.

Репаративний остеогенез при переломах довгих кісток у осіб, що постраждали від аварії на ЧАЕС (автореферат)

Язык: украинский
Формат: реферат
Тип документа: Word Doc
0 2404
Скачать документ

АКАДЕМІЯ МЕДИЧНИХ НАУК УКРАЇНИ

ІНСТИТУТ ТРАВМАТОЛОГІЇ ТА ОРТОПЕДІЇ

ВЕРХОВСЬКИЙ ВІКТОР ВОЛОДИМИРОВИЧ

УДК 616.717/.718.45 – 001.5

Репаративний остеогенез при переломах довгих кісток у осіб, що
постраждали від аварії на ЧАЕС

(експериментальне та клінічне дослідження)

14.01.21 –“Травматологія та ортопедія”

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата медичних наук

Науковий керівник –

доктор медичних наук, професор

Іван Павлович Вернигора

Київ – 2005

Дисертація є рукописом

Робота виконана в Інституті травматології та ортопедії АМН України

Науковий керівник: доктор медичних наук, професор Вернигора Іван
Павлович, головний науковий співробітник відділу кістково-гнійної
хірургії Інституту травматології та ортопедії АМН України

Офіційні опоненти: доктор медичних наук, Калашніков Андрій Валерійович,
завідувач науково-організаційного методичного відділу Інституту
травматології та ортопедії АМН України

доктор біологічних наук, професор Дєдух Нінель Василівна, керівник
лабораторії морфології сполучної тканини Інституту патології хребта та
суглобів ім. проф. М.І. Ситенка АМН України

Провідна установа: науково-дослідний інститут травматології та ортопедії
Донецького державного медичного університету ім. М. Горького МОЗ України

Захист відбудеться “24” січня 2006 р. о….14..годині на
засіданні спеціалізованої Вченої ради Д 26.606.01 при Інституті
травматології і ортопедії АМН України (м. Київ, вул. Воровського, 27).

З дисертацією можна ознайомитись в бібліотеці Інституту травматології та
ортопедії АМН України (м. Київ, вул. Воровського, 27).

Автореферат розісланий “ 16 ” грудня 2005 р.

Вчений секретар

спеціалізованої Вченої ради

доктор медичних наук, професор
Страфун С.С.

1

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. При постійному надходженні в організм малих доз
стронцію-90 (90Sr) вміст його в организмі прогресивно збільшується та,
починаючи з 2-го року, превалюює над усіма іншими радіонуклідами.
Доведено прогресування контамінації 90Sr у кістковій тканині в 1,5-2
рази після аварії на ЧАЕС. Можно зробити висновок, що 90Sr відіграє роль
основного джерела внутрішнього опромінення. Особливо чутлива до
рентгенівського опромінення кістка, що росте. 90Sr фіксується в
мінералізованому кістковому матриксі, витісняючи кальцій з кристалу
гідроксиапатиту, спричиняючи тривале опромінення оточуючих тканин.
Найбільш постраждалий контингент населення – діти та підлітки, ті, хто
під час аварїї знаходився в періоді росту, через виражені остеотропні
властивості цього елементу (Р.М.Алєксахін; 1991, Е. Ботезату 1998;
О.А.Бєсєдіна, 2000; В.В.Поворознюк, 2000; Н.Ю.Новак, 1996; К.Г.Суслова,
1994).

Опорно-руховий апарат в значній мірі страждає, як від дії зовнішньої
іонізуючої радіації, так і від дії внутрішнього опромінення малими
дозами, від інкорпорованих радіонуклідів 90Sr. Експериментально
показано, що при тривалому надходженні в організм радіонуклідів 90Sr та
цезію-137 (137Cs) спостерігається тенденція до сповільнення ростових та
морфогенетичних процесів у кістках, виявлені вогнища незавершеного
остеогенезу, остеодеструкції, фіброзного заміщення кісткової тканини,
порушується процес мінералізації кісткової тканини. Доведено, що при
збільшенні дози опромінення вище 15 Гр, прогресивно пригнічується
остеогенез. Показано, що постійна дія малих доз радіації викликає
остеопороз компактної та губчастої кісток, зростає захворюванність
всього опорно-рухового апарата. Досліджено вплив радіаційного
забруднення на перебіг остеомієлітичного процесу. Описано сповільнення
консолідації уламків при закритих переломах кисток гомілки у хворих, які
перебували під впливом ионізуючого опромінення ( О.М. Ліненко, 2001;
І.Д.Нікіфорова, 2000; Н.В. Родіонова, 2000; С.С. Родіонова, 1995; В.М.
Хомяков, 1995; M. Arnold, 1995) .

Найбільш уражується добре васкуляризована тканина, насамперед, реагує
кістковий мозок, який при малих дозах опромінення проявляє гіпер-, а при
збільшенні дози – гіпофункцію (В.С.Астахова, 1998; К.А.Галахін, 1995;
О.А.Оберенко, 1995 ).

Але відсутні відомості про вплив поглинутої дози внутрішнього
опромінення на стан репаративного остеогенезу. Тому визначення впливу
внутрішнього опромінення, за рахунок накопичення 90Sr у кістковій
тканині є актуальним питанням, вирішення якого дозволить удосконалити
методи лікування переломів, оптимізувати умови для репаративної
регенерації шляхом застосування радіопротекторів у хворих, що
постраждали від аварії на ЧАЕС. Це зумовило вибір нашого наукового
дослідження.

2

Зв?язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертація є
фрагментом комплексної державної теми “Визначити стан та структуру
інвалідності при переломах кісток кінцівок та їх наслідки з урахуванням
особливостей організаційно-методичної структури
ортопедо-травматологічної служби“ Інституту травматології та ортопедії
АМН України,

№ держреєстрації – 0102U002206.

Мета дослідження – покращити результати лікування хворих з діафізарними
переломами в умовах постійної дії малих доз іонізуючого опромінення.

Задачі дослідження:

– дослідити вплив хронічного іонізуючого опромінення на організм тварин
на грунті змін загальносоматичних, клінічних, лабораторних та
біохімічних показників;

– в умовах експерименту вивчити вплив різних доз інкорпорованого 90Sr
на стан репаративного остеогенезу;

– встановити динаміку вивільнення 90Sr з організму за умов хронічного
надходження та нанесеної стандартної травми кісткової тканини;

– уточнити особливості метаболізму 90Sr в організмі та кістковій
тканині;

– вивчити вплив біологічно активної домішки Сунамол-Л (№ держ.реєстрації
50807/1953 від 08.06.1998 згідно ТУУ 21316701.001-98), яка є джерелом
активного кальцію та мікроелементів, на метаболізм стронцію та на
репаративний остеогенез в умовах дії радіаційного фактора;

– провести порівняльну характеристику репаративного остеогенезу в осіб,
що проживають на радіаційно забруднених та умовно чистих територіях;

– розробити комплекс лікувально-профілактичних заходів, які дозволять
покращити результати медикосоціальної реабілітації хворих з радіаційно
забруднених районів.

Об?єкт дослідження – кролі, що зазнали хронічного опромінення різними
дозами 90Sr з наступною стандартною травмою кісткової тканини, хворі з
закритими діафізарними переломами, що зазнали тривалої дії іонізуючого
опромінення.

Предмет дослідження. Репаративний остеогенез, який перебігає в умовах
дії постійного радіаційного фактора.

Наукова новизна. Вперше експериментально досліджено вплив різних доз
інкорпорованого 90Sr на перебіг репаративного остеогенезу. Встановлено
переважне накопичення цього радіонукліду в кістковому регенераті.
Уточнено динаміку виведення 90Sr в умовах надходження радіонукліду та
після його припинення в біологічних рідинах та тканинах кролів.
Встановлений кореляційний зв’язок між дозою, часом та питомою активністю
90Sr в кістковій тканині та інших органах. Визначений зв’язок між
питомою радіоактивністю 90Sr в сечі та

3

кістковій тканині. Встановлено позитивний вплив препарату Сунамол-Л на
динаміку виведення 90Sr з організму піддослідних кролів.

Практичне значення одержаних результатів. Встановлення впливу малих доз
поглинутої радіації 90Sr на репаративний остеогенез, пригнічення
метаболізму кісткової тканини, терміни загоювання діафізарних переломів,
характер ускладнень та їх залежність від показників забруднення
сприятиме розробці нових та удосконаленню існуючих методів та заходів що
до покращення результатів лікування хворих з районів, що зазнали впливу
аварії на ЧАЕС, зниження інвалідності.

Визначення переважного накопичення 90Sr в кістковій мозолі пояснює
виникнення ускладнень при лікуванні ортопедо-травматологічних хворих.

Розроблені математичні моделі динаміки радіоактивності 90Sr у
біологічних рідинах та тканинах тварин дозволяють прогнозувати
елімінацію радіонукліду з організму та встановити взаємозв?язок між
вивільненням 90Sr з сечею та радіоактивністю кісткової тканини,
проводити ретроспективний аналіз поглинутої дози опромінення.

Використання сунамолу як активного антагоніста 90Sr для запобігання
накопичення та сприяння виведення останнього з організму, що покращить
перебіг репаративних процесів в кістковій тканині.

Особистий внесок здобувача. Автором проаналізована вітчизняна та
іноземна література з проблеми, визначена тема, мета та завдання
дослідження. Дисертація є самостійною роботою автора, який провів
модельні експерименти на 50 кролях з надходженням різних доз
радіоактивного стронцію та нанесенням штучної травми кісткової тканини.
Автор вивчив особливості метаболізму 90Sr, вплив на нього препарату
Сунамол-Л та перебіг процесів репаративного остеогенезу в залежності від
дози інкорпорованого 90Sr. Автор прооперував та провів аналіз
клініко-рентгенологічного та лабораторного матеріалу 171 хворого з
закритими діафізарними переломами, які знаходились на лікуванні в
ортопедичному центрі Житомирської обласної лікарні ім. О. Ф.
Гербачевського. Автором самостійно розроблено комплекс
лікувально-профілактичних заходів при лікуванні хворих з закритими
діафізарними переломами кісток, які постраждали від аварії на ЧАЕС та
визначена роль Сунамолу-Л на перебіг репаративного остеогенезу в цієї
категорії хворих.

Аналіз гістоморфологічних даних проводився спільно з керівником відділу
патоморфології Інституту травматології та ортопедії АМН України доктором
медичних наук проф. Бруском А.Т., радіологічні дослідження – спільно з
кандидатом біологічних наук, заступником директора Українського
науково-досліного інституту сільсько-господарської радіології Лазарєвим
М.М.

4

Впровадження результатів дослідження. Вдосконалена тактика комплексного
лікування хворих з закритими діафізарними переломами, які постраждали
від аварії на ЧАЕС впроваджена в ортопедичному центрі Житомирської
обласної лікарні, у відділеннях травматології Овруцької, Коростенської,
Новоград-Волинької та Народицької ЦРЛ.

Апробація роботи. Основні положення дисертації обговорювались на
Міжобласній науково-практичній конференції ортопедів-травматологів
(Житомир, 2002), на Пленумі асоціації ортопедів-травматологів України
(Вінниця, 2004), засіданнях товариства ортопедів-травматологів
Житомирської області (2001, 2002, 2004), Міжнародній конференції:
Проблеми сільськогосподарської радіології: 17 років після аварії на
Чорнобильській АЕС (Житомир, 2003).

Публікації. За матеріалами дисертації надруковано 12 статей, у тому
числі 4 статті в наукових журналах, які є в переліку затвердженому ВАК
України, 2 статті в іноземних виданнях, 6 – у збірках матеріалів та тез
з’їздів та конференцій. Видані методичні рекомендації “Оптимізація
репаративного остеогенезу у хворих, що проживають на забрудненій
радіонуклідами території”.

Структура та обсяг роботи. Дисертація викладена на 132 сторінках
машинописного тексту, містить 19 таблиць та 42 рисунка. Робота містить
вступ, огляд літератури, 5 розділів особистих досліджень, висновки та
список використаних джерел, який складається з 181 слов’яномовних та 56
іноземних.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

Матеріали та методи. Експериментальна частина роботи виконана на 50
кролях породи шиншила, обох статей, масою 1650 – 1750 г.

В основному експерименті поставлено п’ять серій дослідів, по 10 кролів
у кожній серії. Перед пошкодженням кістки проводили затравлення кролів
90Sr, який вводили кожному кролю per os щоденно за допомогою
мікропіпетки на протязі 20 діб. Тваринам першої серії застосовано
щоденну дозу, що дорівнювала 33,3 кБк. Сумарна доза затравки складала
0,66 МБк. У другій серії використана загальна доза 3,33 МБк на тварину,
яку за такою ж схемою дробно, по 166,5 кБк вводили кожному кролю. У
третій серії загальна та добова дози складали відповідно 16,65 МБк та
832,5 кБк. Тварин четвертої серії затравлювали по такій самій схемі, як
і тварин третьої серії, але кожній тварині цієї групи одразу після
введення 90Sr за допомогою мікропіпетки вводили препарат Сунамол-Л у
дозі 10 мг/кг маси, що склало 1,7 мл препарату щодобово. Тварини
контрольної серії (п?ята серія) за такою ж методикою замість 90Sr
отримували фізиологічний розчин.

У процесі спостереження за кролями на 3, 5, 7, 10, 15 та 20 добу від
початку затравки і для кролів з більш тривалим терміном спостереження на
30 та 45 добу для радіологічного аналізу проводили забір сечі та калу
сумарно від кожної групи тварин. Також, щотижнево вимірювали температуру
тіла та проводили взважування тварин.

5

У всіх кролів на 21 добу від початку затравки виконували стандартне
пошкодження велико-гомілкової кістки. У строки клініко-рентгенологічного
спостереження 7, 14 та 28 діб після операції тварин кожної серії (не
менше трьох кролів на один термін) виводили з досліду.

У тварин всіх серій у строки виведення з експерименту для радіологічного
дослідження забирали кров, великогомілкову та стегнову кістки
неоперованої кінцівки, кістки таза, хребетний стовп та ребра. Крім того,
було відібрано сім препаратів кісткового регенерату, вилучали печінку та
нирки. Виконували також загальний клінічний та біохімічний (загальний
білок, глюкоза крові, АлАТ, АсАТ, лужна фосфатаза, кальцій та
неорганічний азот) аналізи крові.

Радіологічні дослідження виконували методом радіохімічного аналізу.

Оцінка параметрів моделі зроблена за допомогою методу Ньютона, критерієм
розбіжності С (експер.) та С (теор.), мінімізації суми квадратів
розбіжностей (метод найменших квадратів), за допомогою стандартного
пакету “MATHCAD” MATHSOFT Inc, STATISTICA 5.0, та MICROSOFT EXСEL. Для
вивчення динаміки концентрації 90Sr у крові, органах та кістках кролів у
період накопичення використовували модель

С(t)=C0(a0+b0(1-exp(-?t)),

де С(t) – показник питомої радіоактивності 90Sr в органі, C0 – середня
абсолютна концентрація 90Sr в органі, a0 – доля початкової концентрації
90Sr в органі, b0 – доля накопиченої концентрації 90Sr в органі, ? –
константа швидкості накопичення 90Sr в органі, t – термін спостереження
(доби). Так як початкові концетрації 90Sr незначні, то прийнято a0 = 0.,
b0 =1.

Основною характеристикою процесу накопичення є константа швидкості
накопичення – ?, або період напівнакопичення, у подальшому Т1/2..

Взяті для гістоморфологічного дослідження проксимальні відділи великої
гомілкової кістки піддавали рентгенографії та виготовляли гістологічні
зрізи у сагітальній площині. Гістологічні зрізи фарбували
гематоксиліном, еозіном і пікрофуксином за ван Гізоном

Клінічна частина роботи базується на аналізі клініко-рентгенологічних
результатів лікування 171 хворих з закритими діафізарними переломами,
які знаходились на лікуванні в ортопедичному відділенні в 1999 – 2002
рр. На умовно-чистій території проживали 79 хворих, 70 хворих – у
забруднених районах, де проводились постійні дозиметричні виміри.
Сумарна доза опромінення в забруднених районах складала від 0,02 мзв/рік
до 3,5 мзв/рік. 22 хворих з забруднених районів, яких ми лікували за
схемою, запропонованою нами, склали дослідну групу.

Статистичну обробку даних проводили за допомогою критерію К. Пірсона ?
2 . У випадку, коли кожна з ознак мала декілька якісних градацій,
зв’язок між ознаками оцінювали за допомогою поліхоричного показника
зв’язку. Усі діафізарні переломи належали до груп А1 – В2 за

6

класифікацією АО. Загальний стан хворого оцінювали на основі клінічного,
рентгенологічного, функціонального та лабораторного методів обстеження.

Оцінку результатів лікування проводили на основі стандартів якості
лікування ушкоджень та захворювань органів опори та руху згідно Наказу
МОЗ України № 41 від 30.03.1994 р. “Про регламентацію
ортопедо-травматологічної служби України”, які основані на визначенні
критеріїв професійної працездатності. Для покращення диференціації
оцінки результатів лікування було враховано 5 ознак (критеріїв), кожну з
яких оцінювали числовим виразом 2, 1, або 0 балів. Добрим результатом
вважали суму балів 10-8, задовільним – 7-5 балів, незадовільним – менше
5 балів.

Враховували наявність зрощення уламків кісток, вираженість
нейродистрофічного синдромум, власну оцінку самопочуття хворого, вид
заживлення післяопераційної рани та розвиток остеомієліту, об’єм рухів у
суміжних суглобах. Аналіз провели на базі даних роботи ортопедичного
відділення, ортопедичного кабінету обласної поліклініки, для оцінки
термінів непрацездатності та випадків направлення на МСЕК, відділення
КГХ, для оцінки затриманих та піздніх ускладнень.

Результати експериментальних досліджень. Особливості метаболізму 90Sr в
організмі кролів. При пероральному введенні 90Sr спостерігали як
поведінкові, так і клінічні зміни у тварин. У тварин першої та другої
серії спостерігали збудження, третьої та четвертої серій тварини були
загальмовані. На фоні значного приросту маси в кролів контрольної серії
(до 140 г на тварину за період спостереження), у тварин із збільшенням
дози поглинутого 90Sr відмічали гальмування приросту маси, а в третій та
четвертій серіі навіть від?ємний приріст відповідно 200 г та 130 г на
тварину. У всіх серіях спостерігали підвищене споживання кролями води
під час досліду. На введення 90Sr всі тварини реагували підвищенням
температури тіла на 0,6-0,8 0С.

За час досліду, від гнійних ускладнень з боку післяопераційної рани
загинуло сім кролів. У другій серії – дві, у третій – три та в четвертій
– дві тварини. Тварини загинули на 3 – 5 добу після операції, тільки
один кріль третьої серії загинув на 22 добу. У загиблих тварин за день
до смерті різко розвивалась в’ялість, втрата апетиту. При огляді
внутрішніх органів спостерігали атрофію, асцит, явища перитоніту. У всіх
цих кролів було нагноєння рани. Абсцесс локалізувався під фасцією та
розповсюджувався по зовнішній поверхні кінцівки до верхньої третини
стегна та середньої третини гомілки. У першій та контрольній серіях
тварин гнійних ускладнень не було.

На протязі експерименту спостерігали значні коливання кількості
лейкоцитів у крові. В першій серії з 28 до 35 доби відмічали збільшення
кількості лейкоцитів до 12·109, тоді як в другій та третій серіях у цей
термін нормоцитоз переходив в лейкопенію, яка була більш виражена у
тварин третьої серії, а менше – другої серії (рис. 1). У тварин всіх
серій визначали лімфоцитоз до 50 – 60 %. Це може свідчити про переважне
ураження мієлоцитарного ростка кровотворення.

7

У біохімічному аналізі у тварин всіх серій була гіперкальційемія 2,8 –
3,5 ммоль/л, із збільщенням дози 90Sr рівень кальцію в крові дещо
знижувався. Характерно, що з 27 доби рівень кальцію знижується на 0,3 –
0,4 ммоль/л, а після 34 доби зростає знов на 0,4 – 0,5 ммоль/л, що може
свідчити про прогресуючу остеодеструкцію. У тварин першої та другої
серій спостерігали гіперфосфатемію 1,5 – 1,7 ммоль/л та підвищення АлАТ
від 0.66 до 1,45 ммоль/год.л. Суттєвих відхилень інших показників
загального та біохімічного аналізів не спостерігали.

Рис. 1. Динаміка вмісту лейкоцитів у крові кролів.

Виведення різних радіонуклідів із органів і тканин тварин звичайно
описують за допомогою однієї або декількох експонент, або вказують один
або декілька ефективних періодів напіввиведення. При пероральному
введенні найбільшу активність 90Sr спостерігали в калових масах. При
цьому в різні терміни досліду з калом виділяється в 5–30 разів більше
90Sr ніж з сечею Особливу увагу звертає на себе виведення радіонукліду з
сечею. Цим шляхом виводяться ті радіонукліди, які всмоктались у кров.
Максимум виведення з сечею спостерігали на 16 добу, відмінності
максимуму в часі між групами не спостерігали. У тканинах організму 90Sr
розподіляється нерівномірно. Близько 99 % відкладається в кістковій
тканині, тоді як на долю печінки, нирок, крові припадає лише 1 %
активності 90Sr. Ми отримали наступні показники залежності
радіоактивності 90Sr від часу:

у крові: C(t)I=4.94exp(-0.25t), T1/2=2.7;
C(t)II=3.5exp(-0.14t),T1/2=4.8; C(t)III=4.18exp(-0.14t), T1/2=5.1;

у нирках: C(t)I=1.75exp(-0.1t), T1/2=7.3; C(t)II=0.58exp(-0.04t),
T1/2=17.5; C(t)III=1.77exp(-0.03t), T1/2=21.1;

у печінці: С(t)I=1.8exp(-0.124t), T1/2=5.6; C(t)II=0.52exp(-0.029t),
T1/2=24.1; C(t)III=1.79exp(0.024t), T1/2=29.

8

З наведених даних видно, що із зростанням дози інкорпорованого 90Sr
відбувається збільшення періоду напіввиведення радіонукліду, що свідчить
про прогресуюче пригнічення метаболізму в досліджуваних тканинах.
Одночасно пригнічується вивільненняі і надходження нукліду.

У кістковій тканині відмінності концентрації 90Sr у тварин першої,
другої та третьої серій складає близько 10 – 15 раз (рис. 2).

Рис. 2. Співвідношення питомої радіоактивності 90Sr

Рис 3. Радіоактивність 90Sr в кістковому регенераті

та в суміжній ділянці неоперованої кінцівки у кролів 1 та 3 серій.

Залежність між дозою введення (х) та середньою питомою радіоактивністю
(у) описується лінійною функцією:

y = 254,45x – 87,507.

9

Ми отримали наступну модель залежності питомої радіоактивності 90Sr в
кістковій тканині від часу, яка описується експонентою:

Перша серія: C(t)=325(exp-0.0476t), T1/2=14.7,

Друга серія: C(t)= 678(exp-0.0166t), T1/2=42.2 ,

Третя серія: C(t)=5103(0.3exp(-0.2t)+0.9exp0.3t), T1/2=350.

H

O

H

?

??U??

?

1/4

O

Oe

O

O

O

??

O

”I

O

O

O

?????????????З наведених даних видно чіткий, статистично достовірний
зв?язок між введеною дозою радіофармпрепарату та питомою радіоактивністю
90Sr в кістковій тканині в різні терміни спостереження. Як бачим, в
різні строки функції носять невеликі відмінності.Суттєво, що стан
об?єкту, описаного даною системою рівнянь, змінюється під зовнішньою
дією багатьох факторів, тобто під управлінням, конкретно в даному
випадку під дією часу та рівня активності поглинутого 90Sr.
Радіоактивність 90Sr в кістковому регенераті перевищує відповідний
показник симетричної, інтактної кінцівки в 1,3 раза (рис. 3). Різниця
статистично достовірна на рівні р

Нашли опечатку? Выделите и нажмите CTRL+Enter

Похожие документы
Обсуждение

Оставить комментарий

avatar
  Подписаться  
Уведомление о
Заказать реферат!
UkrReferat.com. Всі права захищені. 2000-2020