, с другой - снижением физической активности населения в повседневной жизни [98]. Особенно актуальна проблема регенерации в отношении костной ткани, которая страдает при различных патологических процессах [193].

Теоретические аспекты регенерации костной ткани изучаются давно, но особым стимулом к их развитию явилось открытие Г.А. Илизаровым роли стимулирующего влияния на регенерацию напряжения растяжения [76, 128].

Гомеостаз костной ткани поддерживается процессами регенерации и резорбции костной ткани, регуляция которых осуществляется сложным комплексом факторов, включающим кровеносную, нервную, эндокринную системы [172]. Определенное место в этом занимает и иммунная система [13, 130]. Механизмы гомеостаза костной ткани различны и изменяются в условиях патологии. Моноциты-макрофаги, системные и локальные индукторы и модуляторы костеобразования являются важными факторами регуляции остеогенеза [14]. Иммунная система, вместе с тем, инициирует и разрушает костную ткань на границе ее контакта с имплантатом при эндопротезировании крупных суставов [325, 446, 512]. В целом, резорбция создает проблемы в лечении больных при использовании всех видов погружных металлоконструкций [328], следовательно, в клинической практике важно оценить и прогнозировать как остеобласти-ческие, так и остеорезорбтивные процессы [82, 205, 206].

В практической работе травматолого-ортопедических отделений объективной необходимостью является определение качества и скорости формирования костного регенерата [7, 204, 445]. Одним из необходимых условий решения 9 этой проблемы является проведение информативных и простых в исполнении исследований [49, 107]. Широко используемые традиционные рентгенологические методы создают лучевую нагрузку и фиксируют наличие уже образовавшихся костных структур [88, 308]. Морфологический метод оценки остеогенеза является травматичным для пациента [454]. Компьютерная и магниторезонанс-ная томография в условиях остеосинтеза не могут дать объективных результатов из-за наличия теней металлоконструкций [421]. Наряду с этими, для оценки состояния костной ткани предложено большое количество лабораторных тестов, однако к настоящему моменту они не систематизированы [106]. Концепция иммунологических тестов, разработанная в 80-90-е гг. требует уточнения в связи с появившимися новыми способами лечения повреждений и современными технологиями иммунодиагностики. Кроме того, на настоящем этапе отсутствуют алгоритм и протоколы ведения больных на этапах восстановления костной ткани.

Для создания системы иммунологического мониторинга, которая заключается в оценке показателей крови у пациентов до операции и в различные сроки после ее проведения, необходимо не только проведение лабораторных исследований, но и корректная оценка полученных результатов для изменения тактики лечения пациента [117, 484]. Широкое использование в последнее время методов математического моделирования биологических процессов позволяет контролировать роль специфических иммунологических звеньев в развитии регенерации и резорбции костной ткани [42, 138]. Кроме того, синтез лабораторных исследований и математических методов дает возможность повысить диагностическую значимость разрабатываемых критериев оценки характера и скорости формирования регенерата, осложнений репаративного процесса, ос-теорезорбции и, как следствие, неблагоприятного исхода лечения [24, 36].

Таким образом, иммунологический мониторинг, включающий изучение клеточных и гуморальных реакций, системы неспецифической защиты, цито-кинового статуса у пациентов с повреждениями и заболеваниями костной ткани

10 при использовании новейших медицинских технологий (применения внеочаго-вого остеосинтеза длинных трубчатых костей, костей нижней челюсти, позвоночника и при эндопротезировании крупных суставов) позволит разработать концепцию иммунологического контроля регенерации костной ткани. На основе этих исследований станет возможным определение комплекса диагностически обоснованных, экономически целесообразных и практически значимых тестов лабораторного мониторинга состояния больных с повреждениями костной ткани на этапах лечения и послеоперационной реабилитации [10, 21, 99], динамический системный анализ которых позволит индивидуализировать врачебную тактику [146, 355]. Выявление нарушений функционирования отдельных компонентов иммунной системы предоставит возможность контролировать направление остеогенеза и повысит клиническую значимость исследований [23, 68]. Указанное и определило актуальность, цель и задачи данной работы. Таким образом, актуальным представляется решение вопроса о создании и использовании системы иммунологического мониторинга состояния пациента на этапах лечения в практическом здравоохранении, обусловленного необходимостью оказания качественной медицинской помощи.

Цель работы: разработать концепцию иммунологического контроля регенерации костной ткани, оценить клинико-диагностическое значение иммунологических параметров при различных вариантах течения остеогенеза и создать на этой основе систему иммунологического мониторинга осложнений репара-тивной регенерации костной ткани.

Задачи исследования:

1. Сравнить динамику иммунологических показателей при нормальном и нарушенном костеобразовании в ходе остеосинтеза устройством внешней фиксации повреждений разной локализации;

2. Выявить отличия динамики иммунологических показателей при регенерации плоских и трубчатых костей;

11

3. Оценить изменение иммунологических показателей при резорбции костной ткани;

4. Разработать способ прогнозирования результатов лечения при травме костной ткани;

5. Разработать критерии прогнозирования замедленной регенерации, незавершенного сращения в позвоночном двигательном сегменте и резорбции костной ткани;

6. Оптимизировать протокол иммунологического обследования больных на этапах лечения повреждений и заболеваний костной ткани.

Научная новизна:

Получены новые данные о взаимосвязи динамики основных показателей иммунологической реактивности организма с клинико-рентгенологическими периодами репаративной регенерации и резорбции костной ткани.

Представлены новые сведения об участии и важной роли фагоцитарных реакций в восстановлении костной ткани при лечении заболеваний и повреждений опорно-двигательной системы.

Впервые установлена зависимость динамики количественных и функционально-метаболических нарушений иммунной системы при незавершенном сращении костной ткани и замедленной консолидации.

Впервые обнаружены различия реагирования основных иммунологических показателей при регенерации плоских и трубчатых костей.

Впервые определена зависимость изменения иммунологических показателей от характера остеогенеза в условиях остеомиелита; выявлены особенности динамики иммунологических показателей при нарушенной регенерации костной ткани, осложненной остеомиелитом.

Впервые получены данные о важной роли воспалительной реакции и участии СЭ 19+ клеток в резорбции костной ткани.

Впервые обоснована необходимость иммунологического мониторинга регенерации и резорбции костной ткани.

12

Впервые определены диагностические критерии замедленного остеогене-за, незавершенного сращения в позвоночном двигательном сегменте и остеоре-зорбции.

Впервые на основании факторного анализа был оценен вклад отдельных иммунологических тестов в изучение состояния костной системы в целом.

Впервые методом множественной линейной регрессии определены функции для прогнозирования замедленной консолидации и резорбции костной ткани.

Впервые разработан протокол иммунологического обследования больных при оперативном лечении повреждений и заболеваний костной ткани, что позволяет оптимизировать процесс лечения больных с повреждением опорно-двигательного аппарата.

Практическая значимость и реализация результатов

Обоснована необходимость проведения иммунологического мониторинга регенерации и резорбции костной ткани при лечении заболеваний опорно-двигательной системы.

Определены сроки иммунологического исследования и предложен комплекс тестов, позволяющий прогнозировать замедленную консолидацию, незавершенное сращение костной ткани и остеорезорбцию при лечении заболеваний и повреждений длинных трубчатых костей, позвоночника, крупных суставов, челюстно-лицевой травмы, обуславливающий необходимость предоперационной подготовки больного, контроля и индивидуальной тактики ведения на основании данных лабораторных тестов.

На основании полученных данных разработан «Способ оценки состояния травматологического больного», в основе которого лежит определение уровня С-реактивного белка (СРВ), гаптоглобина и расчет лейкоцитарного индекса интоксикации - ЛИИ (Патент № 2145086 Российской Федерации от 27.01.2000). Обоснованы и клинически апробированы «Способы прогнозирования результатов эндопротезирования тазобедренного сустава». Первый - основан на опре

13 делении уровня иммуноглобулинов (1§) классов А и Е, количества эозинофи-лов, наличия антител к солям металлов или полимерам эндопротеза (Патент № 2128341 Российской Федерации от 27.03.97). Второй способ дооперационного прогнозирования результатов эндопротезирования тазобедренного сустава предполагает определение ядерного индекса нейтрофилов (ЯИН), количества лимфоцитов и фагоцитов с дополнительным проведением реакции микропреципитации к компонентам эндопротеза и применяется на этапе планирования оперативного лечения (Патент № 2173465 Российской Федерации от 24.04.2000). Клиническое применение способов позволяет прогнозировать нарушение остеогенеза и риск неблагоприятного исхода лечения костной ткани для проведения своевременной терапевтической коррекции или изменения тактики ведения больного.

Способы внедрены в практику работы Государственного учреждения здравоохранения «Свердловская областная клиническая больница №1» г. Екатеринбурга, реанимационного и нейрохирургического отделений Государственного областного учреждения здравоохранения Свердловского областного клинического психоневрологического госпиталя для ветеранов войн г. Екатеринбурга, травматологического отделения №1 Муниципального учреждения Центральная городская клиническая больница № 24 г. Екатеринбурга, ортопедического отделения Муниципального учреждения Городская больница №36 «Травматологическая» г. Екатеринбурга, ООО «Диагностика-2000» г. Екатеринбурга. Полученные данные обобщены в публикациях в печати, в пособии для врачей «Лабораторный мониторинг при хирургическом лечении повреждений и заболеваний позвоночника». По результатам исследования подготовлены, утверждены Министерством Здравоохранения России и изданы методические рекомендации «Прогнозирование результатов эндопротезирования тазобедренного сустава» № 99/47. Результаты исследования используются в учебном процессе на кафедре клинической лабораторной и микробиологической диагностики факультета усовершенствования врачей и кафедре травматологии, ортопедии и

14 военно-полевой хирургии Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования Уральской государственной медицинской академии Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию г. Екатеринбурга.

Апробация работы

Основные положения диссертации доложены на: итоговой научной сессии и конференции изобретателей «Современные технологии в лечении больных с повреждениями опорно-двигательного аппарата» (Екатеринбург, 1998), 12 конференции Европейской исследовательской группы по изучению макрофагов (Париж, Франция, 1998), научно-практической конференции «Актуальные вопросы клинической иммунологии Среднего Урала» (Лесной, Свердловская область, 1998), научно-практической конференции «Искусственные материалы и новые технологии в клинической медицине» (Пермь, 1999), Российском национальном конгрессе «Человек и его здоровье» (Санкт-Петербург, 1999), научно-практической конференции «Вопросы остеосинтеза в травматологии и ортопедии» (Ревда, Свердловская область, 2000), юбилейной научно-практической конференции, посвященной 10-летию кафедры клинической лабораторной и микробиологической диагностики «Роль лабораторной диагностики в современных медицинских технологиях» (Екатеринбург, 2000), Всероссийском научном Форуме с международным участием имени академика В. И. Иоффе «Дни иммунологии в Санкт-Петербурге» (Санкт-Петербург, 2000, 2002, 2003, 2004), Национальных днях лабораторной медицины России, съезде научного общества специалистов клинической лабораторной диагностики (Москва, 2001, 2005), конференциях иммунологов Урала (Пермь, 2002, Челябинск, 2003, Челябинск, 2006), конференции изобретателей и рационализаторов ГФУН УНИИТО им. В.Д. Чаклина МЗ РФ (Екатеринбург, 2004), Юбилейной научно-практическая конференции «Современные технологии в лабораторной диагностике» посвященной 85-летию лабораторного отделения Свердловской областной клинической больницы №1 (Екатеринбург, 2005).

16

выводы

1. Нормальная регенерация костной ткани характеризуется стандартным комплексом фазных изменений иммунной системы, которые совпадают с фазами репаративного процесса, при этом, следствием влияния операционной травмы является активация функционально-метаболической активности фагоцитов, увеличение количества нейтрофилов, концентрации фибриногена, церулоплазмина, интерлейкина-1 (3, а также снижение содержания иммуноглобулинов класса М и циркулирующих иммунных комплексов в раннем послеоперационном периоде.

2. В послеоперационном периоде динамика иммунологических показателей не зависит от анатомических особенностей костей, различия течения отмечаются через 3 месяца после оперативного лечения, когда у пациентов с повреждениями плоских костей отмечается лейкоцитоз, а при повреждении длинных трубчатых костей в этот период развивается лейкопения, нейтрофилопения, моноцитопения.

3. Регенерация костной ткани в условиях остеомиелита сопровождается изменением стандартных реакций - повышением активности катионных белков и миелопероксидазы, функциональной активности Т-клеток, уровня интерлейкина-1 а и снижением концентрации лизоцима в раннем послеоперационном периоде.

4. Замедленная регенерация костной ткани характеризуется снижением числа моноцитов до операции, понижением относительного количества СЭЗ+, СБ 19+ клеток и уровня лактоферрина, а также наличием воспалительной реакции (гаптоглобин) в раннем послеоперационном периоде.

5. Незавершенное сращение костной ткани в позвоночном двигательном сегменте сопровождается снижением относительного количества лимфоцитов до операции, понижением концентрации иммуноглобулинов класса А и воспалительно-метаболического индекса (С-реактивный белок/альбумин) в сроки до 1 месяца после операции.

Повышение остеорезорбции характеризуется снижением числа нейтро-филов, нейтрофильных фагоцитов и иммуноглобулинов класса G до операции, понижением иммуноглобулинов класса А и G в раннем послеоперационном периоде, а также устойчивым наличием признаков сенсибилизации - увеличением числа эозинофилов, уровня иммуноглобулинов класса Е, положительной реакцией микропреципитации с компонентами фиксирующих металлоконструкций.

Разработанный алгоритм, включающий определение количества лейкоцитов, нейтрофильных фагоцитов, CD 19+ клеток, лейкоцитарной формулы, концентрации иммуноглобулинов, лизоцима, интерлейкина-8 и проведения реакции микропреципитации с компонентами устанавливаемых металлоконструкций позволяет прогнозировать течение репаративных и ре-зорбтивных процессов костной ткани до начала хирургического лечения. Разработанные способы прогнозирования результатов эндопротезирова-ния тазобедренного сустава на основе определения количества лимфоцитов, эозинофилов и фагоцитов, концентрации иммуноглобулинов класса А и Е, наличия антител к солям металлов или полимерам эндопротеза до операции и способ оценки состояния травматологического больного, включающий определение концентрации С-реактивного белка и гаптог-лобина до операции, на первые, седьмые и пятнадцатые сутки, позволяют оптимизировать иммунологический мониторинг остеогенеза и остеорезорбции.

221

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Для предупреждения развития осложнений остеогенеза при оперативном лечении повреждений костной ткани с применением современных технологий -внеочагового остеосинтеза разных сегментов скелета и при эндопротезирова-нии крупных суставов необходимо применять иммунологический мониторинг.

2. Программа скринингового обследования для больных с повреждением костной ткани, оперативное лечение которых предусматривает использование устройств внешней и внутренней фиксации или эндопротезирование до операции должна включать следующие тесты - определение количества лейкоцитов, СО 19+ клеток, фагоцитов, уровня иммуноглобулинов, интерлейкина-8, лизо-цима, подсчет лейкоцитарной формулы, постановку реакции микропреципитации с компонентами, входящими в состав металлоконструкций.

3. В случае, если до операции количество моноцитов ниже 0,28x109/л прогнозируется замедленная регенерация костной ткани. Через 3 суток после операции необходимо определить количество СБЗ+ клеток и концентрацию лак-тоферрина, при уровне лактоферрина менее 499 нг/мл и количестве СБЗ+ клеток менее 47% прогнозируется замедленная регенерация костной ткани. Следующее обследование необходимо провести на 10 сутки после операции с определением числа СО 19+ клеток и концентрации гаптоглобина и при значениях СЭ19+ менее 5,3% и концентрации гаптоглобина более 1,83 г/л делается окончательное заключение о замедленной регенерации костной ткани.

4. При определении до операции количества лимфоцитов и их величине 24% и менее прогнозируется незавершенное сращение костной ткани. Исследование крови должно быть проведено повторно через 3 суток после операции, с определением концентрации иммуноглобулинов класса А и при значениях менее 1,52 г/л прогнозируется незавершенный остеогенез. Следующее исследование с определением соотношения С-реактивный белок/альбумин необходимо провести через 1 месяц после операции и при величине менее 0,05 делается окончательное заключение о несращении костной ткани.

222

5. Если до операции хотя бы один из следующих параметров верен: ядерный индекс нейтрофилов больше 0,05, количество эозинофилов 7% и больше, количество нейтрофильных фагоцитов 2,2x109/л и меньше, уровень иммуноглобулинов класса О 9,6 г/л и меньше, уровень иммуноглобулинов класса Е 125 МЕ/мл и выше, реакция микропреципитации с компонентами эндопротеза положительная, значение уравнения 101,58 — 0,19 х нейтрофилы (109/л) - 0,03 х ^ О (г/л) >100,6 - прогнозируется остеорезорбция. На 10 сутки исследование должно включать определение уровня иммуноглобулинов класса А и в и при значениях соответственно 1,6 г/л и менее и 10,4 г/л и менее также прогнозируется резорбция костной ткани. Следующее исследование необходимо провести через 1 месяц после операции, с определением концентрации иммуноглобулинов класса Е и постановкой реакции микропреципитации с компонентами эндопротеза и при повышении уровня иммуноглобулинов класса Е в 2 раза в сравнении с дооперационным уровнем, а также при положительной реакции микропреципитации с компонентами эндопротеза устанавливается окончательное заключение - резорбция костной ткани.

6. По результатам иммунологического мониторинга больных, относящихся к группе риска, необходимо разделить на группы динамического равновесия или угрозы осложнения. Во втором случае проводятся лечебно-профилактические мероприятия.

7. При обнаружении в раннем послеоперационном периоде повышения активности катионных белков и миелопероксидазы, функциональной активности Т-клеток, уровня интерлейкина-1а и снижении концентрации лизоцима дополнительное исследование должно включать бактериологическое и рентгенологическое обследование больного для исключения остеомиелита.

8. Увеличение количества нейтрофилов, индекса стимуляции МВТ-теста, концентрации фибриногена на 3 сутки после операции, а также повышение уровня интерлейкина-1р, церулоплазмина и снижение содержания иммуноглобулинов класса М и циркулирующих иммунных комплексов на 3 - 10 сутки яв

223 ляется следствием воздействия операционной травмы и не должно влиять на результаты тест-прогноза осложнений остеогенеза.

224