POKROKY V LÉČBĚ AKUTNÍCH A CHRONICKÝCH INFEKTŮ SKELETU NA TRAUMATOLOGICKÉM ODDĚLENÍ. MUDr. Milan ŠÍR

LÉKAŘSKÁ FAKULTA MASARYKOVY UNIVERZITY BRNO

POKROKY V LÉČBĚ AKUTNÍCH A CHRONICKÝCH INFEKTŮ SKELETU NA TRAUMATOLOGICKÉM ODDĚLENÍ

MUDr. Milan ŠÍR

Dizertační práce k získání vědecké hodnosti: Doctor philosophiæ – Ph.D. Číslo a název vědního oboru: 51-08-9 Chirurgie Školitel: doc. MUDr,. Michal Mašek, CSc. Klinika úrazové chirurgie FN Brno-Bohunice

1

Dizertační práce “Pokroky v léčbě akutních a chronických infektů skeletu na traumatologickém oddělení“ byla vypracována v rámci postgraduálního vědeckého studia v chirurgických oborech na lékařské fakultě Masarykovy Univerzity v Brně pod laskavým odborným vedením školitele doc. MUDr. Michala Maška, CSc., přednosty Kliniky úrazové chirurgie FN Brno-Bohunice. Vědecká práce vznikla v Traumatologickém centru FN Ostrava, jejímž přednostou je doc. MUDr. Leopold Pleva, CSc. Traumatologické centrum v Ostravě má dlouholeté zkušenosti s léčbou kostních infektů a na tomto základě zde bylo v roce 2002 založeno nové septické traumatologické oddělení se 30 lůžky. Chtěl bych vyjádřit poděkování všem spolupracovníkům Traumatologického centra v Ostravě, zvláště docentu MUDr. Leopoldu Plevovi, CSc. za spolupráci a kritické připomínky při léčbě pacientů s kostním infektem. Dále mé poděkování patří spolupracovníkům jiných klinik a oddělení naší nemocnice, lékařům Antibiotického centra Státního zdravotního ústavu v Ostravě a především zdravotním sestrám na oddělení septické traumatologie a septické ambulance. Mé díky patří doc. RNDr. Daně Šalounové, Ph.D. z VŠB Ostrava za statistické zpracování souboru pacientů. V neposlední řadě děkuji sekretářce Traumatologického centra FN Ostrava paní Pavle Segarové za trpělivé a opakované písemné zpracování textu a ostatních dokumentů.

2

OBSAH:

1. Úvod 2. Cíl práce 3. Etiologie osteomyelitidy, akutní a chronická osteomyelitida 4. Přehled klasifikací osteomyelitidy 5. Patogeneze osteomyelitidy 5.1 Vztah hostitel a mikroorganismus 6. Diagnostika osteomyelitidy 6.1 Klinické vyšetření 6.2 Průkaz mikrobiálního agens 6.3 Zánětlivé markery 6.4 Zobrazovací vyšetřovací metody 6.4.1 RTG vyšetření 6.4.2 Ultrasonografie 6.4.3 Počítačová tomografie a Magnetická rezonance 6.4.4 Kostní scintigrafie 7. Léčba osteomyelitidy 7.1 Chirurgická léčba /základní principy/ 7.1.1 Debridement 7.1.2 Stabilita kosti 7.1.3 Náhrada kostního defektu 7.1.4 Kryt měkkými tkáněmi 7.2 Antimikrobní léčba 7.3 Adjuvantní léčba 7.3.1 Léčba v hyperbarické komoře 7.3.2 Léčba defektů měkkých tkání řízeným podtlakem 7.4 Léčba osteomyelitidy po osteosyntéze 7.5 Léčba infikovaného pakloubu 7.6 Léčba periprostetických infekcí 7.7 Léčba osteomyelitidy u diabetické nohy 7.8 Amputace končetiny

3

8.Materiál a metodika 8.1 Demografická data 8.2 Etiologie osteomyelitidy 8.3 Klasifikace osteomyelitidy Czierny –Mader 8.4 Lokalizace osteomyelitidy 8.5 Bakteriální agens osteomyelitidy 8.6 Kazuistiky jednotlivých pacientů 9. Výsledky 10. Diskuze 11. Závěr 12. Experimentální práce ( kapitola 1.- 9 ) Léčba kostního defektu pakloubů autologním koncentrátem buněk kostní dřeně 13. Seznam obrázků, tabulek a přílohy č. 1- 8

4

1. ÚVOD: V průmyslové oblasti Ostravska s rozvinutým hutnictvím a těžbou uhlí, je historicky zaznamenáván vysoký výskyt těžkých úrazů. V posledních letech se zde také zvyšuje počet vysokoenergetických dopravních úrazů. Tato těžká poranění jsou i přes adekvátní léčbu zatížena množstvím komplikací, z nichž jednu oblast představují infekce skeletu. V podmínkách našeho regionu jde především o infekce skeletu vznikající po otevřených zlomeninách. Tyto infekce akutního a chronického charakteru

patří

k obávaným kom-

plikacím, a to jak svým průběhem, tak trvalými následky. V posledních 3 dekádách došlo při zavedení nových léčebných metod ke zlepšení výsledků léčby, také naše pracoviště se intenzivně věnuje těmto léčebným postupům. V dalším textu budu pro kostní infekt používat běžného termínu osteomyelitida.

5

2. CÍL PRÁCE Cílem této práce je srovnat současnou léčebnou strategii a taktiku Traumatologického centra FN Ostrava v léčbě kostního infektu tibie s výsledky v dostupné světové literatuře.

6

3. ETIOLOGIE, AKUTNÍ A CHRONICKÁ OSTEOMYELITIDA

Osteomyelitida je zánětlivý kostní proces, který je způsoben infekčními mikroorganismy. Infekce může být omezena na jednu část kosti nebo může postihnout všechny její části (kostní dřeň, kortikální část kosti a periost) nebo se dokonce šíří i do přilehlých měkkých tkání. Termín osteomyelitida poprvé použil francouzský chirurg Eduard Chassaignac v roce 1852 [39]. Osteomyelitida patří nadále mezi obávaná onemocnění, a to jak svým průběhem, tak i možnými následky. V minulosti se často jednalo i o smrtelné onemocnění, ale v posledních letech se prognóza onemocnění dramaticky zlepšila. Pokrok v léčbě přinesla nová lokální antibiotika, využití distrakční osteogenezy a zavedení nových technik plastických chirurgů mikrovaskulárních svalových laloků a vaskularizovaných kostních štěpů. Současně se zlepšenými výsledky v léčbě však dochází v posledních letech ke zvýšení incidence osteomyelitid vznikajících po úrazech a kloubních náhradách vlivem zvýšeného počtu těchto operací. Varujícím jevem je nárůst bakteriální rezistence na antibiotika používaná v léčbě osteomyelitidy. Z praktických důvodů používáme nejčastěji základní rozdělení osteomyelitidy podle způsobu vzniku infekce na 3 základní typy [63]. A. Exogenní osteomyelitida vznikající přenosem infekce do kosti z okolí nejčastěji při úrazech a operacích na skeletu (osteomyelitida posttraumatická, pooperační) - výskyt 47% B. Osteomyelitida vznikající při cévní ischemii - výskyt 34% C. Hematogenní osteomyelitida - výskyt 19%

Exogenní osteomyelitidu, která vzniká po úrazech, nazýváme posttraumatickou. Infekce kosti je v případě posttraumatické osteomyelitidy následkem bakteriální kontaminace při úrazu, operaci nebo dalším ošetřování. Po operacích na skeletu nebo po implantacích kloubních náhrad vzniká exogenní osteomyelitida pooperační, je následkem peroperační bakteriální kontaminace kosti. Exogenní osteomyelitidu diagnostikujeme ve všech věkových kategoriích a může postihnout kteroukoliv kost. Nejčastěji se tato osteomyelitida vyskytuje při komplikovaných otevřených zlomeninách s vysokou bakteriální kontaminací (úrazy dopravní, průmyslové, zemědělské) i přesto, že jsou dodržovány metody ošetření otevřených zlomenin, které propracoval Gustilo a jeho spolupracovníci [11, 23, 32, 62].

7

Otevřené zlomeniny s vysokou bakteriální kontaminací a poškozením měkkých tkání přinášejí vysoké riziko následné osteomyelitidy [11, 17, 39]. Bylo prokázáno, že existuje přímá úměra mezi závažností (stupněm) otevřené zlomeniny, primární kontaminací rány

a incidencí

následného infektu v místě zlomeniny . ( Příloha č. 1,2 ) Predilekčním místem vzniku posttraumatické osteomyelitidy je bérec, a to ze 2 důvodů: - prvním je vysoká pravděpodobnost poranění bérce při dopravních nehodách automobilů přímým nárazem bérce do palubní desky a u motocyklů nárazem bérce do překážky, - druhým důvodem je nedokonalý kryt bérce měkkými tkáněmi na jeho přední straně. Důležitou roli hraje také skutečnost, zda exogenní osteomyelitida vznikla v místě osteosyntetického materiálu či po implantaci endoprotézy, protože infekce může přetrvávat na povrchu těchto implantátů.

Osteomyelitida, jejíž příčinou je cévní ischemie, se nejčastěji vyskytuje u diabetiků. Tento typ osteomyelitidy vzniká přestupem infekce z infikovaných měkkých tkání nohy na skelet. Rozvoj této infekce u diabetiků je podporován několika faktory: poruchou metabolismu, nedokrevností měkkých tkání na podkladě mikroangiopatie a periferní motorickou, sensitivní a vegetativní neuropatií [39].

Hematogenní osteomyelitida se nejčastěji vyskytuje u dětí prepubertálního věku [20,22]. Jejími původci jsou Stafylococus aureus, dále streptokoky skupiny B, pneumokoky a Gram negativní bakterie (Pseudomonas, Escherichia coli, Proteus, Salmonella). Zdrojem infekce může být u starších dětí pneumonie, enterokolitida, hnisavé kožní onemocnění nebo umbilikální zánět u novorozence. Hematogenní osteomyelitida je charakteristická postižením metafýz dlouhých kostí převážně na dolních končetinách a podmínkou jejího vzniku je baktériemie. Metafýza dlouhých kostí je predisponována pro vznik infekce tím, že je zde obleněn krevní průtok na venózní straně kapilárních kliček a dále nižším počtem buněk retikuloendoteliárního systému, což vede ke snížení fagocytózy a rychlejšímu množení mikrobů. Samotná růstová štěrbina představuje proti šíření infekce relativně dobrou bariéru a proto se hnisavý proces z metafýzy šíří směrem do dřeňové dutiny a subperiostálně, takže při neléčené hematogenní osteomyelitidě se mohou vytvořit subperiostální abscesy. Dětský periost neadheruje pevně ke kosti, může docházet k šíření subperiostálního abscesu až do oblasti diafýzy. Je-li metafýza uložena intraartikulárně (např. u kyčelního kloubu), dochází k rozšíření infekce do kloubní dutiny a vzniká hnisavá artritida. 8

Podle doby trvání dělíme osteomyelitidu na akutní a chronickou. V případě pooperační osteomyelitidy se užívá i kategorie subakutní [67].

Akutní osteomyelitida trvá několik dnů až týdnů a je charakteristická celkovými i místními akutními projevy zánětu. Trvání kostního zánětu po dobu 4 – 6 týdnů již může způsobit nekrózu kosti. Tato kostní nekróza představuje přechod akutní osteomyelitidy v chronickou.

Chronická osteomyelitida je definována jako infekce kosti trvající několik měsíců až let. Je charakterizována mírnými celkovými projevy zánětu, kostními sekvestry (tento termín poprvé zmíněn v roce 1764 Johnem Hunterem) a píštělemi. V kostních sekvestrech bez krevního zásobení mohou přežívat inokulované bakterie [39]. Bakterie mohou přežívat i na povrchu implantátů. Charakteristickou vlastností chronické osteomyelitidy jsou relapsy onemocnění s tvorbou abscesů, někdy horečnatým průběhem a vyjímečně i sepsí [8].

9

4. PŘEHLED KLASIFIKACÍ OSTEOMYELITIDY

Existuje řada klasifikací osteomyelitidy, žádná z nich však nesplňuje všechny klasifikační požadavky, poněvadž problematika osteomyelitidy je velmi široká a dá se hodnotit z různých hledisek (etiologie, patogeneza, lokalizace, délka trvání, rozsah, mikrobiální etiologie a další). Většina klasifikací se týká chronické osteomyelitidy tibie, protože tibie je nejčastějším místem výskytu chronické osteomyelitidy.

Přehled klasifikací osteomyelitidy [4,63] :

Waldvogel [1970] etiologická klasifikace dělí osteomyelitidu na exogenní, při cévní ischemii a hematogenní. Berova klasifikace [1982] je založena na popisu měkkých tkání u osteomyelitidy (jednoduchá píštěl, chronický defekt kůže ve formě ulcerací, mnohočetné defekty s píštělemi). Kelly [1977, 1988] dělí osteomyelitidu do 4 kategorií: a. Hematogenní osteomyelitida b. Osteomyelitida bez instability kosti c. Osteomyelitida s instabilitou kosti d. Posttraumatická osteomyelitida Weilandova klasifikace [1984] dělí chronickou osteomyelitidu podle délky trvání, která musí být nejméně 6 měsíců, na 3 typy: Typ 1 představuje otevřenou exponovanou kost bez známek infekce měkkých tkání Typ 2 ohraničenou infekcí kortikální nebo endostální Typ 3 je charakterizován segmentárním defektem kosti Gordon [1988] definuje osteomyelitidu podle velikosti defektu měkkých tkání a dále podle velikosti defektu tibie do 3 cm a nad 3 cm, bere v úvahu i stabilitu fibuly. Mayova klasifikace [1989] hodnotí posttraumatickou osteomyelitidu do 5 stupňů a vychází z délky léčby nutné ke zhojení kostního defektu tibie a fibuly po debridementu. Existuje zde hranice mezi typem 3 a 4, kdy kostní defekt do 4 cm u typu 3 je možno vyřešit kostním štěpem, zatímco defekt nad 4 cm u typu 4 je již vhodnější pro distrakční osteogenezu. 5. stupeň představuje irreparabilní kostní defekt, kde je již vhodná amputace. Czierny-Mader [1984, 1990] tato klasifikace používá hodnocení podle anatomických kriterií rozsahu osteomyelitidy a dále hodnotí celkový a lokální stav pacienta [39]. 10

Obr. 1 Dělení osteomyelitidy podle rozsahu postižené kosti (anatomie) i. I. st. – medullární (ohraničená infekce nitrodřeňová), ii. II. st. – superficiální (fokální infekce v blízkosti infikované rány), iii. III. st. – vytvářející sekvestry (kortikální sekvestrace bez instability), iv. IV. st. – difuzní (infekce celé šíře kosti s instabilitou = infikovaný pakloub) Dělení osteomyelitidy podle celkového stavu pacienta: A - normální psychosomatický, metabolický a imunologický stav pacienta B sys - pacient systémově oslaben (malnutrice, renální a hepatální selhávání, abuzus alkoholu, imunologická deficience, chronická hypoxie, malignita, diabetes mellitus, extremně vysoký věk, systémová terapie kortikoidy, kuřáci) B loc - pacient lokálně oslaben (rozsáhlé lokální zjizvení měkkých tkání, chronický lymfedém, venostáza, stenóza velkých cév, arteritida, postradiační fibróza) B sys + B loc - systémově i lokálně oslaben C - stav pacienta je tak vážný, že výsledkem léčby osteomyelitidy by bylo zhoršení jeho celkového zdravotního stavu.

11

Hodnocení stavu pacienta („staging“) před léčbou osteomyelitidy zahrnuje výše popsaná systémová a lokální kriteria, abychom mohli stanovit, zda je pacient schopen zvládnout hojení měkkých tkání po debridementu, zda je schopen odolávat infekci a zda je schopen tolerovat stres opakovaných operací. Výběr pacientů vhodných k radikální chirurgické léčbě osteomyelitidy se může lišit dle pracovišť a jejich standardních konceptů, metod a technik léčby. Tento „staging“ také umožňuje

hodnotit

léčebný efekt u srovnatelných skupin

pacientů.

Pacient hodnocený jako „A“ má neporušenou obranyschopnost, je metabolicky v normě a má nepoškozené krevní zásobení v místě osteomyelitidy. Pacient hodnocený jako „B sys“ má deficit v hojení rány systémový, např. dlouhodobě užívá kortikosteroidy nebo je po chemoterapii. Pacient hodnocený jako „B loc“ má poškozené prokrvení postiženého místa nebo rozsáhlé jizevnaté změny měkkých tkání v místě osteomyelitidy.

Dlouhodobé kouření tabáku nebo abuzus alkoholu výrazně ovlivňují prokrvení tkání, schopnost jejich hojení, a tím i výsledky léčby. Zvláště dlouhodobí kuřáci mají horší vyhlídky ke zhojení, proto se doporučuje skončit s kouřením již před začátkem léčby.

12

5. PATOGENEZE OSTEOMYELITIDY

Při mikroskopickém vyšetřování ložiska osteomyelitidy nacházíme známky zánětlivého postižení tkání, patogenní bakterie a leukocyty. Akutní flegmonózní zánět v kosti zvyšuje intraoseální tlak, následkem komprese cévního řečiště vznikají trombózy cév a lokální ischemie. Vytvářejí se kostní infarkty a nekrózy. Nekrotická kost zbavená krevního zásobení pak tvoří infikované sekvestry jako projev již chronického stadia zánětu. Tyto sekvestry vytvářejí ložiska infekčního materiálu ohraničená proti zdravé kosti granulační tkání, jsou zbavena krevního zásobení a jsou tedy nedostupná pro fagocytózu polymorfonukleárů a pro antibiotika, z těchto důvodů selhává medikamentózní léčba pokročilé osteomyelitidy. Na okrajích kostních infarktů se vytváří reaktivní hyperemie, která zvyšuje osteoklastickou resorpční aktivitu, vzniká lokální ztráta kostní hmoty (matrix) a lokální osteoporóza. Současně probíhá v okolí chaotická novotvorba kosti, která se projevuje novými kostními formacemi a periostálními aposicemi (obr. 2). Proliferace, aktivita a vzájemná souhra osteoblastů a osteoklastů je řízena růstovými faktory, cytokiny a hormony [1,3,28]. V místě infekce kosti jsou snížené hladiny růstových faktorů a cytokinů, které podporují růst osteoblastů a vzniká převaha resorpční aktivity osteoklastů. Přesné mechanismy působení růstových faktorů a cytokinů na kostní buňky u probíhající osteomyelitidy však nejsou známy. Obr. 2: Histologické nálezy u osteomyelitidy (Ústav patologie LF OU v Ostravě, doc. MUDr. J. Horáček, CSc.)

Obr. 2a: Kostní sekvestr v regresi s okolními zánětlivými osteomyelitickými změnami

13

Obr. 2b: Osteoklastická reakce v okolí sekvestu

Obr. 2c: Osteoklastické elementy v zánětlivém osteomyelitickém infiltrátu

Obr. 2d: Osteoidní lemy kolem sekvestru (novotvorba kosti)

14

5.1 Patogeneze osteomyelitidy (vztah hostitel a mikroorganismus)

Rozvoj osteomyelitidy závisí na vzájemné reakci pacienta (hostitele) a mikroorganismu. Nejčastějším etiologickým agens způsobujícím osteomyelitidu je bakterie Staphylococcus aureus. Tento mikroorganismus se vyznačuje vysokou metabolickou aktivitou, dobrou adaptací na zhoršené metabolické podmínky, růstovou nenáročností a bohatou enzymatickou výbavou. Vytváří širokou řadu extra a intracellulárních faktorů, které charakterizují jeho virulenci [10, 35, 46].

První skupina těchto faktorů - Bakteriální adhesiny umožňují adherovat k extracellulárním proteinům. Tato schopnost adherence bakterie Stafylococus aureus je rozhodujícím faktorem vedoucím k časné a rychlé kolonizaci tkání hostitele a implantátů. Stafylococus aureus exprimuje na svém povrchu

adhesiny (MSCRAMM = microbial surface components

recognising adhesive matrix molecules), z nichž každý specificky váže jeden z hostitelových proteinů jako jsou například fibrinogen, fibronektin, kolagen, vitronektin, laminin, trombospondin, kostní sialoprotein, elastin nebo von Willebrandův faktor. Tímto navázáním zlepšuje svou mobilitu, a tím schopnost kolonizovat tkáně a implantáty hostitele. Druhá skupina faktorů pomáhá paralyzovat vlastní obranyschopnost hostitele: - protein A – součást bakteriální stěny se schopností vázat a inaktivovat imunoglobuliny, a tím blokovat opsonizaci a fagocytózu - leukocidin, který narušuje permeabilitu a integritu buněčné stěny leukocytů s jejich následnou destrukcí vlastními proteolytickými enzymy Třetí skupina faktorů pomáhá k proniknutí do tkání hostitele tím, že specificky napadá buňky hostitele: - enterotoxin napadající střevní buňky - exfolianty napadající kožní kryt - TSST-1 způsobující toxický šok a další (hemolysiny, fibrinolyzin)

Všechny výše uvedené faktory umožňují bakterii Staphylococcus aureus pronikat do buněk hostitele, kolonizovat tkáně a persistovat v těchto tkáních i po odeznění bakteriemie. Staphylococcus aureus může dokonce podle posledních výzkumů přežívat v kulturách osteoblastů mnoho let, tento způsob přežívání se nazývá “Internalization of Bacteria by Osteoblasts“ [3].

15

K tak dlouhému přežívání bakterií dochází v jejich metabolicky alterovaném stavu „small colony variants“. Tato hypotéza objasňuje rekurence chronické osteomyelitidy způsobené uvolňováním bakterií z osteoblastů při jakémkoliv oslabení organizmu pacienta. Další faktor, kterým se bakterie brání proti fagocytoze a medikamentózní léčbě osteomyelitidy, představuje „Biofilm“. Schopnost vytvářet biofilm mají kromě bakterie Staphylococcus aureus i jiné bakterie např. Staphylococcus epidermidis, streptokoky, Pseudomonas aeruginosa, Escherichia coli, klebsiely, legionely a aktinomycety. Biofilm je struktura na povrchu kosti nebo kovového implantátu tvořená bakteriálními buňkami, které jsou navzájem propojeny hostitelskými proteiny (kolagen, fibrin, proteoglykany) a uloženy v extracellulární substanci polysacharidového charakteru vytvořené bakteriálními buňkami (glykokalyx). Tímto způsobem uložené bakteriální buňky mají zpomalené funkce růstu, produkce proteinů a genové exprese. Bakterie navzájem komunikují pomocí látek blízkých hormonům a vytvářejí signalizační systém nazývaný „quorum sensing“. Biofilm tvoří mechanickou bariéru pro průnik antimikrobiálních a výživných látek do kosti. Kromě mechanické bariéry pro polymorfonukleáry biofilm brání průniku polymorfonukleárů do kosti tím, že blokuje antigenní prezentaci polymorfonukleárů a omezuje tím jejich fagocytární schopnosti. Existují i další ještě neznámé funkce bariéry biofilmu jako jsou vysoká adaptace této buněčné bariéry na stres a schopnost snížit metabolismus přežívajících bakteriálních buněk na minimum. U stafylokoků v současné době probíhá výzkum genové exprese, která určuje schopnost stafylokoků vytvářet tyto biofilmy. Poté snad bude jednou z cest ovlivnění tvorby biofilmů vývoj nových chemoterapeutik blokujících tuto schopnost na genové respektive protilátkové úrovni (protilátky proti receptorům) [34]. Další možností jak ovlivnit vznik biofilmu je prevence tvorby biofilmů na implantátech. Zkoumají se a začínají se vyrábět povrchové úpravy implantátů s antibiotiky a solemi stříbra, které jsou primárně baktericidní a neumožní osídlování povrchů implantátů bakteriemi. Pro pochopení interakce mezi pacientem a bakterií jsou instruktivní nálezy u imunokompromitovaných pacientů s chronickou granulomatozou. Defektní neutrofily pacientů s chronickou granulomatozou ztratily schopnost tvořit superoxidázu, která je nezbytným baktericidním produktem neutrofilů při pronikání do místa zánětu. Tím jsou velmi omezeny funkční protizánětlivé schopnosti těchto neutrofilů. Na základě tohoto poškození neutrofilů pacienti s chronickou granulomatozou trpí stafylokokovou osteomyelitidou až ve 30 %. 16

6. DIAGNOSTIKA OSTEOMYELITIDY

Projevy osteomyelitidy mohou být u pacientů velmi rozmanité. Stanovení diagnózy vychází z klinických příznaků a lokálního nálezu. K základním diagnostickým postupům patří:

6.1 Klinické vyšetření Akutní hematogenní osteomyelitida se projevuje příznaky akutní septikémie. Vysokou teplotou, třesavkou, zvracením, dehydratací a antalgickým držením postižené končetiny až pseudoparalýzou. Akutní posttraumatická nebo pooperační exogenní osteomyelitida se projevuje lokálními příznaky zánětu v místě zlomeniny, doprovázenými celkovými projevy zánětu s horečkou, zchváceností až sepsí. V případě chronické osteomyelitidy to jsou často jen nespecifické příznaky: subfebrilie, únavnost, bolestivost a další lokální známky zánětu v místě infektu kosti. Pokud nalezneme píštěl, je diagnostika chronické osteomyelitidy jednodušší.

6.2 Průkaz mikrobiálního agens kultivací (bakteriologické a histologické vyšetření) Nejdůležitější pro správné stanovení diagnózy je izolace patogena, který způsobuje osteomyelitidu. Je také základním předpokladem cílené antibiotické terapie. V případě hematogenní osteomyelitidy je přesná izolace patogena možná vyšetřením hemokultury. U ostatních typů osteomyelitidy je nejpřesnější přímý bakteriologický průkaz patogena z předpokládaného osteomyelitického ložiska. Bakteriologické vyšetření sekretu z píštělí může být často nepřesné, poněvadž můžeme vykultivovat nepatogenní bakterie kolonizující píštěl [35]. Vždy provádíme aerobní i anaerobní kultivaci odebraného vzorku, popřípadě kultivaci na mykobakteria a plísně. U infekce implantátu odebíráme bioptické vzorky ke kultivaci z více jak 5 míst. Mohou se odebrat i vzorky ke zmrazení, které slouží k určení počtu neutrofilů, jež nepřímo potvrzují infekci.Více jak 5 neutrofilů v nejméně 5 zorných polích potvrzuje infekci se sensitivitou 43–84% a specificitou 93–97%. Staphylococcus aureus je jednoznačně nejčastější etiologickou bakteriální příčinou osteomyelitidy (obr. 3). Nesmíme zapomínat i na jiné možné patogeny v závislosti na typu probíhajícího onemocnění a epidemiologických okolnostech. Při histologickém vyšetření odebrané kostní tkáně můžeme při Ziehl-Nielsenově barvení vzácně nalézt granulomatozní léze, které jsou projevem mykobakteriální infekce. Běžná 17

kultivace na mykobakteria však trvá 6 týdnů. K rychlejšímu průkazu tuberkulozní infekce máme dnes k disposici

PCR vyšetření. PCR (Polymerázová řetězová reakce) vykazuje

prakticky 100% senzitivitu v univerzální nebo specifické detekci mikrobiální DNA bakterií. Je založena na genetickém vyšetření vzorku po opakované cyklické amplifikaci DNA a následně detekci metodou restrikční analýzy nebo sekvenováním. PCR je vysoce citlivá metoda umožňující detekovat prakticky všechny známé mikroorganismy včetně těch patogenů, jejichž kultivace je dlouhodobá a obtížná.

a

b

c

d

e Obr. 3: Staphylococcus aureus = nejčastější etiologické agens způsobující osteomyelitidu a, b) kultivace Staphylococcus aureus na krevním agaru po 24 hodinách, c) kultivace Staphylococcus aureus na krevním agaru s vyšším obsahem NaCl po 48 hodinách (tato selektivní kultivace se používá u materiálů kontaminovaných jinými bakteriemi), d) Staphylococcus aureus v mikroskopickém obraze, e) Staphylococcus aureus v obraze elektronového mikroskopu Převzato : Vyšetřovací metody u MRSA pozitivních kmenů, ZDN.CZ příloha Lékařské listy 15.1.2008

18

6.3 Zánětlivé markery CRP (C reaktivní protein) Zánětlivý proces nebo nekróza tkáně vedou ke zvýšení koncentrace některých sérových bílkovin, které nazýváme bílkovinami akutní fáze zánětu. Mezi ně patří C reaktivní protein, bílkovina syntetizovaná játry, objevená Tilletem a Francisem v roce 1930. Tento protein v organismu váže grampositivní i gramnegativní bakterie, stimuluje jejich adhesi a fagocytozu leukocytů závislou na komplementu. CRP je v séru zdravých jedinců v nepatrných koncentracích a je prokazatelný řadou metod včetně RIA. CRP se podílí na řadě imunitních procesů. Ze všech bílkovin akutní fáze zánětu má nejvyšší specifitu k zánětu a nekróze a nejvyšší pohotovost k elevaci sérové hladiny. Ke zvýšení CRP již dochází po 6 hodinách, maximální koncentrace dosahuje za 48–72 hodin. CRP je nejvhodnější metodou jak pro sledování průběhu léčby, tak pro stanovení remise osteomyelitidy. Hodnoty CRP stoupají v závislosti na průběhu osteomyelitidy již v průběhu hodin a pak klesají během týdnů po adekvátní léčbě [24]. Dalším indikátorem probíhajícího zánětu je vyšetření krevního obrazu s diferenciálním rozpočtem, kdy u akutních bakteriálních infekcí nacházíme leukocytózu s posunem doleva, ale v chronické fázi onemocnění bývá počet leukocytů normální. Sedimentace erytrocytů bývá zvýšena u většiny případů osteomyelitidy, ale zůstává dlouho zvýšena i v remisi a není z tohoto důvodu vhodná pro monitoraci průběhu onemocnění. Sledování zvýšených hladin prokalcitoninu prozatím v diagnostice osteomyelitidy nenašlo uplatnění.

6.4 Zobrazovací vyšetřovací metody 6.4.1 Základní diagnostickou zobrazovací metodou zůstává RTG vyšetření. Na rtg snímcích nacházíme postupně se objevující ztrátu kortikální denzity, fokální osteopenii nebo lehká projasnění kolem osteosyntetických materiálů, u protéz pak periprotetickou rezorpci (obr. 4). V pokročilejších fázích se na rentgenových snímcích objevují periostální ztluštění až skleróza kortikalis. Pozdním nálezem u chronické osteomyelitidy je kostní destrukce. Tato kostní destrukce se však na rentgenových snímcích objevuje až po 20–21 dnech trvání kostního infektu, takže rentgenové vyšetření není vhodnou metodou pro časnou diagnostiku osteomyelitidy. Při rychle probíhající osteolýze dochází ke vzniku samostatných kostních fragmentů - sekvestrů, které jsou ve srovnání s okolní kostí zřetelně sytější [39].

19

Po přechodu osteomyelitidy do chronického stadia nacházíme narůstání periostálních osifikací, reparaci defektů struktury kosti homogenní mineralizovanou kostní tkání až sklerotickou přestavbou kosti s obliterací dřeňové dutiny. Pokud je přítomná píštěl, můžeme provést fistulografii pro potvrzení diagnózy osteomyelitidy.

Obr. 4: RTG známky osteomyelitidy (projasnění kolem osteosyntetických materiálů)

6.4.2 Ultrasonografie Je pomocnou vyšetřovací metodou v diagnostice akutní i chronické osteomyelitidy. Ultrasonografický nález kolekce tekutiny v okolí zánětlivých kostních ložisek potvrdí podezření na probíhající zánětlivý proces s možným vznikem abscesů.

6.4.3 Počítačová tomografie (CT) a Magnetická rezonance (MR) Nejcitlivějšími zobrazovacími metodami jsou u osteomyelitidy CT a MR, poněvadž dovedou zobrazit destrukci dřeňového kanálu, kortikální destrukci, periostální reakce a patologické změny měkkých tkání v okolí. CT umožňuje zobrazit velmi dobře především kortikální kost a její vztah k měkkým tkáním. Je také vhodnou metodou k nálezu sekvestrů. Nevýhodou CT jsou artefakty v okolí kovových implantátů (obr. 5). MR má proti CT výhodu v lepším zobrazení měkkých tkání včetně edému, je tedy výhodnější metodou pro diagnostiku časných stadií osteomyelitidy. Nevýhodou MR je kontraindikace tohoto vyšetření u pacientů s kovovými implantáty v místě vyšetřovaného infektu [39].

20

Obr. 5: CT s 3D rekonstrukcí v diagnostice posttraumatické osteomyelitidy hlezenného kloubu

6.4.4 Kostní scintigrafie Kostní scintigrafie používá radiofarmakologických metod k detekci zánětlivých ložisek, její využití spočívá především v diagnostice časných fází kostního zánětu [45]. Z palety různých scintigrafických vyšetření využíváme následující: a) třífázová scintigrafie skeletu - provádí se po intravenózní aplikaci Technecia 99, pomocí této metody lokalizujeme zánětlivé ložisko ve skeletu. Jde o metodu vysoce senzitivní zvláště od druhého dne vzniku zánětu, avšak nespecifickou. b) leukocyty značené in vitro Tc 99 – při tomto vyšetření prokazujeme koncentraci značených leukocytů v zánětlivém ložisku. c) leukocyty značené in vivo Tc 99 – tato metoda využívá k detekci ložiska zánětu značených leukocytů monoklonálními nebo polyklonálními protilátkami in vivo. V praxi se nejčastěji používají

antiagranulocytární monoklonální protilátky značené Techneciem99. U

scintigrafických metod se značenými leukocyty je nutno počítat s falešně positivními

21

nálezy v oblasti hematomů, kontuzí, aseptických zánětů, operačních ran a kostní dřeně, kde se přirozeně kumulují. d) vyšetření pozitronovopu emisní tomografií (PET). Provádí se po intravenozní aplikaci fluorine-18-fluoro-D-deoxyglukosy (F-FDG), zobrazuje glykolýzu v oblasti zánětlivé léze. Při tomto vysoce senzitivním vyšetření nelze spolehlivě oddiferencovat zánětlivý a maligní proces. Toto vyšetření je především přínosné v diagnostice osteomyelitidy páteře u pacientů, u nichž není možno provést vyšetření magnetickou rezonancí [45].

Využití kostní scintigrafie v diagnostice osteomyelitidy má svá omezení: a) vyšetření v prvních 24 hodinách bývá negativní, nástup scintigrafických příznaků začíná po 48 hodinách, b) terapie antibiotiky a kortikoidy může být příčinou falešně negativního výsledku, c) lokalizace osteomyelitidy v lumbosakrální oblasti může být snadno přehlédnuta, d) rozsah onemocnění může být nadhodnocen pro akumulaci radiofarmaka v oblastech relativní hyperemie v okolní zdravé tkáni, e) kostní scintigrafie je nevhodná pro diagnostiku osteomyelitidy u novorozenců do 6. týdne života, f) falešně positivní výsledky mohou být u diabetických artropatií a dny.

Obr. 6: Scintigrafické vyšetření značenými leukocyty in vivo u 80leté pacientky s přetrvávajícím infektem měkkých tkání v oblasti kolenního kloubu po patelektomii vlevo, která byla provedena pro posttraumatickou osteomyelitidu. Nalezena septická metastáza do levého ramenního kloubu.

22

7. LÉČBA OSTEOMYELITIDY Léčba osteomyelitidy je obtížná, dlouhodobá a v mnoha případech představuje kombinaci léčby chirurgické, antimikrobiální a adjuvantní. Výjimkou je hematogenní osteomyelitida , kdy v některých případech stačí jen antibiotická léčba a imobilizace postižené končetiny.

7.1 Chirurgická léčba chronické osteomyelitidy zahrnuje: 7.1.1 Debridement 7.1.2 Stabilizaci skeletu 7.1.3 Náhradu kostního defektu 7.1.4 Kryt měkkými tkáněmi u defektů měkkých tkání

Výše uvedená posloupnost chirurgické léčby nemusí být dodržena, pořadí jednotlivých fází se může měnit, některé fáze se mohou opakovat [8, 19].

7.1.1 Základním principem chirurgické léčby chronické osteomyelitidy je debridement, jehož podstatou je odstranění veškerých neživých tkání postižené kosti včetně sekvestrů a zjizvených měkkých tkání a píštělí. Po radikálním chirurgickém debridementu musí okraje kosti drobně tečkovitě krvácet z Haversových kanálků (tento způsob léčby poprvé zmínil Celsus v l. století před naším letopočtem, kdy se nejčastěji k debridementu

používalo žhavé železo, i když ještě neznali

podstatu infekčního procesu) [19]. Při radikálním debridementu však nesmíme zapomínat na jemné zacházení s měkkými tkáněmi a znalosti krevního zásobení měkkých tkání, abychom předešli nevratnému poškození těchto důležitých tkání pro výživu kosti. Někteří autoři doporučují provedení debridementu v turniketu, ale všeobecně se nepoužívá [39]. Přednost se dává použití skalpelu před elektrokauterem. Ekvivalentem debridementu v případě medulární osteomyelitidy je šetrné odstranění avitálního a infekčního obsahu dřeňové dutiny předvrtáním dřeňové dutiny dlouhé kosti. Modifikací tohoto léčebného postupu je Lautenbachova metoda [12], kdy se do dřeňové dutiny po jejím debridementu zavede na několik dnů dvojice drénů, které jsou připraveny tím

23

způsobem, že jejich vnitřní trubice přivádí roztok antibiotika a zevní trubice přivádí a odvádí fyziologický roztok k proplachování. Drenáž se odstraní po opakovaných negativních bakteriologických nálezech proplachové tekutiny. Cílem této metody v kombinací ze zevní fixací je docílení vyplnění dřeňové dutiny dlouhé kosti neinfekční granulační tkání jako podporu následného kostního hojení. Výsledkem debridementu je ponechání pouze zdravých, dobře prokrvených tkání v místě původního kostního infektu. V případech, kdy se nepodaří odstranit veškeré avitální měkké tkáně tkáně v první době, provádíme debridement opakovaný, nejčastěji po 5–7 dnech. Pokud je debridement nedokonalý, jsou ponechány zbytky infikovaných tkání, dochází k rekurencím osteomyelitického procesu. Kostní defekt po debridementu kosti se v anglosaské literatuře nazývá mrtvý prostor (dead space) [39]. V případech, kdy jsme si jisti, že mrtvý prostor není infekční a je zakryt dostatečně vitální měkkou tkání, případně svalovým lalokem volným či stopkovaným, je možno pokračovat v dalších fázích chirurgické léčby osteomyelitidy. Pokud však nemáme jistotu, že je mrtvý prostor prostý infekce, vyplňujeme jej lokálními antibiotiky na nosičích, nebo v kombinaci se systémovou antibiotickou léčbou. Antibiotika vybíráme dle výsledků předoperačně provedené kultivace a MIC (minimálních inhibičních koncentrací) vhodných antibiotik. Ve výběru lokálních antibiotik jsme však velmi omezeni, protože na našem trhu jsou dostupná jen lokální antibiotika s obsahem Gentamycinu. Gentamycin se uvolňuje z nosičů ve vysokých lokálních koncentracích a je účinný proti nejčastějším bakteriálním patogenům chronické osteomyelitidy (Stafyloccocus aureus, gram negativní bakterie). V případě MRSA (Meticillin resistentních stafylokoka) však nemáme k disposici citlivá lokální antibiotika a musíme použít parenterální léčbu Linezolidem nebo Vankomycinem [10, 35, 46]. Postup, kdy pomocí antibiotické léčby dosáhneme vyhojení infektu v mrtvém prostoru, nazýváme sterilizací mrtvého prostoru. Po debridementu vzniká kostní defekt, který musíme pro další úspěšné hojení léčit několika možnými způsoby a dále je pro kostní hojení nezbytná stabilisace skeletu.

7.1.2 Významnou roli v hojení kostního zánětu má stabilita kosti, protože při nestabilitě se uvolňují do oběhu prozánětlivé cytokiny, které zvyšují primární zánětlivou odpověď organismu a mohou negativně ovlivňovat lokální infekci a hojení kosti [28] .

24

Stabilizace kosti je nezbytná ve všech fázích léčby osteomyelitidy. Stabilita kosti je základním předpokladem kostního hojení a je druhým pilířem chirurgické léčby osteomyelitidy. Ve většině případů provádíme stabilizaci skeletu zevními fixátory typu Ilizarov s možností komprese, distrakce nebo korekce osové úchylky. Tyto typy fixátorů mají největší pevnost při zachované elasticitě a tak se jejich aplikací přibližujeme biologickým vlastnostem kostní tkáně. V případě stabilizace tibie kompresí na zevním fixátoru tento výkon doplňujeme osteotomií fibuly, aby byla komprese dokonalá. U pacientů s osteomyelitidou po předchozí provedené vnitřní intramedullární osteosynteze skeletu, kde je stabilita kosti zachována, je možné ponechat původní osteosyntetický materiál. .

7.1.3 Dalším krokem po sterilizaci mrtvého prostoru je náhrada vzniklého kostního defektu.. Existují 4 základní principy kostní produkce, kostního růstu [19, 28]. 1/ Osteoprodukce - nejběžnějším příkladem osteoprodukce je použití autologních kostních štěpů obsahujících vitální osteoblasty, které jsou schopny produkovat kostní tkáň. Experimentálně a také v některých klinických studiích byla prokázána osteoproduktivní schopnost u mesenchymálních kmenových buněk kostní dřeně MSCs (Mesenchymal stem cells) [13, 14 27,41]. Tyto kmenové buňky mají určitou míru schopnosti diferenciace v osteoblasty v prostředí mateřské kostní tkáně. 2/ Osteoindukce - principem osteoindukce je indukovat k tvorbě kosti osteogenní buňky. Tuto schopnost mají růstové kostní faktory (BMP-Bone morphogenetic proteins), především BMP2, BMP-7, TGF Beta (Transforming growth factor beta) a další. Tyto růstové kostní faktory regulují chemotaxi, mitozu a diferenciaci osteogenních buněk a hrají nejdůležitější roli v inicializaci kostního hojení. TGF Beta a IGF (Insulin like growth factor) stimulují vlastní hojení kosti a minimalizují vznik opožděného hojení kostí a pakloubů. Osteoinduktivní vlastnosti má především autologní kostní štěp obsahující tyto růstové kostní faktory ve vitální kostní matrix. Dále jsou růstové kostní faktory s osteoinduktivními vlastnostmi obsaženy v koncentrátu autologních buněk kostní dřeně a další důležitý růstový faktor VEGF (Vascular endothelial growth factor) je obsažen v trombocytech, které jsou součástí koncentrátu buněk kostní dřeně [1,5,7,9, 21, 44, 51, 53, 58].

25

V současné době se začínají v praxi používat rekombinantní růstové faktory. V případě jejich klinického použití v současné době existují potíže s udržováním dostatečných terapeutických hladin pro jejich krátký biologický poločas. 3/ Osteokondukce - tuto schopnost má především anorganická část kostního auto a homo transplantátu a materiály typu kalciumfosfátu a hydroxyapatitu. Tato schopnost osteokondukce spočívá v podpoře migrace osteogenních buněk do místa kostního defektu či do místa zlomeniny [21, 66]. 4/ Mechanická stimulace - v experimentu bylo jasně prokázáno, že mechanická a biofyzikální stimulace kosti má efekt na proliferaci a diferenciaci kostních buněk a na tvorbu kostní tkáně včetně její mineralizace. V procesu hojení kosti je tato mechanická stimulace vyvolávána zatěžováním postižené kosti nebo se mechanické stimulace využívá v metodách komprese a distrakce v léčbě zlomenin, pakloubů, poruch růstu kostí a kostních defektů zevními fixátory. Experimentálně je prokázáno, že kostní hojení urychluje i Pulsní elektromagnetické pole (PEMFs-Pulsed Electromegnetic Fields) a ultrazvuk s nízkou intensitou (LIUS-Low intensity ultrasound). V těchto experimentálních studiích bylo prokázáno, že výše uvedené metody mají vliv na kostní remodelaci a mineralizaci a podporují osteointegraci hydroxyapatitu jak v kortikální tak trabekulární kosti [5]. V praxi většinou tyto principy kostního hojení (kostní produkce, kostního růstu) navzájem kombinujeme, máme k dispozici 3 základní možnosti. 1/ autologní a homologní kostní štěpy (spongiozní, kortikospongiozní, fibula pro tibia) 2/ mikrovaskulární kostní štěpy 3/ distrakční osteogeneza dle Ilizarova dále se využívá několik augmentačních metod v kombinaci s výše uvedenými základními metodami: -osteokonduktivní materiály (trikalciumfosfát a hydroxyapatit) - implatace autologních kmenových mesenchymálních buněk kostní dřeně -rekombinantní růstové kostní faktory k podpoře osteoindukce -autologní trombocytární koncentráty jako zdroj růstových faktorů -mechanická a biofyzikální stimulace k podpoře mineralizace a remodelace kosti

Historicky nejstarším postupem používaným v léčbě kostních defektů u osteomyelitidy je metoda využívající autologní spongiozní kostní štěpy k výplni vzniklých kostních defektů po debridementu osteomyelitických ložisek. Tyto štěpy nejčastěji odebíráme z lopaty kosti kyčelní. Autologní kostní štěpy mají schopnost: - osteoprodukce (obsahují vitální osteoblasty), 26

- osteoindukce (v kostní matrix obsahují růstové kostní faktory), - osteokondukce (anorganická část štěpu slouží jako lešení pro pohyb osteoblastů). Dále mají jednu důležitou vlastnost, autologní kostní materiál nevyvolává imunologickou reakci typu rejekce.

Již v první polovině 20. století Orr a Trueta na základě zkušeností z I. světové války doporučovali při ošetřování defektních otevřených zlomenin po debridementu ponechat otevřenou ránu, provést dokonalou imobilizaci s odloženou implantací autologního kostního štěpu do defektního místa.

Později

metodu autologního štěpu rozvinul Papineau a

Rhinelander [12, 33, 38, 47]. Papineau ponechával po debridementu ránu otevřenou k vytvoření granulační tkáně, tento postup nazval „saucerizací“. Ve druhé době byl vytvořený granulující defekt vyplněn autologním spongiozním kostním štěpem. Po vytvoření granulací na povrchu štěpu byly měkké tkáně překryty Thierschovou plastikou. Tato Papineauova technika je jednoduchá a má nízké procento komplikací ve formě resorpce kostního štěpu. Je vhodná pro malé kostní defekty. Tuto Papineauovu metodu pro léčbu osteomyelitických ložisek dnes nazýváme „érou revitaliace rány“, používala se nejčastěji do 80. let minulého století [47, 64]. Druhou alternativou kostního štěpu je štěp kortikospongiozní, který má výhodu v tom, že je pevnější, jeho vhojování je však delší. Používá se převážně jako štěp homologní u pacientů s osteomyelitickými defekty v acetabulu po kyčelních kloubních náhradách tam, kde vznikl velký kostní defekt, který nejsme schopni nahradit autologní kostní tkání pacienta. Tento homologní kortikospongiozní štěp se zpravidla aplikuje ve druhé době do kostního defektu bez projevů infekce. Jak již bylo zmíněno, homologní štěp má především pouze osteokonduktivní vlastnosti. V posledních letech však bylo experimentálně prokázáno, že se u tohoto štěpu v malé míře uplatňují i osteoproduktivní a osteoinduktivní vlastnosti homologní kostní tkáně [ 8,19]. Ze štěpů využívajících fibuly pro náhradu infikovaného kostního defektu tibie je v literatuře nejčastěji zmiňován posterolaterální autologní štěp. Může se použít při segmentární ztrátě tibie v případě intaktní fibuly. Další podmínkou je infekce prostý zadní kompartment bérce jako přístupové místo k provedení štěpu. Ze zadního přístupu se aplikuje autologní fibulární kostní štěp směrem k tibii s cílem vytvořit synostozu mezi fibulou a tibií. Kostní hojení je zde podporováno extraoseálním krevním oběhem ze svalů lýtka, interoseální membrány a periostu. Přední infikovaný fibrozní kompartment tibie se postupně prohojuje s tím, jak se

27

hojí zadní kompartment [8,25]. Metoda je vhodná jen pro střední třetinu difýzy tibie, kvůli nebezpečí poranění cévního svazku v proximální části bérce.

Další možností k náhradě kostního defektu jsou vaskularizované kostní štěpy. Vaskularizovaná fibula se využívá k řešení velkých defektů tibie mezi 8-20 cm. Fibula je odebírána s peroneální arterií. Vždy je nutno ponechat proximální 4 cm fibuly pro nebezpečí poranění nervus fibularis a distálně nejméně 6 cm k zachování stability hlezenního kloubu. Tento vaskularizovaný kostní fibulární štěp však potřebuje k dostatečné hypertrofii a zpevnění dobu několika měsíců a stresové fraktury nejsou výjimkou. U přímých náhrad defektů tibie nevaskularizovaným stěpem fibuly dochází až ve 45% ke stresovým frakturám štěpu a ve 30% je třeba povést další spongioplastiku k podpoře hojení [ 19]. Další varianty vaskularisovaného kostního štěpu jsou štěpy lopaty kosti kyčelní s arterií circumflexa femoris profunda nebo žeberní štěpy [19].

28

V klinické praxi má své důležité místo v náhradě kostních defektů distrakční osteogeneza dle Ilizarova s použitím dynamického typu zevního fixátoru [8, 15, 16, 30, 40, 42, 49, 52,54, 55, 61, 65] (obr. 7).

Obr. 7: Profesor Ilizarov z Kurganu je zakladatelem metody distrakční osteogenezy.

Existuje několik typů této distrakční osteogenezy: 1. Monofokální kompresně distrakční technika. Jde o primární resekční debridement se zkrácením končetiny a kompresí kostních úlomků v místě vzniklého defektu kosti. Poté po vytvoření cévního svalku provádíme kalus distrakci. Hlavní uplatnění tohoto typu distrakční osteogenezy spočívá v léčbě defektních otevřených zlomenin. Používá se však také v léčbě defektů kosti po resekci osteomyelitického ložiska (obr 8c) [52]. 2. Bifokální

kompresně distrakční metoda s kompresí v místě defektu kosti a distrakcí

v místě vzdálené metafýzy, nejčastěji používaná metoda v léčbě kostního defektu 4-8cm u osteomyelitidy (obr. 8c). 3. Multifokální kompresně distrakční metoda, kdy je distrakčních míst více, je vhodná u defektů nad 8 cm (obr. 8c). 4. Segmentární transport, kdy je do místa kostního defektu po debridementu postupně transportován kostní segment z místa vzdálenější metafýzy při zachované délce končetiny (obr. 8a, b).

29

Obr. 8: Základní principy léčby infikovaných pakloubů tibie

Obr. 8a

Obr. 8b

Obr. č. 8c

30

Obr. 8d Obr. 8a: Resekce pakloubu. Segmentární kostní transport při zachované délce končetiny po provedení kortikotomie v proximální metafýze tibie. Ukotvení transportovaného segmentu v místě původního pakloubu (doporučena excise vaziva) Obr. 8b: Příklad umístění Kirschnerových drátů do tibie při použití zevního fixátoru u segmentárního transportu Obr. 8c: Schema monofokální distrakční osteogenezy dle Ilizarova, Schema bifokální distrakční osteogenezy dle Ilizarova, Schema multifokální distrakční osteogenezy dle Ilizarova Obr. 8d: Segmentární transport do místa kostního defektu, rtg

Metoda distrakční osteogenezy je náročná časově i ekonomicky, protože délka léčby je dlouhá. Jejím principem je distrakce vznikajícího kostního regenerátu v místě kortikotomie metafýzy rychlostí přibližně l mm za den, nejlépe však 4xdenně po 0,25mm na zevním fixátoru. Toto tempo distrakce bylo zvoleno jako optimální nejen pro vytvoření regenerátu kosti, ale také pro co nejlepší stav fascie, novotvořených krevních kapilár a nervových struktur v místě distrakce (změny facie, kapilár nervů v průběhu distrakce zkoumány histologicky i elektronovým mikroskopem). Tato distrakce je v literatuře také nazývána “kalus distrakcí„ (callus distraction).

Kortikotomii provádíme nejčastěji ve vzdálené metafýze dlouhé kosti subperiostálně úzkým dlátem tak, aby zůstalo zachováno co možná největší krevní zásobní okolního periostu i endostální kosti. Poté se provede stabilizace skeletu zevním fixátorem, který byl naložen na

31

končetinu před provedením kortikotomie. Po vlastním provedení kortikotomie následuje 5-6 denní fáze klidu („resting phase“), kdy se vytváří primární cévní svalek. Tento cévní svalek vzniká neoangiogenezí mezi konci přerušené kosti. Vytvoření primárního svalku je nutnou podmínkou pro následnou úspěšnou osteogenezu. Poté následuje fáze distrakční s prováděním plynulé distrakce v místě kortikotomie. Po dokončení distrakce do požadované délky končetiny nastává období fáze neutralizační, kdy zvyšujeme postupně zátěž končetiny. Pokud je průběh bezbolestný následuje fáze dynamická (mineralizační), kdy povolujeme předpětí zevního fixátoru při zachované zátěži končetiny. Poté je možno při bezbolestném průběhu a při rtg známkách prohojování kostního regenerátuje zevní fixátor odstranit. Poslední fází je fáze remodelační, kdy dochází k remodelaci regenerátu kosti v místě původní kortikotomie a distrakce.

Předpokladem úspěchu metody distrakční osteogenezy je: 1) stabilní fixace 2) malá traumatizace měkkých tkání 3) optimální tempo distrakce 4) optimální zátěž končetiny podporující osteogenezu 5) co nejmenší možná bolest

K průběhu dokonalé osteogenezy je nutné

aktivní ovlivnění mozkových funkcí tvorbou

signálů vyvolávajících pozitivní biofeedback. Snažíme se dosáhnout co nejlepší snášenlivosti zevního fixátoru, co nejmenších doprovázejících bolestí při distrakci. Příznivý průběh distrakční osteogenezy

lze podpořit i farmakologicky podáváním vhodných analgetik a

preparátů ovlivňujících náladu pacienta. Nejdůležitější je však simulovaná chůze se zvyšující se postupnou zátěží pacientovy končetiny. Je třeba připomenout, že doba nutná k vytvoření l cm zralého regenerátu představuje 30-49 dnů. Narůstající bolesti v místě kalotaxe jsou varujícím příznakem urychlení distrakce, v tomto případě distrakci na několik dnů přerušíme, můžeme provést i přechodnou kompresi . Pokud nedošlo k očekávanému vyzrání kostního regenerátu, lze provést osteosyntezu dlahou či hřebem nebo zrání (maturaci) regenerátu podpořit aplikací ultrazvuku s nízkou intenzitou (low intensity ultrasound) [5].

32

V současné době se velmi rychle rozvíjí znalosti o růstových faktorech ovlivňujících kostní růst osteoindukcí [1, 7, 9, 21, 27, 44, 51, 53, 58, 59]. Uvádím současný přehled kostních růstových faktorů:

BMP (bone morphogenetic protein) - hlavní faktor podporující diferenciaci a proliferaci osteoblastů, - TGF Beta (Transforming growth factor) - IGF (Insulin-like growth factor) - FGF (fibroblast growth factor) - PDGF (platelet derived growth factor) - VEGF (vascular endothelial growth factor) hraje primární roli v angiogenezi v místě kortikotomie

BMP patří do široké skupiny (někteří autoři tuto skupinu nazývají rodinou) TGF-Beta faktorů. BMP nalezl Urist při svých experimentech v roce 1965. V roce 1980 pak byly nalezeny další BMP faktory s osteindukčními vlastnostmi, takže nyní známe více jak 20 BMP faktorů s různě vyvinutou schopností osteoindukce. V posledních letech již umíme některé BMP faktory vyrábět rekombinantní technikou. Tyto rekombinantní kostní růstové faktory se začínají používat v klinické praxi. Hledají se různé aplikační možnosti BMP kvůli jeho poměrné nestabilitě. Zkouší se aplikace BMP faktoru přímo otevřeně do kostního defektu nebo injekčně systémově. Hledají se vhodné nosiče pro BMP jako jsou kolagen a hyaluronát. Zkoumají se možnosti kultivace BMP faktorů pomocí genové terapie (DNA sekvence růstového kostního faktoru je inkorporována do buněk adenovirů nebo do liposomů či polypeptidů). Hlavním problémem k řešení v klinickém použití růstových faktorů v praxi je jejich krátký poločas, prozatím je velmi obtížné dlouhodobě udržovat požadovanou koncentraci růstového faktoru v místě kostního defektu. Pozitivní efekt BMP na kostní hojení byl v humánní medicíně prokázán pouze v několika randomizovaných studiích jen u BMP –2 a BMP-7 [9, 51, 58].

33

7.1.4 K dokonalému hojení kostního defektu patří samozřejmě i vhodný kryt měkkými tkáněmi. Preferují se kryty svalové, které umožňují dokonalou výživu postiženého úseku kosti [39]. Existují 2 základní typy svalových laloků: a) laloky místní (rotační), které se používající především na proximálním bérci. Nejčastěji se používá rotace svalových laloků musculus gastrocnemius medialis, musculus gastrocnemius lateralis a musculus soleus.

soleus.

Obr. 9: 50letý muž s infikovaným pakloubem proximální tibie s defektem měkkých tkání 8x10 cm Obr. 9a: V první době debridement tibie a měkkých tkání, zakrytí defektu měkkých tkání rotačním svalovým lalokem musculus gastrocnemius lateralis a stabilizace pakloubu zevním fixátorem. Lokální a systémová antibiotická léčba dle citlivosti Obr. 9b: Ve druhé době po l0 dnech Thierschova plastika povrchu svalového laloku, osteotomie fibuly a komprese pakloubu na zevním fixátoru Obr. 9 c,d: Stav hojení a zhojení pakloubu proximální tibie. Pacient výsledný 2cm zkrat končetiny kompenzuje ortopedickou obuví

34

b) laloky mikrovaskulární - volné. U laloků volných („free flap“) se provádí mikrovaskulární anastomóza cév svalového laloku v místě defektu měkkých tkání. Nejčastěji se používá lalok z musculus latissimus dorsi nebo z musculus gracilis. Tyto volné laloky se v praxi používají převážně ke krytí defektů měkkých tkání na distálním bérci. Rozhodnutí, kdy který lalok použít závisí na tvaru a velikosti potřebného laloku.

Obr. 10: Mikrovaskulární svalový lalok musculus latissimus dorsi na zevní a zadní ploše hlezna a nohy. Cévní stopka anastomozována na fibulární cévní svazek. Stav po debridementu posttraumatické osteomyelitidy patní kosti vpravo

7.2 Antimikrobní léčba Základy kauzální terapie bakteriálních infekcí souvisí přímo s objevem bakterií (Pasteur 1869) a následně důkazem Kocha, že bakterie jsou původci infekcí. Na základě těchto objevů začíná v této době Lister jako první používat roztok fenolu k provádění asepse. V následujícím století během I. světové války Carrel s Dakinem vymývají rozsáhlé rány u otevřených zlomenin nadbytkem fyziologického roztoku a tímto způsobem snižují primární rannou bakteriální kontaminaci. V I. světové válce získal Orr u tisíců zraněných vojáků zkušenosti s léčbou infikovaných otevřených zlomenin provedením debridementu, dokonalou sádrovou fixací s vložením vaselinového mulu do rány, čímž se vytvářelo v ráně prostředí omezující rozvoj infekce. Tímto způsobem dosáhl množení převážně nepatogenních bakterií

35

v ráně, které měly čistící a granulační efekt na měkké tkáně. Orrovu metodu rozvinul v období občanské války ve Španělsku Trueta [39]. Rozhodujícím mezníkem v léčbě infekcí byl objev Sulfonamidů v roce 1935 a Penicilinu Flemingem v roce 1942. Od této doby se datuje kauzální antibiotická léčba bakteriálních infekcí. Již v roce 1950 se však objevuje fenomen resistence na antibiotika, objevují se první kmeny stafylokoků resistentních k Penicilinu. Patzakis v roce 1974 zavedl preventivní podávání antibiotik v chirurgii a traumatologii a prokázal, že antibiotická profylaxe významně snižuje výskyt pooperační infekce [11]. Přechodně se k výplachům infikovaných osteomyelitických defektů, zvláště intramedullárně uložených používaly roztoky antibiotik, ale tato metoda byla opuštěna v minulých letetch po zjištění, že se tímto procesem startují mechanismy vzniku rezistence na antibiotika a vzrůstá počet nosokomiálních infekcí.

7.2.1 Antibiotická léčba systémová (parenterální, perorální) Systémová antibiotická terapie je nutná u všech typů osteomyelitidy [19]. Je cílena podle výsledků bakteriologických nálezů a protože nejčastějším původcem osteomyelitidy je Staphylococcus aureus, jsou ve velké míře používána penicilinová antibiotika, linkosamidy se svým dobrým průnikem do kostí a u resistentních kmenů vyjímečně Vankomycin, Teicoplanin a Linesolid. Dáváme přednost parenterálnímu podávání antibiotik, zvláště v průběhu hospitalizace. Celková doba antibiotické léčby u osteomyelitidy je značně individuální, ovlivněná mnoha faktory. Nejkratší doba podávání antibiotik je 4-6 týdnů. Na našem septickém oddělení Traumatologického centra má suverénní postavení v léčbě osteomyelitidy Klindamycin. Využíváme jeho excelentního průniku do kostí a dobré dostupnosti i po perorálním podání. Je použitelný k dlouhotrvající perorální léčbě samotný nebo v kombinaci podle bakteriologického nálezu kultivace a MIC (Minimální inhibiční koncentrace). U osteomyelitid způsobených Staphylococcus aureus se mohou použít také parenterálně podávaná

betalaktamová antibiotika s blokátory betalaktamáz (kyselina klavulanová a

sulbactam). Chemická struktura inhibitorů betalaktamáz s podobným betalaktamovým jádrem jako penicilinové antibiotikum (Sulbactam) inhibuje útočící betalaktamázy. Fluorochinolony jsou užívány v posledních letech hlavně kvůli snadnému přechodu z parenterální na perorální podávání při jejich vysoké biologické dostupnosti. Jejich účinnost proti Enterobacteriaceae není úplná, ale účinnost proti Pseudomonas aeruginosa, Serratia spp. a Staphylococcus aureus byla dokázána v mnoha klinických studiích. 36

Dlouhodobá parenterální léčba však přináší řadu problémů, infekce centrálních žilních katetrů, dlouhou dobu hospitalisace, a tím i vysoké ekonomické náklady. Hledají se možnost léčby perorální. Několik klinických studií z posledních let prokázalo dobrou účinnost kombinace perorálně podávaného Rifampicinu v kombinaci s flurochinolony v léčbě periprostetických stafylokokových infekcí. Výhodu této kombinační léčby představuje vysoká biologická dostupnost po perorálním podání, kdy sérové koncentrace po perorálním podání dosahují hodnot dosažitelných po parenterálním podání. Obě antibiotika mají současně vysoký průnik do buněk, takže jsou účinná i proti nitrobuněčně přežívajícím stafylokokům. Tato kombinace je velmi vhodná pro dlouhodobou léčbu chronických osteomyelitid. V experimentu bylo prokázáno, že chinolony zpomalují kostní hojení, ale klinické důkazy podporující tuto hypotézu neexistují, nedoporučují se však u dětských pacientů pro možné ovlivnění růstových zón. Některé klinické studie v posledních letech také potvrdily dobrou účinnost perorální léčby Cotrimoxazolem nebo flurochinolony u chronické osteomyelitidy s délkou léčby mezi 6-24 týdny.

Další možností ambulantní léčby osteomyelitidy je parenterální podávání vhodných antibiotik v domácím prostředí. Jedná se o taková antibiotika, která dosahují vysokých sérových hladin, takže stačí intravenozní aplikace 1x denně. Ceftriaxon (cefalosporin III. generace) dosahuje excelentních sérových hladin, proniká do kostí, přičemž dosažené koncentrace v kostech bezpečně přesahují MIC citlivých bakterií. V několika posledních letech stoupá v naší republice incidence infekcí způsobených Meticillin resistentním Stafylokokem (MRSA). Naštěstí většina těchto infekcí představuje jen kolonizaci otevřených ranných ploch měkkých tkání pacienta a v těchto případech není třeba cílené léčby [10, 35, 46]. Ojediněle však diagnostikujeme i osteomyelitické píštěle kolonizované MRSA. Kostní MRSA infekce jsou závažné a vyžadují dlouhodobou parenterální léčbu glykopeptidy a dalšími vhodnými širokospektrými antibiotiky. Zvláště účinný je v našem středoevropském regionu Vankomycin. Linezolid je novým protistafylokokovým antibiotikem vhodným k léčbě MRSA infekcí, ale zkušenosti s jeho použitím v léčbě osteomyelitidy jsou ještě malé.

37

7.2.2 Lokální antibiotická léčba V 80. letech se objevují první lokální antibiotika, nejprve na nevstřebatelných nosičích, později na nosičích biodegradabilních. Jako biodegradabilní nosiče se používají kolagen a polyestery kyseliny mléčné a glykolové [4]. Výzkumy posledních let prokázaly, že kolagen nemá v pojivové tkáni jen mechanické vlastnosti, ale že se spolu s cytokiny, hormony a růstovými faktory podílí na migraci, růstu a diferenciaci všech buněk pojiva. Výhody kolagenu jako nosiče antibiotika spočívají v jeho vysoké biokompatibilitě a dokonalém odbourávání . Z oblasti polymerů se jako nosiče antibiotik používají metabolity kyseliny mléčné a glykolové, u kterých bylo dokázáno, že jsou nejen biodegradabilní, ale že jsou dokonce bioresorbovatelné, tzn. že se v organismu metabolizují v Krebsově cyklu až na kysličník uhličitý, který se z těla odstraňuje dýcháním [57,66 ]. V naší republice máme bohužel k disposici jako účinnou látku lokálního antibiotika jen Gentamycin, což předem vylučuje možnost použití u rezistentních kmenů stafylokoků. V USA, Japonsku a západní Evropě jsou k dispozici lokální antibiotika s Vankomycinem a Tobramycinem a Rifampicinem. Na některých pracovištím se přidávají tato lokální antibiotika v různé formě i do směsí osteokonduktivních a osteoinduktivních materiálů k vyplnění mrtvého prostoru (trikalcium fosfát, hydroxyapatit). Používání lokálního Gentanycinu však na druhé straně přináší pomalejší nárust rezistence bakterií na antibiotika, což je z celospolečenského hlediska přínosné. Lokální antibiotika nám slouží v případě léčby osteomyelitidy především ke sterilizaci kostního defektu po debridementu. Představují tedy dočasný spacer před pozdější aplikací kostního štěpu. V praxi se však často kombinují s podáváním systémových antibiotik. Léčba těmito lokálními antibiotiky přináší řadu výhod proti konvenční parenterální a perorální terapii: - terapie je krátkodobá s vysokými lokálními koncentracemi antibiotik mnohonásobně překračujících MIC, takže bakterie klasifikované při normálních testech jako rezistentní, mohou být v tomto případě citlivé na daná antibiotika, - je cílená do místa infekčního ložiska, - je jednorázová, - má nižší výskyt toxických účinků vzhledem k celkově nižší použité dávce antibiotika, nízkým hladinám v séru a moči,

38

7.3 Léčba adjuvantní 7.3.1 Terapie v hyperbarické komoře Hlavní indikací léčby v hyperbarické komoře jsou anaerobní infekce měkkých tkání. Je však vhodná i jako doplňující léčba u osteomyelitid, jejichž defekty měkkých tkání jsou kolonizovány smíšenou bakteriální florou s anaeroby. Hojení rány a kosti je dynamický proces, který vyžaduje adekvátní kyslíkovou tenzi v místě hojení. Bylo experimentálně prokázáno, že léčba hyperbaroxií zvyšuje plasmatickou hladinu kyslíku, zvyšuje difuzi kyslíku do tkání, tlumí vasokonstrikci na periferii, snižuje tkáňový edém, zvyšuje aktivitu leukocytů ( zvláště killer monocytů), stimuluje růst fibroblastů, tvorbu kolagenu a indukuje neovaskularizaci.

7.3.2 Léčba defektů měkkých tkání řízeným podtlakem Léčba ran řízeným podtlakem (Negative Pressure Wound Therapy = NPWT) je jednou z metod umožňující zlepšené hojení defektních ran. Tato metoda byla vyvinuta zhruba před 15 lety Argentou a Morykwasem v USA a současně Fleischmannem v Německu [56]. Principem této metody je intermitentní nebo kontinuální odsávání sekretu z rány pomocí polyuretanové houby (otvory velikosti 400 až 600 mikronů), která je v ráně připevněna adhezivní fólií. Houba se přikládá po provedeném debridementu rány. Podtlak, který může být trvalý nebo přerušovaný, je vytvářen přístrojem napojeným na houbu spojovací hadicí. Sekret je odsáván do sběrné nádoby, která je vyměnitelná. Výměna systému je doporučena každé dva až čtyři dny. V rutinní praxi se v naší republice používá systém VAC (The Vacuum Assisted Closure, San Antonio Texas). Tato nová metoda přináší především 2 výhody, snižuje dobu léčby a zlepšuje kvalitu hojení. Hlavním mechanizmem, umožňujícím zlepšené hojení,

je stimulace angiogeneze. Ke

stimulaci angiogeneze dochází při tomto způsobu léčby jak mechanickou stimulací rány, tak odsáváním exudátu (intersticiální tekutiny). Při mechanické stimulaci rány dochází, podobně jako u Ilizarovovy osteogeneze, k deformaci extracellulární matrix a buněčných stěn, čímž dochází k podpoře růstu tkáně a její expanzi. Odsávání exudátu vytváří podmínky pro zlepšení mikrocirkulace krve a lymfy, což vede ke zvýšenému přísunu kyslíku a zabraňuje vzniku tkáňové hypoxie a následných tkáňových nekróz. Současně odsáváním exudátu snižujeme i zvýšené hladiny kolagenáz a elastáz obsažených v exudátu, které rozkládají extracellulární matrix na proteiny negativně ovlivňující adhezi a migraci buněk. Dále odsáváním exudátu snižujeme bakteriální kontaminaci a eventuální následnou infekci. 39

Princip stimulace angiogeneze byl potvrzen omezeným počtem klinických studií na zvířatech, několika retrospektivními studiemi, které prokázaly zrychlení hojení ran a zlepšené granulační i epitelizační schopnosti ran ve srovnání s běžným hojením ran krytím obsahujícím solné roztoky. Naší pacienti subjektivně metodu VAC dobře snášeli. Mimo jiné tato metoda pro pacienty přináší snížení bolesti, což je jeden ze sledovaných ukazatelů kvality nemocniční péče.

7.4 Léčba osteomyelitidy po osteosyntéze Léčba osteomyelitidy po osteosyntéze představuje specifickou situaci, které musíme věnovat náležitou pozornost [36,60,67]. Nejdůležitější pro strategii léčby těchto infekcí je

stav

kostního hojení a stabilita kosti. Základem léčby je důkladné provedení debridementu postižené kosti a měkkých tkání. Pokud je osteosyntéza stabilní, můžeme si dovolit po provedení debridementu v místě infektu ponechat osteosyntetický materiál. Pokud je však osteosynteza nestabilní, je po debridementu nutná výměna osteosyntetického materiálu. Přednost dáváme zevní fixaci Ilizarovovou technikou.

U osteomyelitidy vzniklé po hřebové osteosynteze dlouhých kostí (především tibie a femuru) diagnostikujeme 3 fáze: - fázi akutní je charakteristická vznikem infekce kosti do 2 týdnů po osteosynteze, projevuje se lokální bolestivostí, horečkou až třesavkou. Nejsou žádné kostní rtg změny. V této fázi provádíme punkční aspiraci v místa zánětlivých změn měkkých tkání. Při pozitivním punkčním nálezu purulentního sekretu provádíme dekompresi dřeňové dutiny kosti a zavádíme proplachovou drenáž dřeňové dutiny s Ringerovým roztokem. Je nutná systémová antiobiotická terapie. Hřeb nebo jiný osteosyntetický materiál v této fázi neodstraňujeme. - fázi subakutní diagnostikujeme po více jak 2 týdnech od provedení osteosyntezy. Projevuje se neurčitou bolestí v místě osteosyntezy, může být horečka, lokální zánětlivé změny jsou minimální, mohou se však již vytvářet abscesová ložiska. Na rtg nacházíme resorpci kortikální kosti a drobné periostální reakce. Strategie léčby v této fázi se dělí na 2 základní postupy. Prvním je jen drenáž a systémové podání antibiotik jako u fáze akutní. Druhým postupem, který provádíme u většiny pacientů, je již radikální léčba, která představuje dekompresi abscesů a dokonalý debridement zánětem postižených tkání, zpravidla výměnu hřebu či jiného osteosyntetického materiálu, protože na povrchu těchto implantátů je již vytvořen biofilm. Systémová antibiotická léčba je kombi-

40

novaná s aplikací lokálních anibiotik do mrtvých prostorů vzniklých po debridementu. Kostní hojení lze podpořit spongiozním štěpem po 4-6 týdnech. - fázi chronickou diagnostikujeme nejdříve za několik měsíců po provedení osteosyntezy. V této fázi dělíme pacienty do 2 různých skupin. První skupinu představují pacienti s píštělemi, ale již zhojeným pevným skeletem. U této skupiny pacientů provádíme v jedné nebo dvou dobách odstranění píštělí, sekvestrů a také veškerého osteosyntetického materiálu,na jehož povrchu je vytvořen biofilm (obr. 11). Pacienti druhé skupiny s nezhojeným skeletem mají vytvořený infikovaný pakloub. U těchto pacientů musí být proveden dokonalý debridement kosti i měkkých tkání a stabilizaci skeletu. Stabilizaci skeletu u těchto pacientů provádíme téměř výhradně zevními fixátory. Kostní defekt po resekci infikovaného pakloubu lze řešit způsoby, které byly uvedeny v předchozím textu [67].

Obr. 11a

Obr. 11b

Obr. 11c

Obr. 11d

Obr. 11e

Obr. 11: Pacient s posttraumatickou osteomyelitidou femuru Obr. 11a) Úrazový rtg snímek tříštivé subtrochanterické zlomeniny femuru vlevo Obr. 11b) Osteosyntéza PFN hřebem na jiném pracovišti, hřeb zaveden mimo velký trochanter Obr. 11c) Reosteosyntéza na našem pracovišti pomocí rekonstrukčního UFN hřebu a následným vznikem pooperační osteomyelitidy Obr. 11d) Rozvoj chronické osteomyelitidy proximálního femuru vlevo s píštělemi a sekvestry. Stabilita skeletu dovolila léčbu bez odstranění hřebu Obr. 11e) Protože došlo k prohojení skeletu, provedena v jedné době extrakce hřebu, debridement dřeňové dutiny, excize tří osteokutánních píštělí a odstranění kostních sekvestrů Pacient 4 roky bez potíží, bez recidivy infektu.

7.5 Léčba infikovaného pakloubu Infikovaný pakloub zařazujeme v klasifikaci Czierny–Mader do IV. stupně, kde je zánětlivý kostní proces segmentární, zasahuje kortikální i dřeňovou oblast po celém obvodu a tím způsobuje nestabilitu skeletu.

41

Rozhodujícími prognostickými faktory pro léčbu je velikost kostního defektu a aktivita infekce. Přestože došlo k velkému rozvoji v technikách stabilizace skeletu, krytí defektů měkkých tkání a antibiotické terapii, zůstává řešení infikovaných pakloubů obtížným problémem s nejistými výsledky [8, 19, 30]. Převážná část pacientů s infikovanými paklouby má infikovaný pakloub tibie. Stabilitu téměř všech infikovaných pakloubů řešíme metodou zevní

fixace podle Ilizarova s možností

komprese . U infikovaných pakloubů s malým kostním defektem do 2cm provádíme po debridementu jen kompresi v místě pakloubu doplněnou o osteotomii fibuly, u delších kostních defektů se v náhradě kostního defektu využívá nejčastěji metod bifokální distrakční osteogenezy. Samozřejmostí je antibiotická léčba a krytí defektů měkkých tkání v případě jejich nedostatečného krytu.

Obr. 12: 30letý pacient s infikovaným pakloubem distální tibie. V první fázi byl na jiném pracovišti proveden lokální mikrovaskulární lalok, léčen zevním fixátorem, ale nedošlo ke zhojení. Na našem pracovišti došlo postupně ke zhojení pakloubu. Uvádím jako příklad obtíženého a komplikovaného hojení.

Obr. 12a

Obr. 12b

Obr. 12a,b: RTG infikovaného pakloubu distální tibie s fistulografií

42

Obr. 12c

Obr. 12f

Obr. 12d

Obr. 12e

Obr. 12g

Obr. 12h

Obr. 12i Obr. 12j Obr. 12k Obr. 12c: Na našem pracovišti resekce infikovaného pakloubu, osteotomie fibuly a komprese v místě původního pakloubu na zevním fixátoru. Po 7 dnech distrakce v místě původní komprese metodou monofokální osteogenezy. Došlo k roztržení regenerátu při urychlení tempa distrakce při domácím léčení Obr. 12d: Provedena reoperace již neinfikovaného pakloubu s dekortikací pakloubu a spongioplastikou doplněnou kalciumtrifosfátem, stabilizace zevním fixátorem Obr. 12e: Nedošlo ke zhojení, recidiva pakloubu, již však neinfikovaného Obr. 12f,g,h: V další fázi nehojící se pakloub ošetřen dekortikací a stabilisován nitrodřeňovým hřebem, který se zlomil v místě pakloubu Obr. 12i,j,k,l: Extrakce zlomeného hřebu s ponecháním odlomené špičky, dekortikace pakloubu, osteotomie fibuly a zhojení na zevním fixátoru

43

7.6 Léčba periprostetických infekcí V současné době je incidence hlubokého infektu po implantaci kloubních protéz mezi 0,62,0%. Velkou roli, která vedla ke snížení pooperační infekce, hraje kromě dodržování zásad asepse na aseptických operačních sálech i antibiotická profylace. Provádí se netoxickými antibiotiky, s rychlým dosažením vysokých systémových koncentrací a vhodným poločasem rozpadu. Moderní antibiotická profylaxe má časově pokrývat období od začátku operace po prvních 24 hodin po operaci, ATB spektrum se řídí podle nejčastěji se vyskytujícího původce infekcí v této indikaci a podle bakteriálního osídlení oblasti, kde se provádí operační výkon. Z antibiotické profylaxe jsou vyřazena antibiotika rezervovaná pro léčbu těžkých život ohrožujících infekcí. V praxi jsou nejčastěji používaná penicilinová antibiotika s inhibitory betalaktamázy a cefalosporiny první a druhé generace [11, 26].

U periprostetických infekcí byly zkoumány vlivy, které zvyšují počet pooperačních infekcí [2, 33, 50, 60]. K predispozičním aktorům patří:

- imunokompromitovaný pacient (revmatoidní artritida, diabetes mellitus, malnutrice, chronická močová infekce nebo jiný vzdálený infekční fokus, recidivující erysipel, psoriáza, obezita, dlouhodobá systémová terapie kortikoidy, vysoký věk, hemofilie

- předchozí operace na kyčelním kloubu (reoperace nebo předchozí operace z traumatické indikace)

- okolnosti vlastní operace: doba hospitalizace v nemocnici před operací 6 a více dní, holení operačního pole dříve než v den operace, nepřítomnost laminárního proudění na operačním sále, nadbytečný počet osob na operačním sále, nepoužívání UV záření po úklidu na operačním sále, rozsáhlá peroperační devitalizace tkání, rozsáhlý pooperační hematom, déle než 4 dny trvající odsavná drenáž či sekrece z otvorů po drénech.

U periprostetických infekcí léčba závisí na typu protézy a dalších onemocněních pacienta. Existují 4 základní varianty léčby: a) debridement se zachováním kloubní protézy - tento způsob léčby je vhodný pouze u časné pooperační infekce nebo pozdní hematogenní infekce kloubní protézy [18]. Musí být proveden do 2 týdnů od počátku prvních příznaků, doporučuje se výměna modulárních komponent protézy, 44

b) extrakce a reimplantace kloubní protézy - provádí se u chronického infektu a lze je provést v jedné době nebo dvoudobě, bezpečnější je dvoudobá technika s implantací artikulační vložky (spaceru) na 6 týdnů až 6 měsíců a dlouhodobou antibiotickou léčbou [50], c) dlouhodobá antibiotická terapie - je považována za vynucené řešení u inoperabilních polymorbidních pacientů vyššího věku, pacientů s chronickou infekcí (erysipel, bercové vředy, diabetická gangréna, devastace měkkých tkání v místě operačního přístupu), d) definitivní resekční artroplastika nebo artrodéza se používá u pacientů neschopných rozsáhlého vícedobého operačního výkonu nebo v případě, kdy je enormní riziko recidivy infekce [33].

7.7 Léčba osteomyelitidy u diabetické nohy Specifická je chirurgická léčba osteomylitidy u takzvané „diabetické nohy“ [39 ]. Léčba je závislá na stupni poškození prokrvení nohy, na rozsahu osteomyelitidy a na spolupráci pacienta. Pokud jsou postiženy tepny většího průměru, je možná revaskularizace, což však u diabetiků bývá zřídka. Léčba osteomyelitidy skeletu nohy u diabetika je úspěšná pouze v případě, že je zachováno dostatečné prokrvení nohy, byl proveden dokonalý debridement a ATB léčba dle citlivosti trvala nejméně 4-6 týdnů. Často se u tohoto typu osteomyelitidy doporučuje léčba v hyperbarické komoře, protože obvykle jde o smíšenou infekci s podílem anaerobů. Pokud léčba selhává, je nutná amputace podle rozsahu postižení. Vždy se však snažíme zachovat nášlapnou patní část nohy, aby pacient pokud možno nepotřeboval protézu.

7.8 Amputace končetiny Amputaci končetiny navrhujeme jako primární řešení chronické osteomyelitidy v případech, kdy jsme přesvědčeni, že funkce nebude dobrá, léčba dlouhodobá, náročná, pro pacienta zatěžující a funkční výsledek zhorší bude horší než amputace. Jedná se o pacienty v klasifikaci Czierny Mader označené jako IV.st. C [39].

45

8. MATERIÁL A METODIKA

V Traumatologickém centru FN Ostrava jsme v letech 2000- 2006 léčili celkem 65 pacientů s osteomyelitidou. ( Příloha č. 3) Převážná část pacientů byla primárně léčena na našem oddělení, část pacientů byla z celého území severní a střední Moravy. Všichni pacienti byli operováni autorem práce a doc. Plevou, byli hospitalisováni na septickém oddělení Traumatologického centra FN Ostrava a následně byli všichni pravidelně sledováni v traumatologické ambulanci autorem práce. Do souboru pacientů byli zařazeni pacienti, jejichž léčba byla ukončena v roce 2006, aby vznikl dostatečný časový prostor nejméně 2 let pro hodnocení výsledků léčby. V roce 2012 jsme dodatečně vyhodnotili několik pacientů, kteří nebyli systematicky zhodnoceni dříve. 8.1. Demografická data V našem klinickém souboru pacientů bylo 48 mužů ( 74%) a 17 žen ( 26% ).Průměrný věk pacientů byl 47 let , nejmladší pacient měl 12 let, nejstarší 78 let.

Demografická data

26% muži ženy 74%

46

Demografická data

50 40 30

48

20 17

10 0 muži

ženy

8.2 Etiologie osteomyelitidy Byl sledován mechanismus vzniku osteomyelitidy, který byl nejčastěji po těžkých otevřených zlomeninách u 33 pacientů ( 50,80% ). U 4 pacientů vzniku osteomyelitidy předcházely subtotální amputace bérce, kdy bylo nutno provést kromě ošetření skeletu a měkkých tkání i revaskularizaci periferie končetiny. Druhou nejčastější příčinou vzniku osteomyelitidy byl pooperační infekt u primárně zavřené zlomeniny u 27 pacientů ( 41,50% ). V našem souboru bylo tedy více jak 90 % pacientů léčeno pro exogenní osteomyelitidu dle Waldvogela.

Etiologie osteomyelitidy

35

33 27

30 25 20 15 10 5

2

3

0 otevřené zlomeniny

zavřené zlomeniny

přenos hematogenní infekce z okolí infekce

47

Etiologie hematogenní infekce 5%

přenos infekce z okolí 3%

otevřené zlomeniny otevřené zlomeniny 50%

zavřené zlomeniny 42%

zavřené zlomeniny přenos infekce z okolí hematogenní infekce

8.3. Klasifikace osteomyelitidy 36 pacientů mělo nejzávažnější IV. stupeň osteomyelitidy dle klasifikace Czierny- Mader, u 11 pacientů bylo klasifikováno navíc i lokální poškození a u 12 pacientů systémové. Z těchto 36 pacientů s osteomyelitidou IV. stupně mělo 24 pacientů infikovaný pakloub dlouhé kosti.

Klasifikace Czierny-Mader

7

IV. st. B sys.+ B loc. 4

IV. st. B loc.

5

IV. st. B sys. IV. st A

20

3

III. st. B sys.

8

III. st. A 5

II. st. A 1

I. st. B sys.

12

I. st. A 0

5

10

48

15

20

8.4 Lokalizace osteomyelitidy

Pokud jde o lokalisaci osteomyelitidy, nejčastěji se vyskytovala kost holenní u 34 pacientů ( 52,30 % ). Na druhém místě byla kost stehenní u 14 pacientů ( 21,50 % ).

Lokalizace osteomyelitidy 34 35 30 17

25 14

20 15 10 5 0 Tibie

Femur

Ostatní

8.5 Bakteriální agens osteomyelitidy: Ve shodě s ostatními autory jsou stafylokoky nejčastějšími původci osteomyelitidy i na našem oddělení . ( Tabulka č. 1)

Tabulka č. 1

Původci osteomyelitidy v TC FN Ostrava

Gram positivní bakterie:……………………………………………………..73 % Staphylococcus aureus (56 %) Staphylococcus epidermidis (9 %) Enterococcus faecalis (5 %) Jiné – Anaeroby (3 %) Gram negativní bakterie.:…………………………………………………….27 % Pseudomonas aeruginosa (16 %) Klebsiela pneumoniae (5 %) E.coli, Proteus vulgaris, Acinetobacter (6 %)

49

Bakteriální agens osteomyelitidy

27% Gram positivní bakterie Gram negativní bakterie 73%

Gram positivní bakterie

7%

4% Staphylococcus aureus

12% Staphylococcus epidermidis Enterococcus faecalis Jiné 77%

Gram negativní bakterie

22% Pseudomonas aeruginosa Klebsiela pneumoniae 19%

59%

E.coli, Proteus vulgaris, Acinetobacter

50

Všech 65 pacientů podstoupilo komplexní léčbu osteomyelitidy spočívající v dokonalém debridementu a následné stabilisaci postiženého skeletu u nestability.

U všech pacientů byla podávána systémová antibiotická léčba, u 44 pacientů kombinovaná s lokální antibiotickou léčbou.

U velké skupiny pacientů s infikovanými paklouby tibie s malým kostním defektem tibie po debridementu byla provedena komprese skeletu v místě vzniklého kostního defektu pomocí zevních fixátorů typu Ilizarov, současně nebo následně po dalším debridementu byla provedena osteotomie fibuly ( celkem u 13 pacientů ), u 12 pacientů jsme kostní hojení podpořili spongioplastikou.

U 4 pacientů s defektem tibie větším jak 4 cm byla využita metoda léčby kostního defektu distrakční osteogenezou . U těchto pacientů jsme postupovali standardně , počátek distrakce byl vždy 5.-6. den po provedené osteotomii tibie v metafýze, distrakční rychlost byla 1 mm/ 24 hodin ve dvou fázích 0,5mm/ 12 hodin. Současně byla prováděna i osteotomie fibuly. U jednoho z pacientů byla monofokální distrakční osteogeneze prováděna na intramedullárním tibiálním hřebu. Zaznamenali jsme 2 komplikace při distrakční osteogeneze. U jednoho pacienta došlo k předčasnému zhojení osteotomie fibuly v době, kdy prováděl distrakci již sám v domácím prostředí po propuštění z nemocnice. Došlo k posunu hlavičky fibuly distálně. U další pacientky byla provedena dlahová osteosyntéza v místě distální metafýzy tibie pro nedokonalé prohojení regenerátu .

Intramedullární osteomyelitidy jsme léčili u 5 pacientů odvrtáním postižené kostní dřeně dlouhé kosti ( reaming ) s následnou proplachovou laváží na 3-5 dnů při současné systémové ATB léčbě. Všichni pacienti se zhojili . Jednoduché typy osteomyelitidy např. fokální nebo odstranění sekvestrů při zhojeném skeletu byly výkony jednodobé.

U pacientů s defekty měkkých tkání v místech osteomyelitidy byl kryt

těchto defektů

proveden místními posuny kožního krytu nebo lokálními svalovými laloky s následnou Thierschovou plastikou povrchu těchto laloků. Celkem jsme lokální svalový lalok provedli u

51

4 pacientů. Mikrovaskulární svalový lalok z musculus latissimus dorsi byl použit u jednoho pacienta s osteomyelitidou patní kosti.

U 2 pacientů jsme byli nuceni při osteomyelitidě hlavice femoru provést Girdlestonovu operaci, u jedné pacientky s osteomyelitidou hlavice humeru jsme provedli resekci hlavice s následnou aplikací reverzní totální protézy v dostatečném časovém odstupu .

U dvou pacientů s propagací osteomyelitického ložiska dlouhé kosti do kloubu byla po vyhojení infektu provedena artrodeza loketního a kolenního kloubu pomocí zevního fixátoru.

U pacientů s anaerobní infekcí jsme využili možností léčby v hyperbarické komoře.Bylo léčeno celkem 8 pacientů, všichni neměli anaerobní infekci, někteří byli diabetici a část měla ischemii dolních končetin.

U pacientů s přetrvávajícími povrchovými defekty měkkých tkání jsme využili k urychlení hojení měkkých tkání podtlakovou léčbu VAC systémem. VAC systémem bylo léčeno 13 pacientů. Léčili jsme také několik méně obvyklých typů osteomyelitidy: Dva pacienty s empyemy hlezenného kloubu s propagací do skeletu (jeden posttraumatický po otevřené bimalleolární zlomenině hlezna a druhý vzniklý na podkladě diabetického defektu měkkých tkání hlezna). Jednoho imunosuprimovaného

pacienta s hematogenní metastatickou salmonelovou

osteomyelitidou femuru ( která byla příčinou patologické zlomeniny ) na podkladě dlouhodobě léčeného autoimunního onemocnění. Jednoho pacienta s chronickou osteomyelitidou distálního radia po poúrazové anaerobní infekci předloktí. U dalšího pacienta jsme vyléčili metastatickou endokarditidu a stafylokokovou sepsi z osteomyelitidy po vnitřní osteosynteze zlomeniny pánve. Byl proveden rozsáhlý debridement v místě po osteosynteze acetabula a provedena resekce infikované hlavice femuru. Podána dlouhodobá antibiotická cílená léčba.

52

8.6. Kazuistiky jednotlivých pacientů

Kazuistika 1 Posttraumatická subakutní abscedující osteomyelitida tibie u imunokompromitovaného pacienta

Příčná zlomenina diafýz obou kostí levého bérce s iterfragmentem u juvenilního 16letého diabetika ošetřena primárně intramedulárním MarchetiVicenzi hřebem na jiném pracovišti. V průběhu 3. měsíce od operace došlo při zvyšující se zátěži končetiny ke zlomení hřebu, následně reosteosyntéza tibie pomocí UTN hřebu s rozvojem medullární osteomyelitidy s abscesem a píštělí na přední straně proximálního bérce. Provedeno odstranění hřebu, excise píštěle, evakuace abscesu, laváž dřeňové dutiny, stabilizace zlomeniny zevním fixátorem typu Ilizarov s osteotomií fibuly a kompresí místa zlomeniny. Po antibiotické systémové léčbě dochází k ústupu zánětlivých projevů, zhojení osteomyelitidy a posléze i plnému zhojení zlomeniny na zevním fixátoru.

53

Kazuistika 2 45 letý muž s infikovaným pakloubem distální tibie po otevřené zlomenině distálního bérce.

Pacient utrpěl

otevřenou zlomeninu II. stupně distální metafýzy tibie. Byla provedena

dlahová osteosynteza na jiném pracovišti, došlo ke vzniku pooperační osteomyelitidy, dlaha byla odstraněna, provedena stabilizace zlomeniny zevním fixátorem a vzniklý defekt svalový byl ošetřen svalovým lalokem na cévní stopce, nicméně vznikl infikovaný pakloub. Na našem pracovišti provedena resekce pakloubu s debridementem měkkých jizevnatých tkání a excisí fistuly. V jedné době stabilizace pakloubu hybridním zevním fixátorem. Systémová ATB léčba dle citlivosti. Došlo ke zhojení pakloubu se zkratem pravé dolní končetiny 2 cm. Pacient pravou dolní končetiny plně zatěžuje a zkrat končetiny kompenzuje vložkou do boty.

54

Kazuistika 3 Pooperační osteomyelitida distálního femuru vpravo po periprostetické zlomenině 65letá žena utrpěla zavřenou periprostetickou suprakondylickou zlomeninu distálního femuru vlevo. Na jiném pracovišti provedena osteosyntéza kondylární dlahou, došlo k časnému pooperačnímu selhání osteosyntezy uvolněním šroubů dlahy s redislokací zlomeniny. Na našem pracovišti provedena reosteosyntéza s odstraněním dlahy a stabilizací zlomeniny retrográdním intramedullárním

hřebem. V pooperačním období rozvoj pooperační subakutní

osteomyelitidy s přechodem do chronické fáze s tvorbou píštělí kolem jistících šroubů hřebu. Vzhledem k tomu, že při antibiotické systémové léčbě osteomyelitidy docházelo k reparacím v místě zlomeniny, provedli jsme odstranění hřebu a obou komponent totální endoprotézy kolenního kloubu až po prohojení zlomeniny, současně provedeny excise píštělí, debridement femuru i proximální tibie s aplikací dočasného cementového spaceru. Po zhojení měkkých tkání odstranění spaceru, resekce zbytků kloubních ploch femuru a tibie, artrodeza kolene zevním fixátorem s využitím spongiozního autologního štěpu z patelly.

55

56

Kazuistika 4 Medullární chronická pooperační osteomyelitida femuru u imunokompromitovaného pacienta

22letý imunokompromitovaný paraplegik utrpěl při dopravní nehodě subtrochanterickou zlomeninu pravého femuru. Byla provedena zavřená repozice a osteosyntéza dlouhým PFN hřebem. Zhojen klinicky i dle rtg nálezu. Po 12 měsících febrilní stav s vývojem abscesu a píštěle na zevní i mediální straně distálního stehna s vysokými hodnotami CRP. CT vyšetření prokázalo intramedullární osteomyelitidu s propagací do měkkých tkání distálního stehna kolem šroubů distálního jištění. Vzhledem k tomu, že zlomenina byla zhojena, provedena extrakce hřebu, odstranění nekrotických tkání z dřeňové dutiny kyretáží, založena proplachová laváž v místě proximálního i distálního jištění hřebu, systémová antibiotická léčba dle citlivosti. Pacient po 14 dnech zhojen, propuštěn do domácího ošetřování. Po 2 letech bez projevů osteomyelitidy.

57

9. VÝSLEDKY

Hodnocení výsledků léčby pacientů s osteomyelitidou tohoto souboru je velmi obtížné pro velkou nesourodost souboru. Výsledky léčby včetně vstupních kriterií celého souboru 65 pacientů jsou uvedeny v příloze. ( Příloha č. 3) Z celého souboru pacientů jsem pro konečné zhodnocení výsledků ztratil 6 pacientů, 3 zemřeli a 3 se nedostavili k závěrečnému zhodnocení .

Rozhodl jsem se zvlášť detailně vyhodnotit kompaktní skupinu 28 pacientů s osteomyelitidou tibie podle ASAMI kriterií, které jsou určeny po pacienty s osteomyelitidou tibie léčené zevními fixátory typu Ilizarov. ( Příloha č. 4)

ASAMI kriteria hodnotí jak kostní hojení tibie tak funkční výsledky. Hodnocení pacientů bylo provedeno průměrně po 2 letech po skončení léčby. 11 pacientů získalo skore 1/1, excelentní výsledek kostního zhojení i funční 1 pacient získal skore l/2 , excelentní výsledek kostního zhojení a dobrý funkční 10 pacientů získalo skore 2/2, dobrý výsledek kostního zhojení i funkční 1 pacient získal skore 2/3, dobrý výsledek kostního zhojení a horší funkční 3 pacienti získali skore 3/2, horší výsledek kostního zhojení a dobrý funkční 2 pacienti získali skore 4/5, špatný výsledek kostního zhojení i funkční ASAMI skóre 12

11 10

10 8 počet 6 4

3 2

2

1

1

0 1/1

1/2

2/2

2/3

58

3/2

4/5

Excelentní výsledku jak v kostním hojení tak ve funkčním výsledky jsme dosáhli u 11 pacientů ( 39,30% ). Dalších 12 pacientů dosáhlo dobrých výsledků ( 42,90% ). Tedy více jak 80% pacientů mělo velmi dobrý nebo dobrý výsledek.

Pokud jde o kostní výsledek samostatně, 12 pacientů dosáhlo excelentní výsledku, 11 pacientů výsledku dobrého, 3 pacienti horšího a 2 pacienti špatného. Poud jsme samostatně hodnotili funční výsledek, 11 pacientů mělo výsledek excelentní, 14 pacientů dobrý, 1 horší a u 2 pacientů bylo selhání s následnou amputací dolní končetiny. ( Příloha č. 5)

ASAMI kostní výsledek 14

12

11

12 10 počet

8 6 3

4

2

2 0 excelentní

dobrý

horší

špatný

ASAMI funkční výsledek 16 14 12 10 počet 8 6 4 2 0

14 11

1 excelentní

dobrý

horší

59

2

selhání amputace

Zhojení u všech pacientů nebylo samozřejmě dokonalé. 15 pacientů mělo po léčbě zkrat končetiny průměrně 2,2 cm ( rozmezí 1-5 cm ). U 2 pacientů s největším zkratem 3 a 5 cm byla pro nezhojení a přetrvávající infekci provedena amputace. 12 pacientů mělo po léčbě průměrnou osovou úchylku skeletu 7,6 stupně ( rozmezí 5-10 stupňů. U 2 pacientů přetrvává po komplexní léčbě osteokutánní píštěl. Celkem u 21 pacientů jsme zaznamenali po ukončení léčby omezení hybnosti v hlezenním kloubu. 7 pacientů mělo výrazné omezení dorzální flexe o více jak 15 stupňů. U jednoho pacienta došlo po léčbě k úplné ztuhlosti hlezenního kloubu. U 13 pacientů bylo omezení dorzální flexe v hleznu jen mírné ( průměrně 9 stupňů ). 2 pacienti měli také výrazné omezení hybnosti v kolenním kloubu. Celkem 11 pacientů po ukončení léčby kulhá. 13 pacientů používá francouzské berle. Řada z těchto pacientů však používá berle i z jiných důvodů ,např. chronické vertebrogenní syndromy a následky jiných poranění skeletu. U 3 pacientů se projevuje reflexní sympatická dystrofie. Téměř všichni pacienti, kteří měli zevní fixátor déle jak 6 měsíců prodělali infekt kolem Kirschnerových drátů zevního fixátoru. U 28 pacientů, jejichž výsledky léčby byly hodnoceny podle ASAMI kriterií, jsme také hodnotili návrat do zaměstnání . 10 pacientů důchodců bylo z hodnocení vyjmuto a ze zbývajících 18 pacientů se 12 vrátilo do zaměstnání. U 10 výše zmíněných důchodců jsme hodnotili návrat k běžným denním činnostem, zde byl návrat v 7 případech. Další důležitou sledovanou hodnotou byla průměrná doba léčby. V celém souboru 65 pacientů byla průměrná doba léčby 9,8 měsíce ( 1- 22 měsíců ). Ve skupině 28 pacientů hodnocených podle ASAMI kriterií byla průměrná doba léčby 11,25 měsíce ( 4- 22 měsíců ). Průměrný počet reoperací ve skupině 28 pacientů hodnocených podle ASAMI kriterií byl 1,90 ( 1- 5 reoperací ). Spongioplastika k podpoře hojení byla provedena u 12 pacientů. .

60

Provedli jsme statistické zpracování výsledků léčby souboru všech 65 pacientů a 28 pacientů léčených zevním fixátorem pro osteomyelitidu tibie .( Příloha č. 6 )

1. Statistické hodnocení celého souboru 65 pacientů dle klasifikace osteomyelitidy CziernyMader: Stupeň klasifikace Czierny-Mader statisticky významně souvisí s délkou léčby (KruskalůvWallisův test, metoda Monte Carlo; p=0,000). Stupeň klasifikace Czierny Mader statisticky významně souvisí s následnou reoperací (Fisherův exaktní test; p=0,049). 2 .Statistické hodnocení dalších kriterií: Délka léčby je statisticky významně závislá na pohlaví (muži 10,58±5,41 měsíců versus ženy 7,18±4,36 měsíců, Mannův Whitneyův jednostranný exaktní test; p=0,015). Délka léčby je statisticky významně závislá na lokalisaci tibie (lokalisace tibie 11,00±5,34 měsíců versus 8,34±5,08, Mannův Whitneyův test; p=0,036). Délka léčby je statisticky významně závislá na tom, zda proběhla reoperace (při reoperaci 12,22±5,07 měsíců versus 6,36±3,61 Mannův Whitneyův test; p=0,000).

Komentář ke statistickému hodnocení Při statistickém hodnocení velkého souboru 65 pacientů zařazených dle klasifikace CziernyMader bylo prokázáno, že stupeň klasifikace Czierny- Mader souvisí významně s délkou léčby a počtem reoperací. Z těchto výsledků vyplývá jednoznačně, že existuje přímá úměra mezi stupněm klasifikace Czierny- Mader a délkou léčby a také počtem reoperací. Dále byla nalezena statisticky významná závislost délky léčby na mužském pohlaví, což si vysvětlujeme vyšší incidencí vysokoenergetických úrazů u mužů ( s následným vznikem osteomyelitidy ). Lokalisace osteomyelitidy na tibii představuje statisticky významnou souvislost s délkou léčby (vysvětleno v textu, tibie má nejhorší kryt měkkými tkáněmi a je nejčastěji vystavena závažným poraněním při dopravních nehodách ). Dále byla nalezena logická závislost délky léčby osteomyelitidy na počtu reoperací,tzn, že pacienti ,kteří byli léčení déle, měli vyšší počet reoperací.

61

Vzhledem k tomu, že výše uvedené statistické výsledky nemají komparativní základ, rozhodl jsem se srovnat naše dosažené výsledky dle ASAMI kriterií s publikacemi 8 renomovaných světových autorů zabývajících se touto problematikou. Srovnával jsem výsledky kostní, funkční, počty amputací a návrat do zaměstnání. ( Příloha č. 7)

Srovnání výsledků autora ([9]) s výsledky uvedenými v publikacích [1]—[8]

[1] Paley (1989): Ilizarov treatment of tibial nonunions with bone loss. [2] Dendridos (1995): Use of the Ilizarov technique for treatment of nonunion of the tibia associated with infection. [3] Mc Kee(1998): Health status after Ilizarov reconstruction of posttraumatic lower limb deformity. [4] Maini (2000): The Ilizarov method in infected nonunion of fractures. [5] Sanders (2002): Morbidity resulting from the treatment of tibial nonunion with the Ilizarov frame. [6] Patil (2006): Management of complex tibial and femoral nonunion using the Ilizarov technique. [7] Magadum (2006): Acute compression and lengthening by the Ilizarov technique for infected nonunion of the tibia. [8] Ranjit (2007): Ilizarov metodology for infected nonunion of the tibia, Clasic circular transfixion wire. [9] Šír (2008): Léčba infikovaných pakloubů tibie pomocí zevního fixátoru typu Ilizarov.

Pro porovnání

jsme použili oboustranné testy, přičemž dosaženou hladinu významnosti

p<0,05 jsme považovali za statisticky významnou. Jednalo se o porovnání četností, použili jsme tedy χ2-test, v případě nesplnění předpokladů pro jeho použití jsme aplikovali exaktní testy. Všechny statistické výpočty byly provedeny pomocí software IBM SPSS, ver. 18.

62

Výsledky porovnání (dosažené hladiny významnosti) autorovy práce a ostatních prací shrnuje následující tabulka

Tabulkač.2 Publikace

Dosažené hladiny významnosti získané při porovnání s ostatními pracemi. Kostní výsledek p-hodnota

Funkční výsledek p-hodnota

Počet amputací p-hodnota

Návrat do zaměstnání p-hodnota

0,149 0,445 0,204 0,015* 0,219 0,818 0,056 0,209

0,287 0,260 nehodnoceno 0,258 nehodnoceno 0,966 0,472 <0,0005*

0,492 nehodnoceno 0,385 0,229 0,381 1,000 1,000 1,000

0,958 0,090 0,833 0,189 0,582 0,011* nehodnoceno nehodnoceno

[1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8]

•

Rozdíl je statisticky významný

Z Tabulky č.2 je zřejmé, že ve většině hodnocených ukazatelů ( výsledky kostního zhojení, výsledky funkční, počty amputací a návraty do zaměstnání ) nebyly prokázány statisticky významné rozdíly mezi prací autora [9] a ostatními pracemi.

Rozdíl mezi [9] a [4] byl prokázán v kostním výsledku. Analýzou reziduí bylo zjištěno, že rozdíl je ve vyšším zastoupení dobrých výsledků v [9]. Dále byl prokázán rozdíl mezi [9] a [8] ve funkčním výsledku, kdy v [8] bylo vyšší zastoupení excelentních výsledků, zatímco v [9] bylo více dobrých výsledků. V [9] byl prokázán vyšší počet návratů do zaměstnání ve srovnání s [6].

63

10. DISKUZE

V léčbě osteomyelitidy došlo v posledních 3 dekádách ke zlepšení výsledků, protože se do léčby zavedly nové metody – distrakční osteogeneza dle Ilizarova, svalové laloky místní i volné, nová lokální antibiotika, biomateriály podporující kostní hojení, implantáty se zlepšenou osteointegrací. Parsons [39] uvádí, že nyní můžeme vyléčit až 90% pacientů s osteomyelitidou. Přes pokroky v léčbě se však nedaří vyléčit všechny pacienty, u některých pacientů po skončení léčby přetrvávají anatomické a funkční následky. Dendrinos [6] uvádí, že u některých pacientů dobrý kostní výsledek negarantuje dobrý výsledek funkční. Tuto situaci vysvětluje postižením nervů, cév a kloubní ztuhlostí. V našem souboru 28 pacientů vyhodnocených podle ASAMI kriterií je zhruba 40% pacientů, kteří po skončení léčby osteomyelitidy kulhají a používají při chůzi francouzské berle. Je to způsobeno nejen anatomickými změnami po zhojení, ale také porušením stereotypu chůze, kde hrají vliv i další faktory jako vertebrogenní potíže chronického charakteru či residua po periferních parézách končetiny. Ve srovnávací tabulce s jinými autory dle ASAMI kriterií jsou však výsledky podobné a statisticky srovnatelné. Také délka léčby je vysoká. Průměrná doba léčby v celém souboru našich pacientů byla 9,70 měsíce a ve skupině pacientů hodnocených podle ASAMI kriterií byla délka léčby ještě vyšší - 11,25 měsíce. Zde je třeba poznamenat, že 36 léčených pacientů ze 65 mělo nejzávažnější osteomyelitidu IV. stupně dle klasifikace Czierny. Mader. Další zátěží pacienta jsou opakované operace. V našem souboru pacientů léčených pro osteomyelitidu tibie zevními fixátory je také poměrně častý výskyt omezené hybnosti v hlezenném kloubu po skončení léčby.U těchto pacientů ke vzniku omezení hybnosti v hlezenném kloubu se zkrácením Achilovy šlachy přispívá fixace patní kosti zevním fixátorem. Tyto následky vyžadují dlouhodobou rehabilitaci nebo operační prodloužení Achillovy šlachy (prolongaci Achilovy šlachy jsme museli provést u 2 pacientů ). Při nejčastějším typu operace u pacientů s osteomyelitidou tibie v našem souboru, kdy po debridementu a sanaci infekce skeletu vzniká malý defekt kosti, který komprimujeme zevním fixátorem, vznikají zkraty končetin (pokud neprovádíme prolongaci ). Tyto malé zkraty do 2 cm pacienti kompenzují

vložkami do bot nebo ortopedickou obuví. U pacientů s větším

kostním defektem doporučuje Sen [52] raději dvoudobou operaci . Také v našem souboru u

64

4 pacientů s kostním defektem větším jak 4 cm byl nejdříve sanován kostní infekt a teprve v druhé době byla prováděna prolongace končetiny.

Velmi problematické je zhodnocení návratu do zaměstnání. Řada našich pacientů se do zaměstnání vrátila, ale byla zařazena k méně fyzicky náročné práci. Jeden z pacientů, který se do zaměstnání vrátil s nepříznivým výsledkem ASAMI skore 3/2, zastává nenáročnou práci projektanta a převážně pracuje doma u počítače. Má chronickou píštěl a nosí ortézu. Naopak někteří z pacientů ve věku blížícího se důchodu dávají přednost prodlužování pracovní neschopnosti s cílem nevrátit se do jakéhokoliv zaměstnání, zvláště pokud byl jejich úraz způsoben jinou osobou. Patil [40] uvádí, že návrat do zaměstnání jako měřítko funkčního výsledku nemusí odrážet skutečný stav zvláště v zemích s rozvinutým sociálním systémem a vysokými poúrazovými kompenzacemi. Je třeba se také zmínit, že při rozvinuté formě osteomyelitidy u pacienta se systémovým a lokálním postižením je časná amputace končetiny správným postupem. Také finančně méně náročným. Ale řada pacientů dává přednost zachování i méně funkční končetiny před amputací. Léčba se v těchto případech významně prodlužuje a narůstá její cena. Maini [30] uvádí, že při rozhodování o amputaci se často jedná o pacienty se zanedbanou péčí, kteří podstoupili léčbu v různých zdravotnických zařízeních s persistující píštělí , osteoporozou skeletu, ztuhlými přilehlými klouby a svalovými kontrakturami. Dále uvádí, že amputace je levnějším řešením, ale tam, kde pacient má snahu se léčit , dávají přednost záchraně končetiny. Léčba osteomyelitidy není tedy jen problémem

zdravotním, ale také společenským a

ekonomickým, poněvadž je nákladná a vyřazuje řadu pacientů po období léčby z aktivního způsobu života a pracovního zařazení. Cesta ke snížení výskytu tohoto je onemocnění je komplexní. Začíná prevencí úrazovosti , pokračuje správným timingem ošetření otevřených zlomenin , dokonalou fázovanou léčbou vzniklé osteomyelitidy ,následnou rehabilitací a pokud možno návratem do zaměstnání. Nedílnou součástí komplexní léčby osteomyelitidy je mezioborová spolupráce, zvláště s plastickými

chirurgy

v řešení

dostatečného

krytu

měkkými

tkáněmi,

vaskularizovaných náhradách a s cévními chirurgy při revaskularizacích

kostních

v ischemickém

terénu. Zde vidím možnosti ke zlepšení. Často váháme , zda využít spolupráce našich plastických chirurgů při léčbě velkého defektu měkkých tkání u otevřených zlomenin jako prevence vzniku osteomyelitidy. Zvládli jsem metodu rotačních svalových laloků na

65

proximálním bérci, ale máme malý počet mikrovaskulárních svalových laloků na distálním bérci. Perspektivní metodou do budoucnosti se jeví používání kmenových buněk kostní dřeně ke zlepšení růstového potenciálu kosti při hojení kostních defektů po debridementu. Velká pozornost je v současnosti věnována výzkumu a aplikaci kostních růstových faktorů k podpoře růstu kosti.

66

11. ZÁVĚR

V léčbě osteomyelitidy tibie jsme dosáhli statisticky srovnatelných výsledků s významnými světovými pracovišti při dodržování níže uvedených podmínek .

1. Za vhodnou a moderní klasifikaci použitelnou pro srovnávání závažnosti osteomyelitidy považujeme klasifikaci Czierny-Mader, vhodnou metodou pro srovnávání výsledků léčby osteomyelitidy tibie je hodnocení dle ASAMI kriterií. 2. V léčbě osteomyelitidy je nejdůležitější chirurgická léčba s důkladným i opakovaným debridementem postiženého skeletu a měkkých tkání, zajištění stability u nestability skeletu především zevním fixátorem, antibiotická léčba a zajištění dostatečného krytu měkkými tkáněmi pro hojení skeletu. 3. Součástí komplexní léčby kostního infektu je i léčba rehabilitační k omezení funkčních následků.

67

LITERATURA 1.

2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.

9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21.

22. 23. 24. 25.

26. 27. 28.

ALKHIARY, Y., GERSTENFELD, L., KRALL, E. et al. Enhancement of experimental fracture – healling by systemic administration of recombinant human parathyroid hormone (PTH 1-34). J Bone Joint Surg. 2005, 87-A, 4, 731–741. BAUER, T., PARVILI, J., KOBAYASHI, N. et al. Diagnosis of periprosthetic infection. J Bone Joint Surg. 2006, 88-A, 4, 869–882. BOSSE, J.M., GRUBER, H.E., RAMP, W.K. Internalization of bacteria by osteoblasts in a patient with recurrent, long-term osteomyelitis. J Bone Joint Surg. 2005, 1343–1347. CALHOUN, J.H., MADER, J.T. Treatment of osteomyelitis with a biodegradable antibiotic implant. Clin Orthop. 1997, 341, 207–213. CLAES, L., RŰTER, A., MAYR, E. Low-intensiry ultrasound enhances maturation of callus after segmental transport. Clin Orthop. 2005, 430, 198–194. DENDRINNOS, G.K. et al. Use of the Ilizarov technique for treatment of non-union of the tibia associated with infection. J Bone Joint Surg Am. 1995, 77, 635–646. ECKARDT, H., DING, M., LIND, M. Recombinant human vascular endothelial growth factor enhances bone healing in an experimental nonunion model. J Bone Joint Surg. 2005, 87-B, 4, 1434–1438. ESTERHAI, J.L., SENNETT, B., GELB, H. et al. Treatment of chronic osteomyelitis complicating nonunion and segmental defects of the tibia with open cancellous bone graft, posterolateral bone graft, and soft-tissue transfer. J Trauma. 1990, 30, 1, 49–53. FABECK, I., GHAFIL, D., GERROUDJ, M. et al. Bone morphogenetic protein 7 in the treatment of congenital pseudarthrosis of the tibia. J Bone Joint Surg. 2006, 88-B, 1, 116–118. GIANNOUDIS, P.V., PARKER, J., WILCOX, M.H. Methicillin-resistant Staphylococcus aureus in trauma and orthopaedic practice. J Bone Joint Surg. 2005, 87-B, 6, 749–753. GUSTILO, R.B. Current concepts in the management of open fractures. In: MŰLLER, M.E. Manual of internal fixation: Techniques recommended by the AO-ASIF. Berlin: Springer, 1991, xxviii, 750 s. HASHMI, M.A., NORMAN, P., SALEH, M. The management of chronic osteomyelitis using the Lautenbach method. J Bone Joint Surg. 86-B, 2, 269–273. HERNIGOU, P.H., MATHIEU, G., POIGNARD, A. et al. Percutaneous autologous bone-marrow grafting for nonunions. J Bone Joint Surg. 2005, 87-A, 7, 1430–1437. HERNIGOU, P., POIGNARD, A., MANICOM, O. et al. The use of percutaneous autologous bone marrow transplantation in nonunion and avascular necrosis of bone. J Bone Joint Surg. 2005, 87-B, 7, 896–902. HESSMANN, M., ROMMENS, P.M., HAINSON, K. Callus distraction of the femur and tibia. Experience with the Monofixator – indications for reosteosynthesis. Unfalkchirurg. 1998, 5, 370–376. HOFMANN, G.O., GONSCHOREK, O., BÜHREN, V. et al. Segment transport employing intramedullary decides in tibial bone defects following trauma and infection. J Orthop Trauma. 1999, 13, 3, 170–177. HORN, D.B., RETTG, M.E. Interobserver reliability in the Gustilo and Anderson classification of open fractures. J Orthop Trauma. 1993, 7, 4, 357–360. JAHODA, D., ŠIMŠA, J., NYČ, O. et al. Pozdní hematogenní infekce kloubních náhrad a její prevence v chirurgických oborech. Rozhl chir. 2006, 85, 11, 581–585. JAIN, A.K., SINHA, S. Infected nonunion of the long bones. Clin Orthop. 2005, 431, 57–65. JELLIS, J.E. Haematogenous osteomyelitis. Surgery. 1992, 18, 145-149. JONES, A.I., BUCHOLZ, W., BOSSE, J. et al. Recombinant Human BMP-2 and Allograft Compared with Autogenous Bone graft for reconstruction of diaphyseal tibial fractures with cortical derects. J Bone Joint Surg. 2006, 88-A, 7, 1431–1441. KAMÍNEK, P., GALLO, J., MIHÁL, V. Problematika osteomyelitidy dětského věku. Pediatrie pro praxi. 2002, 4, 186, 186–188. KINDSFATER, K., JONASSEN, E.A. Osteomyelitis in grade II and III open tibia fractures with late debridement. J Orthop Trauma. 1995, 9, 2 121–127. KLEČKA, J., PODZIMEK, A., STAJNER, A. C-reaktivní protein, ukazatel operační zátěže a pooperačních komplikací. Plzeň. lék. Sborn. Suppl 50, 1985, 33–34. KNOTHE TATE, L., RITZMAN, T.F., SCHNEIDER, E. et al. Testing of a new one-stage bone-transport surgical procedure exploiting the periosteum fot the repair of longbone defects. J Bone Joint Surg. 2007, 89, 307–316. KRBEC, M., ČECH, O., DŽUPA, V. et al. Infekční komplikace TEP kyčelního kloubu. Acta chir orthop traumatol cech. 2004, 71, 179–188. LEE, E.H., HUI, J.H.P. The potential of stem cells in orthopaedic surgery. J Bone Joint Surg. 2006, 88-B, 7, 841–851. LITTLE, G., D., RAMACHANDRAN, M., SCHINDELER, A. et al. The anabolic and catabolic responses in bone repair. J Bone Joint Surg. 2007, 89-B, 4, 425–433.

68

29. MAGADUM, M.P. et al. Acute compression and lengthening by the Ilizarov technique for infected nonunion of the tibia with large bone defects. J orthop Surg. 2006, 14, 273–279. 30. MAINI, L., CHADHA, M., VISHWANATH, J. et al. The Inizarov method in infected nonunion of gractures. Injury. 2000, 31, 509–517. 31. McKEE, D. M. et al. Health status after Ilizarov reconstruction of post-traumatic lower-limb deformity. J Bone Joint Surg. 1998, 80-B, 360–364. 32. McNAMARA, M.G., HECKMAN, J.D., CORLEY, F.G. Severe open fractures of the lower extremity: A retrospective evaluation of the mangled extremity severity score (MESS). J Orthop Trauma. 1994, 8, 2, 81– 87. 33. McPHERSON, J.E., PATZAKIS, J. M., GROSS, J.E. et al. Infected total knee arthroplasty. Two-stage reimplantation with a gastrocnemius rotational flap. Clin Orthop. 1997, 341, 73–81. 34. MECIKOGLU, M., SAYGI, B., YILDIRIM, Y. et al. The effect of proteolytic enzyme serratiopeptidase in the treatment of experimental implant-relateed infection. J Bone Joint Surg. 2006, 88, 1208–1214. 35. NIXON, M., JACKSON, B., VARGHESE, P. Methicillin-resistant Staphylococcus aureus on orthopaedi wards. J Bone Joint Surg. 2006, 88-B, 2, 812–817. 36. OCHSNER, P.E., HŰGLI, R.W. Der Wert der Markhöhlenaufbohrung und Markraumschienung bei der Sanierung von Infektpseudarthrosen. Unfallchirurg. 1995, 98, 145–150. 37. PALEY, D. et al. Ilizarov treatment of tibial nonunions with bole loss. Clin Orthop Relad Res. 1989, 241, 146–165. 38. PANDA, M., NTUNGILA, N., KALUNDA, M. ET AL. Treatment of chronic osteomyelitis using the Papineau technique. Orthopaedic. 1998, 22, 37–40. 39. PARSONS, B., STRAUSS, E. Surgical management of chronic osteomyelitis. Am J Surg. 2004, 188, 57S– 66S. 40. PATIL, S., MONTGOMERY, R. Management of complex tibial and femoral nonunion using the Ilizarov technique, and its cost implications. J Bone Joint Surg. 2006, 88-B, 3, 928–932. 41. POUNTOS, I., JONES, E., TZIOUPIS, C. Growing bone and cartilage. J Bone Joint Surg. 2006, 88-B, 4, 421–426. 42. PLEVA, L. Zevní fixace v traumatologii. Ostrava: Cicero. 1992, 171 s. 43. RANJIT Kr. BARUAH, R.K. Ilizarov methodology for infected non union of the Tibia: Classic circular transfixion wire assembly vs. Hybrid assembly. Indian J Orthop. 2007, 41, 198–203. 44. RANLY, D., McMILLAN, J., KELLER, T. et al. J Bone Jouint Surg. 2005, 87-A, 9, 2052–2064. 45. ROBILLER, F.C., STUMPE, K.D.M., KOSSMANN, T. Chronic osteomyelitis of the femur: value of PET imaging. Eur Radiol. 2000, 10, 855–858. 46. ROCHE, S.J., FITZERALD, D., O´ROURKE, A. et al. Methicillin-resistant Staphylococcus aureus in an Irish orthopaedic centre. J Bone Joint Surg. 2006, 88-B, 6, 807. 47. SACHS, B.I., SHAFFER, J.W. A staged papineau protocol for chronic osteomyelitis. Clin Orthop Relat Res. 1984, 184, 256–263. 48. SANDERS, W.D. et al. Morbidity resulting from the treatment of tibial nonunion with the Ilizarov frame. J can chir. 2002, 45, 196–200. 49. SARIDIS, A., PANAGIOTOPOULOS, E., TYLLIANAKIS, M. et al. The use of the Ilizarov method as a salvage procedure in infected nonunion of the distal femur with bone loss. J Bone Joint Surg. 2006, 88-B, 11, 232–235. 50. SCOTT, C.P., HIGHAM, P.A., DUMBLETON, J.H. Effectiveness of bone cement containing tobramycin. J Bone Joint Surg. 1999, 81-B, 3, 440–443. 51. SCHREIBER, R.E., BLEASE, K., AMBROSIO, A. et al. Bone Induction by AdBMP-2/collagen implants. J Bone Joint Surg.2005, 87-A, 5, 1059–1068. 52. SEN, C., ERALP, I., GUNES, T. An alternative method for the treatment of nonunion of tibial with bone loss. J Bone Joint Surg. 2006, 88-B, 6, 783–789. 53. SIMPSON, W., MILLS, L., NOBLE, B. The role fo growth factors and related agents in accelerating fracture healing. J Bone Joint Surg. 2006, 88-B, 6, 701–705. 54. SINGH, S., LAHIRI, A., IQBAL, M. The results of limb lengthening by callus distraction using an extending intramedullary nail (Fitbone) in non-traumatic disorders. J Bone Joint Surg. 2006, 88-B, 3, 938– 942. 55. SONG, H.R., CHO, S.H. KOO, K.H. et al. Tibial bone defects treated by internal bone transport using the Ilizarov metod. Orthop. 1998, 22, 1, 293-297. 56. STANNARD,P. et al. Negative Pressure Wound Therapy to Treat Hematomas and Surgical Incisions Following High-Energy Trauma, Journal of TRAUMA, Injury, Infection and Critical Care, Volume 60, Number 6, 1301-1306 57. STEMBERGER, A., GRIMM, H., BADER, F. et al. Local treatment of bone and soft tissue infections with the collagen-gentamicin sponge. Eur J Surg. 1997, Suppl 578, 17–26.

69

58. SWIONTKOWSKI, M.F., ARO, H.T., DONELL, S. Recombinant human bone morphogenetic protein-2 in open tibial fractures. J Bone Joint Surg. 2006, 88, 6, 1258–1265. 59. TERMMAT, M.F., BOER, D., BAKKER, F.C. et al. Bone Morphogenetic Proteins. J Bone Joint Surg. 2005, 87-A, 6, 1367–1378. 60. TREBSE, R., PISOT, V., TRAMPUZ, A. Treatment of infected retained implants. J Bone Joint Surg. 2005, 87-B, 2, 249–253. 61. URAZGIL´DEVV, Z.I. ROSKIDAILO, A.S. Treatment of ununited fractures and pseudarthrosis of long bones of the lower limbs complicated by osteomyelitis. Khirurgiia (Mosk). 1999, 9, 48–54. 62. YOKOYAMA, K., ITOMAN, M., SHINDO, M. Deep infection and fracture healing in immediate and delayed locked intramedullary nailing for open femoral fractures. Orthop. 1999, 22, 5, 485–490. 63. WALDVOGEL, F., MEDOFF, G., SWARTZ, M. Osteomyelitis: a review of clinical features, therapeutic considerations and unusual aspects (I). N Engl J Med. 1970, 282, 198–206. 64. WEN-NENG U., CHUN-HSIUNGH S. Semiopen Cancellous Bone Grafting. Clin Orthop. 1994, 306, 175– 182. 65. ZHANG, X., LIU, T., LI, Z. et al. Reconstruction wit callus distraction for nonunion with bone loss and leg shortening caused by suppurative osteomyelitis of the femur. J Bone Joint Surg. 2007, 89-B, 11, 1509–1514. 66. ZÍTKO, D., URBAN, K. Bioaktivní sklokeramický nosič antibiotik v léčení chronické osteomyelitidy. Acta Chir Orthop Traumatol Cech. 1998, 65, 231–237. 67. Zych,Hutson Diagnosis and Managementof Infection after Tibial Intramedullary Nailing Clin.Orthop. 1995, 315 ,153–162.

70

EXPERIMENTÁLNÍ PRÁCE LÉČBA KOSTNÍHO DEFEKTU PAKLOUBŮ AUTOLOGNÍM KONCENTRÁTEM BUNĚK KOSTNÍ DŘENĚ

OSNOVA

Předmluva 1.

Úvod

2.

Cíle projektu

3.

Metodika a výběr pacientů

4.

Význam projektu a socioekonomický dopad

5.

Materální a lidské zdroje

6.

Časový harmonogram

7.

Výsledky

8.

Diskuze

9.

Závěr

PŘEDMLUVA V našem traumatologickém centru FN Ostrava Poruba jsem se rozhodl provést v roce 2008 v rámci mé dizertační práce: “Pokroky v léčbě akutních a chronických infektů skeletu na traumatologickém oddělení” prospektivní pilotní studii s využitím autologního koncentrátu buněk kostní dřeně v léčbě kostního defektu. Jako modelový příklad kostního defektu byl vybrán pakloub dlouhé kosti. Insipirací pro tento projekt byla práce prof. Hernigou a jeho spolupracovníků z Paříže, kteří v letech 1990–2000 perkutánní aplikací koncentrátu kmenových buněk kostní dřeně léčili celkem 60 pacientů s atrofickými paklouby tibie, přičemž stabilita pakloubu byla zajištěna zevního fixátorem. Podařilo se zhojit celkem 53 pacientů, což je 88,3 %. Stanovili jsme si cíle podobného projektu v našich podmínkách Traumatologického centra I. typu. Získali jsme souhlas SUKLu, poněvadž příprava dřeňového koncentrátu a jeho zpětná aplikace do těla pacienta představuje metodu tkáňového inženýrství, dále souhlas Etické komise naší Fakultní nemocnice a vypracovali jsme návrhy Informovaných souhlasů.( Příloha č. 8 )

71

1. ÚVOD V současné době existuje řada metod používaných v léčbě kostních defektů u pakloubů dlouhých kostí. Nejčastěji jsou používány invazivní techniky, především štěpy z lopaty kosti kyčelní, u rozsáhlejších defektů se využívá výhod Ilizarovovy metody distrakční osteogenézy nebo náhrady vaskularizovaným kostním štěpem. Lze využít také homologních kostních štěpů. V menším rozsahu a spíše jako podpůrné prostředky se pro podporu kostního hojení používají osteokonduktivní materiály jako jsou kalciumtrifosfát a různé typy biokeramiky. Ve stádiu přechodu z experimentu do praxe je augmentace kostního hojení růstovými kostními faktory.

Léčba pakloubů trvá řadu měsíců, je náročná jak pro pacienta, tak pro zdravotnický personál a proto jsme v navrženém projektu chtěli využít v léčbě těchto pakloubů minimálně invazivní metodu – perkutánní aplikaci koncentrátu kmenových buněk vlastní kostní dřeně pacienta.

Zatímco embryonální kmenové buňky jsou pluripotentní a mohou se přímo diferencovat v řadu různých tkání, kmenové buňky dospělých jedinců jsou schopny diferenciace jen v mateřské tkáni, např. kmenové hepatocyty v játrech a kmenové krevní buňky v krvi. Za určitých podmínek se však mohou tyto kmenové buňky dospělých jedinců stát multipotentními. To platí především o kmenových buňkách mesenchymu, které jsou přítomné v kostní dřeni, kůži, tukové tkáni a mnoha jiných tkáních mesenchymálního původu. Tyto mesenchymální kmenové buňky mají za určitých podmínek schopnost diferenciace v buňky kosti, chrupavky, ligament, tuku a jiných tkání mesenchymálního původu. V současné době existují dvě skupiny kmenových buněk s významným klinickým potenciálem.

Hemopoetické kmenové buňky (HSCs-Haemopoetic stem cells) Mesenchymální kmenové buňky (Mesenchymal stem cells)

Kmenové hemopoetické buňky

se již běžně využívají v léčbě leukemie, thalassemie a

mnohočetného myelomu. Kmenové mesenchymální buňky nalézáme v nehemopoetické části kostní dřeně. Představují heterogenní populaci buněk retikulárních, adipocytů, osteogenních buněk, buněk hladkého svalstva, endoteliálních buněk a makrofágů, které mají za určitých okolností multipotentní 72

schopnost diferenciace v buňky kostní, chrupavky, svalu, ligament, šlach a tuku. Jsou charakterizovány antigeny CD 29, CD 34, CD 44, CD 71,CD 105 a dalšími . Výzkum se v posledních letech soustředí na nalezení cesty, jak přesně určit směr diferenciace kmenových buněk, aby se vykultivovaly buňky určité cílové tkáně, tzn. vytvořit tkáňové kultury, které by byly vhodné k náhradě přesně určené tkáně. Cílem našeho projektu však nebyla kultivace jedné linie kmenových mesenchymálních buněk, ale přímé využití schopností vitálních kmenových

buněk kostní dřeně k vytvoření

primárního cévního svalku a mesenchymálních osteogenních buněk kostní dřeně k následné tvorbě chrupavky a kosti v kostních defektech u pakloubů dlouhých kostí. K dosažení tohoto cíle jsme hodlali využít bohatý koncentrát buněk kostní dřeně obsahující jak množství buněčných prediktorů kostního růstu tak také řadu růstových faktorů navázaných na trombocyty, které jsou také součástí koncentrátu kostní dřeně (VEGF–vascular endothelial growth factor a další).

73

Obr 1: Experiment

Schéma kostního růstu

Progenitory kostního růstu kostní dřeně aktivované růstovými faktory krevních destiček

TGF Beta- Transforming growth factor PDGF- Platelet derived growth factor VEGF- Vascular endothelial growth factor BMP- Bone morphogenetic protein Progenitorové buňky kostní dřeně

74

2. CÍLE PROJEKTU

2.1 Primární cíl: Zjištění bezpečnosti perkutánní aplikace autologních kmenových buněk kostní dřeně v léčbě pakloubů dlouhých kostí.

2.2 Sekundární cíl Prokázat, že perkutánní metoda aplikace autologních kmenových buněk kostní dřeně je efektivní a zkracuje dobu léčby pakloubů ve srovnání s konvenčními metodami léčby pakloubů.

2.3 Terciární cíl Zjištění efektivity perkutánní aplikace autologních kmenových buněk kostní dřeně v léčbě kostního defektu v závislosti na počtu CD 34, separovaných gradientní denzitní centrifugací (BMAC-Harvest Technology).

3. METODIKA A PACIENTI

3.1 Do klinického projektu bylo zařazeno 10 pacientů s paklouby dlouhých kostí a navíc jeden pacient s pakloubem kosti člunkové.

3.2. Vstupní kriteria 1) atrofický pakloub dlouhých kostí a paklouby po tříštivých defektních zlomeninách 2) věk 18–65 let 3) informovaný souhlas s výkonem podepsán pacientem

3.3 Vylučující kriteria 1) Onemocnění kostní dřeně (lymfom, leukemie, myelodysplastický syndrom, metastázy v kostní dřeni) 2) Konečné stádium renálního selhávání, dialyzovaní pacienti 3) Abuzus alkoholu

75

3.4. Provedení výkonu Izolace, separace a koncentrace kmenových buněk technikou Harvest technologie odpovídá moderním požadavkům, tzn. získání dostatečného množství kmenových buněk kostní dřeně separací z aspirátu, přičemž metoda je snadná, rychlá a bezpečná. Jednoduchou technikou denzitní gradientní centrifugace jsou separovány elementy bílé řady a destičky od erytrocytů, metodou 15minutové centrifugace. Leukocyty a destičky kostní dřeně jsou koncentrovány 5–7x společně s kmenovými buňkami kostní dřeně. Odběr 120–-240ml kostní dřeně jsme prováděli v poloze pacienta na břiše Yamshidiho technikou z obou stran lopaty kosti kyčelní v celkové anestézii Propofolem za monitorování TK, P, ekg, saturace pO2. Aspirace byla prováděna hematologem za použití originálního odběrového setu. Po zpracování aspirátu v transportním vaku a aplikaci ACD-A antikoagulantia byl celkový objem rozdělen do centrifugačních kontejnerů a následně byla provedena 15minutová separace centrifugací. Po oddělení erytrocytů byl separát obsahující autologní kmenové buňky a destičky aspirován do přiložených stříkaček a ihned pod rtg kontrolou aplikován transkutánně do místa pakloubu aplikačním troakárem. Všechny fáze byly prováděny na operačním sále za aseptických podmínek. Obr. 2: Experiment

Implantace koncentrátu buněk kostní dřeně

Odběr kostní dřeně (120-240 ml)

Příprava dřeňového punktátu

Centrifugace – jaderné buňky 20% objemu

Vlastní perkutánní aplikace (RTG)

76

3.5. Paraklinická vyšetření k monitoringu efektivity kmenových buněk kostní dřeně. Dva vzorky odebrané kostní dřeně před a po separaci byly vyšetřeny na přítomnost množství CD34 antigenů ( tabulka č. 1) . Byla provedena kompletní laboratorní vyšetření 0., 1., 7., 14., 30., 60., a 120. den se zaměřením na leukocyty, absolutní počet neutrofilů, trombocyty, fibrinogen, CRP ( Výsledky u autora ). Hojení pakloubu bylo sledováno pomocí rtg vyšetření ve 2 projekcích v intervalu 6 týdnů ,3 měsíců a 6 měsíců do zhojení. Pokud nedošlo do 6 měsíců k výrazným známkám hojení, byl pacient vyřazen . 3.6. Statistické zpracování V případě úspěchu této metody bylo naším cílem výsledky včetně laboratorních hodnot a výsledků kvality života EQ-50 statisticky zpracovat.

4.OČEKÁVANÉ VÝSLEDKY, VÝZNAM PROJEKTU A SOCIOEKONOMICKÝ DOPAD

Očekáváli jsme, že navážeme na výsledky zahraničních klinických studií zabývajících se hojením pakloubů dlouhých kostí aplikací koncentrátu autologní kostní dřeně perkutánně do místa pakloubu. Jde o metodu miniinvazivní, zlepšující komfort pacienta při léčbě. Předpokládali jsme, že zkrátíme dobu léčení pakloubů dlouhých kostí a nebo alespoň vytvoříme alternativní méně náročnou a méně bolestivou metodu léčby pakloubů..

5. MATERIÁLNÍ A LIDSKÉ ZDROJE

5.1 Zařazení pacientů: všichni pacienti s paklouby dlouhých kostí byli vyšetřeni v ambulancí Traumatologického centra FN Ostrava, po zvážení kriterií pro zařazení a vyřazení byli vhodní pacienti zařazeni do studie.

5.2. Vstupní vyšetření: u všech pacientů před zařazením do studie bylo provedeno provedeno doplerometrické vyšetření tepenného řečiště postižené končetiny a byla zhotovena rtg 3D rekonstrukce pakloubu určeného k léčbě kmenovými buňkami. U žádného z pacientů nebyla prokázána významná nedokrevnost končetiny.

5.3.Personální zajištění: Traumatolog koordinoval nábor pacientů a prováděl jejich vstupní vyšetření, prováděl vlastní aplikaci kmenových buněk do místa pakloubu, sledoval pacienty 77

při pravidelných kontrolách, podílel se na sběru dat a data managementu. Byla provedena 3D rekonstrukce pakloubu na rtg pracovišti. Angiolog

prováděl vstupní doplerometrické

vyšetření, podílel se na vlastní separaci a aplikaci koncentrátu buněk kostní dřeně do místa pakloubu pod rtg kontrolou.Podílel se na sběru dat. Hematolog prováděl odběr a separaci kostní dřeně a zajišťoval zpracování dat laboratorních vzorků krve a kostní dřeně.

6. ČASOVÝ HARMONOGRAM V intervalu od 9.6.2008 do 12.11. 2008 bylo zařazeno celkem 11 pacientů, u všech pacientů byla průběžně zpracovávána klinická data, byly prováděny plánované laboratorní odběry po aplikaci kmenových buněk do místa pakloubu, pacienti byli dále sledováni v pravidelných 6 týdenních intervalech s kontrolou hojení pomocí rtg. Pokud nedošlo do 6 měsíců ke známkám hojení, byli ze studie vyřazeni.

7. VÝSLEDKY Během 6 měsíců jsme postupně do naší klinické studie zařadili celkem 10 pacientů s paklouby dlouhých kostí a jednoho pacienta s pakloubem scaphoidea. Byly sledovány hodnoty CD 34 antigenu před a po centrifugaci kostní dřeně ( viz tabulka č.1 a graf č. 1 ), dále byly sledovány v pravidelných intervalech hodnoty laboratorních odběrů, byly prováděny rtg kontroly. Postupně po 6 měsících léčby a známkách nezhojení bylo vyřazeno 8 pacientů a ke zhojení došlo jen ve 3 případech. Z tohoto důvodu hodnotíme tento experiment hodnotíme jako neúspěšný. Dokázali jsme jen, že metoda odběru a aplikace buněk koncentrátu kostní dřeně do místa pakloubu je bezpečná. Žádný z pacientů neměl komplikace v místě odběru kostní dřeně ani v místě aplikace. Bolestivost metody byla hodnocena vizuální škálou hodnocení bolesti VAS. Průměrná hodnota VAS byla 1,5/24 hodin po výkonu. Současně někteří pacienti udávali, že v pooperačním průběhu se jim výrazně snížila hodnota VAS chronické bolesti. Tento údaj však pokládáme spíše za placebový efekt.

78

Tabulka č. 1 :

Hladiny CD 34 antigenu v koncentrátu kostní dřeně před centriguací a po centrifugaci ( absolutní počet buněk s CD34 antigenem / mikrolitr )

Pacient č. 1 MT 1957

1,1………1,5

Pacient č. 2 IP

0,3………výsledek neuveden

1979

Pacient č. 3 RB 1973

0,2………0,3

Pacient č. 4 JB 1978

0,4…… 1,0

Pacient č. 5 JR

2000

2,1………2,9

Pacient č.6 FP

1951

1,1………1,4

Pacient č. 7 MF 1967

1,3………1,5

Pacient č. 8 VL 1950

0,7………0,8

Pacient č. 9 MT l962

0,5………0.8

Pacient č.10 VR 1969

1,1………1,2

Pacient č. 11. JB 1936

0,9………2,0

Graf tabulky č. 1: Hodnoty CD 34 antigenů před a po centrifugaci

CD34 antigen 3,5 3 2,5 2

před centrifugací

1,5

po centrifugaci

1 0,5 0 JR VL MT FP MF JB RB DP MT JB VR (1) (2)

79

T06/2008

T05/2008

T04/2008

T03/2008

T02/2008

T01/2008

Číslo

Tabulka č. 2 Přehled léčených pacientů

Trauma Přejet automobilem, osteomyelitida vmístě otevř. zlomeniny prox.bérce vlevo9/2006 Havárie motocyklu, VI/2005,primárně UFN, vznik pakloubu femoru v místě zlomeniny havárie na motocyklu, X/2007otevř. zlomeniny femoru a bérce vlevo vznik infik. pakloubu tibie

2006 zlomenina scaphoidea,2007 pakloub

VI/2006 Trauma obou bérců-přejet popel.autempakloub tibie sin Přimáčknut jeřábem k betonu IV/2007,fract. bill. femurů,cévní trauma akutnípakloub femoru vpravo

Operační výkon

3D rekonst- Cévní rukce trauma

BMSC transfef

ano

po 6 týdnech,3 a6 11.6.2008 měsících

2006 /10-lalok rotační m. gastrocn.,ZF ne

Kontrolní RTG

Dopler

Výsledek

anoneg.

NEZHOJEN,opak. operace, zhojen po14měs.

UFN 15.6.2006,17. 6.2006 by pass ,2007 prolongace Achil. šlachy + plast.PLC ano

žilní bypass při lézi a.poplitae VI/2005

po 6 týdnech, 3 anoa6 9.7.2008 měsících neg.

ZHOJENAKAZUIST.

ZF femoru a bérce

revize popl. arterie v den přijetí

po 6 týdnech, 3 anoa6 9.7.2008 měsících neg.

NEZHOJENzhojen po 2 letech po opak. oper.revizích

ano

konzerv. léčba ano Amp.PDK, osteos. LDK ZF,defekt měk.tkání, opakované plast.,pakloub tibie ano

Ne

Aplikace BMSC do kanálu scaphoid. 7.9.2008

poúrazový uzávěr ATA sin

po 6 týdnech,3 a6 9.10.2008 měsících

I-F bypass bilat, osteosynthesa femorů hřeby IM, pakloub femuru vpravo ano

Úrazový uzávěr AFC billateralis - by pass akutně

ano60% průtok po 6 týdnech ,3 vpravo a6 po 9.10.2008 měsících náhradě

80

po 6 týdnech, 3 a6 měsících ne

ano

ZHOJENXII/2008

NEZHOJEN zhojen po 2,5 letech po opak. operacích

NEZHOJENzhojen po 2 letechdekortikace,LI S dlaha

T11/2008

T10/2008

T09/2008

T08/2008

T07/2008

Tabulka č. 2 Přehled léčených pacientů (pokračování) PádX/2007,Třišt otevřená fract. femuru sin.a tibie IIIC,vznik infik.pakloubu Femor hřeb, ZF bérce l. sin. tibie pylonu

Řidič, polytr. Tříštivá fraktura prox.tibie,duplex .fract.femuru sin třístivá,hlavice femoru sin. Motocykl. úraz IV/2008-ztrátová defektní fraktura bérce sinpakloub defektní ŘidičII/2006 otevř.tříšt.fract. bérce vlevoIIIBvznikl infikovaný pakloub tibie

ano

Osteos.UFN+ZF bérce l. sin, pakloub dist. femuru+asept. nekr.hlavice lemuru sin ano

zevní fixátor

ano

ZF+debridement pakloub neinfik.konv. na ano hřeb 2007

úraz 2006, vznik pakloubu diafýzy humeru reosteosyntéza vlevo atrofický hřebem 2007

ano

Revask. ATA,ATP neúspěch

ne

ne

Uzávěr ATA poúrazový

ne

81

po 6 týdnech, 3a6 9.10.2008 měs.

anodefekt ní ATA, ATP

po 6 týdnech, 3a6 anoneg. 10.13.2008 měs. po 6 týdnech, 3a6 měsícíc 10.13.2008 h po 6 týdnech, 3a6 měsícíc 11.12.2008 h po 6 týdnech, 3a6 měsícíc 11.12.2008 h

anoneg.

NEZHOJENamputaceLDK po 10měsících

NEZHOJEN LIS femuru, zhojení po2 letech,poté TEP kyčle sin. NEZHOJEN opakovaná pongiopl. a konverze na LCP,zhojena 2011

uzávě ZHOJEN r ATA, VI/2009 NEZHOJENA dekort.,spongi opl.a resynt. hřebem.zhoje anoní po 2 letech neg.

8. DISKUZE

Naše experimentální práce byla první tohoto druhu v České republice. Byla provedena se souhlasem SUKlu a Etické komise naší Fakultní nemocnice u pacientů léčených v našem Traumatologickém centru.Všechny podobné práce v naší literatuře byly experimentální a prováděné

na zvířatech nebo se týkaly již mnoho let používaných technik s využitím

kultivovaných chondrocytů v léčbě chondrálních defektů kolenního kloubu a postižení růstové chrupavky u dětí. V současné době léčba autologními kmenovými buňkami získávanými z kostní dřeně nebo tukové tkáně zažívá ohromný rozvoj. V dané oblasti, kde jsme provedli svůj experiment , existují tisíce prací podporující dobré výsledky, ale také řada prací, které tyto výsledky nepotrvzují. My jsme se zařadili do šiku těch neúspěných. Naše výsledky

nebyly uspokojivé. Dokázali jsme jen, že metoda odběru a aplikace je

bezpečná. Z 11 pacientů můžeme považovat za zhojené jen 3 , tedy 27 %. Ve srovnání s klinickou studií prof. Hernigou jsme nedodrželi několik vstupních kriterií ve snaze využít možností spolupráce s angiologickým centrem FN, kde byla instalována nová centrifuga ke zpracování koncentrátu kostní dřeně. Toto nedodržení disciplíny ve spojení s velkým nadšením pro tuto novou metodu vedlo k neúspěchu, takže studie nebyla dokončena plánovaným statistickým zpracováním výsledků.

Příčiny neúspěchu vysvětlujeme především: a) technickými komplikacemi při perkutánní aplikaci koncentrátu buněk kostní dřeně, kdy někdy docházelo k úniku koncentrátu přes vpichy, takže bylo nutné provádět kožní sutury. Předpokládáme, že nedokonalá retence koncentrátu v místě pakloubu byla hlavní příčinou neúspěchu b) heterogenní skupinou pacientů s paklouby dlouhých kostí - pažní kost, stehenní kost, holenní kost a dokonce byl zařazen 1 pacient s pakloubem kosti člunkové, c) nedodržením maximální štěrbiny pakloubu do 5 mm dle původní metodiky prof. Hernigou, ve většině případů jsme ošetřovali paklouby delší než 5mm Metody buněčné regenerativní terapie zažívají ohromný rozmach. Ideální kmenovou buňkou pro buněčnoui terapii zůstává kmenová buňka embryonální. Zde však existuje řada právních , etických a zdravotních důvodů, proč se prozatím nedají ve velké míře využít. Kmenové buňky dospělých jedinců k autolognímu využití nemají takový růstový potenciál, jako buňky 82

embryonální. Nemají však výše uvedené nevýhody buněk embryonálních. Kromě využití prostého koncentrátu těchto autologních kmenových buněk dospělých jedinců k buněčné terapii však existují i sofistikované metody kultivace vybraných vhodných klonů těchto buněk s jejich následnou kultivací a využitím. Tyto metody jsou však nyní vyhrazeny pro vědecká pracoviště,na klinických pracovištích k tomu nemáme podmínky. Kromě kultivace vybraných klonů kmenových buněk má tato oblast výzkumu ještě další cíl k vyřešení. Tímto cílem jsou vhodné nosiče těchto buněk, které zajistí , aby buňky po diferenciaci proliferovaly v místě k tomu určeném a neunikaly do jiných tkání. Zde jsou velké možnosti pro nanotechnologie, které se také rozvíjejí obrovským tempem. Další teoretickou možností, spíše výzvou pro budoucnost, jak získávat kmenové buňky dospělých jedinců ,je cílené vychytání progenitorů kostního růstu z cirkulace, poněvadž 6–12 % všech progenitorů cirkuluje v periferní krvi.

83

9. ZÁVĚR

Prokázali jsme, že metoda perkutánní aplikace mesenchymálních autologních buněk kostní dřeně do místa kostního defektu je bezpečná. Neprokázali jsme, že touto metodou zkrátíme dobu léčby kostního defektu Neprokázali jsme, že úspěch léčby je závislý na množství CD 34 antigenu v odebraném koncentrátu kostní dřeně

84

LITERATURA

1. ALKHIARY, Y., GERSTENFELD, L., KRALL, E. et al. Enhancement of experimental fracture healling by systemic administration of recombinant human parathyroid hormone (PTH 1-34). J Bone Joint Surg. 2005, 87-A, 4, 731-41. 2. ECKARDT, H., DING, M., LIND, M. Recombinant human vascular endothelial growth factor enhances bone healing in an experimental nonunion model. J Bone Joint Surg. 2005, 87-B, 4, 1434438. 3. FABECK, I., GHAFIL, D., GERROUDJ, M. et al. Bone morphogenetic protein 7 in the treatment of congenital pseudarthrosis of the tibia. J Bone Joint Surg. 2006, 88-B, 1, 116-18. 4. HERNIGOU, P., POIGNARD, A., MANICOM, O. et al. The use of percutaneous autologous bone marrow transplantation in nonunion and avascular necrosis of bone. J Bone Joint Surg. 2005, 87-B, 7, 896-902. 5. Jones, A.I., Bucholz, W., Bosse, J. et al. Recombinant Human BMP-2 and Allograft Compared with Autogenous Bone graft for reconstruction of diaphyseal tibial fractures with cortical derects. J Bone Joint Surg. 2006, 88-A, 7, 1431-1441. 6. NEČAS, A., PLÁNKA, L., SRNEC, R. et al. Quality of Newly Formed Cartilaginous Tissue in Defects of Articular Surface after Transplantation of Mesenchymal Stem Cells in a Composite Scaffold Based on Collagen I with Chitosan Micro- and Nanofibres. Physiol. Res. 2010, 59, 605-614. 7. NEČAS, A., PROKS P., URBANOVÁ, L. Healing of large Segmental bone Defect after Implantation of Autogenous Cancellous Bone Graft in Comparison to Hydroxyapatite and 0,5% Collagen Scaffold Combined with Mesenchymal Stem Cells. Acta Vet. 2010, 79, 607-612. 8. PLÁNKA, L., NEČAS, A., CRHA, M. Léčba kostního můstku transplantací mezenchymových kmenových buněk a chondrocytů v kompozitním nosiči u prasat – experimentální studie. Acta chir orthop Traumatol cech. 2011, 78, 528-536. 9. PLANKA, L., STARÝ, D., HLUČÍKOVÁ, J. et al. Differentiation Protocol for hyaline-cartilageproducing Mesenchymal Stem Cells. European Muskuloskeletal review. 2009, 80-82. 10. LEE, E.H., HUI, J.H.P. The potential of stem cells in orthopaedic surgery. J Bone Joint Surg. 2006, 88-B, 7, 841-851. 11. POUNTOS, I., JONES, E., TZIOUPIS, C. Growing bone and cartilage. J Bone Joint Surg. 2006, 88-B, 4, 421-426. 12. RANLY, D., McMILLAN, J., KELLER, T. et al. J Bone Jouint Surg. 2005, 87-A, 9, 2052 -2064. 13. SCHREIBER, R.E., BLEASE, K., AMBROSIO, A. et al. Bone Induction by AdBMP-2/collagen implants. J Bone Joint Surg. 2005, 87-A, 5, 1059 -1068. 14. SIMPSON, W., MILLS, L., NOBLE, B. The role fo growth factors and related agents in accelerating fracture healing. J Bone Joint Surg. 2006, 88-B, 6, 701-705.

85

15. SWIONTKOWSKI, M.F., ARO, H.T., DONELL, S. Recombinant human bone morphogenetic protein-2 in open tibial fractures. J Bone Joint Surg. 2006, 88, 6, 1258-1265. 16. TERMMAT, M.F., BOER, D., BAKKER, F.C. et al. Bone Morphogenetic Proteins. J Bone Joint Surg. 2005, 87-A, 6, 1367 -1378.

86

13. Seznam obrázků, tabulek a příloh Seznam obrázků: 1. Dělení osteomyelitidy podle rozsahu postižené kosti ( str. 11 ) 2.Histologické nálezy u osteomyelitidy ( str. 13 ) 3.Staphylococcus aureus – nejčastější etiologické agens způsobující osteomyelitidu ( str.18 ) 4. RTG známky osteomyelitidy ( str.20 ) 5. CT s 3D rekonstrukcí v diagnostice posttraumatické osteomyelitidy hlezna ( str. 21 ) 6. Scintigrafické vyšetření načenými leukocyty in vivo ( str. 22 ) 7. Profesor Ilizarov z Kurganu je zakladatelem distrakční osteogenezy ( str. 29 ) 8. Základní principy léčby infikovaných pakloubů tibie ( str. 30-31 ) 9. 50letý muž s infikovaným pakloubem proximální tibie s defektem měkkých tkání 8x10cm ( str. 34 ) 10. Mikrovaskulární svalový lalok musculus latissimus dorsi ( str. 35 ) 11. Pacient s posttraumatickou osteomyelitidou lemuru ( str. 41 ) 12. 30letý pacient s infikovaným pakloubem distální tibie ( str. 42-43 ) 1. Experiment- Schéma kostního růstu ( str. 74 ) 2. Experiment- Implantace koncentrátu buněk kostní dřeně ( str. 76 ) Seznam příloh: 1. Taktika ošetřování otevřených zlomenin ( viz. str.8 ) 2. Vztah mezi kontaminací otevřené zlomeniny a vznikem následné infekce ( viz. str. 8 ) 3.Přehled 65 léčených pacientů ( viz str.88-90 ) 4.Metodika hodnocení výsledků léčby osteomyelitidy zevním fixátorem (viz str.91 ) 5.Výsledky léčby skupiny 28 pacientů podle ASAMI kriterií (viz str. 92 ) 6.Statistické výsledky klasifikace Czierny- Mader ( viz str.93-96 ) 7.Srovnání kostních funkčních výsledků jednotlivých autorů dle ASAMI kriterií ( viz str. 97 ) 8. Informovaný souhlas ( viz. str. ) Seznam tabulek: 1.Původci osteomyelitidy v TC FN Ostrava ( str. 49) 2. Dosažené hladiny významnosti získané při porovnání s ostatními pracemi ( str. 63 ) 1. Experiment- Hladiny CD 34 antigenu v koncentrátu buněk kostní dřeně před a po centrifugami ( str. 79 ) 2. Experiment- Přehled léčených pacientů ( str. 80- 81 )

87

Příloha č. 1 Taktika ošetřování otevřených zlomenin (Gustilo 1990) Emergentní postup Antibiotická terapie indikována již při příjmu pacienta do nemocnice Nezbytnost dokonalého časného debridement Stabilizace fraktury Opakování debridement u II. a III. typu otevřených zlomenin po 24-72 hodinách Dostatečný kryt měkkými tkáněmi Časná kostní transplantace Časná rehabilitace

Příloha č. 2 Vztah mezi kontaminací otevřené zlomeniny a vznikem následné infekce zlomeniny (Dellinger, Gustilo, 1990)

KONTAMINACE I. STUPEŇ

0-7%

II. STUPEŇ

11%

INCIDENCE INFEKCE 0-2% 2-7%

III.A,B STUPEŇ

18%

7-10%

III. C STUPEŇ

56%

10-50%

88

Příloha č. 3- přehled 65 léčených pacientů

Pac. Naroz. 1 1933 2 1944

Etiologie Klasi.C-M OZ IPT OZ IPT

A Bloc 4A 4Bloc 4A

Bsys

4Bsys

Lokalizace Operační léčba tibie Resekce, komprese ZF,osteot. fibuly tibie Resekce,Garamycin, komprese ZF Resekce, komprese ZF,spongioplastka tibie II.doba tibie Extrakce kovu,debrid.,kompr.ZF,osteot.fibuly

4Bsys

femur

debridement, sekvestrektomie,drenáž,amput.

femur tibie tibie radius

humerus tibie femur humerus hlezno femur femur femur radius tibie tibie

Girdlestone Resekce, komprese, ZF,osteot. Fibuly Resekce, komprese ZF,spongiopl.II. doba Resekce, komprese ZF Resekce, komprese ZF, dlaha,spongio II. doba Resekce, komprese ZF, osteot.fibuly Resekce, komprese ZF, osteot.fibuly Resekce, kompr.ZF,osteot.fibuly,spongiopl. Debridement, komprese ZF Resekce, komprese ZF Resekce, komprese ZF, osteot.fibuly Debridement, sekvestrektomia,ZF Sekvestrektomia, ZF Drenáž, komprese ZF, osteot.fibuly,spongiop. Resekce, komprese ZF, osteot.fibuly Reaming dřeň. dutiny , ZF, drenáž Sekvestrektomie ,Garamycin,drenáž Resekce,kompr.ZF, osteot.fibuly,lalok,spong. Resekce, komprese ZF,osteot.fibuly II. doba Resekce, komprese ZF Resekce, ZF, déza lokte,sponiopl.,déza ZF Resekce, ZF, dlaha II. doba,spongioplastika Sekvestrectomie, ZF, opak.debridement Resekce, komprese ZF, spong.,prolongace Debridement, reaming, drenáž Resekce, ZF, spon. II. doba, prolongace,dlaha Resekce, komprese ZF, osteoto. Fibuly Debridement, komprese ZF, opak.debridement Reaming, drenáž, ZF Garamycin Debridement,komprese ZF, Garamycin Sekvestrektomie, drenáž Exstirpace hlavice humeru, TEP II. doba Debridement,sekvestrektomie, ZF,spongiopl. Debridem.,sekvestrektomie,extrakce kovu Girdlestone Debridement,extrakce kovu, opak.revize Debridement,drenáž,extrakce kovu Extrakce UTN, reaming,drenáž Debridement, spongioplastika II. doba

tibie

Resekce, komprese ZF, opak.debridement

kalkaneus femur

debridement, sekvestrektomie,drenáž Debridement, drenáž,Girdlestone II. doba Debrid., sv. lalok, osteot.fibuly,ZF +UTN,spong Debridement,excise fistuly opakovaně Debridement,excise fistuly,

4Bsys

3 1950

OZ

IPT

4 1984

ZZ

IPT

5 1943

ZZ pat.

HO,CHO

6 7 8 9

1958 1940 1976 1978

ZZ OZ OZ OZ

POCHO IPT IPT IPR

10 1980

OZ

IPR

4Bloc

11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30

OZ ZZ pat. ZZ ZZ pat. OZ ZZ ZZ OZ ZZ ZZ ZZ OZ OZ ZZ ZZ OZ OZ OZ OZ ZZ

IPT HO,CHO IPT HO,CHO IPH IPT POCHO IPR POCHO IPT POCHO PCHO IPT IPT IPT IPH IPH PCHO IPT PAO

4Bloc 4Bloc

31 1983

OZ

32 1948

ZZ

33 1944

OZ

PEH

34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44

1982 1971 1979 1944 1944 1944 1936 1937 1978 1940 1960

ZZ ZZ OZ ZZ ZZ ZZ ZZ ZZ ZZ OZ OZ

PAO POCHO PCHO POCHO POCHO POCHO POCHO POCHO IPU PCHO PCHO

45 1964

OZ

IPT

46 1959 47 1955

OZ OZ

PCHO PCHO

4A

48 1957

OZ

PCHO

4A

tibie

49 1973 50 1958

OZ ZZ

PCHO POCHO

2A 1A

tibie humerus

1979 1947 1953 1929 1925 1958 1924 1961 1939 1976 1939 1970 1948 1954 1964 1934 1966 1955 1967 1940

4Bloc 4A 4A 4Bloc 4A

radius

4A 4A 3A 4A 1A

tibie tibie tibie femur humerus tibie femur radius tibie tibie tibie femur tibie tibie tibie humerus humerus tibie tibie femur

IPT

4A

tibie

IPT

3A

tibie

4Bsys

4A 4Bsys 4A 4A 3A 4A 1A 4A 1Bsys 3A 4A 4Bloc

4Bloc

4Bsys 4Bsys

4Bsys

1A 1A 1A 4A 3A 3A 4A 3Bsys 1A 1A 1A 4Bloc 4Bsys

tibie

89

Reoperace ne ano 3x ano 1x ano 2x ano 2x , amputace ano 1x ne ano 3x ne ano 3x ano 5x ano 1x ano 1x ne-exitus sepse ano 2x ano 1x ano 2x ne ano 1x ano 1x ano 2x ne ano 2x ano 2x ano 1x ano 2x ano 1x ano 2x ano 2x ne ano 3x ano 1x ano 3x ne ano 1x ne ano 1x ano 1x ne ne ano 2x ne ne ano 1x ano 3x amputace ano 1x ano 2x ano 3x ano 3x ne

drenáž,Garamycin 51 52 53 54 55 56 57 58 59

1960 1956 1936 1949 1964 1947 1944 1948 1970

OZ ZZ sine sine OZ OZ OZ ZZ ZZ

PCHO POCHO CHO DEH PCHO PCHO PCHO POCHO POCHO

2A 3A 1A 2A 1A

tibie tibie kalkaneus hlezno femur kalkaneus femur tibie tibie

60 1978

OZ

PCHO

4A

tibie

61 62 63 64 65

ZZ ZZ OZ OZ ZZ

POCHO POCHO PCHO PCHO POCHO

2A 3A 1A 2A

1942 1973 1943 1947 1969

4Bsys 3Bsys 3A 4Bloc

4Bloc

4Bsys

4Bsys

femur tibie kalkaneus tibie pánev

Debridement, komprese ZF,II.doba hřeb IM Debridement,sekvestrektomie,ZF Debridement, sekvestrektomie,drenáž Debridment, sekvestrektomie,drenáž,ZF Debridement, Garamycin, drenáž Debridement, sekvestrektomie,drenáž Sekvestrektomie, drenáž Debridement, ZF, drenáž Reaming, drenáž, Garamycin sekvestrektomie, Garam.,ZF, spongioplast.II.d. sekvestrectomie, drenáž, artrodeza ZF,spong Debridement, excise fistuly, drenáž Debridement, drenáž, ZF Sekvestrektomie, Garamycin Debrid., excise fistuly, extrakce dlahy,drenáž

ano 3x ne ne ano 2x ne ano 1x ne ne ne ano 4x ano 2x ne ano 2x ano 1x

Příloha č. 3- pokračování

Pac. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37

ASAMI skore ASAMI 1,1 ASAMI 4,5 ASAMI 2,2 ASAMI 2,2

ASAMI 1,1 ASAMI 2,2

ASAMI 2,2 ASAMI 2,3 ASAMI 2,2

ASAMI 2,2

ASAMI 2,2 ASAMI 1,1 ASAMI 1,2 ASAMI 1,1 ASAMI 2,2 ASAMI 1,1

ASAMI 2,2 ASAMI 2,2 ASAMI 1,1 ASAMI 3,2 ASAMI 1,1

m-ž m m m m m ž m m m m m m m ž m m m m ž m ž ž m m m ž m m m m ž m ž m m ž ž

SpongioBerle Měkké tkáně Kalotaxe plastika ne ne ne ne ano ano-sval.lalok ne ne ano ano-sval.lalok ne ano ne ne ne ne ano/amputace ne ne ne ano ne ne ne ne Thiersch.plast. ne ne ano ne ano ano nehodnocen ne ne ne nehodnocen Thiersch.plast. ne ano ne ano-sval. lalok ano ne ano ne ne ne ano Thiersch.plast. ne ano nehodnocen ne ne ne nehodnocen ne ne ne ano ne ne ne ano ne ne ne nehodnocen ne ne ne ano ne ne ano ne Thiersch.plast. ne ne ano ne ne ne ne ne ne ne ano-sval. lalok ne ano ano ano-sval. lalok ne ne ne ne ne ne nehodnocen ne ne ano nehodnocen ne ne ano ano ne ne ne ne ne ano ano ne ne ne ne ne Thiersch.plast. ano ne ne ne ne ne ano ne ne ne nehodnocen ne ne ne ne ne ne ne ne ne ne ne nehodnocena ne ne ne

90

Délka léčby -měs. 7 16 5 9 18 2 9 18 6 14 11 8 9 1 11 14 4 5 8 18 9 2 9 11 7 12 8 12 14 3 16 10 10 4 8 4 10

Návrat do zaměstnání nehodnocen- důch. věk nehodn.- důch. věk, amput. nehodnocen- důch. věk ano nehodnocen- důch. věk nehodnocen nehodnocen- důch. věk ne-polytrauma stp. ano ano ano nehodnocen- důch. věk ne- invalidní důchod nehodnocena- exitus nehodnocen-důch.věl ne nehodnocen- důch. věk ano nehodnocen-důch.věl ano nehodnocen- důch. věk nehodnocen ano ne ano nehodnocen ne- inv.důch.stp.polytraum. ne- invalidní důchod ano nehodnocen- důch.věk ano ne nehodnocen-důch. věk ano ano ano nehodnocen-důch.věk

návrat k běžným činnostem ano ne ano ano ne ne ano ne ano ano ano ano ano nehodnoc. ano ano ne ano ano ano ano ano ano ano ano ano ano ano ano ano ano ano ne ano ano ano ano

follow up ano ano ano ano ano ne-nedostavila se ano ano ano ano ano ano ano ne-exitus ano ano ano ano ano ano ano ano ano ano ano ne-nedostavila se ano ano ano ano ano ano ano ano ano ano ano

38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58

ASAMI 1,1

ASAMI 1,1

m m m m m m ž m m m m m m m ž m m ž m m ž

ne ano ano ano nehodnocen ne ne ano ano ano ano ne nehodnocen ano ne ano ano + ortéza ne ano ne ne

59 60 ASAMI 3,2 61 62 ASAMI 1,1 63 64 65

ž m ž m ž m m

ne ano ano ne ano ne ano

ASAMI 4,5,

ASAMI 3,2 ASAMI 1,1

ne ne ne ne ne ne ne ne ne ne ano-sval. lalok ne ne Thiersch.plast. ne ne ne ne ne ne ne ano- sval. Lalok ne ne ne ne ne ne

ne ne ne ne ne ne ne ne ne ne ne ne ne ne ne ne ne ne ne ne ne

ne ne ne ne ne ne ano ne ne ne ano ne ne ne ne ne ne ne ne ne ne

8 12 12 18 20 8 4 22 6 14 28 20 4 18 5 6 12 3 5 4 8

nehodnocen-důch.věk nehodnocen- důch. věk nehodnocen-důch. věk nehodnocen-důch. věk ano nehodnocen-důch. věk nehodnocen- důch.věk ne-amputace ano ne ne ano ano ne nehodnocen-důch.věk nehodnocen-exitus ne ano ne ano ano

ano ne ano ano ano ano ano ano ano ne ano ano ano ano ano ano ano ano ano ano ano

ano ano ano ano ano ano ano ano ano ano ano ano ano ano ano ne- exitus ano ano ano ano ano

ne ne ne ne ne ne ne

ne ne ano ne ne ne ne

8 22 14 6 6 7 2

ano ano nehodnocen ano nehodnocen- exitus nehodnocen- důch. věk ano/ TEP kyč. kloubu/

ano ano ne ano ano ano ano

ano ano ne-nedostavila se ano ne- exitus ano ano

Seznam zkratek přílohy č. 1 ZZ - zavřená zlomenina ZZ pat. – zavřená patologická zlomenina OZ - otevřená zlomenina IPT - infikovaný pakloubu tibie IPH – infikovaný pakloub humeru IPR – infikovaný pakloub radia IPU – infikovaný pakloub ulny CHO – chronická osteomyelitida PAO – posttraumatická akutní osteomyelitida PCHO – posttraumatická chronická osteomyelitida HO – hematogenní osteomyelitida PEM – posttraumatický empyem hlezna DEH – diabetický empyem hlezna POCHO – pooperační chronická osteomyelitida

91

Příloha č. 4 Metodika hodnocení výsledků léčby osteomyelitidy tibie zevním fixátorem

ASAMI kriterie (Association for the Study and Applications of Method of Ilizarov) Kostní hojení Výsledek excelentní = zhojeno, bez infekce, osová deformita do 7 st., zkrat končetiny menší jak 2,5 cm Výsledek dobrý = zhojeno, bez infekce a jeden ze 2 následujících: osová deformita menší jak 7 st,, zkrat končetiny menší jak 2,5 cm Výsledek horší = zhojení kosti a pouze jeden z následujících: nepřítomnost infekce, osová deformita menší jak 7 st. a zkrat končetiny menší jak 2,5 cm Výsledek špatný = nezhojení, infekce, deformita větší jak 7 st. a zkrat končetiny větší jak 2,5 cm Funkční výsledky Excelentní = aktivní, bez kulhání, minimální omezení hybnosti v kloubech, bez reflexní sympatické dystrofie, nevýrazná bolest Dobrý = aktivní, s jedním nebo dvěma následujícími příznaky: kulhání, omezení hybnosti kloubů více jak 15 st., reflexní sympatická dystrofie, signifikantní bolest Horší = aktivní, se třemi následujícími příznaky: kulhání, omezení hybnosti kloubů více jak 15 st., reflexní sympatická dystrofie, signifikantní bolest Špatný = inaktivní, neschopný se vrátit k dřívějším běžným denním činnostem Selhání = amputace

92

Příloha č. 5- Výsledky léčby skupiny 28 pacientů podle ASAMI kriterií

ASAMI skore Pac. 1 1/1 Pac. 2 4/5 Pac. 3 2/2 Pac. 4 1/1 Pac. 7 2/2 Pac. 8 2/2 Paci. 11 2/2 Pac. 12 2/3 Pac. 13 2/2 Pac. 16 2/2 Pac. 19 2/2 Pac. 20 1/1 Pac. 21 1/2 Pac. 23 1/1 Pac. 24 2/2 Pac. 25 1/1 Pac. 29 2/2 Pac. 31 2/2 Pac. 32 1/1 Pac. 33 3/2 Pac. 35 1/1 Pac.38 1/1 Pac. 45 4/5 Pac. 51 3/2 Pac. 52 1/1 Pac. 58 1/1 Pac. 60 3/2 Pac. 62 1/1

Kostní výsledek

Funkční výsledek

zhojen, bez infekce nezhojení kosti,infekce, os. deformita 10 st, zkrat 3 cm zhojen, bez infekce, os. deformita 8 st zhojen,bez infekce zhojen, bez infekce,os.deformita 5st, zhojen, bez infekce, zkrat 2,0 cm zhojen, bez infekce,os.deformita 5 st.

aktivní,bez kloubní ztuhlosti selhání , nefunkční - amputace

aktivní,DF hlezna omezena více 15 st aktivní, DF hlezna omezena o 5 st aktivní, kulhání,omezení DF hlezna 8 st aktivní, kulhání,omezení DF hlezna více 15st aktivní,omezení DF hlezna 12 st,reflexní symp. dystrofie zhojen, bez infekce,zkrat končetiny 1,5 aktivní, kulhání, omezení DF hlezna více cm 15st, reflexní sympatická dystrofie zhojen, bez infekce, zkrat končetiny aktivní, omezení DF hlezna 10 st, reflexní 1,0 cm sympatická dystrofie zhojen, bez infekce,zkrat končetiny aktivní, kulhání, omezení DF v hleznu více 15 2,0cm st zhojen, bez infekce, zkrat končetiny aktivní, omezení extense kolene více 1,5cm 15st,reflexní symp. dystrofie zhojen, bez infekce,osová deformita 5 aktivní, omezení DF hlezna 10 st st zhojen, bez infekce,zkrat 1,5 cm aktivní, kulhání, omezení DF hlezna více15 st aktivní,bez kloubní ztuhlosti zhojen, bez infekce, osová deformita 5st, zhojen,bez infekce, zkrat 2,0cm aktivní,kulhání, omezení extense i flexe kolene 15 st zhojen, bez infekce, zkrat končetiny l,5 aktivní, mírná bolest,omezení DF hlezna 10st cm zhojen, bez infekce,zkrat končetiny aktivní, kulhání, omezení DF hlezna více 15 st 1,0cm,osová def.8st zhojen, bez infekce osová def. 8st, aktivní, kulhání,omezení DF hlezna 10 st zkrat končetiny 1,5cm zhojen, bez infekce, aktivní, omezení DF hlezna 8st zhojen, bez infekce, zkrat 2,8cm, aktivní,kulhání, ankyloza hlezna,mírná bolest osová deformita 10st zhojen, bez infekce aktivní,mírná bolest, omezení DF hlezna 10st zhojen, bez infekce, osová deformita 5 aktivní,mírná bolest,omezení DF hlezna 8st st nezhojení, aktivní infekce, zkrat 5cm amputace zhojen, zkrat končetiny 3,0 cm, osová aktivní,kulhání, omezení DF hlezna více 15st deformita 12 st zhojen, bez infekce aktivní,mírná bolest zhojen, bez infekce aktivní, omezení flexe kolene 10 st zhojen,píštěl, zkrat 2,0 cm, os. aktivní,kulhání, omezení DF hlezna 10 st deformita 10st zhojen, bez infekce aktivní, omezení DF hlezna 8 st

93

Příloha č. 6 Statistika Klasifikace Czierny- Mader a délka léčby

Klasifikace Czierny-Mader I. st.- IV. st

Kruskal-Wallis Test Test Statistics(b,c)

a Based on 1000000 sampled tables with starting seed 2000000. b Kruskal Wallis Test c Grouping Variable: Klasifikace Czierny-Mader A1-A4

Stupeň klasifikace Czierny-Mader statisticky významně souvisí (Kruskalův-Wallisův test, metoda Monte Carlo; p=0,001).

94

s délkou léčby

Klasifikace Czierny-Mader a reoperace

Value Pearson Chi-Square

Exact Sig. (2-sided)

7,230(a)

3

,065

,061

7,323

3

,062

,086

Likelihood Ratio Fisher's Exact Test Linear-by-Linear Association

Asymp. Sig. (2-sided)

df

7,230 6,834(b)

Exact Sig. (1-sided)

Point Probability

,049 1

,009

,011

,006

,003

N of Valid Cases 65

Stupeň klasifikace Czierny Mader statisticky významně souvisí s následnou reoperací (Fisherův exaktní test; p=0,049).

Klasifikace Czierny- Mader délka léčby a pohlaví

NPar Tests Mann-Whitney Test Test Statistics(a)

a Grouping Variable: pohlaví

Délka léčby je statisticky významně závislá na pohlaví (muži 10,58±5,41 měsíců versus ženy 7,18±4,36 měsíců, Mannův Whitneyův jednostranný exaktní test; p=0,015).

95

Klasifikace Czierny- Mader- vztah délka léčby- lokalizace tibie

lokalizace -tibie

Mann-Whitney Test Test Statistics(a)

a Grouping Variable: lokalizace -tibie

Délka léčby je statisticky významně závislá na lokalisaci tibie (lokalisace tibie 11,00±5,34 měsíců versus 8,34±5,08, Mannův Whitneyův test; p=0,036).

96

Klasifikace Czierny- Mader

délka léčby - reoperace

reoperace

Mann-Whitney Test Test Statistics(a)

a Grouping Variable: reoperace

Délka léčby je statisticky významně závislá na tom, zda proběhla reoperace (při reoperaci 12,22±5,07 měsíců versus 6,36±3,61 Mannův Whitneyův test; p=0,000).

97

Příloha č. 7 Srovnání kostních a funkčních výsledků jednotlivých autorů dle ASAMI kriterií

1. 2. 3.

Autor

Název práce

Vstupní kritéria

Paley, 1989 Dendridos, 1995 Mc Kee, 1998

Ilizarov treatment of tibial nonunions with bone loss

Maini, 2000 Sanders, 2002 Patil, 2006 Magadum, 2006 Ranjit, 2007 Šír, 2008

The Ilizarov method in infected nonunion of fractures Morbidity resulting from teh treatment of tibial nonumion with the Ilizarov frame Management of complex tibial and femoral nonunion using the Ilizarov technique Acute compression and lengthening by the Ilizarov technique for infected nonunion of the tibia Ilizarov metodology for infected non union of the tibia, Clasic circular transfixion wire Léčba infikovaných pakloubů tibie pomocí zevního fixátoru typu Ilizarov

Defektní paklouby tibie Infikované paklouby tibie Komplexní paklouby DK Infik. paklouby dlouhých kostí Komplexní paklouby tibie Komplexní paklouby DK Infikované defektní paklouby tibie Infikované paklouby DK Infikované paklouby tibie

Use of the Ilizarov technique for treatment nof nonunion of the tibia associated with infection Health status after Ilizarov reconstruction of posttraumatic lower-limb deformity

4. 5. 6. 7. 8. 9.

Pokračování přílohy č. 7

PD

FU

NZ

PA

špatný

horší

dobrý

excelent.

Funkční výsledek špatný

horší

dobrý

excelent.

PP

Autor

Kostní výsledek

Paley, 1989 8 0 64 28 4 4 0 60 ne 13,6 25 72 20 Dendridos, 1995 27 50 28 4 18 26 41 15 18 ne 82 39 10 Mc Kee, 5 26 nehodn. ne ne ne 16 62,5 19 9,8 1998 22 47 21 Maini, 0 20 27 40 10 23 0 77 24 10 2000 30 67 13 Sanders, 2002 19 48 21 5 26 ne ne ne ne 16 53 39 14,6 Patil, 2006 32 42 34 10 14 44 44 6 6 5 28 61 14,1 Magadum, 2006 25 76 20 0 4 60 32 4 4 4 ne 27 10,2 Ranjit, 2007 25 32 64 0 4 92 0 4 4 4 ne 42 7,5 Šír, 2008 28 43 39 11 7 39 50 4 7 7 61 24 11,3 Zkratky: PP- počet pacientů, PA- počet amputací % , NZ- návrat do zaměstnání % , FU- follow up měsice, PD- průměrná doba léčby měsíce

98

Příloha č. 8 INFORMOVANÝ SOUHLAS Informovaný souhlas pacienta(tky) s výkonem

Transplantace vlastních (Autologních) kmenových buněk kostní dřeně k léčbě pakloubů dlouhých kostí

Hlavní výzkumníci: MUDr.Šír Milan, MUDr Václav Procházka,PhD,MSc, doc. MUDr Leopold Pleva CSc Spolupracovníci:

MUDr Jaromír Gumulec CSc

Úvod: Vážená pacientko,vážený paciente, byl/a jste Vaším lékařem pozván/a k výše zmíněnému léčebnému výkonu. Je velmi důležité, abyste si pečlivě pročetl/a tento popis výkonu a Váš případný souhlas s výkonem zvážil/a. Máte právo se svobodně rozhodnout o dalším navrhovaném postupu při poskytování zdravotní péče (pokud zvláštní právní předpisy toto právo nevylučují) a máte nezadatelné právo být před Vaším rozhodnutím o těchto postupech podrobně informován/a. Na základě Vašeho aktuálního zdravotního stavu Vám byl lékařem navržen terapeutický výkon – transplantace vlastních kmenových buněk kostní dřeně k léčbě pakloubů dlouhých kostí. Zdůvodnění Jednou z příčin opožděného hojení zlomenin, vzniku pakloubů a stejně tak u tříštivých zlomenin je porucha krevního zásobení v místě zlomeniny či pakloubu. Opožděné hojení zlomenin představuje pro pacienta prodloužení léčby o několik měsíců a léčba pakloubů může trvat i více jak jeden rok. Jednou z možností zkrátit dobu léčení je terapeutická angiogeneza. Terapeutická angiogenéza (léčebné vytvoření nových cév) je jako metodika studována již 10 let. Jejím cílem je navození tvorby nových cév s cílem dodávky potřebného kyslíku tkáním a navození léčebných pochodů ve tkáních s cílem vytvoření nové kosti. Podání vlastních kmenových buněk do kostí je následováno vytvořením nových drobných cév, které v kostní tkáni vytvářejí prostředí pro tvorbu nové kosti a tím urychlují růst a hojení kosti. Efekt léčby lze sledovat pomocí běžného rentgenového vyšetření, vyšetření počítačovým rentgenem nebo metodami nukleární medicíny. První rentgenové známky potvrzující tvorbu kosti lze očekávat nejdříve za 6 týdnů .

Jaký je důvod (indikace) tohoto výkonu: V souvislosti s narůstajícím počtem dopravních nehod a těžkých úrazů dochází ke zvyšování počtu těžkých otevřených a tříštivých zlomenin. Tyto typy zlomenin se obtížně léčí a v průběhu jejich léčby dochází k různým komplikacím .Nejčastější komplikací těchto zlomenin je opožděné hojení zlomeniny a vznik pakloubů. Tyto komplikace velmi významně ovlivňují délku léčby těchto zlomenin. Cílem metody transplantace vlastních kmenových buněk (BMSC) do místa nehojících se zlomenin a pakloubů je zkrácení délky léčby a dřívější návrat k předchozím fyzickým aktivitám pacienta, v některých případech i zamezení vzniku invalidity.

Jaký je režim pacienta před výkonem: Pacient je přijat na oddělení den před výkonem, v den výkonu nesmí nejméně 4hodiny před výkonem příjímat stravu, pitný režim není omezen.

99

Co podstoupím budu-li souhlasit s provedením výkonu: Nejprve je u pacientů s opožděným hojením kostí a s paklouby nutné vyšetřit cévní řečiště postižené končetiny.Provádí se většinou ambulantně . Po angiografii a ultrazvukovém vyšetření je stanovena závažnost stupně uzávěru tepen dolních končetin. V případě, že nejde o závažnou nedokrevnost končetin, je pacientovi nabídnuta možnost transplantace vlastních kmenových buněk . Odběr a aplikace kmenových buněk kostní dřeně Odběr buněk kostní dřeně bude proveden v krátkém utlumení (analgosedaci), díky kterému neucítíte žádnou bolest. V průběhu celého zákroku se monitoruje tlak krve, puls a sleduje se okysličení Vaší krve. .Vlastní odběr buněk kostní dřeně je prováděn v poloze na břiše vpichem do lopaty kosti kyčelní. Samotná kostní dřeň se odsává pomocí speciální cévky. Po odběru 120 ml kostní dřeně je obsah ihned přenesen do přístroje, ve kterém se provádí oddělení (separace) buněk a následně čištění buněk. Celkový objem získaného buněčného koncentrátu je zhruba 25 ml. Malé množství, přibližně asi 5 ml se použije k analýze životaschopnosti (viability) kmenových buněk. Zbytek získaného koncentrátu kmenových buněk bude vpraven pomocí injekční stříkačky do místa defektu tříštivé zlomeniny či opožděného hojení zlomeniny pod rtg kontrolou jedním nebo dvěma kožními vpichy. Následně je provedeno zakrytí místa vpichu sterilním obvazem. Vzhledem k tomu, že se jedná o vlastní tkáň, nejsou známy alergické reakce. Vlastní aplikace nebývá spojena s komplikacemi v místě vpichu. Celá procedura trvá přibližně 2 hodiny. Následující prohlídky v nemocnici: Zbývající prohlídky v rámci sledování provedeme při propuštění, po 6 týdnech, 3 měsících, 6 měsících a jednom roce. Dále budete sledován v příslušné traumatologické ambulanci a ambulanci angiologické.

Abychom snížili riziko komplikací a především alergických reakcí na minimum, zodpovězte nám, prosím, následující otázky: Máte alergii na:

léky? prach, pyly, zvířata? jod a jodové preparáty?

Jste těhotná? Onemocnění štítné žlázy? Máte závažné onemocnění srdce, cév, ledvin, cukrovku? Trpíte sennou rýmou, přecitlivělostí vůči potravinám, lékům, náplastem, lékům na místní umrtvení, kontrastní látku? Máte zvýšený sklon ke krvácení nebo naopak ke srážení krve?

Ano* Ano* Ano* Ano* Ano* Ano*

Ne* Ne* Ne* Ne* Ne* Ne*

Ano*

Ne*

Ano*

Ne*

Jaké jsou možné komplikace a nežádoucí účinky podání kontrastní látky: - Alergoidní reakce na kontrastní látku - vzniká nezávisle na množství podané látky a její příčina není známa. Může probíhat jako mírná reakce s výskytem vyrážky, nevolnosti či mírných dechových obtíží. V případě závažné alergické reakce může dojít až k rozvoji závažného stavu anafylaktického šoku, který i při veškeré zavedené léčbě může vést ke smrti pacienta. - Chemotoxická reakce – znamená ovlivnění určitého orgánu, tato reakce je úměrná množství podané kontrastní látky. Touto reakcí je ohrožen pacient v nestabilním klinickém stavu. Pocity horka, nevolnost, zvracení. Ovlivnění zejména vylučovacího ústrojí (nefrotoxicita), srdce a cév (kardiotoxicita). - Pozdní reakce - vyvíjí se 3–48 hodin po aplikaci kontrastní látky. Většinou se jedná o výskyt vyrážky.

100

Jaká jsou opatření k zamezení alergické reakce: 1. sdělení veškerých alergií lékaři – léky, prachy, pyly, potraviny, zvířata, astma, senná rýma, jodové preparáty, 2. podání premedikace před vyšetřením – speciální příprava u alergických pacientů, dohled lékařů Anesteziologicko-resuscitační kliniky u rizikových pacientů, 3. premedikace u rizikových pacientů. Jaké jsou kontraindikace k výkonu transplantace kmenových buněk: 1. Známé onemocnění kostní dřeně (lymfom, leukemie, myelodysplastický syndrom, metastázy v kostní dřeni). 2. Konečné stádium selhávání ledvin či dialyzovaní pacienti. 3. Akutní stadium končetinové ischemie s těžkým zánětlivým procesem ohrožujícím pacienta a vyžadující amputaci končetiny k odvrácení zhoršení klinického stavu. Riziko spojené s ionizujícím zářením: Ionizující (rentgenové) záření ve formě dlouhodobého menšího i krátkodobého velmi intenzivního záření má negativní účinky na člověka a živé organizmy. Navozuje v živé hmotě řadu změn, vedoucích k poškození struktur živé hmoty. Negativní působení na plod, poškození kůže, oční čočky, poškození kostní dřeně, formy střevní, neuropsychické problémy a ve vysokých dávkách až nemoc z ozáření. Jedná se o postižení akutní i chronická. K těmto druhům postižení v radiodiagnostice nedochází nebo jen velmi vzácně v mírné formě, protože dávky ionizujícího záření používané při radiodiagnostických metodách jsou mnohonásobně nižší, tzv. podprahové. Radiodiagnostické výkony jsou prováděny erudovaným personálem. Při vyšetření je postupováno tak, aby dávka ionizujícího záření byla co nejnižší v poměru zachování kvality vyšetření. Pravidelně je prověřován stav RTG přístrojů, které musí splňovat přísné normy. Jsou používány ochranné prostředky k vykrytí citlivých partií mimo zájmovou oblast vyšetření. Obdržené dávky při vyšetření jsou sledovány a zaznamenávány. Jaký je režim pacienta po provedení výkonu: Dostatečný příjem tekutin a klid na lůžku po dobu 24 hodin.Druhý den po výkonu v případě normálního průběhu můžete být propuštěn do domácího léčení. V případě jakýchkoliv potíží (tlak, teplo v oblasti vpichu, bolesti břicha, hlavy či končetiny na straně vpichu atd.) okamžitě upozorněte ošetřující personál! Zodpovědnost: Vedlejší účinky nebo poškození jsou možné u jakéhokoliv výkonu nezávisle na vysokých standardech péče a mohou nastat bez pochybení Vašeho nebo lékařů. Známá potenciální rizika byla popsána v tomto informovaném souhlase, nicméně mohou nastat nepředvídatelná poškození. Podepsání tohoto souhlasu neznamená, že se vzdáváte jakýchkoliv práv,která vyplývají ze zákona, ani nezprošťujete lékaře a instituce od jejich právní a profesionální odpovědnosti.

Důvěrnost: Během Vaší léčby, lékaři sbírají informace spojené s Vaším zdravím. Tato sebraná data budou uložena ve Vaší nemocnici. Vaše informace budou uloženy na bezpečném místě s omezeným přístupem jen oprávněným osobám. Informovaný souhlas: Přečetl/a jsem nebo mi byly v plném rozsahu přečteny výše podané informace před tím, než jsem podepsal/a tento formulář. Měl/a jsem možnost položit otázky a byly mi zodpovězeny k mé spokojenosti.

101

Identifikační údaje pacienta(tky): Příjmení Jméno: Titul: RČ: : Identifikační údaje zákonného zástupce, opatrovníka: Příjmení Jméno: Titul: RČ: : Plánovaný výkon: Autologní transplantace kmenových buněk (BMSC) k léčbě opožděného hojení zlomenin a pakloubů

102