genortГений ортопедииGenij Ortopedii1028-44272542-131XЦЕНТР ИЛИЗАРОВА10.18019/1028-4427-2021-27-2-232-236genort-2625Research ArticleОригинальные статьиOriginal articlesПрименение синтетических заменителей костной ткани при одноэтапном лечении пациентов с хроническим остеомиелитомSynthetic bone replacement materials used for one-stage treatment of chronic osteomyelitisАфанасьевА. В.AfanasyevA. V.

Афанасьев Александр Витальевич,

г. Санкт-Петербург

Aleksandr V. Afanasyev, M.D.,

Saint Petersburg

vaartjuh@win.rniito.ruБожковаС. А.BozhkovaS. A.

Божкова Светлана Анатольевна, д. м. н.,

г. Санкт-Петербург

Svetlana A. Bozhkova, M.D., Ph.D., 

Saint Petersburg

vaartjuh@win.rniito.ruАртюхВ. А.ArtyukhV. A.

Артюх Василий Алексеевич, к. м. н.,

г. Санкт-Петербург

Vasilii A. Artyukh, M.D., Ph.D., 

Saint Petersburg

vaartjuh@win.rniito.ruЛабутинД. В.LabutinD. V.

Ливенцов Виталий Николаевич,

г. Санкт-Петербург

Dmitry V. Labutin, M.D., 

Saint Petersburg

vaartjuh@win.rniito.ruЛивенцовВ. Н.LiventsovV. N.

Кочиш Андрей Александрович,

г. Санкт-Петербург

Vitaly N. Liventsov, M.D.,

Saint Petersburg

vaartjuh@win.rniito.ruКочишА. А.KochishA. A.

Andrei A. Kochish, M.D.,

Saint Petersburg

aakochish@rniito.ruФедеральное государственное бюджетное учреждение «Национальный медицинский исследовательский центр травматологии и ортопедии имени Р.Р. Вредена» Министерства здравоохранения Российской ФедерацииРоссияVreden National Medical Research Center of Traumatology and OrthopedicsRussian Federation202128042021272№ 2 (2021)232236Copyright © Афанасьев А.В., Божкова С.А., Артюх В.А., Лабутин Д.В., Ливенцов В.Н., Кочиш А.А., 20212021Афанасьев А.В., Божкова С.А., Артюх В.А., Лабутин Д.В., Ливенцов В.Н., Кочиш А.А.Afanasyev A.V., Bozhkova S.A., Artyukh V.A., Labutin D.V., Liventsov V.N., Kochish A.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.ilizarov-journal.com/jour/article/view/2625Введение

Введение. В работе представлен сравнительный анализ результатов одноэтапного лечения хронического остеомиелита длинных трубчатых костей с заполнением полостного дефекта сульфатом кальция с тобрамицином и β-3 кальций фосфатом с гидроксиапатитом, импрегнированным антибиотиками.

Материалы и методы

Материалы и методы. В ретроспективную группу (группа 1) включили 34 пациента, у которых применялся кальций сульфат с тобрамицином (Osteoset T). В проспективную группу (группа 2) были включены 25 пациентов, у которых применялся β-3 кальций фосфат с гидроксиапатитом (ReproBone), дополнительно импрегнированным антибиотиком.

Результаты и обсуждение

Результаты и обсуждение. Значимых различий между группами пациентов по полу, возрасту, типу остеомиелита и длительности заболевания не установлено. В группах сравнения продолжительность операции, объем интраоперационной кровопотери и объем сформированного в ходе санации полостного костного дефекта различались незначительно. Уровень СРБ при поступлении между группами значимо не различался, однако перед выпиской из стационара у пациентов группы 2 данный показатель был значимо ниже (p = 0,02), чем в группе 1. При сроке наблюдения более 2,5 лет рецидивы инфекции развились у 12 пациентов (35 %) в группе 1 и у 4 пациентов (16 %) в группе 2. Установлено, что риск рецидива при замещении дефектов официнальным биокомпозитным материалом с тобрамицином был в 2,2 раза больше, чем при использовании β-3 кальций фосфата с гидроксиапатитом (ОР 2,206 с ДИ 0,806-6,038), импрегнированным дополнительным антибиотиком, выбранным на основании дооперационных результатов микробиологического исследования.

Заключение

Заключение. Для лечения хронического остеомиелита длинных трубчатых костей с наличием полостного костного дефекта предпочтение следует отдавать комбинированным биокомпозитным материалам на основе β-3 кальций фосфата с гидроксиапатитом, импрегнированным антибиотиком широкого спектра, активного в отношении метициллин-резистентных штаммов стафилококков, в сравнении с материалом на основе кальций сульфата с тобрамицином. 

Introduction

Introduction. The paper presents a comparative analysis of one-stage treatment of chronic osteomyelitis using tobramycin-impregnated calcium sulfate and β-tricalcium phosphate mixed with antibiotics impregnated hydroxyapatite to fill in the cavitary defect of long bones.

Material and methods

Material and methods. The retrospective group (group 1, n = 34) was treated with tobramycin-impregnated calcium sulfate (Osteoset T), and the prospective group (group 2, n = 25) received β-tricalcium phosphate mixed with antibiotics impregnated hydroxyapatite (ReproBone).

Results and discussion

Results and discussion. There were no significant differences between the groups of patients by gender, age, type of osteomyelitis and duration of the disease. The differences in the operating time, intraoperative blood loss and the size of the cavitary bone defect post debridement were not significant between the groups. There were no significant differences in preoperative level of CRP between the groups, with CRP being higher (p = 0.02) in group 1 than in group 2, prior to the discharge from the hospital. Recurrence was seen in 35 % (n = 12) of group 1 and in 16 % (n = 4) of group 2 at a 21/2-year follow-up. The risk of recurrence was found to be 2.2 times greater with use of commercially available biocomposite loaded with tobramycin that that with β-tricalcium phosphate mixed with hydroxyapatite (HR 2.206; CI 0.806-6.038) impregnated with antibiotics administered with preoperative microbiological findings.

Conclusion

Conclusion. Combined β-tricalcium phosphate based biocomposites mixed with hydroxyapatite impregnated with broad-spectrum antibiotics showed greater efficacy for methicillin-resistant staphylococcus aureus in the treatment of chronic osteomyelitis filling cavitary bone defect of long bones as comp ared to tobramycin-impregnated calcium sulfate.

остеомиелитостеозамещающий материалполостной костный дефектosteomyelitisbone replacement materialcavitary bone defectReferencesOsteomyelitis and the role of biofilms in chronic infection / R.A. Brady, J.G. Leid, J.H. Calhoun, J.W. Costerton, M.E. Shirtliff // FRMS Immunol. Med. Microbiol. 2008. Vol. 52, No 1. P. 13-22. DOI: 10.1111/j.1574-695X.2007.00357.xBrady R.A., Leid J.G., Calhoun J.H., Costerton J.W., Shirtliff M.E. Osteomyelitis and the role of biofilms in chronic infection. FRMS Immunol. Med. Microbiol., 2008, vol. 52, no. 1, pp. 13-22. DOI: 10.1111/j.1574-695X.2007.00357.xConterno L.O., da Silva Filho C.R. Antibiotics for treating chronic osteomyelitis in adults // Cochrane Database Syst. Rev. 2009. No 3. P. CD004439. DOI: 10.1002/14651858.CD004439.pub2Conterno L.O., da Silva Filho C.R. Antibiotics for treating chronic osteomyelitis in adults. Cochrane Database Syst. Rev., 2009, no. 3, pp. CD004439. DOI: 10.1002/14651858.CD004439.pub2Clinical Characteristics and Treatment of Extremity Chronic Osteomyelitis in Southern China: A retrospective analysis of 394 consecutive patients / N. Jiang, Y.F. Ma, Y. Jiang, X.Q. Zhao, G.P. Xie, Y.J. Hu, C.H. Qin, B. Yu // Medicine (Baltimore). 2015. Vol. 94, No 42. P. e1874. DOI: 10.1097/MD.0000000000001874Jiang N., Ma Y.F., Jiang Y., Zhao X.Q., Xie G.P., Hu Y.J., Qin C.H., Yu B. Clinical Characteristics and Treatment of Extremity Chronic Osteomyelitis in Southern China: A retrospective analysis of 394 consecutive patients. Medicine (Baltimore), 2015, vol. 94, no. 42, pp. e1874. DOI: 10.1097/MD.0000000000001874Long-term results of multiple-stage treatment for posttraumatic osteomyelitis of the tibia / S.A.F. Tulner, G.R. Schaap, S.D. Strackee, P.P. Besselaar, J.S.K. Luitse, R.K. Marti // J. Trauma Inj. Infect. Crit. Care. 2004 . Vol. 56, No 3. P. 633-642.Tulner S.A.F., Schaap G.R., Strackee S.D., Besselaar P.P., Luitse J.S.K., Marti R.K. Long-term results of multiple-stage treatment for posttraumatic osteomyelitis of the tibia. J. Trauma Inj. Infect. Crit. Care, 2004, vol. 56, no. 3, pp. 633-642.Complicationsfollowing autologous bone graft harvesting fromthe iliac crest and using theRIA:Asystematic review /R. Dimitriou, G.I. Mataliotakis, A.G. Angoules, N.K. Kanakaris, P.V. Giannoudis // Injury. 2011. Vol. 42, No Suppl. 2. P. S3-S15. DOI: 10.1016/j.injury.2011.06.015Dimitriou R., Mataliotakis G.I., Angoules A.G., Kanakaris N.K., Giannoudis P.V. Complications following autologous bone graft harvesting from the iliac crest and using the RIA: A systematic review. Injury, 2011, vol. 42, no. Suppl. 2, pp. S3-S15. DOI: 10.1016/j.injury.2011.06.015In vitro and in vivo release of ciprofloxacin from osteoconductive bone defect filler / T.J. Mäkinen, M. Veiranto, P. Lankinen, N. Moritz, J. Jalava, P. Törmälä, H.T. Aro // J. Antimicrob. Chemother. 2005. Vol. 56, No 6. P. 1063-1068. DOI: 10.1093/jac/dki366Mäkinen T.J., Veiranto M., Lankinen P., Moritz N., Jalava J., Törmälä P., Aro H.T. In vitro and in vivo release of ciprofloxacin from osteoconductive bone defect filler. J. Antimicrob. Chemother., 2005, vol. 56, no. 6, pp. 1063-1068. DOI: 10.1093/jac/dki366Bone substitutes: a review of their characteristics, clinical use, and perspectives for large bone defects management / G. Fernandez de Grado, L. Keller, Y. Idoux-Gillet, Q. Wagner, A.M. Musset, N. Benkirane-Jessel, F. Bornert, D. Offner // J. Tissue Eng. 2018. Vol. 9. P. 2041731418776819. DOI: 10.1177/2041731418776819Fernandez de Grado G., Keller L., Idoux-Gillet Y., Wagner Q., Musset A.M., Benkirane-Jessel N., Bornert F., Offner D. Bone substitutes: a review of their characteristics, clinical use, and perspectives for large bone defects management. J. Tissue Eng., 2018, vol. 9, pp. 2041731418776819. DOI: 10.1177/2041731418776819McLaren A.C. Alternative materials to acrylic bone cement for delivery of depot antibiotics in orthopaedic infections // Clin. Orthop. Relat. Res. 2004. No 427. P. 101-106. DOI: 10.1097/01.blo.0000143554.56897.26McLaren A.C. Alternative materials to acrylic bone cement for delivery of depot antibiotics in orthopaedic infections. Clin. Orthop. Relat. Res., 2004, no. 427, pp. 101-106. DOI: 10.1097/01.blo.0000143554.56897.26Привольнев В.В., Родин А.В., Каракулина Е.В. Местное применение антибиотиков в лечении инфекций костной ткани // Клиническая микробиология и антимикробная химиотерапия. 2012. № 2. С. 118-131.Privolnev V.V., Rodin A.V., Karakulina E.V. Mestnoe primenenie antibiotikov v lechenii infektsii kostnoi tkani [Local use of antibiotics in the treatment of bone tissue infections]. Klinicheskaia Mikrobiologiia i Antimikrobnaia Khimioterapiia, 2012, no. 2, pp. 118-131. (in Russian)Osteogenic and antimicrobial nanoparticulate calcium phosphate and poly-(D,L-lactide-co-glycolide) powders for the treatment of osteomyelitis / V. Uskoković, C. Hoover, M. Vukomanović, D.P. Uskoković, T.A. Desai // Mater. Sci. Eng. C. Mater. Biol. Appl. 2013. Vol. 33, No 6. P. 3362-3373. DOI: 10.1016/j.msec.2013.04.023Uskoković V., Hoover C., Vukomanović M., Uskoković D.P., Desai T.A. Osteogenic and antimicrobial nanoparticulate calcium phosphate and poly- (D,L-lactide-co-glycolide) powders for the treatment of osteomyelitis. Mater. Sci. Eng. C. Mater. Biol. Appl., 2013, vol. 33, no. 6, pp. 3362-3373. DOI: 10.1016/j.msec.2013.04.023Adjuvant treatment of chronic osteomyelitis of the tibia following exogenous trauma using OSTEOSET(®)-T: a review of 21 patients in a regional trauma centre / G. Humm, S. Noor, P. Bridgeman, M. David, D. Bose // Strategies Trauma Limb Reconstr. 2014. Vol. 9, No 3. P. 157-161. DOI: 10.1007/s11751-014-0206-yHumm G., Noor S., Bridgeman P., David M., Bose D. Adjuvant treatment of chronic osteomyelitis of the tibia following exogenous trauma using OSTEOSET(®)-T: a review of 21 patients in a regional trauma centre. Strategies Trauma Limb Reconstr., 2014, vol. 9, no. 3, pp. 157-161. DOI: 10.1007/s11751-014-0206-yРезультаты применения фосфомицина для импрегнации остеозамещающих материалов при лечении хронического остеомиелита / В.А. Конев, С.А. Божкова, Г.И. Нетылько, А.В. Афанасьев, В.П. Румакин, Е.М. Полякова, А.Н. Рукина, Д.Г. Парфеев // Травматология и ортопедия России. 2016. Т. 22, № 2. C. 43-56.Konev V.A., Bozhkova S.A., Netylko G.I., Afanasev A.V., Rumakin V.P., Poliakova E.M., Rukina A.N., Parfeev D.G. Rezultaty primeneniia fosfomitsina dlia impregnatsii osteozameshchaiushchikh materialov pri lechenii khronicheskogo osteomielita [The results of phosphomycinum using for impregnation of bone substitute materials during chronic osteomyelitis treatment]. Travmatologiia i Ortopediia Rossii, 2016, vol. 22, no. 2, pp. 43-56. (in Russian)Adult osteomyelitis: debridement versus debridement plus Osteoset T pellets / W. Chang, M. Colangeli, S. Colangeli, C. Di Bella, E. Gozzi, D. Donati // Acta Orthop. Belg. 2007. Vol. 73, No 2. P. 238-243.Chang W., Colangeli M., Colangeli S., Di Bella C., Gozzi E., Donati D. Adult osteomyelitis: debridement versus debridement plus Osteoset T pellets. Acta Orthop. Belg., 2007, vol. 73, no. 2, pp. 238-243.The use of a biodegradable antibiotic-loaded calcium sulphate carrier containing tobramycin for the treatment of chronic osteomyelitis: a series of 195 cases / J.Y. Ferguson, M. Dudareva, N.D. Riley, D. Stubbs, B.L. Atkins, M.A. McNally // Bone Joint J. 2014. Vol. 96-B, No 6. P. 829-836. DOI: 10.1302/0301-620X.96B6.32756Ferguson J.Y., Dudareva M., Riley N.D., Stubbs D., Atkins B.L., McNally M.A. The use of a biodegradable antibiotic-loaded calcium sulphate carrier containing tobramycin for the treatment of chronic osteomyelitis: a series of 195 cases. Bone Joint J., 2014, vol. 96-B, no. 6, pp. 829-836. DOI: 10.1302/0301-620X.96B6.32756Ferguson J., Diefenbeck M., McNally M. Ceramic Biocomposites as Biodegradable Antibiotic Carriers in the Treatment of Bone Infections // J. Bone Jt. Infect. 2017. Vol. 2, No 1. P. 38-51. DOI: 10.7150/jbji.17234Ferguson J., Diefenbeck M., McNally M. Ceramic Biocomposites as Biodegradable Antibiotic Carriers in the Treatment of Bone Infections. J. Bone Jt. Infect., 2017, vol. 2, no. 1, pp. 38-51. DOI: 10.7150/jbji.17234.Beuerlein M.J., McKee M.D. Calcium sulfates: what is the evidence? // J. Orthop. Trauma. 2010. Vol. 24, No Suppl. 1. P. S46-S51. DOI: 10.1097/BOT.0b013e3181cec48eBeuerlein M.J., McKee M.D. Calcium sulfates: what is the evidence? J. Orthop. Trauma, 2010, vol. 24, no. Suppl. 1, pp. S46-S51. DOI: 10.1097/BOT.0b013e3181cec48eGalois L., Mainard D. Bone ingrowth into two porous ceramics with different pore sizes: an experimental study // Acta Orthop. Belg. 2004. Vol. 70, No 6. P. 598-603.Galois L., Mainard D. Bone ingrowth into two porous ceramics with different pore sizes: an experimental study. Acta Orthop. Belg., 2004, vol. 70, no. 6, pp. 598-603.Clinical evaluation of hydroxyapatite and β-tricalcium phosphate composite graft in the treatment ofintrabony periodontal defect: a clinico-radiographic study / R. Bansal, S. Patil, K.K. Chaubey, R.K. Thakur, P. Goyel //J. Indian Soc. Periodontol. 2014. Vol. 18, No 5. P. 610-617. DOI: 10.4103/0972-124X.142455Bansal R., Patil S., Chaubey K.K., Thakur R.K., Goyel P. Clinical evaluation of hydroxyapatite and β-tricalcium phosphate composite graft in the treatment of intrabony periodontal defect: a clinico-radiographic study. J. Indian Soc. Periodontol., 2014, vol. 18, no. 5, pp. 610-617. DOI: 10.4103/0972-124X.142455Клинико-экономическая эффективность использования фосфомицина и ванкомицина для импрегнации спейсеров при хирургическом лечении пациентов с перипротезной инфекцией / С.А. Божкова, А.Р. Касимова, А.М. Борисов, В.А. Артюх, В.Н. Ливенцов // Забайкальский медицинский вестник. 2017. № 2. С. 122-131.Bozhkova S.A., Kasimova A.R., Borisov A.M., Artiukh V.A., Liventsov V.N. Kliniko-ekonomicheskaia effektivnost ispolzovaniia fosfomitsina i vankomitsina dlia impregnatsii speiserov pri khirurgicheskom lechenii patsientov s periproteznoi infektsiei [Clinical-and-economical efficiency of using phosphomycinum and vancomycinum for impregnation of spacers in surgical treatment of patients with periprosthetic infection]. Zabaikalskii Meditsinskii Vestnik, 2017, no. 2, pp. 122-131. (in Russian)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.