Трансплантация аутологичного костного мозга для стимуляции костеобразования при удлинении конечности

В современной травматологии и ортопедии актуализируется потребность в дополнительных воздействиях на процесс костеобразования для ускорения консолидации регенератов и сокращения сроков лечения больных. Цель настоящего исследования - изучить состояние дистракционного регенерата на этапе фиксации после введения в него аутологичного красного костного мозга. 

Эксперименты проведены на 15 взрослых беспородных собаках, которым через 3 суток после остеотомии берцовых костей производили удлинение голени аппаратом Илизарова с темпом 1 мм в день за 4 приема в течение 28 суток. Условия дистракции были "ужесточены" для снижения активности остеогенеза и выявления стимулирующего эффекта применения костного мозга. По окончании дистракции в соединительнотканную прослойку дистракционного регенерата вводили отцентрифугированный аутологичный красный костный мозг (Патент № 2235519). Период последующей фиксации продолжался 7, 14, 21 и 28 суток. В качестве контроля в регенерат вводили физиологический раствор. Методы исследования: рентгенологический, денситометрический, гистологический, цитологический. Через 28 суток дистракции диастаз был равен 27,0±0,22 мм. Регенерат, заполнявший диастаз, имел типичное зональное строение. 

Его поперечник был равен или меньше поперечника прилежащих концов отломков. Протяженность костных отделов составляла: проксимального - 12,8±0,88 мм, дистального - 8,3±0,3 мм. Высота разделяющей их прослойки колебалась от 3,1±0,4 до 8,3±1,3 мм. Суммарно слабо- и неминерализованные структуры занимали от 33 до 59% площади регенерата, соотношения этих структур в большинстве случаев были примерно 1:1. На долю среднеминерализованных структур приходилось 54,24±2,92%. Через 7 суток фиксации (после окончания дистракции и стимуляции) в большинстве опытов поперечник регенерата был больше поперечника отломков на 1,0-4,0 мм. В 4-х опытах регенерат утрачивал типичное зональное строение. 

В других случаях высота прослойки была 1,0-3,0 мм, ее сплошь пересекали трабекулярные тени. К этому сроку происходило уменьшение долей неминерализованных и слабоминерализованных структур. Гистологически на 7-е сутки после введения костного мозга отмечены замещение срединной прослойки костноостеоидными структурами, высокая плотность расположения ядер фибробластоподобных клеток и накопление многочисленных глыбок межклеточного матрикса. На поверхности формирующихся вблизи прослойки костноостеоидных трабекул наблюдали высокую плотность расположения остеогенных клеточных элементов, что отражает высокую активность костеобразования. Об усилении клеточных биосинтетических процессов свидетельствовал активизированный фенотип большинства остеобластов, выражающийся в смещении ядер к одному из полюсов, более светлой окраске ядер за счет преобладания эухроматина, наличия 2-3 ядрышек и в повышении объема "светлого дворика" в цитоплазме. Через 14 суток фиксации в 3-х опытах рентгенологически и гистологически отмечали полную консолидацию костных отделов регенерата. Новообразованная корковая пластинка с 2-4-х сторон перекрывала диастаз. В остальных 4-х опытах прослойка выявлялась в виде отдельных очагов просветления. Регенерат, в подавляющем большинстве экспериментов, имел бочкообразную форму.

Отмечали увеличение доли высоко- и среднеминерализованных костных структур. Через 3 недели фиксации поперечник регенерата по-прежнему был больше прилежащих концов отломков. У 3-х собак еще прослеживалась зональность регенерата. При этом прослойку интенсивно пересекали костные мостики. В двух опытах диастаз был полностью замещен губчатой костью. Консолидация регенератов сопровождалась выраженным формированием субпериостальной костной манжетки, что свидетельствовало о развитии корковой пластинки. В регенерате преобладали высоко- и среднеминерализованные структуры. Через 28 суток фиксации у всех животных (n=3) регенерат сохранял бочкообразную форму. Он, как правило, с 2-3-х сторон был перекрыт тенями новообразованной корковой пластинки. Неминерализованные структуры составляли 0,56±0,39% (р < 0,01) от площади регенерата. Гистологически в двух случаях регенерат на всем протяжении состоял из губчатой кости, по периферии - компактизирующейся. 

В экспериментах после введения физиологического раствора через 6 недель фиксации в большинстве опытов регенерат имел типичное зональное строение. В его площади сохранялся высокий процент неминерализованных и слабоминерализованных структур. 

Таким образом, комплекс проведенных исследований свидетельствует о стимулирующем влиянии аутологичного костного мозга, введенного в соединительно-тканную прослойку дистракционного регенерата, на процесс костеобразования. 

Шевцов В.И., Ерофеев С.А., Мигалкин Н.С., Осипова Е.В. 

ФГУН РНЦ "Восстановительная травматология и ортопедия" им. акад. Г.А. Илизарова Росздрава, г. Курган