pozostawiono w unieruchomieniu z u yciem ortezy ramiennej. W sytuacji braku implantu w

Transkrypt

1 OPIS PRZYPADKU CASE REPORT Waldemar H³adki 1 Jacek Lorkowski 1 Marek Trybus 1 Leszek Brongel 1 Andrzej Urbanik 2 Ocena wyników leczenia pourazowych zaburzeñ zrostu kostnego autogennym przeszczepem szpiku kostnego z wykorzystaniem tomografii komputerowej opis przypadku Assessment of the autogenous bone marrow grafting results in disorders of bone healing in computer tomography scanning case report 1 Klinika Medycyny Ratunkowej i Obra eñ Wielonarz¹dowych II Katedry Chirurgii Uniwersytet Jagielloñski Collegium Medicum Kraków Kierownik katedry: Prof. dr hab. Danuta Karcz Kierownik kliniki: Dr hab. med. Leszek Brongel 2 Katedra i Zak³ad Radiologii Uniwersytet Jagielloñski Collegium Medicum Kraków Kierownik Katedry: Prof. dr hab. med. Andrzej Urbanik S³owa kluczowe: zrost kostny zaburzenia zrostu kostnego autogenny szpik kostny przeszczep szpiku tomografia komputerowa Key words: bone healing, disorders of bone healing autogenous bone marrow bone marrow grafting computer tomography Responsible for correspondence: Adres do korespondencji: Dr hab. n. med. Waldemar H³adki Klinika Medycyny ratunkowej i Obra eñ Wielonarz¹dowych CMUJ Kraków, ul. Kopernika 21 Tel.: , whladki@interia.pl Celem pracy by³a prospektywna analiza skutecznoœci leczenia zaburzeñ zrostu kostnego przeszczepem autogennego szpiku kostnego u chorej po przebytym z³amaniu prawej koœci ramiennej. Z³amanie poprzeczne koœci ramiennej leczono pierwotnie w innym oœrodku œródszpikow¹ osteosynteza z u yciem prêta Rusha. Przebieg pooperacyjny by³ powik³any brakiem zrostu kostnego i pojawieniem siê cech radiologicznych stawu rzekomego. Usuniêto zespolenie i podczas nastêpnego zabiegu dokonano przeszczepu autogennego szpiku kostnego w miejsce przebytego z³amania. Z³aman¹ koñczynê pozostawiono w unieruchomieniu z u yciem ortezy ramiennej. W sytuacji braku implantu w miejscu z³amania wyst¹pi³a mo liwoœæ oceny przebiegu procesu przebudowy kostnej i gojenia siê stawu rzekomego przy yciu tomografii komputerowej. Kliniczny i potwierdzony w KT zrost kostny uzyskano po 6 miesi¹cach. Wstêp Zrastanie siê koœci jest z³o onym procesem gojenia siê ran. Powstaje ono w wyniku reakcji zapalnej w miejscu z³amania czemu towarzyszy aktywnoœci granulocytów, makrofagów, limfocytów T, osteoblastów i osteoklastów [1-8]. Szpik kostny znajduj¹cy siê w krwiaku pourazowym zawiera zrêbowe komórki mezenchymalne w niewielkiej liczbie 0,01%, co zwykle wystarcza do pobudzania osteoblastów do produkcji czynników wzrostu, które doprowadzaj¹ do zrostu kostnego [1,3,8]. Osteoblasty syntetyzuj¹ wiele czynników wzrostu miedzy innymi : morfogenetyczne bia³ka koœci (BMP-2, 3, 4, 6, 7), transformuj¹cy czynnik wzrostu (TGF-ß), czynnik wzrostu pochodzenia p³ytkowego (PDGF), insulinopochodne czynniki wzrostowe (IGF I i II), czy czynnik wzrostu fibroblastów (FGF) [9,10,11]. Czynniki wzrostu modyfikuj¹ kierunek ró nicowania komórek mezenchymalnych pochodzenia osteoblastycznego w kierunku komórek chrzêstnych i The aim of the study constituted a prospective assessment of efficacy of autogenous bone marrow grafting for the treatment of disorders bone healing in patient with isolated transverse fracture of right humeral bone. This fracture was treated originally in different centre with using intra medullary nailing by Rush nail. The surgical course was complicated with the lack of osseous healing and the appearing the radiological features of pseudoarthrosis. The implant was removed and during the next intervention autogenous bone marrow grafting was injected in the place of fracture. Broken limb was left in immobilizing ortesis in the time of conservative treatment. In situation of lack of implant in place of fracture, possibility of bone healing process assessment was appeared with scanning computer using. Bone healing was confirmed in clinical signs and in ct scans after 6 months. nastêpnie zast¹pienia ich komórkami kostnymi. Je eli procesy nie przebiegaj¹ w sposób prawid³owy to dochodzi do zaburzeñ zrostu kostnego. Zaburzenia zrostu kostnego po z³amaniach i leczeniu operacyjnym stanowi¹ istotny problem w uzyskaniu powrotu do prawid³owej funkcji uk³adu kostnego, zarówno podporowej jak i funkcjonalnej. Ich odsetek wg ró nych autorów waha siê od 2,5 do 20% [3,4,12-14]. Nadal s¹ one rozpoznawane i oceniane g³ównie radiologicznie pod postaci¹ zrostu opóÿnionego, braku zrostu i stawu rzekomego, czy ubytku kostnego, jednak e w przypadku leczenia zachowawczego bez stosowania metalowych implantów ocenê zrastania siê koœci mo na prowadziæ tak e przy u yciu tomografii komputerowej, jednak e sytuacje takie wystêpuj¹ niezmiernie rzadko. Proces leczenia jest d³ugotrwa³y, kosztowny i uci¹ liwy dla chorego. Wi¹ e siê z kolejnymi zabiegami operacyjnymi. W ostatnich kilkunastu latach pojawi³o siê wiele nowych, jednak e drogich metod 4 OSTRY DY UR 2009 tom 2 numer 1

2 Zdjêcie A1 Obraz KT przed podaniem kostnego szpiku autogennego poprzeczny przekrój stawu rzekomego. Computer tomography picture before autogenous bone marrow grafting transverse scan of pseudoarthrosis. Zdjêcie A2 Obraz KT 6 tygodni po podaniu kostnego szpiku autogennego poprzeczny przekrój stawu rzekomego. Computer tomography 6 weeks after autogenous bone marrow grafting transverse scan of pseudoarthrosis. Zdjêcie A4 Obraz KT 6 miesiêcy po podaniu kostnego szpiku autogennego - poprzeczny przekrój stawu rzekomego Computer tomography 6 months after autogenous bone marrow grafting - transverse scan of pseudoarthrosis Zdjêcie A4 Obraz KT 6 miesiêcy po podaniu kostnego szpiku autogennego - poprzeczny przekrój stawu rzekomego Computer tomography 6 months after autogenous bone marrow grafting - transverse scan of pseudoarthrosis leczenia zaburzeñ zrostu kostnego z wykorzystaniem wyizolowanych i rekombinowanych czynników wzrostu, czy materia³ów zastêpuj¹cych tkankê kostn¹ polimerów biodegradowalnych (kolagen, elatyna, kwas poliglikolowy PGA), nie biodegradowalnych (polietylen PE), materia³ów ceramicznych hydroksyapatyty [11,15-18]. Autogenny przeszczep szpiku kostnego zastosowany jako prosta niedroga metoda postêpowania mo e nadal w wybranych przypadkach stanowiæ alternatywê dla wykonywania zabiegów chirurgicznych w tej grupie chorych. Tomografia komputerowa pozwala oceniæ proces zrastania koœci w wybranych przypadkach z³amañ zakwalifikowanych do leczenia zachowawczego. OSTRY DY UR 2009 tom 2 numer 1 5

3 Zdjêcie B1 Obraz KT przed podaniem kostnego szpiku autogennego - pod³u ny przekrój stawu rzekomego w p³aszczyÿnie przednio-tylnej Computer tomography picture before autogenous bone marrow grafting - longitudinal scan of pseudoarthrosis in anterior-posterior surface Zdjêcie B2 Obraz KT 6 tygodni po podaniu kostnego szpiku autogennego - pod³u ny przekrój stawu rzekomego w p³aszczyÿnie przednio-tylnej Picture B2. Computer tomography 6 weeks after autogenous bone marrow grafting - longitudinal scan of pseudoarthrosis in anterior-posterior surface Zdjêcie B4 Obraz KT 6 miesiêcy po podaniu kostnego szpiku autogennego - pod³u ny przekrój stawu rzekomego w p³aszczyÿnie przednio-tylnej. Picture B4. Computer tomography 6 months after autogenous bone marrow grafting - longitudinal scan of pseudoarthrosis in anterior-posterior surface. Zdjêcie B4 Obraz KT 6 miesiêcy po podaniu kostnego szpiku autogennego - pod³u ny przekrój stawu rzekomego w p³aszczyÿnie przednio-tylnej Picture B4. Computer tomography 6 months after autogenous bone marrow grafting - longitudinal scan of pseudoarthrosis in anterior-posterior surface Cel pracy Celem pracy by³a prospektywna analiza skutecznoœci leczenia zaburzeñ zrostu kostnego przeszczepem autogennego szpiku kostnego u chorej ze z³amaniem koœci ramiennej z wykorzystaniem tomografii komputerowej. Opis przypadku Chora J.Z. lat 36 leczona w tut. klinice od listopada 2006 z powodu braku zrostu kostnego z cechami radiologicznymi stawu rzekomego prawej koœci ramiennej po przebytym z³amaniu do którego dosz³o 9 grudnia 2005 roku. Wtedy pacjentka by³a nieskutecznie leczona zachowawczo w innym szpitalu. W lutym 2006 roku zdecydowano o leczeniu operacyjnym z zastosowaniem œródszpikowej stabilizacji jednym prêtem Rusha. Przebieg pooperacyjny by³ powik³any brakiem zrostu. Pacjentka zg³osi³a siê do kliniki w 6 OSTRY DY UR 2009 tom 2 numer 1

4 Zdjêcie C1 Obraz KT przed podaniem kostnego szpiku autogennego - pod³u ny przekrój stawu rzekomego w p³aszczyÿnie bocznej. Picture C1. Computer tomography picture before autogenous bone marrow Zdjêcie C2 Obraz KT 6 tygodni po podaniu kostnego szpiku autogennego - pod³u ny przekrój stawu rzekomego w p³aszczyÿnie bocznej. Picture C2. Computer tomography 6 weeks after autogenous bone marrow Zdjêcie C3 Obraz KT 3 miesi¹ce po podaniu kostnego szpiku autogennego - pod³u ny przekrój stawu rzekomego w p³aszczyÿnie bocznej. Picture C3. Computer tomography 3 months after autogenous bone marrow Zdjêcie C4 Obraz KT 6 miesiêcy po podaniu kostnego szpiku autogennego - pod³u ny przekrój stawu rzekomego w p³aszczyÿnie bocznej. Picture C4. Computer tomography 6 months after autogenous bone marrow listopadzie 2006 roku z dolegliwoœciami bólowymi w miejscu z³amania i radiologicznie stwierdzanym brakiem zrostu ze sklerotyzacj¹ i wyg³adzeniem obrysów od³amów kostnych. W pierwszym etapie usuniêto materia³ zespalaj¹cy. W styczniu 2007 roku u chorej wykonano badanie tomograficzne prawej koœci ramiennej w miejscu z³amania stwierdzaj¹c brak zrostu i obecnoœæ stawu rzekomego. Nastêpnie chor¹ ponownie operowano. Podczas jednodniowego pobytu w szpitalu wykonano przeszczep autogennego szpiku kostnego pobranego na heparynê (40 ml.) z talerza biodrowego po stronie przeciwnej do miejsca z³amania. Zabieg przeprowadzano pod kontrol¹ toru wizyjnego Rtg, w znieczuleniu ogólnym. Przeszczepu dokonywano metoda zamkniêt¹ - przezskórn¹. Przeszczep poprzedzano przezskórnym nawierceniem jam szpikowych przy u yciu drutów Kirschnera. Oceniano kliniczny zrost kostny po szeœciu tygodniach, trzech i szeœciu miesi¹cach od przeszczepu podczas kontroli ambulatoryjnych, wykonuj¹c jednoczeœnie w trakcie wizyt kontrolnych badanie OSTRY DY UR 2009 tom 2 numer 1 7

5 Zdjêcie D1 Obraz stawu rzekomego przed podaniem kostnego szpiku autogennego w wirtualnej endoskopii jamy szpikowej. Picture D1. Pseudoarthrosis imagine before autogenous bone marrow grafting in virtual endoscopy of marrow cavity. Zdjêcie D2 Gojenie stawu rzekomego 6 tygodni po podaniu kostnego szpiku autogennego w wirtualnej endoskopii jamy szpikowej. Picture D2. Pseudoarthrosis consolidation imagine 6 weeks after autogenous bone marrow grafting in virtual endoscopy of marrow cavity. Zdjêcie D3 Gojenie stawu rzekomego 3 miesi¹ce po podaniu kostnego szpiku autogennego w wirtualnej endoskopii jamy szpikowej. Picture D3. Pseudoarthrosis consolidation imagine 3 months after autogenous bone marrow grafting in virtual endoscopy of marrow cavity. Zdjêcie D4 Gojenie stawu rzekomego 6 miesiêcy po podaniu kostnego szpiku autogennego w wirtualnej endoskopii jamy szpikowej. Picture D4. Pseudoarthrosis consolidation imagine 6 months after autogenous bone marrow grafting in virtual endoscopy of marrow cavity. tomografii komputerowej - komputer Somatom Sensation 10., wg sta³ego programu badania dla oceny postêpu procesu zrostu kostnego. Ka dorazowo wykonywano badania na tym samym poziomie z³amania w projekcji poprzecznej (grupa A), w projekcji pod³u nej przedniej (grupa B), w projekcji pod³u nej bocznej (grupa C), oraz w obrazowaniu metod¹ wirtualnej endoskopii (grupa D). Ju po trzech miesi¹cach od przeszczepu szpiku chora rozpoczê³a rehabilitacjê, któr¹ kontynuowa³a po wygojeniu uzyskuj¹c peny zakres ruchomoœci koñczyny górnej w stawie barkowym i ³okciowym. Omówienie W badaniu tomografii komputerowej przed zabiegiem operacyjnym (nr badania ) stwierdzono brak zrostu od³amów z widoczn¹ szczelin¹ prze³omu z³amania (obrazy A1, B1, C1, D1). W badaniu tomografii komputerowej 6 tygodni po implantacji autogennego szpi- 8 OSTRY DY UR 2009 tom 2 numer 1

6 ku kostnego stwierdzano wci¹ dostrzegaln¹ szczelin¹ z³amania ze sklerotycznymi brzegami od³amów jak w stawie rzekomym (badanie nr 11782). W stosunku do badania poprzedniego na poziomie z³amania pojawi³a siê s³abo uwapniona tkanka kostnawa (obrazy A2, B2, C2, D2). W badaniu tomograficznym po 3 miesi¹cach od implantacji szpiku kostnego stwierdzano nadal zagêszczenie struktury kostnej w tylnej czêœci szpary prze- ³omu, utrzymuj¹cym siê zwê enie jamy szpikowej z cechami stawu rzekomego (badanie nr 17517). Jednoczeœnie w przedniej i œrodkowej czêœci szpary z³amania stwierdzono tkankê o mniejszym wysyceniu, co odpowiada³o procesom gojenia z wytworzeniem siê m³odej tkanki kostnej (obrazy A3, B3, C3, D3). Badanie tomograficzne po 6 miesi¹cach od zabiegu wykaza³o s³abo dostrzegaln¹ szczelinê z³amania wype³niona przez tkankê kostnaw¹ (badanie A4, B4, C4, C4). W obrêbie jamy szpikowej, która uleg³a udro nieniu nie uwidoczniono stwierdzanej poprzednio sklerotyzacji brzegów od³amów cofniêcie siê cech stawu rzekomego (badanie nr 29652). Ocenê tworzenia siê nowej tkanki kostnej i cofania siê zarastania jamy szpikowej w oparciu o pomiar stopnia os³abienia, czyli gêstoœci koœci w jednostkach Hounsfielda przeprowadzono podczas ka dego badania (badanie 1 177,5 HU, badanie 2 801,1 HU, badanie 3 809,8 HU, badanie 4 326,8 HU). Dyskusja Osteogenne w³aœciwoœci komórek zrêbowych zawartych w szpiku kostnym odkryto ju oko³o 130 lat temu. W latach dziewiêædziesi¹tych ubieg³ego wieku autogenny szpik kostny zaczêto przezskórnie podawaæ u chorych z zaburzeniami zrostu kostnego uzyskuj¹c zadowalaj¹ce wyniki [3,5,8,19]. Przeszczepienie w³asnego szpiku kostnego powoduje pojawienie siê wiêkszej liczby osteoblastów i czynników wzrostu pod wp³ywem przemian zachodz¹cym na drodze pobudzenia czynników wzrostu i proliferacji fibroblastów. Prowadzi to do szybszego powstawania beleczek kostnych i gojenia na pod³o u w³óknisto-chrzêstnym z wytwarzaniem tkanki kostnej drobnow³óknisto-blaszkowatej. Przezskórna implantacja szpiku kostnego w leczeniu stawów rzekomych wykazuje skutecznoœæ w oko- ³o 70 procentach, choæ czas gojenia by³a czêsto d³u szy ni w innych zaburzeniach zrostu kostnego. Powodzenie leczenia stawu rzekomego metod¹ zachowawcz¹ w opisanym przypadku przeœledzono przy u yciu tomografii komputerowej z obrazowaniem w wirtualnej endoskopii jamy szpikowej w miejscu stawu rzekomego. Mo liwoœci takie wystêpuj¹ wyj¹tkowo, kiedy podejmuje siê decyzjê o zachowawczym leczeniu stawu rzekomego bez u ycia metalowych implantów. Tak by³o w opisanym przypadku zastosowane leczenie by³o skuteczne. Przedstawiony przypadek zastosowanej metody leczenia zaburzeñ zrostu kostnego, przy niskich kosztach zabiegu, krótkim pobycie w szpitalu, braku koniecznoœci wykonywania rozleg³ych zabiegów chirurgicznych stanowi¹ wyraÿn¹ przes³ankê do korzystania z tego sposobu leczenia. Wniosek Mo liwoœci zastosowania tomografii komputerowej do oceny procesu gojenia zaburzeñ zrostu kostnego daje w wybranych przypadkach bardziej pe³niejszy wgl¹d w etapy powstawania nowej tkanki kostnej i pozwala na dok³adn¹ lokalizacjê miejsc jej tworzenia. Piœmiennictwo 1. Beresford JN. Osteogenic stem cells and the stromal system of bone and marrow. Clin Orthop 1989; 240: Bilby R, Jones E, Mac Gonagle D. The role of mesenchymal stem cells in maintenance and repair of bone. Injury Int J Care Injured 2007; 38 (Supl 1): Hamera-S³ynarska M. Farmakologiczne wspomaganie gojenia z³amañ. Ort Tr Reh 2000; 3: Marczyñski W. Wspó³czesne pogl¹dy patogenetyczne a biologia zaburzeñ zrostu koœci d³ugich. Ortop Tr 2006; 3: NiedŸwiedzki T. Wp³yw przeszczepiania autogennego szpiku kostnego do szpary z³amania na przyœpieszenie gojenia z³amañ koœci d³ugich. Przegl Lek 1992; 49: Siwach RC, Sangwan SS, Singh R, Goel A. Role of precutaneous bone marrow grafting In delayed unions, non unions and poor regenerates. Indian J Med Sci 2001; 55: Tsiridis E, Upadhyay N, Ginnoudis P. Molecular aspects of fracture healing. Which are the important molecules? Injury Int J Care Injured 2007; 38 (Supl. 1): W³odarski K, Galus R, W³odarski P. Koœciotwórczy potencja³ komórek zrêbowych szpiku. Ortop Tr Reh 2006; 8: Lane JM, Yasko AW, Tomin E, Cole BJ, Waller S, Browne M, Turek T, Gross J. Bone marrow and recombinant human bone morphogenic protein-2 in osseous repair. Clin.Orthop. Relat. Res. 1999; 361; Regauer M, Jurgens I, Kotsianos D, Stutzle H, Mutschler W, Schiekne M. New-bone formation by osteogenic protein-1 and autogenic bone marrow in a critical tibial defect model in sheep. Zentralbl Chir 2005; 130: Veillette C, McKee M. Growth factors - BMPs, DBMs, and buffy coat products: are there any proven differences amongst them? Injury Int J Care Injured 2007; 38 (Supl 1): Axelrad T, Kakar S, Einhorn T. New technologies for the enhancement of skeletal repair. Injury Int J Care Injured 2007; 38 supl.1: Sen M.K., Micalu T. Autologous iliac crest bone graft: should is still be the gold standard for treating nonunions? Injury Int J Care Injured 2007; 38 (Supl 1): H³adki W, Lorkowski J, Trybus M, Brongel L. Wyniki leczenia pourazowych zaburzeñ zrostu kostnego i ubytków kostnych autogennym przeszczepem szpiku kostnego. Przegl Lek 2008; 65: Cinotti G, Patti AM, Vulcano A, Della Rocca C, Polverani G, Ginnicola G, Postacchini F. Experimental posterolateral spinal fusion with porous ceramics and mesenchymal stem cells. J Bone Joint Surg Br 2004; 86: NiedŸwiedzki T, Bonczar M, D¹browski Z. Zastosowanie komórek podœcieliska szpikowego z hodowli in vitro w leczeniu stawów rzekomych. Nowiny Lek 2001: 70: Sebecic B, GabelicaV, Patrlj L, Sosa T. Precutaneouus autologous bone marrow grafting on the site of tibia deleayed union. Croat Med J 1999; 40: Rougraff BT, Kling TJ. Treatment of active unicameral bone cysts with precuoaneous injection of demineralized bone matrix and autogenous bone marrow. J Bone Joint Surg Am 2002; 84-A: NiedŸwiedzki T. Wp³yw przeszczepiania autogennego szpiku kostnego do szpary z³amania na przebieg leczenia zrostów opóÿnionych. Przegl Lek 1992; 49: OSTRY DY UR 2009 tom 2 numer 1 9