способ перфузии костей лекарственными средствами

Формула изобретения

Способ перфузии костей лекарственными средствами путем внутрикостного введения, отличающийся тем, что введение осуществляют путем перфузии порциями одновременно через два или более внутрикостных угла с обеспечением колебаний давления и концентрации лекарственного средства в костной ткани.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к медицине, а именно к хирургии, травматологии и ортопедии, разделу травм и заболеваний костно-суставной системы, и может быть использовано для лечения последствий травм и заболеваний костей и суставов.

Трофическое обеспечение костей происходит за счет перфузии крови по лакунарно-гаверсовой системе. Различие в структуре участков кости обусловливает неравномерность обменных процессов в ней и скорости перфузии крови, что при определенных условиях приводит к накоплению продуктов метаболизма клеток. Это способно вызвать их повреждение. Одной из эффективных возможностей нормализации межклеточной среды костной ткани представляется промывание лакунарно-гаверсовой системы лекарственными средствами.

Из современных основных путей применения лекарственных средств общеизвестны и широко используются пероральный, подкожный, внутримышечный, внутривенный, внутриартериальный, эндолимфатический, внутрисуставный. Во всех перечисленных способах лекарственные средства достигают конкретной кости косвенным путем с током крови (лимфы) и не создают в ней максимальной концентрации.

Также широко известен в клинической практике способ внутрикостного введения лекарственных средств в губчатую кость (Calkins M.D. et al., 2000). В последние годы ему придается все большее значение как альтернативному пути перфузии жидкости и лекарств при технических трудностях внутривенного введения, в частности при терминальных состояниях и в педиатрической практике (Abe K.K., Blum G.T., Yamamoto L.G., 2000).

Прототипом способа является описанный Eavis M. et al. (Lavis М., Vaghela A. , Tozer С. Adult intraosseous infusion in accident and emergency departments in the UK. Accident and Emergency Department, Nevill Hall Hospital, Abergavenny Gwent. J Accid Emerg Med 2000 Jan; 17(1):29-32) способ внутрикостного введения лекарственного средства в участок губчатой кости через внутрикостную иглу шприцем или системой капельной инфузии. При этом после местной анестезии кожи, подкожной клетчатки и фасции над участком губчатой кости раствором стандартного анестетика в кость молоточком вводится мандренная внутрикостная игла стандартной конфигурации или с пружинным ограничителем. После удаления мандрена к игле подсоединяется шприц с лекарственнымраствором или система капельной инфузии раствора с последующим введением жидкости с относительно постоянной скоростью в кость. Проникновение действующего фактора в Гаверсову систему осуществляется под действием разницы давлений крови с вводимым раствором в месте инъекции и в лакунарно-гаверсовой системе костной ткани. При этом в губчатой кости создается относительно высокая концентрация действующего фактора, зависящая от венозного оттока, что и позволяет активно использовать данный способ в интенсивной терапии. Тем не менее концентрация лекарственного вещества часто недостаточна для эффективного воздействия на параоссальные структуры и активного проникновения в Гаверсовы каналы и быстро снижается при прекращении вливания (Brown R., 1999; Foex В.А., 2000).

С целью возможно более длительного сохранения лекарственного вещества в данном сегменте конечности и пролонгации его действия подобный способ введения предполагает применение турникета (жгута). Однако возникающее нарушение кровоснабжения и гипоксия тканей ограничивают лекарственные средства растворами для обезболивания (Replogle К., et а1., 1999).

Другой возможностью повышения экспозиции лекарства в кости явилось использование связующих компонентов (например, желатина, крахмала) с соответствующим изменением осмотического и онкотического давлений. Однако в этом случае изменение условий перфузии крови по лакунарно-гаверсовой системе и сопутствующая гипоксия снижают лечебный эффект и клиническую распространенность способа (Kentner R. et al.,1999).

Расширение показаний применения в клинической практике внутрикостной перфузии лекарственных средств возможно при условии использования новых технических приемов и новых способов, лишенных перечисленных недостатков. Из них значительными возможностями обладает механический путь повышения концентрации лекарственного средства в кости.

Новизна предлагаемого способа перфузии кости лекарственными средствами заключается, во-первых, в мультиимпульсном введении водорастворимого вещества в виде водного раствора, когда жидкость вводится в кость через стандартную внутрикостную иглу порциями (импульсно) с образованием механических волн. Во-вторых, применение полилокальных точек одновременного введения раствора с резонансными частотами колебаний сопровождается достижением в лакунарно-гаверсовой системе резонансных максимумов микроколебаний давления жидкости и концентрации вводимого вещества.

Существенным обстоятельством является то, что предлагается способ перфузии костей лекарственными средствами путем внутрикостного введения раствора, осуществляемый мультиимпульсно-полилокально с резонансными частотами через две или более внутрикостно введенных иглы.

Техника хирургической манипуляции состоит в стандартном проведении внутрикостной пункции губчатой кости, к которой подсоединяется трубка от импульсного автоматического нагнетателя жидкости. Это может быть стандартная роликовая помпа, модернизированная датчиками среднего давления выходного потока жидкости, амплитуды и частоты колебаний (фиг.1).

Согласно общеизвестным законам передачи вещества, энергии и колебаний в жидкостях, аналогичная механическая волна возникает и в лакунарно-гаверсовой системе кости, причем в данном случае имеет место еще и колебание концентрации вводимого вещества (фиг.2). Очевидно что, если среднее выходное гидростатическое давление не превышает давление 200 мм водного столба, как в применяющейся стандартной системе для инфузии жидкости, то поток перфузии будет равен стандартному. В этом случае полученный эффект внутрикостного воздействия полностью определяется микроколебаниями гидростатического давления и максимумами концентраций действующего фактора. Применение двух и более точек одновременной перфузии жидкости на разном расстоянии друг от друга позволяет получить в подвергшейся воздействию костной ткани резонансный эффект. При этом в простейшем случае две (или более!) внутрикостные иглы присоединяются к шлангу от помпы через разветвлитель (фиг.1), в котором для простоты рассчетов среднего давления и амплитуды подаваемого к кости потока диаметры трубок равны. В усложненном варианте необходима дополнительная синхронная система импульсного нагнетания жидкости, например вторая роликовая помпа.

Так как частота, амплитуда импульса и среднее давление могут варьироваться, то изменяя частоту колебаний, их амплитуду, а также число точек введения жидкости в кость и расстояние между ними, возможно создать значительный градиент давления и концентрации во всей подвергшейся воздействию кости. В связи с этим, мультиимпульсно-механическое полилокальное введение лекарственного средства с внутрикостным механическим микроколебанием давления вводимого раствора и концентрации лекарственного средства, в том числе за счет резонансного эффекта, качественно отличается от традиционного с относительно равномерным введением жидкости. Использование способа значительно повышает прежде всего внутрикостную эффективность лекарственного средства, позволяет с успехом использовать данный способ в клиническом хирургическом лечении ряда патологических состояний сегментарной локализации.

Клинический пример

1. Больной Л., 28 лет, история болезни 2387. Оперирован артроскопически 30.06.2000 по поводу разрыва внутреннего мениска и частичного повреждения передней крестообразной связки левого коленного сустава. Произведена под спинно-мозговой анестезией резекция внутреннего мениска, вмешательства на связке не производилось. Так как в послеоперационном периоде у подобных пациентов наблюдается дегенерация суставного хряща и последующее развитие деформирующего остеоартроза (A.A.Van Valburg et al., 2000), больному выполнена мультиимпульсная полилокальная (в конкретном случае из двух точек, фиг. 2) перфузия большеберцовой кости. Цель частотной перфузии - активация метаэпифизарной микроциркуляции для стимуляции базальных слоев суставного хряща большеберцовой кости. Осуществлено введение 0,9%-ного физиологического раствора помпой фирмы "Olympus" общим объемом 1600 мл.

Послеоперационный период без особенностей. С 5 суток назначалась стандартная ЛФК. Начало ходьбы 8.07.2000. Свободная ходьба в связи с полным отсутствием болевого синдрома разрешена с 9.07.2000. 28.12.2000 проведено обследование функционального статуса колена. При обследовании симптома "переднего выдвижного ящика" не обнаружено. Субъективный статус, антропометрия и объем движений в суставах нижних конечностей без разницы сторон, клиники деформирующего артроза не выявлено. Сделан вывод о клинически полном функциональном восстановлении коленного сустава у данного больного.

Таким образом, предлагаемый способ эффективен, прост, доступен, может улучшить результаты лечения, использоваться в широкой практике и служить основой для выработки лечебной тактики при широком спектре патологических состояний сегментарной локализации.