Способ диагностики параимплантарного воспаления после эндопротезирования крупных суставов

Способ диагностики параимплантарного воспаления после эндопротезирования крупных суставов

Реферат

Изобретение относится к медицине, а именно травматологии и ортопедии, клинической лабораторной диагностике и клинической патофизиологии. Данное техническое решение может быть использовано для оценки клеточного и гуморального звеньев инфекционного процесса, в совокупности характеризующих развитие параимплантарного воспаления и определяющих в послеоперационном периоде различные варианты медикаментозного или хирургического лечения возникшего гнойно-воспалительного осложнения.

Инфекционно-воспалительные осложнения первичного эндопротезирования крупных суставов представляют собой серьезную медицинскую и социальную проблему в связи с растущей частотой встречаемости, сложностями диагностики, длительными сроками лечения и последующей реабилитации, различными функциональными исходами, возможностью инвалидизации и смерти в отдаленном периоде, а также значительными финансовыми затратами, превосходящими стоимость первичной операции (Волокитина Е.А., Зайцева О.П., Вишняков А.А. Локальные интраоперационные и послеоперационные осложнения эндопротезирования тазобедренного сустава. // Гений ортопедии. - 2009. - №3: - С. 71-7).

Известны различные способы диагностики наличия параимплантарного воспаления, заключающиеся в оценке комплекса клинико-лабораторных показателей, включающие в себя внезапно возникающую боль в коленном суставе, ограничение его функции за счет отека окружающих тканей, гиперемию кожных покровов и образование экссудата в глубоких или поверхностных слоях мягких тканей, лейкоцитоз, повышение скорости оседания эритроцитов, положительную реакцию на эстеразу лейкоцитов, рост процентного содержания нейтрофильных гранулоцитов в синовиальной жидкости (Белов Б.С., Макаров С.А., Бялик Е.И. Инфекция протезированного сустава: современное состояние проблемы // Современная ревматология. - 2013. - №4. - С. 4-9).

Однако данные клинико-лабораторные критерии не являются высокочувствительными и специфичными для дифференциальной диагностики асептического и септического воспаления, которое с равной вероятностью может развиваться в послеоперационном периоде при первичном эндопротезировании крупных суставов, что приводит к неадекватной или поздней диагностике параимплантарной инфекции уже на этапе формирования фистулы, связанной с суставом.

Известны также способы диагностики наличия и тяжести инфекционного процесса, развивающегося после первичного эндопротезирования крупных суставов, включающие определение в крови C-реактивного белка и прокальцитонина, а также выделение положительных культур из пунктатов или фрагментов перипротезных тканей, полученных в ходе хирургического вмешательства (Вырва О.Е., Бурлака В.В., Малык Р.В., Озеров К.И. Инфекционные осложнения первичного тотального эндопротезирования тазобедренного и коленного суставов // Ортопедия, травматология и протезирование. - 2011. - №3. - С. 60-67).

Однако данные клинико-лабораторные критерии не отражают степени выраженности локальной воспалительной реакции, а также системного воспалительного ответа организма больных на возникший локус инфекционного процесса.

Наиболее близким аналогом к заявляемому способу диагностики воспалительного процесса является изолированное определение в сыворотке крови иммунологических маркеров состояния гуморального звена системного ответа организма больных при развитии параимплантарного воспаления, а именно циркулирующих иммунных комплексов (ЦИК), фактора некроза опухолей (ФНО), интерлейкина-6 (ИЛ-6) (Дмитриева Л.А., Лебедев В.Ф., Коршунова Е.Ю. Осложнения при эндопротезировании тазобедренного сустава и способы их прогнозирования (обзор литературы) // Бюллетень ВСНЦ СО РАМН. - 2013. - №2 (90). Часть 1. - C. 153-58).

Однако определение данных показателей позволяет оценивать развитие инфекционно-воспалительных осложнений после первичного эндопротезирования крупных суставов только лишь с позиций состояния гуморального звена иммунитета и совершенно не учитывает клеточный ответ организма и индивидуальные для каждого больного возможности адаптационно-приспособительных реакций, определяющих прогресс или регресс параимплантарного воспаления.

Задачей заявляемого изобретения является разработка чувствительного и специфичного способа диагностики параимплантарного воспаления, позволяющего судить о возможностях компенсаторно-приспособительных реакций организма пациентов, развивающихся в ответ на активацию инфекционного процесса, выраженность которых определяет выбор проводимых лечебных мероприятий.

Сущность заявляемого изобретения характеризуется тем, что в способе диагностики параимплантарного воспаления после эндопротезирования крупных суставов производят забор крови; готовят образцы сыворотки крови; осуществляют исследование сыворотки крови с помощью иммуноферментного анализа, при этом определяя количественные значения показателей: клеточного звена параимплантарного воспаления - фактора, ингибирующего миграцию макрофагов (MIF), и белка, стимулирующего макрофаги (MSP), а также гуморального звена параимплантарного воспаления - интерлейкинов 1, 4, 8, 10 (IL1, IL4, IL8, IL10); рассчитывают коэффициент выраженности макрофагальной реакции и коэффициент выраженности гуморального ответа ; оценивают полученные значения коэффициентов; определяют показатель развития параимплантарного воспаления К, равный (К₁+К₂)-2.7, по значению которого судят о возможностях компенсаторно-приспособительных реакций организма пациентов, развивающихся в ответ на активацию инфекционного процесса, и при его отрицательных значениях констатируют регресс патологического процесса, при положительных значениях - прогресс патологического процесса.

Технический результат заявляемого изобретения.

Использование наряду с количественной оценкой параметров наличия и тяжести воспалительного процесса еще и показателей, характеризующих индивидуальные возможности организма больных по противостоянию прогрессированию инфекционно-воспалительного процесса и осуществлению санации очага инфекции, позволяет с высокой степенью достоверности судить о регрессе или прогрессе параимплантарного воспаления, таким образом определяя не только направленность его развития, но и выбор адекватного способа лечения. Это достигается путем использования совокупности чувствительных и специфичных лабораторных критериев диагностики состояния клеточного и гуморального звеньев локальной и/или системной воспалительной реакции.

Такой технический прием, как применение коэффициентов выраженности макрофагальной реакции и гуморального ответа, отражающих соотношение показателей про- и противовоспалительных механизмов параимплантарного воспаления, позволяет повысить объективность оценки направленности его развития.

Способ диагностики параимплантарного воспаления после эндопротезирования крупных суставов осуществляют следующим образом.

Данное диагностическое исследование выполняют больным, у которых в послеоперационном периоде развилось параимплантарное воспаление, сопровождающееся возникновением одного или нескольких клинических признаков, а именно боли, нарушения функции оперированного сустава, гипертермии и гиперемии окружающих имплантат мягких тканей, несостоятельности послеоперационной раны и очагов некрозов в области послеоперационного рубца.

После клинического обследования и подтверждения наличия параимплантарного воспаления в асептических условиях производят взятие крови из периферической вены в вакуумную пробирку объемом 5 мл. С помощью центрифугирования при 2000 об/мин в течение порядка 10 минут получают сыворотку крови. Полученные образцы сыворотки крови тестируют методом твердофазного иммуноферментного анализа. При этом определяют в полученных образцах сыворотки крови количественные значения показателей: клеточного звена параимплантарного воспаления - фактора, ингибирующего миграцию макрофагов (MIF) и белка, стимулирующего макрофаги (MSP), а также гуморального звена параимплантарного воспаления - интерлейкинов 1, 4, 8, 10 (IL1, IL4, IL8, IL10). Рассчитывают коэффициент выраженности макрофагальной реакции К₁ и коэффициент выраженности гуморального ответа К₂ по формулам:

,

.

Все показатели формул измеряются в пг/мл. Затем оценивают полученные значения коэффициентов. Определяют показатель развития параимплантарного воспаления К, равный (К₁+К₂)-2,7. По значению К судят о возможностях компенсаторно-приспособительных реакций организма пациентов, развивающихся в ответ на активацию инфекционного процесса. При отрицательных значениях К констатируют регресс патологического процесса, заключающийся в усилении макрофагальной реакции и гумморального иммунного ответа организма больных, приводящих к санации очага воспаления. При положительных значениях К диагностируют прогресс патологического процесса, заключающийся в увеличении выраженности и распространенности локальной воспалительной реакции в зоне имплантации и системной воспалительной реакции в ответ на возникший очаг инфекции.

Пример

Больной П., 53 лет, поступил в отделение гнойной хирургии через три недели с момента выполнения первичного эндопротезирования по поводу гонартроза III стадии левого коленного сустава с жалобами на боль, припухлость и покраснение в области оперированного сустава, а также ограничение его функции. При клиническом осмотре у больного наблюдали: деформацию левого коленного сустава и ограничение сгибания/разгибания в нем, отек мягких тканей, гиперемию и гипертермию кожных покровов в зоне хирургического вмешательства. При ультразвуковом исследовании прилежащих к области хирургического вмешательства мягких тканей визуализировали единичные мелкие поверхностно расположенные жидкостные образования, при пункции которых была получена неопалесцирующая жидкость, содержащая по результатам лабораторного исследования большое количество нейтрофильных лейкоцитов и белка. На основании данных обследования больного был установлен диагноз: «Состояние после эндопротезирования левого коленного сустава. Поверхностное параимплантарное воспаление».

С целью оценки направленности развития параимплантарного воспаления больному осуществляли взятие крови из периферической вены. Определяли в полученных образцах сыворотки крови методом иммуноферментного анализа количественные значения MIF - 124,37 пг/мл, MSP - 186,72 пг/мл, IL1 - 36,57 пг/мл, IL4 - 236,81 пг/мл, IL8 - 196,34 пг/мл, IL10 - 111,59 пг/мл.

Рассчитали коэффициент выраженности макрофагальной реакции К₁ и коэффициент выраженности гуморального ответа К₂, которые были равны:

,

Определили показатель развития параимплантарного воспаления К, равный (К₁+К₂)-2.7=0,67+0,66-2,7=1,33-2,7=-1,37. Полученный результат свидетельствовал о регрессе патологического процесса. С учетом этого было принято решение о проведении консервативного лечении, состоявшего в назначении больному рациональной антибактериальной терапии и сохранении имплантированной конструкции. Через 4 недели клинических признаков параимплантарного воспаления и нестабильности эндопротеза не отмечали, клинико-лабораторные параметры (скорость оседания эритроцитов, C-реактивный белок, прокальцитонин) свидетельствовали об отсутствии инфекционно-воспалительного процесса.

Пример 2

Больной К., 60 лет, поступил в отделение гнойной хирургии через 3,5 месяца с момента выполнения первичного эндопротезирования по поводу гонартроза III стадии правого коленного сустава с жалобами на боль, припухлость и покраснение в области оперированного сустава, наличие свищевого отверстия и поступления из него небольшого количества гнойного содержимого, расхождение краев послеоперационного рубца, отек мягких тканей, а также ограничение функции сустава. При клиническом осмотре у больного наблюдали: деформацию правого коленного сустава и ограничение сгибания/разгибания в нем, наличие свищевого отверстия и поступление из него небольшого количества гнойного содержимого, диастаз краев послеоперационного рубца, наложение фибрина на поверхности незрелых грануляций, гиперемии и гипертермии кожных покровов в зоне хирургического вмешательства. При ультразвуковом исследовании в межфасциальных пространствах глубоких мышц бедра визуализировали неограниченное скопление жидкости. На основании полученных при обследовании больного данных был установлен диагноз: «Состояние после эндопротезирования правого коленного сустава. Глубокое параимплантарное воспаление, свищевая форма».

С целью оценки направленности развития параимплантарного воспаления больному осуществляли взятие крови из периферической вены. Определяли в полученных образцах сыворотки крови методом иммуноферментного анализа количественные значения MIF - 837,62 пг/мл, MSP - 437,51 пг/мл, IL1 - 86,39 пг/мл, IL4 - 345,86 пг/мл, IL8 - 686,72 пг/мл, IL10 - 109,64 пг/мл.

Рассчитали коэффициент выраженности макрофагальной реакции К₁ и коэффициент выраженности гуморального ответа К₂, которые были равны:

,

Определили показатель развития параимплантарного воспаления К, равный (К₁+К₂)-2.7=1,9+1,7-2,7=3,6-2,7=0,9.

Полученный результат свидетельствовал о прогрессе патологического процесса. С учетом этого было принято решение о проведении хирургического лечения, состоявшего в двухэтапной замене эндопротеза с использованием спэйсера.

Способ диагностики параимплантарного воспаления после эндопротезирования крупных суставов, характеризующийся тем, что производят забор крови; готовят образцы сыворотки крови; осуществляют исследование сыворотки крови с помощью иммуноферментного анализа, при этом определяя количественные значения показателей: клеточного звена параимплантарного воспаления - фактора, ингибирующего миграцию макрофагов (MIF), и белка, стимулирующего макрофаги (MSP), а также гуморального звена параимплантарного воспаления - интерлейкинов 1, 4, 8, 10 (IL1, IL4, IL8, IL10); рассчитывают коэффициент выраженности макрофагальной реакции и коэффициент выраженности гуморального ответа ; оценивают полученные значения коэффициентов; определяют показатель развития параимплантарного воспаления К, равный (К₁+К₂)-2.7, по значению которого судят о возможностях компенсаторно-приспособительных реакций организма пациентов, развивающихся в ответ на активацию инфекционного процесса, и при его отрицательных значениях констатируют регресс патологического процесса, при положительных значениях - прогресс патологического процесса.