Криодеструкция и аллопластика при лечении доброкачественных костных опухолей

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Введение

Актуальность проблемы.

Лечению первичных доброкачественных опухолей и опухолеподобных поражений скелета уделялось большое внимание отечественных и зарубежных ортопедов (Чаклин В.Д., 1974; Жаденов И.И., Черфас М.Д., Семенов В.И. и соавт., 1977; Корж А.А., 1979; Марин И.М., 1982; Демичев Н.П., 1983,1985,1997; Мах-сон Н.Е., Махсон А.Н.,1994, 1998; Неверов В.А., Шильников В.А., Столяров В.И. и соавт., 1997; Воронович И.Р., Пашкевич Л.А., 2000, 2003; Неверов В.А., Дадалов М.И., Серб С.К., 2003). Опухоли костей встречаются примерно в 3 случаях на 100 000 населения и наиболее часто в юношеском возрасте (Coley B., 1960). Среди костных заболеваний диспластического, дистрофического, опухолевого, воспалительного и эндокринного характера новообразования скелета обнаружены в 29,3% случаев (Волков М.В., 1985). Одной из проблем лечения доброкачественных опухолей и опухолеподобных поражений костей является их рецидивирование.

Случаи рецидивирования остеом приводили Е.А. Абальмасова и М.В. Волков (1974), которые считали, что причиной рецидива послужило неполное удаление опухолей во время вмешательства. Гигантоклеточная опухоль костей, по мнению многих авторов, обладает склонностью к рецидивам и наибольшим потенциалом малигнизации (Демичев Н.П., Жилин В.П., Гончарова Л.А., 1976; Демичев Н.П., 1994; Schajowicz F., 1983,1994; Kenan S. et al., 1988; Urban K., 1988; Bini J. et al., 1995; Yip K.M.H. et al., 1996). В.Я. Шлапоберский и Л.П. Кузьмина (1960) отметили озлокачествление опухолей у 15% больных, а J. Doherty et al. (1958) у - 18%. В клинических работах зарегистрированы случаи озлокачествления костных кист (Lichtenstein L., 1977). М.В.Волков (1985) описывает рецидивирование кист у 5% оперированных больных, а А.П. Крисюк, Н.Ф. Сивак и Т.А. Куценок (1982) зафиксировали 6 случаев рецидива на 25 операций по поводу аневризмальной кисты. Разные авторы приводят цифры повторного возникновения кист - от 10-12% (Бережный А.П., 1985) до 23 - 30% (Абакаров А.А., 1974; Elandaloussi M. et al., 1982).

Прогностически неблагоприятными относительно рецидивирования и озлокачествления являются, несомненно, опухоли хондрального и остеохондрального происхождения. Коварность данных новообразований заключается не только в рецидивировании, но и в высокой тенденции к озлокачествлению. С.А. Покровский (1954) и И.Г. Лагунова (1962), описывая энхондромы длинных костей, считают их крайне опасными в отношении малигнизации, в отличие от подобных опухолей костей фаланг и пястных костей. М.В. Волков (1985) приводит несколько случаев рецидивирования хондробластом. По данным С.Т. Зацепина (2001), озлокачествление костно-хрящевых экзостозов составляет до 12% всех стационарных наблюдений этой патологии, а поражение ими тазовых костей рассматривается как «пресаркома». Автор настаивает на особой онкологической настороженности при данной локализации патологии.

Результатом запоздалой диагностики и применения неадекватных методов лечения довольно часто становится инвалидность больных (Садыхов А.Г., 1970; Марин И. М.,1981, 1991). Даже обширные резекции костей по поводу опухолей не всегда избавляли больных от рецидива (Корж А.А., Кульман Л.В., 1979). Многие опухолеподобные поражения являются проявлениями системных заболеваний скелета, поэтому стали проблемой ортопедии и онкологии. Тенденция к сберегательным операциям при опухолях, необходимость костно-пластических, реконструктивных и реабилитирующих оперативных вмешательств способствовали тому, что данные поражения стали прерогативой ортопедии. Современное требование клинической онкологии - это комплексное лечение опухолевых заболеваний.

Одним из методов лечения опухолей является криогенный, который нашел относительно широкое распространение в нейрохирургии, оториноларингологии, дерматологии, офтальмологии и т.д., благодаря щадящему вмешательству и достаточно высокой радикальности лечения (Коченов В.И.,2003; Прохоров Г.Г.,2004). Во всех указанных областях медицины криогенный метод использовался, прежде всего, с целью лечения новообразований. В костной онкологии сверхнизкое замораживание применялось при лечении доброкачественных и злокачественных опухолей, а также дистрофических процессов (Демичев Н.П., Гончарова Л.А., Сабодашевский В.И., 1981; Демичев Н.П., 1983, 1985; Демичев Н.П., Тарасов А.Н., 2001; Marcove R.C., 1971; Kerschbaumer F., 1981). Применение методов криохирургического инстилляционного и контактного периостального и интрамедулярного вмешательств оказалось достаточно эффективным для разрушения опухолевой ткани и снижения рецидивов. Выводы об эффективности метода были сделаны на основании отдельных клинических наблюдений. Однако характер повреждения патологической и здоровой тканей, а также уровень их резистентности до настоящего времени не изучался. Кроме того, нет достаточных клинических и экспериментальных данных о реакции на инстилляционную обработку жидким азотом опухолей и костной раны после их удаления. При сохранных операциях на костях методом выбора в онкологической практике являются различные резекции с обязательной криодеструкцией и замещением дефектов аллогенной костью (Демичев Н.П., 1962, 1979; Демичев Н.П., Гончарова Л.А., 1982). Насколько влияет глубокое охлаждение кости на её консолидацию с аллотрансплантатами, а также на процессы их перестройки и замещения вновь образующейся регенеративной костной тканью, - неизвестно. Нам не удалось обнаружить работ, посвященных этим проблемам, поэтому считаем данное исследование целесообразным.

Наименее изученными вопросами костной онкологии остаются проблемы дифференциальной диагностики опухолей и опухолеподобных поражений скелета; профилактики рецидивирования; возможности сохранных операций; уменьшения объёма вмешательства при достаточной его радикальности. Перечисленные аспекты проблемы, а также неуклонный рост костной онкологической патологии определяют актуальность исследования.

Цель исследования.

Повышение эффективности лечения первичных доброкачественных опухолей и опухолеподобных поражений костей путём внедрения криогенного метода.

Задачи исследования:

1) определить характеристику температурного поля здоровой кости и опухолевой ткани в зоне криовоздействия;

2) изучить процесс репаративного остеогенеза после криообработки и аллопластики резекционного костного дефекта;

3) установить чувствительность отдельных опухолевых тканей к криовоздействию;

4) исследовать отдаленные результаты криохирургического лечения больных с костной онкологической патологией;

5) проанализировать ошибки и осложнения интраоперационного криогенного вмешательства, а также определить пути их профилактики и лечения;

6) оценить по клиническим и экспериментальным данным эффективность криогенного метода при операциях по поводу новообразования костей.

Решение поставленных задач имеет важное научное значение и, несомненно, актуально для успешного хирургического лечения больных опухолями и опухолеподобными поражениями костей.

Научная новизна исследования.

Впервые изучены температурная динамика опухолей и опухолеподобных поражений костей при криовоздействии, а также реакция на него гигантоклеточных опухолей, остеохондром, костных кист, хондром, фиброзной дисплазии, хондробластом и других новообразований. Исследованы до настоящего времени неизвестные изменения репаративной регенерации костной ткани после пластики дефекта, подвергнутого криовоздействию. Это позволило оценить возможности криогенного метода при лечении онкологических заболеваний скелета. Новизна исследования заключается в определении оптимального режима сверхнизкого температурного влияния, необходимого для деструкции патологической ткани. Определена роль локального крионекроза патологических структур в зоне вмешательства. Экспериментально определена резистентность нормальной и опухолевой тканей к сверхнизким температурам. Всё вышесказанное позволило разработать принципиально новое направление в комплексном лечении отдельных доброкачественных опухолей скелета, а также дистрофических и диспластических опухолеподобных поражений костей.

Практическая значимость исследования.

Использование в клинической практике разработанного способа криовоздействия при лечении костных новообразований позволит улучшить клинический результат и уменьшить возможность повторного возникновения опухолей и их озлокачествление. Применяемые методики расширяют показания к проведению сохранных операций типа краевой или внутриочаговой резекции.

Изученная термодинамика опухолевой ткани даст возможность более целенаправленно определить режим криовоздействия в зависимости от нозологической онкологической единицы. Выявленный характер репаративного остеогенеза после сверхнизкого замораживания определяет гарантированный положительный исход после костного аллопластического замещения резекционного дефекта. Изученные криодеструктивные изменения различных опухолей дают вероятность более дифференцированного применения метода при лечении их отдельного вида и в зависимости от генеза новообразования.

Криохирургический метод позволяет повысить эффективность лечения больных костными опухолями и сократить время потери трудоспособности, а также пребывание на инвалидности, то есть достигнуть более быстрой клинической и социальной реабилитации.

Реализация работы.

Предложенные новые методики криовоздействия при лечении доброкачественных опухолей и опухолеподобных поражений костей используются на кафедре травматологии и ортопедии Астраханской государственной медицинской академии; в травматолого-ортопедическом отделении Астраханской Александро-Мариинской областной клинической больницы; травматолого-ортопедическом отделении областной детской клинической больницы г. Астрахани; отделении травматологии и ортопедии детской городской больницы г. Таганрога.

Материалы работы используются при обучении студентов, клинических ординаторов, аспирантов, практических врачей и врачей-интернов на кафедрах травматологии и ортопедии, онкологии с курсом лучевой диагностики и лучевой терапии, хирургических болезней педиатрического факультета, оперативной хирургии и топографической анатомии ГОУ ВПО «Астраханская государственная медицинская академия Росздрава».

Апробация работы.

Основные материалы исследования доложены на заседаниях областного научного медицинского общества травматологов-ортопедов Астраханской области (Астрахань,2002; 2003; 2004; 2005); на итоговых научных сессиях Астраханской государственной медицинской академии (Астрахань, 1987; 1988; 1989; 1990; 1993; 2002); Всесоюзной школы «Медицинская криогенная техника» (Москва, 1988); Международной конференции «Холодильная техника - проблемы и решения» (Астрахань, 1999); симпозиуме по проблемам тканевых банков с международным участием «Биоимплантология на пороге XXI века» (Москва, 2001); итоговой научно-практической конференции АГМА (Астрахань, 2002); областной научно-практической конференции Александро-Мариинской областной клинической больницы (Астрахань, 2003); Российском национальном конгрессе «Человек и его здоровье» (Санкт-Петербург, 2002; 2003; 2006); Международном конгрессе «Травматология и ортопедия: современность и будущее» (Москва, 2005); Международной научно-практической конференции «Новое в практической медицинской криологии» (Москва, 2004); Всероссийской конференции, посвященной 85-летию Астраханского областного научного общества хирургов (Астрахань,2006); III Всероссийском симпозиуме с международным участием «Актуальные вопросы тканевой и клеточной трансплантологии» (Москва, 2007).

Основные положения, выносимые на защиту:

1) изменение термодинамики костной и новообразованной ткани доброкачественных опухолей и опухолеподобных поражений в условиях сверхнизкого замораживания;

2) восстановление кости после криовоздействия и костного аллопластического замещения дефекта;

3) возможность деструкции и девитализации доброкачественных опухолей и опухолеподобных поражений костей при воздействии сверхнизкими температурами;

4) стандарты криохирургических вмешательств в костной онкологии;

5) эффективность криохирургического вмешательства при лечении костных онкологических заболеваний;

6) возможность сохранных операций и уменьшение объёма резекций при хирургическом лечении костных опухолей;

7) радикальность и абластичность онкологических операций с использованием сверхнизких температур.

1. Объект исследования

онкологический костный криообработка

Влияние сверхнизких температур на костную ткань, репаративный остеогенез, патологические ткани опухолей и опухолеподобных костей изучены нами в ряде экспериментов. Проведены три серии опытов. В первой серии объектом исследования были избраны 37 кроликов в возрасте от 8 месяцев до 1 года, массой до 4 кг, на которых исследовали температурные изменения здоровой костной ткани при криовоздействии, процесс регенерации после сверхнизкой температурной обработки и костной аллопластики дефекта. Во второй серии опытов на 18 беспородных щенках собак в возрасте от 1 до 2 месяцев, массой от 400 до 900 г, изучали процессы исхода контактного сверхнизкого замораживания и замещения вновь образованной тканью костного аллотрансплантата, а также возможность реакции зон роста на данное вмешательство.

Третья серия опытов представляла собой исследование возможного разрушения доброкачественных опухолей, а также опухолеподобных поражений in vitro при криовоздействии.

Данные исследования проведены на участках опухолей костей, взятых у 113 больных. Все гистологические препараты консультированы заведующим кафедрой анатомии человека Астраханской государственной медицинской академии, заслуженным деятелем науки РФ, профессором Р.И. Асфандияровым. Мы особенно признательны и благодарны ему за оказанную методическую помощь. В работе проанализированы и обобщены результаты обследования и лечения 1221 6ольного из 1327 больных опухолями и опухолеподобными поражениями костей в возрасте от 1 года до 74 лет, находившихся на лечении в клинике травматологии и ортопедии Астраханской государственной медицинской академии с 1964 по 2006 годы. В анализ не вошли больные со злокачественными процессами, а также больные, сменившие место жительства. Наш материал представлен в соответствии с Международной гистологической классификацией костных опухолей ВОЗ, № 6 (1994). Распределение больных по видам опухолей представлено в табл. 1. Во всех наблюдениях диагноз верифицирован гистологическим исследованием.

Таблица 1. Распределение больных по видам опухолей и опухолеподобных поражений костей

Вид поражений	Число наблюдений
	абсолютное	%
Костеобразующие опухоли Остеома Остеоид-остеома Остеобластома	10 35 1	0,8 2,9 0,1
Хрящеобразующие опухоли Хондрома Остеохондрома(костно-хрящевой экзостоз) Хондробластома(доброкачественная хондробластома, эпифизарная хондробластома) Хондромиксоидная фиброма	119 646 5 5	9,7 53,0 0,4 0,4
Гигантоклеточная опухоль(остеокластома)	67	5,5
Костномозговые опухоли Миелома	6	0,5
Сосудистые опухоли Гемангиома Гломусная опухоль(гломангиома)	5 2	0,4 0,2
Другие соединительнотканные опухоли Липома	1	0,1
Прочие опухоли Нейрофиброма Неврилеммома	1 1	0,1 0,1
Опухолеподобные поражения Солитарная костная киста (простая или однокамерная костная киста) Аневризмальная костная киста Юкстаартикулярная костная киста (внутрикостный ганглион) Метафизарный фиброзный дефект Эозинофильная гранулёма Фиброзная дисплазия "Оссифицирующий миозит" "Коричневая опухоль" гиперпаратиреодизма	110 37 14 65 8 75 6 1	9,0 3,0 1,1 5,3 0,6 6,2 0,5 0,1
Итого:	1221	100

Лиц мужского пола с онкологической патологией скелета, по сравнению с лицами женского пола, было больше (более чем на 15%). Костная онкология являлась привилегией людей молодого возраста. Более 81% пациентов были моложе 30 лет, из них половина приходилась на юношеский интервал жизни от 11 до 20 лет.

Первая серия опытов проводилась на лучевой кости кролика. В этой группе разрабатывалась техника формирования краевого дефекта на границе метафиза и диафиза, инстилляции жидкого азота в костную рану, замещение резекционной костной раны кортикальными ортотопическими аллотрансплантатами, стерилизованными надмуравьиной кислотой и консервированные замораживанием (рис.1). Для измерения температуры краев костной раны, а также изучения изменений температурных параметров при одно-, двух- и трёхкратной обработке криоагентом использовалась система медь-константановых термопар и потенциометра.

Рис. 1. Схемы краевой резекции (а), криовоздействия (б) и костной аллопластики (в) дефекта лучевой кости кролика

Инстилляция жидкого азота (температура кипения - 195,8о) проводилась с помощью модифицированного азотного криораспылителя КР-02. Для измерения температуры краев костной раны, а также изучения изменений температурных параметров при обработке криоагентом использовалась система медь-константановых термопар и потенциометра. Контрольные рентгенологические исследования краевой резекции лучевой кости, реакции её на криовоздействие и восстановление дефекта после костной аллопластики проводили в сроки от 7 до 360 дней после начала опыта. Животных выводили из опыта внутривенным введением тиопентала. На секции забиралась лучевая кость, декальцинировалась по Шморлю, изготавливались гистологические препараты, окрашенные гематоксилином и эозином. Полученные данные динамики остеогенеза сравнивались с проведенными на нашей кафедре исследованиями репаративной регенерации кости на аналогичной экспериментальной модели без криовоздействия, в частности, результатов пластики резекционного дефекта лучевой кости аллотрансплантатами, стерилизованными надмуравьиной кислотой у 22 кроликов (Радченко А.Е., 1975).

Вторую серию опытов осуществляли на лучевой кости 18 щенков беспородных собак в возрасте от 1 до 2 месяцев от рождения. Кроме процесса репаративного остеогенеза, исследовали влияние сверхнизких температур на формирование растущего сегмента конечности. В дистальном метафизе формировались два паза. В цилиндрический дефект вводился зонд криоаппликатора, по которому подавался жидкий азот. В обработанные цилиндрические пазы плотно забивались аллотрансплантаты. В контрольные сроки от 7 до 300 дней проводилась рентгенография. С интервалом в один месяц в среднем по двое животных выводились из опыта по методике первой группы, и препараты подвергались гистологическому исследованию. Рентгенологическое исследование в первой и второй группах опытов производилось на аппарате 12П5.

Воздействие сверхнизких температур на опухоли и опухолеподобные поражения костей изучено на участках опухолей костей. Исследование проведено на фрагментах размером 10х10х10 мм. Фрагменты новообразований подвергались инстилляционнному и контактному криовоздействиям. Инстилляция жидкого азота производилась троекратно непосредственно на опухоль. Воздействие продолжалось до максимального снижения температуры. Снижение и восстановление температуры определяли с помощью медь-константановых термопар и потенциометра. Равные по размерам фрагменты новообразований подвергались контактной обработке криоаппликатором. Экспозиция криоконтакта была аналогичной инстилляции азота. Подсчет числа некротизированных элементов опухолеподобных тканей производился из учета введенного параметра, который косвенно характеризовался количеством некротизированных структур в единице объёма ткани. С помощью микрометрической сетки производились подсчет разрушенных клеток и морфометрический анализ эффективности криодеструкции опухолей и опухолеподобных поражений костей. При оценке результатов морфометрических исследований использовался универсальный математический пакет Math-Cad. Статистическую обработку исследуемых параметров осуществляли на IBM c использованием программ "Microsoft Office Excel, 2003".

Диагностика и определение показаний к операции устанавливались на основании жалоб, анамнестических данных, данных ортопедического, рентгенологического, магнитно-томографического и компьютерно-томографического обследований. Лучевая диагностика была ведущим методом установления диагноза. Рентгенография проводилась всем больным в двух проекциях. Нами проанализирован рентгенологический архив всех больных с костной онкологической патологией с 1964 по 2006 гг. У 23 больных проведены рентгеноконтрастные исследования кист, а также рентгенонегативных компонентов экзосально растущих опухолей.

Компьютерная томография (Somaton Plus 4) и магнитно-резонансная томография (Magneton Impact 4) позволяли исследовать объёмный процесс на горизонтальных срезах (рис. 2).



Рис. 2. Компьютерная томограмма дистального отдела бедра больного К., 23 лет (история болезни №1768/51). Гигантоклеточная опухоль внутреннего мыщелка бедренной кости

Определяющим фактором в окончательной установке диагноза являлось гистологическое заключение. Показания к криовоздействию определялись при диагностике онкологического поражения. В послеоперационном периоде изучали изменение болевого синдрома, восстановление функции оперированного сегмента, рентгенологическую динамику восстановления структуры костной ткани в зоне криогенного вмешательства, исходы пластики после воздействия сверхнизких температур и различных резекций костей, анализ возможных осложнений, а также возможность угрозы рецидива. Результат оценивался по совокупности этих данных. При оценке эффективности лечения опухолей и опухолеподобных поражений костей использовали определение анатомо-функциональных исходов по Любошицу-Маттису-Шварцбергу (табл. 2). Оценка проводилась не ранее чем через год после операции. Отсутствие рецидива, динамика болевого синдрома, восстановление основной функции оперированного сегмента и амплитуды смежных суставов, сохранение абсолютной и относительной длины, восстановление мышечного объёма и силы, отсутствие неврологических и сосудистых расстройств, профессиональная и социальная реабилитация больных определяли результат лечения.

Таблица 2. Определение анатомо-функциональных исходов лечения больных с опухолями и опухолеподобными поражениями костей

№	Показатель	Числовое выражение показателя (в баллах)
		4	3	2
1.	Боли	отсутствуют	при тяжелой физической нагрузке	при легкой физической нагрузке
2.	Объем движений	полный	легкие ограничения	резко выраженные ограничения
3.	Укорочение сегмента	отсутствует	до 2 см	свыше 2 см
4.	Деформация	отсутствует	до 10°	свыше 10°
5.	Атрофия	отсутствует	до 2 см	свыше 2 см
6.	Сосудистые нарушения	отсутствуют	гипостатичес-кие отеки	отеки и другие нарушения
7.	Неврологические нарушения	отсутствуют	парез	паралич
8.	Гнойные осложнения	отсутствуют	мягких тканей	остеомиелит
9.	Рентгенологические признаки	восстановление структуры кости	замедленная перестройка трансплантатов	ложный сустав
10.	Рецидив	отсутствует	однократный	повторный
11.	Трудоспособность (игровая деятельность или спортивная активность)	восстановлена	перемена профессии, инвалидность III группы	потеря трудоспособности, инвалидность II или I группы

Результат рассчитывали по 4-балльной системе по формуле:

;

где P - оценка результата лечения;

N - сумма баллов числовых выражений показателей;

n - количество показателей.

Хорошим исходом считали колебание индекса 3,5-4,0 балла; удовлетворительным - 2,6-3,4 балла; неудовлетворительным - менее 2,5 балла.

Качественную оценку взаимосвязи двух сравниваемых признаков давали, используя четырёхпольную таблицу сопряжённости (Зайцев В.М. с соавт., 2006) и рассчитанный с её помощью коэффициент ассоциации (коэффициент Юла). Объективность результатов лечения больных основной группы и группы сравнения определялась с использованием методов доказательной медицины (Котельников Г.П., Шпигель А.С., 2000); вычислялись частота неблагоприятных исходов в группе сравнения (ЧНИС), частота неблагоприятных исходов в основной группе (ЧНИО), снижение относительного риска (СОР), снижение абсолютного риска (САР).

2. Основные результаты исследования и их обсуждение

В эксперименте минимальная температура, зарегистрированная нами в первую минуту заливки жидкого азота в дефект, на расстоянии 2 мм от его края равнялась - 1480 С. Скорость реакции "замораживание-оттаивание" колебалась от 22,5 0/мин в момент инстилляции жидкого азота при первом цикле криообработки до 0,50/мин при восстановлении собственной температуры кости во время третьего цикла воздействия (рис. 3).

В результате изучения рентгенологической динамики восстановления резекционного дефекта после инстилляционного криовоздействия и костной аллопластики в эксперименте установлено, что консолидация трансплантатов с костью реципиента наступает в течение первых двух-трех месяцев после вмешательства.



Рис. 3. График изменения температуры во времени резекционного дефекта лучевой кости кролика при инстилляционном криовоздействии

Костнопластический материал подвержен перестройке и полному замещению костью, исходящей из краев дефекта и эндоста. Полное восстановление рентгенологической картины кости отмечено через год после начала эксперимента. На рентгенограммах в этот срок ещё прослеживаются отдельные тени кортикальных трансплантатов. В сравниваемой группе экспериментальных животных консолидация аллопластического материала с костью реципиента, а также процессы его адаптации и трансформирования протекали в те же сроки. Нами не отмечено деформаций оперированных сегментов, а также отставания или извращения их роста относительно неоперированных сегментов других конечностей.

По гистологическим исследованиям результатов опытов, лучевая кость полностью восстанавливается после нанесения криогенного дефекта и его замещения аллотрансплантатом через 8-10 месяцев после операции (рис.4). Процесс репаративной регенерации протекает с преобладанием плотных костных структур в спонгиозной ткани метафиза при использовании контактного криовоздействия.



Рис. 4. Опыты №16а. и №4а. Гистотопограммы лучевой кости щенка собаки 14 дней (а) и 240 дней (б) после операции. Восстановление собственной структуры кости после криогенного контактного криовоздействия и костной аллопластики дефекта. Окраска гематоксилином и эозином. Увеличение х 6

При инстилляции жидкого азота на костеобразующие опухоли (остеоид-остеома и остеобластома) зарегистрирована температура -121С, которая достигалась в течение первой минуты воздействия жидким азотом. Скорость замораживания составляла в среднем 13,20/мин, а оттаивание проходило в два периода по 2 и 4 минуты; скорость оттаивания равнялась 250/мин и 50/мин соответственно. Контакт криозонда позволял добиться снижения температуры до -15С к пятой минуте замораживания; дальнейшее снижение было возможно только при продолжении экспозиции; - 40С удавалось достигнуть к 10-й минуте. Более продолжительная обработка не давала выраженного снижения температуры, поэтому скорость замораживания равнялась 30/мин и 80/мин. Замораживание жидким азотом хрящеобразующих опухолей позволяло снизить температуру фрагмента до -1380С в течение первой минуты обработки. Скорость замораживания достигала 1400/мин, а оттаивания - 70/мин и 50/мин. Высокая скорость замораживания обусловлена насыщенностью обрабатываемой ткани ледяными поверхностными кристаллами малого размера. Контакт хрящеобразующей опухоли с криозондом снижал температуру последней до - 50С к 5-й минуте. Более длительный контакт не приводил к значительному изменению температуры. Восстановление температуры происходило также более медленно. Скорость замораживания составила 10о/мин, а оттаивания - 5о /мин. Изучение температуры гигантоклеточной опухоли (остеокластома) представляло определенные трудности в связи с желеобразной консистенцией последней. После инстилляции азота в течение первой минуты отмечена температура - 154С. Дальнейшее кипение жидкого азота на фрагменте опухоли не приводило к температурным изменениям. Скорость замораживания составила около 500/мин, а оттаивания - 300/мин и 200/мин. Скорость оттаивания непостоянна вследствие изменения теплопроводности гигантоклеточной опухоли, имеющей в отличие от костеобразующих и хрящеобразующих опухолей неоднородную консистенцию. Контакт аппликатора с опухолью приводил к снижению ее температуры до -88С в течение первых 7-8 минут воздействия. Скорость замораживания составила 11,70/мин, а оттаивания - 9,30/мин. Изменения температуры при инстилляции жидкого азота на фрагменты тканей фиброзной дисплазии и метафизарного фиброзного дефекта были сходны. Подача жидкого криоагента охлаждала данные участки до -136С за 4 минуты. Замораживание происходило со средней скоростью 39/мин. Оттаивание проходило в два этапа, но с плавным восстановлением температуры. В начале в течение 6 минут температура поднималась до -50С, а затем ещё за 6 минут она достигала 0С. Средняя скорость процесса оттаивания составила 14,30/мин на первом этапе, и 8,30/мин - на втором. Контакт охлаждённого криозонда с фиброзной патологической тканью приводил к её замораживанию до -45С за шестиминутный промежуток времени. Средняя скорость процесса замораживания составляла 10,80/мин, а скорость оттаивания равнялась 7,50/мин и 5о/мин. Полученные значения динамики температуры и скорости процессов "замораживание-оттаивание" в зонах криовоздействия на опухолевые и опухолеподобные костные ткани подтверждают реальность воздействия на патологические структуры.

Нам не удалось установить видимых нарушений тканей костеобразующих опухолей на морфологическом уровне, что, по всей вероятности, связано с низкой теплопроводностью остеогенных структур. Под воздействием сверхнизких температур опухоли и опухолеподобные поражения костей претерпевают определенные изменения, ведущие к их деструкции и девитализации. Происходили разрушение соединительнотканной стромы опухоли, разрыв оболочек клеток (рис. 5), связанный, повидимому, с образованием кристаллов внутриклеточного льда, а также развалом структуры ядер или потерей их формы. Наиболее подвержены криодеструкции гигантоклеточные опухоли. В зоне контактной криообработки при морфометрической оценке результата вмешательства определяется до 90,2% некротизированных гигантских клеток (рис.6), а при инстилляции жидкого азота на остеокластому деструктивным изменениям подвержены 70,1% патологической ткани. В меньшей степени, но достаточной для потери жизнеспособности, подвержены распаду ткани хрящеобразующих опухолей. Количество разрушенных хрящевых опухолевых клеток, определяемых морфометрически, по краю криоконтакта достигает 69,3% на расстоянии до 2 мм от охлажденного зонда и 52,4% при заливке жидкого азота на опухоль. Масса некротизированных клеток фибрознодиспластических поражений и выстилки костных кист, выявленных при морфометрии, составляла до 42,2% при контактном криовоздействии и до 32,3% - при инстилляционном.



Рис. 5. Микрофотограммы остеохондромы бедренной кости больной Ч.,20 лет (история болезни №1264/63). Деструкция клеточных элементов опухоли при криовоздействии (окраска гематоксилином и эозином, ув. 10Х20)

Рис. 6. Микрофотограммы гигантоклеточной опухоли (остеокластомы) больного Ш.,48 лет (история болезни №1832/102). Граница ледяного фронта (а) после криоконтактного воздействия. Деструкция 95% опухоли (окраска гематоксилином и эозином, ув. 7 Х 10)

Показаниями к криогенному воздействию при оперативном вмешательстве по поводу онкологической патологии костей являются:

1. Доброкачественные опухоли, требующие внутриочаговой, плоскостной, краевой, сегментарной резекции или резекции суставного конца, особенно потенциально рецидивирующие (гигантоклеточная опухоль, хондрома, остеохондрома, хондробластома, хондрома и др.).

2. Солитарная, аневризмальная и юкстаартикулярная кисты кости.

3. Опухоли кости сосудистого происхождения (гемангиоэндотелиома, гемангиома).

4. Опухолеподобные поражения костей, вызывающие значительное нарушение структуры и деформацию кости, а также упорно рецидивирующие.

Воздействие сверхнизкими температурами является составляющей частью комбинированного хирургического лечения онкологических поражений кости, при котором первоначально иссекается опухолевая ткань, а затем девитализируются криоагентом визуально неконтролируемые опухолевые клетки. Это даёт возможность уменьшить резекцию в объёме и в то же время значительно повысить её абластичность. Противопоказаний к криохирургическому лечению онкологической патологии кости практически нет, однако мы дифференцированно подходили к обработке жидким азотом опухолей ребер и позвонков, чтобы избежать неблагоприятной реакции со стороны плевры и оболочек спинного мозга.

Все послеоперационные осложнения при криодеструкции костных опухолей разделены на три группы:

1) общехирургические;

2) осложнения, наблюдаемые при аллопластических замещениях дефектов костей;

3) осложнения специфические, связанные с использованием низких температур.

К общехирургическим осложнениям мы отнесли случаи нагноения послеоперационной раны, пареза малоберцового нерва. Нагноение послеоперационной раны являлось общехирургическим осложнением и возникало вследствие нераспознавания "дремлющей инфекции", нарушения асептики и антисептики или травматичности вмешательства. Данное осложнение не было связано с криогенным лечением, так как встречалось одинаково часто при любом виде вмешательства (4 нагноений раны после криохирургического и 4 после традиционного вмешательств). Однако неблагополучное течение раневого процесса почти всегда приводило к осложнению со стороны костной раны и развитию остеомиелита. Излечение достигалось после удаления пересаженной кости, санации очага, широкого дренирования раны и интенсивной противовоспалительной терапии.

Непосредственным осложнением влияния сверхнизких температур был крионекроз кожи, который чаще всего возникал в результате контакта с охлаждёнными металлическими инструментами. Данное осложнение при внимательной и аккуратной профилактике вполне предотвратимо. Течение отморожения кожи ни в одном случае не потребовало широких некроэктомий, но в 4 случаях процесс также осложнился нагноением раны.

Итоги криохирургического и традиционного методов лечения самой распространённой онкологической патологии скелета приведены в табл.3.

Таблица 3. Исходы лечения хрящеобразующих опухолей костей

Вид опухоли или опухолеподобного поражения	Метод лечения	Кол-во больных	Исход
			Хороший	Удов.	Неуд.
Остеохондрома (костно-хрящевой экзостоз)	криохирургический	209	201	4	4
	традиционный	437	405	6	26
Хондрома	криохирургический	52	45	4	3
	традиционный	67	63	-	4
Хондробластома	криохирургический	4	4	-	-
	традиционный	1	1	-	-
Хондромиксоидная фиброма	криохирургический	4	4	-	-
	традиционный	1	1	-	-
Итого: % m%	775 100	723 93,30,9	12 1,50,5	40 5.20,8

Остеохондромы (костно-хрящевые экзостозы) рецидивировали только в четырех случаях использования сверхнизких температур. Это были крупные опухоли в проксимальных метафизах большеберцовых костей и в одном случае - в проксимальном метафизе плечевой.

Гигантоклеточная опухоль (остеокластома) была самой непредсказуемой в своём развитии и исходе. Результаты её лечения приведены в табл. 4.

Таблица 4. Исходы лечения гигантоклеточной опухоли (остеокластома)

Метод лечения	Кол-во больных	Исход
		Хороший	Удовлетворительный	Неудовлетворительный
Криохирургический	52	40	4	8
Традиционный	15	7	3	5
Итого: % m%	67 100	47 70.15.6	6 10.43.7	13 19.44,8

Неудовлетворительные результаты связаны с рецидивом. Повторные внутриочаговые резекции с криодеструкцией и костной пластикой произведены двум больным. У троих больных, с рецидивами в проксимальном эпиметафизе большеберцовой кости, резецированы суставные концы, проведены криовоздействие и аллопластический артродез коленного сустава. Одному больному мы были вынуждены ампутировать бедро в связи с рецидивом в мягкие ткани и малигнизацией процесса. Изучение больных, перенесших криохирургическую операцию по поводу гигантоклеточных опухолей костей, в отдаленные сроки лечения показало хорошие результаты у 40 больных. У них отсутствовали жалобы, восстановились опорная функция нижней и функция захвата верхней конечностей, а также отсутствовало ограничение движений в суставах. Хорошие результаты после традиционной операции получены у 7 больных из 15, то есть только у половины.

Наиболее часто встречающейся патологией среди опухолеподобных поражений костей были костные кисты. Результаты их криохирургического и традиционных методов лечения отражены в табл. 5.

Таблица 5. Исходы лечения кистозных поражений костей

Кистозные поражения	Метод лечения	Кол-во больных	Исход
			Хороший	Удов.	Неуд.
Аневризмальная киста	криохирург.	25	21	2	2
	традиционный	12	9		3
Солитарная киста	криохирург.	67	64	2	1
	традиционный	43	37	-	6
Юкстаартикулярная киста	криохирург.	8	8	-	-
	традиционный	6	6	-	-
Итого: % m%	161 100	145 902,4	4 2,51,3	12 7,52

Неудовлетворительные результаты, то есть рецидивы отмечены при криогенном вмешательстве по поводу аневризмальной кисты.

В одном случае - при экскохлеации, т.е. откровенно нерадикальном вмешательстве, а в других - с недостаточным объёмом резекции.

В табл.6 отражены итоги оперативного лечения фиброзной дисплазии и метафизарного фиброзного дефекта.

Таблица 6. Исходы лечения фибрознодиспластических поражений костей

Кистозные поражения	Метод лечения	Кол-во больных	Исход
			Хороший	Удов.	Неуд.
Аневризмальная киста	криохирург.	25	21	2	2
	традиционный	12	9		3
Солитарная киста	криохирург.	67	64	2	1
	традиционный	43	37	-	6
Юкстаартикулярная киста	криохирург.	8	8	-	-
	традиционный	6	6	-	-
Итого: % m%	161 100	145 902,4	4 2,51,3	12 7,52

Два неудовлетворительных результата (рецидива) после криохирургического вмешательства по поводу фиброзной дисплазии получены после экскохлеации и недостаточного по радикальности иссечения патологической ткани при внутриочаговой резекции. Причина возникновения рецидива метафизарного фиброзного дефекта после криохирургического лечения, была аналогичной. Как видно из табл. 6, положительные результаты после криохирургических вмешательств (рис. 7) почти в два раза превышали подобные исходы после стандартных методов лечения, несмотря на то, что группа больных, подвергнутых криохирургическому лечению, значительно превышала по количеству больных с традиционным лечением.

Рис. 7. Больной М., 8 лет (история болезни №173). Метафизарный фиброзный дефект правой большеберцовой кости:

а) рентгенограммы в прямой и боковой проекциях до операции;

б) рентгенограммы в прямой и боковой проекциях после операции;

в) рентгенограммы в прямой и боковой проекциях через четыре года после операции

Рецидивов в лечении редко встречающихся опухолей и опухолеподобных поражений костей не было. Однако говорить о благоприятном исходе можно, только рассматривая локальный процесс. Так, при излечении солитарной миеломы, основное заболевание (миеломная болезнь) продолжало прогрессировать. Аналогичное течение болезни было при "коричневой опухоли" гиперпаратиреоидизма, когда получен относительно удовлетворительный результат (срастание патологического перелома), тем не менее, трансплантаты в зоне костной пластики оставались интактными.

По четырехпольной таблице сопряженности мы установили достаточно выраженную взаимосвязь изучаемых явлений. Рассчитанный коэффициент ассоциации ()показал, что плотность статической связи между возникновением рецидива и характером проведенного оперативного вмешательства существенна (при криохирургическом лечении хрящеобразующих опухолей =0,5; гигантоклеточных опухолей =0,5; кистозных поражений =0,7; фибрознодиспластических поражений костей =0,7).

Нами были применены методы доказательной медицины для определения более точной степени достоверности результатов лечения больных после криохирургических вмешательств и традиционных резекций. Снижение относительного риска (СОР) - относительное уменьшение частоты неблагоприятных исходов в основной группе лечения по сравнению с группой сравнения составило: при лечении хрящеобразующих опухолей - 66,8%; гигантоклеточных опухолей - 53,8%; кистозных поражений - 79,7%; фибрознодиспластических поражений костей - 79,2%.

Изучение отдаленных результатов показало более высокую эффективность криохирургических операций, в сравнении с традиционными методами лечения. Получение большего количества положительных итогов после криогенных вмешательств, по сравнению со стандартными принципами хирургического лечения, статистически достоверно. Специфические осложнения типа крионекроза кожи были единичными, не приводили к тяжёлым непреодолимым последствиям и были легко предотвратимы при тщательном соблюдении методики. Остальные осложнения носили общехирургический характер, и их число не превышало аналогичных показателей при стандартных вмешательствах.

Заключение

ВЫВОДЫ.

1. Три последовательных цикла криовоздействия в эксперименте отличались по температурным характеристикам только на стадии оттаивания, которое протекало более медленно в каждом последующем периоде. Наибольшее снижение температуры получено в гигантоклеточной опухоли (- 1540С при инстилляции криоагента); в меньшей степени менялись температурные данные хрящеобразующих опухолей и опухолеподобных поражений костей; наименьшей теплопроводностью обладали костеобразующие опухоли.

2. Криовоздействие не оказывает отрицательного влияния на процессы репаративного остеогенеза. Сверхнизкие температуры не влияли на рост и формирование сегментов конечностей.

3. Криодеструкции наиболее подвержена гигантоклеточная опухоль (некроз опухолевой ткани 90,2% при контактной обработке и 70,1% - при инстилляционной). В меньшей степени девитализировались хрящеобразующие опухоли (69,3% при криоконтакте и 52,4% при инстилляции криоагента) и опухолеподобные фибрознодиспластические поражения костей (42,2% - при криоконтактном воздействии и 32,3% - при инстилляционном). Костеобразующие опухоли относительно резистентны к сверхнизким температурам. Деструкция опухолевой ткани находится в прямой зависимости от скорости процесса "замораживание-оттаивание".

4. Криогенный метод снижает частоту рецидивов при лечении гигантоклеточных опухолей (снижение относительного риска - 53,8%); хрящеобразующих опухолей (снижение относительного риска - 66,8%); кистозных (снижение относительного риска - 79,7%) и фибрознодиспластических поражений костей (снижение относительного риска - 79,2%).

5. Непосредственным осложнением, связанным со сверхзамораживанием, является крионекроз поверхностных тканей, которого можно избежать при соблюдении технологии вмешательства.

6. Криовоздействие и аллопластика - эффективные методы лечения больных с опухолями и опухолеподобными поражениями костей, позволяющие получить положительные результаты. Это даёт возможность рекомендовать их в практику ортопедических и онкологических клиник.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ.

1. Диагностика опухоли или опухолеподобного поражения кости должна быть максимально достоверной на дооперационном этапе. При необходимости уточнения распространения опухолевого процесса, кроме обычной рентгенографии в двух проекциях, могут быть использованы методы контрастирования, компьютерной и магнитно-резонансной томографии. Окончательный диагноз ставится на основании гистологической верификации. Ошибки диагностики могут привести к неверной тактике криохирургического лечения.

2. Криовоздействие показано при хирургическом лечении опухолей и опухолеподобных поражений костей, склонных к упорно рецидивированию и малигнизации. Показания к криогенному методу особенно актуальны в хирургии гигантоклеточных опухолей, остеохондром крупных метафизов и таза, костных кист, фиброзной дисплазии и метафизарного фиброзного дефекта.

3. Операционное планирование должно включать в себя выбор оптимального хирургического доступа, режима криовоздействия, протяженности обнажения кости и вида резекции. Резекция кости планируется с максимально возможным удалением опухоли в пределах визуально неизменённых тканей. В зависимости от величины резекции прогнозируется примерный расход хладагента.

4. Криохирургическое вмешательство заключается в последовательности выполнения резекции кости с опухолевым процессом, проведении воздействия сверхнизкими температурами, пластики резекционного дефекта кортикальными аллотрансплантатами.

5. Удаление новообразований у детей в зоне метафиза должно отличаться особенной аккуратностью, чтобы не повредить росткового хряща. Не рекомендуется использование долот, электрофрез и осцилляторных пил при манипуляциях вблизи эпифиза. Желательно удаление патологической ткани острыми ложками. Повреждение эпифиза или росткового хряща может привести к извращению роста сегмента.

6. Криовоздействие на резекционный дефект должно быть трёхцикловым. Каждый цикл замораживания необходимо завершать оттаиванием до полного исчезновения ледяного фронта. Экспозиция инстилляции или криоконтакта необходима в течение 1,5 - 2 мин и может варьировать в сторону увеличения в зависимости от агрессивности опухолевого процесса и его склонности к рецидивированию или озлокачествлению.

7. Особенной тщательности воздействия криоагентом требует гигантоклеточная опухоль, которая является упорно рецидивирующим и потенциально злокачественным новообразованием.

8. Профилактика крионекроза окружающих кость поверхностных тканей заключается в удалении из раны всего металлического инструментария во время инстилляции жидкого азота и исключении его контакта с мышцами, сосудисто-нервными образованиями, подкожно-жировой клетчаткой и кожей.

9. Резекционные дефекты, превышающие более четверти поперечного размера кости, необходимо замещать костными трансплантатами. Обязательными условиями костной пластики являются полное заполнение дефекта, плотный контакт с костным ложем и расположение кортикальных пластин по осевым линиям кости.

Литература

1. Дианов С.В. Опыт стерилизации и криоконсервации биологических тканей / С.В. Дианов, В.П. Новокрещёнова // Материалы 65-й итоговой науч. конф. медиков Астраханской области. - Астрахань,1984. - С. 47.

2. Дианов С.В. Использование модификации криораспылителя КР-02 в костной онкологии и экспериментальной криохирургии /С.В. Дианов, Л.В. Галимова, В.Н. Иванов // Криохирургия: Сб.науч.тр. - М., 1986. - С. 35-37.

3. Дианов С.В. Криохирургическое лечение солитарных костных кист / С.В. Дианов // Материалы 67-й итоговой науч.-практ. конф. Астраханского государственного медицинского института. - Астрахань,1987. - С. 148-149.

4. Дианов С.В. Динамика температуры костной ткани при криовоздействии / С.В. Дианов // Материалы итоговой науч. сессии Астраханского медицинского института. - Астрахань, 1989. - С. 136-137.

5. Дианов С.В. Трудности и ошибки в диагностике доброкачественных опухолей и опухолеподобных поражений костей у детей / С.В. Дианов // Материалы 69-й итоговой науч. конф. сотрудников медицинского института. - Астрахань, 1988. - С. 138-139.

6. Дианов С.В. Репаративный остеогенез в зоне криовоздействия и костной аллопластики / С.В. Дианов // Материалы итоговой науч. конф. АГМИ. - Астрахань, 1990. - С. 143-144.

7. Дианов С.В. Особенности криохирургического лечения опухолей и опухолеподобных поражений костей у подростков / С.В. Дианов // Материалы V Всероссийского съезда травматологов-ортопедов. - Л., 1990. - т.2. - С. 58-61.

8. Дианов С.В. Криовоздействие в лечении опухолей и опухолеподобных поражений костей у детей / С.В. Дианов // Материалы юбилейной науч. конф. Астраханского государственного медицинского института. - Астрахань, 1993. - С. 80-82.

9. Дианов С.В. Криохирургическое лечение фиброзной дисплазии у детей / С.В. Дианов // Профилактика, диагностика и лечение повреждений и заболеваний опорно-двигательного аппарата у детей: Сб.науч.тр. - СПб., 1995. - С. 297-299.

10. Дианов С.В. Динамика рентгенологических данных при контактной криообработке кости / С.В. Дианов // Материалы областной науч.-практ. конф., посвященной 120-летию Александро-Мариинской областной клинической больницы. - Астрахань, 1996. - С. 25-27.

11. Дианов С.В. Параметры температурного поля при контактном криовоздействии / С.В. Дианов // Материалы областной науч.-практ. конф., посвященной 120-летию Александро-Мариинской областной клинической больницы. - Астрахань, 1996. - С. 27-28.

12. Дианов С.В. Динамика восстановления кости после криообработки резекционного дефекта и аллопластики в эксперименте / С.В. Дианов, Р.И. Асфандияров // Материалы науч. конф. АГТУ, посвященной 50-летию кафедры холодильных машин и оборудования. - Астрахань, 1999. - С. 15.

13. Дианов С.В. Фиброзная дисплазия: результаты криохирургического лечения /С.В. Дианов // Труды Астраханской государственной медицинской академии. - Астрахань, 1999. - С. 137-140.

14. 30-летний опыт работы астраханского тканевого банка / Н.П. Демичев, С.В. Дианов, Г.П. Джуваляков, В.Н. Новокрещёнова // Биоимплантология на пороге ХХI века: Материалы симпозиума по проблемам тканевых банков с международ. участием. - М., 2001. - С. 1.

15. Дианов, С.В. Восстановление кости после криовоздействия и аллопластики дефекта в эксперименте / С.В. Дианов // Биоимплантология на пороге ХХI века: Материалы симпозиума по проблемам тканевых банков с международ. участием. - М., 2001. - С. 42-43.

16. Криохирургическое лечение опухолей и опухолеподобных поражений костей: Метод. рекомендации / АГМА МЗ РФ; Сост.: Н.П. Демичев, С.В. Дианов. - Астрахань, 2002. - 9 с.

17. Дианов С.В. Контактное криовоздействие при резекции кости и аллопластике в эксперименте / С.В. Дианов // Труды Астраханской государственной медицинской академии: Сб. науч. тр. - Астрахань, 2002. - С. 197-199.

18. Дианов С.В. Криохирургическое лечение доброкачественных опухолей и опухолеподобных поражений костей / С.В. Дианов // Человек и его здоровье: Материалы VII конгресса. - СПб., 2002. - С. 30.

19. Дианов С.В. Сравнительная оценка репаративного остеогенеза при контактном и инстилляционном криовоздействии на кость в эксперименте / С.В. Дианов // Материалы областной науч.-практ. конф. АМОКБ. - Астрахань, 2003. - С.61- 62.