Комп’ютерно-томографічна оцінка динаміки загоєння дефекту діафізу стегнової кістки в умовах дії протипухлинних хіміопрепаратів

Abstract

Важливою проблемою при лікуванні онкологічних хворих є висока частота виникнення у них переломів кісток. Оскільки переважна більшість таких пацієнтів згідно протоколів лікування потребує тривалого призначення протипухлинної хіміотерапії, то процеси репаративної регенерації кісток відбуваються на її фоні. Поява переломів може бути зумовлена розвитком остеопорозу при раку та виникненням метастатичного враження кісток. Переломи кісток погіршують якість життя пацієнтів, викликають відтермінування або, навіть, припинення подальшого лікування онкохворих. Все це знижує відсоток виживання таких пацієнтів. Тому метою нашого дослідження було встановлення впливу протипухлинних хіміопрепаратів на процеси репаративної регенерації кісток. Для дослідження були залучені 52 білих лабораторних щура, яким наносився дірчастий дефект у середній третині діафізу стегнової кістки. Тварини були поділені на контрольну та експериментальні групи. Тваринам експериментальної групи на другу добу після нанесення травми і кожну 21-у добу експерименту вводили протипухлинні хіміопрепарати, що найчастіше застосовуються у протоколах хіміотерапії при лікуванні раку: першій підгрупі- доксорубіцин, другій-5-фторурацил, третій— метотрексат. На 15, 30, 45 та 60 добу усім тваринам контрольної і експериментальної груп була проведена комп`ютерна томографія, за результатами якої визначені показники оптичної щільності регенерату та прилягаючого до нього кортикального шару материнської кістки в одиницях Хаунсфільда. Висновки. Застосування комп`ютерної томографії дозволило кількісно оцінити стан рапаративного процесу у тварин контрольної та експериментальної груп, якій була призначена протипухлинна хіміотерапія. У тварин контрольної групи терміни та процеси репаративної регенерації кісток не були порушені. Стадійність формування кісткової мозолі збережена, задовільні рентгеноморфологічні показники (розміри, товщина кісткової мозолі). У період з 45 до 60 доби за даними комп`ютерної томографії візуально відмічалася повна консолідація переломів стегнових кісток. Різниця показників оптичної щільності регенерату і материнської кістки на 60-ту добу експерименту вказує на незавершений процес перебудови кісткової тканини. Репаративний остеогенез не супроводжувався розвитком ускладнень. У тварин експериментальних груп відмічалося сповільнення процесів репаративної регенерації кісток та збільшення їх термінів. Показники формування кісткової мозолі на фоні протипухлинної хіміотерапії були знижені, що підтверджують низькі показники оптичної щільності регенерату і материнської кістки у порівнянні з контрольною групою та повільне їх наростання при загоєнні дефекту. Найбільш ці зміни проявлялися на фоні введення метотрексату.

Важной проблемой при лечении онкологических больных является высокая частота возникновения у них переломов костей. Поскольку подавляющее большинство таких пациентов согласно протоколам лечения требует длительного назначения противоопухолевой химиотерапии, то процессы репаративной регенерации костей происходят на ее фоне. Появление переломов может быть обусловлено развитием остеопороза при раке и возникновением метастатического поражения костей. Переломы костей ухудшают качество жизни пациентов, вызывают отложение на определенный период или даже прекращения дальнейшего лечения онкобольных. Все это снижает процент выживания таких пациентов. Поэтому целью нашего исследования было установление влияния противоопухолевых химиопрепаратов на процессы репаративной регенерации костей. Для исследования были привлечены 52 белые лабораторные крысы, которым наносился дырчатый дефект в средней трети диафиза бедренной кости. Животные были разделены на контрольную и экспериментальные группы. Животным экспериментальной группы на вторые сутки после нанесения травмы и каждый двадцать первый день эксперимента вводили противоопухолевые химиопрепараты, которые чаще всего применяются в протоколах химиотерапии при лечении рака: первой подгруппе - доксорубицин, второй - 5-фторурацил, третьей- метотрексат. На 15, 30, 45 и 60 сутки эксперимента всем животным контрольной и экспериментальной групп была проведена компьютерная томография, по результатам которой определены показатели оптической плотности регенерату и прилегающего к нему кортикального слоя материнской кости в единицах Хаунсфильда. Выводы. Применение компьютерной томографии позволило количественно оценить состояние рапаративного процесса у животных контрольной и экспериментальной групп, которой была назначена противоопухолевая химиотерапия. У животных контрольной группы сроки и процессы репаративной регенерации костей не были нарушены. Стадийность формирования костной мозоли сохранена, удовлетворительные рентгеноморфологические показатели (размеры, толщина костной мозоли). В период с 45 до 60 сутки по данным компьютерной томографии визуально отмечалась полная консолидация переломов бедренных костей. Разница показателей оптической плотности регенерата и материнской кости на 60-е сутки эксперимента указывает на незавершенный процесс перестройки костной ткани. Репаративный остеогенез не сопровождался развитием осложнений. У животных экспериментальных групп отмечалось замедление процессов репаративной регенерации костей и увеличение их сроков. Показатели формирования костной мозоли на фоне противоопухолевой химиотерапии были снижены, что подтверждают низкие показатели оптической плотности регенерату и материнской кости по сравнению с контрольной группой и медленное их нарастания при заживлении дефекта. Наиболее эти изменения проявлялись на фоне введения метотрексата.

An important problem in the treatment of cancer patients is the high incidence of bone fractures. According to the treatment protocols, the vast majority of such patients require long-term antitumor chemotherapy, thus, the processes of bone reparatation and regeneration occur against this background. The cases of fractures may be due to the development of osteoporosis in cancer and the occurrence of metastatic bone lesions. Bone fractures impair the quality of life of patients, result in the postponement or even discontinuation of further treatment of cancer patients. All this reduces the survival rate of such patients. Therefore, the aim of this study was to establish the effect of antitumor chemotherapeutics on the processes of reparative bone regeneration. The study involved 52 white laboratory rats, which had a perforated defect in the middle third of the femoral shaft. The animals were divided into control and experimental groups. Antitumor chemotherapeutics, which are the most often used in chemotherapy protocols in the treatment of cancer (doxorubicin for the first subgroup, 5-fluorouracil for the second subgroup, methotrexate for the third subgroup) were given to the animals of the experimental group on the second day since modelled injury and every twenty-first day of the experiment. On the 15th, 30th, 45th, and 60th days of the experiment, all animals in the control and experimental groups were check with computed tomography, which determined the optical density in the area of regeneration and the adjacent cortical layer of the maternal bone in Hounsfield units. Conclusions. CT assessment enables to quantify the state of the reparative process in the animals of the control and experimental groups, taking prescribed antitumor chemotherapy. In the animals of the control group, the timing and processes of bone reparative regeneration were not impacted. The CT demonstrated the preserved staging of bone callus formation, satisfactory X-ray morphological parameters (size, thickness of the callus). In the period from 45 to 60 days, according to CT, the complete consolidation of femoral fractures was visually observed. The difference between the parameters of the regenerated area and the maternal bone on the 60th day of the experiment indicated the incomplete process of bone remodelling. Reparative osteogenesis was not accompanied by the development of complications. In the animals of the experimental groups, there was a slowdown in the processes of reparative bone regeneration and an increase in its duration. Indices of callus formation on the background of antitumor chemotherapy were reduced that confirms the low optical density of regenerating area and maternal bone compared to the control group and their slow increase in the defect healing. Most of these changes were manifested during the course of methotrexate therapy.