Application of Irradiated Bone Replants in Surgical Treatment of Osteogenic Sarcoma in Children

Full Text

Лечение больных со злокачественными опухолями опорно-двигательного аппарата, и в частности остеогенной саркомой, предусматривает комплексное использование ионизирующего излучения, химиотерапии и хирургического вмешательства. Ведущим звеном в этом комплексе является адекватная радикальная операция.

Появление новейшей радиологической аппаратуры и противоопухолевых препаратов создало условия для применения сберегательных операций, которые сопровождаются замещением дефектов костей. В качестве пластического материала широкое распространение получили ауто- и аллокость, эндопротезы, использование которых увеличило возможности костно-пластической хирургии [7, 9, 11, 18, 19, 20].

Благодаря аллопластике существенно изменился характер некоторых оперативных вмешательств, особенно в детской ортопедии. Применение консервированной кости не только значительно сокращает продолжительность и объем костно-пластических операций: проведение более радикальных вмешательств резко уменьшает опасность рецидивирования заболевания [5].

Онкологическая адекватность при удалении злокачественных опухолей костей, помимо радикальности и абластичности операции, предполагает и максимально возможное восстановление анатомических и функциональных свойств сегмента или органа в целом [2, 14]. Необходимость удаления суставных концов костей, где чаще всего локализуется остеогенная саркома, ставит перед хирургом ортопедические проблемы. Замещение дефектов суставных концов консервированными трансплантатами после успешной разработки в эксперименте [10] прочно заняло свое место в клинике у взрослых [3, 4, 12, 21].

Случаи пересадки суставов у детей включены в общую статистику разбираемых больных. Однако, как отмечают М.В. Волков и соавт. [5], А.П. Бережный и соавт. [1], они требуют отдельного рассмотрения, поскольку в силу анатомофизиологических особенностей растущего организма задача восстановления опорной и двигательной функции у детей во многом решается иначе, чем у взрослых. Малочисленность наблюдений по пересадке суставных концов костей после удаления опухолей у детей (в сообщении М.В. Волкова и В.А. Бизера [5] — 10 больных, Ю.В. Пашкова [15] — 10, А.П. Бережного и соавт. [1] — 16) объясняется не только трудностями подбора суставного аллотрансплантата от взрослого донора, но и иммунологическими проблемами, возникающими при пересадке аллогенных суставных концов.

Таким образом, каждому из способов пересадки при всех их положительных качествах присущи и свои недостатки. Массивные аллотрансплантаты отличаются медленной и несовершенной консолидацией с костью реципиента, а со временем могут подвергаться переломам, рассасыванию и фрагментации [1, 9]. Эндопротезы как инородный материал могут вызвать реакцию окружающих тканей в виде металлоза или поздних нагноений [16]. Применение же аутокости ограничивает возможности хирурга при необходимости замещения обширных дефектов, не говоря уже о том, что безусловные достоинства аутопластики несколько снижаются при использовании ее в детской практике [5].

Все сказанное выше заставляет постоянно искать новые способы замещения дефектов при реконструктивных операциях у онкологических больных. Одним из таких способов является пересадка облученной аутокости вместе с опухолью. Экспериментальные исследования Е.Н. Саутина [17] показали, что облучение лиофилизированной костной ткани дает возможность получить стерильный материал, сохраняющий свои пластические свойства. Основываясь на этих экспериментальных данных, М.В. Волков [6] впервые в нашей стране произвел в ЦИТО 11.05.82 пересадку одномоментно облученного в дозе 50 Гр резецированного метадиафиза большеберцовой кости у больного 14 лет со злокачественной остеобластокластомой. Идея пересадки облученного реплантата кости успешно разрабатывается в эксперименте коллективом исследователей Онкологического научного центра [13]. К настоящему времени произведена сегментарная резекция длинной кости у 31 собаки со спонтанной остеосаркомой; резецированные фрагменты после охлаждения облучали в дозе 100- 120 Гр и реплантировали в дефект. Осложнения были связаны в основном с раневой инфекцией.

В радиологическом отделении МРНЦ за период с 1994 г. реплантация облученной кости, пораженной опухолью, выполнена у 10 больных остеогенной саркомой в возрасте 8-16 лет. У 7 из них опухоль локализовалась в дистальном, у 1 — в проксимальном метаэпифизарном отделе бедра и у 2 — в метаэпифизарном отделе большеберцовой кости. В соответствии с принятой в отделении тактикой двухэтапного комплексного лечения больных остеогенной саркомой на первом этапе проводилось химиолучевое лечение, а на втором, через 3-6 мес, при условии стабилизации местного процесса и отсутствии метастазов, решался вопрос об операции.

Дистанционная лучевая терапия осуществлялась на гамма-установке «Агат Р2» с двух противолежащих полей в разовой очаговой дозе 6 Гр три раза в неделю до суммарной очаговой дозы (СОД) 36 Гр, что при пересчете на классическое фракционирование составляет 60 Гр. Одновременно с лучевой терапией проводились курсы химиотерапии производными платины из расчета 120 мг/м² с интервалами в 3-4 нед.

Спустя 2-6 мес (в среднем через 3 мес) у всех больных была выполнена резекция суставного конца с мышечно-фасциальным футляром, отступя от края пораженной кости на 5-6 см. Удаление опухоли сопровождалось образованием значительного дефекта. Размер опухоли по длиннику, как правило, превышал 10 см, составляя в среднем 12 см. Длина дефекта варьировала от 13 до 19 см. Выделение кости производили со стороны диафиза к суставу. Одной из особенностей операции являлось то, что после извлечения кости с опухолью при помощи долота по возможности удалялся экстраоссальный компонент опухоли, а длинной кюреткой — опухолевые массы, расположенные по ходу костномозгового канала. После удаления видимых опухолевых масс пораженная кость экстракорпорально подвергалась облучению. Облученную кость реплантировали и фиксировали интрамедуллярно введенным металлическим стержнем.

Интраоперационное экстракорпоральное облучение резецированной кости проводилось электронным пучком на медицинском ускорителе «Микротрон-М». Предварительно с целью выбора оптимальных параметров интраоперационного облучения были проведены дозиметрические исследования на фантоме. В связи с неодинаковым поперечным сечением суставного конца на его протяжении метадиафиз резецированной кости для коррекции смещения изодозных кривых оборачивался стерильными салфетками, смоченными в физиологическом растворе, до выравнивания поперечного сечения реплантата по всей его длине. Облучение резецированной кости с опухолью проводили однократно с двух встречных полей до СОД 60 Гр по 80% изодозе. Конец резецированной кости на протяжении 2 см облучению не подвергали.

После операции конечность укладывали в гипсовую лонгету, которую по снятии швов заменяли на глухую гипсовую повязку.

Наблюдение за перестройкой реплантата велось методом рентгенологического контроля, который осуществлялся в сроки от 30 дней до 3 лет. Перестройку облученного реплантата оценивали по изменениям в кортикальной кости, в структуре пересаженного реплантата, особое внимание обращали на изменения в структуре оставшейся опухоли и на состояние эпифизарной хрящевой пластинки и покровного суставного хряща.

Перестроечные процессы в реплантатах начинались через месяц после операции и выражались в образовании нежной эндостальной мозоли, проявлявшейся в виде гомогенной, бесструктурной тени, и периостальной мозоли в виде «мостика» между фрагментами материнской кости и реплантатом. Опилы кости через месяц теряли четкость контуров.

Пик перестройки приходился на период 6-8 мес после операции. У 50% больных к этому сроку в реплантатах начинали обнаруживаться изменения кортикального слоя, выражавшиеся в его разволокнении и появлении волнистых контуров. Мозоль становилась муфтообразной, циркулярной, восстанавливалась непрерывность кортикального слоя. Исчезала щель между фрагментами, опилы кости не прослеживались.

К 6-8-му месяцу более чем у половины больных появлялись изменения в структуре реплантата: на рентгенограммах отмечались смазанность трабекулярного рисунка и изменения в сохранившейся внутри- и внекостной части опухоли — уменьшение плотности и размеров остеопластических очагов деструкции и частичная резорбция внекостного компонента. Обнаруживались начальные признаки остеопороза. В эти же сроки определялись изменения со стороны суставного хряща: контуры его теряли четкость, появлялась волнообразная деформация, исчезала эпифизарная хрящевая пластинка, появлялась деформация эпифиза, уменьшалась его высота.

К году после операции у большинства больных усиливались разволокнение и истончение кортикального слоя. К этому же времени у всех пациентов четко прослеживалась мозоль в виде костной плотности муфтообразной тени с полным восстановлением непрерывности кортикального слоя между фрагментами. Нарастали изменения в суставном хряще реплантата — увеличивались его разрыхленность и истончение (вплоть до полного исчезновения), усиливалась деформация эпифиза в виде сминания и уменьшения высоты.

Через 2-2,5 года контуры кортикального слоя реплантата либо становились четкими — исчезала его волнистость и разволокненность, либо не прослеживались — кортикальный слой замещался губчатой костью, в связи с чем весь реплантат приобретал структуру губчатой кости без дифференцировки на слои.

В качестве иллюстрации приводим одно из наблюдений.

Больной В., 8 лет, поступил в радиологическое отделение МРНЦ 16.02.95. При поступлении диагностирована остеогенная саркома нижней трети левой бедренной кости (см. рисунок, а). Диагноз подтвержден данными морфологического исследования. Больному проведены облучение опухоли в СОД 36 Гр и химиотерапия цисплатином. 26.05.95, через 3 мес после лучевого и химиолечения произведена операция: резекция суставного конца бедренной кости на протяжении 17 см, однократное облучение его в дозе 60 Гр и реплантация с фиксацией металлическим штифтом (см. рисунок, б). Заживление первичным натяжением. После операции проведено 2 курса химиотерапии производными платины. Через 1,5 года после операции определяется сращение фрагментов кости, восстановление непрерывности ее кортикального слоя (см. рисунок, в). Больной остается под наблюдением.

 

 

Рис. 1. Рентгенограммы больного В. с остеогенной саркомой нижней трети левой бедренной кости.

a — при поступлении; б — после резекции суставного конца бедренной кости и пересадки предварительно облученного реплантата с фиксацией металлическим штифтом; в — через 1,5 года после операции: сращение фрагментов кости, восстановление непрерывности кортикального слоя.

 

Стабилизация костных фрагментов в послеоперационном периоде является одним из факторов, обеспечивающих успех костно-пластической операции. У наших больных иммобилизация оперированной конечности проводилась на протяжении 10—14 мес с заменой в последующем глухой гипсовой повязки на лечебный ортопедический аппарат. Нагрузка конечности во всех случаях разрешалась не ранее чем через год после операции. К этому времени пациентам проводился курс ЛФК с целью коррекции гипотрофии мышц.

Послеоперационные осложнения наблюдались у 3 (30%) больных и были связаны с нагноением в ране. Из-за обширности нагноительного процесса и безуспешности консервативных мероприятий одному больному через 3 мес после операции произведена ампутация.

Длительность жизни в сроки 3 года и более прослежена у всех 10 больных. Метастазы выявлены у 4 из них через 6~8 мес от начала лечения. Умерли 4 человека, продолжают наблюдаться 6 больных, из них 4 — более 2 лет, 2 — более 3 лет. В оценке эффективности лечения использован моментный метод построения таблиц дожития [8]: 2 года жили 75,0±15,0% больных, без метастазов и рецидивов в тот же срок наблюдаются 63,5±12,7% больных.

Проблема пересадки облученной кости реципиента в облученные ткани тесно связана с вопросами теории костной пластики, касающимися процессов костеобразования. При костно-пластической операции, завершающей комбинированное химиолучевое лечение, складываются качественно новые условия в воспринимающем ложе, обусловленные фиброзным изменением тканей после лучевого лечения и вторичными изменениями сосудов.

У наших больных предоперационная дистанционная гамма-терапия в СОД 36 Гр, недостаточная для полной эрадикации саркомы, была дополнена «вспомогательным» экстракорпоральным одноразовым облучением реплантата электронами в дозе 60 Гр. Реплантируемая облученная аутокость выполнила роль идеального трансплантата, заместившего дефект кости.

Перестройка и замещение облученного реплантата происходили в соответствии с общими закономерностями, присущими трансплантации кости. Однократное облучение не оказывало отрицательного влияния на консолидацию костных фрагментов и формирование кортикального слоя в реплантате. В процессе перестройки отмечена частичная резорбция очагов патологического костеобразования и ни в одном случае не выявлено рецидивного роста. Вместе с тем суставной хрящ и эпифизарная хрящевая пластинка претерпевали дегенеративные изменения, в связи с чем эпифиз деформировался, нарушая конгруэнтность суставных поверхностей.

Процессы перестройки в реплантированном суставном конце кости протекали медленнее, чем в трансплантатах из замороженной кортикальной аллокости, и к 3-му году наблюдения были далеки от завершения. Это обусловлено, по нашему мнению, величиной реплантируемой кости и в еще большей степени — послелучевыми изменениями в мягких тканях воспринимающего ложа.

Клинические наблюдения по реплантации однократно облученного в большой дозе суставного конца у детей и подростков позволяют считать, что этот способ пластики может при определенных показаниях и условиях использоваться для замещения дефектов костей после удаления остеогенной саркомы.

About the authors

V. A. Bizer

Medical Radiological Scientific Center

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

A. A. Kurilchik

Medical Radiological Scientific Center

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

V. O. Sidorchenkov

Medical Radiological Scientific Center

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

References

Supplementary files