15.01.2016
Компьютерная томография, трехмерная реконструкция и стереологический анализ дистракционного регенерата
При удлинении конечности по Илизарову в диастазе между концами костных фрагментов формируется так называемый дистракционный регенерат.
При удлинении конечности по Илизарову в диастазе между концами костных фрагментов формируется так называемый дистракционный регенерат. Традиционно он изучается по обзорным рентгенограммам, которые не всегда информативны, особенно на ранних сроках удлинения. Известна попытка гистоморфометрического анализа пункционных биоптатов дистракционного регенерата на этапах удлинения,свидетельствующая об актуальности его прижизненного исследования в ортопедо-травматологической практике. Однако вряд ли можно считать оправданной такую манипуляцию у больных; кроме того, биоптаты не являются репрезентативным эквивалентом развивающегося объекта.
Адекватным методом такого исследования является стереологический анализ полной серии сечений регенерата Учитывая выраженную анизоморфность объекта в результате продольной (по вектору растяжения) ориентации его
структур, репрезентативными являются только поперечные срезы. Для получения их использовали компьютерную томографию , так как структуры регенерата, находящиеся на разных стадиях остеогенеза, различаются по степени минерализации и, соответственно, рентгеновской плотности.
Исследованы дистракционные регенераты 4 взрослых беспородных собак на 14-й день удлинения голени после флексионной остеоклазии.
Использованы четырех- и шестидесятикратный (по 2 опыта) режимы дистракции с суточной скоростью 1 мм. Серии поперечных компьютерных томограмм получены на аппарате Somatom AR-HP (Siemens) с шагом сканирования 1 мм.
Томографические срезы имели стандартную толщину 1,0 мм, что позволило без каких-либо трудностей перейти от двумерных характеристик компонентов изображения к расчетам их трехмерных, объемных параметров.
Объемные отношения (Vv) структур в отдельных томограммах и регенератах в целом расчитывали по принципу Delesse:
Vv =AA (I)
С каждым днем дистракции диастаз между концами костных фрагментов увеличивается в объеме на величину
Vdd = (Аtransv × Lday) мм3
Учитывая, что по мере увеличения диастаза одновременно растет и заполняющий его дистракционный регенерат, эти же формулы могут служить для расчета его объемных характеристик.
Эксперимент 1208. Флексионная остеоклазия; до дистракции – 5 суток; дистракция 2 недели по 1 мм в день за 60 приемов (автомат).
Рентгенологически отчетливо определяется форма перелома – косая ; при трехмерной визуализации обращенные друг к
другу поверхности излома конгруэнтны условно, так как кортикальная пластинка фрагментов кости сохраняет признаки остаточной деформации после флексионной остеоклазии. Высота сколов кортикальной пластинки по длинной оси
большеберцовой кости – 14 мм, причем на протяжении 3 мм вершины сколов перекрывают друг друга. На томограммах обнаружены признаки тангенциального расщепления кортикальной пластинки по краям сколов. В общем объеме зоны остеоклазии кортикальная пластинка занимает 33%, и структуры формирующегося на этих же уровнях дистракционного регенерата с ней непосредственно связаны. В первую очередь это относится к костным отделам регенерата, представленным на этом этапе преимущественно очагами эндостального и, в меньшей степени, периостального
остеогенеза. Наиболее развит эндостальный регенерат в проксимальной и дистальной частях зоны остеоклазии , а на уровнях перехода к целой кортикальной пластинке он заполняет весь объем костно-мозгового канала Характерно, что на всем протяжении костных отделов дистракционного регенерата четко контурирован(ы) канал(ы) питательных сосудов благодаря окружающей их костной муфте, степень минерализации которой выше, чем в прилежащих очагах эндостального остеогенеза. Она отсутствует лишь на уровне срединной прослойки дистракционного регенерата , где преобладают неминерализованные структуры (относительный объем – 39-48%).
Особенностью стереологического профиля дистракционного регенерата №1208 на двухнедельном сроке дистракции является отсутствие «остеоидных» зон на фоне выраженной симметрии: к прослойке протяженностью 3,5 мм непосредственно прилежат зоны минерализации по 2-2,5 мм каждая, продолжающиеся далее в проксимальном и дистальном направлениях в зоны сформированных эндостальных регенератов. В результате из новообразованных за 2 недели удлинения структур дистракционного регенерата ,заполняющих 3206,10 мм3 объема диастаза,
среднеминерализованная костная ткань составляет 61,2% (1962,13 мм3), тогда как на долю слабоминерализованных и неминерализованных структур приходится 17,9% (573,89 мм3) и 20,9% (670,07 мм3 ) соответственно.
Таким образом, в эксперименте 1208 налицо признаки активного остеогенеза с небольшим сдвигом баланса в сторону фазы минерализации с накоплением, особенно на проксимальном уровне, больших объемов среднеминерализованной костной ткани, готовой к органотипической перестройке.
Таким образом, впервые примененное для изучения процесса дистракционного остеогенеза сочетание компьютерной томографии с методами компьютерной обработки изображений (объемная денситометрия, стереологический анализ
и 3D-визуализация) позволяют получить новые знания и могут также служить эффективным диагностическим тестом. В частности, при трудно интерпретируемой рентгенологической картине может быть существенно дополнена и уточнена
визуальная информация как о характере повреждения, так и индивидуальных особенностях строения регенерата.
Установлено, что флексионная остеоклазия наряду со сквозными трещинами корковой пластинки во всех 4 изученных случаях вызвала также ее тангенциальное расслоение с образованием разнообразных по форме, размерам и степени подвижности отщепов.
Анализ полученных прижизненно интегральных количественных параметров, в частности, объемного состава и стереологического профиля дистракционного регенерата, позволяет оценить отдельные фазы остеогенеза, выявить
нарушения динамического равновесия между ними, что позволяет своевременно осуществить медикаментозную коррекцию и при необходимости откорригировать режим дистракции.
Теги: регенерат, компьютерная томография, реконструкция
234567 Начало активности (дата): 15.01.2016 16:57:00
234567 Кем создан (ID): 645
234567 Ключевые слова: регенерат, компьютерная томография, трѐхмерная реконструкция
12354567899
