Медицинская Техника / Медицинская техника №1, 2024 / с. 39-41

Оценка потребности в биоактивных имплантатах с антимикробными свойствами при лечении пациентов с ортопедической патологией, осложненной инфекцией

А.Л. Шастов, А.М. Ермаков, А.В. Попков, Н.А. Кононович, Е.Н. Горбач, М.В. Стогов

Аннотация

Определена потребность в медицинских изделиях с биоактивными свойствами и антибактериальным эффектом при реконструктивном лечении костной патологии, осложненной гнойной инфекцией. Для этого выполнен анализ историй болезни 216 пациентов с остеомиелитом нижних конечностей, прошедших лечение на базе одного отделения специализированной клиники в 2022 году. Экспертная оценка показала, что у целевой группы пациентов за год можно было бы применить 240 биоактивных материалов и изделий с антибактериальным эффектом. На одного пациента может понадобиться 1,1 имплантат. В РФ ожидаемая потребность таких изделий в год может составлять до 135 тыс. Наиболее востребованными могут являться имплантаты, обладающие высокой эластичностью (мембраны/матрицы/сетки), и механически стабильные объемные ячеистые имплантаты для краевых и полостных дефектов. Выполненный анализ показывает достаточную перспективность их серийного выпуска.

Вернуться к содержанию

Сведения об авторах

Александр Леонидович Шастов, канд. мед. наук, научный сотрудник, ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр травматологии и ортопедии им. акад. Г. А. Илизарова» Министерства здравоохранения Российской Федерации, ст. научный сотрудник, лаборатория перспективных материалов для индустрии и биомедицины, Курганский государственный университет,

Артем Михайлович Ермаков, д-р мед. наук, руководитель, Клиника костно-суставной инфекции (гнойной остеологии), научный сотрудник, научно-клиническая лаборатория Клиники гнойной остеологии,

Арнольд Васильевич Попков, д-р мед. наук, профессор, гл. научный сотрудник, врач травматолог-ортопед высшей категории, лаборатория Клиники нейроортопедии и системных заболеваний,

Наталья Андреевна Кононович, канд. вет. наук, вед. научный сотрудник, экспериментальная лаборатория,

Елена Николаевна Горбач, канд. биол. наук, вед. научный сотрудник, лаборатория морфологии,

Максим Валерьевич Стогов, д-р биол. наук, доцент, руководитель отдела доклинических и лабораторных исследований, ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр травматологии и ортопедии им. акад. Г.А. Илизарова» Министерства здравоохранения Российской Федерации, ведущий научный сотрудник, лаборатория перспективных материалов для индустрии и биомедицины, Курганский государственный университет, г. Курган,

е-mail: alshastov@yandex.ru

Список литературы

1. Вайсман Д.Ш., Сороцкая В.Н., Никитина Е.С. Анализ смертности от болезней костно-мышечной системы по первоначальной и множественным причинам у жителей Тульской области // Научно-практическая ревматология. 2017. Т. 55. № 6. С. 616-620.

2. Сучков Д.И., Павлов А.В., Юнеман О.А., Виноградов А.А., Жеребятьева С.Р., Тимофеев В.Е. Морфологические особенности реапаративного остеогенеза при применении инкубированного коралла с аутокровью в эксперименте // Медицинский вестник Башкортостана. 2018. Т. 13. № 5 (77). С. 43-47.

3. Kremers H.M., Nwojo M.E., Ransom J.E., Wood-Wentz C.M., Melton L.J., Huddleston P.M. Trends in the Epidemiology of Osteomyelitis // The Journal of Bone and Joint Surgery. 2015. № 97. PP. 837-845.

4. Сакович Н.В., Андреев А.А., Микулич Е.В., Остроушко А.П., Звягин В.Г. Современные аспекты этиологии, диагностики и лечения остеомиелита // Вестник экспериментальной и клинической хирургии. 2018. Т. 11. № 1. С. 70-79.

5. Thakore R.V., Greenberg S.E., Shi H., Foxx A.M., Francois E.L., Prablek M.A., Sethi M.K. Surgical site infection in orthopedic trauma: A case-control study evaluating risk factors and cost // Journal of Clinical Orthopaedics and Trauma. 2017. Vol. 6(4). PP. 220-226.

6. Леончук Д.С., Сазонова Н.В., Ширяева Е.В., Клюшин Н.М. Хронический посттравматический остеомиелит плеча: экономические аспекты лечения методом чрескостного остеосинтеза аппаратом Илизарова // Гений ортопедии. 2017. Т. 23. № 1. С. 74-79.

7. Conterno L.O., da Silva Filho C.R. Antibiotics for treating chronic osteomyelitis in adults // Cochrane Database of Systematic Reviews. 2009. Vol. 8 (3). CD004439.

8. Миронов С.П., Цискарашвили А.В., Горбатюк Д.С. Хронический посттравматический остеомиелит как проблема современной травматологии и ортопедии (обзор литературы) // Гений ортопедии. 2019. Т. 25. № 4. С. 610-621.

9. Shahid M., Hussain A., Bridgeman P., Bose D. Clinical outcomes of the Ilizarov method after an infected tibialnon union // Archives of Trauma Research. 2013. Vol. 2 (2). PP. 71-75.

10. Кривенко С.Н., Попов С.В. Особенности металлоостеосинтеза при замещении костных дефектов у больных с травматическим остеомиелитом длинных костей // Вестник неотложной и восстановительной хирургии. 2020. Т. 5. № 2. С. 138-145.

11. Микулич Е.В. Современные принципы лечения хронического остеомиелита // Вестник новых медицинских технологий. 2012. Т. 19. № 2. С. 180-184.

12. Kluin O.S., van der Mei H.C., Busscher H.J., Neut D. Biodegradable vs non-biodegradable antibiotic delivery devices in the treatment of osteomyelitis // Expert Opinion on Drug Delivery. 2013. Vol. 10 (3). PP. 341-351.

13. Винник Ю.С., Шишацкая Е.И., Маркелова Н.М., Шагеев А.А., Хоржевский В.А., Перьянова О.В., Шумилова А.А., Василеня Е.С. Применение биодеградируемых полимеров для замещения костных полостей при хроническом остеомиелите // Вестник экспериментальной и клинической хирургии. 2013. Т. 6. № 1. С. 51-57.

14. Трушин П.В. Применение тонко гранулированного никелида титана в хирургической практике // Медицинский вестник Северного Кавказа. 2019. Vol. 14 (3). PP. 472-475.

15. Van Vugt T.A.G., Walraven J.M.B., Geurts J.A.P., Arts J.J.C. Antibiotic-Loaded Collagen Sponges in Clinical Treatment of Chronic Osteomyelitis: A Systematic Review // Journal of Bone and Joint Surgery. 2018. Vol. 100 (24). PP. 2153-2161.

16. Anand A., Pundir R., Pandian C.S., Saraf S., Gupta H. Cefoperazone sodium impregnated polycaprolactone composite implant for osteomyelitis // Indian Journal of Pharmaceutical Sciences. 2009. Vol. 71 (4). РР. 377-381.

17. Nathan S.S., Guerzon E.R., Bhavanam K., Tan L.H., Zarchi K., Pereira B.P. Collagen membranes for host-implant integration: A pilot clinical study // Journal Orthopedic Surgery (Hong Kong). 2011. Vol. 19 (2). PP. 157-163.

18. Guojin H., Bingchuan L., Yun T., Zhongjun L., Fang Z. Reconstruction of Ipsilateral Femoral and Tibial Bone Defect by 3D Printed Porous Scaffold Without Bone Graft: A Case Report // JBJS Case Connector. 2022. Vol. 12 (1). P. e20.00592.

19. Johnson L.G., Kearney M.M., Allen N.B., Adams S.B. Three- Year Follow-Up of a Traumatic Critical-Sized Tibial Bone Defect Treated with a 3D Printed Titanium Cage: A Case Report // JBJS Case Connector. 2023. Vol. 13 (1). P. e22.

20. Tang K., Day W., Tarpada S., Kahn M.D. Treatment of an infected tibial shaft non-union using a novel 3d-printed titanium mesh cage: A case report // Cureus. 2023. Vol. 15 (1). P. e34212.

21. Pobloth A.-M., Checa S., Razi H., Petersen A., Ja Weaver J.C., Schmidt-Bleek K., Windolf M., Tatai A., Roth C.P., Schaser K-D., Duda G., Schwabe P. Mechanobiologically optimized 3D titanium-mesh scaffolds enhance bone regeneration in critical segmental defects in sheep // Science Translational Medicine. 2018. Vol. 10 (423). P. eaam8828.

22. Gavaskar A.S. A load-sharing nail-cage construct may improve outcome after induced membrane technique for segmental tibial defects // Injury. 2020. Vol. 51 (2). PP. 510-515.

23. Zhang T., Wei Q., Zhou H., Jing Z., Liu X., Zheng Y., Cai H., Wei F., Jiang L., Yu M., Cheng Y., Fan D., Zhou W., Lin X., Leng H., Li J., Li X., Wang C., Tian Y., Liu Z. Three- dimensional-printed individualized porous implants: A new «implant-bone» interface fusion concept for large bone defect treatment // Bioactive Materials. 2021. Vol. 6 (11). PP. 3659-3670.

24. Popkov А.V., Kononovich N.A., Popkov D.A., Chertishchev А.А. A case of the effective application of two elastic nails with bioactive coating for treatment of pseudoarthrosis of the leg bones // Novosti Khirurgii. 2022. Vol. 30 (4). PP. 408-414.

25. Попков А.В., Горбач Е.Н., Кононович Н.А., Твердохлебов С.И., Больбасов Е.Н., Попков Д.А., Горбач Е.С. Использование биодеградируемой матрицы из поликапролактона для заживления костных дефектов (экспериментальное исследование) // Acta Biomedica Scientifica (East Siberian Biomedical Journal). 2022. Т. 7. № 4. С. 201-211.

26. McNally M., Ferguson J., Kugan R., Stubbs D. Ilizarov treatment protocols in the management of infected nonunion of the tibia // Journal of Orthopaedic Trauma. 2017. № 31. PP. 47-54.

27. Mendicino R.W., Bowers C.A., Catanzariti A.R. Antibiotic- coated intramedullary rod // Journal of Foot and Ankle Surgery. 2009. Vol. 48 (2). PP. 104-110.

28. Patil S., Montgomery R. Management of complex tibial and femoral nonunion using the Ilizarov technique, and its cost implications // The Bone & Joint Journal. 2006. Vol. 88 (7). PP. 928-932.

29. Burke N.G., Cassar-Gheiti A.J., Tan J., McHugh G., O’Neil B.J., Noonan M., Moore D. Regenerate bone fracture rate following femoral lengthening in paediatric patients // Journal Child Orthopedic. 2017. Vol. 11 (3). PP. 210-215.

30. Борзунов Д.Ю., Шастов А.Л. «Ишемический» дистракционный регенерат: толкование, определение, проблемы, варианты решения // Травматология и ортопедия России. 2019. Т. 25. № 1. С. 68-76.

31. Liu Y., Yushan M., Liu Z., Liu J., Ma C., Yusufu A. Complications of bone transport technique using the Ilizarov method in the lower extremity: A retrospective analysis of 282 consecutive cases over 10 years // BMC Musculoskelet Disord. 2020. № 21. P. 354.