Dołącz do czytelników
Brak wyników

Zastosowanie przerywanej fali ultradźwiękowej o niskim natężeniu (LIPUS) w leczeniu złamań

Artykuł | 20 lipca 2018 | NR 6
262

Problem opóźnionego gojenia kości jest najpoważniejszą komplikacją będącą następstwem przerwania ciągłości kości. Wynik leczenia jest wielokrotnie trudny do przewidzenia, a leczenie zwykle długotrwałe. Problem jest uciążliwy dla pacjenta, wymagający dla lekarza i kosztowny dla systemu opieki zdrowotnej. Opisanych zostało wiele czynników wpływających na proces gojenia kości, wiele metod wspomagania gojenia i leczenia – od nieoperacyjnego do różnorodnych metod operacyjnych. Celem artykułu jest przedstawienie możliwości stymulacji gojenia złamań za pomocą przerywanej fali ultradźwiękowej o niskim natężeniu (low-intensity pulsed ultrasound – LIPUS).

Oczekiwania wszystkich zainteresowanych skłaniają do opracowywania schematów postępowania umożliwiających zapobieganie, wczesne rozpoznawanie i skuteczne leczenie wpływające na skrócenie procesu gojenia i optymalizacji wyniku. Gojenie kości jest złożonym wieloczynnikowym procesem opartym na mechanice, biologii i biochemii organizmu. Znanych jest wiele czynników mogących w sposób izolowany ograniczać prawidłowy proces tworzenia kostniny [2]. Zdarza się, że mimo spełnienia wszystkich warunków niezbędnych do prawidłowego gojenia kości nie dochodzi do zrostu w spodziewanym i określonym empirycznie dla poszczególnych rodzajów kości czasie. Uzyskanie zrostu jest warunkiem niezbędnym do przywrócenia prawidłowej funkcji narządu ruchu i tym samym sprawności pacjenta. 

Opóźnienie gojenia wyłącza w tym czasie pacjenta z określonych aktwności życiowych i zawodowych. Staw rzekomy w przypadku dolegliwości bólowych, ruchomości patologicznej i poczucia dyskomfortu jest wskazaniem do leczenia operacyjnego, w wielu przypadkach kilkuetapowego. Właściwe postępowanie lecznicze wymaga prawidłowego rozpoznania i ustalenia potencjału gojenia [3]. Na podstawie obrazu radiologicznego oraz czasu, który upłynął od momentu przerwania ciągłości kości, możliwe jest zakwalifikowanie do właściwej grupy zaburzeń zrostu i zalecenia najlepszej metody leczniczej.

Zaburzenia zrostu mogą wystapić niezależnie od sposobu i okoliczności, w jakich doszło do przerwania ciągłości kości, dlatego istotne jest zapewnienie idealnych mechanicznych warunków gojenia oraz wczesna identyfikacja ewentualnych innych niemechanicznych czynników ryzyka mogących negatywnie modyfikować proces gojenia. Zidentyfikowane i określone jako czynniki ryzyka opóźnionego zrostu zostały: nikotynizm [4], zaburzenia metaboliczne: cukrzyca, choroby endokrynologiczne tarczycy, przytarczyc, przysadki (parathormon i kalcytonina), hipogonadyzm (testosteron), zaburzenia wydzielania hormonu wzrostu, okres pomenopauzalny, osteoporoza, zaburzenia wchłaniania lub regulacji stężenia wapnia i witaminy D we krwi, niedożywienie, sterydoterapia, chemioterapia, bisfosfoniany, otyłość, choroby wątroby. Dodatkowe czynniki ryzyka pojawiają się w przypadku złamań otwartych lub leczonych operacyjnie, tu najczęściej zwiększone ryzyko braku zrostu powoduje infekcja rany [5], energia urazu wpływająca na rozległość uszkodzenia otaczajacych tkanek miękkich i związanych z tym zaburzeń mikrokrążenia, rozfragmentowanie odłamów lub ubytek tkanki kostnej oraz uszkodzenie ich unaczynienia, a także rodzaj, prawidłowość i skuteczność osteosyntezy [6, 7]. Złamania określonych kości obarczone są zwiększonym ryzykiem powstania stawu rzekomego z powodu swoistości w ich budowie i sposobie unaczynienia, należą do nich kość łódeczkowata, ramienna, obojczyk, kość piszczelowa i piąta kość sródstopia.

Proces tworzenia kostniny składa się z kilku następujących po sobie faz: zapalnej, angiogenezy, chondrogenezy, kalcyfikacji i przebudowy kostnej, w których brak niezbędnych substratów lub obecność czynników ryzyka modyfikuje ich przebieg [8]. Odtworzenie warunków anatomicznych i funkcji złamanej kości wymaga spełnienia istotnych warunków mechanicznych. Prawidłowe gojenie kości może nastąpić, gdy uzyskana zostanie repozycja umożliwiająca kontakt odłamów minimum 50% powierzchni rannej, kompresja pomiędzy odłamami i ich stabilność oraz zachowanie ukrwienia uszkodzonej kości, co w przypadku leczenia operacyjnego oznacza minimalną inwazyjność i zachowanie okostnej w okolicy przełomu. Biologiczny proces gojenia rozpoczyna się od opartej na COX-2 (cyklooksygenaza) i PGE2 (prostaglandyna E2) [9, 10] wewnątrzkomórkowej kaskady zapalnej, prowadzącej do zwiększenia ekspresji genów [11] i produkcji czynników wzrostu (vascular endothelial growth factor – VEGF), białek (bone morphogenetic protein – BMP 2, 4, 6, 7) [12] oraz proliferacji komórek macierzystych do osteoblas tów. Wapń oraz witaminy D i K to podstawowe substraty niezbędne w procesie mineralizacji chrząstki powstałej w pierwszych etapach gojenia złamania. 

Empirycznie określony czas od przerwania ciągłości kości do uzyskania tzw. zrostu włóknistego, który klinicznie skutkuje uzyskaniem wstępnej stabilności pomiędzy odłamami i ustąpieniem miejscowych dolegliwości bólowych, trwa średnio ok. trzech tygodni. Długość tego okresu jest zależna od wieku pacjenta, złamanej kości, czynników biologicznych oraz towarzyszących czynników ryzyka. W przypadku dojrzałego szkieletu proces uwapniania nowo wytworzonej chrząstki zauważalny jest na radiogramach ok. piątego tygodnia po złamaniu. W przypadku zaobserwowania wydłużonego czasu w następowaniu kolejnych faz zrostu, wskazana jest diagnostyka i identyfikacja czynników modyfikujących prawidłowy proces gojenia. Monitorowanie zrostu opiera się na okresowych badaniach klinicznych i ocenie radiologicznej repozycji, stabilności zespolenia, kontaktu odłamów, uwapniania w miejscu złamania, w odstępach czasowych pozwalających na szybką interwencję i przywrócenie prawidłowych mechanicznych warunków gojenia [13]. Ocena radiologiczna wskazana jest w okresach gojenia w kluczowych momentach procesu gojenia, czyli w pierwszym, trzecim i szóstym lub ósmym tygodniu po pierwotnym nastawieniu. Tydzień po repozycji dochodzi do zmniejszenia obrzęku tkanek otaczających złamanie z towarzyszącym odwapnieniem w obrębie złamania, co może skutkować utratą repozycji. W trzecim tygodniu w prawidłowych warunkach gojenia odłamy nadal jeszcze połączone są zrostem włóknistym, który w następnym etapie ulega uwapnieniu, jest to właściwie ostatni moment na wykonanie operacyjnej korekcji ustawienia zaistniałych przemieszczeń, bez wykonywania osteotomii, jeśli takie działanie jest konieczne. W szóstym lub ósmym tygodniu wykonany rentgenogram (RTG) pozwala zobrazować zrost lub w przypadku stwierdzenia braku zrostu – rozważyć włączenie suplementacji lub wczesne zastosowanie metod ostoindukcji. 

Metody stymulacji zrostu

Dostępnych jest wiele metod stymulacji zrostu. Spośród nieinwazyjnych warto wymienić: pole magnetyczne, elektryczne oraz ultradźwięki o niskim natężeniu, dodatkowo mało inwazyjne metody osteoindukcji, takie jak autogenny przeszczep szpiku kostnego, czynników wzrostu (platelet rich plasma – PRP) [14] lub białek morfogenetycznych (BMP7, OP1). W przypadku braku skuteczności tych metod konieczna jest operacyjna resekcja stawu rzekomego z jednoczasowym autogennym przeszczepem gąbczastym lub korowo-gąbczastym z talerza kości biodrowej i stabilizacja płytą kątowo stabilną zgodnie z wcześniej opisanymi zasadami osteosyntezy [15]. Każda z metod ma ograniczenia i trudności w aplikacji. Metody inwazyjne, mimo dużej skuteczności i najwięszego potencjału biologicznego dostarczanego do miejsca opóźnionego zrostu, wymagają przeprowadzenia procedury operacyjnej, ekspozycji kości i urazu tkanek miękkich zwiększających ryzyko infekcji. Stymulacja elektryczna i magnetyczna wymagają stałej, wielogodzinnej impulsacji w ciągu doby oraz wielomiesięcznej terapii polegającej na regularnych wizytach w ośrodkach posiadających specjalistyczne urządzenia. Dodatkowym ograniczeniem jest możliwość stosowania tych metod jedynie w przypadku rozpoznanego braku zrostu. Metodą łączącą możliwość aplikacji we wszystkich fazach gojenia kości, również w złamaniach świeżych, gwarantującą skuteczność, nieinwazyjność i komfort stosowania jest przerywana fala ultradźwiękowa o niskim natężeniu (low-intensity pulsed ultrasound – LIPUS). Urządzenie emitujące LIPUS jest dostępne indywidualnie, działa nieinwazyjnie, jest przenośne i kieszonkowe, dobowy cykl aplikacji wynosi 20 minut w jednej sesji. Wymienione cechy zwiększają prawdopodobieństwo właściwej współpracy ze strony pacjenta i postępowanie zgodne z zaleceniami.

Zastosowanie fali ultradźwiękowej o niskim natężeniu

W USA i kilku krajach Unii Europejskiej w określonych wskazaniach stosowanie LIPUS jest finansowane ze środków narodowych funduszy opieki zdrowotnej. Wskazania refundacyjne oparte są na wynikach badań klinicznych wykonanych zarówno na modelu zwierzęcym, jak i wieloośrodkowych, prospektywnych, podwójnie zaślepionych badaniach z placebo z udziałem wolontariuszy. 

Mechanizm działania opiera...

Pozostałe 70% treści dostępne jest tylko dla Prenumeratorów.

Co zyskasz, kupując prenumeratę?
  • 4 wydaia czasopisma "Praktyczna Ortopedia i Traumatologia"
  • Nielimitowany dostęp do całego archiwum czasopisma
  • ...i wiele więcej!
Sprawdź

Przypisy