В настоящее время как у нас в стране, так и за рубежом при лечении больных с заболеваниями и повреждениями опорно - двигательной системы применяется метод чрескостного остеосинтеза по Г.А. Илизарову, в основе которого лежит общебиологическая концепция стимулирующего влияние фактора напряжения растяжения на регенерацию тканей [18]. Проведены многочисленные фундаментальные и прикладные исследования, подтвердившие явление активизации роста и регенерации ткани в условиях дистракционного остеосинтеза [1 - 4, 10 - 12, 17]. Однако, несмотря на достигнутые успехи в изучении остеогенеза при дистракции, ряд вопросов остается малоизученным. К ним относится состояние обменных процессов в костной ткани и кровообращения в конечности на этапах формирования новой кости. Всестороннее их изучение позволяет оценить исходные возможности тканей и правильно выбрать методы лечения, темп и ритм дистракции, управлять формированием регенерата, точно определять время завершения костеобразования [1, 2, 5 - 9, 13 - 18, 19]. Существенное значение в изучении патогенеза происходящих изменений при этом принадлежит меченым остеотропным соединениям избирательно накапливающимся в костной ткани, а также меченым соединениям, циркулирующим только в сосудистом русле [11].

Анализ данных литературы показывает, что с помощью РФП удается выявить ранние изменения в опорно - двигательной системе, предшествующие рентгенологическим данным.

Меченые соединения дают возможность в динамике изучить изменения в костной ткани, что является главной патофизиологической основой их использования. На основе высокочувствительных радионуклидных методов доказана возможность проводить наблюдения за динамикой 57 репаративного процесса в конечности при переломах, замещении дефектов костной ткани. Малоинвазивные радионуклидные методы позволяют судить о функциональном состоянии конечности при чрескостном остеосинтезе, вносить необходимые коррективы по ходу лечения больных [10, 11, 12].

Настоящее исследование базируется на анализе клинических наблюдений за 77 больными, средний возраст которых составил 34 года, с дефектами диафизарного отдела (32 голень, 31 бедро, 14 предплечье) , пролеченных методом монолокального компрессионно - дистракционного остеосинтеза по Илизарову. Дефекты костей группировали на дефект - псевдоартрозы с щелевидным межфрагментарным диастазом 0,5 - 1,0 см и дефект - диастазы с межотломковым диастазом более 1,0 см [8].

У 31 пациента остеосинтез выполнен по поводу дефект - псевдоартроза и у 46 по поводу дефект - диастаза. Величина костного дефекта бедренной кости составила 7,14±0,31 см, костей голени 3,5±0,28 см и костей предплечья 3,14±0,44 см. Сопутствующее укорочение конечности от 2 см до 11 см было у 51 пациента. У всех больных от мечены рубцовые изменения в мягких тканях. При поступлении в стационар 49 (65 %) пациентов были инвалидами II ( 35 чел.) и III группы ( 14 чел. ).

Продолжительность компрессии определялась рентгено - морфологической характеристикой концов отломков (остеопороз, склероз) и площадью контакта на стыке фрагментов.

Средняя продолжительность ее составила: при нормальной структуре кости 11,4±0,9 дня, при остеопорозе концов отломков 10,4±0,8 дня, при склерозе 18,2±1,7 дня.

Продолжительность последующей дистракции (0,75 - 1,0 мм в сутки) определялась величиной дефекта и темпом дистракции.

Для исследования костной ткани использовали пирофосфат (препарат ТСК - 7), кровообращения ДТПА (диэтилентриаминпентауксусная кислота препарат ТСК - 6) и альбумин человеческой сыворотки (препарат ТСК - 2) , фирма " CJS", Франция.

Для метки указанных соединений использовали элюат, получаемый из генераторов 99м Тс активности 3,7 ГБк. Элюат добавляли к соответствующему препарату, находящемуся в вакуумных стерильных флаконах и перемешивали. После этого флакон находился при комнатной температуре 10 - 15 минут. Полученное меченое соединение содержало свободного технеция не более 5 %.

Меченый пирофосфат вводили из расчета 0,54 МБк на кг массы тела. Сканирование и радиометрию проводили через 3 часа после инъекции, так как к этому времени накопление активности в костях становится максимальным.

При определении капиллярного кровообращения с меченой ДТПА и альбумином человеческой сыворотки обследование начинали через 20 минут после введения. Эти РФП готовятся аналогично с пирофосфатом, но вводится в два раза меньшая величина. Особенность этих соединений заключается в том, что они циркулируют только в сосудистом русле и не проникают в межклеточное пространство.

Сканирование и радиометрию конечностей проводили на сканере фирмы " Radiax " (Италия). Существенное преимущество этого сканера состоит в том, что он имеет вмонтированную в прибор радиометрическую установку, позволяющую сразу же после сканирования, не изменяя положения конечности, произвести радиометрию по стандартным точкам (смежные суставы, метафизы, концы костных фрагментов), а также в нескольких точках регенерата. Для получения статистически достоверных величин подсчитывали 2000 - 5000 импульсов на оперированной и за это же время на здоровой конечностях. Оценка результатов производилась на основании сравнения числа импульсов в симметричных точках оперированной и здоровой конечностей. Число импульсов в здоровой конечности принималось за 100 %. Благодаря этому удавалось количественно охарактеризовать изучаемые параметры в оперированном сегменте. Для точной локализации изменений, происходящих в костной ткани и регенерате, на сканограмму наносили скиаграмму. Исследования проводили до оперативного вмешательства ; на 3 - й и 7 - й дни после операции ; на 3 - й , 7 - й , 14 - й , 21 - й , 28 - й , 4 5 - й дни последующей дистракции ; на 7 - й день фиксации и далее один раз в месяц в течение фиксации и после снятия аппарата .

Однократная лучевая нагрузка на кости составляла 0,00032 - 0,00048 мЗв. Суммарная величина за время лечения 0,01 - 0,04 мЗв. На критические органы (печень, почки, щитовидная железа) она составляла в 2 - 3 раза меньшую величину. О достоверности результатов исследований судили по t - критерию Стьюдента.

До лечения при дефект - псевдоартрозе на рентгенограммах определялись утолщенные концы отломков, имеющие разной высоты замыкательные пластинки. При сцинтиграфии у этой группы больных выявлялось наличие гиперфиксации РФП с активностью в пределах 240±9,60 % (Р<0,05) по сравнению с симметричным участком интактной конечности.

По данным с меченым альбумином , кровенаполнение поврежденной конечности было неравномерным, наибольшая величина циркулирующей активности наблюдалась в проекции щелевидного костного дефекта и составляла 289±9,7 % (Р< 0,05) от нормы. Содержание минеральных веществ ( MB ) у концов отломков , по данным двуфотонной абсорбциометрии, составляло 0,75± 0,08 г/см 2 (в симметричном участке интактной конечности 1,41±0,03 г/см 2 ), то есть 53,6 %.

Дефект - диастаз характеризовался выраженными замыкательными пластинками высотой 1 - 1,5 см. Максимальная величина накопления активности РФП в зоне диастаза составляла 146±7,9 %, кровенаполнение конечности 154±8,1 % (Р<0,05). Количество MB у концов отломков составляло 0,39±0,08 г/см 2 (в симметричном участке интактной конечности 1,12±0,07 г/см 2 ).

В процессе возмещения дефекта рентгенологическая картина формирующегося регенерата была одинаковой как при дефект - псевдоартрозах, так и при дефект - диастазах. Через 2 недели дистракции рентгенологически регенерат практически не определялся, тогда как накопление РФП значительно возрастало в зоне диастаза и прилежащих участках кости. В 4,1 - 4,3 раза ускорялось кровообращение в конечности, особенно в зоне диастаза. На 3 - 4 - й неделе дистракции на рентгенограммах отчетливо были видны тени регенерата у концов отломков, структура которых становилась порозной, терялась четкость их контуров. Дальнейшая дистракция характеризовалась объемным увеличением регенерата, определялась его тяжистость с продольной ориентацией, выявлялась срединная "зона роста". Сохранялась высокая величина накопления РФП в регенерате с наибольшей активностью в "зоне роста", а также ускоренное кровообращение. Количество минеральных веществ в "зоне роста" на бедренной кости составляло 8 %, в берцовой кости и костях предплечья 3 - 4 % по сравнению синтактной конечностью.

К концу дистракции (2 - 4 месяца) при рентгенографии выявлялись более плотные, продольно ориентированные тяжи регенерата. У концов отломков структура регенерата плотная, гомогенная, формировались корковые пластинки регенерата, прерывающиеся в срединной зоне. Отчетливо снижалось накопление РФП, а кровенаполнение на уровне регенерата оставалось на прежнем уровне. Величина активности РФП в регенерате составляла в бедренной кости 81±4,8 %, в берцовых костях 76±3,7 %, в лучевой кости 33,6±1,8 %, а в "зоне роста" 6,5±1,3 % во всех сегментах.

Период последующей фиксации рентгенологически характеризовался нарастающей плотностью регенерата, формированием непрерывной корковой пластинки его, а радионуклидные исследования указывали на уменьшение РФП в нем, снижение кровенаполнения и интенсивное увеличение MB, особенно в "зоне роста".

К 3 - 5 - му месяцу фиксации рентгенологически плотность сформированного регенерата была близкой к прилежащим участкам кости, структура регенерата становилась гомогенной, приближаясь по строению к губчатой кости. Срединная зона полностью замещалась костной тканью. Наблюдалось снижение активности РФП во всем регенерате и нарастание минерализации его с уменьшением кровенаполнения конечности. Количество MB в бывшей "зоне роста" составляло 37 % в лучевой кости, 83 - 89 % в бедренной и берцовых костях. Полная нормализация содержания МВ в регенерате наступала через 2 - 4 года, когда определялось формирование костномозговой полости, и толщин а коркового слоя регенерата была обычной.

При дефектах костей голени с диастазом у концов отломков без остеомиелита накопление пирофосфата составило 370±13,1 % (Р<0,01). В периоде компрессии на стыке фрагментов увеличивалось количество остеотропного препарата при обоих видах дефектов и усиливалось кровообращение в конечности, более заметно в проекции стыка костных фрагментов. В периоде дистракции в регенерате непрерывно возрастала активность пирофосфата и 99ш Тс - ДТПА. В периоде последующей фиксации происходило снижение активности в регенерате и ослабление кровообращения. К моменту снятия аппарата величина активности в регенерате не превышала 480±36,4 % (Р<0 ,05). В течение последующих 1,5 лет после снятия аппарата в сформированном костном регенерате сохранялось повышенное количество активности остеотропного препарата. При дефект - псевдоартрозах бедренной кости обменные процессы протекали более активно, о чем свидетельствовало увеличение поглощения РФП в участке наиболее активного образования новой кости. С увеличением срока фиксации увеличивалась минерализация, уменьшалась величина поглощаемого РФП, которая перед снятием аппарата составляла 435±35,1 %.

При дефект - псевдоартрозах костей предплечья содержание МВ до операции (по данным двуфотонной абсорбциометрии) у концов отломков составляло 0,46±0,21 г/см 2 , а в контралатеральной конечности 0,79±0,02 г/см 2 (р < 0,01). К 28-30-м суткам дистракции накопление MB в регенерате составляло 0,31±0,11 г/см2, в контралатеральной 0,671±0,1 г/см2, к 40-50-м суткам 0,21±0,08 и 0,62±0,12 г/см2 соответственно. В периоде последующей фиксации накопление МВ в регенерате возрастало и составляло 0,26±0,07 г/см2 или 33,6±4,6 % по отношению к контралатеральной конечности. Перед снятием аппарата MB в регенерате (в оссифицированных отделах) составляло 70-80 %, а в срединной зоне не менее 37 % от величины в контралатеральной конечности.Такие показатели содержания MB в регенерате указывали на своевременность снятия аппарата и возможность регенерата выдерживать физиологическую нагрузку. Полная нормализация содержания MB в регенерате наступала к 1,5 годам после снятия аппарата. Изучение минерализации вновь формирующейся кости при замещении дефектов позволяет объективно и эффективно с первых дней после операции контролировать процесс регенерации, степень зрелости дистракционного регенерата, вносить необходимые коррективы в лечебный процесс и прогнозировать его результаты. Полученные результаты свидетельствуют о необходимости комплексной оценки костеобразования с привлечением в необходимом объеме обследования различных методик денситометрии.

ЛИТЕРАТУРА

1.Борзунов, Д. Ю. К проблеме замещения обширных дефектов длинных костей в ветеринарии / Д. Ю. Борзунов, Н. В. Петров-ская, A. M. Чиркова // Актуальные проблемы биологии и ветеринарной медицины мелких домашних животных : материалы IVмеждунар. науч.-практ. конф. –Троицк, 2001. -С. 64-65.

2.Борзунов, Д. Ю. Замещение дефектов длинных костей полилокальным удлинением отломков : дис... д-ра мед. наук / Д. Ю. Борзунов. -Курган, 2004. -400 с.

3.Бунов, B. C. Замещение дефекта трубчатой кости по Илизарову в условиях артериальной недостаточности конечности (экспе-римент. исслед.) : автореф. дис... канд. мед. наук / В. С. Бунов. –Пермь, 1994. –24 с.

4.Десятниченко, К. С. Дистракционный остеосинтез с точки зрения биохимиии патофизиологии / К. С. Десятниченко // Гений ортопедии. -1998. -No 4. -С. 120-128.

5.Илизаров, Г. А. Клинические возможности нашего метода / Г. А. Илизаров // Экспериментально-теоретические и клинические аспекты разрабатываемого в КНИИКОТ метода чрескостного остеосинтеза : материалы Всесоюз. симпозиума с участием ино-странных специалистов. -Курган, 1984. -С. 49-57.

6.Камерин, В. К. Замещение дефектов костей и мягких тканей методом монолокального компрессионно-дистракционного остео-синтеза : дис... д-ра мед. наук / В. К. Камерин. -Курган, 1998. -262 с.

7.Куфтырев, Л. М. Лечение больных с дефектами бедренной кости методом чрескостного остеосинтеза по Илизарову : автореф. дис... д-ра мед. наук / Л. М. Куфтырев. -М., 1990. -33 с.

8 Макушин, В. Д. Лечение по Илизарову больных с дефектами костей голени : дис.. .д-ра мед. наук / В. Д. Макушин. -Курган, 1987. -485 с.

9.Оноприенко, Г. А. Лечение дефектов костей с использованием аппарата Илизарова / Г. А. Оноприеноко // Труды VВсесоюз. съезда травматол.-ортопедов. -М., 1990. -Ч. 2. -С. 50-57.

10.Свешников, А. А. Радионуклидные исследования репаративного костеобразования / А. А. Свешников, Л. А. Смотрова, Н. В. Мингазова // Мед. радиология. -1985. -No 5. -С. 23-27.

11.Свешников, А. А. Материалы к разработке комплекса способов корректировки функциональных изменений в органах при чре-скостном остеосинтезе / А. А. Свешников // Гений ортопедии. -1999. -No 1. -С. 74-82.

12.Свешников, А. А. Способы измерения минеральной плотности костей скелета / А. А. Свешников // Возрастные изменения ми-неральной плотности костей скелета и проблемы профилактики переломов : материалы первого Всерос. симпозиума. -Курган, 2002. -С. 20-29.

13.Шевцов, В. И. Дефекты костей нижней конечности / В. И. Шевцов, В. Д. Макушин, Л. М. Куфтырев. -Курган, 1996.-502 с.

14.Псевдоартрозы, дефекты длинных костей верхней конечности / В. И. Шевцов [и др.]. -Курган, 2001. -406 с.

15.Экспериментальное обоснование несвободной аутопластики по Илизарову при замещении дефектов длинных костей / В. И. Шевцов [и др.] // VIIсъезд травматол.-ортопедов России : тез. докл. -Новосибирск, 2002. -Т. 1. -С. 506-507.

16.Шевцов, В. И. Современные возможности несвободной костной пластики по Г. А. Илизарову при замещении дефектов / В. И. Шевцов, Д. Ю. Борзунов, Н. В. Петровская // Человек иего здоровье : материалы VIIIРос. национал. конгресса. -СПб., 2003. -С. 102.

17.Щуров, В. А. Физиологические основы эффекта стимулирующего растяжения тканей на рост и развитие при удлинении конеч-ности по Илизарову : автореф. дис... д-ра мед. наук / В. А. Щуров. -Пермь, 1993. -32 с.

18.Диплом No 355 (СССР) Общебиологическое свойство тканей отвечать на дозированное растяжение ростом и регенерацией (эффект Илизарова) / Г. А. Илизаров. -No ОТ. –11271 ; заявл. 25.12.85 ; опубл. 23.04. 89, Бюл. No 15. –1 с. (Приоритет от 24.11.70).

19.Paley, D. Ilizarov bone transport treatment for tibial defects / D. Paley, D. C. Maar // J. Orthop. Trauma. -2000. -Vol. 14, No 2. -P. 76-85

Федеральное государственное учреждение «Российский научный центр "Восстановительная травматология и ортопедия" им. академика Г. А. Илизарова Росмедтехнологий», г. Курган (генеральный директор —заслуженный деятель науки РФ, член-корреспондент РАМН, д.м.н., профессор В.И. Шевцов