Инструментально-лабораторная оценка процессов стрессового ре-моделирования костной ткани при тотальном эндопротезировании тазобедренного сустава

о ее функциональных особенностях. Для получения сведений, касающихся метаболизма костной ткани, все чаще используется определение биохимических маркеров ремоделирования в биологических жидкостях организма, в частности, в сыворотке крови.

Работы по оценке стрессового ремоделирования костной ткани после ТЭП ТБС с помощью биохимических маркеров, определяемых в биологических жидкостях организма, единичны и результаты их неоднозначны, поэтому основной задачей настоящего исследования было проведение инструментальнолабораторного мониторинга процессов адаптивной перестройки кости после ТЭП ТБС у больных остеоартрозом (ОА).

Цель : оценка процессов стрессового ремоделирования костной ткани по данным денситометриче-ского и биохимического методов при тотальном эндопротезировании тазобедренного сустава у больных коксартрозом.

Методы. Для решения поставленной задачи в динамике обследованы 52 больных ОА, поступивших в СарНИИТО для выполнения ТЭП ТБС (максимальный срок наблюдения – 12-15 месяцев после операции), из них мужчин – 21, женщин – 31. У обследованных пациентов имелась III стадия коксартроза, диагностированная по изменениям на рентгенограммах. Возраст больных мужского пола варьировал от 36 до 78 лет, а все обследованные женщины были в возрасте старше 50 лет. Длительность заболевания была от 5 до 17 лет. Длительность поражения тазобедренного сустава составляла более 5 лет. Контрольная группа – 24 донора.

Все больные предъявляли жалобы на боли различной интенсивности в области ТБС. У всех обследованных наблюдалось уменьшение объема движений в пораженном тазобедренном суставе. Выраженные нарушения функции тазобедренных суставов (ФНС II-ΙΙI) были у 100% больных, что и являлось показанием к тотальному эндопротезированию. Все пациенты получали в прошлом различные нестероидные противовоспалительные препараты.

Для исследования отбирались больные с наличием остеопенического синдрома, проявлявшегося как локальным (периартикулярным) остеопорозом или остеопенией, так и генерализованной остеопенией (снижение МПКТ в области L1-L4).

Всем больным выполнено бесцементное ТЭП ТБС, послеоперационный период протекал гладко, ранние и поздние инфекционные осложнения, а также осложнения, связанные с техническими погрешностями во время оперативного вмешательства, отсутствовали.

Всем больным выполнялось тщательное клиникорентгенологическое и лабораторное обследование. С целью оценки механических свойств костной ткани проксимальной трети бедра, до операции и в процессе стрессового ремоделирования при восстановлении статико–динамической функции, после ТЭП ТБС у всех больных ОА выполнялось стандартное ден-ситометрическое исследование с помощью костного денситометра Prodigy (№ DF+ 15045 1999 г.) фирмы GE LUNAR Corporati o n (США). Также использовалась специальная ортопедическая программа, позволяющая определять МПКТ в 7 зонах, описанных Т. А. Gruen и соавт. (1979) [5].

В рамках стандартного денситометрического обследования оценивали МПКТ L1-L4 позвонков в передне-задней проекции и проксимальных отделов обоих бедер (в шейке, большом вертеле и бедре в целом).

В сыворотке крови методом твердофазного им-муноферментного анализа с помощью стандартных тест-систем на анализаторе с микропланшетным ридером Anthos 2020 определяли био х имические маркеры формирования (N - mid остеокальцин – ОК и костный изофермент щелочной фосфатазы – кЩФ) и резорбции (С-концевые телопептиды зрелого коллагена I типа – Serum CrossLaps) кости для оценки особенностей процессов ее ремоделирования.

Также изучали состояние кальций-фосфорного обмена, тесно связанного с ремоделированием костной ткани, для чего в сыворотке крови определяли уровень общего кальция, неорганического фосфора и активность общей щелочной фосфатазы (ЩФ) на биохимическом анализаторе «Сапфир350» (Ирландия), ионизированного кальция – на анализаторе Rapidlab 348 фирмы «Bayer» (Великобритания) с помощью ионоселективных электродов.

Кровь для биохимических исследований получали при пункции локтевой вены до операции утром натощак.

Обследование больных выполнялось в следующие сроки: до операции и через 12-14 дней, 3, 6, 12(15) месяцев после оперативного вмешательства. У ряда пациентов биохимическое исследование проведено и через 1-1,5 месяца после операции.

Статистическая обработка проводилась с вычислением средней арифметической (М), средней ошибки средней арифметической (m), коэф ф ициента достоверности (t). Полученные данные считались достоверными при показателе вероятности р<0,05.

Результаты. До операции у 24 больных ОА в области, прилежащей к ТБС, выявлено снижение МПКТ, характерное для остеопороза (Т-критерий-2,5SD и ниже); у остальных больных ОА – снижение МПКТ, характерное для остеопении (Т-критерий от -1,1SD до -2,4SD).

Данные по МПКТ вокруг бедренного компонента эндопротеза в зонах Gruen (рис. 1) в процессе адаптивной перестройки кости при восстановлении статико-динамической функции после ТЭП ТБС у больных ОА представлены в таблице 1.

В качестве исходных значений принимали МПКТ, определяемую через 12-14 дней после ТЭП ТБС.

Как следует из материалов таблицы 1, через 3 месяца после операции определялось некоторое снижение МПКТ во всех зонах, однако эти изменения были статистически недостоверны. Достоверные изменения МПКТ обнаружены только через 6 месяцев

Таблица 1

Значения МПКТ в проксимальной трети бедренной кости в динамике после ТЭП ТБС у больных ОА, г/см (M± m)

Сроки исследования	12-14 дней		3 месяца		6 месяца		12 месяцев
	Мужчины	Женщины	Мужчины	Женщины	Мужчины	Женщины	Мужчины	Женщины
Зоны исследования	n=21	n=31	n=21	n=31	n=19	n=30	n=20	n=28
R1	0,81±0,042	0,79±0,049	0,73±0,039	0,72±0,059	0,54*±0,061	0,44*±0,081	0,56*±0,079	0,58±0,097
R2	1,66±0,064	1,67±0,076	1,64±0,094	1,54±0,085	1,50±0,103	1,52±0,067	1,01*±0,101	0,81*±0,104
R3	2,1±0,053	2,15±0,076	2,08±0,054	2,01±0,074	1,67*±0,082	1,71*±0,061	1,98±0,075	1,65*±0,078
R4	2,01±0,076	1,90±0,071	1,98±0,101	1,86±0,082	1,91±0,072	1,65±0,068	0,92*±0,059	1,05*±0,087
R5	2,61±0,081	2,53±0,071	2,56±0,082	2,47±0,063	2,01*±0,069	1,49*±0,092	2,32±0,078	1,57±0,079
R6	1,25±0,044	1,36±0,083	1,23±0,054	1,33±0,093	0,79*±0,077	0,84*±0,065	1,03±0,069	0,76±0,093
R7	1,19±0,071	1,39±0,049	1,01±0,073	1,35±0,053	1,04±0,067	1,11±0,077	1,07*±0,096	1,01*±0,064

П р и м еч а н и е : * р<0,05 достоверность разницы с исходным состоянием МПКТ

Таблица 2

Показатели Са-Р обмена в процессе стрессового ремоделирования после ТЭП ТБС у больных остеоартрозом (М ±m)

Сроки исследования Тесты Са общий ммоль/л Са ионизированный, ммоль/л Р неорганический, ммоль/л Щелочная фосфатаза общая (ед/л) Мужчины, n=21 Женщины, n=31 Мужчины, n=16 Женщины, n=23 Мужчины, n=20 Женщины, n=30 Мужчины, n=20 Женщины, n=30 До операции 2,34±0,04 2,26±0,05 1,18±0,06 1,20±0,07 1,17±0,14 1,14±0,16 246,9±12,87 210,4±24,10 1-1,5 месяца после операции 2,20±0,12 2,23±0,10 1,21±0,07 1,23±0,05 1,15±0,18 1,16±0,14 254,3±21,23 270,3±11,20 3 месяца после операции 2,39±0,10 2,37±0,13 1,20±0,08 1,19±0,07 1,18±0,11 1,14±0,09 251,9±24,41 248,0±27,30 6 месяцев после операции 2,28±0,17 2,49±0,20 1,19±0,09 1,16±0,13 1,16±0,09 1,17±0,06 248,5±24,09 283,7±11,80 12-15 месяцев после операции 2,36±0,14 2,42±0,15 1,25±0,14 1,21±0,10 1,13±0,06 1,13±0,07 267,7±28,17 248,0±27,11 после оперативного пособия, причем максимальные отклонения от исходных данных наблюдались через 6 месяцев в зоне R1, R3, R5, R6, а в зонах R2, R4, R7 – через 12 месяцев. Через 12 (15) месяцев после операции, несмотря на положительную клиническую динамику, дефицит МПКТ сохранялся во всех зонах.

При оценке Са-Р обмена обнаружено, что изменения изученных показателей были статистически недостоверны во все сроки наблюдения как у мужчин, так и у женщин (табл. 2).

Для изучения особенностей метаболизма костной ткани в процессе ее адаптивной перестройки после ТЭП ТБС у больных ОА был проведен мониторинг маркеров резорбции и костеобразования, определяемых в сыворотке крови (рис. 2, 3, 4).

Количественные параметры биохимических маркеров метаболизма костной ткани изменялись статистически достоверно (р<0,05) по сравнению с дооперационным уровнем через 1,5-3 месяца после операции, причем уровень Serum CrossLaps и кЩФ возвращались к дооперационным показателям через год, в то время как содержание ОК и через 12-15 месяцев после операции оставалось несколько повышенным.

Среди обследованных больных выделялась группа пациентов (3 человека) с выраженным отрицательным костным балансом, обнаруженным при анализе динамики индивидуальных особенностей метаболизма костной ткани. У этих больных интенсификация об-

Рис. 1. Зоны Gruen при оценке МПКТ у больных ОА

Рис. 2. Уровень Serum CrossLaps (нг/мл) у мужчин и женщин, больных ОА, в динамике

Рис. 3. Уровень остеокальцина (нг/мл) у мужчин и женщин, больных ОА, в динамике

Рис. 4. Уровень костного изофермента щелочной фосфатгазы (нг/мл) у мужчин и женщин, больных ОА, в динамике

мена костной ткани проявлялась повышением уровня маркеров резорбции в сыворотке крови (р<0,05), а также существенным, но менее выраженным повышением маркеров костеобразования по сравнению с данными в целом по группе обследованных больных ОА. Интенсификация ремоделирования костной ткани с выраженным преобладанием процессов резорбции, не компенсируемым соответствующим усилением процессов костеобразования, сочеталась с характерными рентгенологическими изменениями (наличие зоны разрежения) и снижением МПКТ по данным денситометрии вокруг бедренного компонента эндопротеза (перипротезный остеопороз).

Обсуждение. В настоящее время в практике оценки состояния костной ткани, в том числе в процессе ее стрессового ремоделирования после ТЭП, помимо анализа рентгенограмм, широкое распространение получил метод рентгеновской денситометрии [6, 2]. МПКТ является одним из показателей, характеризующих механические свойства кости, во многом зависящие от ее химического состава. Данный метод особенно актуален при комплексной оценке прочности костной ткани до и после ТЭП ТБС. Методом денситометрии определяется лучевая плотность костной ткани, которая зависит от формы кости, количества ее в определенном объеме и косвенно указывает на наличие минералов в самой кости, приведенной к массе кости. При сравнительной оценке качества кости биохимическим и денситоме-трическим методами исследования обнаружено, что у больных ОА с наличием коксартроза МПКТ пропорциональна количеству неорганических ионов в костной ткани [7].

В последние годы в клинической практике все большее значение приобретает определение биохимических маркеров костного ремоделирования [8, 9, 10, 11], причем сочетанное определение содержания маркеров резорбции и костеобразования позволяет оценить функциональное состояние костной ткани, интенсивность обменных процессов в кости, особенности ремоделирования в конкретный момент времени.

Подобно другим исследователям [3, 4] мы оценивали процессы стрессового ремоделирования после ТЭП ТБС у больных ОА с помощью стандартного ден-ситометрического исследования и специальной ортопедической программы, позволяющей оценить МПКТ в зонах, прилежащих к бедренному компоненту эндопротеза (зоны Gruen). Достоверные изменения МПКТ в области бедренного компонента эндопротеза были обнаружены нами только через 6 месяцев после ТЭП и не во всех зонах, что согласуется с данными цитируемых авторов.

Нами был проведен биохимический мониторинг особенностей метаболизма костной ткани в процессе ее адаптивной перестройки после ТЭП ТБС у больных ОА с помощью маркеров резорбции и костеобразования, определяемых в сыворотке крови.

Проведение сопоставительного анализа клиникодиагностических значений денситометрической и биохимической оценок особенностей стрессового ремоделирования после ТЭП ТБС показало, что биохимические маркеры по сравнению с денситометриче-ским определением МПКТ позволяют в более ранние сроки после оперативного вмешательства (а именно, через 3 месяца, а у некоторых больных и через 1,5

месяца) объективно оценить особенности адаптивной перестройки костной ткани.

Из данных литературы известно, что через 3 и 6 месяцев после ТЭП ТБС у больных ОА имеется повышение уровня маркеров резорбции и костеобразования в биологических жидкостях организма (кровь, моча) [12], что, очевидно, свидетельствует об интенсификации метаболизма костной ткани, являющегося в раннем послеоперационном периоде одним из проявлений адаптационно – компенсаторной реакции. Наши данные полностью подтверждают это положение. Более того, исследования, проведенные нами в более ранние сроки после оперативного вмешательства (приблизительно через 1,5 месяца), и сравнение полученных результатов не с показателями практически здоровых лиц, а с дооперационным уровнем изученных маркеров у каждого конкретного больного предположительно могут дать ценную информацию о дальнейшем протекании обменных процессов в костной ткани, в том числе в области, прилежащей к эндопротезу.

Однако требует уточнения диагностическая информативность количественной оценки степени интенсификации костного метаболизма в раннем послеоперационном периоде, а также длительности сохранения высокой скорости обмена костной ткани, приводящей к ее существенному дефициту в области, прилежащей к эндопротезу.

Заключение. Инструментально-лабораторный мониторинг процессов стрессового ремоделирования после ТЭП ТБС у больных ОА свидетельствовал о развитии дефицита МПКТ, который не восстанавливался полностью через 12-15 месяцев после операции. Адаптивное усиление резорбции в процессе стрессового ремоделирования кости после ТЭП ТБС в первые 6 месяцев после операции не у всех больных сопровождается адекватным компенсаторным усилением костеобразования в сроки 6-12 (15) месяцев после операции.

Биохимические маркеры ремоделирования позволяют в более ранние сроки по сравнению с МПКТ объективно оценить особенности адаптивной пере-

стройки костной ткани после ТЭП ТБС и выделить группу больных с резкой интенсификацией метаболизма кости и выраженным отрицательным костным балансом. Диагностическая информативность определения биохимических маркеров ремоделирования костной ткани в биологических жидкостях организма в раннем послеоперационном периоде после ТЭП ТБС у больных ОА требует дальнейшего изучения.