Influence of Radiofrequency Desrtruction on the Nerve Tissue Morfology in Experiment

Full Text

Введение. Боли, обусловленные дегенеративными изменениями опорно-двигательного аппарата, - это не только страдания людей, но и большие социально-экономические потери. В патологический процесс вовлекаются как крупные суставы - коленный, тазобедренный, плечевой и т.д., так и мелкие, например межпозвонковые. У пациентов помимо боли зачастую выявляют нарушение функции пораженных сегментов, что в значительной степени снижает качество жизни и трудоспособность пациентов. Согласно данным эпидемиологических исследований, проведенных в странах с развитой экономикой и медициной, более 70% пациентов на первичном приеме жалуется на недомогание, связанное с заболеванием позвоночника. Это вызвано широкой распространенностью патологических состояний позвоночника, таких как остеохондроз, спондилоартроз, спондилез и др. [1]. Дегенеративные заболевания тазобедренного сустава, такие как первичный и вторичный коксартроз, асептический некроз головки бедра и др., занимают первое место среди аналогичных поражений других суставов и составляют 1-2% от всей патологии опорно-двигательного аппарата. Заболевания тазобедренного сустава остаются наиболее частой причиной временной нетрудоспособности, а инвалидность, по данным разных авторов, составляет от 7 до 37,6% от числа всех инвалидов с поражениями опорно-двигательного аппарата [2]. Нередко артрозы требуют проведения объемных хирургических вмешательств, в том числе с использованием имплантатов, что в свою очередь увеличивает риски развития осложнений и делает лечение более дорогостоящим. В настоящее время в хирургической практике для купирования болевых синдромов, обусловленных дегенеративными изменениями, активно используются малоинвазивные технологии. Одна из них - радиочастотная деструкция (РЧД). При лечении вертеброгенного болевого синдрома применяется радиочастотная денервация межпозвонковых суставов, при лечении коксартроза - радиочастотная денервация тазобедренных суставов. В первом случае мишенью являются фасеточные нервы, во втором - запирательный нерв и суставная ветвь бедренного нерва. Клиническая эффективность данной методики доказана рядом исследований как в нашей стране, так и за рубежом [3-9]. Мы обладаем опытом лечения 66 пациентов с коксартрозом и 245 пациентов со спондилоартрозом, которым была выполнена РЧД с выраженным положительным эффектом [1, 10]. Однако остается открытым вопрос о морфологических изменениях нервной и окружающих ее тканей в результате направленного локального радиочастотного воздействия. Анализ отечественной и зарубежной литературы не выявил гистологических исследований, проведенных на нервных стволах человека, что и определило цель нашей работы. МаТериаЛЫ и МеТодЫ С целью оценки эффектов воздействия РЧД на ткани нами была проведена серия экспериментов на аутопсийном материале. Для этого использованы фрагменты большеберцовых нервов от трупов 6 умерших в стационаре пациентов с давностью наступления смерти не более 6 ч. Контролем служили симметричные нервные пучки контралатеральной конечности. Осуществляли забор нервно-мышечных пучков, освобождали их от фасций и жировой клетчатки, проводили сепарирование нервного пучка на составляющие. Пучки укладывали на алюминиевый проводник (рис. 1). Наличие суправитальной реакции определялось замером сопротивления при инвазии электродом периневрия. Для РЧД использованы радиочастотный генератор Interventional spine MultiGen RF Console («Stryker», США), иглы и электрод длиной 10 см с активной (неизолированной) частью 5 мм. Радиочастотную деструкцию проводили по стандартному протоколу в течение 90 с при температуре 80°С. Исследуемую область дополнительно маркировали гистокраской. Сразу после эпизода РЧД фрагменты тканей длиной 2-2,5 см с небольшим участком подлежащей мышцы для первичной фиксации помещали на сутки в раствор забуференного 10% формалина. После первичной фиксации и дополнительной подрезки материала фрагменты тканей подвергали проводке в этиловых спиртах в гистопроцессоре карусельного типа Microm STP 120 («Thermo Scientific», США) с последующей заливкой в парафин в станции по заливке парафиновых блоков Microm EC350 («Thermo Scientific», США). Из парафиновых блоков на ротационном микротоме Microm HM 335F («Thermo Scientific», США) стандартным способом готовили гистологические срезы толщиной 2 мкм, которые затем подвергали депарафинированию и окрашивали гематоксилином и эозином (ГЭ). Дополнительно препараты окрашивали по методу Бильшовского - Грос (БГ). Импрегнируемый при этом краситель, 20% раствор азотнокислого серебра, имеющий тропность к нервной ткани, позволяет контрастировать и идентифицировать миелиновую оболочку и отростки нейронов. Микроскопическое исследование гистологических препаратов и их фотофиксацию проводили при помощи светового микроскопа DMLS («Leica», Германия) под увеличением от 50 до 1000. реЗУЛЬТаТЫ Макроскопические изменения. Непосредственно в процессе РЧД в зоне воздействия электродом определялись очаги с локальными признаками термовоздействия до 0,5 см в диаметре в виде «вскипания» с формированием коагуляционных изменений: потемнения окраски, уменьшения объема и увеличения плотности тканей. Гистологические изменения. При изучении материала, окрашенного рутинным методом (ГЭ), определялся глыбчатый распад отдельных аксонов нейронов. В ряде случаев были отмечены гипербазофильные изменения, соответствующие коагуляционным повреждениям, с участками спиралевидной деформации, доходящей местами до фрагментации аксонов (рис. 2). По периферии максимально поврежденных участков выявлялась диссоциация нервных волокон (рис. 3). При осмотре оболочек нервных стволов определялось их неравномерное расслоение с формированием щелевидных пустот, заполненных воздухом, формирующихся, вероятнее всего, при термоплавлении межклеточной жидкости в процессе радиочастотного воздействия, что и проявлялось эффектом «вскипания» (рис. 4). В отдельных полях зрения при увеличении 60 вдоль одного из краев аксонов, с нерезко выраженными гиперкоагуляционными изменениями, были отмечены гиперэозинофильные шаровидные включения, расположенные линейно, отдаленно напоминающие аксональные шары, образующиеся в результате диффузных повреждений отростков нейронов (рис. 5). При изучении срезов, дополнительно окрашенных гистохимическим методом (БГ), в аксональных структурах определялись неравномерно выраженные цитолитические изменения, чередующиеся с определенной поперечной исчерченностью, за счет чего аксоны приобрели характерную структуру, свидетельствующую об их повреждении (рис. 6). Кроме того, отчетливо идентифицировались клетки миелиновой оболочки без признаков поперечных повреждений на всем протяжении (рис. 7). Все указанные выше изменения носили локальный характер и не распространялись на всю протяженность изъятых фрагментов нервных стволов. оБСУждение До настоящего времени было проведено несколько исследований, посвященных изучению морфологических изменений в тканях, возникающих в в результате радиочастотного воздействия. M. van Kleef и соавт. [11] оценили морфологические эффекты радиочастотного воздействия на спинномозговые ганглии коз. Были использованы электроды 22 G 100 мм с 5 мм активным кончиком. Электроды устанавливались кзади от спинномозговых ганглиев, деструкция выполнялась при температуре 67°С в течение 60 с. В результате было отмечено полное разрушение миелиновых волокон в очаге поражения. Морфологических изменений в спинномозговом ганглии не выявлено, но было зарегистрировано увеличение активности моноклональных антител против рекомбинантной части антигена Ki-67 (MIB-1), что указывает на пролиферативную регенеративную активность нервной ткани после повреждения. S. Erdine и соавт. [12] сравнили морфологические изменения, возникающие после РЧД и пульсовой радиочастотной стимуляции спинальных ганглиев кролика [12]. В обеих группах было отмечено расширение цистерн эндоплазматического ретикулума и возрастание количества цитоплазматических вакуолей. В группе РЧД также были выявлены митохондриальные дегенерации, нарушение целостности или потеря ядерной мембраны, нейролемма при этом оставалась неповрежденной. Миелиновые волокна оказались сохранны в обеих группах. В нашем исследовании мы также отметили сохранность окружающих аксон шванновских клеток. В 2006 г. была проведена работа по сравнению морфологических эффектов пульсовой радиочастотной стимуляции и РЧД при воздействии на головной мозг крысы [13]. В обеих группах были обнаружены цитоплазматический отек, прозрачность митохондриальных крист и открытие пор в мембранах клеток, в группе РЧД эти изменения оказались более выражены. Количество поврежденных нейронов оказалось достоверно выше в группе РЧД. После РЧД констатировали наличие участка некроза вокруг очага воздействия. Авторами был сделан вывод, что РЧД эффективна при селективном разрушении нервной ткани, однако сопряжена с высоким риском повреждения соседних здоровых нервных структур. В 2009 г. было выполнено аналогичное исследование на седалищных нервах у крыс [14]. Установлено, что РЧД приводит к разрушению миелиновых и немиелиновых волокон, цитоскелета и отеку митохондрий. Коллективом авторов из НИДОИ им. Г.И. Турнера было изучено влияние радиочастотных токов на периферические нервы и мышечную ткань [15]. Мишенью являлись мышечная ткань задних конечностей и седалищный нерв кролика. Показано, что радиочастотные токи вызывают локализованные деструктивные изменения - от частичных, слабо выраженных дистрофических до тяжелых некротических. Выраженность изменений зависит как от температуры (в данной работе от 60 до 80°С), так и от продолжительности ее экспозиции (в эксперименте - от 60 до 120 с). Авторы считают необходимым дальнейшее тщательное изучение радиочастотного воздействия на ткани. В целом во всех представленных исследованиях были получены свидетельства разрушения нервного волокна. Полученные нами результаты согласуются с данными ряда работ, свидетельствующими о сохранности миелиновой оболочки аксонов. Заключение. Клиническая эффективность РЧД нервной ткани подтверждена многочисленными работами. В ходе настоящего исследования, впервые проведенного на аутопсийном материале, были выявлены изменения нервной ткани, а именно ее разрушение в очаге воздействия, являющиеся морфологической основой клинической эффективности РЧД, что сопоставимо с выводами отечественных и зарубежных авторов. Причина того, почему в одних исследованиях шванновские клетки оставались неповрежденными, а в других - разрушались, осталась неясной и для нас, и для других исследователей. Не вызывает сомнений, что РЧД представляет большой научный и практический интерес и требует дальнейших исследований с целью уточнения механизмов действия на органы и ткани и повышения ее эффективности, а также изучения результативности при болевых синдромах другой локализации.

About the authors

Taras G. Sharamko

Multi-profile Medical Center of the Bank of Russia

Email: sharamko_t@mail.ru
Trauma and Orthopaedic Surgeon of the multi-profile medical center of the bank of Russia Moscow, Russia

A. A Kuleshov

N.N. Priorov National Medical research center of traumatology and orthopaedics

Moscow, Russia

A. M Cherkashov

Multi-profile Medical Center of the Bank of Russia

Moscow, Russia

V. I Kuz’min

Multi-profile Medical Center of the Bank of Russia

Moscow, Russia

M. E Yudakova

Multi-profile Medical Center of the Bank of Russia

Moscow, Russia

M. A Gorokhov

Multi-profile Medical Center of the Bank of Russia

Moscow, Russia

References

Supplementary files