CC BY
51
УДК 616.71-007.233-07-089
ДИАГНОСТИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ ОСТЕОСЦИНТИГРАФИИ ПРИ НЕСРАЩЕНИЯХ КОСТЕЙ, ОСЛОЖНЕННЫХ ОСТЕОМИЕЛИТОМ
Г.П. Котельников, Е.Л. Столяров, Л.Г. Сонис, Л.В. Капишников
ГОУ ВПО «' Самарский государственный медицинский университет Росздрава>>, ректор - академик РАМП, д.м.н. профессор Г.Ї1. Котельников г. Самара
В статье рассматриваются вопросы диагностики хронического носттравматического остеомиелита в сочетании с несращением костей. Результаты лечения пациентов с данной патологией зависят от правильности выбора лечебной тактики. При выборе тактики хирурги опираются, в том числе, на выявленные тенденции ренаративного остеогенеза в зоне несращения. Диагностические возможности остеосцинтиграфии в этом пиане недостаточно изучены. В данном исследовании изучены результаты мониторинга ренаративной регенерации костной ткани в зоне несращения у 42 пациентов с использованием остеосцинтиграфии. Для обработки и трактовки сцинтиграмм применяется авторская методика. Полученные результаты свидетельствуют о диагностической ценности остеосцинтиграфии. Проведенное исследование доказывает, что использование сцинтиграфии способствует более раннему и правильному принятию тактического решения.
Ключевые слова: носттравматический остеомиелит, нарушения остеогенеза, остеосцинтиграфия.
The authors discusses the questions of chronic post traumatic osteomyelitis combined with bone nonunion. The t reatment results of such pat ients depend on the correct ly chosen therapeutic management. When choosing the therapeutic approach surgeons are also guided by the revealed tendency of reparative osteogenesis in the nonunion zone. Diagnostic opportunities of osteoscintigraphy for such cases are not adequately explored. The monitoring results of bone tissue reparative regeneration in the nonunion zone of 42 patients are compared in this research, with using osteoscintigraphy. Scintigram data handling and interpreting are carried out by author’s strategy. The results obtained show great diagnostic value of osteoscintigraphy. This investigation demonst rates that using scintigraphy promotes milking a sound tactical decision at an earlier stage.
Key words: posttaumatic osteomyelitis, bone nonunion, osteoscintigraphy.
Введение
Категорию пациентов с несращениями длинных трубчатых костей, осложненных остеомиелитом, относят к наиболее трудной при выборе хирургической тактики и сложной в плане лечения [2, 3, 5, 12, 13, 14].
Современные возможности травматологии и ортопедии позволяют добиваться благоприятных результатов лечения этих больных путем сегментарной резекции кости с последующим остеосинтезом аппаратами внешней фиксации [2, 3, 4, 10, 13, 14]. Применяют и другие высокотехнологичные варианты замещения дефектов костей и мягких тканей, включая использование микрохирургической техники [2, 10, 13, 14].
Ряд авторов считают, что у части пациентов с несращением длинных трубчатых костей, при отсутствии обострения и вялом течении остеомиелита не следует спешить с радикальным оперативным лечением, а целесообразно отложить ликвидацию остеомиелитического процесса до наступления консолидации фрагментов.
Несвоевременно произведенная операция может привести к разрушению сформировавшихся тканевых барьеров и наметившихся ростков репа-ративного остеогенеза, вызвав, таким образом, обострение и распространение инфекции и еще большее замедление консолидации [5, 13].
При выборе тактики лечения большое значение имеет прогнозирование возможности консолидации перелома [3, 5, 12]. Рентгенологически выявить тенденции репаративной регенерации костной ткани в зоне несращения в относительно короткие сроки от начала лечения практически не представляется возможным. Из-за недостаточной рентгеноконтрастности многих фаз процесса костеобразования, его метаболизма, временной интервал между рентгенологическими исследованиями при мониторинге репаратив-ного остеогенеза, составляет от 1,5 до 3 месяцев [5, 7,11,13]. В раннем распознавании проявлений процесса костеобразования в зоне несращения или его отсутствия, определенные диагностические возможности раскрываются при применении
остеосшштиграфии. Обладая высокой чувствительностью, этот диагностический метод позволяет оценить функциональные изменения в костной ткани еще до появления структурных трансформаций [3, 7, 8, 11, 13, 15]. Стандартные методики оценки сцинтиграмм не всегда позволяют охарактеризовать многообразие изменений остеобластической активности в зоне несраще-ния. Изложенное выше побудило нас разработать новый способ оценки метаболической активности костной ткани, основанный на анализе данных остеосшштиграфии и направленный на раннее, не только качественное, но и количественное выявление тенденций репаративного остеогенеза в зоне несращення [10].
Цель настоящей работы - анализ результатов применения разработанного способа диагностики для мониторинга репаративного остеогенеза в области несращення у пациентов с хроническим посттравматическим остеомиелитом.
Материал и методы
Проанализированы результаты обследования 42 пациентов с хроническим остеомиелитом длинных трубчатых костей нижних конечностей на фоне несращення, находившихся на стационарном лечении в клинике СамГМУ с 2003 по 2008 г. Сроки, прошедшие после травмы, составили от 6 месяцев до 3,5 лет. Все пациенты поступили в клинику впервые и ранее лечились в других лечебных учреждениях. Всем пациентам после поступления проводилось консервативное лечение в течение 2-3 недель. При необходимости в течение 1-2 суток после поступления выполнялись паллиативные оперативные пособия без травматизации области несращення (вскрытие гнойных затеков, рассечение свищей, удаление свободных секвестров из мягких тканей). Комплексное консервативное лечение предусматривало иммобилизацию, направленную антибактериальную терапию, применение общеукрепляющих препаратов, иммунокоррекцию, гравитационную терапию, физиолечение, ГБО-терапию, ЛФК и т.д.
Распределение пациентов по локализации и виду несращення представлено в таблице 1. При отборе пациентов для исследования учитывали факторы, влияющие на метаболизм, остеоблас-тическую активность в очаге поражения. Отбирались пациенты в возрасте от 21 до 50 лет включительно без выраженной сопутствующей патологии, при условии отсутствия травматизации области несращення в течение не менее 4 месяцев и латентного течения остеомиелита. В исследование вошли только те пациенты, для которых была избрана консервативная тактика лечения на ближайшие 3-4 месяца.
У 27 пациентов в анамнезе были открытые переломы, у остальных - закрытые. На момент госпитализации у 13 пациентов имелись погружные металлофиксаторы.
В дополнение к рентгенологическом}/ обследованию дважды проводили остеосцинтиграфию -при поступлении и после окончания короткого курса консервативного лечения с интервалом в 2-3 недели. При визуальном сравнительном анализе сцинтиграмм нами отмечались выраженные качественные изменения - перераспределение остеотропного индикатора в пределах зоны интереса, охватывающей патологический процесс, -происходившие вне зависимости от динамики общего уровня накопления активности радиофармпрепарата (РФП). Для количественной оценки этих изменений мы разработали и использовали в настоящем исследовании способ диагностики заболеваний костей и суставов, применительно к хроническому посттравмати-ческому остеомиелиту нижних конечностей на фоне несращений костей [9]. Радиоизотопные исследования скелета проводились на гамма-камере МВ-9200 с компьютерной системой обработки сцинтиграмм. Исходную и повторную сцинтиграфии осуществляли через 3-4 часа после внутривенного введения остеотропного индикатора 700 Мок «Технефор» (Диамед) таким образом, чтобы проекции исследуемой области на плоскость детектора при двух исследованиях совпадали. Запись изображений проводилась на
Таблица 1
Распределение пациентов по локализации и варианту несращення
Локализация Вариант несращення Всего
Замедл консоли енная дация Несросшийся перелом Ложный сустав
абс. % абс. % абс. % абс. %
Бедренная кость 3 7,1 2 4,7 1 2,4 6 14,3
Большеберцовая кость 15 35,7 12 28,6 9 21,4 36 85,7
Итого 18 42,8 14 33,3 10 23,8 42 100
матрицу 256x256 пикселов. Анализ сцинтигра-фической картины проводился в три этапа:
1) визуальная оценка распределения индикатора;
2) стандартная оценка уровня накопления индикатора в зонах интереса относительно здоровой конечности (относительный уровень накопления выражался в процентах от зоны сравнения);
3) наличие и направленность сдвигов остеоб-ластической активности в очаге определяли на основе разработанного способа (патент РФ на изобретение № 2334463) [9].
Сравнение результатов сцшггиграфии проводилось путем компьютерного попикселыюго сопоставления матриц, полученных в одинаковых проекциях, определялись совокупности пикселов детектора гамма-камеры Е1 и Е2, в которых произошло увеличение или уменьшение накопления индикатора. На основании полученных данных вычислялись объективные количественные характеристики - коэффициенты увеличения и снижения активности (КУЛ и КСЛ) по формулам:
А2(Е1) - А1(Е1)
КУА =----------------------,
Л1(Е1)
А1(Е2) - А2(Е2)
КСЛ =----------------------,
Л1(Е2)
где Л1(Е1) - активность, накопленная в совокупности пикселов Е1 при исходной сцинтиграфии;
Л2(Е1) - активность, накопленная в совокупности пикселов Е1 при повторной сцинтиграфии;
Л1(Е2) - активность, накопленная в совокупности пикселов Е2 при исходной сцинтиграфии;
Л2(Е2) - активность, накопленная в совокупности пикселов Е2 при повторной сцинтиграфии.
Данные параметры позволяют дифференцированно судить о направленности и балансе репара-тивного остеогенеза в очаге. Для более четкого определения соотношения изменений костного метаболизма в области поражения с анатомическими структурами кости в некоторых случаях выполняли компьютерное совмещение остеосцшггиграмм и рентгенограмм с условием четкого проекционного совпадения - «сплавы» изображений (рис. 1).
Изменение накопления активности РФП в патологическом очаге менее 5% считали незначимым и оценивали как «без динамики». При значениях КУЛ или КСЛ более 0,05 диагностировали соответственно увеличение или снижение метаболической остеобластической активности костной ткани и оценивали степень изменений, а по соотношению коэффициентов КУЛ и КСЛ судили о характере перераспределения костеобразования в патологическом очаге.
Рис.1. «Сплав» сцинтиграфичсского и рентгенологического изображений
Динамика репаративного остеогенеза в зоне несращения по результатам сцннтиграфнческо-го мониторинга оценивалась в виде 3 вариантов заключения: «усиление», «снижение» и «без изменений».
После 2-3 недель интенсивного консервативного лечения в стационаре пациентов направляли на амбулаторное лечение. На фоне дополнительной внешней иммобилизации им разрешалась под контролем врача дозированная нагрузка на поврежденную конечность, продолжались физиолечение, занятия лечебной физкультурой. Через 2-2,5 месяца после выписки пациентам выполняли рентгенографию, ее результаты сравнивались с рентгенограммами, выполненными при поступлении. Оценивали качественные изменения в зоне несращения: периостальный и эндостальный остеогенез, состояние концов костных фрагментов и линии несращения. Рентгенологическая динамика репаративного остеогенеза оценивалась также в виде 3 вариантов заключения: «усиление», «снижение» и «без изменений».
Оценка результатов радионуклидной диагностики основывалась на сопоставлении с результатами рентгенологических исследований. Случаи, когда выявленная с помощью сцинтиграфии тенденция к активации или уменьшению репаративного остеогенеза («усиление» или «снижение») подтверждалась через 2-2,5 месяца рентгенологически, считали истинноположительными; если не подтверждалась - ложноположительными. К истинноотрицательным результатам относили случаи, когда выявленное сцинтиграфически отсутствие динамики регенераторных потенций
костной ткани в зоне несращения («без изменений») совпадало с последующим рентгенологическим заключением, а к ложноотрицательным -когда не совпадало [1, 6].
Результаты и обсуждение
Полученные при остеосцинтиграфии данные свидетельствуют о том, что вне зависимости от динамики общего накопления РФП в области патологического очага, у 88,1% (37) пациентов происходило перераспределение активности накопления остеотропного индикатора, а у 11,9% (5) пациентов пространственного перераспределения активности не выявлялось (табл. 2).
Таким образом, стандартная оценка сцинти-грамм по уровню общего накопления индикатора не позволяет количественно оценить направленность и баланс изменений остеобластической активности костной ткани в области несращения.
У 28 (66,7%) пациентов было возможно четко сопоставить проекцию участка максимального перераспределения активности с зоной несращения и дать заключение о динамике и тенденциях репаративного остеогенеза. В 14 (33,3%) случаях сдвигов остеобластической активности в очаге не происходило или область перераспределения РФП абсолютно не совпадала с зоной несращения.
При проведении рентгенологических обследований через 2-2,5 месяца после выписки пациен-
тов и сравнении их результатов с рентгенограммами, выполненными при поступлении в клинику, получены следующие данные. Положительные тенденции репаративной регенерации костной ткани в зоне несращения («усиление»), обнаруженные сцинтиграфически, подтверждены в 19 случаях из 20, отрицательные («снижение») - у 7 пациентов из 8. Отсутствие динамики репаративного остеогенеза («без изменений»), выявленное при остеосцинтиграфическом мониторинге в 14 случаях, подтверждено и при рентгенологическом обследовании. У 2 больных сдвиги остеобластической активности - «усиление» (1) и «снижение» (1), определенные при анализе снин-тиграмм, не подтверждены впоследствии рентгенологически (табл. 3).
На основании представленных данных нами была рассчитана информативность (чувствительность, специфичность) разработанного способа диагностики. В таблице 4 отображены результаты и информативность осуществленного сцинтиграфического мониторинга репаративной регенерации костной ткани в зоне несращения.
Таким образом, предложенный способ диагностики позволяет в короткие сроки обнаружить наличие динамики репаративного остеогенеза в зоне несращения и ее направленность. Диагностически значимымым при этом является не интегральный сдвиг активности в очаге, а именно гетерогенное перераспределение остеобластической актив-
Таблица 2
Результаты оценки остеосцинтиграмм по интегральному накоплению активности (стандарт) и по перераспределению активности накопления
Динамика общего накопления активности в очаге Увеличение Снижение Без динамики Всего
Динамика перераспределения активности Увеличение КУА 2 1 3 6
Увеличение КСА 3 1 1 5
Увеличение КУА и КСА 10 9 7 26
Отсутствие динамики КУА и КСА 2 2 1 5
Итого 17 13 12 42
Таблица 3
Распределение пациентов по вариантам заключения о тенденциях репаративного остеогенеза
Методы исследования Усиление Снижение Без изменений
Данные сцинтиграфического мониторинга разработанным способом в зоне несращения (п=42). Интервал 14-20 дней 20 8 14
Рентгенологическая динамика репаративного остеогенеза в зоне несращения (п=42). Интервал 70-90 дней 19 7 16
Таблица 4
Результаты и информативность сцинтиграфической оценки репаративного остеогенеза предложенным способом
ИПС ИОС ЛПС ЛОС Ч ИПС/ ИПС+ЛОС с ИОС/ иос+лпс ПЦПР ИПС/ ИПС+ЛПС ПЦОР ИОС/ ИОС+ЛОС
26 14 2 0 1,0 0,88 0,93 1,0
Примечание: ИПС - истинноположительные случаи, ИОС - истинноотрицательные случаи, ЛОС - ложноотрицательные случаи, ЛПС - ложноположительные случаи, Ч - чувствительность, С - специфичность, ПЦПР - прогностическая ценность положительного результата, ПЦОР - прогностическая ценность отрицательного результата.
ности. Информативность диагностического метода оказалась достаточно высокой: чувствительность - 1,0, специфичность - 0,88. Прогностическая ценность положительного результата оказалась равной 0,93. Следовательно, с большой вероятностью можно прогнозировать активизацию сращения фрагментов костей или, наоборот, регресс консолидации и прогрессирование несращения. Еще более высокой оказалась прогностическая ценность отрицательного результата - 1,0. Это означает, что если при сцин-тиграфическом мониторинге не выявлено динамики репаративного остеогенеза в зоне несращения на ранних этапах, то ее не будет обнаружено и в рентгенологически выявляемой фазе костеобразования.
Следует отметить, что применяемая трактовка результатов остеосцинтиграфических и рентгенологических обследований возможна лишь при соблюдении ряда условий. Должны быть исключены факторы, влияющие на остеобласти-ческую активность костной ткани в зоне несращения. Это, во-первых, оперативные вмешательства и другие значимые травматизации зоны перелома в течение 4 месяцев до обследования и всего периода мониторинга. Вторым важнейшим условием является латентное течение остеомиелита без обострений.
В качестве подтверждения информативности предложенного способа диагностики приведем следующее клиническое наблюдение:
Пациентка К, 49 лет, тхлупшт в клинику СамГМУ 06.11.04 с диагнозом: хронический тхлтравма'пгческий остеомиелит, свищевая форма. Ложный сустав средней трети правой большеберцовой кости. Полтора года назад произошел открытый многооскольчатый перелом. Развился остеомиелит, вследствие чего компрессирующая пластина была вынужденно удалена. Па рентгенограммах, выполненных при поступлении - признаки ложного сустава и остеомиелита (рис. 2). 7.11.04 при остеосцинтиграфии выявлен очаг гиперфиксации РФП в средней трети
правой голени. Через 18 дней, после курса консервативного лечения, включающего направленную антибактериальную терапию, применение общеукрепляющих и иммунокоррегирующих препаратов, физиопроцедур и гравитационную терапию, внешнюю иммобилизацию с дозированной осевой нагрузкой, выполнена повторная остеосцинтиграфия. При сравнительном анализе сцинтиграмм (рис. 3) выявлено, что относительное накопление активности в зоне интереса, охватывающей весь патологический очаг, до и после лечения составило соответственно 270% и 274%. Казалось бы, что существенных количественных изменений не произошло. Однако при использовании нашей методики анализа сцинтиграфичес-ких данных были объективизированы качественные изменения, свидетельствующие об активации костного метаболизма и остеобластической активности в зоне несращения. Отчетливо выражено перераспределение накопления РФП непосредственно в область щели ложного сустава без значимого увеличения общего уровня активности. Определены значения КУА - 2,07 и КСА - 0,21 (оба коэффициента превышают пороговый уровень 0,05). Соотношение коэффициентов свидетельствует о значительном преобладании репаративных процессов в костной ткани и подтверждает положительный эффект лечения. Амбулаторно продолжено консервативное лечение. Через 2,5 месяца после выписки на рентгенограммах выявлено усиление периостального и эндостального остеогенеза, уменьшение склероза концов костных фрагментов, появились размытость границ и нечеткость контуров замыкательных пластин, размытость и значительное сужение линии несращения (рис, 4). Еще через 3 месяца клинически и рентгенологически определяется консолидация с восстановлением опороспособности. Свищи функционировали, определялась остеомиелитическая полость с секвестрами. Выполнена некрсеквестрэктомия, пластика полости внутренней частью трехглавой мышцы на проксимальной питающей ножке (рис, 5). Констатировано выздоровление. Наблюдается в течение 3,5 лет, рецидива нет. Вернулась к прежней работе.
Рис. 2. Рентгенограммы пациентки К. при поступлении в клинику: признаю! ложного сустава, остеомиелита
Рис. 4. Рентгенограммы пациентки К. через 2,5 месяца после выписки: усиление периостального и эндостального остсогснсза, размытость и сужение линии нссращсния
Рис. 3. Сцинтиграммы пациентки К. при поступлении (слева) и через 18 дней (справа):
перераспределение накопления РФП непосредственно в область щели ложного сустава, без значимого увеличения общего уровня активности
Рис. 5. Рентгенограммы пациентки К. после нскрссквсстрэктомии
Выводы
Стандартный анализ сцинтиграмм часто не позволяет количественно оценить направленность и баланс изменений остеобластической активности костной ткани в области несращения.
Применение при диагностике несращений костей, осложненных остеомиелитом, разработанного способа оценки сцинтиграмм позволяет у большинства пациентов (66,7%) выявить динамику и тенденции репаративного остеогенеза в зоне перелома в течение 14-20 дней, то есть гораздо быстрее, чем рентгенологическое исследование. Информативность предложенного метода оказалась достаточно высокой: чувствительность - 1,0 , специфичность - 0,88.
Разработанный способ сцинтиграфической диагностики обладает широкими возможностями для прогнозирования консолидации переломов, позволяет на ранних этапах выявлять тенденции репаративного остеогенеза, что особенно важно при выборе тактики лечения у пациентов с сочетанием хронического посттравматическо-го остеомиелита и несращения костей.
Литература
1. Власов, В.В. Как читать медицинские статьи. Ч. 2. Исследования, посвященные методам диагностики / В.В. Власов // Международный журнал медицинской практики. — 1997. — № 1. — С. 11 — 16.
2. Выбор хирургической тактики при лечении больных остеомиелитом длинных костей в зависимости от характера поражения / Ю.А. Амирасланов, А.М. Све-тухин, И.В. Борисов, А.А. Ушаков // Хирургия. — 2008. - №9. - С. 46-50.
3. Горюнов, С.В. Гнойная хирургия : атлас / С.В. Горюнов, Д.В. Ромашов, И. А. Бутивщенко ; под. ред. И.С. Абрамова. - М., 2004. - С. 173-219.
4. Зайцев, А.Б. Хирургическая тактика при лечении ложных суставов большеберцовой кости, осложненных хроническим остеомиелитом / А.Б. Зайцев // Травматология и ортопедия России. — 2007. — № 3.
- С. 22-26.
5. Каплан, А.В. Гнойная травматология костей и суставов / А.В. Каплан, Н.Е. Махсон, В.М. Мельникова. — М.: Медицина, 1985. — 384 с.
6. Котельников, Г.П. Доказательная медицина / Г.П. Котельников, А.С. Шпигель. — Самара, 2000. — 90 с.
7. Аишманов, Ю.Б. Радионуклидная диагностика для практических врачей / Ю.Б. Аишманов, В.И. Чернов. — Томск, 2004. — С. 279 — 294.
8. Миронов, С.П. Радионуклидные исследования костной системы / С.П. Миронов, И.И Пурижанский, А.И Соколов. - М. : ЦИУВ, 1992. - 34 с.
9. Пат. РФ 2334463. Способ диагностики заболеваний костей и суставов/С онис А.Г., Капишников А.В., Котельников Г.П., Столяров Е.А. ; заявитель и правообладатель Самарский гос. мед. ун-т. — №2006139459 ; заявл. 7.11.2006 ; опубл. 27.09.2008, Бюл. № 27.
10. Результаты одноэтапного комплексного лечения не-сросшихся переломов, ложных суставов, дефектов длинных костей, осложненных остеомиелитом. /
З.П. Уразгильдеев [и др.] // Отдаленные результаты лечения больных с хирургической инфекцией : материалы конф. — М., 2006. — С. 91 —94.
11. Рентгено-радионуклидные исследования у больных хроническим остеомиелитом / В.И. Шевцов [и др.] // Травматология и ортопедия России. — 2007. — № 4. - С. 34-37.
12. Федоров, В.Д. Современные методы лечения хронического остеомиелита / В.Д. Федоров, Ю.А. Амирасланов // Инфекции в хирургии — проблема современной медицины. — М., 2003. — С. 6 — 9.
13. Хирургическое лечение хронического остеомиелита / Г.Д. Никитин [и др.]. — СПб., 2000. — 288 с.
14. Cierni, С. Treatment of chronic infection / G. Cierni, D. DiPasquale // J. Am. Acad. Orthop. Surg. — 2006.
- Vol. 14, N 10. - P. 105-110.
15. Saigal, G. Imaging of osteomyelitis with special referens to children / G. Saigal, E.M. Azouz, G. Abdenour // Semin. Musculoskelet. Radiol. — 2004. — Vol. 8., N 3. — P. 255-265.
Контактная информация:
Сонис Александр Григорьевич, к. м. н. доцент кафедры общей
хирургии
e-mail: [email protected]
INFLUENCE OF THE OSTEOSCINTIGRAPHYC DATA ON A CHOISE OF MEDICAL TACTICS AT PATIENTS WITH CHRONIC POSTTRAUMATIC OSTEOMYELITIS
G.P. Kotelnikov, E.A. Stolyarov, A.G. Sonis, A.V. Kapishnikov
