Больные ахондроплазией являются уникальной биологической моделью по изучению процессов роста костной и мягких тканей в условиях, когда имеются нарушения в зоне хрящевой пролиферации и естественный рост практически отсутствует, а увеличение длины конечностей осуществляется с помощью метода чрескостного дистракционного остеосинтеза [1].

Эффект «напряжения растяжения» в костной и мягких тканях, поддерживаемый с помощью аппарата Илизарова, позволяет получить продольное увеличение сегмента конечности при использовании методик моно- и билокального остеосинтеза. При создании с помощью чрескостного дистракционного остеосинтеза «зоны роста», наряду с общностью процессов генеза тканей, характерных для естественного роста в онтогенезе [3], имеется и ряд особенностей. Так, качество формирующегося дистракционного регенерата во многом определяет темпы дистракции, величину удлинения, необходимость увеличения или уменьшения нагрузки на удлиняемую конечность, проведения дополнительных реабилитационных мероприятий, а также сроки лечения [4]. В настоящее время в клинике используются методики би- и монолокального удлинения сегментов конечностей, последовательность удлинения бедра и голени согласовывается с пациентом. Наряду с методом рентгенографии для оценки костного регенерата все большее предпочтение отдается методу ультразвукового исследования, который является неинвазивным и не несет лучевой нагрузки [4, 5, 6, 7]. В последнее время в клинику РНЦ «ВТО» им. акад. Г.А. Илизарова для увеличения роста поступают больные ахондроплазией различного возраста, в том числе и дети 6-9 лет.

Дети дошкольного и младшего школьного возраста нуждаются в особенно тщательном наблюдении за структурным состоянием удлиняемой кости. Именно метод ультразвуковой диагностики позволяет комплексно в динамике оценить течение репаративного остеогенеза.

Исследование выполнено на ультразвуковом аппарате Voluson-730PRO (Австрия) с помощью линейного и секторного датчиков с частотой 7,5 мГц. Для исследования дистракционного регенерата датчик устанавливали над областью, соответствующей остеотомии, определяли соногеометрические параметры зоны удлинения; с помощью стандартной программы строили гистограммы и оценивали показатель эхоплотности (ПЭХ), отражающий акустические свойства костного регенерата.

Контролем служил участок метафиза большеберцовой кости (ПЭХ=210±10 усл. ед.). В режиме цветного допплеровского картирования (ЦДК) и энергетического допплера (ЭД) оценивали наличие сосудов в зоне удлинения, измеряли их спектральные и скоростные характеристики. В режиме 3D-реконструкции оценивали объем кистоподобных участков, зон активного остеогенеза, васкуляризацию регенерата.

В процессе дистракции обследовано 25 больных с ахондроплазией в возрасте от 6 до 9 лет. Удлинение сегментов конечностей проводили с помощью аппарата Илизарова, применяли методики моно- и билокального удлинения нижних конечностей, величина удлинения голени равнялась 9,6±0,8 см. Ультразвуковые исследования дистракционного регенерата у больных ахондроплазией осуществляли через 10, 20, 30, 60 дней от начала дистракции. Период дистракции составил

При ультразвуковом исследовании через 7-10 дней от начала дистракции на продольном скане проксимальный и дистальный концы материнской кости определялись в виде линейной непрерывной гиперэхогенной структуры, интермедиарная зона регенерата была заполнена неорганизованными структурами различной эхоплотности и являлась акустически благоприятной средой.

Ширина эхопозитивной зоны регенерата через 10 дней дистракции с темпом 1/4×4 раза в день соответствовала достигнутой величине удлинения – 1,0±0,02 см (р<0,05), глубина проникновения ультразвука равнялась 0,15±0,04 см (р<0,05). На рисунке 1 представлена схема основных этапов формирования дистракционного регенерата большеберцовой кости (с учетом диастаза, сформированного во время остеотомии между проксимальным и дистальным концами материнской кости, рис. 1, а) в процессе дистракции по данным УЗИ (визуализация при проведении продольного сканирования).

При следующем контроле через 20 дней дистракции между проксимальным и дистальным концами материнской кости четко определялась цепочка из гиперэхогенных глыбок, а по контуру эндостального регенерата – тонкие гиперэхогенные наслоения. Визуализируемые гиперэхогеные структуры соответствовали вновь образованным грубоволокнистым костным трабекулам. Ширина эхопозитивной зоны регенерата соответствовала достигнутой величине удлинения – 2,0±0,03 см. Визуализируемые качественные эхопризнаки свидетельствовали о бурном течении остеогенеза.

Для количественной интерпретации остеогенеза использовали оценку акустических свойств регенерата.

Показатель эхоплотности вновь образованных костных трабекул составлял 78,0±5,0 % (р<0,05) от плотности материнской кости; ПЭХ регенерата составлял 51,5±4,5 % от исходного значения ПЭХ кости.

Через 30 дней дистракции (рис. 1, б) ширина эхопозитивной зоны регенерата равнялась 3,0±0,04 см, однако у проксимального и дистального концов материнской кости имелись гиперэхогенные наслоения, ПЭХ которых практически соответствовала ПЭХ материнской кости.

Данный эхопризнак свидетельствовал о начале сужения эхопозитивной зоны регенерата. В интермедиарной зоне регенерата также преобладали гиперэхогенные структуры, малодифференцированная соединительная ткань была представлена небольшими гипоэхогенными островками (рис. 2, а). ПЭХ регенерата составлял 68±4,60% (р<0,05) от плотности материнской кости. Звукопроводимость регенерата авнялась 1,14±0,4 см (р<0,05).

Основной проблемой такого «бурного» течения остеогенеза является возможность преждевременной консолидации кортикальной пластинки, до того как будет достигнута запланированная величина удлинения сегмента.

Через 59±5 дней (р<0,05) (рис. 1, в) дистракции, как правило, достигалась величина удлинения, равная 6,0±0,04 см (р<0,05). Отмечалось значительное сужение эхопозитивной зоны регенерата до 33±5,8 % (р<0,05) от достигнутой величины удлинения, так как апикальные участки регенерата, представленные линейными гиперэхогенными наслоениями, по эхоплотности были сопоставимы с эхоплотностью материнской кости. Регенерат визуализировался в форме трапеции.

Звукопроводимость в зоне удлинения уменьшалась до 0,9±0,12 см (рис. 2, б). При поперечном сканировании регенерат имел округлую форму с прерывистым контуром из гиперэхогенных структур, что соответствовало перестраивающимся отделам регенерата.

На протяжении всего периода дистракции в регенерате визуализировались эхоплотные структуры, превышающие общую эхоплотность регенерата на 45,6±5,3 % (р<0,05).

Максимальная эхоплотность вновь образованных костных трабекул относительно регенерата выявлена через 30 дней от начала дистракции. С увеличением эхоплотности дистракционного регенерата разница между ПЭХ структур и всего реге-нерата уменьшалась до 35 % (рис. 3).Наряду с исследованием структурного состояния дистракционного регенерата оценивали его васкуляризацию. При оценке васкуляризации зоны удлинения установлено, что в первые дни дистракции визуализируются мелкие сосуды в мягких тканях, окружающих регенерат, и непосредственно над областью отломков материнской кости.

По мере дистракции появлялись единичные сосуды в области, соответствующей периостальной реакции, веточки, отходящие от передней большеберцовой артерии.

Пульсаторный индекс (PI) и индекс резистивности (RI) через 20-30 дней дистракции равнялись соответственно 1,0±0,22 и 0,68±0,13 (р<0,05).

Через 50-60 дней дистракции в области регенерата происходило увеличение количества визуализируемых сосудов, их диаметра (от 0,10±0,03 см), повышались показатели пульсаторного индекса и индекс резистивности до 2,25±0,32 и 0,82±0,16 (р<0,05) соответственно, что свидетельствовало об увеличении зрелости сосудов и регенерата в целом.

Наличие крупных гиперэхогенных структур и ускоренное образование кортикальной пластинки не позволяли полностью визуализировать сосуды в конце периода дистракции.

Использование режимов ЦДК и ЭД позволили выявить, что на различных этапах дистракции в васкуляризации регенерата принимают участие веточки передней большеберцовой артерии, прорастающие из мягких тканей, эпифизарные артерии, артерии периостальной области и медуллярные артерии. По мере созревания регенерата визуализировалось увеличение количества сосудистых веточек и значения их периферических индексов (табл. 1).

Однако ускоренное формирование костных трабекул, формирование их в цепочки и крупные фрагменты, наличие гиперэхогенных наслоений у концов материнской кости способствовало формированию эхонегативных зон регенерата, в результате визуализации были доступны лишь часть сосудов. Необходимо также отметить, что значительное прорастание артерий из окружающих мягких тканей, наличие анастомозов, затрудняет дифференцировку сосудов в процессе дистракции.

Основным качественным критерием при ускоренном заполнении регенерата является формирование цепочки из гиперэхогенных фрагментов между проксимальным и дистальным концами материнской кости уже через 20 дней дистракции. Через 30 дней дистракции в зоне удлинения преобладают гиперэхогенные наслоения из вновь образованных костных трабекул, участки соединительнотканной прослойки, которые гистологически соответствуют зоне роста регенерата [2] и визуализируются в виде небольших островков.

Таким образом, на протяжении всего периода дистракции происходит бурное формирование костных трабекул в зоне удлинения и замещение ими соединительнотканной прослойки. Формирование гиперэхогенных наслоений в области периостального и эндостального регенератов приводило к появлению эхонегативных участков в регенерате. К концу второго месяца дистракции отмечалось выраженное сужение эхопозитивной зоны регенерата, в результате, визуализации доступно не более 30 % от величины удлинения.

Использование допплеровского датчика позволило оценивать взаимосвязь процессов остео- и ангиогенеза. Высокая активность остеогенеза в ряде случаев

Проведенные исследования показали, что у детей в возрасте 6-9 лет необходимо проводить ультразвуковой мониторинг дистракционного регенерата через каждые 10 дней в первый месяц дистракции, что позволяет своевременно выявить «бурную» репаративную активность удлиняемой кости и внести коррективы в режим дистракции для получения запланированной величины удлинения.

Таким образом, метод УЗИ у больных ахондроплазией в возрасте 6-9 лет позволяет своевременно выявлять качественные и количественные эхопризнаки «бурного» остеогенеза на протяжении всего периода дистракции и вносить коррекцию в тактику лечения, что способствует благоприятному течению остеогенеза и получению запланированной величины удлинения.

ЛИТЕРАТУРА

1.Ахондроплазия : рук. для врачей / под ред. А. В. Попкова, В. И. Шевцова. М.: Медицина, 2001. 340 с.

2.Бахлыков Ю. Н. Морфологические особенности репаративной функции зоны роста дистракционного регенерата при удлинении кости по методу Илизарова // Новые технологии в медицине. Способы контроля остеогенеза и перестройки в очагах костеобразования : тез. науч.-практ. конф. с междунар. участием : в 2 ч. Курган, 2000. Ч. 2. С. 166-167.

3.Илизаров Г. А., Попова Л. А., Шевцов В. И. Метод чрескостного остеосинтеза новый этап в развитии отечественной травматологии и ортопедии // Ортопедия, травматология и протезирование. 1986. No 1. С. 1-5.

4.Менщикова Т. И., Аранович А. М., Щукин А. А. Ультрасонографический анализ динамики структурного состояния дистракционного регенерата большеберцовой кости у больных ахондроплазией // Гений ортопедии. 2010. No 2. С. 109-113.

5.Миронов С. П., Еськин Н. А., Андреева Т. М. Состояние специализированной травматолого-ортопедической амбулаторной помощи пострадавшим от травм и больным с патологией костно-мышечной системы // Вестн. травматологии и ортопедии им. Н. Н.Приорова. 2010. No 1. С. 3-8.

6.The value of selected imaging techniques in evaluation of bone regeneration during limb lengthening / M. Synder, A.A. Hussein, K. Niedzielski, A.Grzegorzewski // Chir. Narzadow Ruchu. Ortop. Pol. 2000. Vol. 65. No 4. P. 383-390.

7.Methods for the evaluation of bone regeneration during distraction osteogenesis / M. Tesiorowski, W. Kacki, B. Jasiewicz, A. Rymarczyk, P.Sebastianowicz // Chir. Narzadow Ruchu. Ortop. Pol. 2005. Vol. 70, No 2. P. 127-130.

1.Менщикова Татьяна Ивановна – ФГБУ «РНЦ «ВТО» им. акад. Г.А. Илизарова» Минздрава России, лаборатория функциональных исследований, ведущий научный сотрудник, д. б. н.

2.Аранович Анна Майоровна – ФГБУ «РНЦ «ВТО» им. акад. Г.А. Илизарова» Минздрава России, заведующая травматолого-ортопедическим отделением No 16, д. м. н., профессор