Способ прогнозирования нестабильности эндопротеза сустава
Эндопротез Дегенеративно-дистрофические заболевания Иммунология
Изобретение относится к области медицины, а именно к травматологии, ортопедии и иммунологии, и может быть использовано для прогнозирования развития нестабильности компонентов эндопротеза у пациентов с дегенеративно-дистрофическими заболеваниями крупных суставов при их замене на искусственный. Изобретение обеспечивает упрощение технологии прогнозирования и сокращение кратности лабораторного исследования. Сущность способа заключается в следующем: проводится исследование крови пациента в динамике, а именно взятие крови осуществляется двукратно, на 5-7 день после и через 6 месяцев после операции, при этом определяют фермент семейства цинк- и кальцийзависимых эндопептидаз, воздействующих на метаболизм компонентов экстрацеллюлярного матрикса: матриксная металлопротеиназа-3 (ММП-3). Если в послеоперационном периоде через 6 месяцев по сравнению с седьмым послеоперационным днем уровень ММП-3 возрастает более чем в 2 раза, то диагностируют выраженное преобладание процессов деградации коллагена и резорбции кости и прогнозируют высокий риск развития нестабильности эндопротеза. 2 пр.


Изобретение относится к области медицины, а именно к травматологии, ортопедии и иммунологии, и может быть использовано для прогнозирования развития нестабильности компонентов протеза у пациентов с дегенеративно-дистрофическими заболеваниями крупных суставов при эндопротезировании.

По данным литературы, в резорбируемой костной ткани активно эскпрессируется фермент стромелизин 1 типа (именуемый также как матриксная металлопротеиназа-3 (ММП-3)) со способностью разрушать протеогликан, фибронектин, ламинин, казеин и неспиральную область коллагена (Bord S, Horner A, Hembry RM, Compston JE. Stromelysin-1 (MMP-3) and stromelysin-2 (MMP-10) expression in developing human bone: potential roles in skeletal development. Bone. 1998 Jul;23(1):7-12. doi: 10.1016/s8756-3282(98)00064-7. PMID: 9662124). Также изучена роль в ремоделировании коллагена в послеоперационном периоде и участие в этом ММП-3 (Said S, Mohd H, Sander L, Rönkä H, Sorsa T, Kinane DF. GCF levels of MMP-3 and MMP-8 following placement of bioresorbable membranes. J Clin Periodontol. 1999 Nov;26(11):757-63. doi: 10.1034/j.1600-051x.1999.t01-9-261101.x. PMID: 10589813).

Известен способ прогнозирования развития нестабильности эндопротеза после тотального эндопротезирования по поводу остеоартроза тазобедренного сустава (Патент RU № 2398516 С1, МПК A61B 10/00, G01N 33/50 - 10.09.2010 Бюл. № 25). Для прогнозирования развития нестабильности эндопротеза после тотального эндопротезирования по поводу остеоартроза тазобедренного сустава исследуют сыворотку крови пациента. Определяют уровень первичных, вторичных и конечных изопропанолрастворимых продуктов перекисного окисления липидов (ИРПП, ИРВП, ИРКП) и аскорбатиндуцированного перекисного окисления липидов (АОА-1, АОА-2). Уровни ИРПП, ИРВП и ИРКП исследуют в сроки на 10-14 сутки после операции, а также через три и более месяцев после операции. Уровни АОА-1 и АОА-2 исследуют лишь на 10-14 сутки после операции. По уровню первичных, вторичных и конечных изопропанолрастворимых продуктов перекисного окисления липидов и аскорбатиндуцированного перекисного окисления липидов по отношению к норме на 10-14 сутки после операции, а также через 3 и более месяцев после операции прогнозируют развитие нестабильности эндопротеза после замены тазобедренного сустава.

Существенным недостатком способа является необходимость проведения кратного исследования крови у пациентов до операции, на 10-14 сутки, через 3 и более месяцев после эндопротезирования для определения динамической зависимости изменения этих показателей. Это требует достаточно длительного очного наблюдения за пациентом для получения информации о прогнозе результатов эндопротезирования. Кроме того, известный способ является способом краткосрочного прогнозирования и не эффективен для долгосрочного прогноза развития нестабильности эндопротеза.

Наиболее близким к заявленному техническому решению является способ прогнозирования результатов эндопротезирования тазобедренного сустава (Патент RU № 2373539 С1, МПК G01N 33/53 - 20.11.2009 Бюл. № 32). Для осуществления способа берут кровь пациента до и через 1,5 месяца после операции, определяют биохимические маркеры резорбции и формирования кости (Cross-Laps). Если в послеоперационном периоде по сравнению с дооперационным уровень Cross-Laps возрастает не менее чем в два раза, а уровень остеокальцина возрастает не более чем в полтора раза, то диагностируют выраженное преобладание процессов резорбции, не компенсируемое усилением костеобразования, и прогнозируют высокий риск развития асептической нестабильности эндопротеза.

Недостатками данного технического решения являются:

Определение маркеров резорбции (Cross-Laps) как стрессовое ремоделирование костной ткани при реагировании на компоненты эндопротеза низкоинформативно и недостаточно специфично, поскольку существует большое количество причин нарушения метаболизма костной ткани. К таковым можно отнести генетические, гормональные (в том числе при менопаузе уровень маркеров резорбции увеличивается в сыворотке почти в два раза), особенности питания, физической активности, наличие интенсивность механической нагрузки на кость и т.п.

Задачей заявляемого изобретения является создание способа прогнозирования нестабильности элементов эндопротеза после замены сустава за счет более специфического определения индивидуальной иммунологической реактивности организма к различного рода повреждающим факторам.

Техническим результатом заявленного изобретения является упрощение технологии прогнозирования и сокращение кратности лабораторного исследования.

Технический результат заявленного изобретения достигается за счет того, что проводится исследование крови пациента в динамике, а именно взятие крови осуществляется двукратно, на 5-7 день после вмешательства (поскольку в этот период минимизируется послеоперационный болевой синдром и нормализуются биохимические показатели крови) и через 6 месяцев после операции. При этом определяют фермент семейства цинк- и кальцийзависимых эндопептидаз, воздействующих на метаболизм компонентов экстрацеллюлярного матрикса: матриксная металлопротеиназа - 3 (ММП-3). Если в послеоперационном периоде через 6 месяцев по сравнению с седьмым послеоперационным днем уровень ММП-3 возрастает более чем в 2 раза, то диагностируют выраженное преобладание процессов деградации коллагена и резорбции кости и прогнозируют высокий риск развития нестабильности эндопротеза.

Преимуществом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, является упрощение технологии и повышение точности прогнозирования результатов эндопротезирования. Для осуществления способа достаточно определить только один показатель деградации коллагена и резорбции костной ткани методом иммунно-ферментного анализа (ИФА). Использование в качестве исследуемого показателя маркера метаболизма костной ткани позволяет упростить технологию, сократить кратность лабораторного исследования и имеет долгосрочную перспективу в оценке прогноза нестабильности компонентов эндопротеза.

Осуществление изобретения

На стационарном этапе после проведения эндопротезирования крупного сустава по поводу остеоартроза пациента обследуют по общепринятой схеме, включающей клинико-рентгенологическую и лабораторную диагностику. На 5-7-ой день после операции натощак у больного берут кровь для исследования маркера деградации коллагена и резорбции костной ткани методом иммуноферментного анализа. В качестве маркера деградации коллагена и резорбции костной ткани определяют фермент семейства цинк- и кальцийзависимых эндопептидаз, воздействующих на В метаболизм компонентов экстрацеллюлярного матрикса: матриксная металлопротеиназа - 3 (ММП-3).

Производят забор венозной крови в количестве 5 мл. Кровь центрифугируют 3000 об/мин в течении 5 минут, выделяют сыворотку в отдельную пробирку. Определяют концентрацию ММП-3 в сыворотке.

Через 6 месяцев после выполнения тотального эндопротезирования утром натощак берут кровь для определения маркера деградации коллагена и резорбции костной ткани. Вновь определяют концентрацию ММП-3 в сыворотке. Производят сравнение показателей анализа и если на шестом месяце по сравнению с седьмым послеоперационным днем уровень ММП-3 возрастает более чем в 2 раза, то диагностируют выраженное преобладание процессов деградации коллагена и резорбции кости, и прогнозируют высокий риск развития нестабильности эндопротеза.

Основанием для установления диагностически значимых пределов уровня ММП-3 в крови явились результаты обследования 120 пациентов с артрозом крупных суставов, которым было выполнено тотальное эндопротезирование и 40 практически здоровых лиц (группа сравнения).

Способ поясняется конкретными клиническими примерами.

Пример 1.

Пациент А-на Е.С., 1952 г.р.. Диагноз: левосторонний гонартроз III-IV степени, с выраженным болевым синдромом, ограничением движений, больше слева. Госпитализирована на плановое хирургическое лечение. Выполнено тотальное эндопротезирование левого коленного сустава. Послеоперационное течение гладкое, рана заживает первично. Состояние пациента при выписке: удовлетворительное, грубых сосудистых, неврологических нарушений в нижних конечностях нет. Рана заживает первичным натяжением, отеков и признаков воспаления нет. В день выписки (5-ые сутки после операции) натощак осуществлялся забор крови 5 мл венозной крови. Кровь центрифугировали 3000 об/мин в течении 5 минут, выделили сыворотку в отдельную пробирку. Определили концентрацию ММП-3 методом ИФА в сыворотке. Уровень ММП-3 составил 3933 пг/мл. Через 6 месяцев после операции пациент явилась на контрольный осмотр. Жалоб не предъявляет. Рентгенограмма коленного сустава: слева - состояние после тотального эндопротезирования коленного сустава, положение компонентов эндопротеза удовлетворительное. Осуществлен забор крови и методом ИФА определена концентрация ММП-3. Уровень ММП-3 составил 8721 пг/мл. Разница в показателях привыписке из стационара и через 6 месяцев ММП-3 составила 2,21 раза (4488 пг/мл). Было сделано предположение о возможном неудовлетворительном результате тотального эндопротезирования тазобедренного сустава по причине асептической нестабильности эндопротеза, что и подтвердилось в дальнейшем. Через два года после операции пациентка вновь поступила с жалобами на боль и ограничение движений в левом коленном суставе. Выполнена ревизия сустава, ревизионное эндопротезирование. Интраоперационно подтверждена нестабильность компонента.

Пример 2.

Пациент М-ев А.С., 1955 г.р. Диагноз: Левосторонний коксартроз III степени, с выраженным болевым синдромом, ограничением движений. Госпитализирован на плановое хирургическое лечение. Выполнено тотальное эндопротезирование левого тазобедренного сустава. Послеоперационное течение гладкое, рана заживает первично. Состояние больного при выписке: удовлетворительное, грубых сосудистых, неврологических нарушений в нижних конечностях нет. Рана заживает первичным натяжением, отеков и признаков воспаления нет. В день выписки (7-ые сутки после операции) натощак осуществлялся забор крови 5 мл венозной крови. Кровь центрифугировали 3000 об/мин в течении 5 минут, выделили сыворотку в отдельную пробирку. Методом ИФА определили концентрацию ММП-3 в сыворотке: уровень ММП-3 составил 5286 пг/мл. Через 6 месяцев после операции пациент явился на контрольный осмотр. Жалоб не предъявляет. Рентгенограмма тазобедренного сустава слева - состояние после тотального эндопротезирования, положение компонентов эндопротеза удовлетворительное. Осуществлен забор крови и определена методом ИФА концентрация ММП-3. Уровень ММП-3 составил 6452 пг/мл. Разница в показателях ММП-3 при выписке из стационара и через 6 месяцев составила 1166, т.е. 1,22. Прогноз - риска асептического расшатывания эндопротеза нет. На контрольных осмотрах через год, а затем через два года: жалоб не предъявляет, походка правильная, движения в полном объеме, на рентгенограммах признаков нестабильности нет.

Предлагаемый способ позволяет повысить точность прогноза развития нестабильности протеза за счет более специфического определения индивидуальной иммунологической реактивности организма к различного рода повреждающим факторам, упростить технологию прогнозирования и сократить кратность лабораторного исследования.
Эндокринология
Фарида
Валеева
Вадутовна
Заведующий кафедрой
Доктор медицинских наук
Профессор
-
-
РОССИЯ
Алексей
Созинов
Станиславович
Ректор
РОССИЯ
76.29.37
Эндокринология медицинская. Расстройства питания и нарушения обмена веществ
03.02.IA
ENDOCRINOLOGY & METABOLISM
Фарида
Валеева
Вадутовна
РОССИЯ
ФГБОУ ВО КАЗАНСКИЙ ГМУ МИНЗДРАВА РОССИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "КАЗАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ" МИНИСТЕРСТВА ЗДРАВООХРАНЕНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
1021602848189
АЛЕКСЕЙ
СОЗИНОВ
СТАНИСЛАВОВИЧ
Организация
Министерство здравоохранения Российской Федерации
Федеральные государственные бюджетные учреждения