Radionuclide scintigraphy in monitoring reparative processes in irradiated bone replants

Full Text

Существует мнение, что консервированная аллокость сохраняет элементы биологической активности и реакция тканей ложа на пересаженную ткань является косвенным признаком, позволяющим судить о ее жизнеспособности. Консервированные аллотрансплантаты постепенно рассасываются, замещаясь новообразованной костью [6]. Реакция организма реципиента на аллотрансплантат проявляется как со стороны материнского костного ложа, так и со стороны окружающих мягких тканей, сосуды которых врастают в пересаженную кость [10].

Рентгенологический метод исследования ограничен определением структурной характеристики кости и не дает представления об активности обменных процессов в ней, в то время как радионуклидные исследования с использованием остеотропных радиофармпрепаратов (РФП) позволяют изучать изменения минерального обмена в процессе перестройки аллокости [2]. Разработка в 70-х годах прошлого столетия остеотропных РФП на основе фосфатных комплексов, меченных 99м-тех- нецием, и внедрение в клиническую практику компьютерно-сцинтиграфических систем ознаменовали собой качественно новый этап в радионуклидных исследованиях скелета [3, 4]. Стало возможным получение высококачественного изображения костей и суставов при минимальной лучевой нагрузке на пациента [8, 9]

Тропность кальция и фосфора к костной ткани послужили основанием для применения метода радиоактивной индикации с целью изучения как в эксперименте, так и в клинике перестроечных процессов в ауто- и аллотрансплантатах [5-8, 11, 13- 15]. Радиоизотопные исследования показали, что замороженный аллотрансплантат уже через несколько суток начинает принимать участие в общем обмене костной ткани [5].

Материал и методы

Исследуемую группу составили 10 больных остеогенной саркомой с локализацией очага поражения в нижней трети бедренной кости (7 пациентов), в плечевой (2) и лучевой (1) костях. После предоперационного курса химиолучевого лечения больным было произведено оперативное вмешательство — резекция суставного конца кости. Длина дефекта варьировала от 13 до 19 см. Пораженную опухолью кость экстракорпорально подвергали однократному облучению в разовой очаговой дозе 60 Гр на медицинском ускорителе Микротрон-М, после чего помещали в свое ложе и фиксировали металлическим стержнем. Особенностью пластического замещения дефекта было то, что одномоментно облученную кость пересаживали в уже облученные мягкие ткани, в которых, по данным М.С. Бардычева и А.Ф. Цыба, происходят дегенеративные и деструктивные процессы с развитием склеротических изменений и нарушением репарации [1].

Цель нашего исследования заключалась в изучении физиологической перестройки одномоментно облученного реплантата, помещенного в облученное ложе, с помощью радионуклидного метода и сопоставлении полученных результатов с данными рентгенографии.

Исследование проводили в томографической гамма-камере АПЕКС-СП-В «Нуклетрон». ^99mТс- перфотех вводили внутривенно в дозе 250-550 МБк — в зависимости от массы тела и возраста пациента и через 2-3 ч осуществляли детекцию РФП [8]. Осложнений, связанных с введением препарата, не отмечено. Во избежание ошибочной трактовки во всех наблюдениях результаты радиоизотопного исследования сопоставляли с клиникорентгенологическими данными.

Из методов радионуклидных исследований скелета использовали последовательную сцинтиграфию всего тела, статическую остеосцинтиграфию, у отдельных пациентов — эмиссионную компьютерную томографию. Эти методы позволяли исключить метастазы опухоли в других отделах скелета, определить точную локализацию первичного патологического очага, границы его распространения и количественное содержание РФП. Повторные обследования проводились в сроки от 2 нед до 3 лет после операции.

При интерпретации данных радиоизотопного исследования учитывали содержание и распределение РФП в следующих зонах: 1) в области контакта материнской кости и реплантата; 2) в эпифизарных и диафизарных зонах реплантата и материнской кости. Содержание РФП в этих областях сравнивали с его содержанием в симметричных областях здоровой кости и между собой, что отображено на рис. 1, где вся совокупность экспоненциальных точек разделена на два участка: возрастание связывания технеция (I) и уменьшение связывания технеция (II). Линии регрессии определены методом наименьших квадратов [12].

 

Рис. 1. Характеристика накопления радиофармпрепарата в материнской кости (—), в диафизе реплантата (- • ) и в месте стыка фрагментов (• • •). I — кривая возрастания, II — кривая снижения связывания технеция. По оси абсцисс (X) — логарифм времени после операции (в мес): Хmах — 1,67 мес — пик накопления РФП в месте стыка реплантата с материнской костью (Lg 1,67 мес = 0,2); Хmах = 4,05 мес — пик накопления РФП в диафизе материнской кости (Lg 4,05 мес = 0,6); Хmах = 4,39 мес — пик накопления РФП в диафизе реплантата (Lg 4,39 мес = 0,64); по оси ординат — логарифм накопления технеция (%).

 

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

Через 1 мес после операции накопление РФП в зоне контакта костных фрагментов превышало таковое в симметричном участке здоровой кости в 2-2,5 раза. На рентгенограммах в эти сроки наблюдалось образование нежной эндостальной мозоли в виде гомогенной бесструктурной тени и периостальной мозоли в виде «мостика» между фрагментами материнской кости и реплантатом (рис. 2, а). Через 2-4 мес накопление РФП в зоне контакта костных фрагментов было больше, чем в симметричном участке, в среднем в 3 раза. На рентгенограммах в это время отмечалось дальнейшее формирование костной мозоли (рис. 2, б). В сроки от 6 мес до 3 лет после операции происходило постепенное снижение накопления РФП в зоне контакта костных фрагментов. К 1,5 годам место стыка на сцинтиграммах практически не определялось. При рентгенологическом исследовании к этому времени у всех пациентов прослеживались муфтообразная тень костной мозоли и полное восстановление непрерывности кортикального слоя между фрагментами (рис. 2, в).

 

Рис. 2. Сканограммы и рентгенограммы больного К. 14 лет: а — через 1 мес после операции; б — через 3 мес; в — через 1,5 года.

 

Таким образом, максимум накопления РФП в месте стыка наблюдался через 1,5 мес после операции. По данным же рентгенологического контроля, пик перестроечных процессов (образование мозоли в месте стыка) приходился на период 6-8 мес после операции. Следовательно, при контроле репаративного процесса с использованием радиоизотопного метода исследования обеспечивалась более ранняя диагностика начала образования костной мозоли по сравнению с рутинным рентгенологическим методом.

В эпифизарных зонах реплантатов через 4- 6 мес после операции и в последующем накопление РФП было снижено в 2 раза по сравнению с симметричными отделами здоровой кости. Рентгенологически определялись следующие изменения: контуры суставного хряща теряли четкость, появлялась его волнообразная деформация, исчезала эпифизарная хрящевая пластинка, происходила деформация эпифиза, что можно трактовать как проявления асептического некроза. В дальнейшем изменения в суставном хряще нарастали, увеличивалась его разрыхленность, прогрессировало истончение (вплоть до полного исчезновения).

В диафизарной части реплантатов начиная со 2-й недели после операции накопление РФП повышалось по сравнению с симметричным участком здоровой кости, но менее интенсивное (в 1,5 раза), чем в месте стыка костных фрагментов. Пик накопления РФП приходился на сроки 4-4,5 мес. В дальнейшем накопление РФП в диафизе реплантата постепенно снижалось и к 2 годам после операции не отличалось от такового в симметричном участке.

Комплексное исследование динамики перестроечных процессов в реплантате, облученном экстракорпорально одномоментно в дозе 60 Гр, дает возможность судить не только о степени сращения реплантата в зоне контакта костных фрагментов, но и об обменных процессах, протекающих во всем реплантате. Радионуклидный метод позволяет на основании выявляемого характера изменений минерального обмена в реплантате объективно оценивать его перестройку. Это имеет важное значение для планирования дальнейшей тактики ведения больных и решения таких вопросов, как длительность гипсовой иммобилизации и срок начала нагрузки на оперированную конечность.

Заключение. Остеосцинтиграфия является важным дополнительным методом исследования, позволяющим судить о репаративных процессах, протекающих в экстракорпорально облученном реплантате. Одномоментно облученный реплантат сохраняет свои биологические свойства, активно включается в процесс перестройки и при соответствующих условиях может быть использован в качестве пластического материала. При пересадке в облученное ложе одномоментно облученный реплантат, постепенно и длительно замещаясь новообразованной костью, сохраняет механическую прочность и выполняет роль биологического эндопротеза.

About the authors

A. A. Kurilchik

Medical Radiological Research Center of the Russian Academy of Medical Sciences

Email: info@eco-vector.com
Russian Federation, Obninsk

V. A. Bizer

Medical Radiological Research Center of the Russian Academy of Medical Sciences

Email: info@eco-vector.com
Russian Federation, Obninsk

M. A. Perekhrest

Medical Radiological Research Center of the Russian Academy of Medical Sciences

Email: info@eco-vector.com
Russian Federation, Obninsk

G. T. Kudryavtseva

Medical Radiological Research Center of the Russian Academy of Medical Sciences

Author for correspondence.
Email: info@eco-vector.com
Russian Federation, Obninsk

References

Supplementary files