Арчил Важаевич Цискарашвили – кандидат медицинских наук, врач-травматолог-ортопед, заведующий отделением
Москва
Archil V. Tsiskarashvili – Candidate of Medical Sciences, Traumatologist-Orthopedist, Head of Department
Moscow
Регина Энверпашаевна Меликова – врач травматолог-ортопед
Москва
Regina E. Melikova – traumatologist-orthopedist
Moscow
Алексей Вадимович Волков – доктор медицинских наук, врач-патологоанатом
Москва
Alexey V. Volkov – Doctor of Medical Sciences
Moscow
Ольга Сергеевна Зайцева – младший научный сотрудник
Москва
Olga S. Zaytseva – junior researcher
Moscow
Тамара Яковлевна Пхакадзе – доктор медицинских наук, врач-микробиолог
Москва
Tamara Ya. Pkhakadze – Doctor of Medical Sciences, microbiologist
Moscow
Александр Анатольевич Артюхов – доктор химических наук, профессор, инженер-технолог, профессор кафедры
Москва
Alexander A. Artyukhov – Doctor of Chemical Sciences, Professor, Process Engineer, Professor of the Department
Moscow
Наталья Вячеславовна Сокорова – кандидат химических наук, ведущий научный сотрудник
Москва
Natalia V. Sokorova – Candidate of Chemical Sciences, Leading Researcher
Moscow
Введение. Полиметилметакрилат (ПММА) является распространенной депо-системой при лечении хронического остеомиелита. Однако множество существующих недостатков не позволяет считать его идеальной.
Цель. В условиях in vivo изучить эффективность купирования хронического остеомиелита большеберцовой кости на модели кроликов полимерным гидрогелем, содержащим антибиотик, и сравнить с ПММА.
Материалы и методы. Исследование выполнено на голени 25 половозрелых кроликов породы Шиншилла. Была создана модель хронического остеомиелита большеберцовой кости. Инфекционным агентом выбран метициллинчувствительный штамм Staphylococcus aureus (MSSA), высокоактивный в отношении цефазолина. Через 21 день после клинико-лабораторного, рентгенологического имикробиологического подтверждения диагноза приступали к хирургической санации, методика для всех животных была одинаковой. Опытной группе (n = 11) имплантировали полимерный гидрогель, сравнительной (n = 11) – ПММА, контрольной (n = 3) – имплантация не производилась. В послеоперационном периоде проводили мониторинг локального статуса, веса и температуры тела животных, микробиологическое и рентгенологическое исследование. Животных выводили поэтапно. Биоптаты направляли на бактериологическое и гистоморфометрическое исследование. Статистическое сравнение групп выполнено при помощи критериев Манна – Уитни, Краскелла – Уоллиса и Тьюки, для контрольной группы использовали описательную статистику.
Результаты. В опытной группе во всех случаях послеоперационные раны зажили своевременно, уровни WBC и СРБ значимо (p = 0,040) снизились с 14 и 21 суток соответственно. Микробиологически роста микрофлоры из отделяемого раны и биоптатов не выявлено, рентгенологически прогрессирование хронического остеомиелита не наблюдалось, гистоморфометрически отмечено достоверное (p = 0,002) эффективное купирование воспалительного процесса. В случае сравнительной группы с 7-х послеоперационных суток потребовалась системная антибиотикотерапия. Уровни маркеров воспаления снижались менее эффективно, чем в опытной группе. MSSA верифицировался из отделяемого раны и биоптатов почти на каждом контрольном сроке. Рентгенологически и гистоморфометрически (p = 0,001) в среднем наблюдалась картина обострения остеомиелита. В контрольной группе системная терапия не дала положительной динамики.
Обсуждение. Сравнительный анализ показал, что гидрогель в отличие от ПММА достоверно купирует хронический остеомиелит без дополнительной вспомогательной системной антибиотикотерапии и не вызывает материал-ассоциированную резорбцию костной ткани. При этом клинико-лабораторная картина полностью соответствует данным микробиологии, рентгенологии и гистоморфометрии.
Заключение. Гидрогель, импрегнированный антибиотиком, достоверно и эффективно купирует хронический остеомиелит по сравнению с ПММА.
Introduction Polymethyl methacrylate (PMMA) is a common depot system in the treatment of chronic osteomyelitis. However, a lot of its shortcomings do not allow us to consider it ideal.
Purpose of the work was to study in vivo the effectiveness of a polymer hydrogel containing an antibiotic for chronic osteomyelitis of the tibia in a rabbit model and compare it with PMMA.
Materials and methods The study was performed on the lower leg of 25 mature Chinchilla rabbits. A model of chronic osteomyelitis of the tibia was created. A methicillin-sensitive strain of Staphylococcus aureus (MSSA), highly active against cefazolin, was chosen as an infectious agent. Surgical debridement started 21 days after the clinical, laboratory, radiological and microbiological confirmation of the diagnosis, the technique for all animals was the same. The experimental group (n = 11) was treated by implantation of a polymer hydrogel, the comparison group (n = 11) with PMMA, and the control group (n = 3) had no implanted substance. In the postoperative period, monitoring of the local status, weight and body temperature of the animals, microbiological and radiological studies were carried out. Animals were taken out of the experiment by stages. Biopsies were sent for bacteriological and histomorphometric studies. Statistical comparison of the groups was performed using the Mann ‑ Whitney, Kruskell ‑ Wallis and Tukey criteria, descriptive statistics were used for the control group.
Results In the experimental group, in all cases, postoperative wounds healed in a timely manner, the levels of WBC and CRP significantly (p = 0.040) decreased from 14 and 21 days, respectively. Microbiologically, the growth of microflora from the wound discharge and biopsy specimens was not detected; radiographic progression of chronic osteomyelitis was not observed; histomorphometry revealed a significant (p = 0.002) effective relief of the inflammatory process. In the comparison group, systemic antibiotic therapy was required from postoperative day 7. Levels of inflammatory markers decreased less effectively than in the experimental group. MSSA was verified from wound discharge and biopsy specimens at almost every follow-up time-point. X-rays and histomorphometry (p = 0.001), on average, detected exacerbation of osteomyelitis. In the control group, systemic therapy did not give positive dynamics.
Discussion A comparative analysis showed that the hydrogel impregnated with an antibacterial agent, unlike PMMA, reliably arrests chronic osteomyelitis without auxiliary systemic antibiotic therapy and does not cause material-associated bone resorption. The clinical and laboratory picture is fully consistent with the data of microbiology, radiology and histomorphometry.
Conclusion Hydrogel impregnated with an antibiotic reliably and effectively stops chronic osteomyelitis compared to PMMA.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.