nmpЖурнал им. Н.В. Склифосовского «Неотложная медицинская помощь»Russian Sklifosovsky Journal "Emergency Medical Care"2223-90222541-8017“N.V. Sklifosovsky Research Institute for Emergency Medicine”10.23934/2223-9022-2021-10-1-83-90nmp-1076Research ArticleПРЕДВАРИТЕЛЬНОЕ СООБЩЕНИЕPRELIMINARY REPORTПервый опыт использования разработанных модифицированных аллогенных костных трансплантатов при хирургическом лечении пациентов с тяжелыми переломами хирургической шейки плечевой костиThe First Experience of Using the Developed Modified Allogenic Bone Grafts in the Surgical Treatment of Patients With Severe Fractures of the Surgical Neck of the Humerushttps://orcid.org/0000-0003-4581-449XВазаА. Ю.VazaA. Y.

ведущий научный сотрудник 

 Российская Федерация, 129090, Москва, Б. Сухаревская пл., д. 3 

Leading Researcher, Department of Emergency Trauma of the Musculoskeletal System

 3 B. Sukharevskaya Sq., Moscow, 129090, Russian Federation 

vazal@inbox.ruhttps://orcid.org/0000-0001-8616-920XФайнА. М.FainA. M.

заведующий научным отделением 

 Российская Федерация, 129090, Москва, Б. Сухаревская пл., д. 3 

Head of the Department of Emergency Trauma of the Musculoskeletal System

 3 B. Sukharevskaya Sq., Moscow, 129090, Russian Federation 

fainam@sklif.mos.ruhttps://orcid.org/0000-0002-8897-7523БоровковаН. В.BorovkovaN. V.

 заведующая научным отделением биотехнологий и трансфузиологии

 Российская Федерация, 129090, Москва, Б. Сухаревская пл., д. 3 

Head of the Scientific Department of Biotechnology and Transfusiology

 3 B. Sukharevskaya Sq., Moscow, 129090, Russian Federation 

borovkovanv@sklif.mos.ruГаланкинаИ. Е.GalankinaI. E.

 заведующая научным отделом патологической анатомии 

 Российская Федерация, 129090, Москва, Б. Сухаревская пл., д. 3 

Head of the Scientific Department of Pathological Anatomy

 3 B. Sukharevskaya Sq., Moscow, 129090, Russian Federation 

galankinaie@sklif.mos.ruМакаровМ. С.MakarovM. S.

тарший научный сотрудник отделения биотехнологий и трансфузиологии

 Российская Федерация, 129090, Москва, Б. Сухаревская пл., д. 3 

Senior Researcher, Department of Biotechnology and Transfusiology

 3 B. Sukharevskaya Sq., Moscow, 129090, Russian Federation 

makarovms@sklif.mos.ruhttps://orcid.org/0000-0001-6893-7973ЗабавскаяО. А.ZabavskayaO. A.

старший преподаватель учебного центра

 Российская Федерация, 129090, Москва, Б. Сухаревская пл., д. 3 

 Senior Lecturer, Training Center 

 3 B. Sukharevskaya Sq., Moscow, 129090, Russian Federation 

zabavskayaoa@sklif.mos.ruhttps://orcid.org/0000-0002-2960-8736ТитовР. С.TitovR. S.

 старший научный сотрудник отделения

 Российская Федерация, 129090, Москва, Б. Сухаревская пл., д. 3 

 Traumatologist-orthopedist, Traumatology Department No. 1 

 3 B. Sukharevskaya Sq., Moscow, 129090, Russian Federation 

titovrs@sklif.mos.ruЗиминаЛ. Н.ZiminаL. N.

ведущий научный сотрудник лаборатории патоморфологии с гистохимией

 Российская Федерация, 129090, Москва, Б. Сухаревская пл., д. 3 

 Leading Researcher, Laboratory of Pathomorphology with Histochemistry

 3 B. Sukharevskaya Sq., Moscow, 129090, Russian Federation 

ziminaln@sklif.mos.ruhttps://orcid.org/0000-0002-8452-8499НефедоваГ. А.NefedovaG. A.

старший научный сотрудник лаборатории патоморфологии с гистохимией

 Российская Федерация, 129090, Москва, Б. Сухаревская пл., д. 3 

Senior Researcher, Laboratory of Pathomorphology with Histochemistry

 3 B. Sukharevskaya Sq., Moscow, 129090, Russian Federation 

nefedovaga@sklif.mos.ruhttps://orcid.org/0000-0002-1183-3644БондаревВ. Б.BondarevV. B.

научный сотрудник отделения 

 Российская Федерация, 129090, Москва, Б. Сухаревская пл., д. 3 

 Traumatologist-orthopedist, Traumatology Department No. 1 

 3 B. Sukharevskaya Sq., Moscow, 129090, Russian Federation 

bondarevvb@sklif.mos.ruМироновА. С.MironovA. S.

 заведующий отделением консервирования тканей и производства трансплантатов с операционным блоком  

 Российская Федерация, 129090, Москва, Б. Сухаревская пл., д. 3 

Surgeon, Head of the Department of Tissue Preservation and Graft Production with an Operating Unit

 3 B. Sukharevskaya Sq., Moscow, 129090, Russian Federation 

mironovas@sklif.mos.ruПономаревИ. Н.PonomarevI. N.

научный сотрудник отделения биотехнологий и трансфузиологииhttps://orcid.org/0000-0002-2325-6939

 Российская Федерация, 129090, Москва, Б. Сухаревская пл., д. 3 

Researcher of the Department of Biotechnology and Transfusiology

 3 B. Sukharevskaya Sq., Moscow, 129090, Russian Federation 

ponomarevin@sklif.mos.ruОтделение неотложной травматологии опорно-двигательного аппарата, ГБУЗ «Научно-исследовательский институт скорой помощи им. Н.В. Склифосовского ДЗМ»РоссияN.V. Sklifosovsky Research Institute for Emergency Medicine of the Moscow Health DepartmentRussian Federation2021160420211018390Copyright © Ваза А.Ю., Файн А.М., Боровкова Н.В., Галанкина И.Е., Макаров М.С., Забавская О.А., Титов Р.С., Зимина Л.Н., Нефедова Г.А., Бондарев В.Б., Миронов А.С., Пономарев И.Н., 20212021Ваза А.Ю., Файн А.М., Боровкова Н.В., Галанкина И.Е., Макаров М.С., Забавская О.А., Титов Р.С., Зимина Л.Н., Нефедова Г.А., Бондарев В.Б., Миронов А.С., Пономарев И.Н.Vaza A.Y., Fain A.M., Borovkova N.V., Galankina I.E., Makarov M.S., Zabavskaya O.A., Titov R.S., Ziminа L.N., Nefedova G.A., Bondarev V.B., Mironov A.S., Ponomarev I.N.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.jnmp.ru/jour/article/view/1076

АКТУАЛЬНОСТЬ    Переломы проксимального отдела плечевой кости чаще встречаются у пожилых людей. Рутинными являются два варианта хирургического лечения таких переломов — первичное эндопротезирование и остеосинтез металлическими фиксаторами. Оба метода у пожилых пациентов наиболее эффективны при аугментации проксимального отдела плечевой кости. С этой целью используют метилметакрилатный цемент или костные алло-/аутотрансплантаты. Однако частота неудовлетворительных функциональных результатов после оперативного лечения остается высокой.

ЦЕЛЬ ИССЛЕДОВАНИЯ    Разработать аллогенный трансплантат для укрепления проксимального отдела плечевой кости при остеосинтезе оскольчатых переломов, сопровождающихся дефицитом костной ткани, обладающий остеокондуктивными свойствами и способный быть носителем биологически активных веществ.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ    Для изготовления трансплантата использовали головку, шейку и часть диафиза малоберцовой кости кадавера. Формировали трансплантат длиной 6–8 см, который насыщали раствором коллагена. Были прооперированы 10 пациентов с 4-фрагментными переломами проксимального отдела плечевой кости. Рентгенографию и компьютерную томографию оперированного сустава проводили на следующий день после операции, через 6 недель, 6 месяцев и через год после операции. Сроки наблюдения составили от 6 до 18 месяцев.

РЕЗУЛЬТАТЫ    При оценке остеокондуктивного эффекта в культуре клеток при насыщении трансплантата коллагеном содержание клеток на поверхности кости составляло 5–8 тыс/см2, на образце, пропитанном плазмой и насыщенном факторами роста — 16–18 тыс/см2. Исследуемые костные трансплантаты были биосовместимы и не токсичны для культуры фибробластов. На поверхности костного трансплантата без коллагена происходила адгезия минимального количества клеток. После насыщения трансплантата коллагеном увеличивалась адгезивная активность клеток на костном матриксе, что свидетельствует о наличии остеокондуктивного эффекта. Добавление плазмы, насыщенной факторами роста, способствовало увеличению количества прикрепленных клеток, поэтому трансплантат может применяться как носитель биологически активных веществ.У всех пациентов (кроме одного с несросшимся переломом) при контрольной рент¬генографии в послеоперационном периоде не выявлено вторичного варусного смещения голов¬ки плечевой кости.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ    Разработанный трансплантат не токсичен, не обладает иммуногенностью, имеет более выраженные остеокондуктивные свойства по сравнению с нативными костными аллотрансплантатами, что способствует его заселению клетками. Применение такого трансплантата в клинической практике позволяет добиться сращения перелома и предотвратить вторичное смещение отломков.

BACKGROUND Fractures of the proximal humerus are more common in older adults. Two options for surgical treatment of the same fractures are routinely performed — primary arthroplasty and osteosynthesis with metal fixators. Both methods are most effective in elderly patients for augmentation of the proximal humerus. For this purpose, methyl methacrylate cement or bone allo-/autografts are used. However, the incidence of unsatisfactory functional results after surgery remains high.

AIM OF STUDY To develop allogeneic graft to strengthen the proximal humerus in the osteosynthesis of a comminuted fracture with a lack of bone tissue which has osteoconductive properties and capable of being a carrier of biologically active substances.

MATERIAl AND METHODS The head, neck and portion of diaphysis of a fibula of a cadaver were used for a graft. The graft 6–8 cm long was formed and saturated with a collagen solution. Ten patients with 4-fragment fractures of the proximal humerus underwent surgery. X-rays and computed tomography of the operated joint were performed the day after surgery, and then, 6 weeks, 6 months, and one year after the surgery. The follow-up period ranged from 6 to 18 months.

RESUlTS When evaluating osteoconductive effect in cell culture during saturation with collagen, the content cells on the surface of bone was 5–8 thousand/cm2 and 16–18 thousand/cm2 on the sample, saturated with plasma and growth factors. The studied bone grafts were biocompatible and non-toxic for fibroblast culture. On the surface of the bone graft without collagen adhesion of minimum number of cells occurred. After saturation of the graft with collagen, the adhesive activity of cells on the bone matrix increased, which indicated the presence of an osteoconductive effect. The addition of plasma saturated with growth factors promoted an increase in the number of adhered cells; therefore, the graft can be used as a carrier of biologically active substances. Postoperative X-ray didn’t reveal secondary varus displacement of the head in any patient (except for ununiformed fracture case).

CONClUSION The developed graft is non-toxic, does not possess immunogenicity, has more pronounced osteoconductive properties in comparison with native bone allografts, which contributes to its colonization with cells. The use of such a graft in clinical practice makes it possible to achieve healing of the fracture and prevent secondary displacement of fragments. 

плечевой суставпереломы проксимального отдела плечааллотрансплантатshoulder jointproximal humerus fracturesallograftReferencesФайн А.М., Ваза А.Ю., Сластинин В.В., Титов Р.С. Диагностика и лечение переломов проксимального отдела плечевой кости. Журнал им. Н. В. Склифосовского «Неотложная медицинская помощь». 2018;7(2):144–151. https://doi.org/10.23934/2223-9022-2018-7-2-144-151Fain AM, Vaza AY, Slastinin VV, Titov RS. Diagnosis and Treatment of Proximal Humerus Fractures. Russian Sklifosovsky Journal Emergency Medical Care. 2018;7(2):144–151. https://doi.org/10.23934/2223-9022-2018-7-2-144-151Shah KN, Sobel AD, Paxton ES. Fixation of a Proximal Humerus Fracture Using a Polyaxial Locking Plate and Endosteal Fibular Strut. J Orthop Trauma. 2018;32(Suppl 1):S8–S9. PMID: 29985892 https://doi.org/10.1097/BOT.0000000000001209Shah KN, Sobel AD, Paxton ES. Fixation of a Proximal Humerus Fracture Using a Polyaxial Locking Plate and Endosteal Fibular Strut. J Orthop Trauma. 2018;32(Suppl 1):S8–S9. PMID: 29985892 https://doi.org/10.1097/BOT.0000000000001209Chen H, Ji X, Gao Y, Zhang L, Zhang Q, Liang X, et al. Comparison of intramedullary fibular allograft with locking compression plate versus shoulder hemi-arthroplasty for repair of osteoporotic four-part proximal humerus fracture: Consecutive, prospective, controlled, and comparative study. Orthop Traumatol Surg Res. 2016;102(3):287–292. PMID: 26947731 https://doi.org/10.1016/j.otsr.2015.12.021Chen H, Ji X, Gao Y, Zhang L, Zhang Q, Liang X, et al. Comparison of intramedullary fibular allograft with locking compression plate versus shoulder hemi-arthroplasty for repair of osteoporotic four-part proximal humerus fracture: Consecutive, prospective, controlled, and comparative study. Orthop Traumatol Surg Res. 2016;102(3):287–292. PMID: 26947731 https://doi.org/10.1016/j.otsr.2015.12.021Gracitelli ME, Malavolta EA, Assunção JH, Kojima KE, dos Reis PR, Silva JS, et al. Locking intramedullary nails compared with locking plates for two-and three-part proximal humeral surgical neck fractures: a randomized controlled trial. J Should Elbow Surg. 2016; 25(5):695–703. PMID: https://doi.org/10.1016/j.jse.2016.02.003Gracitelli ME, Malavolta EA, Assunção JH, Kojima KE, dos Reis PR, Silva JS, et al. Locking intramedullary nails compared with locking plates for two-and three-part proximal humeral surgical neck fractures: a randomized controlled trial. J Should Elbow Surg. 2016; 25(5):695–703. PMID: https://doi.org/10.1016/j.jse.2016.02.003Hertel R, Hempfing A, Stiehler M, Leunig M. Predictors of humeral head ischemia after intracapsular fracture of the proximal humerus. J Should Elbow Surg. 2004;13(4):427–433. PMID: 15220884 https://doi.org/10.1016/j.jse.2004.01.034Hertel R, Hempfing A, Stiehler M, Leunig M. Predictors of humeral head ischemia after intracapsular fracture of the proximal humerus. J Should Elbow Surg. 2004;13(4):427–433. PMID: 15220884 https://doi.org/10.1016/j.jse.2004.01.034Chen H, Yin P, Wang S, Li J, Zhang L, Khan K, et al. The augment of the stability in locking compression plate with intramedullary fibular allograft for proximal humerus fractures in elderly people. BioMed Res Int. 2018; 2018: 3130625. PMID: 30306087 https://doi.org/10.1155/2018/3130625Chen H, Yin P, Wang S, Li J, Zhang L, Khan K, et al. The augment of the stability in locking compression plate with intramedullary fibular allograft for proximal humerus fractures in elderly people. BioMed Res Int. 2018; 2018: 3130625. PMID: 30306087 https://doi.org/10.1155/2018/3130625Schliemann B, Seifert R, Rosslenbroich SB, Theisen C, Wähnert D, Raschke MJ, et al. Screw augmentation reduces motion at the bone-implant interface: a biomechanical study of locking plate fixation of proximal humeral fractures. J Should Elbow Surg. 2015;24(12):1968–1973. PMID: 26255200 https://doi.org/10.1016/j.jse.2015.06.028Schliemann B, Seifert R, Rosslenbroich SB, Theisen C, Wähnert D, Raschke MJ, et al. Screw augmentation reduces motion at the bone-implant interface: a biomechanical study of locking plate fixation of proximal humeral fractures. J Should Elbow Surg. 2015;24(12):1968–1973. PMID: 26255200 https://doi.org/10.1016/j.jse.2015.06.028Panchal K, Jeong JJ, Park SE, Kim WY, Min HK, Kim JY, et al. Clinical and radiological outcomes of unstable proximal humeral fractures treated with a locking plate and fibular strut allograft. Int Orthop. 2016;40(3): 569–577. PMID: 26257277 https://doi.org/10.1007/s00264-015-2950-0Panchal K, Jeong JJ, Park SE, Kim WY, Min HK, Kim JY, et al. Clinical and radiological outcomes of unstable proximal humeral fractures treated with a locking plate and fibular strut allograft. Int Orthop. 2016;40(3): 569–577. PMID: 26257277 https://doi.org/10.1007/s00264-015-2950-0Ваза А.Ю., Файн А.М., Иванов П.А., Клюквин И.Ю., Сластинин В.В., Боровкова Н.В., и др. Анализ применения различных вариантов костной пластики у пострадавших с внутрисуставными переломами. Трансплантология. 2015;(4):6–12.Vaza AYu, Fayn AM, Ivanov PA, Klyukvin IYu, Slastinin VV, Borovkova NV, et al. Analysis of the application of different bone grafting procedures in patients with intra-articular fractures. Transplantologiya. The Russian Journal of Transplantation. 2015;(4):6–12.Davids S, Allen D, Desarno M, Endres NK, Bartlett C, Shafritz A. Comparison of Locked Plating of Varus Displaced Proximal Humeral Fractures with and without Fibula Allograft Augmentation. J Orthop Trauma. 2020;34(4):186–192. PMID: 31688408 https://doi.org/10.1097/BOT.0000000000001679Davids S, Allen D, Desarno M, Endres NK, Bartlett C, Shafritz A. Comparison of Locked Plating of Varus Displaced Proximal Humeral Fractures with and without Fibula Allograft Augmentation. J Orthop Trauma. 2020;34(4):186–192. PMID: 31688408 https://doi.org/10.1097/BOT.0000000000001679

The authors declare that there are no conflicts of interest present.