Удлинение голени с использованием интрамедуллярного деградируемого имплантата: клинический случай

Введение. Продолжительность дистракционного остеосинтеза остается нерешенной проблемой. Одним из перспективных способов стимулирования репаративной регенерации костной ткани является технология комбинированного остеосинтеза с интрамедуллярным эластичым армированием спицами из титана, покрытыми гидроксиапатитом. Существенным недостатком такого комбинированного дистракционного остеосинтеза является плановое удаление интрамедуллярных спиц через несколько месяцев после демонтажа аппарата Илизарова.

Цель. Продемонстрировать возможность стимуляции репаративной регенерации и сокращения срока дистракционного остеосинтеза за счет интрамедуллярного использования деградируемого имплантата с биоактивным наполнением.

Материалы и методы. Впервые в клинической практике представлен случай оперативного удлинения голени аппаратом Илизарова у пациентки 10 лет, когда для стимуляции репаративной регенерации большеберцовой кости использовали интрамедуллярный деградируемый имплантат из поликапролактона (PCL), насыщенного гидроксиапатитом. Ежемесячный рентгенографический контроль процесса репаративной регенерации костной ткани дополнен компьютерной томографией после демонтажа аппарата Илизарова.

Результаты. Процесс удлинения голени сопровождался выраженным формированием костной «муфты» вокруг имплантата, которая непосредственно была связана с эндостом большеберцовой кости. Плотность костного вещества в костномозговом канале достигала 496,6 HU. Кортикальный слой большеберцовой кости в зоне удлинения увеличился до 4 мм, а по плотности был равен 1288,8 HU.

Обсуждение. Результат удлинения голени в 4 см был достигнут с одновременным исправлением вальгусно-рекурвационной деформации кости при ИО = 15 дн./см, что в два раза короче, чем общепринятый отличный результат дистракционного остеосинтеза по Илизарову.

Заключение. Биодеградируемые импланты из поликапролактона, насыщенного гидроксиапатитом, не уступают титановым спицам, покрытым гидроксиапатитом, по степени остеоиндукции и не требуют повторного хирургического вмешательства для их удаления.

1. Ilizarov GA. The tension-stress effect on the genesis and growth of tissues. Part I. The influence of stability of fixation and soft-tissue preservation. Clin Orthop Relat Res. 1989;(238):249-281.

2. Morcos MW, Al-Jallad H, Hamdy R. Comprehensive Review of Adipose Stem Cells and Their Implication in Distraction Osteogenesis and Bone Regeneration. Biomed Res Int. 2015;2015:842975. doi: 10.1155/2015/842975

3. Hosny GA. Limb lengthening history, evolution, complications and current concepts. J Orthop Traumatol. 2020;21(1):3. doi: 10.1186/s10195-019- 0541-3

4. Fenton C, Henderson D, Samchukov M, et al. Comparative Stiffness Characteristics of Ilizarov- and Hexapod-type External Frame Constructs. Strategies Trauma Limb Reconstr. 2021;16(3):138-143. doi: 10.5005/jp-journals-10080-1539

5. Black SR, Kwon MS, Cherkashin AM, et al. Lengthening in Congenital Femoral Deficiency: A Comparison of Circular External Fixation and a Motorized Intramedullary Nail. J Bone Joint Surg Am. 2015;97(17):1432-40. doi: 10.2106/JBJS.N.00932

6. Sun XT, Easwar TR, Manesh S, et al. Complications and outcome of tibial lengthening using the Ilizarov method with or without a supplementary intramedullary nail: a case-matched comparative study. J Bone Joint Surg Br. 2011;93(6):782-787. doi: 10.1302/0301-620X.93B6.25521

7. Koczewski P, Shadi M. Factors influencing bone regenerate healing in distraction osteogenesis. Ortop Traumatol Rehabil. 2013;15(6):591-599. doi: 10.5604/15093492.1091515

8. Pejin Z. Femoral lengthening in children and adolescents. Orthop Traumatol Surg Res. 2017;103(1S):S143-S149. doi: 10.1016/j.otsr.2016.05.020

9. Hasler CC, Krieg AH. Current concepts of leg lengthening. J Child Orthop. 2012;6(2):89-104. doi: 10.1007/s11832-012-0391-5

10. Popkov D, Lascombes P, Journeau P, Popkov A. Current approaches to flexible intramedullary nailing for bone lengthening in children. J Child Orthop. 2016;10(6):499-509. doi: 10.1007/s11832-016-0781-1

11. Shevtsov VI, Erofeev SA, Gorbach EN, Yemanov AA. Osteogenesis features for leg lengthening using automatic distractors with the rate by 3 mm for 180 times (experimental study). Genij Ortopedii. 2006;(1):10-16. (In Russ.)

12. Popkov A, Foster P, Gubin A, et al. The use of flexible intramedullary nails in limb lengthening. Expert Rev Med Devices. 2017;14(9):741-753. doi: 10.1080/17434440.2017.1367284

13. Popkov DA, Popkov AV, Kononovich NA, et al. Experimental study of progressive tibial lengthening in dogs using the Ilizarov technique. Comparison with and without associated intramedullary K-wires. Orthop Traumatol Surg Res. 2014;100(7):809-814. doi: 10.1016/j.otsr.2014.06.021

14. Standard Specification for Titanium and Titanium Alloy Bars and Billets [Electronic resource]. doi: 10.1520/B0348_B0348M-21. Available at: https://www.astm.org/b0348_b0348m-21.html. Accessed Sept 28, 2023.

15. Rokkanen PU, Böstman O, Hirvensalo E, et al. Bioabsorbable fixation in orthopaedic surgery and traumatology. Biomaterials. 2000;21(24):2607-13. doi: 10.1016/s0142-9612(00)00128-129

16. Gaiarsa GP, Dos Reis PR, Mattar R Jr, et al. Comparative study between osteosynthesis in conventional and bioabsorbable implants in ankle fractures. Acta Ortop Bras. 2015;23(5):263-267. doi: 10.1590/1413-785220152305121124

17. Kuru T, Mutlu I, Bilge A, et al. Biomechanical Comparison of Headless Compression Screws, Kirschner Wires and Bioabsorbable Pins in Distal Oblique Metatarsal Osteotomy for Correction of Hallux Valgus. J Am Podiatr Med Assoc. 2022:1-21. doi: 10.7547/21-204

18. Popkov AV, Kulbakin DE, Popkov DA, et al. Solution blow spinning of PLLA/hydroxyapatite composite scaffolds for bone tissue engineering. Biomed Mater. 2021;16(5). doi: 10.1088/1748-605X/ac11ca

19. Su Y, Nan G. Treatment of medial humeral epicondyle fractures in children using absorbable self-reinforced polylactide pins. Medicine (Baltimore). 2020;99(17):e19861. doi: 10.1097/MD.0000000000019861

20. Bahraminasab M, Doostmohammadi N, Talebi A, et al. 3D printed polylactic acid/gelatin-nano-hydroxyapatite/platelet-rich plasma scaffold for critical-sized skull defect regeneration. Biomed Eng Online. 2022;21(1):86. doi: 10.1186/s12938-022-01056-w

21. Ghayor C, Bhattacharya I, Guerrero J, et al. 3D-Printed HA-Based Scaffolds for Bone Regeneration: Microporosity, Osteoconduction and Osteoclastic Resorption. Materials (Basel). 2022;15(4):1433. doi: 10.3390/ma15041433

22. Sanders J, Goldstein RY. Open Reduction and Pin Fixation of Pediatric Lateral Humeral Condylar Fractures. JBJS Essent Surg Tech. 2020;10(4):e19.00066. doi: 10.2106/JBJS.ST.19.00066

23. Popkov A, Aranovich A, Antonov A, et al. Lower limb lengthening and deformity correction in polyostotic fibrous dysplasia using external fixation and flexible intramedullary nailing. J Orthop. 2020;21:192-198. doi: 10.1016/j.jor.2020.03.014