Вопрос улучшения результатов и сокращения сроков оперативного лечения больных с костной патологией различного генеза с помощью внешних фиксаторов остается актуальным в медицинской практике как на современном этапе, так и в перспективе. В ходе проведения лечения встает вопрос оценки качества костной ткани, что требует неоднократного проведения исследований, нередко инвазивных. Актуальным остается вопрос изучения минерализации костного регенерата и при экпериментальных исследованиях по поиску и разработке новых методов удлинения конечностей и способов стимуляции регенераторного процесса.

Современные костные денситометры, основанные на методе двухэнергетической рентгеновской абсорбциометрии, используются для диагностики остеопороза. Несомненным преимуществом костной денситометрии является низкая лучевая нагрузка на костный мозг и внутренние органы, что позволяет проводить неоднократное обследование скелета пациента. Стандартные (автоматические) программы для денситометров, рекомендованные

Международным обществом по клинической денситометрии ISCD, исследуют поясничный отдел позвоночника,одновременно два проксимальных отдела бедренных костей,композиционный состав тела, латеральную проекцию позвоночника, кости предплечья [5, 6, 7]. На современном этапе способы локальной оценки костной ткани методом двухфотонной рентгеновской абсорбциометрии у больных ортопедотравматологического профиля не разработаны.

В соответствии с поставленной целью сформулированы следующие задачи:

1)определить минеральную плотность костного регенерата при удлинении и устранении деформации кости;

2)определить минеральную плотность костного регенерата при лечении травматических повреждений кости;

3)определить степень минерализации крупных суставов у больных с нарушениями их функции;

4)определить минеральную плотность костной ткани (МПКТ) invitro.

Обследования проведены у 17 ортопедически здоровых людей в возрасте 20-25 лет, увеличивавших свой рост, 28 больных в возрасте 20-57 лет с закрытыми переломами костей верхних конечностей, 29 пациентов в возрасте 40-77 лет с дегенеративно-дистрофическими заболеваниями крупных суставов нижних конечностей.МПКТ invitroопределяли в участках большеберцовых костей 6 беспородных собак после удлинения конечностей аппаратом накостной фиксации. МПКТ определяли методом двухэнергетической рентгеновской абсорбциометрии на костном денситометре Lunar DPX–NT General Electric Medical Systems с программным обеспечением enCore TM 2002.

Обследования проводили по стандартизированной методике для определения МПКТ в костях всего скелета, проксимального отдела бедренных костей, поясничного отдела позвоночника, а также использовали метод локального анализа в интересуемом участке кости. Результаты исследования обрабатывали методами вариационной статистики.

Нормальность выборок определяли с помощью критерия Титьена-Мура. Достоверность различий полученных результатов опрделяли непараметрическим W-критерием Вилкоксона. Сгруппированные данные представлены в таблицах в виде среднего (М) и стандартного отклонения (σ).

Определение МПКТ с использованием функции локального анализа:

1.Определение МПКТ в проекции длинных трубчатых костей.

При поступлении пациента в стационар проводили обследование в режиме Total Body (все тело)с целью получения значений в предполагаемой области оперативного вмешательства.

Методом локального анализа определяли МПКТ в проекции проксимального, дистального и срединного уровней плечевой, бедренной кости, костях предплечья и голени.

Повторное обследование проводили в период дистракции и фиксации для динамического наблюдения за процессами формирования регенерата (рис. 1, 2).

Обследование в отдаленном периоде после снятия аппарата наружной фиксации проводили для выявления различий в показателях в сравнении с исходными значениями МПКТ.

2.Определение МПКТ в проекции локтевого сустава. Исследование проводили в режиме Total Body (все тело).

Методом локального анализа определяли МПКТ в проекции ямки локтевого отростка, венечной ямки и дистального метадиафиза плечевой кости (рис 3). Анализ проводили путем сравнения показателей МПКТ в поврежденной и интактной конечности.

3. Определение МПКТ в проекции коленного сустава.

Исследование проводили во фронтальной проекции в режиме Total Body (все тело).

Для обеспечения внутренней ротации голенинижние конечности пациента фиксировалиэлементом укладки трапециевидной формы с наклоном стороны,равным 15°.

Методом локального анализа определяли МПКТ в проекции дистального метадиафиза и латерального мыщелка бедренной кости, проксимального метадиафиза, медиального латерального мыщелков большеберцовой кости (рис. 4).

В анализ не входила проекция медиального мыщелка бедренной кости по причине суперпозиции костной ткани надколенника в данную область и соответственно необъективному увеличению МПКТ.

4. Определение МПКТ в проекции тазобедренного сустава.

Исследование до оперативного вмешательства проводили в режиме Dual Femur(одновременно два проксимальных отдела бедренных костей). Методом локального анализа определяли МПКТ в проекции надацетабулярнойобласти, головки бедренной кости, большого вертела и диафиза (рис. 5). После тотального эндопротезирования обследование проводили в режиме Orthopedic Hip(ортопедическая программа). Определение МПКТ проводили в проекции надацетабулярной области методом локального анализа и автоматически в 7 зонах по Gruen (рис. 6).

5. Определение МПКТ invitro.

Исследование резекционного материала длинных трубчатых костей экспериментального животного проводили по стандартизированной методике калибровки по фантому поясничного отдела позвоночника (AP Spine). Для создания эквивалентного мягким тканям ослабления энергии гамма-квантов контейнер с резекционным материалом заполняли дистиллированной водой (рис. 7). Методом локального анализа определяли МПКТ в срединном, проксимальном, дистальном участке дистракционного регенерата, проксимальном и дистальном метадиафизах (рис. 8).

   

Получаемые результаты интерпретировали в процентном соотношении к проекции с максимальными значениями МПКТ [3].

По результатам обследования пациентов, увеличивавших свой рост, отмечено динамичное увеличение показателей МПКТ в период фиксации (60-80 дней) по сравнению со значениями в период дистракции. Через 1,5 года после снятия аппарата достоверно значимых различий МПКТ в проекции проксимального метадиафиза большеберцовой кости не выявлено, что свидетельствует о восстановлении структурно-функциональных характеристик костного регенерата (табл. 1).

Аналогичная динамика значений костной плотности отмечена по результатам обследования больных с множественными закрытыми переломами верхней конечности. В начале фиксации (6 дней) МПКТ в области перелома составляла: в плечевой кости 0,67±0,11 г/см2, в костях предплечья − 0,63±0,19 г/см2. К 25-му дню фиксации в травмированном плече минеральная плотность составляла 0,85±0,06 г/см2, предплечье 0,77±0,11г/см2. Ко 2-3-му месяцу фиксации в поврежденных сегментах значения МПКТ среди всей выборки больных составляли: плечевая кость 1,10±0,07 г/см2, кости предплечья − 1,03±0,12г/см2. К моменту окончания фиксации степень минерализации регенерата приближалась к показателям здоровой конечности и составляла в разных группах –74-102 % (для плеча) и 94-96% (для предплечья) [1].

МПКТ у больных с последствиями травм локтевого сустава на интактной (здоровой) конечности в проекции ямки локтевого отростка и венечной ямки имела довольно широкий диапазон колебаний, что объяснялось вариабельностью толщины костной перегородки между ямкой локтевого отростка и венечной ямкой. Через 2 года после проведенного оперативного лечения значения МПКТ в дистальном метадиафизе остаются несколько сниженными в поврежденной конечности, однако достоверных различий между исследуемыми значениями выявлено не было (p≥0,4) (табл. 2).

МПКТ у пациентов с дегенеративно-дистрофическими заболеваниями коленных суставов отмечены максимальные показатели в проекции латерального мыщелка бедренной кости и проксимального метадиафиза большеберцовой кости. Минимальные значения МПКТ нами выявлены в проекции латерального мыщелка больше-берцовой кости и дистального метадиафиза бедренной кости во всех возрастных группах, что, вероятно, связано с особенностями формирующегося при остеоартрозе стереотипа движения в коленном суставе. В возрастном аспекте значимых различий во всех исследуемых областях выявить не удалось. Достоверных отличий между значениями правой и левой нижних конечностей нами также не обнаружено.

В проекции тазобедренного сустава у больных коксартрозом до операции тотального эндопротезирования выявлены половые различия МПКТ (р 0,05) в проекции надацетабулярной области.

Значения составили у женщин 1,62±0,317г/см2, у мужчин –2,06±0,498г/см2. В послеоперационном периоде отмечено уменьшение МПКТ в первые 13-15 дней до 25-30% (р0,05). При последующем анализе МПКТ в период до 1 года отмечено динамическое увеличение значений как у женщин, так и мужчин.

При определении МПКТ в 7-ми зонах по Gruen максимальные значения нами выявлены в зонах 3 и 5, что связано с преобладанием в данных областях компактной костной ткани. Минимальные –в области большого и малого вертела, причем костная плотность достоверно ниже в области большого вертела, что может свидетельствовать об изменении стереотипа движения после операции (табл. 3) [2].

При анализе МПКТ участков большеберцовых костей invitro максимальные значения отмечены в проекции проксимального метадиафиза. Костная плотность в проекции проксимального участка регенерата составляла 67,2% (р≥0,05), в проекции срединного участка регенерата 59% (р≤0,05). В проекции дистального метадиафиза МПКТ составляла 96,6% (р≥0,05). Сравнение проводили относительно максимальных значений.

Предложенный способ локального анализа минеральной плотности костной ткани при мониторинге эффектов терапии при травмах, удлинениях длинных трубчатых костей и заболеваниях крупных суставов, при исследовании in vitro, осуществляемый на основе двухэнергетической рентгеновской абсорбциометрии, позволяет количественно оценивать костный регенерат, выявлять очаги повышенной и пониженной костной плотности. Получаемые в ходе исследования значения, значительно повышают информативность данного метода, что, несомненно, позволяет объективнее судить о протекающих в условиях репаративной регенерации биологических процессах.

ЛИТЕРАТУРА

1.Ларионова Т. А., Овчинников Е. Н., Самусенко Д. В. Минеральная плотность костной ткани и содержание остеотропных гормонов в крови в процессе лечения множественных закрытых переломов верхней конечности // Вестн. травматологии и ортопедии им. Н. Н. Приорова. 2008. No 1. С. 89-91.

2.О взаимосвязи минеральной плотности и биохимических показателей костной ткани при коксартрозе / С. Н. Лунева [и др.] // Травматология и ортопедия России. 2008. No 1. С. 49-53.

3.Определение минеральной плотности костной ткани in vitro методом двухэнергетической рентгеновской абсорбциометрии / Е. Н. Овчинников [и др.]// Радиология-практика. 2008. No 2. C. 33-35.

1.Способ диагностики контрактуры локтевого сустава : пат. 2136208 Рос. Федерация. No 96123682 ; заявл. 16.12.96 ; опубл. 10.09.99, Бюл. No 25.

2.Чернова Т. О. В помощь практическому врачу: методы неинвазивной количественной оценки минеральной плотности костной ткани // Остеопороз и остеопатии. 2002. No 2. С. 31-37.

3.Dual-energy x-ray absorptiometry (DEXA) / R. B. Mazess [et al.] // Prеsented at NASA Meeting on Immobilization and Bone. San Francisco, 1992. P. 23-29.

4.Precision assessment and radiation safety for dual-energy X-ray absorptiometry: positionpaper of the International Society for Clinical Densitometry/ S.Baim [et al.]//J.Clin.Densitom.2005.Vol.8, No 4. P.371-378

1.Ларионова Татьяна Адиславовна− ведущий научный сотрудник отдела рентгеновских, ультразвуковых и радионуклидных методов диагностики, к.м.н.;

2. Сазонова Наталья Владимировна–зам. главного врача по поликлинической работе, к.м.н.;

3. Овчинников Е.Н. −старший научный сотрудник отдела рентгеновских, ультразвуковых и радионуклидных методов диагностики, к.б.н.