Значение полифазной остеосцинтиграфии в оценке состояния перфузионно-метаболических процессов при заболеваниях опорно-двигательного аппарата у детей

Размещено на http://www.allbest.ru/

На правах рукописи

Бергалиев Артур Нуралиевич

Значение полифазной остеосцинтиграфии в оценке состояния перфузионно-метаболических процессов при заболеваниях опорно-двигательного аппарата у детей

Специальность: 14.00.19 - лучевая диагностика, лучевая терапия

Автореферат

Диссертации на соискание ученой степени

доктора медицинских наук

Санкт-Петербург

2009



Работа выполнена в ФГУ «Научно-исследовательском детском ортопедическом институте им. Г.И. Турнера Росмедтехнологий»

Научные консультанты:

доктор медицинских наук, профессор Н.П.Фадеев

официальные оппоненты:

доктор медицинских наук, профессор Карлова Н.А.,

доктор медицинских наук, профессор Семенов И.И,

доктор медицинских наук, профессор Мушкин А.Ю.

Ведущее научное учреждение: Российская военно-медицинская академия

Защита состоится « 21 » октября 2009 г. в 12 часов на заседании специализированного Ученого Совета Д 0208,116,01 в ФГУ «Российский научный центр радиологии и хирургических технологий Росмедтехнологий» (197758, Санкт-Петербург, Песочный, ул. Ленинградская 70).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГУ «Российский научный центр радиологии и хирургических технологий Росмедтехнологий».

Автореферат разослан «____» _____________ 2009 г.

Ученый секретарь диссертационного Совета В.Ф. Мус

Общая характеристика работы

Актуальность проблемы

Согласно статистическим данным травмы и болезни костно-мышечной систем у детей занимают 3 место после заболеваний дыхательной и пищеварительной систем, а число детей-инвалидов вследствие травм и заболеваний костно-мышечной системы за последние годы продолжает возрастать (Битюков К.А. с соавт., 2002; Малахов О.А., Андреева Т.М., 2002).

Как известно, успех лечения и профилактики заболеваний опорно-двигательного аппарата (ОДА) у детей во многом зависит от оценки морфо-функционального состояния патологического процесса, среди которых наиболее значимыми являются гемодинамика и метаболизм в костной ткани. Учет этих данных позволяет дифференцированно подходить к лечению больных с различными деформациями и, в частности, сформировавшихся после перенесенного гематогенного остеомиелита, а также с ложными суставами различной этиологии. Важную роль играет подобная информация в ранней диагностике заболеваний ОДА, разработке тактики и объема оперативного вмешательства и мониторинге восстановительных процессов в послеоперационном периоде (Ткаченко С.С., 1970; Белоусов В.Д. с соавт., 1990; Шевцов В.И. с соавт., 1997; Поздеев А.П., 1998).

Немаловажное значение в лечении костно-мышечной патологии у детей имеют особенности организма, связанные с ростом и активным формированием скелета. Так, информация о функциональной активности ростковых зон во многом определяет характер течения заболевания и прогноз последующего роста конечности, например, при различных заболеваниях, сопровождающихся укорочением и деформациями костей (врожденные пороки развития костей, последствия перенесенного гематогенного остеомиелита, врожденное укорочение конечности).

Одним из методов исследований костной системы является остеосцинтиграфия (ОСцГ), обладающая высокой чувствительностью (96-97%) (Корсунский В.Н. с соавт. 1991; Миронов С.П., Касаткин Ю.Н., 1993). Этот метод подразделяется на статическую (стандартную - ОСцГ) и динамическую или полифазную остеосцинтиграфию (ПФОСцГ). Если стандартная ОСцГ считается традиционным методом, то ПФОСцГ не нашла широкого применения в клинической практике, так как ее возможности при исследовании детей с заболеваниями ОДА остаются до конца не изученными и дискутабельными (Завадовская В.Д. с соавт., 2000; Anger K., Kuper K., 1980; Mechev D., Ishchenko V., 1987; Arend S. et al., 1994).

Практически не изучены диагностические возможности ПФОСцГ при диспластических заболеваниях, оказывающие существенное влияние на разработку тактики оперативного и консервативного лечения, и оценку их эффективности. Отсутствуют сведения о применении ПФОСцГ при врожденных пороках развития - гигантизме кисти, эктромелии малоберцовой кости и роли ПФОСцГ в прогнозировании прогрессирования сколиотической деформации.

Малочисленны публикации, посвященных использованию ПФОСцГ при исследовании доброкачественных опухолей. При диагностике остеоид-остеомы описываются либо единичные случаи из практики (Marcuzzi А. et al., 2002), либо опухоли с редкой локализацией (Kumar R. et al., 2003), что свидетельствует об их поисковом характере. Аналогичная ситуация складывается и в отношении других опухолей и опухолеподобных поражений скелета (Ежов Ю.И., 1974; David L. et al., 1976; Doppelfeld E., 1978; Nickel J. et al., 2002; Zhibin Y. et al., 2004). В этих работах результаты ПФОСцГ основываются на визуальной, а не количественной оценке состояния ангио- и остеогенеза, объективно характеризующих активность патологического процесса.

Недостаточно изучены возможности применения ПФОСцГ при диагностике дистрофических поражений скелета (Goshen E., Zwas S., 1996). В их числе остеохондропатия головки бедренной кости (болезнь Легга-Кальве-Пертеса), которая остается одним из заболеваний, наиболее часто ведущим к тяжелым нарушениям анатомического строения тазобедренного сустава и ранней инвалидизации больных. Поэтому, ранняя диагностика состояния кровообращения в области пораженного тазобедренного сустава с помощью ПФОСцГ имеет большое значение для разработки адекватной тактики консервативного лечения (Чепиков В.М., 1976; Андрианов В.Л. с соавт., 1991; Копылова Н.А, Удальцов В.Е., 1994). Отсутствует единое мнение в методических подходах использования вариантов ПФОСцГ при исследовании различных нозологических форм (количество применяемых фаз, различие временных параметров фаз). Это является серьезным пробелом в диагностике заболеваний ОДА у детей, что послужило основанием для проведения данной работы.

Целью настоящего исследования явилось повышение эффективности диагностики различных заболеваний опорно-двигательного аппарата детей на основе использования полифазной остеосцинтиграфии для оценки перфузионно-метаболических процессов при лечебных мероприятиях и определении прогноза.

Задачи исследования:

Разработать методику полифазной остеосцинтиграфии применительно к основным ортопедическим заболеваниям ОДА у детей;

Определить качественные и количественные характеристики регионарного кровообращения и метаболизма костной ткани при доброкачественных косте- и хрящеобразующих опухолях и на их основе разработать сцинтиграфическую семиотику;

Изучить особенности регионарного кровотока и накопления остеотропного радиофармпрепарата при опухолеподобных поражениях скелета у детей, определить количественные прогностические признаки их рецидивирования после оперативных вмешательств;

Исследовать характер и уровень кровообращения и функциональной активности костной ткани при диспластических заболеваниях, выявить сцинтиграфические критерии прогрессирования сколиотической деформации при диспластическом сколиозе у детей;

Определить количественные сцинтиграфические признаки функциональной активности ростковых зон у детей при различных поражениях ОДА;

Исследовать особенности кровообращения и метаболической активности костной ткани при заболеваниях костно-мышечной системы у детей, сопровождающихся дистрофическими процессами;

Определить показания к проведению полифазной остеосцинтиграфии.

Научная новизна

Представленное исследование является первым обобщающим целенаправленным научным трудом, посвященным разработке и изучению возможностей ПФОСЦГ в оценке состояния перфузионно-метаболических процессов при диспластических и дистрофических заболеваниях опорно-двигательного аппарата у детей. Отличительной особенностью данной методики является способность объективной оценки функционального состояния регионарного кровообращения и активности остеогенеза и представление их в количественных показателях.

Впервые на большом клиническом материале были выделены наиболее патогномоничные признаки и на их основе разработана сцинтиграфическая семиотика при различных нозологических формах исследуемой костной патологии, что способствовало оптимизации диагностического процесса.

Впервые на основании проведенных клинико-морфологических и сцинтиграфических параллелей были выделены варианты регионарного кровоснабжения и костного метаболизма на ранних и поздних стадиях формирования патологических процессов, что оказало существенное влияние на выработку рациональной лечебной тактики в каждом конкретном случае.

Установлено, что определение интенсивности перфузионно-метаболических процессов при доброкачественных опухолях и опухолеподобных поражениях костной системы у детей улучшило эффективность первичной диагностики, особенно при сомнительных клинико-рентгенологических данных.

Показана важная роль ПФОСЦГ в оценке степени тяжести патологического процесса и его распространенности при планировании адекватного хирургического вмешательства.

На основании проведенного сравнительного анализа результатов рентгенологических, электрофизиологических и сцинтиграфических исследований были определены место и значение ПФОСЦГ в общем комплексе клинического обследования детей с костной патологией.

Впервые была определена прогностическая ценность метода ПФОСЦГ при опухолеподобных поражениях ОДА у детей и при диспластическом сколиозе (патент на изобретение №2195870 от 10.01.03, «Способ диагностики прогрессирования сколиотической деформации при начальных стадиях развития диспластического сколиоза»).

Практическая ценность

Впервые разработана и внедрена в клиническую практику малоинвазивная методика ПФОСцГ в диагностике диспластических и дистрофических процессов ОДА у детей.

Определены возможности ПФОСцГ в оценке интенсивности регионарного кровообращения и активности остеогенеза в предоперационной диагностике и мониторинге восстановительных процессов на различных этапах проводимого лечения.

Разработаны симптомокомплексы морфо-функционального исследования, включающие рентгенологические, электрофизиологические и сцинтиграфические методики, что существенно улучшило диагностику и различительное распознавание нозологических форм костной патологии.

Разработаны критерии отбора больных на сцинтиграфическое исследование и показания к его проведению с учетом анатомических особенностей детского организма, технических возможностей использованной аппаратуры и радиационно-гигиенических требований, направленных на сокращение дополнительных рентгенологических процедур и снижение лучевых нагрузок на пациента.

Основные положения, выносимые на защиту:

Полифазная остеосцинтиграфия является малоинвазивным и высокоинформативным уточняющим методом лучевой диагностики, который позволяет количественно определять уровень васкуляризации и метаболизма костной ткани при диспластических и дистрофических процессах ОДА на ранних и поздних стадиях формирования патологического процесса и осуществлять контроль эффективности выполненного оперативного и консервативного лечения.

Проведенная разработка семиотики полифазной остеосцинтиграфии позволила сформулировать основные сцинтиграфические признаки доброкачественных опухолей и опухолеподобных заболеваний в виде различной интенсивности регионарного кровообращения и локальной фиксации остеотропного РФП. Предложенные количественные критерии дали возможность объективно оценить активность патологического процесса, прогнозировать вероятность рецидива заболевания.

Выявленная сцинтиграфическая семиотика способствовала разработке симптомокомплексов с учетом данных клинического, рентгенологического и радионуклидного методов обследования, которые отличаются друг от друга в зависимости от вида заболевания, от активности патологического процесса, его морфологической структуры.

Сравнительный анализ данных полифазной остеосцинтиграфии с результатами патоморфологического метода исследования выявил существенную корреляцию и определил прямопропорциональную зависимость амплитуды сцинтиграфических показателей от характера и уровня ангио- и остеогенеза.

Данные полифазной остеосцинтиграфии послужили основанием для совершенствования и разработки новых способов оперативного вмешательства при хирургическом лечении диспластических и дистрофических заболеваниях ОДА у детей

В результате проведенного исследования были сформулированы основные показания к проведению полифазной остеосцинтиграфии:

Выявление ранних форм перфузионно-метаболических нарушений и их количественная оценка; получение дополнительной дифференциально-диагностической информации о морфо-функциональных процессах; сканирование скелета при полиоссальных формах поражения ОДА для выявления очагов патологической фиксации; определение прогностических критериев при рецидиве доброкачественного опухолевого и опухолеподобного процессов, при прогрессировании диспластического сколиоза и при оценке функциональной активности ростковых зон трубчатых костей; контроль эффективности консервативного или оперативного лечений.

Апробация и внедрение результатов работы

Основные положения диссертационного исследования доложены и обсуждены на 1-м съезде Российского общества ядерной медицины (Дубна, 1997), на научной конференции, посвященной 80-летию со дня основания Центрального научно-исследовательского рентгенорадиологического института «Актуальные вопросы медицинской радиологии» (Санкт-Петербург, 1998), на 2-м Международном Симпозиума «Диагностическая и интервенционная радиология в педиатрии» (Москва, 1999), на 1-м международном конгрессе «World Spine 1» (Берлин, 2000), на конференции молодых ученых «новое в решении актуальных проблем травматологии и ортопедии» (Москва,2000), на V Российском национальном конгрессе с международным участием «Человек и его здоровье» (2000), на международной конференции «Современные проблемы ядерной медицины и радиофармацевтики» (Обнинск, 2000), на заседаниях регионального общества радиологов (Санкт-Петербург, 2000), на Совещании главных ортопедов-травматологов «Диагностика и лечение опухолей и опухолеподобных поражений костей у детей» (Калининград, 2002), на Симпозиуме детских травматологов-ортопедов России (Воронеж, 2004).

Результаты настоящего исследования внедрены и используются в работе радиоизотопных лабораторий ФГУ «Научно-исследовательского детского ортопедического института им. Г.И. Турнера Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию», ФГУ «Центрального научно-исследовательского рентгенорадиологического института Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию», Городской больницы №31.

Получен патент на изобретение №2195870 от 10.01.03 «Способ диагностики прогрессирования сколиотической деформации при начальных стадиях развития диспластического сколиоза» (RU № 2195870 С2 7А61В6/02 от 10.01.03 г. бюлл.№1), получена приоритетная справка на патент №2003126246 от 27.08.03 г. По теме диссертации опубликовано 60 печатных работ, из них 10 - в журналах, рекомендованных ВАК РФ.

Объём и структура работы

Диссертация состоит из введения и 3 глав, обзора литературы, методов исследования, результатов собственных исследований, заключения, выводов, списка литературы, включающих 156 источников (95 отечественных и 61 зарубежных авторов). Работа изложена на 204 страницах. Содержит 76 таблиц, 54 рисунками и 2 диаграммы.

Общая характеристика материала и методы исследования

Для решения поставленных задач было обследовано 409 больных с различными заболеваниями ОДА в возрасте от 2 до 18 лет (из них - 174 девочки, и 235 мальчиков), находившихся на лечении в клинике ФГУ «НИДОИ им. Г.И. Турнера Росздрава» с 1996 по 2005 год.

Все больные были распределены на 3 основные группы в соответствии с международной классификацией болезней 10 пересмотра (МКБ-10, 1995) (табл. 1).



Таблица 1 - Распределение больных по нозологическим единицам с учетом пола

Заболевание	Количество детей	Всего
	мальчики	Девочки
1. Доброкачественное новообразование костей и суставных хрящей
Остеоид-остеома	16	8	24
Остеобластома	2	0	2
Хондробластома	3	5	8
Солитарная остеохондрома	7	2	9
2. Остеопатии и хондропатии
Единичная киста кости	45	36	81
Аневризматическая костная киста	5	2	7
Фиброзная дисплазия	20	12	32
Остеофиброзная дисплазия	6	3	9
Болезнь Легг-Кальве-Пертеса	25	11	36
Последствия перенесенного гематогенного остеомиелита нижней конечности	45	17	62
Юношеский идиопатический сколиоз	9	36	45
Ложные суставы	33	26	59
3. Врожденные аномалии (пороки развития) и деформации костно-мышечной системы
Эктромелия малоберцовой кости	6	4	10
Множественные врожденные экзостозы	8	5	13
Врожденный гигантизм верхней конечности	5	7	12
ВСЕГО	235	174	409

ребенок опухоль опорный аппарат

Всем больным проводилось комплексное обследование с использованием клинико-лабораторного, рентгенологического, радионуклидного, электорфизиологического и патоморфологического методов исследований. Всего было выполнено 5127 исследований (табл.2).

Таблица 2 - Методы и объем исследования больных

Методы	Количество
Клинико-лабораторный	1517
Рентгенологический	409
Радионуклидный	1772
Электрофизиологический	974
Патоморфологический	327
Компьютерная томография	128
Всего:	5127

В качестве основного метода исследования в данной работе был использован радионуклидный в виде полифазной остеосцинтиграфии (ПФОСцГ), при котором было выполнено 186 динамических и 1772 статических измерений. Исследования выполнялись на планарных гамма-камерах «ГКС-200» (Россия), «Ohio Nuclear» (USA) с вычислительным комплексом «СЦИНТИПРО», «Digirad 2002tc» (USA) с коллиматорами на 140 кэВ. Использовались 99mТс-технефор и 99mТс-пирфотех («Диамед», Россия), которые вводились в локтевую вену в диагностических дозах с учетом возраста ребенка (табл.3).

Таблица 3 - Вводимые дозы РФП (МБк) и возрастные лучевые нагрузки (мЗв)

Возраст (лет)	Вводимая доза (МБк)	Лучевые нагрузки (мЗв)
		Семенники	Яичники	Все тело	Красный костный мозг
1-3	30	0,57	0,9	0,14	12
3-5	60	0,9	1,2	0,28	1,8
5-8	90	0,99	1,44	0,42	2,7
8-12	120	0,96	1,44	0,56	3
12-16	150	0,75	0,75	0,71	1,05
> 16	300	0,81	1,05	1,41	2,82

Пациент укладывался на кровать в зависимости от локализации патологического процесса либо лицом, либо спиной к детектору. При статических исследованиях использовались прямая и боковая проекции.

Методика ПФОСцГ применялась в 3-х вариантах.

Трехфазная остеосцинтиграфия. С ее помощью оценивались характер и уровни артериального притока крови (I фаза), перфузии (II фаза) и тканевого метаболизма костной ткани (III фаза). Сбор информации осуществлялся в следующем режиме - первая и вторая фазы в динамическом режиме, а третья - в статическом.

Динамический режим:

I фаза - в течение 20-30 с после внутривенной инъекции с частота сбора - 1 кадр/2 сек (всего 10-15 кадров),

II фаза - последующие 60 с. Частота сбора - 1 кадр/2 с (всего 30 кадров).

Статический режим:

III фаза - через 2 часа после инъекции со статистикой кадра 200 тыс. импульсов.

Всего в динамическом исследовании было запрограммировано 90 кадров с общей продолжительностью 1,5 минуты. В статическом режиме в зависимости от нозологической формы количество кадров составляло в среднем 4 кадров с продолжительностью по времени в среднем 30 минут (минимум 15 минут, максимум 1 час). Эта методика применялась при локализации «зон интересов» в пределах длины детектора.

Двухфазная остеосцинтиграфия. При данной методике проводилась оценка характера и уровня перфузии (II фаза) и тканевого метаболизма костной ткани (III фаза). Сбор информации осуществлялся в виде статических измерений после внутривенной инъекции РФП при следующем режиме:

II фаза - 1 кадр через 30-40 с. Статистика одного кадра 50-100 тыс. импульсов;

III фаза - 1 кадр через 2 часа. Статистика одного кадра 200-300 тыс. импульсов.

Эта методика применялась:

при превышающим расстоянии между изучаемыми симметричными областями длину детектора;

при локализации патологического процесса в периферических отделах ОДА (голени, голеностопные суставы, стопы, предплечья, кисти).

Стандартная остеосцинтиграфия. Проводилась для оценки характера и уровня перфузии тканевого метаболизма костной ткани (III фаза). При этом выполнялись статические измерения через 2 часа после внутривенной инъекции РФП с набором статистики в одном кадре 200-300 тыс. импульсов. Эта методика применялась в 2 случаях:

когда сбор информации о состоянии кровообращения был затруднен из-за наложения на «зоны интереса» крупных сосудов или высоковаскуляризованных органов (сердце, почки, легкие и др.);

при исследовании функциональной активности ростковых зон всех трубчатых костей конечностей, при этом, состояние регионарного кровообращения оценивалось по данным реовазографии.

Качественный анализ, проводимый во всех методиках, заключался в оценке характера распределения радиофармпрепарата (гиперфиксация, изофиксация и гипофиксация), однородности накопления в очаге (однородное и неоднородное) и характеристик контуров накопления (четкие, нечеткие).

При количественном анализе вычислялись:

КОАП - коэффициент относительного артериального притока крови по отношению интегральных значений динамических кривых «активность/время» патологической и здоровой областей для I фазы,

КОП - коэффициент относительной перфузии в виде отношения интегральных значений динамических кривых «активность/время» для II фазы исследования,

КДН - коэффициент дифференциального накопления, вычисленный в результате отношение уровня накопления в выбранных «зонах интереса» в III фазе.

В работе для анализа использовались наблюдения только с морфологической верификацией, поэтому показатели специфичности, чувствительности и диагностической точности не вычислялись из-за отсутствия ложноположительных и ложноотрицательных случаев.

Все результаты заносились в рабочие протоколы дневника и сохранялись на «жестких» дисках компьютера.

Результаты исследований и их обсуждение

Результаты ПФОСцГ, полученные у больных с доброкачественными новообразованиями костей представлены в таблице 4. При этом анализ показателей регионарного кровообращения и костной фиксации РФП в этой группе больных выявил их колебания в широких пределах (от 1,0 до 5,70,44), что свидетельствует о функциональных различиях доброкачественных косте- и хрящеобразующих опухолей.

Таблица 4 - Коэффициенты ПФОСцГ, выявленные при обследовании больных с доброкачественными опухолями

Гистологический тип опухоли	N	Данные ПФОСцГ
		КОАП	КОП	КДН
Остеоид-остеома	23	1,50,03	1,550,3	2,681,32
Хондробластома	7	1,650,18	1,680,48	2,310,75
Остеобластома	2	1,20,2	1,50,2	5,70,44*
Солитарная остеохондрома	11	1,00,1	1,00,1*	1,660,64*

* - p<0.05, ст.достоверное различие.

Как следует из табл.4, достоверное различие в выраженности показателя перфузионно-метаболических процессов определялось при остеобластоме и солитарной остеохондроме (р<0,05). В то же время при остеоид-остеоме и хондробластоме, несмотря на их гистологическое различие, данные были схожими (р>0,01).

При сопоставлении этих данных с результатами патоморфологического исследования было установлено, что выраженность качественных и количественных показателей ПФОСцГ прямо пропорциональна степени васкуляризации и преобладания хрящевого или костного компонента стромы опухоли. Полученные данные свидетельствовали об активности патологического процесса и служили дополнением для их дифференциальной диагностики.

При обследовании больных с опухолеподобными поражениями скелета, относящихся к группе остеопатий и хондропатий, какой либо четкой закономерности в характере фармакокинетики РФП не определялось, из-за различия патологического субстрата исследуемых опухолеподобных образований и наличия в ряде наблюдений патологического перелома в области деструкции (табл.5).

Таблица 5 - Данные ПФОСцГ, выявленные при обследовании больных с опухолеподобными поражениями

Заболевание	N	Данные ПФОСцГ
		КОАП	КОП	КДН
Единичная киста кости	без пат.перелома	32	0,60,15	0,920,13	0,970,15
	с пат.переломом	36	1,00,2	1,00,3	1,890,7
Фиброзная дисплазия	без пат.перелома	10	1,00,01	1,00,02	1,710,25
	с пат.переломом	5	1,250,4	1,20,4	4,781,9*
Аневризматическая киста	7	1,10,12	1,10,12	1,70,7
Остеофиброзная дисплазия (остеогенная фиброма)	6	2,00,63	2,00,63*	3,521,54

* - p<0,05, ст.достоверное различие

Как следует из табл.5, при неосложненных формах единичной костной кисты типичная сцинтиграфическая картина характеризовалась отсутствием очаговых изменений, а при фиброзной дисплазии наоборот - наличием повышенного накопления РФП на фоне неизмененной васкуляризации. В случае осложнения заболевания патологическим переломом, все вычисляемые показатели (КОАП, КОП, КДН) были высокими, а динамическое наблюдение за этими больными показало, что при превышении КДН в предоперационном периоде более чем в 2 раза, как правило, приводило к формированию рецидивов. При аневризматической кисте характер фармакокинетики РФП был диффузный, а интенсивность перфузии и костного метаболизма была умеренно повышенной. В противовес этому, при остеофиброзной дисплазии показатель перфузии и костной гиперфиксации был крайне высоким (p<0,05) и распределение РФП в очаге деструкции был локальным.

На основании полученных коэффициентов были выделены типичные варианты активности патологического процесса при доброкачественных опухолях и опухолеподобных поражениях (рис.1).

Рис. 1 - Распределение доброкачественных опухолей и опухолеподобных поражений ОДА по выраженности перфузионно-метаболического коэффициента

Примечание: ОБ-остеобластома, ОФД-остеофиброзная дисплазия, ОО-остеоид-остеома, ХБ-хондробластома, АКК-аневризматическая костная киста, ФД-фиброзная дисплазия, СОХ_солитарная остеохондрома, КК_костная киста.

Учет количественных показателей и качественных характеристик позволял в комплексе всех методов исследований дифференцировать доброкачественные опухоли и опухолеподобные поражения скелета, определять тяжесть патологического процесса и прогнозировать его рецидивирование.

Диспластические и дистрофические поражения согласно средним значениям показателей всех фаз ПФОСцГ характеризовались в преобладающем большинстве снижением перфузии и интенсивности костной фиксации (табл.6).

Таблица 6 - Данные ПФОСцГ, выявленные при обследовании больных с дистрофическими и диспластическими заболеваниями

Заболевание	N	Данные ПФОСцГ
		КОАП	КОП	КДН
Болезнь Легг-Кальве-Пертеса	II стадия	15	0,780,08	0,810,06	1,290,2
	III стадия	12	0,740,05	0,780,08	1,240,07
	IV стадия	9	0,760,08	0,760,09	1,270,12
Последствия перенесенного гематогенного остеомиелита нижней конечности	До стабилизации	23	0,730,11	0,730,1	0,640,12
	До удлинения	28	0,740,07	0,80,06	0,730,12
	После всех этапов	9	0,720,13	1,00,05	1,00,1
Юношеский идиопатический сколиоз	45	нет	нет	0,860,05
Ложные суставы	59	1,30,53	1,30,53	2,81,78

При болезни Легга-Кальве-Пертеса, по данным ПФОСцГ в сосудистых фазах преобладали варианты пониженного артериального притока крови и перфузии, а в костной фазе - гиперфиксации РФП, которая согласно данным патоморфологического метода, отражала признаки воспалительного (II стадия) и костеобразовательного (II,IV стадии) процессов (табл.6). При сравнительном анализе показателей артериального притока крови и перфузии в проекции сосудов огибающих проксимальный отдел бедренной кости и сосудистых магистралей таза при данной патологии было выявлено снижение кровотока ниже уровня бифуркации общей подвздошной артерии. Данная семиотика учитывалась при дифференциальной диагностике болезни Легга-Кальве-Пертеса с другими коксопатиями.

У больных с последствиями, сформировавшихся после перенесенного гематогенного остеомиелита проксимального отдела бедренной кости было выявлено снижение амплитуды показателей всех фаз ПФОСцГ, что отражало степень выраженности дистрофического процесса (табл.6). Использование ПФОСцГ для определения эффективности оперативного лечения выявило положительную динамику процессов кровообращения и костного метаболизма виде увеличение количества больных с вариантами изо- и гиперфиксации. Аналогичный результат был получен при динамическом наблюдении за функциональной активностью ростковых зон трубчатых костей пораженной конечности, которая активизировалась по мере выполнения многоэтапного оперативного лечения (рис.2).

А	Б	В

Рис. 2 - Распределение больных с вариантами фиксации РФП в дистальном метаэпифизе бедренной кости на всех этапах оперативного лечения:

А - до стабилизации тазобедренного сустава;

Б - до удлинения укороченного сегмента конечности;

В - после всех этапов лечения



У больных с юношеским идиопатическим сколиозом по нашим данным показатель костной фиксации РФП, отражающий интенсивность метаболизма костной ткани, был снижен и в среднем составлял 0,860,05 (табл.6). Как показал анализ, в 48% наблюдений была выявлена асимметрия фиксации РФП между вогнутой и выпуклой сторонами дуги деформации, которая определялось на всех этапах формирования сколиотической дуги с максимальным его проявлением при II и III степени. Динамическое наблюдение за больными с использованием остеосцинтиграфии в течение всего периода формирования деформации показало, что симметричное распределение РФП всегда соответствовало непрогрессирующему сколиозу, а асимметричное - активно формирующемуся сколиозу (табл.7).

Таблица 7 - Характер фиксации РФП в зависимости от активности процесса при идиопатическом сколиозе

Характер фиксации РФП	Активность процесса	Степень сколиоза	Всего дуг
		I (50-100)	II (110-250)	III (260-600)
Симметрия	Стабилизация	18	15	1	34
Асимметрия	Прогрессирование	8	15	9	32
Всего дуг	26	30	10	66

Этот сцинтиграфический признак отражал перераспределение процессов остеогенеза в пораженных позвонках, и его применение позволило прогнозировать прогрессирование деформации (патент РФ на изобретение №2195870 от 10.01.03, «Способ диагностики прогрессирования сколиотической деформации при начальных стадиях развития диспластического сколиоза»).

В области ложных суставов была выявлена высокая степень выраженности перфузионно-метаболической активности (табл.6). Однако детальный анализ этого заболевания в зависимости от этиологического фактора показал, что у пациентов с посттравматическими псевдоартрозами (ПЛС) показатели ангио- и остеогенеза оказались самыми высокими в отличие от остальных форм. При ложных суставах, сформировавшимися на фоне фиброзной дисплазии (ПЛСФД) и после перенесенного острого гематогенного остеомиелита (ПЛСПГО) метаболическая активность оказалась умеренной, а при ложных суставах, образовавшихся на фоне нейрофиброматоза (ВЛСНФМ) - низкой (табл.8).

Таблица 8 - Данные ПФОСцГ, полученные при обследовании больных с ложными суставами различной этиологии

Заболевание	N	Данные ПФОСцГ
		КОАП	КОП	КДН
Врожденный псевдоартроз, сформировавшийся на фоне нейрофиброматоза	25	1,020,2	1,020,2	1,940,35
Врожденный псевдоартроз, сформировавшийся на фоне фиброзной дисплазии	7	1,40,2	1,40,2	3,10,9
Приобретенный псевдоартроз, сформировавшийся после перенесенного гематогенного остеомиелита	8	1,520,45	1,520,45	3,171,32
Посттравматические ложные суставы	19	1,630,82	1,630,82	4,522,83

Морфологические исследования подтвердили данную градацию, и эти данные стали основанием для разработки новой функциональной классификации псевдоартрозов, что привело к созданию адекватных способов оперативного лечения. Группу больных с врожденными пороками развития составили эктромелия малоберцовой кости, врожденный гигантизм кисти, врожденные множественные экзостозы (табл.9).

Таблица 9 - Данные ПФОСцГ, полученные при обследовании больных с врожденными пороками развития

Заболевание	N	Данные ПФОСцГ
		КОАП	КОП	КДН
Эктромелия малоберцовой кости	Изофункция	2	нет	нет	1,00,1
	Гипофункция	6	нет	нет	0,70,1
	афункция	2	нет	нет	0,40,1
Врожденный гигантизм	С преимущественным увеличением мягких тканей	4	нет	1,40,1	1,90,12
	С равномерным увеличении всех тканей	3	нет	1,00,1	1,50,3
	С преимущественным увеличением мышечной ткани	1	нет	1,4	1,2
Врожденные множественные экзостозы	13	нет	1,390,17	2,090,7

Нами при изучении характера и уровня фиксации РФП в ростковых зонах пораженного сегмента конечности при эктромелии малоберцовой кости были описаны и предложены 3 типа их функционального состояния: изофункция (четкие контуры и изофиксация), гипофункция (четкие контуры, КДН в среднем 0,8) и афункция (диффузное накопление, КДН в среднем 0,5). Из них преобладал вариант гипофункции.

При врожденном гигантизме кисти данные ПФОСцГ различались в зависимости от клинико-рентгенологических проявлений (табл.9). У больных с преимущественным увеличением мягких тканей в области пораженных пальцев в 100% наблюдений отмечалось повышение интенсивности перфузии и фиксации РФП в костной ткани. При равномерном увеличении всех тканей в области кисти в фазе перфузии распределение метки по сосудам характеризовалось равномерностью, в костной фазе определялась гиперфиксация в области увеличенных фаланг. Полученные данные свидетельствуют о слабовыраженной активизации процессов костеобразования в пораженном сегменте кисти. У пациента с преимущественным увеличением мышечной ткани определялись гиперемия и гиперфиксация РФП в костной ткани, причем особенностью распределения РФП в костях являлась обширная площадь накопления в проекции пястных костей, без четкой дифференциации на эпиметафизы и диафизы, что свидетельствует о наличии активного периостального и энхондрального остеогенеза.

При врожденных множественных экзостозах картина распределения РФП в фазе перфузии и костной фиксации характеризовалась разнообразием: от варианта нормы до диффузных очагов гиперемии и гиперфиксации (табл.9). Верификация сцинтиграфических данных с морфологическими определила прямую зависимость амплитуды вычисляемых показателей и уровня васкуляризации и остеогенеза. При сканировании костей всего скелета в случае множественной формы заболевания были выявлены очаги гиперфиксации различной интенсивности, уровень которых повторял выше представленные и зависел от активности роста образования.

Таким образом, весь комплекс выполненных исследований с использованием ПФОСцГ позволил внести существенные дополнения в уточняющую диагностику заболеваний ОДА у детей, на основе выявления особенностей перфузионно-метаболических процессов при различных нозологических формах. Установлено, что при остеоид-остеоме сцинтиграфическая характеристика регионарного кровообращения и остеогенеза варьирует в зависимости от объема окружающего мягкотканого массива, что необходимо учитывать при ее диагностике, а в случае негативной рентгенологической картины данные ПФОСцГ позволяют уточнить локализацию опухоли, что облегчало манифестацию очага деструкции при выполнении КТ. При остеохондроме актуальными являлись определение активности патологического процесса и прогнозирование его течения. Выявленные нами клинико-рентгено-радиологические симптомокомплексы, верифицированные морфологическим методом, позволили изменить принципиальный подход в оперативном лечении этого заболевания и усовершенствовать виды хирургических вмешательств с учетом прогностических критериев роста остеохондром. Помимо этого, как показал наш опыт лечения данной патологии, обязательным условием является сканирование всего скелета при подозрении полиоссальной формы. При опухолеподобных поражениях ОДА у детей полученные нами результаты позволили определить количественные параметры фармакокинетики РФП и прогностический критерий рецидивирования патологического процесса. В итоге, было установлено сцинтиграфическое отличие семиотики при различных нозологических формах, способствующих улучшению эффективности выполненного лечения и снижению количества рецидивов после хирургических вмешательств.

В группе дистрофических поражений данные ПФОСцГ приобретают важное значение в их ранней диагностике и оценке перфузионно-метаболических процессов. Так, при остеохондропатии головки бедренной кости (болезнь Легга-Кальве-Пертеса) весь комплекс консервативных мероприятий на ранних стадиях формирования патологического процесса направлен на восстановление кровообращения и метаболизма костной ткани для профилактики деформирующего коксартроза, а на поздних стадиях учет результатов ПФОСцГ позволяет хирургам варьировать способами оперативных вмешательств, оценивать эффективность консервативного и оперативного лечения. Кроме того, нами были детализированы сцинтиграфические показатели кровотока по магистралям пораженной половины таза, что позволяло в предоперационный период дифференцировать указанную патологию от других форм коксопатий. В отличие от ранее известных публикаций (Селиверстов П.В., 1998), мы предлагаем для оценки состояния регионарного кровообращения выделять «зону интереса» в области сосудов огибающих проксимальный отдел бедра, достоверно отражающих состояние дистрофического сустава.

Особое значение приобретают данные ПФОСцГ для разработки тактики консервативного лечения юношеского идиопатического сколиоза и контроля его эффективности. Нами было выявлено снижение интенсивности метаболизма костной ткани в пораженных позвонках, которое согласуются с результатами других авторов, выявивших с помощью рентгенологического метода дефицит костной минеральной плотности у детей со сколиозом (Карпушкина О.В. с соавт.,2003; Courtois еt al.,1999; Cheng et al., 2000,2001; Guo et al., 2003). Т.Я.Балаба (1972) с помощью гистологического метода выявил в пораженных позвонках снижение фибриллогенеза соединительной ткани, и как следствие, ее опорной и трофической функции. В то же время, наличие нормального накопления РФП не исключает существование различных вариаций течения сколиоза. Кроме того, нами была выявлена асимметрия фиксации РФП в пределах одного позвонка, что свидетельствует о перераспределении остеогенеза между вогнутой и выпуклой сторонами дуги. Этот факт впервые был представлен как прогностический признак прогрессирования формирования сколиотической деформации (патент №2195870 от 10.01.03 на изобретение «Способ диагностики прогрессирования сколиотической деформации при начальных стадиях развития диспластического сколиоза»).

Важной информацией, как известно, в лечении дистрофических и диспластических заболеваний ОДА у детей является степень функциональной активности ростковых зон трубчатых костей, поражение которых, как правило, приводит к их укорочению. Данное обстоятельство сказывается на тактике многоэтапного лечения таких больных, увеличивая количество оперативных вмешательств. Разработанные нами качественные и количественные параметры различных вариаций функционирования ростковых зон, позволял влиять на ведение таких пациентов, прогнозируя степень прогрессирования укорочения и изменяя темпы дистракции.

Таким образом, результаты данного исследования с учетом данных всего комплекса используемых методов позволили сформировать основные симптомокомплексы при различных заболеваниях ОДА у детей, расширить диагностические возможности при их диагностике и определить методологические подходы к использованию ПФОСцГ в клинической практике.



Выводы

Полифазная остеосцинтиграфия является малоинвазивным и высокоинформативным методом, позволяющий количественно оценить состояние васкуляризации и метаболизма костной ткани при диспластических и дистрофических процессах ОДА. Преимуществом метода является возможность определения патологического процесса на ранних и поздних стадиях его формирования, дифференцировать доброкачественные опухоли и опухолеподобные поражения скелета у детей, а также осуществлять контроль эффективности проводимого лечения.

При доброкачественных косте- и хрящеобразующих опухолях, а также при опухолеподобных поражениях скелета характер и интенсивность регионарного кровотока и накопления остеотропного радиофармпрепарата существенно различаются в зависимости от морфоструктуры патологического процесса. Разработанная на этом основании сцинтиграфическая семиотика способствовала определению активности патологического процесса и прогнозированию рецидивирования после хирургических вмешательств.

Исследование состояния перфузионно-метаболических процессов при диспластических заболеваниях ОДА у детей с помощью ПФОСцГ определило их прямую зависимость от выраженности ортопедической патологии. При диспластическом сколиозе был выявлен сцинтиграфический критерий прогрессирования сколиотической деформации в виде асимметрии накопления РФП между вогнутой и выпуклой сторонами пораженных позвонков. Полученные данные способствовали совершенствованию ранее известных видов и разработки новых способов хирургического лечения.

Функциональная активность ростковых зон трубчатых костей при заболеваниях, сопровождающихся укорочением и деформациями конечностей, различается на типы: изофункция (КДН=1,0), гипофункция (КДН=0,8) и афункция (КДН=0,5), учет которых позволяет прогнозировать рост конечности и корригировать тактику оперативного лечения;

Данные полифазной остеосцинтиграфии при дистрофических поражениях различаются в зависимости от характера, распространенности и степени тяжести патологического процесса, что необходимо учитывать в предоперационной оценке и на этапах восстановительного лечения.

Выявлена прямая корреляция данных полифазной остеосцинтиграфии с результатами патоморфологического метода исследования и определена прямая зависимость амплитуды сцинтиграфических показателей от характера и уровня ангио- и остеогенеза.

На основании сравнительной оценки были разработаны симптомокомплексы различных поражений ОДА, характеризующие нозологичные формы по активности патологического процесса и его морфологической структуре.

В результате проведенного исследования были сформулированы основные показания к проведению полифазной остеосцинтиграфии:

Выявление ранних форм перфузионно-метаболических нарушений и их количественная оценка; получение дополнительной дифференциально-диагностической информации о морфо-функциональных процессах; сканирование скелета при полиоссальных формах поражения ОДА для выявления очагов патологической фиксации; определение прогностических критериев при рецидиве доброкачественного опухолевого и опухолеподобного процессов, при прогрессировании диспластического сколиоза и при оценке функциональной активности ростковых зон трубчатых костей; контроль эффективности консервативного или оперативного лечений.



Практические рекомендации

При первичной диагностике доброкачественных опухолей и опухолеподобных заболеваний следует использовать полифазную остеосцинтиграфию для их дифференциации, учитывая различную степень васкуляризации и остеогенеза, для оценки предоперационного состояния и активности патологического процесса, для прогнозирования рецидивов при планировании повторных оперативных вмешательств.

При лечении дистрофических и диспластических заболеваний, необходимо применение полифазной остеосцинтиграфии на всех этапах лечения для выявления уровня и выраженности патологического процесса с целью планирования адекватной терапии и оценки эффективности проведенного лечения.

Полифазная остеосцинтиграфия при всех заболеваниях ОДА необходимо применять в виде трехфазной остеосцинтиграфии. В случае превышении расстояния между интересуемой и контрольной симметричными областями общей длины детектора, а также при исследовании периферических отделов скелета рекомендована двухфазная остеосцинтиграфия. При заболеваниях позвоночника из-за наложения на «зоны интереса» крупных сосудов или высоковаскуляризованных органов, а также для оценки функциональной активности ростковых зон трубчатых костей необходимо использовать стандартную (однофазную) остеосцинтиграфию

Методику полифазной остеосцинтиграфии необходимо использовать с учетом анатомических особенностей и технических возможностей аппаратуры, показаний к ее проведению и ее диагностических возможностей.

Список печатных работ, опубликованных по теме диссертации

1. Радионуклидная диагностика при последствиях гематогенного остеомиелита (соавт.: М.Г.Дудин, О.А.Даниелян, А.П. Поздеев) // Современные аспекты травматологии и ортопедии: Тезисы докладов научно-практической конференции НИЦТ «ВТО». Казань, 8-9 дек.,1994. Казань, Медицина, 1994. - С. 111-112.

2. Особенности кинетики дифосфоната Тс-99м в начальных стадии болезни Легга-Кальве-Пертеса (соавт.: И.В.Попов, М.Г.Дудин, М.Г. Ольнев, И.И. Темнова) // Современные аспекты травматологии и ортопедии: Тезисы докладов научно-практической конференции НИЦТ «ВТО». Казань, 8-9 дек.,1994. Казань, Медицина, 1994. - С. 112-113.

3. Региональный кровоток и функциональное состояние костной ткани по данным радионуклидной диагностики у детей с ложными суставами различной этиологии (соавт.: М.Г.Дудин М.Г., А.П.Поздеев) // Профилактика, диагностика и лечение повреждений и заболеваний ОДА у детей: Матер.Всерос.научно-практ. Конфер. СПб., 1995, - С. 290-291.

4. Радионуклидная диагностика при поражениях суставных концов бедренной кости после гематогенного остеомиелита (соавт.: О.А.Даниелян, М.Г.Дудин, М.Г. Ольнев) // Профилактика, диагностика и лечение повреждений и заболеваний ОДА у детей: Матер. Всерос. научно-практ. Конфер. СПб., 1995, - С. 206-207.

5. Роль сосудистого фактора в регуляции функционального состояния костной ткани (соавт.: М.Г.Дудин, В.Г.Красильников, М.Г. Ольнев) // Профилактика, диагностика и лечение повреждений и заболеваний ОДА у детей: Матер. Всерос. научно-практ. Конфер. СПб., 1995, - С. 287-289.

6. К вопросу о методике радионуклидной диагностики остеохондропатии головки бедренной кости у детей (соавт.: И.В.Попов, М.Г.Дудин, М.Г. Ольнев, Л.Г.Шварц) // Хирургическая коррекция и восстановительное лечение повреждений и заболеваний опорно-двигательного аппарата у детей. Матер. Всерос. научно-практической конференции детских ортопедов-травматологов, Казань, 28-30 мая 1996. СПб., - Казань, 1996. - С. 210-212

7. Радионуклидный метод в дифференциальной диагностике костных кист различной этиологии у детей (В.И.Садофьева, А.П. Поздеев) // Сборник тезисов I съезда Российского общества ядерной медицины «Проблемы ядерной медицины», Дубна, 9-12 июня 1997. - С. 126.

8. Метаболизм костной ткани на разных стадиях диспластического сколиоза (соавт.: И.К.Филиппов) // Тезисы докладов Первой Всероссийской конференции студентов и аспирантов морфологических кафедр мед. ВУЗов и НИИ России, посвященная 200-летию ВМА. - СПб, - 1998. - С. 29.

9. К диагностике остеофиброзной дисплазии (соавт.: Е.Н. Ярошевская, А.П. Поздеев, Е.Г. Сосненко) // Человек и его здоровье. Травматология, ортопедия и протезирование, биомеханика, реабилитация инвалидов. Материалы Российского национального Конгресса, 1-4 дек.1998 г. - СПб., 1998. - С.137.

10. Радионуклидный метод в комплексной диагностике первичных опухолей и опухолеподобных поражений тазобедренного сустава у детей (соавт.: В.И.Садофьева, А.П. Поздеев) // Материалы научной конференции, посвященной 80-летию со дня основания Центрального научно-исследовательского рентгенорадиологического института «Актуальные вопросы медицинской радиологии», 17-18 июня 1998, С-Пб., 1998. - С. 35.

11. Диагностические возможности радионуклидного метода при псевдоартрозах различной этиологии (соавт.: В.И.Садофьева, А.П. Поздеев) // Материалы научной конференции, посвященной 80-летию со дня основания Центрального научно-исследовательского рентгенорадиологического института «Актуальные вопросы медицинской радиологии». 17-18 июня 1998, С-Пб., 1998. - С. 36.

12. Особенности метаболизма костной ткани на разных стадиях диспластического сколиоза (соавт.: В.И. Садофьева, Ю.И. Поздникин, А.В. Овечкина, И.К. Филлипов) // Патология крупных суставов и другие актуальные вопросы детской травматологии и ортопедии: Матер. Всерос. научно-практической конференции детских ортопедов-травматологов, Ижевск, 2-5 июня 1998, СПб., 1998. - С. 246-248.

13. Особенности состояния кровообращения и метаболизма костной ткани при болезни Легг-Кальве-Пертеса (соавт.: В.И.Садофьева, А.И.Краснов) // Патология крупных суставов и другие актуальные вопросы детской травматологии и ортопедии: Матер. Всерос. научно-практической конференции детских ортопедов-травматологов, Ижевск, 2-5 июня 1998, СПб., 1998. - С. 152-155.

14. Диагностика и хирургическое лечение опухолей и опухолеподобных поражений тазобедренного сустава у детей (соавт.: А.П. Поздеев, В.И.Садофьева) // Патология крупных суставов и другие актуальные вопросы детской травматологии и ортопедии: Матер. Всерос. научно-практической конференции детских ортопедов-травматологов, Ижевск, 2-5 июня 1998, СПб., 1998. - С. 187-190.

15. Трехфазная динамическая остеосцинтиграфия в комплексной диагностике и оценке эффективности консервативного лечения нейродиспластических поражений тазобедренного сустава у детей (соавт.: А.И. Краснов) // Материалы Конгресса травматологов-ортопедов России с международным участием «Новые имплантаты и технологии в травматологии и ортопедии». 2-5 июня 1999 г. - Ярославль, 1999. - С. 504-505.

16. Возможности и информативность радионуклидного метода диагностики в детской остеопатологии по данным НИДОИ им...