CC BY
7
DOI 10.29254/2077-4214-2018-4-2-147-291-297 УДК 616.721.1-007.43-089.81]092.9(599.323.4)
*П'юнтковський В. К., Ашукна Н. О., Мальцева В. е., 1ванов Г. В.
ВПЛИВ РАД1ОЧАСТОТНО'' АБЛЯЦМ НА М1ЖХРЕБЦЕВИЙ ДИСК ЩУР1В П1СЛЯ НУКЛЕОТОМП *Комунальний заклад <^вненська обласна клЫчна лшарня» (м. PiBHe) ДУ «1нститут патологи хребта та суглобiв ím. проф. М.1. Ситенка НАМН УкраТни» (м. Харкiв)
Зв'язок публшацм з плановими науково-дослщ-ними роботами. Дослiдження е фрагментом досли дження науково-дослщноТ роботи ДУ «1нститут патологи хребта та суглобiв iм. проф. М.1. Ситенка НАМН УкраТни» «Вивчити структурно-функцiональнi змiни у хребтових рухових сегментах шсля Тх стабшзацп дина-мiчними та ригiдними iмплантатами у хворих з попе-рековим остеохондрозом» (2016-2018 рр.), № держ-реестрацп 011би001087.
Вступ. Дискогенний бшь у спинi е одним iз найчас-тiших проявiв дегенеративних захворювань хребта, на який страждае хоча б раз у житт близько 80% насе-лення земноТ кулi [1]. Однiею з причин його виникнен-ня може бути утворення грижi мiжхребцевого диска внаслiдок структурно-функцюнальних порушень у драглистому ядрi, волокнистому кшьщ, хрящових замикальних пластинках [2,3]. Формування грижi -складний процес, який проходить кшька стадiй (про-трузп, пролапсу, екструзп та секвестраций i зазвичай починаеться iз драглистого ядра [2,4]. За визначенням грижа диска - це такий його структурний дефект, за якого фрагменти драглистого ядра, волокнистого кшь-ця, палшових замикальних пластинок через повний дефект волокнистого кшьця та задньоТ поздовжньоТ зв'язки випинаються в ешдуральний простiр хребтового каналу [5]. Саме це випинання й обумовлюе кли нiчну симптоматику - бшь високоТ iнтенсивностi з ви-раженими мютошчними реакцiями.
На сьогоднi для лтування пацiентiв зi вказаною патолопею розроблено значну кiлькiсть хiрургiчних пiдходiв, якi умовно можна роздiлити на двi велик1 групи - вщкрит втручання та малоiнвазивнi методики. Перевагами останшх е вiдносна простота виконан-ня, мiнiмiзацiя оперативного доступу й, вщповщно, скорочення часу операцп, що е особливо вагомим для пащенлв старших вiкових груп iз коморбiдною пато-логiею, хорошi найближчi результати [6,7]. Бiльшiсть цих методик спрямоваш на зниження тиску всередиш мiжхребцевого диска та його декомпреаю, що у свою чергу зменшуе вплив на нервову тканину та усувае бо-льовий синдром [8].
Мiкродискектомiя е досить поширеною методикою, оскшьки дае змогу позбавитися коршцевих симптомiв у 80% пащенлв [6]. С.О. Арестов i сшвавт. [7] повiдомили навiть про 95,69% загалом вщмшних i хороших результат у 953 пацiентiв, яким виконано дискектомш протягом 10 рокiв iз використанням рiз-них ендоскопiчних методик. Термш спостереження становив 6 мк. з моменту операцп.
Останнiми роками для лтування пацiентiв iз гри-жею мiжхребцевого диска використовують радючас-тотну енергiю малоТ сили та частоти. У дослiдженнях на трупах показано, що шляхом радючастотноТ абляцп видаляеться в середньому 0,8 г матерiалу диска з вщ-повщним зменшенням внутрiшньодискового тиску.
niA Tí впливом вiдбуваeться скорочення обсягу кола-генових пластинок волокнистого кiльця до 30% та роз-ширення епщурального простору до 9% [9]. Техшку Disc-FX використовують для видалення драглистого ядра та модифтацп волокнистого кшьця, що дае змогу не лише зменшити розмiри останнього, а й припалити структури, втягнутi до запального процесу. Кл^чш результати застосування вказаноТ методики обнадiйливi та дають змогу розглядати Tí як один iз варiантiв лту-вання пащенлв iз патологiею мiжхребцевого диска. Застосування ^еТ малоiнвазивноT процедури сприяе швидшш реабштаци, скорiшому поверненню до зви-чайного способу життя та зниженню витрат [10,11]. Лазерне випромiнювання також використовують для скорочення обсягу драглистого ядра, при цьому вщ-буваеться випаровування води. Зпдно з результатами першого рандомiзованого контрольованого досли дження, в якому порiвняли ефективнiсть черезштрноТ лазерноТ декомпресп та мтродискектомп, встановили схожi клiнiчнi результати через 2 роки спостереження [12].
Одним iз найчаспших ускладнень пiсля операцп з видалення грижi мiжхребцевого диска е Ti рецидив [13,14], який, за даними рiзних авторiв, трапляеться вiд 7 до 22%. Основною причиною цього ускладнен-ня фахiвцi вважають наявшсть залишкових секвестрiв, якi не вдалося видалити за допомогою традицiйного шструментарш. У зв'язку з цим рекомендують вико-ристовувати рiзнi варiанти евакуацп дрiбних решток дегенеративно змiненого мiжхребцевого диска з його порожнини: ендоскошчну ревiзiю, оброблення та ва-поризацш дрiбних фрагментiв лазерним свiтловодом тощо [14,15]. Проте, не дивлячись на переваги лазеру, висока температура на кшщ св^ловода (до 3000°C) може бути причиною руйнування замикальних пластинок, ушкодження нервових структур та агресивно-го впливу на диск, що прискорюе його дегенера^ю [12,16].
У цьому плат цтавшим е метод рад^антно! абляцп, оскiльки на кшщ електрода робоча температура не перевищуе 42°C, а принцип дм полягае в передачi радючастотних хвиль молекулам води, що призводить до '{'хнього випаровування при низькш температурi.
Проте дослiдити, якi саме змши вiдбуваються власне в мiжхребцевому диску пiсля впливу фiзичних чиннишв iз перебiгом часу в клЫчних умовах досить складно, але можливо вiдтворити в експериментi in vivo.
Мета дослщження - дослiдити вплив радючас-тотноT абляцп на ушкоджеш тканини мiжхребцевого диска.
Об'ект i методи дослщження. Експерименти на щурах проведено вщповщно до вимог eвропейськоT конвенцп захисту хребетних тварин, яких викорис-
товують у експериментальних та шших наукових цiлях (Страсбург, 1986), Закону УкраУни № 3447-IV вiд 21.02.2006 р «Про захист тварин вщ жорстокого пово-дження» [17,18] i схваленi компегом з бiоетики при ДУ «1ПХС iM. проф. М.1. Ситенка НАМНУ» (протокол № 162 вщ 06.03.2017).
Тварин (n = 30) розподшили на три групи по 10 осо-бин у кожнш:
- контроль - моделювання порушення мГжхребце-вого диска поперекового вщдшу хребта (LM- Lm) шляхом нуклеотоми;
- абляцiя - нуклеотомiя, застосування радючастот-но'У абляци в дiлянцi травми мiжхребцевого диска;
- лазер - нуклеотомiя, застосування лазерно'У ва-поризацп в дтянщ травми мiжхребцевого диска.
Хiрургiчнi втручання виконували шд загальною анестезieю (кетамш - 50 мг/кг живо'У маси) в умовах асептики та антисептики експериментально-бюлопч-но'У клГнГки ДУ «1ПХС Гм. проф. М.1. Ситенка НАМНУ».
Для вГдтворення травматичного ушкодження щурГв розташовували в положеннГ лежачи на спиш, пГсля оброблення операцГйного поля розчином йоду виконували лшшний розрГз по серединнГй л1нГ|" черева в проекцп поперекового вГддГлу хребта. 1з передньо-го доступу обережно розкривали поперековий рухо-вий сегмент (L-LJ, розсГкали скальпелем волокнисте кГльце i вилучали драглисте ядро Гз мГжхребцевого диска.
У групГ «лазер» мГсце видалення драглистого ядра пГддано впливу лазеру («ЛГка-ХГрург», потужнГсть 4-6 Вт, доза 1000 Дж, тривалГсть 1 с), у групГ «абляцГя» -впливу радючастотно'У абляци (РадГочастотний генератор «Elliquence Surgi-Max», режим bipolar, тривалГсть 1 с), у контрольнш групГ шяких додаткових дГй на тка-нини хребта не проводили. Рану пошарово зашивали.
ЩурГв (по 5 на кожен термш) виводили з експери-менту через 30 i 45 дГб пГсля операцп шляхом декаш-таци пГд ефГрним наркозом. Використання такого способу евтаназп обумовлено необхГднГстю виконання бГохГмГчних дослГджень сироватки кровГ.
Для г'1столог'1чного дослдження вилучали поперековий вщдш хребта з дшянкою травми та фГксували в розчинГ 10% формалГну. Декальцинацш проводили в 10% розчинГ мурашино'У кислоти, зневоднювання у розчинах етилового спирту зростаючо'У концентрацп (вГд 60° до 96°) та в сумЫ етилового спирту з дГети-ловим ефГром (1:1), заливали в цело'Удин [19]. Пстоло-гГчнГ зрГзи поперекового вГддГлу хребта (фронтальна площина), завтовшки 6-10 мкм виготовляли на санному мГкротомГ «Reichert», забарвлювали гематоксилГ-ном та еозином, пГкрофуксином за Ван-Пзон. АналГз виготовлених препаратГв виконували в мтроскот «Olympus BX63» (Япошя), фотографували з викорис-танням фотокамери «Olympus DP73» i програмного забезпечення «Cell Sens Dimention 1.8.1» (Olympus, 2013).
Морфометричнi доЫдження. У травмованому мГжхребцевому диску за допомогою програмного забезпечення «Cell Sens Dimention 1.8.1» (Olympus, 2013) вимГрювали площГ (мкм2) тканин регенерату (новоутворено'У сполучноУ та хрящовоУ), волокнистого кшьця, дГлянок некрозу. Для порГвняння показникГв у групах використовували вщносш площГ - вГдсотковий вмГст певноУ тканини вГд усГх, розташованих у мГжтшо-вому промГжку.
Отримаш числовi показники опрацьовано методами описовоI статистики. Проведено перевiрку нормальност розподiлу та рiвностi дисперсiй у групах тварин. Порiвняно середнi значення з використанням t-критерiю Стьюдента. Результати подано у вигляд1 М ± т, де М - середне значення показника, т - по-милка середнього арифметичного. Вiдмiнностi вважа-ли значущими за р < 0,05.
Результати дослщжень та Ух обговорення. Протя-гом всього термшу спостереження тварини були ак-тивними, споживання Уж та води - нормальним. Не-врологiчних проявiв i кульгавостi не зафiксовано.
У результатi гiстологiчного аналiзу мiжхребцевих дискiв щурiв контрольно: групи на 30-ту добу шсля нуклеотомУУ виявлено розвиток дегенеративних по-рушень. А саме: пластинчаста структура волокнистого кшьця майже на всш територУУ диска не простежува-лася, а в його периферичних вщдшах зафтсовано роз-ростання хрящовоУ тканини, щшьшсть хондроцитiв в якiй зменшувалася в напрямку вiд зовнiшнiх до вну-трiшнiх вiддiлiв. Матрикс був забарвлений неоднородно, переважно слабко еозинофiльно, насиченiсть забарвлення знижувалась з наближенням до дтянки видалення драглистого ядра. Вiдмiчено осередки ма-триксу без ^тин iз рiзко еозинофтьним забарвлен-ням, його розшарування й дтянки некрозу. Подекуди спостеркали iзогеннi групи хондроцитiв по 5-7 ^тин, а також невеликi територУУ, за структурою подiбнi до пластинчастоУ будови волокнистого кшьця. У деструк-тивний процес було втягнуто хрящовi замикальш пластинки, де була порушеною пстоархп"ектошка, I субхондральна кiстка. В останнш змiни були пов'язан1 зi зменшенням кiлькостi клiтин на трабекулах, утво-ренням ретикулофiброзноУ тканини в мiжтрабекуляр-них просторах (рис. 1, а).
На 45-ту добу спостереження у щурiв контрольно! групи виявлено формування хрящовоУ тканини переважно в периферичних дшянках травмованого мiж-хребцевого диска, яка замщувала зовнiшнi вщдши волокнистого кiльця (рис. 1, б). Кжтини в нiй розта-шовувалися нерiвномiрно - вiд значноУ щтьносп до дiлянок без клiтин. Подекуди спостер^али утворен-ня iзогенних груп вщ 2 до 7 хондроцилв. У зонi вну-трiшнiх вщдшв волокнистого кiльця виявлено значн1 територУУ матриксу без клiтин, його розшарування та осередки некрозу. Щшина на мгсщ видаленого драглистого ядра залишилася незаповненою. З боку суб-хондральноУ кiстки визначено прояви репаративного остеогенезу у виглядi утворення дрiбнопетлястих шст-кових трабекул з шдвищеною кiлькiстю клiтин. У мiж-трабекулярних просторах утворювався червоний та жовтий шстковий мозок.
Група «абля^я». На 30-ту добу шсля проведеноУ мантуляцУУ в мiжхребцевому диску щурiв зафтсова-но територУУ зi збереженою структурою пластин у зо-внiшньому вщдш волокнистого кiльця. Помiж ними з нерiвномiрною щiльнiстю розташовувалися фiбро-хондроцити видовженоУ форми, якi подекуди утво-рювали стрiчкоподiбнi пролiферати. 1з боку прилеглих м'яких тканин, на вщмшу вщ щурiв групи контролю, у зовшшш вiддiли волокнистого кiльця проростали кро-воноснi капiляри та сполучна тканина. Вона характе-ризувалась значною щiльнiстю фiбробластiв та мало-диференцшованих клiтин (рис. 2, а).
Рис. 1. Фрагмент м^жхребцевого диска та субхондрально''' кустки щур^в контрольно'!' групи: 30 (а) ^ 45 (б) д^б шсля нуклеотомп.
Забарвл. Гематоксилин та еозин. Зб. 100.
Проте бшьшу територiю регенерату займала хрящова тканина, вщ-носна площа якоТ' в 1,3 раза (р < 0,05) перевищувала показники групи з ви-користанням лазерного випромшю-вання та контрольно''' (таблиця).
Хондроцити розмЦувалися вщ-носно рiвномiрно та мали базофiльно забарвленi округл ядра, не форму-вали лакун, траплялися одиничш iзо-геннi групи по 5-6 ^тин (рис. 2, б). Те-риторп матриксу без кжтин i незначн1 вогнища некрозу виявляли у внутрш нiх вщдшах волокнистого кiльця на межi з видаленим драглистим ядром. На його мгсщ визначали тканинну рiдину, тонк фiбриновi волокна, кли тини кровк Хрящовi замикальнi пластинки були збереженими. Структура прилеглоТ' до мiжхребцевого диска кiстки - майже без змш.
Через 45 д>б тсля хiрургiчно-го втручання вiдмiчено збшьшення площi хрящовоТ' тканини зi значною щiльнiстю яскраво забарвлених хондроцитiв, як фор-мували слабко базофiльний матрикс. Вона розроста-лася на мгсщ зовнiшнiх вiддiлiв волокнистого кiльця та виходила за межi мiжтiлового промiжку. Мiж полями хондроТ'ду мктилися прошарки сполучноТ' тканини рiзного ступеня зрiлостi, в якiй паралельно один до одного густо розташовувалися витягнут хондроцити (рис. 3, а). У зовшшшх вiддiлах мiжхребцевого диска вона утворювала шар, пучки колагенових волокон в якому були спрямоваш паралельно ос хребта i вщ-межовували регенерат, сформований у мiжтiловому промiжку, вiд прилеглих м'яких тканин. Мiж пучками колагенових волокон розташовувалися фiброцити та кровоноснi судини (рис. 3, б).
У внутршньому вiддiлi волокнистого кшьця спо-стерiгали поодинокi велит iзогеннi групи хондроци-тiв, дшянки матриксу без клiтин, осередки некрозу. У шстщ, прилеглiй до мiжхребцевого диска, виявлено незначнi змiни у виглядi нашарування на деяких тра-бекулах шстковоТ' тканини. Крiм того, вiдмiчено утво-рення молодих шсткових трабекул дрiбнопетлястоТ
Таблиця.
В1дносн1 площ1 виявлених тканин у зон1 травмованого м1жхребцевого диска
Вщносна площа тканин (%)
Група Доба хрящова сполучна некроз волокнисте ктьце
Контроль 60,50 ± 1,69 - 20,86 ± 1,15 18,64 ± 1,28
Лазер 30 61,02 ± 3,10 Р1 > 0,05 17,97 ± 5,72 15,69 ± 2,82 Р1 > 0,05 5,32 ± 4,56 Р1 > 0,05
Абляц1я 75,86 ± 1,39 Р1 < 0,05 Р2 < 0,05 9,99 ± 1,93 Р2 > 0,05 4,85 ± 1,78 Р1 < 0,05 Р1 < 0,05 9,30 ± 1,26 Р1 > 0,05 Р1 > 0,05
Контроль 66,72 ± 2,67 - 18,20 ± 1,42 15,08 ± 2,03
Лазер 45 70,46 ± 3,51 Р1 > 0,05 20,82 ± 2,37 4,49 ± 0,65 Р1 < 0,05 4,23 ± 1,82 Р1 < 0,05
Абляц1я 80,64 ± 4,25 Р1 < 0,05 Р2 < 0,05 9,77 ± 1,23 Р2 < 0,05 5,50 ± 1,87 Р1 < 0,05 Р1 > 0,05 4,09 ± 4,09 Р1 < 0,05 Р1 > 0,05
Приметки: - пор1вняння з контролем на однин термш спостереження; р2 з групою «лазер».
- поршняння
структури на межi з розростаннями хондро'ду, який виходив за межi мiжтiлового промiжку. Тобто, ком-пенсаторно-пристосувальнi реакцп призводили до розширення апофiзiв тiл хребщв.
Група «лазер». Через 30 д'б шсля виконання ма-нтуляцп на хребт у мiжхребцевому диску щурiв у волокнистому кiльцi, як i в контролi, виявлено втрату пластинчастоТ' структури. Також зафiксовано наявнiсть великих iзогенних груп хондроцитiв (8-12 ^тин) у внутрiшньому вiддiлi волокнистого кшьця. Поряд з ними матрикс мав плямисте еозинофшьне забарв-лення, виявлено осередки некрозу.
Регенерат, як i в груш «аблящя», був представлений хрящовою та сполучною тканинами. В останнш виявлено судини кашлярного типу, якi вростали в на-прямку до центру мiжхребцевого диска iз прилеглих тканин, високу щшьшсть хаотично розташованих фiбробластiв (рис. 4, а). Вщносна площа сполучноТ тканини перевищувала показник у груш «аблящя» в 1,8 раза (р < 0,05) (таблиця). У новоутворенш хря-щовш тканинi визначено високу щшьшсть рiвномiр-
Рис. 2. Дшянки мнжхребцевого диска щурiв через 30 д^б шсля нуклеотомм та радючастотно'Г абляцй: а) пластини у зовшшньому вiддiлi волокнистого кшьця, сполучна тканина; б) вогнища хондроУду та сполучноУ тканини. Забарвл. Гематоксилш та еозин. Зб. 200.
но розташованих хондроцитiв. Вона без чГтко'У меж1 з'еднувалася 3i сполучною (рис. 4, б). Разом i3 цим у внутрiшнiх вiддiлах розмГщувалися дiлянки некрозу, вогнища матриксу без клГтин, кластери хондроцитiв.
На 45-ту добу спостереження, як i в груш «абля-цГя» збiльшилася вГдносна площа хрящово'У тканини, проте матрикс у нш був забарвлений нерiвномiрно, вiд майже прозорого до рiзко еозинофiльного, вГдми чено дiлянки без клГтин, вогнища розшарування матриксу, мтротрЦини (рис. 5, а). Також спостерГгали територп, де мiстилися кластери хондроцитГв (16-18 клiтин). Утворена в мГжтшовому промГжку сполучна тканина переважно була щшьною. Ii вiдносна площа перевищувала показник у групГ «абляцГя» у 2,1 раза (p < 0,05) (таблиця).
ФГ6роцити зГ слабко розвинутою цитоплазмою розташовувалися серед масивних пучшв колагенових волокон. Сполучна тканина проростала в центральн1 вГддГли травмованого диска, замГщуючи залишки фГ-бринового згустку в центральнш частинГ мГжтшового промГжку. ХрящовГ замикальнГ пластинки на бшьшш частинГ апофГзГв тГл хребцГв були вГдсутнГми (рис. 5, б).
У прилеглш до диска субхондральнш к1стц1 визначено ознаки перебудови - нашарування остеоУду на к1стко-вих трабекулах I територУУ в них без кл1тин, утворення ретикулоф1брозноУ тканини в окремих м1жтрабеку-лярних просторах.
Таким чином, у результат! пстолопчного досл1-дження встановлено, що видалення драглистого ядра призводить до розвитку деструктивних змш у волокнистому к1льц1, як1 прогресують 1з переб1гом часу, 1з втягненням до дегенеративного процесу хрящових замикальних пластинок та субхондральноУ к1стки при-леглих т1л хребц1в. При цьому вже на 30-ту добу спостереження волокнисте к1льце втрачае свою структуру та в ньому не визначено життездатних кл1тин. Це е негативним фактором для регенерацУУ диска, оскть-ки саме у волокнистому к1льц1 виявлено кл1тини-по-передники, здатн1 до актив1зацГУ у випадку дегенера-ц1У м1жхребцевого диска, проте з в1ком Ухня к1льк1сть знижуеться [20,21]. ГенерацУУ таких кл1тин виявлено в м1жхребцевому диску щур1в [22], у волокнистому к1льц1 крол1в поблизу контакту м1жхребцевого диска з1 зв'язкою та в перихондральнш зон1 [20]. Регенера-
Рис. 3. Дшянки 1шжхребцевого диска щурiв через 45 дiб пiсля нуклеотомй' та радючастотно'Г абляцй': а) хрящова тканина з високою щiльнiстю хондроцитiв, прошарки сполучноУ тканини; б) регенерат у зовшшньому вiддiлi мiжхребцевого диска.
Забарвл. Гематоксилш та еозин. Зб. 200.
Рис. 4. Дшянки мнжхребцевого диска щурiв через 30 д^б тсля нуклеотомм та дй' лазеру: а) сполучна тканина з високою щшьшстю хаотично розташованих фiбробластiв; б) хрящова тканина з високою щiльнiстю хондроцилв без чiткоT межi з'еднання 3Í сполучною.
Забарвл. Гематоксилш та еозин. Зб. 200.
тивний процес у тварин контрольно' групи в нашому дослщженш проявлявся утворенням хрящовоТ ткани-ни, вiдносна площа якоТ через 45 дiб спостереження iстотно не вiдрiзнялась вiд показника на 30-ту добу. Проте в нiй спостер^али деструктивнi змiни, якi е ха-рактерними для дегенеративних захворювань хребта, зокрема в разi утворення гриж мiжхребцевого диска [23].
У разi мiсцевого застосування пiсля нуклеотомм радючастотноТ абляцп та лазерного випромiнювання в мiжтiловому промiжку визначено перебiг регенера-торних процесiв iз утворенням хрящовоТ' та сполучноТ тканин у рiзних спiввiдношеннях, що сприяе стабшза-цп тiл хребцiв. lмовiрно, це можна пояснити здатшстю вказаних чинникiв зменшувати внутрiшньотканинний набряк [10,11], що дае змогу зберегти камбiальнi кли тини, як можуть диференцiюватися в фiбробласти та хондроцити. Встановлено, що у здоровому мiжхреб-цевому диску ц клiтини можуть диференцiюватися в рiзних напрямках - в остеобласти, хондроцити, не-йрони та ендотелiальнi клп"ини [24,25]. Оскiльки реге-нерацiя мiжхребцевого диска е важливим питанням у лтуванш дегенеративних захворювань хребта [26,27],
суттевими представляються дослiдження наявност! клп"ин-попереднитв у дегенеративному мiжхреб-цевому диску. В експериментах iз культурою ^тин волокнистого кiльця, одержаних iз дегенеративних мiжхребцевих дискiв (за шкалою Томпсона 3-4 рiвень) пацiентiв вiком вщ 37 до 78 рокiв, встановлено, що Т'хня диференцiацiя може вщбуватися у трьох напрямках: хондрогенному, остеогенному й адипогенному [28]. Автори пояснюють це тим, що деяк клп"ини волокнистого кiльця збер^ають певну метаболiчну плас-тичнiсть.
У нашому дослщженш виявлено, що за умов вико-ристання лазерного випромшювання вiдносна площа сполучноТ тканини, утвореноТ в мiжтiловому промiж-ку, була вiрогiдно бiльшою в 1,8 i 2,1 раза через 30 I 45 дiб пiсля нуклеотомм вщповщно (таблиця). При цьому зi збтьшенням термiну спостереження розши-рювалися територп, зайнятi саме щiльною сполучною тканиною, що може стати перешкодою для утворення шших тканин, зокрема шстковоТ тканини [29]. У разi використання радючастотноТ абляцп у регенерат! переважала хрящова тканина, яка поширювалася за межi мiжтiлового промiжку. В неТ проростали крово-
Рис. 5. Дшянки 1шжхребцевого диска щурiв через 45 дiб пiсля нуклеотомм та дм лазеру: а) нерiвномiрнiсть забарвлення новоутвореноУ хрящовоУтканини; б) пухка сполучна тканина з нершномнрною щiльнiстю клiтин на дiлянках на мкц драглистого
ядра. Забарвл. Гематоксилш та еозин. Зб.: а) 200; б) 100.
носш судини та збоку апофiзiв тiл хребцiв утворюва-лася шсткова тканина за типом ендохондрального остеогенезу [30]. Це можна розглядати прогностично сприятливим фактором для утворення в подальшому кiсткового регенерату мiж тшами хребцiв.
Висновки. Видалення драглистого ядра призво-дить до розвитку деструктивних змiн у волокнистому кiльцi, як прогресують iз перебiгом часу, iз втягнен-ням до дегенеративного процесу хрящових замикаль-них пластинок та субхондральноУ кiстки прилеглих тiл хребщв. Мiсцеве використання фiзичних чинникiв
(лазерного випромшювання та радючастотноУ абля-цп) сприяе утворенню в дiлянцi травмованого мiж-хребцевого диска сполучноУ та хрящовоУ тканин. У раз1 використання радючастотноУ абляцп вiдносна площа сполучноУ тканини на 45-ту добу експерименту була в 2,1 раза меншою, нiж у групi «лазер», а хрящовоУ - в 1,1 раза бшьшою, що можна розглядати як прогностично сприятливший чинник.
Перспективи подальших дослiджень. Вивчення дм радючастноУ абляцп та лазерноУ вапоризацп в умо-вах моделювання грижi мiжхребцевого диска.
flrrepaTypa
1. Hoy D, Bain C, Williams G, March L, Brooks P, Blyth F, et al. A systematic review of the global prevalence of low back pain. Arthritis & Rheumatism. 2012 Jun;64(6):2028-37.
2. Radchenko VA, Piontkovskiy VK, Kosterin SB, Deduh NV. Mezhpozvonkovyiy disk: degeneratsiya, etapyi formirovaniya gryizhi i molekulyarnyiy profil (obzor literaturyi). Ortopediya, travmatologiya i protezirovanie. 2017;4:99-106. [in Russian].
3. Luoma K, Riihimäki H, Luukkonen R, Raininko R, Viikari-Juntura E, Lamminen A. Low back pain in relation to lumbar disc degeneration. Spine. 2000 Feb 15;25(4):487-92.
4. Dawson EG. Herniated discs: definition, progression, and diagnosis [Internet]. 2017. Available from: https://www.spineuniverse.com/ conditions/herniated-disc/herniated-discs-definition-progression-diagnosis
5. Kolesnichenko VA, Barkov AA, Bolhovitin PV, Korzh NA, Radchenko VA, redaktory. Spravochnik ortopeda. Spravochnik vracha. 2th ed. Kiev: Biblioteka «Zdorov'e Ukrainyi; 2015. 436 s. [in Russian].
6. Weinstein JN, Tosteson TD, Lurie JD, Tosteson AN, Hanscom B, Skinner JS, et al. Surgical vs nonoperative treatment for lumbar disk herniation: the Spine Patient Outcomes Research Trial (SPORT): a randomized trial. Jama. 2006;296(20):2441-50.
7. Arestov SO, Guscha O, Kascheev A, Vershinin AV, Dreval MD, Poltorako EN. Sovremennyie podhodyi k lecheniyu gryizh mezhpozvonkovyih diskov poyasnichno-kresttsovogo otdela pozvonochnika. Nervnyie bolezni. 2017;(3):19-23. [in Russian].
8. Center P, Center LH, Niagara WI, Director MP, Singh V. Percutaneous lumbar laser disc decompression: a systematic review of current evidence. Pain physician. 2009 May;12:573-88.
9. Hellinger S. Disc-FX-A Treatment for Discal Pain Syndromes Combining a Manual and Radiofrequency-assisted Posterolateral Microtubular Decompressive Nucleotomy. European Musculoskeletal Review. 2011;6(2):100-4.
10. Kumar N, Kumar A, Tan J. Annulo-nucleoplasty using Disc-FX in the management of lumbar disc pathology: early results. International journal of spine surgery. 2014 Jan 1;8:18.
11. Shamov AT, Rousseff RT, Ivanov I, Al-Hadjiu W, Eftimov T. Effectiveness of Manual and Radiofrequency Assisted Posterolateral Microtubular Decompressive Nucleotomy (Disc-Fx) in Patients with Chronic Discogenic Low Back Pain. Spine & Neurosurgery. 2015 Jul;4(2):1-6.
12. Brouwer PA, Brand R, van den Akker-van Marle ME, Jacobs WC, Schenk B, van den Berg-Huijsmans AA, et al. Percutaneous laser disc decompression versus conventional microdiscectomy for patients with sciatica: two-year results of a randomised controlled trial. Interventional Neuroradiology. 2017 Jun;23(3):313-24.
13. Krutko AV, Baykov ES. Faktoryi riska retsidiva gryizh poyasnichnyih mezhpozvonkovyih diskov na urovne L4-L5 cegmenta. Politravma. 2012;35(5):65-9. [in Russian].
14. Phan K, Xu J, Schultz K, Alvi MA, Lu VM, Kerezoudis P, et al. Full-endoscopic versus micro-endoscopic and open discectomy: A systematic review and meta-analysis of outcomes and complications. Clinical neurology and neurosurgery. 2017 Mar 1;154:1-2.
15. Amin RM, Andrade NS, Neuman BJ. Lumbar disc herniation. Current reviews in musculoskeletal medicine. 2017 Dec 1;10(4):507-16.
16. Shutov MV, Hovryakov AV, Belyaev AN. Morfologicheskie izmeneniya v mezhpozvonkovom diske pri provedenii lazernoy vaporizatsii v eksperimente. Sovremennyie problemyi nauki i obrazovaniya. 2011;(5):39. [in Russian].
17. Shutov MV, Hovryakov AV, Belyaev AN. Morfologicheskie izmeneniya v mezhpozvonkovom diske pri provedenii lazernoy vaporizatsii v eksperimente. Sovremennyie problemyi nauki i obrazovaniya. 2011(5):39. [in Russian].
18. Verhovna Rada Ukrayini. Pro zahist tvarin vid zhorstokogo povodzhennya: Zakon Ukrayini № 3447-IV vid 21.02.2006 r. [Internet]. Dostupno: http://zakon3.rada.gov.ua/laws/show/3447-15 [in Ukrainian].
19. Sarkisov DS, Perov YuL. Mikroskopicheskaya tehnika. Moskva: Meditsina; 1996. 542 s. [in Russian].
20. Henriksson HB, Thornemo M, Karlsson C, Hägg O, Junevik K, Lindahl A, et al. Identification of cell proliferation zones, progenitor cells and a potential stem cell niche in the intervertebral disc region: a study in four species. Spine. 2009 Oct 1;34(21):2278-87.
21. Yasen M, Fei Q, Hutton WC, Zhang J, Dong J, Jiang X, et al. Changes of number of cells expressing proliferation and progenitor cell markers with age in rabbit intervertebral discs. Acta Biochim Biophys Sin. 2013 Feb 28;45(5):368-76.
22. Saraiya M, Nasser R, Zeng Y, Addya S, Ponnappan RK, Fortina P, et al. Reversine enhances generation of progenitor-like cells by dedifferentiation of annulus fibrosus cells. Tissue Engineering Part A. 2010 Feb 1;16(4):1443-55.
23. Radchenko VO, Piontkovskiy VK, Deduh NV. Gistologichniy analiz grizh mizhhrebtsevih diskiv patsientiv riznih vikovih grup. Ortopediya, travmatologiya i protezirovanie. 2018;2:33-43. [in Ukrainian].
24. Risbud MV, Guttapalli A, Tsai TT, Lee JY, Danielson KG, Vaccaro AR, et al. Evidence for skeletal progenitor cells in the degenerate human intervertebral disc. Spine. 2007 Nov 1;32(23):2537-44.
25. Feng G, Yang X, Shang H, Marks IW, Shen FH, Katz A, et al. Multipotential differentiation of human anulus fibrosus cells: an in vitro study. JBJS. 2010 Mar 1;92(3):675-85.
26. Sharifi S, Bulstra SK, Grijpma DW, Kuijer R. Treatment of the degenerated intervertebral disc; closure, repair and regeneration of the annulus fibrosus. Journal of tissue engineering and regenerative medicine. 2015 Oct;9(10):1120-32.
27. Li X, Dou Q, Kong Q. Repair and regenerative therapies of the annulus fibrosus of the intervertebral disc. J Coll Physicians Surg Pak. 2016 Feb 1;26(2):138-44.
28. Gruber HE, Riley FE, Hoelscher GL, Ingram JA, Bullock L, Hanley Jr EN. Human annulus progenitor cells: analyses of this viable endogenous cell population. Journal of Orthopaedic Research. 2016 Aug;34(8):1351-60.
29. Deduh NV, Romanenko KK, Goridova LD, Ashukina NA. Morfologicheskoe issledovanie bioptatov iz zon disregeneratsii kostey. Ukrayinskiy medichniy almanah. 2003;5(2):69-72. [in Russian].
30. Korzh AA, Belous AM, Pankov EYa. Reparativnaya regeneratsiya kosti. Moskva: Meditsina; 1972. 232 s. [in Russian].
ВПЛИВ РАДЮЧАСТОТНОТ АБЛЯЦП НА М1ЖХРЕБЦЕВИЙ ДИСК ЩУР1В П1СЛЯ НУКЛЕОТОМП
Пюнтковський В. К., Ашукiна Н. О., Мальцева В. £., 1ванов Г. В.
Резюме. Поширешсть дегенеративних змш у мiжхребцевому диску та пов'язаного з ними болю обумовлюе розроблення малошвазивних методiв лiкування з метою MiHiMi3a^T ушкоджень пiд час втручання та отримання ефективних результат. Для мтродискектомп в разi утворення гриж диска використовують рiзнi методи. Проте не досить зрозумшо, якi змши вiдбуваються при цьому на тканинному рiвнi. В експериментi на щурах проана-лiзовано структуру мiжхребцевого диска через 30 та 45 дiб шсля нуклеотомп та дм радючастотнот абляцп або лазерноТ вапоризацп. Встановлено, що у разi використання лазерноТ вапоризаци в зонi травмованого мiжхреб-цевого диска на 45-ту добу експерименту переважала сполучна тканина, а у випадку застосування радючастатнот абляцп - хрящова, що можна розглядати як прогностично сприятливший чинник.
KnKHOBi слова: радiочастотна абляцiя, лазерне випромiнювання, мiжребцевий диск, гiстологiя, щури.
ВЛИЯНИЕ РАДИОЧАСТОТНОЙ АБЛЯЦИИ НА МЕЖПОЗВОНКОВЫЙ ДИСК КРЫС ПОСЛЕ НУКЛЕОТОМИИ
Пионтковский В. К., Ашукина Н. А., Мальцева В. Е., Иванов Г. В.
Резюме. Распространенность дегенеративных изменений в межпозвонковых дисках и связанного с ними боли обусловливает разработку малоинвазивных методов лечения с целью минимизации повреждений во время вмешательства и получения эффективных результатов. Для микродискэктомии в случае образования грыж диска используют различные методы. Однако недостаточно понятно, какие изменения происходят при этом на тканевом уровне. В эксперименте на крысах проанализирована структура межпозвонкового диска через 30 и 45 суток после нуклеотомии и действия радиочастотной абляции или лазерной вапоризации. Установлено, что при использовании лазерной вапоризации в зоне травмированного межпозвонкового диска на 45-е сутки эксперимента преобладала соединительная ткань, а в случае применения радиочастотной абляции
- хрящевая, что можно рассматривать как прогностически благоприятный фактор.
Ключевые слова: радиочастотная абляция, лазерное излучение, межпозвонковый диск, гистология, крысы.
THE EFFECT OF RADIOFREQUENCY ABLATION ON INTERVERTEBRAL DISC AFTER NUCLEOTOMY IN RATS
Piontkovsky V. K., Ashukina N. A., Malceva V. E., Ivanov G. V.
Abstract. The prevalence of degenerative changes in the intervertebral disc and associated pain causes the development methods of minimally invasive therapy for minimize injuries during surgery and to obtain effective results. For microdiscectomy are used various methods in the case of intervertebral disc herniation. However, changes occur at the tissue level is unclear.
The purpose of the study: to investigate the effect of radiofrequency ablation on damaged tissues of the intervertebral disc.
Object and methods. The experiment was conducted on the 30 white laboratory rats, in which surgically reproduced the damage of the intervertebral disc of the lumbar spine (LII-LIII) by cutting annulus fibrosus and removing nucleus pulposus. Animals were divided into three groups of 10 each in each: in the "ablation" group, after the removal of the nucleus pulposus, radiofrequency ablation was applied locally (generator Elliquence Surgi-Max, bipolar mode, duration 1 s); in the group "laser" - laser vaporization (laser "Surgeon Lika", power 4-6 W, dose 1000 J, duration 1 sec); in control
- without influence. The histological analysis of sections of the lumbar spine in the frontal plane was performed at 30 and 45 days after surgery. In order to compare the indices in the groups, the relative areas of tissue regenerate in the traumatized intervertebral disc were used - the percentage of certain tissue from all located in the intervertebral gap.
Results. In the control group, on the 30th day after nucleotomy, the absence of the lamellar structure of the annulus fibrous was detected almost throughout the intervertebral disc, and in the outer regions there was a growth of cartilaginous tissue. In the group "ablation", for this term, territories with the stored structure of plates in the outer part of the annulus fibrous and with the invasion of the blood capillaries and connective tissue were noted. The larger area of the regenerate was cartilaginous tissue, the relative area of which was 1.3 times (p < 0,05) higher than the "laser" and the control. In the "laser" group in the annulus fibrous, as in the control, the loss of the lamellar structure was detected. Regenerate, as in the "ablation" group, was represented by cartilage and connective tissues. Relative area of connective tissue exceeded the index in the group "ablation" in 1.8 times (p < 0,05). The cartilaginous tissue, which was formed on the intervertebral gap for this term, had unevenly stained matrix in rats of all groups, with its bundles and sections of necrosis, and also the presence of chondrocytes clusters and uneven distribution of cells.
For the 45th day in the control group, the formation of cartilage tissue was found, mainly in the outer regions of the injured intervertebral disc. In the group "ablation" an increase the area of cartilage tissue with layers of connective tissue of varying degrees of maturity in the place of the outer regions of the annulus fibrous is noted. In the group "laser", as in the group "ablation", the relative area of cartilage tissue has increased. The connective tissue formed in the intervertebral gap was predominantly dense. Its relative area exceeded the indicator in the group "ablation" in 2.1 times (p < 0,05).
Conclusions. Local use of laser radiation and radiofrequency ablation contributes to the formation of connective and cartilaginous tissues in the intervertebral gap. In the case of laser vaporization in the area of injured intervertebral disc on the 45th day of the experiment, connective tissue prevailed, and in the case of radiofrequency ablation, cartilage, which can be considered as a more prognostic factor.
Key words: radiofrequency ablation, laser radiation, intervertebral disc, histology, rat.
Рецензент - проф. брошенко Г. А.
Стаття надшшла 07.11.2018 року
