Morphometric Parameters of Lower Leg Tissues and Their Correlation with Laboratory Data in Patients with Post-Traumatic Osteomyelitis

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Background. Knowledge  about  the  pathological  processes  in  the  tissues  of  the  limb  is  necessary  for  the  targeted optimization of their course, the expectation of certain treatment results. The aim of the study was to determine the ratio of different severity cases and the correlation between individual clinical, laboratory and morphometric indicators of the tissues state in patients with trophic disorders in the extremity.

Materials and Methods.The material was fragments of the lower leg tissues (bones, soft tissues, skin) of 38 patients with chronic post-traumatic osteomyelitis. Gradation morphometric  indicators  reflecting  the  tissues  state  in  the  lesion  focuses  were  used.  Frequency  analysis  of  semiquantitative indicators and correlation analysis of the relationships between clinical, laboratory and morphometric indicators with the evaluation of the association coefficient were carried out.

 Results.Trophic disorders in the limb tissues (bones, soft tissues, muscles, skin), observed in patients with lower leg bones post-traumatic osteomyelitis, do  not  represent  a  group  of  well-defined  pathological  processes.  They  form  a  complex  of  dyscirculatory,  ischemic, necrotic, dystrophic, atrophic, inflammatory, reparative and regenerative changes, which are combined in tissues in different proportions. This involves the use of a number of quantitative and semi-quantitative, gradation indicators: clinical, laboratory, and pathomorphological. Pathomorphological changes in the lesions in patients with chronic posttraumatic osteomyelitis of the lower leg bones with clinical signs of trophic disorders do not differ qualitatively from the changes usually detected in chronic post-traumatic osteomyelitis. In the bones, the most frequent are destructive focuses with a predominance of exudative and productive inflammation of high activity, sequestration and osteonecrosis. In paraossal soft tissues, more common are focuses, in which mature fibrous tissue and productive inflammation of low activity predominate. In the skin near the chronic post-traumatic osteomyelitis focuses, there is dermis fibrosis and productive inflammation of low activity.

Conclusion. A number of correlations between clinical and laboratory parameters, on the one hand, and morphological parameters, on the other, have been established. The closest and most stable connections for different sites are the following indicators: blood leukocytes (negative dependence for affected bone, soft tissue and skin tissues), ESR (positive dependence for soft tissues), C-reactive protein (positive dependence for soft tissues and skin), agglutination with a polyvalent strain of Staphylococcus aureus (negative dependence for affected bones and skin).

About the authors

V. V. Grigorovskiy

Research Institute for Traumatology and Orthopaedics of National Academy of Medical Sciences of Ukraine

Author for correspondence.
Email: val_grigorov@bigmir.net

Valery  V.  Grigorovskiy —  Dr.  Sci.  (Med.),  Professor

 Kiev

Ukraine

N. P. Gritsay

Research Institute for Traumatology and Orthopaedics of National Academy of Medical Sciences of Ukraine

Email: fake@neicon.ru

Nikolay P. Gritsay — Dr. Sci. (Med.), Professor

Kiev

Ukraine

V. N. Tsokalo

Research Institute for Traumatology and Orthopaedics of National Academy of Medical Sciences of Ukraine

Email: fake@neicon.ru

Vasiliy N. Tsokalo — Cand. Sci. (Med.)

Kiev

Ukraine

O. B. Lyutko

Research Institute for Traumatology and Orthopaedics of National Academy of Medical Sciences of Ukraine

Email: fake@neicon.ru

Olga  B. Lyutko —  Cand.  Sci.  (Med.)

Kiev

Ukraine

A. V. Grigorovskaya

Research Institute for Traumatology and Orthopaedics of National Academy of Medical Sciences of Ukraine

Email: fake@neicon.ru

Anastasia  V.  Grigorovskaya

Kiev

Ukraine

References

  1. Rubin E. Cell Injury. In: E. Rubin, J.L. Farber (eds.) Pathology. — Philadelphia: Lippincott-Raven; 1999. р. 1-34.
  2. Böhm E. [Chronische posttraumatische Osteomyelitis]. Hefte zur Zeitschrift “Der Unfallchirurg”; 1986. р.123. (In German).
  3. Григоровский В.В. Аспекты патоморфологии и номенклатуры в современной классификации неспецифических остеомиелитов. Ортопедия, травматология и протезирование. 2013;(3):77-87. doi: 10.15674/0030-59872013377-87.
  4. Sanders J., Mauffrey C. Long bone osteomyelitis in adults: fundamental concepts and current techniques. Orthopedics. 2013;36(5):368-375. doi: 10.3928/01477447-20130426-07.
  5. Beck-Broichsitter B.E., Smeets R., Heiland M. Current concepts in pathogenesis of acute and chronic osteomyelitis. Curr Opin Infect Dis.2015;28(3):240-245. doi: 10.1097/QCO.0000000000000155.
  6. Rosenberg A.E., Khurana J.S. Osteomyelitis and osteonecrosis. Diagn Histopathol. 2016;22(10):355-368. doi: 10.1016/j.mpdhp.2016.09.005.
  7. Lin B., Huang K., yu H. Surgical treatment for 76 patients with posttraumatic osteomyelitis of the tibia. Biomed Res.2017;28(8):3585-3588.
  8. Иванов Ю.И., Погорелюк О.Н. Статистическая обработка результатов медико-биологических исследований на микрокалькуляторах по программам. Москва: Медицина; 1990. 219 с.
  9. Ochsner P.E., Hailemariam S. Histology of osteosynthesis associated bone infection. Injury. 2006;37(Suppl 2):S49-S58. doi: 10.1016/j.injury.2006.04.009.
  10. Sato S.K., Pimenta-Rodrigues M.V. Morphological aspects of osteomyelitis: A mini-review. J Morphol Sci. 2012; 29(1):16-17.
  11. Junka A., Szymczyk P., Ziółkowski G., KarugaKuzniewska E., Smutnicka D., Bil-Lula I. et al. Bad to the Bone: On In Vitro and Ex Vivo Microbial Biofilm Ability to Directly Destroy Colonized Bone Surfaces without Participation of Host Immunity or Osteoclastogenesis. PLoS One. 2017;12(1):e0169565. doi: 10.1371/journal. pone.0169565.
  12. Jorge L.S., Fucuta P.S., Oliveira M.G.L., Nakazone M.A., de Matos J.A., Chueire A.G. et al. Outcomes and Risk Factors for Polymicrobial Posttraumatic Osteomyelitis. J Bone Jt Infect. 2018;3(1):20-26. doi: 10.7150/jbji.22566.
  13. Tiemann A., Hofmann G.O., Krukemeyer M.G., Krenn V., Langwald S. Histopathological Osteomyelitis Evaluation Score (HOES) — an innovative approach to histopathological diagnostics and scoring of osteomyelitis. GMS Interdiscip Plast Reconstr Surg DGPW. 2014;(3):Doc08. doi: 10.3205/iprs000049.
  14. Григоровский В.В., Грицай Н.П., Колов Г.Б., Цокало В.Н., Григоровская А.В. Морфологические показатели состояния тканей, прилежащих к металлическим пластинам, при инфекционных осложнениях остеосинтеза, частота возникновения и корреляционные зависимости. Вісник ортопедії, травматології та протезування. 2016;(2):17-24.
  15. Antony S., Farran, y. Prosthetic joint and orthopedic device related infections. The role of biofilm in the pathogenesis and treatment. Infect Disord Drug Targets. 2016;16(1):22-27. doi: 10.2174/1871526516666160407113646.
  16. Kapadia B.H., Berg R.A., Daley J.A., Fritz J., Bhave A., Mont M.A. Periprosthetic joint infection. Lancet. 2016; 387(10016):386-394. doi: 10.1016/S0140-6736(14)61798-0.
  17. Филиппенко В.А., Марущак А.П., Бондаренко С.Е. Перипротезная инфекция: диагностика и лечение. Часть 1 (обзор литературы). Ортопедия, травматология и протезирование. 2016;(2):102-110. doi: 10.15674/0030-598720162102-110.
  18. Tsaras G., Maduka-Ezeh A., Inwards C.y., Mabry T., Erwin P.J., Murad M.H. et al. Utility of intraoperative frozen section histopathology in the diagnosis of periprosthetic joint infection: a systematic review and meta-analysis. J Bone Joint Surg Am.2012;94(18):1700-1711. doi: 10.2106/JBJS.J.00756.
  19. George J., Kwiecien G., Klika A.K., Ramanathan D., Bauer T.W., Barsoum W.K. et al. Are Frozen Sections and MSIS Criteria Reliable at the Time of Reimplantation of Two-stage Revision Arthroplasty? Clin Orthop Relat Res. 2016;474(7):1619-1626. doi: 10.1007/s11999-015-4673-3.
  20. Wang S., yin P., Quan C., Khan K., Wang G., Wang L. et al. Evaluating the Use of Serum Inflammatory Markers for Preoperative Diagnosis of Infection in Patients with Nonunions. Biomed Res Int. 2017;2017:9146317. doi: 10.1155/2017/9146317.
  21. Wang x., yu S., Sun D., Fu J., Wang Sh., Huang K. et al. Current data on extremities chronic osteomyelitis in southwest China: epidemiology, microbiology and therapeutic consequences. Sci Rep. 2017;7(1):16251.doi: 10.1038/s41598-017-16337-x.
  22. Lee K.-J., Goodman S.B. Identification of periprosthetic joint infection after total hip arthroplasty. Orthop Translat. 2015;3(1):21-25. doi: 10.1016/j.jot.2014.10.001.
  23. Newman J.M., George J., Klika A.K., Hatem S.F., Barsoum W.K., North W.T. et al. What is the Diagnostic Accuracy of Aspirations Performed on Hips With Antibiotic Cement Spacers? Clin Orthop Relat Res. 2017; 475(1):204-211. doi: 10.1007/s11999-016-5093-8.
  24. Григоровский В.В., Грицай Н.П., Гордий А.С., Лютко О.Б., Григоровская А.В. Гистопатология поражения костей и корреляции клинических, клинико-лабораторных данных и морфологических показателей при деструктивной форме остеомиелита с латентным течением (абсцессе Броди). Вестник травматологии и ортопедии им. Н.Н. Приорова.2018;(2):47-55.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Copyright (c) 2023 Traumatology and Orthopedics of Russia

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».