Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Обзор литературы 13
1.1. Современное состояние проблемы хронического остеомиелита 13
1.2. Этиология и патогенез хронического остеомиелита 14
1.3. Клиника хронического остеомиелита 15
1.4. Классификация остеомиелита 15
1.5. Диагностика остеомиелита 17
1.6. Принципы лечения хронического остеомиелита 20
1.7. Применение препарата коллагена в медицине 22
1.8. Применение низкочастотного ультразвука в медицине 26
- Этиология и патогенез хронического остеомиелита
- Клиника хронического остеомиелита
- Диагностика остеомиелита
- Применение препарата коллагена в медицине
Введение к работе
Актуальность проблемы. Лечение больных с хроническим
остеомиелитом (ХО) продолжает оставаться одной из наиболее сложных и
актуальных проблем в хирургической инфекции, что обусловлено, в том числе,
особенностями инфекционных очагов, высокой частой развития септических
осложнений и рецидивов, социальной значимостью патологии,
преимущественно поражающей лиц трудоспособного возраста (Ю.С. Винник и соавт., 2009; В.К. Гостищев и соавт., 2011; А.А. Глухов и соавт., 2013; А.Г. Сонис и савт., 2014).
Гнойные осложнения при механической травме наблюдаются в 5,3– 75,4% случаев, которые, при наличии открытых переломов осложняются остеомиелитом в 3-24% случаев. У 15-45% больных острый остеомиелит переходит в хроническую форму, достигая 6-12% в структурах опорно-двигательных и гнойно-септических заболеваний соответственно. Рецидивы ХО выявляются в 20-30% случаев, при этом около 70% больных теряют трудоспособность, а 50-90% становятся инвалидами (И.В. Борисов, 2007; С.В. Радаев, 2009; С.Ф. Усик и соавт., 2011; K.P. Bhavanetal, 2009; D.R. Wongetal, 2017). Ежегодный рост травматизма, тяжелых сочетанных повреждений, иммунодефицитных состояний и другие факторы еще больше повышают значимость и частоту встречаемости изучаемой патологии (Т.С. Белохвостикова и соавт., 2015; J. Belzuneguietal, 2009; J.M. Shymonetal, 2013).
Традиционная схема лечения больных с ХО базируется на стратегии
активной санации очагов в кости и адекватной антибактериальной терапии
(Н.А. Бубнова и соавт., 2013; F.L. Sapico, 1996; J.T. Maderetal, 1999;
G. Ciernyetal, 2003; H. Dymetal, 2016). В последние годы для пластики костных
полостей все чаще используются ауто-, алло-, ксено-, синтетические материалы
и их комбинации (Г.Д. Никитин и соавт., 2000; И.В. Козлов, 2014; В.В. Юркевич
и соавт., 2014; M.H. Gonsalesetal, 2015). Но, несмотря на применение новых
подходов, стандартов оказания медицинской помощи, современных
фармакологических препаратов, комплексное лечение ХО нельзя признать достаточно эффективным (Н.Н. Гурин, 2004; А.А. Глухов и соавт., 2013; J. Kumaretal, 2010).
Значительный интерес в плане совершенствования методов лечения ХО
представляют способы, направленные на усиление репаративного остеогенеза,
поиск остеоиндуктивных и остеокондуктивных материалов, местные
механические и физические воздействия на костную ткань (И.В. Ишутов и соавт., 2011; А.И. Снетков и соавт., 2014; J.D. Flintetal, 2009).
Цель исследования. Экспериментальное обоснование метода лечения хронического остеомиелита, основанного на сочетанном использовании ультразвуковой обработки патологического очага и синтезированного гидролизата коллагена.
Задачи исследования. 1. Провести анализ динамики состояния животных и показателей клинического анализа крови при применении разработанных методов лечения хронического остеомиелита, основанных на изолированном и сочетанном использовании ультразвуковой обработки патологического очага и синтезированного гидролизата коллагена.
2. Изучить внутренний гомеостаз с помощью оценки антиоксидантной
системы защиты и минерального обмена при лечении хронического
остеомиелита с использованием изолированного и сочетанного применения
ультразвуковой обработки и синтезированного гидролизата коллагена.
3. Проанализировать данные рентгенологического исследования на фоне
применения разработанных методов лечения хронического остеомиелита.
4. Изучить морфологические и морфометрические изменения при
применении методов лечения хронического остеомиелита, основанных на
изолированном и сочетанном использовании ультразвуковой обработки
патологического очага и синтезированного гидролизата коллагена.
Научная новизна исследования. Изучено влияние разработанного
метода моделирования ХО на динамику показателей минерального обмена крови.
Предложен метод лечения ХО, основанный на использовании УЗО, позволяющий достоверно повысить эффективность очищения патологического очага за счет стимуляции регенераторных процессов.
Обоснована эффективность метода применения СГК при лечении экспериментального ХО, позволяющего сократить сроки купирования воспалительных процессов и способствующего усилению регенераторных процессов в костной ткани.
Доказан положительный эффект применения разработанного метода лечения ХО, основанного на применении УЗО патологического очага и СГК, позволяющий достоверно ускорить сроки купирования гнойно-воспалительного процесса в эксперименте.
Изучено влияние на морфологические и морфометрические показатели методов, основанных на применении УЗО патологического очага и СГК, а также их сочетания.
Основные положения диссертации, выносимые на защиту.
-
Разработанный метод лечения ХО, основанный на использовании УЗО патологического очага, позволяет повысить качество его санации со снижением микробной обсемененности.
-
Разработанный метод лечения ХО с применением СГК, способствует купированию воспалительных явлений, нормализации общего состояния животных и ускорению заживления раны к 28-суткам.
3. Применение сочетанного метода лечения ХО, основанного на
применении УЗО патологического очага и СГК, способствует улучшению
регионарного кровотока, что в свою очередь стимулирует ангиогенез и
остеогенез, ускоряет синтез коллагена и образование грануляционной ткани,
начиная с 14-х суток исследования.
Теоретическая и практическая значимость исследования.
Изучено влияние разработанной экспериментальной модели
хронического остеомиелита на динамику показателей минерального обмена крови. Установлена выраженность развития у животных гиперкальциемии, гипермагниемии и гипокупремии на фоне применения разработанных методов лечения хронического остеомиелита.
Разработан метод комплексного лечения хронического остеомиелита, основанный на применении метода ультразвуковой обработки костной полости, позволяющий повысить качество санации и снизить микробную обсемененность остеомиелитического очага, активизировать ангиогенез и репарацию костной структуры к 14-м суткам.
Разработан метод комплексного лечения хронического остеомиелита, основанный на применении синтезированного гидролизата коллагена, способствующий нормализации общего состояния животных, лабораторных показателей крови, купированию воспалительных явлений и заживлению раны к 28-м суткам.
Доказано, что разработанный метод лечения хронического
остеомиелита, основанный на сочетанном применении ультразвуковой
обработки патологического очага и синтезированного гидролизата коллагена,
позволяет достоверно улучшить результаты лечения хронического
остеомиелита и может быть апробирован в клинической практике.
Личный вклад автора. Автором самостоятельно выполнены все этапы исследования. Проведена работа с литературными источниками по теме диссертации, статистическая обработка и написание текста диссертации. Подготовлены заявки на рационализаторские предложения и патент. Написаны статьи и доклады, выполнены выступления на научных конференциях. Личный вклад автора составляет не менее 80% при получении результатов и 70% при оформлении публикаций по теме диссертации.
Степень достоверности и апробация результатов диссертации.
Основные положения диссертационной работы были представлены на 2-м
международном конгрессе, посвященном 70-летию института хирургии им.
А.В. Вишневского «Раны и раневые инфекции» (Москва, 2014), всероссийских
конференциях общих хирургов с международным участием (Самара, 2014;
Ярославль, 2016), выездном пленуме правления Российского общества хирургов
(Воронеж, 2014), научно-практической конференции «Аспирантские чтения.
Хирургия» (Воронеж, 2014); на международных научно-практических
конференциях молодых ученых-медиков (Казань, 2015; Курск, 2016; Воронеж,
2017), научно-практической конференции «Актуальные проблемы
морфогенеза» (Воронеж, 2015); VIII Успенских чтениях (Тверь, 2015), ХХII Всероссийской конференции молодых ученых с международным участием «Актуальные проблемы патофизиологии» (Санкт-Петербург, 2016), II научно-практической конференции «Инновационные технологии в репаративной регенерации тканей» (Воронеж, 2016). Результаты работы отмечены золотой медалью 37-й межрегиональной выставки «Здравоохранение» (Воронеж, 2014). Автор награжден дипломом за лучший доклад на XI Международной научно-практической конференции молодых ученых-медиков (Воронеж, 2017), стипендией правительства Воронежской области за особые успехи в научной деятельности.
Публикации результатов исследования. Автор 19 научных статей, из которых 8 печатных работ по материалам диссертации, в том числе 4 в изданиях, рекомендуемых ВАК РФ. По материалам диссертационной работы получен патент РФ №2622369 от 11.12.15 г., Бюл. № 17, оформлены 3 рационализаторских предложения.
Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 148 страницах машинописного текста и состоит из введения, глав обзора литературы, материала и методов исследования, результатов собственных
Этиология и патогенез хронического остеомиелита
Остеомиелит – гнойный воспалительный процесс костного мозга с вовлечением всех структурных элементов кости и окружающих мягких тканей [6, 7, 82, 110]. Основными инфекционными агентами при остеомиелите являются условно-патогенные микроорганизмы. До появления пенициллина это были грамположительные микроорганизмы, такие как Streptococcusspp. После широкого применения антибиотиков доминирующим возбудителем стал стафилококк [16, 99]. В результате селективного воздействия антибиотикотерапии и изменения реактивности макроорганизма наблюдаются дальнейшие изменения в этиологической структуре возбудителей гнойных инфекций (сочетание стафилококков и стрептококков, других микроорганизмов) [17, 34, 111, 172]. Особо тяжёлая ситуация возникает в случаях инфицирования высоковирулентными штаммами, такими как – гемолитические стрептококки группы А (S. pyogenes), экзотоксин которых вызывает синдром токсического шока [44, 131]. Некоторые штаммы пиогенного стрептококка продуцируют целый ряд поражающих факторов (стрептолизины, эритрогенные токсины и др.), которые вызывают иммунопатологические изменения в организме, поскольку выступают как суперантигены [128, 137, 175].
При остром гематогенном остеомиелите отчетливо определяется фазовость течения: флегмона костного мозга, поднадкостничный абсцесс, некроз костной ткани и фаза секвестрации и репарации. При хроническом остеомиелите – образование полостей, секвестров, свищей и пр. [3, 66, 123, 127, 141, 160]. Переход острой фазы остеомиелита в хроническую стадию обычно связывают с продолжающимся некрозом инфицированного участка губчатого или компактного слоя кости [100, 118, 138]. Слабое развитие регенеративных процессов, вызванное резким нарушением питания кости и надкостницы, также способствует хроническому течению остеомиелита [44, 111].
Клинические симптомы у больных, страдающих хроническим остеомиелитом, в большинстве своем незначительны и малоспецифичны, характеризуются общей интоксикацией: снижение аппетита, лихорадка, появление адинамии, потливости, учащенного сердцебиения. Данные симптомы характерны для многих воспалительных заболеваний и усиливаются обычно лишь при обострении процесса, ослаблении сопротивляемости организма [71, 101]. Помимо общих симптомов, важными клиническими локальными проявлениями заболевания являются: болезненность, гиперемия, отек мягких тканей, наличие гнойного свища и костного секвестра. Для хронического остеомиелита типичны и местные осложнения в виде формирующихся новых гнойных очагов, патологических переломов, развитие гнойных артритов, анкилозов, ложных суставов и деформации конечности [110, 135, 154].
В литературе рассматриваются несколько классификаций остеомиелита. По этиологическому признаку остеомиелиты делятся на: неспецифический (вызывается гноеродными микробами); специфический (туберкулёзный, сифилитический, лепрозный, бруцеллёзный); вызванный моно-, смешанной и ассоциированной культурами (двойной или тройной ассоциацией), либо возбудитель не выявлен [3, 6].
В зависимости от путей проникновения инфекции выделяют остеомиелит эндогенный или гематогенный, развивающийся вследствие гематогенного заноса инфекции из гнойного очага (фурункула, носоглотки, полости рта и др.); экзогенный, возникающий вследствие заноса инфекции в кость извне (при переломах, огнестрельных ранениях и др.) [1, 89]. По клиническому течению выделяют стадии: острую (интрамедуллярную и экстрамедуллярную фазы), подострую (фаза продолжающегося процесса) и хроническую, в которой различают фазы обострения, ремиссии и выздоровления [1, 2, 3, 144]. По клиническим формам остеомиелиты подразделяют следующим образом: 1) острый гематогенный остеомиелит: диффузный, который в свою очередь делится на септикотоксическую, септикопиемическую формы; местный (очаговый), диффузно-очаговый; посттравматический: травматический (перелом кости); огнестрельный (разновидность травматического); послеоперационный (включая спицевой); остеомиелит, возникающий при переходе воспаления на кость с прилегающих тканей или органов; пострадиационный; 2) хронический остеомиелит: как исход острого, первично-хронический остеомиелит: абсцесс Броди (вялотекущий внутрикостный абсцесс), альбуминозный (остеомиелит Оллье); антибиотический; склерозирующий остеомиелит Гарре [3, 18, 123, 140]. По локализации процесса выделяют: остеомиелит трубчатых костей (эпиметафиз, диафиз, метадиафиз, тотальный); остеомиелит плоских костей; остеомиелит коротких костей (костный панариций); одонтогенный; другие морфологические формы [1, 22, 23, 136]. Осложнения остеомиелита могут быть: 1)местными (патологический перелом, патологический вывих, ложный сустав, другие местные осложнения; 2) общими (септикопиемия и др.) [9, 22, 123]. Другие авторы предлагают пользоваться развернутой классификацией, подразделяя остеомиелиты на неспецифические и специфические. К неспецифическим относят: 1) острый остеомиелит; 2) вторичный хронический остеомиелит; 3) одонтогенный остеомиелит; 4) остеомиелит плоских костей; 5) остеомиелит позвоночника; 6) остеомиелит эпифизарный; 7) первично-хронический остеомиелит (абсцесс Броди; остеомиелит Гарре; опухолевидный остеомиелит и др.); 8) остеомиелит послетифозный; 9) остеомиелит огнестрельный. К специфическим остеомиелитам относят: 1) туберкулёзный; 2) микотический; 3) сифилитический. Но данная классификация громоздка, лишена логической последовательности, ее использование в практике затруднено [144, 145]. С клинико-рентгенологических позиций выделяют три формы остеомиелита: 1) острый гематогенный остеомиелит, 2) хронический остеомиелит, 3) особые формы (тифозный, актиномикотический, бруцеллёзный и др. остеомиелиты), что является оправданным и основывается, прежде всего, на данных клинического течения заболевания и рентгенологической картине. В отдельную классификацию выделяют посттравматические огнестрельные остеомиелиты [3, 66, 123, 127, 141, 160].
Клиника хронического остеомиелита
Проведенные исследования были направлены на изучение влияния метода ультразвуковой обработки и синтезированного гидролизата коллагена на регенеративные процессы костной ткани в очаге ХО. Эксперименты проведены в 5 группах лабораторных животных (210 белых крыс): двух контрольных и трех опытных. Во всех группах моделировался хронический остеомиелит.
Эксперименты проводились под наркозом с помощью препарата Золетил-100 в дозе 8 мк/кг. Животные фиксировались на малом операционном столе, предназначенном для проведения экспериментальных исследований на мелких лабораторных животных. ХО развивался во всех группах на 31-е сутки после внесения суточной культуры Staphilococcus aureus. В 1-й контрольной группе исследовались животные с ХО, не подвергающиеся лечению. Во 2-й контрольной и во всех опытных группах производили предварительную ХСО, заключающуюся в удалении гнойно-некротических масс секвестров. В 1-й опытной группе использовался метод с применением СГК, который вводился в полость остеомиелитического очага. Во 2-й опытной группе исследования был применен метод, основанный на применении УЗО патологического очага. В 3-й опытной группе использовался сочетанный метод лечения, включающий применение УЗО и введение в костную полость СГК. Общая характеристика экспериментальных исследований (табл. 1). Таблица 1 - Характеристика экспериментальных исследований
Метод лечения экспериментального хронического остеомиелита с применением ультразвуковой обработки (1-я опытная группа)
Разработанный метод лечения хронического экспериментального остеомиелита осуществляли в два этапа. На первом этапе иссекали края свища, тупым способом разводились мягкие ткани и проводили предварительную хирургическую санацию, с целью удаления гнойно-некротических масс. Полость осушали стерильной ватно-марлевой салфеткой. Далее применяли ультразвуковую обработку патологического очага. Ультразвук применяли однократно с использованием съемной насадки 4 мм (рис.5) и ирригационного раствора (NaCl 0,9% - 250 мл). При работе насадка направлялась под углом 450 к обрабатываемой поверхности и перемещалась возвратно-поступательными чистящими движениями с небольшим латеральным давлением. Обработку проводили до полного очищения пораженной кости от некротизированных тканей в течение 5 мин, со скорость ирригационного потока 40 мл/мин и с частотой вибрации 27 kHz. После обработки рана ушивалась (1-я опытная группа). Для осуществления методики, использовалась установка P5 NewtronXS. Метод лечения экспериментального хронического остеомиелита с применением синтезированного гидролизата коллагена (2-я опытная группа) Разработан метод лечения экспериментального ХО, основанный на применении СГК, который осуществлялся в два этапа. На первом этапе проводили иссечение свища, мышцы разводили тупым способом и проводили однократную ХСО для удаления гнойного экссудата и некротизированных масс, рана промывалась 0,9% раствором NaCl в объеме до 5 мл, после полость осушалась стерильной ватно-марлевой салфеткой. На втором этапе вносили коллаген до полного заполнения костной полости при помощи микрохирургического мембранного шпателя (0,3 г). Полость не пломбировали. После чего рана ушивалась.
Метод лечение экспериментального хронического остеомиелита с применением ультразвуковой обработки и синтезированного гидролизата коллагена (3-я опытная группа)
Разработанный метод комплексного лечения ХО, с применением ультразвуковой обработки костной полости и введением в нее СГК, проводили в три этапа. На первом этапе иссекали свищевой ход, разводили мышцы тупым путем, проводили однократную ХСО. На втором этапе обрабатывали полость при помощи ультразвуковой установки с ирригационной жидкостью (NaCl 0,9% - 250 мл). Использовалась съемная насадка 4 мм. При обработке полости насадку располагали под углом 450 и возвратно-поступательными чистящими движениями с небольшим латеральным давлением проводили обработку патологического очага в течение 5 мин, со скорость ирригационного потока 40 мл/мин и с частотой вибрации 27 kHz. Полость вновь осушали стерильной ватно-марлевой салфеткой. На третьем этапе с помощью микрохирургического мембранного шпателя вносили коллаген до полного заполнения костной полости (0,3 г). Полость не пломбировали. Рана ушивалась (3-я опытная группа).
Для проведения ультразвуковой обработки использовали специальную установку, включающую следующие элементы: корпус, коннектор ножного привода, кабель с коннектором для наконечника, емкость с ирригационным раствором, крышку для ирригационной емкости, а также вращающуюся контрольную кнопку (On/Off) с отметками от 1 до 20 (уровень мощности). Элементы, расположенные на задней панели установки: штепсельная розетка со штырем заземления, не отсоединяемый кабель ножного привода. У прибора имеются вентиляционные каналы на задней и нижней панелях. Прибор имеет четыре резиновые ножки для обеспечения правильной циркуляции воздуха по нижнему вентиляционному каналу (рис. 3).
Диагностика остеомиелита
При исследовании гематологических показателей изучали клинический анализ крови (эритроциты (RBC), гемоглобин (HGB), тромбоциты (PCT), лейкоциты (WBC), скорость оседания эритроцитов (ESR)), антиоксидантную систему (малоновый диальдегид(МДА), 2,4-73 динитрофенилгидразон (ДНГФ), супероксиддисмутаза (СОД),тиоловая группа), показатели минерального обмена (кальций (Ca), магний (Mg), медь (Cu)). Забор крови осуществляли путем пункции хвостовой вены в пробирки «Vacuette» («Greinerbio-one», Австрия) для получения сыворотки (оценка антиоксидантного статуса) и цитратной плазмы (определение клинического анализа крови). Исследование проводили в день забора биоматериала.
Оценка показателей общего анализа крови и АОС Общий анализ крови с микроскопией проводили на микроскопе МикМед, вар.5-20 («ЛОМО», Россия) по стандартной методике. Определение уровня гемоглобина, биохимические показатели и оценку антиоксидантного статуса осуществляли с помощью полуавтоматического биохимического анализатора ClimaMC-15 («RAL», Испания) согласно инструкциям к готовым наборам реагентов и прописям, данным в описании методик [74, 126, 105, 88, 87]. В ходе работы использовали калибраторы и стандарты для клинической лабораторной диагностики: сыворотка контрольная и стандартная (Trucal U, Trulab N, TrulabP) компании «Diasys»[49, 125, Ошибка! Источник ссылки не найден., Ошибка! Источник ссылки не найден., 97].
Оценка показателей минерального обмена Определение уровня кальция, калия и магния, проводили на анализаторе электролитов серии АВЛ (AVL 9180; «RocheDiagnostics», Швейцария). Детекция ионов осуществляется сенсорными электродами, которые, выстраиваясь друг за другом в измерительной камере прибора, формируют канал, по которому проходит анализируемый образец. Электроды обеспечивают высокую точность и достоверность получаемых результатов. Необходимый объем пробы (95 мкл) прибор забирает из пробирки, чему предшествует автоматическая калибровка прибора. Представление результатов анализа осуществляется на мониторе прибора. Использовались наборы реагентов для определения кальция, магния и меди производства «Витал Диагностикс СПб», Россия [124, 97].
Бактериологические исследования применяли для определения микрофлоры содержимого остеомиелитического очага. Материал забирали с соблюдением асептики, избегая контаминации биологического материала посторонней микрофлорой. Использовалась стерильные пробирки с пробками. Материал собирался в стерильные пробирки при помощи стерильных ватных тампонов. Пробирки плотно закрывались и доставлялись в лабораторию не позднее 1 ч. после забора материала. Далее в лаборатории осуществлялся посев материала на питательные среды в чашках Петри.
В основном использовались плотные среды для первичного посева. Кровяной агар (Цейслера) – 3% мясо-пептонный агар с 1-2% глюкозы рН 7,2-7,4 смешивали (при температуре 500С) с 15-20% свежей дефебринированной кровью крупного рогатого скота. Разливали по чашкам Петри и подсушивали в термостате 20-30 мин. Выращивали в анаэробных условиях. Среда Тароцци – использовали бычью печень или мясо, нарезанные мелкими кусочками, которые заливали троекратным количеством питательного бульона рН 7,4-7,6 и кипятили 30 мин. Бульон фильтровали, а печень (мясо) промывали на сите водопроводной водой и просушивали фильтровальной бумагой. Распределяли по пробиркам по 3-4 г печени (мяса) и по 7-8 мл бульона. Стерилизовали 30 мин при 1 атм. При выявлении роста колоний на плотных средах изучали их морфологию и оценивали количество колониеобразующих единиц (КОЕ). С целью окончательной идентификации колонии отсеивали ее на жидкую питательную среду, такую как: Среда Гисса (для определения сахаролитических ферментов) – в дистиллированную воду прибавляли 1% пептона и 0,5% раствора NaCl. Растворяли на огне, прибавляли 0,1% спиртового раствора бромэтимолового синего, нагревали до 800С и устанавливали рН 7,2. Затем среду кипятили 5 мин, фильтровали и доливали до первоначального объема дистиллированной воды. Добавляли 0,5-1% одного из углеводов, разливали по пробиркам с поплавками. Стерилизовали 3 дня текучим паром по 30 мин. При выявлении роста в жидкой среде, готовили мазки, окрашенные по Грамму. При микроскопии оценивали морфологию и количественное содержание микроорганизмов.
Для морфологического исследования динамики воспалительных и репаративных процессов среды окрашивали гематоксилином-эозином, проводили импрегнацию серебром по Футу, ШИК–реакцию. Препараты изучались c помощью компьютерного анализатора фирмы «Leica», состоящего из светового микроскопа фирмы «Leica DFC 295» и персонального компьютера.
Для изучения динамики морфологических изменений изучали биопсийный материал участков метаэпифиза кости, размером 0,5х0,5х1 см. Образцы получали с помощью микромоторного хирургического устройства со стоматологической фрезой. Биопсия бралась после выведения животных из эксперимента путем передозировки препарата Золетил-100. Образцы костной ткани фиксировали в 10% растворе нейтрального формалина. Декальцинацию проводили в «трилон В». После декальцинации костная ткань промывалась водопроводной водой. Для изготовления гистологических срезов материал подвергался стандартной гистологической обработке в гистопроцессоре Tissue Processing Center MEDITETPC 15 DUO,включающей обезвоживание в спиртах восходящей концентрации, пропитывание в парафиновой среде HISTOMIX. Для заливки костной ткани в блоки использовали систему заливки парафином TES 99MEDITE. Срезы толщиной 6 мкм изготовляли с помощью роторного микротома «SAKURAACCU-CutSRM».
Рентгенологическое исследование выполняли на цифровом аппарате Fire CR flash 12П-6 (рис. 6) после моделирования остеомиелита на 7-е, 14-е, 28-е, 60-е, 90-е и 120-е сутки. Фокусное расстояние равнялось 70 см при режиме 50 kV, 22 мА. Время экспозиции составляло 0,04 с. Рентгенограммы маркировали фломастером с указанием серии, номера животного и даты проведения исследования.
Применение препарата коллагена в медицине
остается рентгенография. Данный вид исследования позволяет выявить важную информацию, такую как выраженность поражения костной структуры, а также позволяет оценить регенерационные способности кости после проведенного лечения.
Во всех группах рентгенографию выполняли на цифровом аппарате FireCRflash 12П-6 через 31-есутки после моделирования остеомиелита на 7-е, 14-е, 28-е, 60-е, 90-е, 120-е сутки. Фокусное расстояние равнялось 70 см при режиме 50 kV, 22 мА. Время экспозиции составляло 0,04 с. Рентгенограммы маркировали фломастером с указанием серии, номера животного и даты проведения исследования.
В 1-й контрольной группе (животные без лечения) на все исследованные сроки рентгенологическая картина характеризовалась образованием секвестральной коробки и тотального секвестра, выраженных деструкций, очагов остеосклероза и остеопороза. На 7-е, 14-е, 28-е сутки исследования первым косвенным признаком хронического остеомиелита явился отек мягких тканей в виде утолщения и потере дифференцировки глубоких мышечных слоев и межмышечных прослоек на уровне поражения. Прямыми признаками патологического процесса явилось образование тонкой линейной тени оссифицирующего периостита, очагов деструкции. Достоверных различий между группами на этих сроках исследования не наблюдалось. На 60-е и 90-е сутки появляются более контрастные участки некроза костной ткани, далее образование секвестров с зазубренными краями, сохраняются выраженные зоны остеопороза и остеосклероза. Во 2-й контрольной группе (животные с хирургической санацией) на 7-е и 14-е сутки наблюдается повышенная интенсивность тени некротизированного участка, разрыв костных балок, утолщение кости за счет периостальных наслоений, зона деструкции и выраженный дефект костной ткани (рис. 38).
Во 2-й контрольной группе на 28-е, 60-е и 90-е сутки отек мягких тканей меньше по сравнению с 1-й контрольной группой. Сохраняется диффузный и гипертрофический остеопороз, количество костных балок все еще снижено, происходит их утолщение, уменьшение зоны деструкции, секвестры на данные экспериментальные сроки прослеживаются (рис. 39).
На 120-е сутки в костномозговом канале преобладают реактивные процессы, что приводит к заращению его костной тканью, т.е. происходит эбурнеация (рис. 40).
В 1-й опытной группе на ранних сроках 7-е, 14-е, 28-е сутки принципиальных различий между ранними сроками 2-й контрольной группы не выявлено. На 60-е и 90-е сутки наблюдаются пятнистые просветления кости, появление и прорастание реактивного остеосклероза, окаймляющего очаги деструкции и секвестрации (рис. 41).
На 120-е сутки в 1-й опытной группе наблюдается исчезновение сетчатого рисунка, утолщение коркового слоя изнутри (эностоз), признаки периостальной и эндостальной костной мозоли, увеличение тени неассимилированного периостального остеофита. Секвестров и некрозов костных структур не наблюдается (рис. 42).
Во 2-й опытной группе на 7-е и 14-е сутки наблюдаются части разрушенной и замещение костной ткани на патологическую, утолщенная надкостница. В сравнении с 1-й опытной группой значительно снижены зоны остеосклероза и остеопороза (рис. 43).
На 28-е, 60-е и 90-е сутки выявлены признаки редукции периостальной и эндостальной мозоли и преобразование ее в интермедиарную мозоль. Костномозговой канал прослеживается четко. К 120-м суткам костно-балочная система просматривается более четко, появляются нормальные гладкие контуры кости, в области диафиза прослеживается интенсивная, слившаяся с корковым слоем тень ассимилированного периостального остеофита (рис. 44).
В 3-й опытной группе к 120-м суткам бедренная кость лабораторных животных имела чёткий рисунок и хорошо выраженные границы кортикального слоя. Костный дефект был полностью заполнен гомогенными тенями новообразованной костной ткани (рис. 45).
В результате рентгенологического исследования наблюдалась наиболее выраженная положительная динамика у животных 3-й опытной группы, где использовалась ультразвуковая обработка и синтезированный гидролизат коллагена, в виде уменьшения зон остеопороза и остеосклероза, прослеживания четких границ кортикального слоя, отсутствия секвестров и заполнения дефектов новообразованной костной тканью.
При морфологическом исследовании в 1-й контрольной группе на 7-е сутки наблюдается диффузный воспалительный процесс с вовлечением костного мозга, гаверсовых каналов и периоста (рис. 46).
Некротизированные участки костного мозга, компактной пластины. 1-я контрольная группа. 7-е сутки. Окраска гематоксилином и эозином. Ув.х200 Определяется набухание и гомогенизация, а в единичных сосудах – фибриноидный некроз сосудистых стенок, что свойственно гиперергическому воспалению. Уже в этот ранний срок наблюдается массивная резорбция кости в очагах воспаления с резким истончением, а местами исчезновением комплексов костных балок и расширением гаверсовых каналов (рис. 48). Участия остеокластов в этом процессе не наблюдается.
В 1-й контрольной группе на 14-е сутки определяется обширный некроз костных балок и более выраженное рассасывание кости на границе с очагом воспаления, который выглядит как гнойник с наличием в центре некротических тканей. Вокруг некротического фокуса присутствует широкая зона лейкоцитарной инфильтрации и набухание ретикулярных клеток (рис. 49).
На границе гнойника с компактной пластинкой отмечается воспалительная инфильтрация, тромбоз сосудов, идущих в толщу компактной пластинки и некротические изменения. Воспалительный процесс в стенках сосудов распространяется до периоста и в некоторых случаях является причиной возникновения субпериостального абсцесса или флегмоны мягких тканей. Инфекция распространяется по периваскулярным лимфатическим щелям как внутри костного мозга, так и в гаверсовых каналах. К 14-м суткам в зоне остеомиелита появляются костные секвестры (рис. 50).