R e k l a m a
POLECAMY
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 [1]. 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 czasie spodziewanym i określonym empirycznie dla poszczególnych rodzajów kości. 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].
W oparciu o obraz radiologiczny oraz czas, który upłynął od momentu przerwania ciągłości kości, możliwe jest zakwalifikowanie do właściwej grupy zaburzeń zrostu i zalecenia najlepszej metody leczniczej.
Przyczyny zaburzeń zrostu
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 czyniki 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 gojenia się
Proces tworzenia kostniny składa się z kilku następujących po sobie faz: zapalnej, angiogenezy, chondrogenezy, kalcyfikacji i przebudowy kostnej, w których brak niezbednych substratów lub obecność czynników ryzyka modyfikuje ich przebieg [8]. Odtworzenie warunków anatomicznych i funkcji złamanej kości wymaga spełnienia niezbędnych 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 o cyklooksygenazę indukowaną (COX-2) i prostaglandynę E2 (PGE2) [9, 10] wewnątrzkomórkową kaskadę zapalną, prowadzącą do zwiększenia ekspresji genów [11] i produkcji czynników wzrostu (ang. vascular endothelial growth factor – VEGF), białek (BMP 2, 4, 6, 7) [12] oraz proliferacji komórek macierzystych do osteoblastów. Wapń, witaminy D i K to podstawowe substraty niezbędne w procesie mineralizacji chrząstki powstałej w pierwszych etapach gojenia złamania.
Czas zrastania
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. 3 tygodnie. 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. 5 tygodni 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 pozawalających na szybką interwencję i przywrócenie prawidłowych mechanicznych warunków gojenia [13]. Ocena radiologiczna wskazana jest w okresach gojenia w kluczowych momentach procesu gojenia, czyli 1., 3. i 6. lub 8. 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 3. 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 6. lub 8. tygodniu wykonane rentgenogramu (RTG) pozwala zobrazować zrost lub w przypadku stwierdzenia braku zrostu, rozważyć włączenie suplementacji lub wczesne zastosowanie metod ostoindukcji. W wybranych przypadkach ultrasonograficzna (USG) ocena regeneratu uzupełnia dane dotyczące tworzenia nowej tkanki kostnej, niewidocznej jeszcze w RTG. Obrazowanie ultradźwiękami jest szczególnie pomocne w szkielecie niedojrzałym, pozwala także zmniejszyć ekspozycję na promieniowanie gamma, nie jest jednak powszechnie stosowane ze względu na jego subiektywność [14].
Najprostszą, najtańszą i łatwo dostępną metodą uzupełniającą leczenie złamań jest suplementacja wapnia i witaminy D3. Rozpoczęcie farmakoterapii może zostać poprzedzone wcześniejszym określeniem poziomu wapnia i witaminy D3 we krwi. W przypadku braku rozpoznanych towarzyszących nieprawidłowości mineralizacji (osteomalacja) lub zmniejszenia gęstości tkanki kostnej (osteopenia, osteoporoza), wskazana dzienna dawka to 1000 mg wapnia i 1000 mg witaminy D3 dla osoby dorosłej i może zostać zalecona bez wykonywania takich badań, bez szkody dla pacjenta [15, 16].
Rozpoznanie zrostu opóźnionego/stawu rzekomego
Jeśli mimo zapewnienia opisanych wcześniej warunków proces gojenia ulegnie wydłużeniu do 4 miesięcy lub przekroczy 6–8 miesięcy, to zgodnie z definicją zaproponowaną przez Rockwooda i Greena opartą o kryterium czasu, można rozpoznać adekwatnie zrost opóźniony lub staw rzekomy. Wiss i Stetson w 1996 r. w „Journal of the American Academy of Orthopaedic Surgeons” [17] opisali staw rzekomy jako stan, w którym nie doszło do zrośnięcia się odłamów i w opinii lekarza prowadzącego nie rokuje lub ma niski potencjał samoistnego wygojenia. Agencja Żywności i Leków (ang. Food and Drug Administration – FDA) w 1986 r. określiła staw rzekomy jako złamanie, które nie wygoiło się w okresie 9 miesięcy od jego powstania i nie wykazuje cech progresji gojenia w ostatnich 3 miesiącach [18].
Radiologicznie złamanie uznaje się za wygojone, gdy na dwóch projekcjach RTG można stwierdzić zrost przynajmniej trzech korówek. Brak zrostu w zależności od prezentacji w badaniu RTG może zostać sklasyfikowany jako hipertroficzny, oligotroficzny lub hipotroficzny. Hipertroficzny brak zrostu radiologicznie ma charakter tzw. stopy słonia lub końskiego kopyta, czyli obfitej kostniny otaczającej złamanie z widoczną szczeliną pierwotnego przełomu przechodzącą przez całą szerokość kostniny. Ten rodzaj zaburzeń zrostu do wygojenia wymaga zwykle jedynie zapewnienia czasowej stabilizacji i ciszy mechanicznej. Zrost zwykle dokonuje się w większości przypadków bez konieczności innych działań. Oligotroficzny brak zrostu radiologicznie ma cechy umiarkowanego tworzenia kostniny, nie stwierdza się poszerzenia obrysu okolicy złamania, nie dochodzi również do zauważalnego zaniku tkanki kostnej po obu stronach przełomu. Badanie scyntygraficzne ujawnia obecność prawidłowego unaczynienia okolicy złamania. Uzyskanie zrostu jest możliwe po zastosowaniu metod osteoindukcji. Hipotroficzny lub atroficzny brak zrostu rokuje najgorzej, ze względu na brak potencjału biologicznego na poziomie złamania, w badaniach obrazowych widoczny jest zanik kostny, zamknięcie kanałów szpikowych oraz brak unaczynienia. W takim przypaku uzyskanie zrostu możliwe jest po operacyjnym odtworzeniu kontaktu pomiędzy odłamami i zastosowaniu metod osteoindukcji. Prawidłowe rozpoznanie i kwalifikacja pozwala na dobór właściwego postępowania [19]. W przypadku opóźnionego zrostu hiper i oligotroficznego niepowikłanego infekcją, w pierwszej kolejności wskazane jest zastosowanie nieinwazyjnych lub małoinwazyjnych metod osteoindukcji, suplementacja wapnia, witamin, ewentualnie injekcje hormonu wzrostu.
Metody stymulacji zrostu
Dostępnych jest wiele metod stymulacji zrostu. Do nieinwazyjnych można zaliczyć: pole magnetyczne, elektryczne oraz ultradźwięki o niskim natężeniu, dodatkowo małoinwazyjne metody osteoindukcji, jak autogenny przeszczep szpiku kostnego, czynników wzrostu (ang. platelet rich plasma – PRP) [20] lub białek morfogenetycznych (BMP7, OP1). W przypadku braku skuteczności tych metod zalecana 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 [21]. 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 wspomnianych metod jedynie w przypadku rozpoznanego braku zrostu. Metodą łączącą możliwość aplikacji we wszystkich fazach gojenia kości, również w złamaniach świeżych, skuteczność, nieinwazyjność i komfort stosowania jest przerywana fala ultradźwiękowa o niskim natężeniu (ang. low-intensity pulsed ultrasound – LIPUS). Urządzenie emitujące LIPUS jest dostępne indywidualnie, działa nieinwazyjnie, jest przenośne i kieszonkowe, a dobowy cykl aplikacji wynosi 20 minut w jednej sesji. Wymienione cechy zwiększają prawdopodobieństwo właściwej współpracy ze strony pacjenta i postępowanie zgodne z zaleceniami.
W USA i kilku krajach Unii Europejskiej w określonych wskazaniach stosowanie LIPUS jest finansowane ze środków narodowego funduszu zdrowia. Wskazania refundacyjne oparte są o wyniki badań klinicznych wykonanych zarówno na modelu zwierzęcym, jak i wieloośrodkowych, prospektywnych, podwójnie zaślepionych badaniach z placebo z udziałem wolontariuszy. W opublikowanych badaniach udowodniono wpływ LIPUS na przyspieszenie procesu gojenia złamań oraz wywołanie efektu osteoindukcji w opóźnionym gojeniu i stawach rzekomych u ok. 85% pacjentów stosujących aktywne urządzenie.
Mechanizm działania opiera się na emitowanych w sposób przerywany ultradźwiękach o częstotliwości 1,5 MHzi czasie trwania 200 μs, wytwarzających falę o mocy 30 mW/cm2. Fala mechaniczna przenoszona za pomocą sondy połączonej z urządzeniem przez skórę i tkanki miękkie na okolicę złamania pobudza mechanoreceptory powierzchniowe osteocytów tzw. integryny. Aktywacja mechanoreceptorów inicjuje naturalną opisaną wcześniej wewnątrzkomórkową kaskadę zapalną COX-2. Fala ultradźwiękowa przenika przez tkanki miękkie na głębokość ok. 26 cm, przechodzi przez warstwę korową kości i kanał szpikowy i osiąga przeciwległą warstwę korową. Wysoka przenikalność umożliwia efekt osteoindukcji na całym obwodzie złamania, niezależnie od strony z której jest emitowana. Fala LIPUS znajduje zastosowanie również w przypadku złamań leczonych operacyjnie, nie wpływa na stabilność materiału zespalającego w kości i nie wywołuje reakcji termicznych. Zaleca się emisję ultradźwięków od strony przeciwległej do lokalizacji implantu w celu zmniejszenia efektu odbicia i osłabienia mocy fali spowodowanego obecnością metalu [22]. W prospektywnych badaniach klinicznych stawów rzekomych uzyskano wygojenie kości ramiennej w 67%, piszczeli w 92%, kości udowej w 92%, a kości promieniowej w 83% [23]. Do grupy badanej zakwalifikowano 66 pacjentów z brakiem zrostu w okresie dłuższym niż 8 miesięcy, minimum czteromiesięcznym okresem od ostatniej interwencji chirurgicznej i radiologicznymi cechami braku zrostu lub braku progresji zrostu w ostatnich 3 miesiącach. W badaniej grupie zrost uzyskano u 85% (57 z 67) zakwalifikowanych do badania.
Średni czas do uzyskania wygojenia to 168 ±10,2 dni (minimum 57, maksimum 375 dni), przy poprzedzającym braku zrostu od 8 do maksymalnie 197 miesięcy.
Statystycznie istotne skrócenie czasu gojenia złamań zaobserwowano zarówno u pacjentów palących tytoń, jak i pacjentów niepalących, w przypadku złamań piszczeli i dalszego końca kości promieniowej, leczonych za pomocą fali ultradźwiękowej w stosunku do grupy placebo. Czas potrzebny do uzyskania trójkorowego zrostu piszczeli był o 41% krótszy w grupie palących tytoń i 26% u niepalących. W przypadku kości promieniowej adekwatnie czas gojenia uległ skróceniu o 51% i 34%. Stosowanie LIPUS zmniejszyło również liczbę stawów rzekomych i przypadków opóźnionego gojenia [24].
Lecznie operacyjne
W przypadku infekcji lub hipotroficznego i atroficznego stawu rzekomego metodą z wyboru jest leczenie operacyjne. Zakażony staw rzekomy wymaga leczenia wieloetapowego, w pierwszej kolejności oczyszczenia rany i jej wygojenia oraz eradykacji patogenu [25], a następnie w kolejnych etapach odtworzenie ciągłości kości i uzyskanie zrostu. Skuteczna metoda stosowana w operacyjnym leczeniu stawów rzekomych została opisana przez Judeta i Forbesa. Zabieg polega na resekcji tkanki włóknistej ze stawu rzekomego, dekortykację podokostnową, otwarcie kanałów szpikowych i wypełnienie szczeliny złamania autogenną kością gąbczastą lub uzupełnienie ewentualnego ubytku kostnego trójkorowym przeszczepem z talerza kości biodrowej [26]. Ostatnim etapem jest stabilna osteosynteza. Niezależnie, czy stosowane leczenie operacyjne jest pierwotne, czy rewizyjne należy właściwie dobrać długość i typ implantu, uwzględniając w leczeniu większości kości długich zasadę stabilizacji minimum trzema śrubami po każdej stronie złamania, a w przypadku kości ramiennej i udowej czterema, a także zastosowanie kompresji pomiędzy odłamami oraz odłuszczenie okostnej jedynie w zakresie umożliwiającym odświeżenie i uwidocznienie brzegów złamania. Korekcję deformacji należy wykonać w zakresie kątowym, rotacyjnym z odtworzeniem anatomicznej długości kości. Jeśli złamanie pierwotnie leczono stabilizacją śródszpikową, w planowaniu leczenia rewizyjnego należy założyć, że najprawdopodobniej 2/3 ukrwienia kości, które pochodzi z naczyń odżywiających warstwę korową od strony kanału szpikowego, zostało upośledzone [27]. Wtórna metoda stabilizacji płytą LCP (ang. locking compression plate) może dodatkowo upośledzić pozostałą 1/3 unaczynienia pochodzącą z okostnej i spowodować zatrzymanie procesów biologicznych. Najlepiej technicznie wykonana osteosynteza nie doprowadzi do uzyskania zrostu, jeśli strefa gojenia zostanie pozbawiona unaczynienia i tym samym możliwości odżywczych i obronnych. Rewizja i zmiana lub uzupełnienie metody stabilizacji jest zaakceptowaną metodą, należy jednak stosować techniki operacyjne oszczędzające unaczynienie [28, 29]. Stabilizacja zewnętrzna aparatem monolateralnym lub Ilizarowa jest małoinwazyjną techniką stabilizacji, szczególnie zalecaną w towarzyszącym zakażeniu stawu rzekomego [30].
Przeszczep autogenny
W przypadku dużych ubytków kostnych spowodowanych osteolizą zastosowanie znajduje autogenny unaczyniony przeszczep kości strzałkowej, fragmentu grzebienia kości biodrowej [31] lub transport kostny [32]. Niepoddające się leczeniu stawy rzekome kości obręczy barkowej i kończyny górnej mogą zostać zaopatrzone technikami stosowanymi w leczeniu paliatywnym [33]. Celem takiego leczenia jest zmniejszenie dolegliwości i poprawa komfortu funkcjonowania. Stabilizacja śródszpikowa może zostać zastosowana w opornych stawach rzekomych kości ramiennej i promieniowej, procedura Sauvé-Kapandji w kości łokciowej [34], artrodezie nadgarstka częściowej lub całkowitej, resekcja bliższego szeregu kości nadgarstka w kości łódeczkowatej [35]. W przypadkach, gdy obciążenia zdrowotne pacjenta uniemożliwiają zastosowanie leczenia operacyjnego, jedynym sposobem poprawienia jakości życia jest zastosowanie dostosowanego zaopatrzenia ortopedycznego.
Podsumowanie
Gojenie kości jest procesem złożonym i zależnym od wielu czynników, zwykle przewidywalnym i przebiegającym bez trudności, nawet w przypadkach, gdy warunki gojenia nie są idealne. Jeżeli jednak dojdzie do opóźnienia gojenia lub powstania stawu rzekomego, leczenie może okazać się bardzo trudne, a czasami niemożliwe. Dlatego też przebieg gojenia złamania należy monitorować, wcześnie identyfikować czynniki ryzyka i eliminować je lub minimalizować ich wpływ na tworzenie zrostu. W leczeniu operacyjnym stosuje się minimalnie traumatyzujące techniki chirurgiczne i odtwarzanie anatomii leczonej kości. Ważne jest zapewnienie właściwych warunków osteogenezy, prawidłowe dobieranie materiału stabilizującego i stosowanie zasady prawidłowej osteosyntezy [36]. Wszystkie te działania mogą zapobiec pojawieniu się komplikacji i pozwalają na uzyskanie zrostu w procesie fizjologicznego gojenia złamania.
