Статья о результатах клинических испытаний электретных стимуляторов с целью государственной регистрации, 2017

Исслeдoваниe эффeктивнoсти элeктpoстoтичeскoгo пoля в лeчeнии oстeoаpтpoза

Скачать PDF

Профессор С.А. Линник, к.м.н. В.П. Хомутов

ФГБОУ ВО “СЗГМУ им И.И. Мечникова” Минздрава России

ООО “Медэл”, г. Санкт-Петербург

Введение

Остеоартроз крупных суставов является труднорешаемой проблемой современной ортопедии. Патогенез остеоартроза суставов сложен, многообразен и по-прежнему остается “не до конца ясным патологическим процессом” [1-3]. Основная роль в патогенезе дегенеративных изменений в суставе принадлежит неполноценности регионарного кровотока и остеорепарации в эпифизах костей. На фоне снижения резистентности организма под воздействием функциональных нагрузок на сустав возникает каскад патологических процессов, нарушающих стройную многофакторную систему физиологического хондро- и остеогенеза, что приводит к дегенеративно-дистрофическим изменениям в тканях сустава.

Одним из факторов патогенеза остеоартроза, помимо недостаточности васкуляризации, функциональной перегрузки суставного хряща, расстройства нормального метаболизма в тканях сустава, изменений интенсивности и характера энергетического обмена, является нарушением физиологических биоэлектрических процессов в костной ткани эпифизов. Физиологический биоэлектрогенез тесно взаимосвязан с метаболическими и репаративными процессами в костной и хрящевой тканях. Доказано, что при повреждениях и заболеваниях костей и суставов нарушается нормальное распределение биоэлектрических процессов в зависимости от характера и тяжести патологического процесса [4].

Обнадеживающие результаты экспериментальных и клинических исследований показали возможность эффективного воздействия электрическим полем электретов на репаративные процессы в костной и хрящевых тканях [4-7].  

Электрет - это электризованный диэлектрик, обладающий стабилизированным электрическим зарядом, сохраняющимся длительное время и создающим в окружающем пространстве электрическое поле, которое при введении электрета в организм оказывает поляризующее воздействие на его ткани. Однако до сих пор в широкой клинической практике стимуляции электрическим полем электретов для лечения остеоартроза не применялась. Целью применения электретов в терапии остеоартроза является возможность замедлить прогрессирование дегенеративно-дистрофического процесса или прервать его развитие. Предложен метод лечения артроза, основанный на стимуляции репарации костной и хрящевой тканей электрическим полем электрета, имплантированного в пораженный сустав (патент РФ №2563107). Метод лечения получил название ИМПЛЭСО®.

Рис.1 Общий вид ЭСО

Материал и методы

Для реализации метода ИМПЛЭСО®  используется имплантат электретный стимулятор остеопарации (ЭСО), разработанный ООО “Медэл” (г. Санкт-Петербург). Одноцентровое несравнительное клиническое испытание имплантата ЭСО с целью его государственной регистрации выполнено на базе ФГБОУ ВО “СЗГМУ им И.И. Мечникова” Минздрава России на основании разрешения Росздравнадзора на проведение клинических испытаний медицинского изделия № 904/2015 от 28.09.2015 г. 

В исследование было включено 35 пациентов. Завершили исследование по всем конечным точкам программы 33 пациента в возрасте от 35 до 79 лет с остеоартрозом коленного (25) и тазобедренного (8)  суставов. Женщины составляли 78,8%. Длительность заболевания была от 1 до 12 лет. Все пациенты подписали информированное согласие на проведение клинического исследования. Все процедуры выполнены в соответствии с программой клинических испытаний, одобренной советом по этике в сфере обращения медицинских изделий МЗ РФ и соответствующей требованиям Хельсинкской декларации Всемирной медицинской ассоциации. 

Критериями включения в данное исследование были возраст пациентов не моложе 18 лет и наличие остеоартроза I-II стадии по Н.С. Косинской (I-III стадии по Kellgren - Lawrence) со стойким болевым синдромом. У всех пациентов до операции проводились сбор информации, предусмотренной программой. оценка клинико-функционального индекса WOMAC (VA3.1) в составе подшкал  WOMAC A (боль), Б (скованность), В (затруднения в повседневной жизни), выполнялись клиническое обследование рентгенологическое исследование, КТ и МРТ пораженного сустава. Всем пациентам под регионарной анестезией выполнялась имплантация ЭСО соответствующего размера. 

ЭСО представляет собой цилиндрический стержень из тантала, на поверхности которого сформирован диэлектрик - анодный оксид толщиной около 0,3 мкм, полученный анодным окислением тантала в слабом водном растворе ортофосфорной кислоты, имеющий на внешней поверхности отрицательный заряд не менее (3,6± 0,2)х10-2Кл/м2  и создающий в окружающем пространстве электрическое поле (рис.1).

После обработки операционного поля в мыщелке большеберцовой кости или головке бедренной кости под контролем электронно-оптического преобразователя с помощью направителя имплантировали 1,5-мм спицу Киршнера в область патологического очага. Канюлированным сверлом по направляющей спице формировали канал для ведения ЭСО, достигая субхондральной зоны. Диаметр канала на 0,2-0,5 мм больше диаметра ЭСО. В сформированный канал имплантировали ЭСО.

На 2-й день после операции пациенты начинали выполнять пассивные и активные движения в оперированном суставе, ходить с помощью костылей - с адекватной дозированной нагрузкой на оперированную конечность. В течение последующих 3-5 суток нагрузку постепенно повышали до физиологических значений. 

Клинический результат применения ЭСО определялся путем наблюдения за пациентами в течение 6 мес. после операции и оценки изменений индекса WOMAC , амплитуды движений и рентгенологических изменений (в т.ч. изменений на КТ и МРТ) в пораженном суставе. По данным литературы, совокупность клинических, рентгенологических, КТ и МРТ-изменений через 6 мес. после хирургического вмешательства позволяет достаточно точно спрогнозировать динамику и результат проведенного лечения [3, 8].

Критериями эффективности ЭСО при лечении артроза были: снижение индекса WOMAC не менее, чем на 70%, увеличение объема движений в суставе, отсутствие нарастания признаков дегенеративно-дистрофических изменений по данным рентгенологического исследования, МРТ и КТ. 

Статистическую обработку данных проводили с использованием пакета прикладных программ Statistica 10.0. Изменения исследуемых параметров клинических испытаний оценивали в динамике с расчетом достоверности различий между исходными и полученными статистическими показателями. Результаты считали достоверными при уровне значимости p≤0,05. Степень достоверности результатов исследования составила менее 95%.

Результаты исследования

В результате проведенного клинического исследования неблагоприятных общих и местных реакций и осложнений в послеоперационном периоде и  в течение 6 мес. наблюдения отмечено не было. При оценке динамики индекса WOMAC  была отмечены статистически достоверная (p≤0,001) выраженность лечебного эффекта на протяжении всего периода исследования. Суммарное значение индекса WOMAC по тазобедренному суставу в среднем снизилось на 50,19%через 1 мес. после операции, на 77,4%  - 3 мес., на 86,08% - через 6 мес. Суммарный индекс WOMAC по коленному суставу через 1 мес. после операции снизился в среднем на 52,49%, а к окончанию исследования на 88,08% (рис.2).

У всех пациентов уменьшилась выраженность контрактуры пораженного сустава. Через 1 мес после операции на коленном суставе увеличилась амплитуда движений в среднем на 32%, через 3 мес. - на 57%, и к окончанию исследования она практически восстановилась до нормальных физиологических значений. В тазобедренном суставе после операции также увеличивалась амплитуда движений. Сгибание - разгибание практически восстановились до нормальных значений, ограничение составило не более 6,50, отведение - приведение увеличились в среднем в 1,5 раза, ограничение составило не более 110, ротационные движения увеличились в среднем в 2 раза (табл. 1). 

Таблица 1. Динамика амплитуды движений в коленном и тазобедренном суставах 

Проекция	Норма в градусах	До операции	После операции
			Через 1 мес.	Через 3 мес.	Через 6 мес.
		Среднее значение ± ошибка среднего, в градусах
Коленный сустав
Сгибание	150	84,8±1,49	112,00±4,22	132,80±4,03	135±3,94
Разгибание (в крайнем положении)	180	173,80±1,16	178,20±0,70	179,60±0,28	180±0,00
Суммарная ротация	10	2,04±0,63	7,08±0,58	9,04±0,35	9,36±0,30
Тазобедренный сустав
Сгибание	150	106,88±6,61	120,63±6,84	131,25±4,79	140,25±5,01
Разгибание (в крайнем положении)	195	185,00±1,64	188,75±2,27	190,63±1,75	191,25±1,83
Отведение	40	23,13±3,89	31,25±3,50	35,00±1,89	36,87±1,62
Приведение	20	10,63±1,48	н/д*	16,25±1,83	17,75±1,49
Наружная ротация	45	18,75±2,06	27,50±3,66	33,13±3,53	38,50±2,52
Внутренняя ротация	45	21.25±2,95	29,38±3,71	36,25±2,45	40,38±1,88

*Не найдено значение, достоверное при уровне значимости p≤0,05

Полностью амплитуда движений в пораженном суставе восстановилась у 60% пациентов, у 30% восстановилась амплитуда в одном из видов движения. Оценка динамики изменений при рентгенологическом исследовании, МРТ и КТ показала статистически достоверное (p≤0,05) отсутствие признаков нарастания дегенеративно-дистрофических изменений в суставах к окончанию клинических испытаний по сравнению с исходными данными. Высота рентгеновской суставной щели, субхондральный склероз и величина остеофитов не изменились. При анализе результатов КТ в 36% случае наблюдали признаки перегрузки в суставе, которые были связаны с возросшей механической нагрузкой на пораженный сустав в послеоперационном периоде вследствие значительного уменьшения болевого синдрома. Результаты анализа МРТ в 55,5% наблюдений не выявили каких-либо признаков нарастания в динамике дегенеративного процесса в суставах. 

У 22,2% пациентов было отмечено улучшение, которое проявлялось спаданием отека капсулы сустава, уменбшением межтрабекулярного набухания и отсутствием синовита. В 18,5% случаев наблюдали незначительное усиление межтрабекулярного отека и выпота в суставе. Дополнительный статистический анализ собранных данных показал, что пол,  возраст, тип сустава, стадия артроза по классификациям Kellgren-Lawrence и Н.С. Косинской, анамнез, сопутствующие заболевания, сопутствующая терапия и процедуры достоверно не повлияли на результаты лечения (динамику индекса WOMAC, рентгенологических изменений, изменений на МРТ и КТ и амплитуду движений). 

Обсуждение результатов

Проведенное клиническое исследование продемонстрировало эффективность и безопасность метода ИМПЛЭСО® при лечении артрозов крупных суставов. Отмечено, что выраженность положительного действия нарастает на протяжении всего периода исследования ии достигает максимума к концу 6-ого мес. после операции. Снижение выраженности болевого синдрома после имплантации ЭСО, вероятно, можно объяснить блокированием процесса деполяризации мембраны клеток специфических рецепторов в кости под воздействием электрического поля электрета, что приводит к препятствованию генерации нервного импульса вследствие срыва внутриклеточных реакций трансиндукции сигнала. 

Сохранение умеренной комбинированной контрактуры у 10% пациентов связано с длительностью заболевания, дегенеративными изменениями параартикулярных тканей и отсутствием эффективного комплексного немедикаментозного лечения в послеоперационном периоде. Положительный эффект воздействия электрического поля электрета на увеличение амплитуды движений в пораженном суставе связан с выраженным уменьшением интенсивности болевого синдрома. Преимущества использования электретов при остеоартрозе убедительно показали результаты рентгенологических, МРТ и КТ-исследований, что связано с положительным влиянием электрического поля на репаративные процессы в костной и хрящевых тканях. Предложенный метод можно рассматривать как возможный вариант хирургического лечения пациентов с дегенеративно-дистрофическими заболеваниями крупных суставов. Это хирургическое вмешательство является простым, безопасным, мало травматичным, с минимальным риском осложнений и дает хорошую возможность пациентам с остеоартрозом, особенно I-II стадиями заболевания, избавиться от болевого синдрома. увеличить объем движений в пораженном суставе,  приостановить прогрессирование дегенеративных изменений в суставе и тем самым улучшить качество жизни. Необходимо отметить отсутствие в процессе дальнейшей жизнедеятельности пациентов каких-либо ограничений, связанных с имплантацией ЭСО. 

Выводы

1. Использование метода лечения ИМПЛЭСО® при остеоартрозе крупных суставов предупреждает прогрессирование дегенеративно-дистрофических процессов, активизирует репаративные процессы и способствует раннему восстановлению функции пораженного сустава.

2. Применение метода  ИМПЛЭСО®  не должно противопоставляться другим методам лечения дегенеративных изменений суставов и может быть использовано как самостоятельный метод в сочетании с различными вариантами консервативного и хирургического способов лечения. 

3. Для осмысления механизма положительного эффекта воздействия электрического поля электрета на дегенеративно-дистрофические заболевания крупных суставов необходимо проведение дальнейших исследований с более длительным периодом наблюдения за пациентами после операции.

4. Проведенном исследование позволяет рекомендовать ИМПЛЭСО®     в клинической практике как достоверно эффективный и безопасный метод лечения больных остеоартрозом.