Динаміка біохімічних маркерів кісткового метаболізму у пацієнтів із сегментарними дефектами кісток під час лікування за методикою Masquelet

Abstract

Segmental bone defects represent a complex clinical challenge in reconstructive orthopedics, etiologically associated with high-energy trauma, oncological resections, and osteomyelitic processes. The two-stage Masquelet technique with induced membrane formation demonstrates high efficacy in reconstructing critical-size bone defects, however, the molecular biochemical mechanisms of reparative osteogenesis during its application remain insufficiently investigated. Objective. To evaluate the dynamics of biochemical markers of bone metabolism in patients with segmental defects of long tubular bones during treatment using the induced membrane (Masquelet) technique in order to determine the metabolic characteristics of osteogenesis and to optimize bone regeneration. Methods. The study included 85 patients aged 18 to 65 years. The experimental group consisted of 44 patients with segmental bone defects, while the control group comprised 41 patients with low-energy fractures. Biochemical markers such as alkaline phosphatase, osteocalcin, β-CrossLaps, calcium, phosphorus, and parathyroid hormone were analyzed. Results. Before treatment, significant abnormalities in bone metabolism markers were observed in the experimental group: elevated alkaline phosphatase (175.45 ± 46.2) U/L, osteocalcin (53.70 ± 12.4) ng/mL, β-CrossLaps (0.949 ± 0.271) ng/mL. Following treatment, 75-92 % of patients demonstrated normalization of biochemical parameters, indicating stimulation of reparative osteogenesis. Conclusions. The Masquelet technique effectively stimulates bone regeneration in segmental defects, as confirmed by the normalization of biochemical markers. Comprehensive biochemical monitoring can serve as a valuable tool for assessing treatment efficacy.

Сегментарні дефекти кісток є доволі складною проблемою реконструктивної ортопедії, етіологічно пов’язаної з високоенергетичними травмами, онкологічними й остеомієлітичними процесами. Двохетапна методика Masquelet з формуванням індукційної мембрани демонструє високу ефективність у відновленні критичних кісткових дефектів, проте молекулярно-біохімічні механізми репаративного остеогенезу в разі її застосування залишаються недостатньо дослідженими. Мета. Вивчити динаміку біохімічних маркерів кісткового метаболізму в пацієнтів із сегментарними дефектами довгих трубчастих кісток у процесі лікування з використанням методики індукованої мембрани (Masquelet) для визначення метаболічних особливостей остеогенезу й оптимізації остеорегенерації. Методи. Обстежено 85 пацієнтів віком від 18 до 65 років. Дослідну групу склали 44 особи з сегментарними дефектами кісток, пролікованих за двохетапною методикою Masquelet. Контрольну групу (41 пацієнт) становили хворі з низькоенергетичними переломами. Дослідження включало визначення маркерів кісткового метаболізму (лужна фосфатаза, остеокальцин, β-CrossLaps), показників мінерального обміну (кальцій, фосфор) та регуляторний фактор (паратгормон). Результати. До лікування в пацієнтів із сегментарними дефектами виявлено підвищення рівнів лужної фосфатази (175,45 ± 46,2) мккат/л, остеокальцину (53,70 ± 12,4) нг/мл та β-CrossLaps (0,949 ± 0,271) нг/мл. Після лікування в 75– 92 % випадків спостерігалася нормалізація показників біохімічного ремоделювання кісткової тканини, що свідчить про стимуляцію репаративного остеогенезу. Висновки. Методика індукційної мембрани сприяє стимуляції репаративного остеогенезу, що підтверджується нормалізацією біохімічних маркерів. Комплексне оцінювання біохімічних показників є важливим інструментом моніторингу ефективності лікування.