Comparison of planimetric transilluminational and X-ray densitometric data in the healing of bone defects

Full Text

Нами проведено исследование влияния воздействия термического фактора на заживление костного дефекта. Для нанесения ожогов на костную ткань был сконструирован специальный прибор — термоидентор, состоящий из электротермометра и мощного нагревателя с жалом, в которое был вмонтирован термочувствительный элемент— терморезистор. В бедренной кости кроликов под тиопенталовым наркозом просверливали при обильном орошении физраствором отверстие диаметром 3, 4 мм, куда затем помещалось жало термоидентора, предварительно нагретое до требуемой температуры, и выдерживалось в нем необходимое время. Интервалы изучаемых параметров составляли по температуре 40—180°, по экспозиции (т) 5—240 с, по периоду регенерации (Т) — 0,60 сут.

После забора образца кости проводили исследования, включавшие в себя, наряду с гистологическими описаниями процессов заживления костного дефекта, планиметрическую трансиллюминационную и рентгеноденситометрическую обработки результатов. Их основной целью было определение относительной площади заживления костного дефекта по формуле:

$F=\frac{F_0-F}{F_0}·100\%$, где F_o—площадь отверстия в кости, F — площадь незажившего дефекта.

Планиметрический трансиллюминационный способ измерения относительной площади заживления дефекта заключался в следующем. Выделенный после забоя экспериментального животного участок бедра рассекали пополам по диаметру вдоль оси бедра, и образец с дефектом помещали на экран, под которым находился источник света. Образец фотографировали в проходящем свете, после этого по отпечаткам планиметрическим способом подсчитывали значения F по приведенной выше формуле. Рентгеноденситометрический способ состоял в получении рентгеновских отпечатков этих же образцов и в обработке полученных рентгеновских снимков на регистрирующем микрофотометре ИФО-451. Кривая изменения объемной плотности костного вещества вдоль образца (по оси бедра) позволяла судить о плотностной характеристике заживления дефекта кости. Методика определения F была разработана нами по полученным рентгеноденситограммам. Поскольку прямоугольное световое пятно, подаваемое на чувствительный элемент измерительной цепи микрофотометра, имело определенные размеры, самописец при переходе границы «черное — белое» регистрировал не ступенчатое изменение интенсивности светового потока, а пропорциональную зависимость (процесс изменения площади прямоугольника при равномерном во времени изменении его длины). Величины F в этом случае подсчитывали по следующей формуле:

$F=\frac{S_1-S_2}{RH}·100\%,$

Где S₁— площадь под кривой парентгеноденситограмме на половине диаметра. Рентгеноденситограмма в большинстве исследованных случаев представляла собой кривую с выраженной впадиной, соответствующей диаметру отверстия в мм²;- S₂ — поправочная площадь, вычисленная по условию прямо пропорциональной зависимости площади под кривой рентгеноденситограммы от высоты последней над уровнем фона для границы «черное—белое» (фон — кость), определяемая для (Н—Н_о), где Но — высота кривой над уровнем фона для новообразованной кости в мм²; Н высота кривой на рентгеноденситограмме для участка здоровой кости над уровнем фона в мм; R — радиус отверстия (костного дефекта) в мм.

Правильность методики расчета проверяли по двум реперным точкам по отверстиям в кости без заживления (Т = 0) и по отверстию, с его полным замещением (условно здоровая кость). Данная методика оказалась приемлемой для расчета объемного костеобразования по толщине образца. В перечисленных случаях значения F были равны 0 и 100% соответственно. Сравнение данных, полученных методами трансиллюминации и рентгеноденситометрии, показало, что на малых сроках (Т = 7,8 сут, так же как и при Т = 0) относительная площадь заживления для обоих случаев равнялась нулю. На всех остальных сроках заживления, кроме случаев тяжелого теплового поражения кости, величины F, определяемые методом рентгеноденситометрии, оказались меньше F, найденных методом планиметрической трансиллюминации. Для приведенных случаев эта разница составляла в среднем 30%. Большой разброс значений в отдельных опытах объясняется тем, что при фотографировании на просвет образцов кости часть площади отверстия заслоняли непросвечиваемые мягкие ткани— кровяной и васкуляризованный сгустки, не удаляемые из дефекта во избежание нарушения гистологической картины при дальнейших исследованиях. В тех случаях, когда дефект кости эндостально заполнялся новообразованной костью и края уменьшенного дефекта становились относительно ровными, сгусток удалялся, и разность в величинах F для обоих способов уменьшалась до 18%.

Следовательно, для корректной оценки степени заживления костного дефекта предпочтительнее пользоваться данными рентгеноденситометрии, поскольку этот метод позволяет судить об объемной плотностной характеристике восстанавливающегося участка кости и исключает погрешность, вносимую мягкими тканями.

About the authors

E. S. Zelenov

Author for correspondence.
Email: info@eco-vector.com
Russian Federation, Kazan

G. D. Izmailov

Email: info@eco-vector.com
Russian Federation, Kazan

References

Supplementary files