Корзина
59 отзывов
Интернет-магазин стоматологических материалов
+380992762706
+380992762706
+380992762706
+380967332843

История остеопластики в ортопедии и травматологии

История остеопластики в ортопедии и травматологии
Остеопластика — замена костной ткани природным или синтетическим материалом — широко применяется в стоматологии и челюстно-лицевой хирургии, пластической, спинальной, ортопедической хирургии, травматологии, спортивной медицине.

01.08.18

Остеопластика — замена костной ткани природным или синтетическим материалом — широко применяется в стоматологии и челюстно-лицевой хирургии, пластической, спинальной, ортопедической хирургии, травматологии, спортивной медицине.

 

Глобальный рынок костных трансплантатов и заменителей кости в 2015 превысил $2,44 миллиарда, а к 2022 году достигнет $3,4 миллиарда. Только в Соединенных Штатах ежегодно выполняется порядка 1 миллиона остеопластик, и это число растет на 13-15% в год.

 

Старение населения и неуклонный рост ортопедической заболеваемости увеличивает потребности медицины в костных материалах, стимулирует разработку новых биосовместимых веществ, ростовых факторов и технологий имплантации.

 

Сегодня мы окружены ультрасовременными материалами, такими как Остеоматрикс или Биоматрикс. Они способствуют заживлению переломов и наращиванию новой ткани за счет выраженных остеокондуктивных, остеогенных и остеоиндуктивных свойств.

 

Давайте на минуту вернемся в прошлое и посмотрим, как развивалась ортопедическая хирургия со времен Зевса и до наших дней.

 

История остеопластики: древний мир

 

Попытки трансплантации кости и пересадки конечности от одного человека другому так же стары, как травмы — они сопутствуют нам всю историю.

 

Мифология — зеркало жизни: первая аллотрансплантация кости описана в Ветхом Завете, когда из ребра Адама Господь создал Еву. В древнегреческом мифе о Зевсе Гефест выковал плечо слоновой кости для сына Тантала.

 

Мифология не случайно указывает на слоновую кость. Великий итальянский хирург, основоположник современной остеопластики Витторио Путти (1880-1940) писал: «Среди множества остеопластических материалов слоновая кость заслуживает отдельного упоминания... графты из нее отлично переносятся и могут использоваться в лечении людей».

 

Медицина и хирургия столь же древние, как само человечество; они имеют глубокие религиозные, философские, палеонтологические и этнологические корни, которые порой сложно отследить.

 

Хирургические вмешательства выполняли даже в доисторические времена: археологи наблюдают следы переломов, просверленные черепа с признаками остеопластики, попыток регенерации костных дефектов (успешных!).

 

Исследователи описали останки перуанского вождя эпохи неолита, у которого присутствовал дефект лобной кости, заделанный золотой пластиной при помощи молотка.

 

Ацтеки Центральной Америки научились виртуозно сопоставлять костные фрагменты и накладывать шины. Если же реконструкция не удавалась, они прибегали к имплантации деревянных колышков прямо в медуллярный канал трубчатой кости.

 

Антрополог из Еревана Андраник Джагарян, доктор медицинских наук, в свое время осмотрел уникальные черепа, найденные неподалеку от озера Севан.

 

Останки, принадлежавшие народу хурритов (II тысячелетие до нашей эры), имели признаки самой настоящей ксенотрансплантации.

 

В первом черепе доисторические хирурги имплантировали ксенографт — фрагмент животной кости — закрыв посттравматический костный дефект диаметром 7 мм. Пациент выжил, потому что кость, осмотренная тысячелетиями позже, полностью интегрировалась.

 

Во втором случае череп был сильно поврежден острым предметом, оставившим дефект размером 25 мм и расколовшим кость. В ходе дерзкого по тем временам хирургического вмешательства осколок был удален, а пациент прожил не менее 15 лет после операции.

 

Египтяне продвинулись в стоматологии и костной хирургии в целом. Археологи упоминают отчеты об ортопедических операциях, выполненных на самых разных частях тела. Рентгенография мумии жреца Усермонту, которая хранится в музее Сан-Хосе в Калифорнии и принадлежит к 26-й династии (656-525 года до о н.э.), показала, что в левую ногу сановника имплантирован штифт длиной 23 сантиметра

остеопластика-древний-мир
 

 

В ходе дальнейших исследований выяснилось, что штифт был выполнен из железа, сцементированного смолой, а имплантация однозначно проводилась при жизни жреца. Без асептики. Без наркоза.

 

Египтяне применяли искусственные конечности. Имеется упоминание о женщине, которая подверглась ампутации и получила деревянный протез ноги. Несмотря на примитивность материала и конструкции, имплантат позволил ей ходить в течение многих лет после операции.

 

Хотя многие свидетельства древних невозможно подтвердить, мы видим неординарные познания египтян в ортопедии и травматологии. Косвенное свидетельство тому — легендарный папирус Смита, считающийся полноценным трактатом по ортопедии.

 

Древние греки Герофил и Эрасистрат из Александрийской школы (III-II столетие до нашей эры) дали мощный толчок античной хирургии. Благодаря этой школе римские хирурги могли выполнять сложные операции, такие как ампутация и резекция опухоли.

 

История остеопластики: средневековье и эпоха Возрождения

 

Технический прогресс, помноженный на извечное стремление врачей заменить поврежденные части тела, будоражили любопытство человечества и вдохновлять художников. Последние смешивали науку, религию и воображение, придумывая необыкновенное исцеление.

 

В средние века многие полотна изображали травмы и ампутации, но самой известной с ортопедической точки зрения была картина Фра Анджелико (1440 год). На ней художник изобразил пересадку ноги от умершего донора святыми. 

Остеопластика-средние-века

 

Помимо легенды и глубокого почитания святых Космы и Дамиана, шедевр мастера отражает несбыточную мечту средневековых врачей и в некотором роде закладывает основы концепции донора и реципиента в современной трансплантологии.

 

Новая эпоха остеопластики начинается с Иова ван Меекерена (Job van Meekeren), который в 1668 году провел межвидовую трансплантацию кости, имплантировав ксенографт — фрагмент черепа собаки – в череп раненого солдата. Процедуру тщательно задокументировали.

 

Операция прошла успешно, но для несчастного возникли непредвиденные религиозные последствия: из-за собачьей кости солдата отлучили от церкви. Успех подтвержден тем фактом, что, когда пациент попросил хирурга удалить фрагмент, ван Меекерен не смог этого сделать: графт интегрировался с черепом.

 

В XVII и XVIII столетии хирурги сосредоточили внимание на структуре кости, которая была описана в 1674 году Ван Левенгуком в «Философских трудах». Врачи начали преподавать понятия о гаверсианских каналах, костной мозоли, резорбции и имплантации.

 

В 1743 году Дюамель дю Монсо опубликовал результаты своих опытов на животных и предположил, что надкостница играет ключевую роль в процессе остеогенеза. Это стало настоящей революцией.

 

Большинство операций, требующих резекции, выполнялись по поводу несращения переломов. Техника субпериостальной резекции, при которой опил покрывают лоскутами надкостницы, основана на теории Дюамеля о важности надкостницы в регенерации кости.

 

Субпериостальная резекция была широко распространена вплоть до середины XIX столетия и применялась при несращении.

 

Развитие костной пластики в XIX веке

 

Новый век ознаменовался крупными прорывами в разных областях медицинской науки. Ортопедия и травматология шли впереди остальных.

 

В 1820 в Германии Филиппом фон Вальтером была выполнена первая аутотрансплантация кости: пациент получил новую кость после трепанации. 

хирург-витторио-путти

 

Через сто лет хирург из Лиона Леопольд Олье изучил феномен регенерации кости, опубликовав в 1861 «Traite de la regeneration des os» - работу, впервые вводящую термин «костный графт» («greffe osseuse»).

 

Спустя ровно полвека Витторио Путти назвал ее «бессмертной работой по регенерации костей».

 

Олье впервые утверждал, что имплантированные костные фрагменты жизнеспособны при наличии надкостницы, которая является главным фактором состоятельности графта.

 

Дальнейшие эксперименты привели хирургов XIX-XX веков к выводу, что после пересадки кость, надкостница и костный мозг внутри трансплантата умирают, сменяясь вновь созданными тканями. Пришло четкое понимание, что в результате остается лишь «каркас», который подвергается реабсорбции и заменяется новообразованной костью.

 

Олье и его современники в 1860-х годах использовали аллографты. Ксеноматериалы для остеопластики не рассматривались в течение многих десятилетий. Возможно, это объясняется религиозными предрассудками (вспомните печальный опыт ван Меекерена).

 

В 1880 году шотландский хирург Уильям Максвейн успешно имплантировал аллографт из голени больного рахитом ребенка в пострадавшую от остеомиелита плечевую кость другого ребенка.

 

Но перед ксенотрансплантацией нужно было преодолеть ряд серьезных препятствий. В 1891 доктор Фелпс, следуя гипотезе о том, что «идеальный графт должен быть образован живой костью, которая подходит реципиенту и продолжает жить без реабсорбции», провел памятный эксперимент.

 

Фелпс с коллегами применил ксенографт собаки для заполнения дефекта большеберцовой кости у мальчика. Для обеспечения «совместимости» донор и реципиент получали кровь друг друга из общей системы на протяжении двух недель — ученые надеялись, что это активирует остеогенез.

 

Вскоре после разделения мальчика и собаки выяснилось, что ксенографт недостаточно прижился, и эксперимент завершился неудачей.

 

Материалы для костной пластики: взгляд в будущее

 

Ортопедическая хирургия сегодня резко отличается от того, что практиковалось 20 лет назад. В наши дни на первый план выходят технологии очистки и деминерализации костных материалов, приемы клеточной биологии.

 

Там, где раньше лечение было простым и одноступенчатым, теперь оно состоит из нескольких уровней - тканевого, клеточного, молекулярного.

 

Чтобы внедрять эффективные методы и материалы для костной пластики в новом тысячелетии, следует признать зависимость между фундаментальной наукой и клинической практикой. 

Остемактрикс-для-костной-пластики

 

Идеальный костный графт должен содержать:

 

  • каркас из остеокондуктивного материала для обеспечения поддерживающей, структурной функции
  • остеоиндуктивные ростовые факторы для стимуляции стволовых клеток, трансформирующихся в полноценную ткань
  • примитивные недифференцированные мезенхимальные клетки с рецепторами, которые реагируют на факторы роста

 

Немногие темы в ортопедии, травматологии и стоматологии вызывают такой интерес, как материалы для остеопластики. Они прошли долгий путь эволюции и продолжают совершенствоваться в XXI веке.

 

Аутогенный губчатый костный материал считается «золотым стандартом», который вроде бы содержит все необходимое: остеоиндуктивные факторы роста, остеокондуктивную матрицу и остеогенные стволовые клетки.

 

Несмотря на эффективность аутотрансплантата, его доступность ограничена несколькими источниками в скелете реципиента. При этом забор костной ткани ассоциируется с 8-10% риском осложнений, включая боли, парестезии, послеоперационные инфекции, кровопотерю.

 

Аллотрансплантаты и ксенотрансплантаты (Остеоматрикс, Биоматрикс), прошедшие обработку химическими и термическими методами, делают костную пластику более простой и доступной.

 

Несмотря на все успехи, поиск идеального материала все еще продолжается.
Другие статьи