Extracorporeal Shockwave Therapy in the Treatment of Bone Disorders: Fracture Nonunions, Delayed Unions, Chronic Stress Fractures and Bone Marrow Edema: A Case Report Series in a Private Practice Setting
Экстракорпоральная ударно-волновая терапия при заболеваниях костной ткани: несращения переломов, замедленная консолидация, хронические стрессовые переломы и отёк костного мозга
Серия клинических случаев в условиях частной практики
Источник: Broegaard A. Extracorporeal Shockwave Therapy in the Treatment of Bone Disorders: Fracture Nonunions, Delayed Unions, Chronic Stress Fractures and Bone Marrow Edema: A Case Report Series in a Private Practice Setting. J Fract Sprains. 2021;2(1):1008. Перевод: русская редакция MT Technica.
Аннотация
Экстракорпоральная ударно-волновая терапия (ЭУВТ) всё чаще используется как адъювантный метод при ведении пациентов с несращениями переломов, замедленной консолидацией, хроническими стрессовыми переломами, отёком костного мозга и, в более поздних работах, свежими переломами. Цель такого применения — повысить частоту консолидации, стимулировать костное заживление или добиться сращения в случаях, когда переломы демонстрируют устойчивость к заживлению.
В статье описаны 6 клинических случаев переломов, отёка костного мозга и стрессовых переломов, которые не удалось устранить с помощью стандартного консервативного лечения, но которые в итоге удалось вылечить с применением экстракорпоральной ударно-волновой терапии.
Предпосылки
При ведении пациентов с переломами, несращениями, замедленной консолидацией и хроническими стрессовыми переломами сохраняется значительная частота осложнений. Они могут быть обусловлены сочетанием факторов со стороны пациента — курением, сахарным диабетом, сосудистыми заболеваниями и другими сопутствующими состояниями — либо особенностями травмы, например высокоэнергетическим повреждением или выраженной потерей мягких тканей [3–5].
Несращения после переломов костей и хронические стрессовые переломы обычно лечатся хирургически, что сопровождается риском инфекционных осложнений и неудачи остеосинтеза. Связанные с этим затраты существенны и включают как личные и социальные издержки — потерю заработка и снижение продуктивности, — так и прямые расходы системы здравоохранения [3–6]. Поражения костного мозга имеют сходную проблематику [8–11].
Неинвазивной альтернативой является экстракорпоральная ударно-волновая терапия, которая потенциально стимулирует регенерацию костной ткани. Данная серия клинических случаев оценивает, может ли ЭУВТ быть эффективным и безопасным методом лечения замедленной консолидации, несращений, поражений костного мозга и стрессовых переломов, не ответивших на консервативную терапию, в условиях частной клинической практики.
Введение
Изначально применявшаяся для лечения мочевых, почечных и слюнных камней, экстракорпоральная ударно-волновая терапия всё шире используется как неинвазивный метод лечения хронических поражений мягких тканей, например тендинопатий, а также несращений, замедленной консолидации, поражений костного мозга и хронических стрессовых переломов, не отвечающих на консервативное лечение.
Обзоры литературы показывали хорошие результаты: частота консолидации при замедленной консолидации и несращениях составляла 71–86%. Также была показана относительная редукция риска на 46% при использовании метода при острых высокоэнергетических переломах [3–5]. При лечении стрессовых переломов отмечались сходные показатели успеха [6,7]. Исследований по поражениям костного мозга меньше, однако качественные работы демонстрировали быстрое уменьшение боли и улучшение функции [8–11]. В испытаниях не сообщалось о значимых нежелательных явлениях [4].
Механизм действия ЭУВТ на заживление кости может быть связан со стимуляцией неоваскуляризации и повышением экспрессии ангиогенных и остеогенных факторов роста [1,2]. В исследованиях на животных после ЭУВТ отмечалось увеличение нескольких факторов роста, важных для регенерации кости, включая VEGF, TGF-beta1 и BMPs. Также было показано, что ЭУВТ усиливает дифференцировку стволовых клеток костного мозга в направлении остеопрогениторных клеток и вызывает утолщение надкостницы за счёт пролиферации остеопрогениторных клеток [1–5].
В опубликованных протоколах применялись фокусированные аппараты средней и высокой энергии. Помимо фокусированной ЭУВТ, радиальные или pressure waves показали эффективность при поверхностных тендинопатиях, однако в современной литературе они не имеют доказательной базы для лечения костных поражений. Воздействие ударными волнами на болезненную кость обычно требует седации или анестезии в зависимости от используемой технологии генерации, а лучшие результаты получают при использовании высокоэнергетических генераторов ударных волн.
Большинство авторов использовали те же аппараты и протоколы, которые одобрены для стимуляции костного заживления. Общий консенсус и лучшие результаты связаны с применением 1–4 сеансов, минимум 2000 ударных волн с плотностью потока энергии 0,1–0,5 мДж/мм², фокусированным аппаратом в зоне поражения. При этом большинство протоколов плохо описаны с точки зрения локализации костного поражения, позиционирования источника ЭУВТ и доставки дозы для конкретной зоны перелома [1–11].
Протокол
Во всех 6 случаях использовались фокусированные ударные волны, генерируемые аппаратом PiezoWave2, ELvation Medical GmbH, по пьезоэлектрическому принципу. Был выбран терапевтический источник FB10G6: благодаря двойному пьезокерамическому слою он формирует мощную и однородную фокальную зону и обеспечивает большую глубину проникновения. За счёт технологии прямой фокусировки применение не требует седации или анестезии.
Рисунок 1. Прямая фокусировка с терапевтическим источником FB10G6 с двойным слоем аппарата PiezoWave2 (ELvation Medical GmbH).
Зона -6 dB, соответствующая центру фокальной зоны с максимальной плотностью энергии, у данного терапевтического источника составляет примерно 20 мм в длину и 3 мм в диаметре, в зависимости от выбранного уровня энергии. Кроме того, так называемая «эффективная зона», или зона 5 MPa, составляет 56 мм в длину и 9 мм в диаметре.
В исследование включались пациенты, у которых консервативное лечение оказалось неэффективным: при несращениях и стрессовых переломах — после как минимум 3 месяцев, при поражениях костного мозга — после как минимум 12 месяцев.
Участок костного поражения, его локализация и размер диагностировались и измерялись с использованием комбинации рентгенографии, КТ, МРТ и высококлассного ультразвукового исследования до и после лечения. Каждому пациенту проводили 3 процедуры с интервалом 1 раз в неделю. Участок костного поражения размечали на коже и измеряли. Глубину поражения также измеряли и нацеливали воздействие с помощью сменных гелевых подушек для точной терапии.
На каждые 3 мм выполнялась подача 1000 ударных волн с плотностью потока энергии 0,2–0,5 мДж/мм², с повышением дозы во время процедуры до уровня переносимости пациента. Лечение начинали с низкой дозы и высокой частоты для предварительной десенситизации пациента, чтобы затем быстрее увеличить дозу до требуемого уровня по мере продолжения процедуры.
Точность воздействия обеспечивалась позиционированием терапевтического источника в соответствии с кожной разметкой и глубиной поражения, подтверждённой УЗИ и рентгенологическим/МРТ-исследованием. Аппарат удерживали двумя руками, опирая его на пациента и не смещая кожу. Все пациенты проходили рентгенологическую и симптоматическую оценку через 1, 3 и 6 месяцев. Пациентам рекомендовали избегать провоцирующих боль нагрузок в течение 4–8 недель в зависимости от конкретного поражения; далее они наблюдались штатным физиотерапевтом с постепенным включением укрепляющих упражнений и растяжки. Во время лечения стабилизирующие ортезы, бандажи или гипсовая иммобилизация не применялись.
Клинические случаи
Случай 1
Пациентка 21 года обратилась в клинику с болью в паховой области слева. Боль возникла во время полумарафона за год до обращения, после чего пациентка не могла бегать или ходить на длинные дистанции. Через 4 месяца после дебюта симптомов при рентгенографии в местной больнице было выявлено несращение/стрессовый перелом нижней ветви лобковой кости. Ортопед рекомендовал воздержаться от бега и длительной ходьбы, однако боль сохранялась.
Лечение было начато с дозы 5000 ударных волн за процедуру вдоль линии перелома. Через 3 месяца после первой процедуры боль уменьшилась на 50%. Через 6 месяцев после лечения было выявлено полное костное заживление по данным лучевой диагностики; пациентка не испытывала боли в повседневной активности и могла бегать без боли.
Рисунок 5. Контрольная рентгенография показывает полное кортикальное заживление лобковой кости через 6 месяцев.
Случай 2
Пациентка 44 лет обратилась в клинику с жалобами на боль в правом переднем отделе стопы. Боль впервые появилась во время бега за 6 месяцев до обращения; в больнице был диагностирован стрессовый перелом третьей плюсневой кости. Пациентке рекомендовали прекратить бег и использовать стабилизирующие ортезы, однако боль сохранялась при стоянии и ходьбе, бег был невозможен.
Рисунок 6. Две стрелки показывают кортикальный дефект с облаковидным видом в дистальном отделе третьей плюсневой кости, типичный для стрессового перелома.
Лечение было начато с 3000 ударных волн за процедуру. Через 4 недели пациентка не испытывала боли. Через 8 недель она смогла возобновить беговые нагрузки без боли, а через 3 месяца по данным лучевой диагностики отмечалось полное костное заживление.
Рисунок 7. Контрольная рентгенография показывает полное костное заживление с формированием плотной костной мозоли в зоне поражения через 3 месяца лечения.
Случай 3
Пациент 56 лет обратился в клинику с болью в среднем отделе правой стопы. Боль возникла внезапно, без провоцирующего фактора, за 5 месяцев до обращения. Через 1 месяц после дебюта симптомов в больнице был диагностирован стрессовый перелом/несращение четвёртой плюсневой кости. Ортопед рекомендовал покой для стопы, исключение бега и прыжковых нагрузок, а также обувь с жёсткой подошвой, однако облегчения не наступило.
Рисунок 8. Стрелки указывают на несращение/стрессовый перелом дистального отдела четвёртой плюсневой кости.
Лечение было начато с 5000 ударных волн за процедуру. Через 3 месяца пациент не испытывал боли и мог ходить и бегать без симптомов. В тот же срок на рентгенограмме было подтверждено полное заживление перелома.
Рисунок 9. Стрелки указывают на полное костное заживление с формированием костной мозоли на контрольной рентгенограмме через 3 месяца в области четвёртой плюсневой кости.
Случай 4
Пациент 20 лет обратился с хронической болью в среднем отделе правой стопы, сохранявшейся в течение 18 месяцев. Боль возникла после столкновения во время игры в футбол; первичное рентгенологическое исследование не выявило перелома. Через 4 месяца, на фоне отсутствия уменьшения боли, была выполнена МРТ, которая показала сложное несращение в области латеральной и промежуточной клиновидных костей с расширением суставной щели и разрывом связок.
Рисунок 10. Первичная корональная МРТ показывает перелом промежуточной и латеральной клиновидных костей, отмеченный стрелками.
Рисунок 11. Первичный поперечный срез МРТ показывает перелом промежуточной и латеральной клиновидных костей со свободным костным фрагментом и увеличением суставной щели.
Лечение включало 6000 ударных волн за процедуру. Через 3 месяца пациент не испытывал боли и смог вернуться к футболу. Контрольная МРТ показала полное костное заживление с минимальным повреждением хряща и костным ушибом.
Рисунок 12. Контрольная МРТ показывает полное костное заживление переломов промежуточной и латеральной клиновидных костей через 3 месяца лечения.
Случай 5
Пациент 44 лет обратился в клинику с сохраняющейся болью в латеральной области голеностопного сустава. Боль возникла после подворачивания стопы при спуске по лестнице за 4 месяца до обращения. В больнице по данным рентгенографии был диагностирован перелом дистального отдела малоберцовой кости; голень и голеностоп были иммобилизированы гипсом на 7 недель. Контрольная рентгенография показала несращение перелома, и пациент был направлен на ударно-волновую терапию до рассмотрения вопроса о хирургическом лечении.
Рисунок 13. Первичная рентгенография после 7 недель гипсовой иммобилизации показывает несращение дистального отдела малоберцовой кости.
Пациент получил 4000 ударных волн за процедуру. Контрольное обследование через 3 месяца показало полное заживление перелома по данным рентгенографии. Пациент мог ходить и ездить на велосипеде без боли, жалуясь только на небольшую утреннюю скованность в голеностопном суставе.
Рисунок 14. Контрольная рентгенография показывает полное костное заживление в ранее существовавшей зоне перелома с хорошим формированием костной мозоли.
Случай 6
Пациент 54 лет обратился в клинику с болезненным костным ушибом, локализованным в медиальном мыщелке бедренной кости, с постепенным началом боли за год до обращения. Консервативное лечение, включавшее обезболивающие препараты и разгрузку конечности, оказалось неэффективным; из-за боли пациент мог проходить только короткие дистанции.
Рисунок 15. Первичная МРТ показала крупный костный ушиб в области медиального мыщелка бедренной кости.
Через 6 недель он ощущал лишь лёгкий дискомфорт при ходьбе, а через 8 недель боль отсутствовала. Контрольная МРТ через 3 месяца показала полное заживление поражения костного мозга.
Рисунок 16. Контрольная МРТ через 3 месяца после лечения показывает полное заживление поражения костного мозга в медиальном мыщелке бедренной кости.
Заключение автора
Представленные клинические случаи подтверждают эффективность ЭУВТ и показывают, что этот метод следует рассматривать при выборе подхода к лечению пациентов с несращениями, замедленной консолидацией переломов, стрессовыми переломами и поражениями костного мозга; при этом лечение может проводиться в условиях частной практики.
Хотя ударно-волновая терапия не может заменить хирургическое лечение, когда требуется коррекция неправильного положения, стабилизация костных фрагментов или заполнение костных дефектов, она занимает ценное место в лечении нарушенного костного заживления. С учётом эффективности ЭУВТ при костных нарушениях, а также того, что метод прост в выполнении, недорог, безопасен, хорошо переносится и связан с высокой приверженностью пациентов, полученные результаты дополнительно подтверждают ЭУВТ как метод выбора при несращениях переломов, замедленной консолидации, хронических стрессовых переломах и отёке костного мозга.
Согласие
От пациентов было получено письменное информированное согласие на публикацию данного клинического отчёта и сопроводительных изображений.
Список литературы
1. Schleusser S, Song J, Stang FH, Mailaender P, Kraemer R, et al. Blood Flow in the Scaphoid Is Improved by Focused Extracorporeal Shock Wave Therapy. Clin Orthop Relat Res. 2020;478:127–135.
2. Muzio G, Vernè E, Canuto RA, Martinasso G, Saracino S, et al. Shock waves induce activity of human osteoblast-like cells in bioactive scaffolds. J Trauma. 2010;68:1439–1444.
3. Petrisor BA, Lisson S, Sprague S. Extracorporeal shockwave therapy: A systematic review of its use in fracture management. Indian J Orthop. 2009;43:S161–167.
4. Willems A, Jagt O, Meuffels D E. Extracorporeal Shock Wave Treatment for Delayed Union and Nonunion Fractures: A Systematic Review. J Orthop Trauma. 2019;33:97–103.
5. Schaden W, MittermayR, Haffner N, Smoen D, Gerdesmayer L, et al. Extracoporeal shockwave therapy (ESWT) — First choice of fracture non-unions. Int J Surg. 2015;24:179–183.
6. Leal C, D’Agostino, Garcia S, Fernandez A. Current concepts of shockwave therapy in stress fractures. Int J Surg. 2015;24:195–200.
7. Albisetti W et al. Stress fractures of the base of the metatarsal bones in young trainee ballet dancers. International Orthopaedics (SICOT). 2010;34:51–55.
8. Leilel et al. High-energy focused extracorporeal shock wave therapy for bone marrow edema syndrome of the hip. Medicine (Baltimore). 2020;99:e19747.
9. Cristina Maria D’Agostino et al. Effectiveness of extracorporeal shock wave therapy in bone marrow edema syndrome of the hip. Rheumatol Int. 2014;34:1513–1518.
10. Valerio Sansone et al. Extracorporeal Shock Wave Therapy Is Effective in the Treatment of Bone Marrow Edema of the Medial Compartment of the Knee: A Comparative Study. Med Princ Pract. 2017;26:23–29.
11. Fuqiang G et al. Extracorporeal shock wave therapy in the treatment of primary bone marrow edema syndrome of the knee: a prospective randomized controlled study. BMC Musculoskelet Disord. 2015;16:379.
