Введение к работе
Актуальность темы. Остеопороз представляет собой
прогрессирующее системное заболевание, характеризующееся снижением массы минеральной части кости в единице объема и нарушением микроархитектоники трабекул, что увеличивает хрупкость костей и повышает риск переломов (Беневоленская Л.И., 2003). Болезнь представляет собой одну из главных проблем здравоохранения во всем мире. Приблизительно у каждой третьей женщины после 65 лет наблюдается как минимум один «остеопоротический» перелом, чаще тел позвонков (Рожинская Л. Я., 1998, Родионова С.С., 2001, Свешников АА, 2001).
Диагностика остеопороза многогранна: начиная от рутинной постановки диагноза, основанного на результатах рентгенологического исследования, до более сложных, но, к сожалению, только скрининговых обследований, например, ультразвуковая или рентгеновская денситометрия (Чернова Т.О., 2003, Becker С, 2003).
Стандартная рентгенография до недавнего времени оставалась единственным методом диагностики заболевания; но в силу низкой чувствительности и значительной дозы облучения нет возможности использовать ее для обследования широких групп населения и диагностировать патологию на доклинической стадии. Внедрение метода количественной оценки минеральной плотности костной ткани (остеоденситометрии) значительно расширило возможности раннего выявления заболевания, но не решило всех диагностических проблем (Древаль А В. и соавт., 1997, Чечурин Р.Е. и соавт., 1999).
Существуют также методы диагностики остеопороза, основанные на
биохимических исследованиях мочи и крови, гистоморфометрической
оценке костной ткани (Franke F. et al, 1995). Несмотря на многочисленность
методов обследования больных с остіородоіМЦ WWWJnfflfwTfa вооружении у
I БИБЛИОТЕКА {
1: gag&)|
практического здравоохранения, нельзя сказать, что проблема диагностики решена целиком и полностью. Используемые в настоящее время методы не всегда позволяют уверенно диагностировать выраженность остеопороза, что затрудняет выбор тактики и метода лечения (Ito Y. et al, 2002).
Метод лазерно-индуцированной флуоресценции (ЛИФ) широко используется в медико-биологических исследованиях. В медицине применение данного метода эффективно для диагностики важнейших физиологических процессов, определение концентрации лекарственных веществ, верификации ряда заболеваний (Гейниц А.В. и соавт., 1999, Wack S et al, 2003). В частности, по изменению спектра ЛИФ удается идентифицировать ткани, пораженные раком (Приезжаева А В., 1986), а также отличить нормальную аорту от пораженной атеросклерозом (Cutruzzola W., 1989). Измерения ЛИФ клапанов сердца показали, что поражение их калыгинозом приводит к существенной перестройке спектрального состава люминесценции, это открывает перспективу применения ЛИФ для диагностики степени поражения калыгинозом при проведении кардиохирургических операций на открьпом сердце (Ларионов П. М., 1997). Следует отметить, что до настоящего времени возможность использования ЛИФ в травматологической области практически не рассматривалась. Известно, что главной неорганической составляющей костной ткани живого организма позвоночных являются минералы гидроксилапатита Саіо(РО)б(ОН)г, а исследование их концентрации проводиться на основании спектрального анализа (Ларионов П.М. и соавт., 1999). Определение изменения спектра ЛИФ открывает возможность использования измерения относительной интенсивности флуоресценции при различной степени минерализации тканей. Разработка и применение нового метода диагностики остеопороза с использованием ЛИФ должна позволить травматологам-ортопедам выбирать патогенетически обоснованное лечение, так как, по мнению Рожинской Л Я. (1998), эффективность лечения остеопороза напрямую зависит от точности и своевременности диагностики.
Цель исследования: изучить возможность диагностики системного остеопороза на основе метода лазерно-индуцированной флуоресценции. Задачи исследования:
-
Изучить в эксперименте спектральные характеристики лазерно-индуцированной флуоресценции биологических тканей и веществ, входящих в состав кости.
-
Установить гистоморфометрические нормативные характеристики элементов позвонков и прилежащих отделов скелета.
-
Выявить характерологические спектры лазерно-индуцированной флуоресценции костной ткани различных отделов скелета с нормальной плотностью и остеопорозом.
-
Провести сравнительный анализ результатов комплексной морфологической оценки, денситометрии, стандартной рентгенографии, субъективной оценки прочности костной ткани хирургом со спектральными характеристиками лазерно-индуцированной флуоресценции в группах пациентов с остеопорозом и без него.
Научная новизна: Впервые
-
Изучены спектральные характеристики лазерно-индуцированной флуоресценции биологических тканей и веществ, входящих в состав костнойткани.
-
Проведены сравнения спектральных характеристик лазерно-индуцированной флуоресценции костной ткани с нормальной плотностью и пораженной остеопорозом.
-
Сопоставлены результаты комплексной морфологической оценки, денситометрии, стандартной рентгенографии, субъективной оценки прочности костной ткани хирургом со спектральными характеристиками лазерно-индуцированной флуоресценции в группах пациентов с остеопорозом и без него.
4. Выполненные гистоморфометрические и денситометрические
исследования позволили не только установить нормативные
характеристики элементов позвонков и прилежащих отделов скелета,
но и разделить биопсийный материал на группы с разной
минерализацией костной ткани.
Практическая значимость:
Предложен метод диагностики остеопороза по биопсийным материалам на основе лазерно-индуцированной флуоресценции, позволяющий диагностировать изменения костной ткани в области оперативного вмешательства, что является основой для последующей разработки интраоперационной диагностики остеопороза.
Внедрение результатов:
Полученные результаты исследования используются в клинической практике в отделении травматологии Новосибирского научно-исследовательского института травматологии и ортопедии, в лаборатории экспериментальной хирургии и морфологии Новосибирского научно-исследовательского института патологии кровообращения, в Новосибирском Областном бюро судебно-медицинской экспертизы.
Апробация работы:
Основные положения диссертации доложены и обсуждены на клинических конференциях отдела вертебрологии Новосибирского НИИТО (г. Новосибирск, 1999; 2000; 2001; 2002; 2003 гг.), областных конференциях, посвященных проблеме остеопороза (г. Новосибирск, 2003, 2004 гг.), заседании научного общества ассоциации травматологов-ортопедов (г. Новосибирск, 2003 г.), Всероссийском симпозиуме, посвященном возрастным изменениям минеральной плотности костей скелета и проблемам профилактики переломов (РНЦ «ВТО», г. Курган 2002), II международной Конференции, посвященной проблеме остеопороза в травматологии и ортопедии (ЦИТО, г. Москва, 2003).
Публикации
По теме диссертации опубликовано 9 печатных работ, подана заявка на изобретение «Способ диагностики остеопороза методом лазерно-индуцированной флуоресценции», приоритетная справка от 11 февраля 2003 №2003103789.
Личный вклад автора в работу
Автор лично принимал участие в лечении больных, оперировал и ассистировал во время оперативного лечения, осуществлял забор биопсийного материала, производил гистоморфометрические исследования фрагментов костной ткани в НИИПК МЗ РФ совместно д.м.н. П.М. Ларионовым, участвовал в приготовлении морфологических препаратов (гистологические препараты описывались совместно с д.м.н., проф. А.М. Зайдман), принимал участие в исследованиях на лазерных установках в Институте теоретической и прикладной механики СО РАН (исследования проводились совместно с к.ф.-м.н. НА Масловым, к.т.н. А.Н. Маловым), принимал участие в экспериментальной работе в Институте геологии геофизики и минералогии СО РАН с к.г.-м.н. А.Т. Титовым, выполнял обсчет и анализ полученных материалов.
Структура и объем диссертации