Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Клинико-морфологическое обоснование замещения обширных дефектов кости у собак и кошек со спонтанными опухолями скелета конечностей

ВАК РФ 06.02.01, Разведение, селекция, генетика и воспроизводство сельскохозяйственных животных

Автореферат диссертации по теме "Клинико-морфологическое обоснование замещения обширных дефектов кости у собак и кошек со спонтанными опухолями скелета конечностей"

На правах рукописи

ДЮЛЬГЕР ПЕТР ГЕОРГИЕВИЧ

КЛИНИКО-МОРФОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ЗАМЕЩЕНИЯ ОБШИРНЫХ ДЕФЕКТОВ КОСТИ У СОБАК И КОШЕК СО СПОНТАННЫМИ ОПУХОЛЯМИ СКЕЛЕТА КОНЕЧНОСТЕЙ

Специальность 06.02.01 - диагностика болезней и терапия животных, патология, онкология и морфология животных

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата ветеринарных наук

3 0 МАЙ 2013

005060352

Москва-2013

005060352

Диссертационная работа выполнена на кафедре клинической ветеринарии Российского университета дружбы народов

Научный руководитель:

доктор ветеринарных наук, профессор Ягников Сергей Александрович

Официальные оппоненты:

доктор ветеринарных наук Якунина Марина Николаевна

ветеринарный врач лаборатории комбинированной терапии опухолей НИИ Экспериментальной диагностики и терапии опухолей ФБГУ РОНЦ им. Н.Н.Блохина РАМН

кандидат ветеринарных наук, доцент Козлов Николай Андреевич доцент кафедры ветеринарной хирургии Московской государственной академии ветеринарной медицины и биотехнологии им. КИ. Скрябина

Ведущая организация: Санкт-Петербургская государственная академия ветеринарной медицины

Защита состоится 04 июля 2013 года в 12-00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.203.32 при Российском университете дружбы народов по адресу: 117198, Москва, ул. Миклухо-Маклая, д. 8/2, зал №2.

С диссертацией можно ознакомиться в Учебно-научном информационно-библиографическом центре Российского университета дружбы народов по адресу: 117198, Москва, ул. Миклухо-Маклая, 6.

Автореферат диссертации размещен на сайте РУДII - www.rudn.ru

Автореферат диссертации разослан 03 июня 2013 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

кандидат биологических наук

Е.В. Куликов

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

1.1. Актуальность темы.

Лечение опухолей костей заключается как в локальной, так и в системной терапии, особенно в случае остеосаркомы, гемангиосаркомы и гистиоцитомы (Алиев М.Д., 2010; Тепляков В.В., Карпенко В.Ю., Бухаров A.B., 2010; Ruslander D., 2010). Хирургическое (локальное) лечение включает в себя проведение ампутации или органосохраняющей операции.

Органосохраняющие операции при опухолевом поражении костной ткани являются методом выбора в гуманитарной медицине и становятся альтернативным вариантом ампутации у собак (Алиев М.Д. и др., 2005; Махсон А.Н., 1992, Тепляков В.В., Карпенко В.Ю., Шаталов A.M., 2011; Трапезников H.H., Алиев М.Д., Соловьев Ю.Н. и др., 2001; Liptak J.M., 2004). Хотя сохранные и радикальные операции в плане выживаемости дают сравнимые результаты (Алиев М.Д., 2010; Митин В.Н., 2003; Straw R.C., 1996), при сохранных операциях качество жизни значительно лучше и при выборе метода хирургического вмешательства, по возможности отдавать предпочтение органосохраняющим операциям (Алиев М.Д., 2010; Митин В.Н., 2003).

Для замещения дефекта кости были предложены различные способы пластики с помощью свежезамороженного аллотрансплантата, реплантации ..облученной кости, дистракционного остеосинтеза, аутотрансплантации локтевой кости и эндопротезирования (Ягников С.А., 1998; Митин В.Н., 2003; Гаранин Д.В., 2007; Boston S.E., 2007; Degna М.Т., 2000; Liptak J.M., 2004, Hodge S.C., 2011). Главной проблемой существующих способов костной пластики является большое количество послеоперационных осложнений, в виде: вывиха или перелома импланта (10-60%), локального рецидива опухоли (10-30%), метастазирования (70%) и инфицирования имплантата (55-70%) (Dernell W.S., 1998; Kirpensteijn J., 1998; Lascelles B.D.X., 2005; LaRue S.M., 1989; Morello E„ 2001; Straw R.C., 1996). К другим минусам стоит отнести отсутствие оборудования и имплантатов для проведения органосохраняющих операций на Российском рынке.

Таким образом, из-за наличия большого количества недостатков у традиционных способов костной пластики, остается необходимость в разработке новых и улучшении уже существующих методов.

1.2. Цель и задачи исследования.

Цель настоящего исследования - изучить возможность замещения обширных дефектов кости (30-40% от длины кости) при помощи армированного костно-цементного протеза и лиофилизированного аллотрансплантата у собак и кошек со спонтанными опухолями костей конечностей.

Для выполнения цели были поставлены следующие задачи:

1. Провести экспериментальное клинико-морфологическое исследование по замещению обширных дефектов диафиза бедренной кости (30% от длины кости) у кроликов, сопоставимых с дефектами кости у собак и кошек, после сегментарной резекции опухоли кости, при помощи лиофилизированного аллотрансплантата;

2. Разработать на основании скелетотопического изучения предплечья и кисти собаки накостные пластины для фиксации сегментов грудной конечности после резекции костной опухоли;

3. Изучить биомеханические параметры костно-цементного протеза и лиофилизированного аплотрансплантата с различными модификациями скелототопически смоделированных накостных пластин на моделях грудных конечностей у собак;

4. Изучить биохимические и клинические показатели крови у собак и кошек после замещения обширного дефекта кости армированным костно-цементным протезом и лиофилизированным аллотрансплантатом;

5. Провести оценку клинической эффективности органосохранякмцих операций у собак и кошек, со спонтанными опухолями костей конечностей, с замещением дефекта кости при помощи, армированного костно-цементного протеза и лиофилизированного аллотрансплантата.

1.3. Научная новизна.

Впервые в эксперименте изучена перестройка лиофилизированного аллотрансплантата при замещении им обширного дефекта кости у кроликов, сопоставимого по размерам с дефектами кости у собак и кошек, после сегментарной резекции спонтанной опухоли кости.

Впервые на основании скелетотопометрии костей предплечья и кисти разработаны и внедрены в клиническую практику пластины для фиксации сегментов конечности после широкой сегментарной резекции опухоли кости.

Впервые дано биомеханическое обоснование использования лиофилизированного аллотрансплантата и армированного костно-цементного протеза с различными модификациями пластин при замещении обширных дефектов кости у собак после широкой сегментарной резекции опухоли.

Впервые доказана клиническая эффективность органосохраняющих операций с замещением обширных дефектов кости лиофилизированным аллотрансплантатом и костно-цеменным протезом у собак и кошек со спонтанными опухолями костей конечностей.

1.4. Теоретическая и практическая значимость работы.

В процессе данной работы экспериментально установлено, что лиофилизированный аллотрансплантат при замещении обширных дефектов кости подвергается рассасыванию с его замещением плотной фиброзной тканью.

Доказано, преимущество армирования костно-цементного протеза и лиофилизированного аллотрансплантата, а также использования специализированных накостных пластин, позволяющие значительно увеличивает предельно допустимую максимальную нагрузку.

Разработана методика замещения обширных сегментарных дефектов кости различных локализаций при помощи армированного костно-цементного протеза и лиофилизированного аллотрансплантата. Определены наиболее оптимальные места проведения органосохраняющих операций.

Результаты исследования применяются на базе ветеринарного хирургического центра «ВетПрофАльЯнс», лаборатории физиологии и патологии размножения мелких животных РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева, а также используются в

учебном процессе на кафедре клинической ветеринарии РУДН и кафедре зоогигиены, акушерства и ветеринарии РГАУ-МСХА им. К.А. Тимирязева.

1.5. Основные положения, выносимые на защиту:

1. Рассасывание лиофилизированного аллотрансплантата с его замещением фиброзной тканью у кроликов, после замещения обширного дефекта диафиза бедренной кости (30% от длины кости);

2. Максимальная нагрузка (нагрузка после которой происходит перелом кости, вырывание винтов или изгибание пластины), которую выдержит модель грудной конечности с замещением дефекта при помощи армированного костно-цементного протеза и лиофилизированного аллотрансплантата с накостной пластиной №2, превосходит нагрузку, передающуюся на грудную конечность собаки при ходьбе и беге в 11... 14 и 6... 7 раз соответственно;

3. Отсутствие влияния костно-цементного протеза и лиофилизированного аллотрансплантата на показатели общего клинического и биохимического анализов крови у собак и кошек;

4. Клиническая эффективность органосохраняющих операций у собак и кошек, со спонтанными опухолями костей конечностей, с замещением дефекта кости при помощи, армированного костно-цементного протеза и лиофилизированного аллотрансплантата.

1.6. Апробация.

Результаты работы представлены и обсуждены на Международной конференции «Актуальные проблемы ветеринарной хирургии» (6-7 октября 2011 г., Ульяновск), II Всероссийской межвузовской конференции по ветеринарной хирургии (19-20 марта 2011 г., Москва), IV Международной научно-практической конференции преподавателей, молодых ученых, аспирантов и студентов «Инновации АПК» (11-13 апреля 2012, Москва), IX Всероссийской конференции по вопросам онкологии мелких домашних животных (16-17 февраля 2013 г., Москва).

1.7. Публикации.

По материалам диссертации опубликовано 6 печатных работ, из них 3 в изданиях, входящих в перечень ВАК РФ.

1.8. Объем и структура диссертации.

Работа написана на 116 страницах машинописного текста (включая список литературы) и состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов, результатов исследования, обсуждения полученных результатов, выводов, практических предложений, списка литературы и приложения. Список литературы включает источника 167, из них 140 иностранных авторов. Диссертация иллюстрирована 12 таблицами и 68 рисунками.

2. СОБСТВЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

Работу проводили на кафедре клинической ветеринарии РУДН. Материалом исследования стали животные, поступившие на лечение с 2010 по 2013 год в ветеринарную клинику «Центр Биологии и ветеринарии РУДН», ветеринарный хирургический центр «ВетПрофАльянс» и лабораторию физиологии и патологии размножения мелких животных РГАУ-МСХА им. К.А. Тимирязева. Часть исследования была проведена на базе ЦИТО им. H.H. Приорова в лаборатории

патоморфологии и лаборатории испытания изделий ортопедотравматологического назначения..^

2.1. Материалы исследования.

Экспериментальное исследование было проведено на 21 клинически здоровых кроликах, породы шиншилла, в возрасте 6-7 месяцев и средней массой тела 3,6 кг, с целью изучения возможности замещения 30мм дефектов диафиза бедренной кости, при помощи лиофилизированного аллотрансплантата. У 15 кроликов в интрамедуллярный канал лиофилизированного аллотрансплантата вводили костный цемент средней степени вязкости Simplex Р. Животные были разделены на 3 группы, по 7 кроликов в каждой группе, в зависимости от времени забора гистологического материала на 14, 28 и 56 сутки после операции.

Для проведения скелетотопического моделирования накостных пластин нами была измерена, длинна и ширина лучевой кости, а также запястных и пястных костей на 22 грудных конечностях собак, относящихся к крупным или гигантским породам и массой тела не менее 35 кг.

Биомеханическое исследование было проведено на 21 модели грудной конечности, которые были получены от трупов взрослых собак с массой тела более 35 кг и длинной лучевой кости не менее 18 см (животные были эвтаназированы по желанию владельцев вследствие прогрессирования того или иного заболевания). В анамнезе у собак отсутствовали данные о заболевании костной системы. Кожный покров и мышечная ткань конечности были сохранены. Испытания проводили в течение 24 ч после эвтаназии. Трупный материал хранили в холодильной камере при -4°С. Грудные конечности были разделены на 6 групп в зависимости от способа замещения дефекта и используемой пластины для фиксации имплантата. Для замещения дефекта в исследовании использовали костно-цементный протез, лиофилизированный аллотрансплантата, для армирования имплантатов использовали костный цемент средней степени вязкости Simplex Р, спицы Киршнера диаметром 2,0-2,5 мм и два вида скелетотопически смоделированных пластин (пластина №1 и №2).

Материалом для клинического исследования стала группа животных (п=36) состоящая из 32 собак и 4 кошек, со спонтанными опухолями костей конечностей. Решение вопроса о тактике лечение опухолей костей конечностей, зависело от целого ряда факторов, таких как, возраст, наличие сопутствующих болезней у животного, локализация, диаметр, объем и скорость роста опухоли, наличие патологического перелома, степень вовлечения мягких тканей и ближайших суставов, морфологическое строение опухли, вид предоперационного лечения и Др.

Распределение животных в зависимости От вида хирургической операции как части комплексного лечения животных представлено в табл. 1.

Хирургическое лечение было проведено у 30 (83,3%) животных, из которых органосохраняющие операции были проведены у 13 (36,1%) животных (11 собак и 2 кошки). Подходящими кандидатами для органосохранных операций были животные, у которых опухоли занимали менее 50% от длины кости, в процесс были минимально вовлечены мягкие ткани, отсутствовал патологический перелом или животные которые имели противопоказание к проведению ампутации (по рекомендациям данным LaRue S.M., Withrow S.J., Powers В.Е., и др. (1989)).

Таблица 1

Распределение животных в зависимости от вида хирургической операции (п=36)

Вид операции Количество животных %

Калечащие операции 17 47,2

Органосохраняющие операции 13 36,1

Хирургическое лечение не проводилось 6 16,7

У всех животных с органосохранными операциями (п=13) брали общий клинический и биохимический анализы крови перед операцией, на 14 и 21 сутки после операции.

2.2. Методы исследования.

При проведении экспериментальной части у всех кроликов под общей анестезией был выполнен оперативный доступ к правой бедренной конечности, после чего при помощи осцилляторной пилы проводили резекцию 30 мм сегмента диафизарной части кости. Следующим этапом замещали образовавшийся дефект при помощи лиофилизированного аллотрансплантата, который фиксировали к кости накостной пластиной с винтами диаметром 2,0 мм к проксимальному и дистальному сегменту бедренной кости. Рану ушивали послойно, простыми узловатыми швами капроном. В первой, второй и третей группе животных забор гистологического материала осуществляли на 14, 28 и 56 сутки соответственно. Перед забором гистологического материала всем животным проводили рентгенографию оперированной конечности в прямой и боковой проекции, а также проводили макроскопическую оценку места имплантирования аллокости. Полученный материал фиксировали в 10% растворе нейтрального" формалина. Гистологические препараты готовили по общепринятой методике (Лилли Р., 1969; Якунина М.Н., Голубева В.А., Гаранин Д.В., 2010). Окраску препаратов проводили гематоксилином и эозином (Меркулов Г.А., 1969).

При проведении биомеханического исследования выполняли краниолатеральный доступ к костям предплечья и кисти, после чего при помощи осцилляторной пилы резецировали 110мм дисталыюго сегмента лучевой кости непосредственно от лучезапястного сустава. В первой группе (п=3) образовавшийся дефект кости заместили лиофилизированным аллотрансплантатом и фиксировали его к костям при помощи пластины №1. Во второй группе (п=3) образовавшийся дефект кости заместили при помощи костного цемента средней степени вязкости и пластины №1. В третьей группе (п=3) образовавшийся дефект заместили при помощи лиофилизированного аллотрансплантата, в интрамедуллярный канал которого ввели костный цемент и 2 спицы Киршнера. Фиксировали аллотрансплантата к костям при помощи пластины №1. В четвертой группе (п=5) замещения образовавшегося дефекта армированным костно-цементным протезом и четырьмя спицами Киршнера, который фиксировали к костям при помощи пластины №1. В пятой группе (п=5) дефект кости заместили таким же способом как в четвертой, однако фиксировали его к костям при помощи пластины №2 (рис. 1). В шестой группе (п=5) дефект заместили при помощи металлического эндопротеза и пластины №2.

Рис 1. Грудная конечность с костно- Рис 2. Внешний вид грудной конечности

цементным протезом и пластиной №2. фиксированной в металлической конструкции

перед компрессией.

У всех грудных конечностей (п=21) резецировали проксимальную треть плечевой кости, а дистальную часть скелетировали от мышечной массы, вводили костный цемент в интрамедуллярный канал и фиксировали в специально разработанной металлической конструкции с помощью стоматологической пластмассы. Для удобной фиксации и предотвращения скольжения кисть модели помещали в пластмассовый контейнер и фиксировали с помощью полиметилметакрилата. Далее устанавливали конечность в испытательной установке «ХУакег+ЬаЬ ЬР\М0-Т50. Модель устанавливали таким образом, чтобы кисть располагалась в центре оси датчика нагрузки, а локтевой сустав был согнут примерно под углом 125... 130°. Воздействовали на модель (аксиальная компрессия со скоростью 200 Н/с) до ее поломки (рис.2). По графику (стандарт испытания А8ТМ-1717), составленному с помощью компьютерной программы, определяли точку максимальной нагрузки (Яш), после которой происходила поломка конечности, определяли место поломки и записывали результаты.

В клинической группе (П=36) у 13 животных (36,1%) была проведена органосохраняющая операция, с замещением дефекта при помощи армированного костно-цементного протеза (п=10) и лиофилизированного аллотрансплантата (п=3). Животным проводили общую анестезию, далее в условиях операционной со строгим соблюдением правил асептики и антисептики подготавливали

операционное поле. Следующим этапом выполняли оперативный доступ к пораженному опухолью сегменту кости, проводили широкую сегментарную резекцию с отступом от видимой границы опухоли 2-3 см по стандартной методике (Митин В.Н., 2003, Гаранин Д.В., 2007). После этого замещали образовавшийся дефект при помощи армированного костно-цементного протеза или лиофилизированного аллотрансплантата. Послойно ушивали рану и накладывали кожные швы капроном. Проводили контрольную рентгенографию конечности в прямой и боковой проекциях (параметры экспозиции 2,0-5,0 MAs и 40-70 кВ) с использованием стационарного рентген-аппарата EDR750.

Клиническую эффективность определяли путем оценки функциональных результатов, показателей анализов крови, а также частотой и значимостью отмеченных послеоперационных осложнений.

У животных (п=13) с органосохраняющими операциями проводили забор крови перед операцией (контроль) на 14 и 21 сутки после операции для проведения общего клинического и биохимического анализов крови. Гематологическое исследование проводили на гематологическом анализаторе HTI PCE-90Vet, лейкоцитарную формулу определяли по общепринятому способу с окраской мазка при помощи краски Diff-Qikk. Определение биохимических показателей проведено при помощи автоматического биохимического анализатора В-200 с используемыми реагентами HTI DiaSys. В ходе исследования учитывали следующие показатели: общий билирубин, аланинаминотрансйераза, аспарататаминотрансфераза, мочевина, креатинин, щелочная фосфатаза и общий белок.

Статистическая обработка материала проведена на персональном компьютере в программе Microsoft Excel 2010. Достоверность различий сравниваемых показателей оценивали по t - критерию Стьюдента.

3. РЕЗУЛЬТАТЫ СОБСТВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ 3.1. Результаты экспериментального клинико-морфологического исследования по замещению обширных дефектов диафиза бедренной кости у кроликов (30% от длины кости), сопоставимых с дефектами кости у собак и кошек, после сегментарной резекции опухоли кости, при помощи лиофилизированного аллотрансплантата.

Рентгенологическая и макроскопическая картина на 14. 28 и 56 сутки.

У первой группы кроликов (п=7) гистологический материал брали на 14-е сутки после трансплантации. На рентгенограммах аллотрансплантат не визуализировался, также отсутствовали признаки костеобразования в местах соединения трансплантата с материнской костью (периостальная реакция, костная мозоль, оссификация трансплантата). В ходе взятия материала при макроскопическом осмотре в место аллотрансплантата была обнаружена соединительнотканная капсула с желтоватым творогообразным содержимым, костная ткань отсутствовала. У второй (п=7) и третей (п=7) группы кроликов гистологический материал брали на 28 и 56 сутки соответственно. Рентгенографическая и макроскопическая картины были схожи с первой группой.

• , - . — - "

4. -*» - " л" ; •' - - ■ - ' V

> ■ " • • - - >'

. V' - •• > >•,, - ' , . . , -. . , »-

• , • V. • ,

- « ' .: 4 ' ■ - к - ' ■ ...

,' , *

- ■V/- V

Шк > - -1

Рис. 3. Крупные остеобластоподобные клетки, расположенные в эозинофильном

гомогенном матриксе на 14 сутки. Гематоксилин и эозин. Увеличение Х400.

..«■«г-; .

а*;

г>

; ,с / ; :

: * *

•"К • • ' г- ' ' "л»

1 ' . «V" ,«• V Я ' ■> * ■ *<

V. -'*>•. »

■ ..-а-™*:., .«v* ___„ж...

Л ШШЬ

Рис. 4. Макрофрагменты распавшегося аллотрансплантата, окруженного гистиоцитами на 14 сутки. Гематоксилин и эозин. Увеличение Х400

Морфологическая характеристика результатов на 14. 28 и 56 сутки.

К 14 суткам после операции в материале обнаруживаются макрофрагменты распавшегося аллотрансплантата, окруженного гистиоцитами,

соединительнотканная капсула, и прилежащие к ней мягкие ткани с признаками асептического воспаления. Ни в одном из случаев в исследуемом материале не обнаружена имплантируемая кость. В ряде наблюдении обнаружен микрофокус ткани, который условно можно принять за начальный признак остеогенеза (рис. 3). В этом участке определяются крупные фибробласто- или остеобластоподобные клетки с пышными веретеновидными ядрами, окруженные эозинофильным гомогенным матриксом. В различных участках ткани встречаются макрофрагменты лизируемой гистиоцитами имплантированной кости (рис. 4).

■ \ V ■■■■■

ч

* щ*

щ.йЩ - * л

М

4Ща

Рис. 5. Очаги резорбции фрагментированного аллотрансплантата,

окруженные многочисленными гистиоцитами на 28 сутки. Гематоксилин и эозин. Увеличение Х200.

Рис. 6. Фиброзированная ткань, представленная пучками зрелых коллагеновых волокон, среди которых располагаются фиброциты на 28 сутки. Гематоксилин и эозин. Увеличение Х400.

К 28 суткам определяются обширные участки ткани, представляющие элементы распадаюшегося лиофилизированного аллотрансплантата, который представлен крошкообразными массами фиолетового цвета, вблизи которых визуализируются резорбирующие эти массы гистиоциты (рис. 5). Также как на предыдущем сроке исследования определяются отдельные тканевые фокусы,

представленные нежной, рыхлой, соединительной тканью, крупными веретеновидными остеобластоподобными клетками с пухлыми ядрами.

В отдельных участках можно отметить переходы ткани от содержащих крупные остеобластоподобные клетки к участкам с более выраженным фиброзированием, где между коллагеновыми волокнами располагаются не клетки остеобластоподовного вида, а клетки типа фиброцитов (рис. 6). То есть участки возможного остеогенеза замещаются фиброзной тканью, в которой преобладают коллагеновые волокна и фиброциты.

К 56 суткам после операции в области имплантата признаков новообразованной кости не выявляется. В этой области определяется преимущественно фиброзная ткань, представленная разнонаправленными пучками зрелых коллагеновых волокон. По сравнению с 28 сутками после операции значительно реже обнаруживаются остатки резорбированного аллотрансплантата, окружённого многочисленными гистиоцитами. При этом значительно ослабевают воспалительные изменения в формирующейся фиброзной ткани в области имплантата.

Анализируя полученные данные можно сделать вывод о том, что использование лиофилизированного аллотрансплантата для замещения обширных 30 мм дефектов диафиза бедренной кости у кроликов, сопоставимых с обширными дефектами кости у собак (30-40% от длины кости), после сегментарной резекции опухоли кости, приводит к его распадению на микрофрагменты и частичному рассасыванию на 14 сутки и его замещению при помощи фиброзной ткани на 2856 сутки.

3.2. Результаты скелетотопического моделирования накостных пластин для фиксации сегментов грудной конечности после резекции костной опухоли.

Средняя длинна лучевой кости составила 184±13 мм, ширина 19±2 мм. Средняя длинна пястных костей 17±2 мм (определяли расстояние от проксимального края лучевой кости запястья, до дистального края третий запястной кости), ширина 33±7 мм (определяли расстояние от латерального края локтевой кости запястья, до медиального края лучевой кости запястья). Средняя длинна 3 пястной кости составила 74±8 мм, ширина 7±1 мм, средняя ширина 2,3,4 и 5 запястных костей составила 35±9 мм.

На основании полученных данных были разработаны два типа пластин:

Пластина №1 длиной 260 мм с анатомически адаптированным расширением, для введения винтов во вторую, третью и четвертую пястные кости. Ширина и толщина пластины на участке, который крепился на материнском сегменте лучевой кости и в месте дефекта кости, составляли 20 и 5 мм соответственно. Пластина имела 9 овальных отверстий под винты диаметром 3,5 мм. Участок, который крепился на пястных костях, толщиной 3 мм, шириной 40 мм, имел 11 круглых отверстий под винты диаметром 2,7 мм и одно овальное отверстие под винт диаметром 3,5 мм для введения в лучевую кость запястья (рис. 7А).

Пластина №2 длиной 280 мм, с выраженной дугообразной формой в поперечном сечении. Ширина и толщина пластины на участке, который крепился на «материнской» лучевой кости и в месте дефекта, составляли 4 и 16 мм, соответственно. Пластина имела 5 овальных и 9 круглых отверстий под винты диаметром 3,5 мм. Участок, который крепился на третьей пястной кости,

толщиной 3 мм, конусовидной формы, постепенно сужался до ширины 10 мм. К пястной кости крепился винтами диаметром 2,7 мм через круглые отверстия. Как и предыдущая пластина, пластина №2 в области лучевой кости запястья имела овальное отверстие под винт диаметром 3,5 мм (рис. 7Б).

А

Рис." \ внешний вид пластины №1; Б внешний вид пластины №2.

Мы также разработали металлический эндопротез для замещения дефектов кости, после органосохраняющих операций, длиной 110 мм, шириной 15 мм и высотой 10 мм. Протез имел два отверстия под винты 3,5 мм для фиксации к пластине.

3.3. Результаты биомеханического исследования параметров костно-цементного протеза и лиофилизированного аллотрансплантата с различными модификациями скелетотопически смоделированных накостных пластин на моделях грудных конечностей у собак.

Среднее максимальное значение нагрузки* в первой группе (п=3) составило 1346 ± 212 Н. «Поломка» моделей в 1 случае произошла из-за перелома пястных костей и 2 случаях из-за «вырывания» винтов из проксимального сегмента лучевой кости (табл. 2).

Среднее максимальное значение нагрузки во второй группе (п=3) составило 2273 ±201 Н. «Поломка» моделей в 2 случаях произошла из-за перелома пястных и в 1 случае из-за «вырывания» винтов из проксимального сегмента лучевой кости.

Среднее максимальное значение нагрузки в третьей группе (п=3) составило 2580 ± 295 Н. «Поломка» моделей в 1 случае произошла из-за перелома пястных костей, в 1 случае из-за «вырывания» винтов из проксимального сегмента лучевой кости и 1 случае из-за перелома плечевой кости.

* Под понятием максимальной нагрузки (Ят) в проведенном нами биомеханическом исследовании, подразумевается максимально допустимая сила (измеряемая в Ньютонах) передающаяся на грудную конечность, после которой происходила поломка модели из-за перелома костей, вырывании винтов или изгибании пластины.

Таблица 2

Результаты биомеханического исследования имплантатов для органосохраняющих операций

(п=21)

Irp. (п=3) Игр. (п=3) III гр. (п=3) VI гр. (п«5) V гр. (п-5) VI гр. (п-5)

Среднее значение нагрузки, Н 1346±212 2273±201 2580±295 2812±110 3352±176 3024±118

Поломка из-за перелома пястных костей 1 2 1 4 1 0

Поломка из-за перелома плечевой кости 0 0 1 1 4 3

Поломка из-за сгибания пластины 0 0 0 0 0 2

Поломка из-за вырывания винтов из лучевой кости 2 1 1 0 0 0

Среднее максимальное значение нагрузки в четвертой группе (п=5) составило 2812 ± 110 Н. «Поломка» произошла в 4 случаях из-за перелома пястных костей и в 1 случае из-за перелома плечевой кости.

Среднее максимальное значение нагрузки в пятой группе (п=5) составило 3352 ± 176 Н. «Поломка» произошла в 4 случаях из-за перелома плечевой кости и в 1 случае из-за перелома 3 пястной кости.

Среднее максимальное значение нагрузки в шестой группе (п=5) составило 3024 ± 118 Н. «Поломка» произошла в 3 случаях из-за перелома плечевой кости и в 2 случаях из-за сгибания пластины в месте соединения эндопротеза с лучевой костью запястья.

Анализируя полученные результаты можно отметить, что использование скелетотопически смоделированной пластины №2 для фиксации армированного костно-цементного протеза позволяет увеличить значение максимальной нагрузки на 19% (с 2812 Н до 3352 Н) и снизить частоту перелома пястных костей в 4 раза, за счет более равномерного распределения нагрузки на пястные кости.

Стоит отметить также, что армирование костно-цементного протеза при помощи спиц Киршнера позволяет увеличить значение максимальной нагрузки на 24% (с 2273 Н до 2812 Н), а армирование лиофилизированного аллотрансплантата при помощи костного цемента и спиц Киршнера позволяет увеличить значение максимальной нагрузки на 92% (с 1346 Н до 2580 Н). Армирование трансплантатов позволяет так же профилактировать вырывание винтов из материнского сегмента лучевой кости или сгибания пластины в области контакта трансплантата с костями предплечья и кисти.

Таблица 3

Показатели общего клинического анализа крови у животных с органосохранными операциями

Лейкоциты, тыс/мкл Тромбоциты, тыс/мкл Эритроциты, мли/мкл Бяюфилы, тыс/мкл Лимфоциты, тыс/мкл Моноциты, тыс/мкл Эомшофилы, тыс/мкл

Норма 6,0-16,0 160-550 5,60-8,00 0,00-0,10 1,00-4,80 0,20-1,30 0,10-1,50

До операции 15,5±0,54 330±54 7,5±0,38 0,04±0,002 3,5±0,15 0,45±0,017 0,74±0,011

На 14 сутки 14,7±0,62 356±47 7,1±0,34 0,04±0,002 3,2±0,13 0,5б±0,021 0,65±0,01б

На 21 сутки 15,1±0,46 362±65 7,3±0,27 0,04±0,002 3,0±0,17 0,62±0,016 0,60±0,012

Примечание: Р<0,05.

Ранее проведенные исследования показали, что сила, передающаяся на грудную конечность собаки при ходьбе, составляет 6,35 Н/кг (ВискЬе^ Б., Уегейайе М., ЗоиНаБ-ЫШе Я., 1987), а при беге со скоростью 2,84 м/с достигает 12,7 Н/кг (¡^э С.М., БеСашр С.Е., Эо^аз-иШе ЯЖ, 1993). Средняя масса тела собак в нашем исследовании составила 35,7 кг, таким образом, сила, передающаяся на грудную конечность, у них составит при ходьбе 226,7 Н, а при беге 453,4 Н. Зная эти данные можно подсчитать, что максимальный запас прочности лиофилизированного аллотрансплантата (третья группа) и армированного костно-цементного протеза (пятая группа) превосходит силу, передающуюся на грудную конечность собаки при ходьбе в 11... 14 раз и при беге в 6...7 раз.

Таблица 4

Показатели биохимического анализа крови у животных с органосохраняющими операциями

Билирубин общий, мкмоль/л ACT, ед/л АЛТ, ед/л Мочевина, ммоль/л Креатинин, мкмоль/л Щелочная фоефатаза, ед/л Общий белок, г/л

Норма 2,0-13,5 8-42 10-58 3,5-9,2 44-128 10-70 54-74

До операции 4,63±0,449 40,2±2,43 49,2±1,82 7,8±0,34 105,4±6,26 93,5± 12,02 62,5±5,24

На 14 сутки 4,7±0,440 39,8±2,56 50,1 ±1,84 7,9±0,31 И1,Ш=6,5 87,6±П,32 59,2±4,82

На 21 сутки 4,61±0,467 41,1 ±2,77 51,4±1,88 7,2±0,28 107,7±4,16 84,5±7,56 63,3±5,02

Примечание: Р<0,05.

3.4. Результаты исследования анализов крови.

По гематологическому анализу крови лейкоциты находились на верхнем уровне нормы во всех сроках наблюдения, что связано с наличием очага воспаления в организме. Уровень тромбоцитов, эритроцитов, базофилов, лимфоцитов, моноцитов и эозинофилов до проведения операции и на 14, 21 сутки находился в пределах показателей физиологической нормы (табл. 3)

По биохимическому анализу показатели щелочной фосфатазы до операции и на 14, 21 сутки после операции были выше нормы (10-70 ед/л), однако имели тенденцию к понижению и составляли 93,5±12,02, 87,6±11,32, 84,5±7,56, соответственно. Такое повышение показателей щелочной фосфатазы характерно для животных со спонтанными опухолями костей конечностей и были отмечены при проведении схожих исследований другими авторами (Митин В.Н., 2003, Гаранин Д.В. 2007).

Остальные исследуемые биохимические показатели не выходили за пределы своей физиологической нормы (табл. 4).

3.5. Оценка клинической эффективности органосохраняющих операций у собак и кошек со спонтанными опухолями костей конечностей, с замещением дефекта кости при помощи, армированного костно-цементного протеза и лиофилизированного аллотрансплантата.

Функциональные результаты. Оценку функциональных результатов проводили по Kosfeld (1996) в большинстве случаев отмечались хорошие (46,2%) или отличные (15,4%) функциональные результаты (табл. 5).

Таблица 5

Функциональные результаты органосохраняющих операций оцененные по Kosfeld (1996)

Функциональные результаты Локализация опухоли Количество животных %

Отличные (п=2) Дистальный сегмент лучевой кости 1 15,4

Проксимальный сегмент плечевой кости (кошка) 1

Хорошие (п=6) Дистальный сегмент лучевой кости 46,2

Диафизарный сегмент плечевой кости 1

Проксимальный сегмент плечевой кости (кошка) 1

Удовлетворительные (п=4) Дистальный сегмент большеберцовой кости 30,8

Дистальный сегмент бедренной кости 1

Дистальный сегмент лучевой кости 1

Неудовлетворительные (п=1) Коленный сустав 1 7,6

Если сравнить функциональные результаты в зависимости от места проведения операции, то наилучшие результаты наблюдаются при замещении дефекта дистального сегмента лучевой и диафизарного сегмента плечевой костей, так хорошие или отличные результаты получены в 85,7% (6 из 7) случаях. Что же касается других мест проведения операции, то у 3 из 4 животных получены удовлетворительные функциональные результаты и у 1 неудовлетворительные. Полученные функциональные результаты связаны с необходимостью проведения артродеза ближайшего сустава, который оказывает значительное влияние на функционирование конечности, что было так же отмечено рядом других авторов (Huber D.J., Withrow S.J., Straw R.C., 1998, Kuntz С.A. at al., 1998).

Так же кошки лучше пользуются оперированной конечностью, по сравнению с собаками, так хорошие или отличные функциональные результаты получены во всех 2 наблюдениях, не смотря на место локализации, а у собак только в б из 11 наблюдений.

Послеоперационные осложнения. У 2 (15,4%) животных образовалась серома на 5 и 8 сутки после операции, которая купировалась после однократного введения глюкокортикостероидных гормонов.

У 1 собаки (7,7%) на контрольной рентгенограмме, через 1 месяц, визуализировалось рассасывание лиофилизированного аллотрансплантата в его дистальной части (по аналогии с экспериментальным исследованием на кроликах), однако на дальнейших рентгенографических снимках не было отмечено прогрессирования рассасывания. На функциональных результатах рассасывание аллотрансплантата не оказало влияние из-за того что мы выполняли его армирование костным цементом и спицами Киршнера.

В одном наблюдении (7,7%) произошла поломка накостной пластины (несостоятельность металлоконструкции) на 6 сутки после операции, что потребовало проведение ампутации.

В одном случае (7,7%) наблюдалась нейропраксия лучевого нерва, время восстановления неврологической функции заняло 38 дней.

У одного животного (7,7%) на 31 сутки после операции произошло нагноение аллотрансплантата, которое частично купировалось при помощи

противомикробных препаратов, однако из-за стойкой хромоты и постоянной необходимости в приеме противомикробных препаратов на 177 сутки ему была проведена ампутация конечности.

У одной собаки (7,7%) произошел перелом спицы, который не привел к каким либо последствиям.

Анализируя полученные данные можно сказать, что общее количество отмеченных осложнений составляет 46,2% (6 из 13), однако значительные осложнения (требующие ампутации) составляют только 15,4% (2 из 13), что значительно меньше по сравнению с проведенными схожими исследованиями (описаны в разделе актуальность темы).

Продолжительность безрецидивного периода. Продолжительность безрецидивного периода рассчитана за период с 2010 по 2013 год, к моменту написания данной диссертационной работы. Продолжительность безрецидивного периода у собак с остеосаркомой составила 199,4 ± 84,5 дней, у собаки с хондросаркомой 221 день, у собаки с метастазом семиномы 324 дня, у собаки с метастазом рака предстательной железы 135 дней. Продолжительность безрецидивного периода у кошек с хондросаркомой составила 848 и 435 дней.

4. ВЫВОДЫ

1. Использование лиофилизированного аллотрансплантата для замещения обширных дефектов диафиза бедренной кости (30% от длины кости) у кроликов, сопоставимых с обширными дефектами кости у собак, после сегментарной резекции опухоли кости, приводит к его распадению на микрофрагменты и частичному рассасыванию на 14 сутки и его замещению плотной фиброзной тканью на 28-56 сутки.

2. Для фиксации трансплантата или имплантата к костям предплечья и кисти у собак со спонтанными опухолями костей предплечья целесообразнее использовать пластину по типу №2, которая позволяет увеличить значение максимальной нагрузки на 19%, за счет более равномерного распределения нагрузки на пястные кости.

3. Армирование трансплантатов при помощи костного цемента и спиц Киршнера позволяет увеличить показатель максимальной нагрузки на 24-92%, за счет более равномерного распределения нагрузки между имплантатом и костями реципиента, а так же профилактировать вырывание винтов из материнского сегмента лучевой кости или сгибания пластины в области контакта трансплантата с костями предплечья и кисти.

4. Максимальный запас прочности лиофилизированного аллотрансплантата, армированного костным цементом и спицами Киршнера, и армированного костно-цементного протеза превосходит силу, передающуюся на грудную конечность собаки при ходьбе в 11... 14 раз и при беге в 6...7 раз.

5. Использование лиофилизированного аллотрансплантата и армированного костно-цементного протеза для замещения широких сегментарных дефектов кости у животных со спонтанными опухолями костей конечностей не оказывает влияние на показатели клинического и биохимического анализов крови на 14 и 21 сутки после операции.

6. Использование лиофилизированного аллотрансплантата и армированного костно-цементного протеза является клинически эффективным методом замещения обширных костных дефектов у собак и кошек со спонтанными опухолями костей конечностей.

5. ПРАКТИЧЕСКИЕ ПРЕДЛОЖЕНИЯ

1. Мы рекомендуем использовать армированный костно-цементный протез и лиофилизированный аллотрансплантат для замещения широких сегментарных дефектов кости у собак и кошек со спонтанными опухолями костей конечностей различных локализаций. Оптимальные места проведения операций - дистальный сегмент лучевой кости и диафизарные сегменты длинных трубчатых костей.

2. Для придания прочности лиофилизированному аллотрансплантату при замещении обширных дефектов кости необходимо выполнять его армирование костным цементом и спицами Киршнера.

3. Наиболее оптимально для фиксации имплантатов использовать скелетотопически смоделированные накостные пластины, по типу пластины №2.

6. СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Дюльгер П.Г., Ягников С.А., Любоев Ф.А., Кулешова O.A., Валюс М.Д., Кулешова Я.А., Леонова Т.А. Методология выполнения органосохраняющих операций в комплексном лечении опухолей костей конечностей у собак и кошек II Российский ветеринарный журнал, 2011, №3. - С. 28-32.

2. Дюльгер П.Г., Ягников С.А., Любоев Ф.А., Кулешова O.A., Валюс М.Д., Кулешова Я.А., Леонова Т.А. Замещение обширных дефектов кости у собак со спонтанными опухолями костей конечностей. Начало // Ветеринарный доктор. Научно-практический журнал, 2011, №12. - С. 15-22.

3. Дюльгер П.Г., Ягников С.А., Любоев Ф.А., Кулешова O.A., Валюс М.Д., Кулешова Я.А., Леонова Т.А. Замещение обширных дефектов кости у собак со спонтанными опухолями костей конечностей. Окончание // Ветеринарный доктор. Научно-практический журнал, 2012, №1. - С. 18-25.

4. Дюльгер П.Г., Ягников С.А., Любоев Ф.А., Кулешова O.A., Валюс М.Д., Кулешова Я.А., Леонова Т.А. Способ замещения обширных дефектов кости при органосохраняющих операциях у собак и кошек с опухолями костей // Мир ветеринарии. Научно-практический журнал (Украина), №3, 2012, с. 36-42.

5. Дюльгер П.Г., Ягников С.А., Гаврюшенко Н.С., Фомин Л.В., Кулешова O.A., Арифуллина Д.В. Биомеханические параметры имплантов при замещении обширных дефектов кости у собак // Российский ветеринарный журнал, 2012, № 5. - С. 13-16.

6. Дюльгер П.Г., Ягников С.А., Кулешова O.A., Ариффулина Д.А., Леонова Т.А. Клинико-морфологическое обоснование возможности замещения обширных дефектов кости у собак с остеосаркомой лиофилизнрованным аллотрансплантатом // Российский ветеринарный журнал, 2013, №2. - С. 13-16.

Дюльгер Петр Георгиевич (Россия) Клинико-морфологическое обоснование замещения обширных дефектов кости у собак и кошек со спонтанными опухолями скелета конечностей

Впервые проведено экспериментальное исследование по замещению обширных дефектов кости (30% от длины кости) у кроликов лиофилизированным аллотрансплантатом. В результате биомеханического исследования была доказана необходимость армирования костно-цементного протеза и лиофилизированного аллотрансплантата у собак и кошек со спонтанными опухолями скелета конечностей. Были созданы анатомически и биомеханически обоснованные накостные пластины для органосохраняющих операций у собак со спонтанными опухолями костей предплечья. Доказана клиническая эффективность органосохраняющих операций с замещением дефекта, армированным костно-цементным протезом и лиофилизированным аллотрансплантатом.

Dyulger Peter Georgievich (Russia) Clinical and morphological justification of replacement extensive bone defects by reinforced bone-cement prosthesis and by freeze-dried bone allograft in dogs and cats with appendicular bone tumors.

For the first time we are lead an experimental study for replacement of large bone defects (30% of the length of the bone) in rabbits by the freeze-dried bone allograft. As a result of the biomechanical study proved the need for reinforcement of bone cement prosthesis and freeze-dried allograft in dogs and cats with bone tumors. Were created anatomically and biomechanically justified of bone plate for limb-sparing surgery in dogs with bone tumors of the forearm. Proven clinical efficacy of limb-sparing surgery with replacement of the bone defect by reinforced bone cement prosthesis and freeze-dried allograft.

Подписано в печать:

24.05.2013

Заказ № 8544 Тираж - 100 экз. Печать трафаретная. Типография «11-й ФОРМАТ» ИНН 7726330900 115230, Москва, Варшавское ш., 36 (499) 788-78-56 www.autoreferat.ru

Текст научной работыДиссертация по сельскому хозяйству, кандидата ветеринарных наук, Дюльгер, Петр Георгиевич, Москва

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Российский университет дружбы народов

На правах рукописи

04201358437

ДЮЛЬГЕР ПЕТР ГЕОРГИЕВИЧ

КЛИНИКО-МОРФОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ЗАМЕЩЕНИЯ ОБШИРНЫХ ДЕФЕКТОВ КОСТИ У СОБАК И КОШЕК СО СПОНТАННЫМИ ОПУХОЛЯМИ СКЕЛЕТА КОНЕЧНОСТЕЙ

Специальность 06.02.01 — диагностика болезней и терапия животных, патология, онкология и морфология животных

ДИССЕРТАЦИЯ

на соискание ученой степени кандидата ветеринарных наук

Москва-2013

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ.........................................................................................................4

Глава 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ..................................................................10

1.1. Общие сведения о спонтанных опухолях костей у собак и кошек.......10

1.2. Сохранные операции при опухолевых поражениях костей конечностей у собак и кошек..................................................................................................17

1.3. Биомеханические свойства имплантатов используемых для замещения обширных дефектов кости..............................................................................24

1.4. Замещение дефектов кости армированным костно-цементным протезом............................................................................................................26

1.5. Способы фиксации трансплантатов используемых при органосохраняющих операциях........................................................................27

ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ......................................................30

2.1. Общая характеристика группы животных со спонтанными опухолями костей конечностей.......................................................................30

2.2. Замещение обширных дефектов диафиза бедренной кости (30% от длины кости) кроликов лиофилизированным аллотрансплантатом (экспериментальное исследование).................................................................32

2.3. Скелетотопическое изучение костей предплечья и кисти у собак для разработки накостных пластин.....................................................................37

2.4. Биомеханическое исследование костпо-цементного протеза и лиофилизированного аллотрансплантата с различными модификациями скелетотопически смоделированных пластин на моделях грудных конечностей у собак.........................................................................................38

2.5. Замещение обширных дефектов кости у собак и кошек со спонтанными опухолями костей конечностей лиофилизированным аллотрансплантатом и армированным костно-цементным протезом.... 43

ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ..........................................59

3.1. Результаты экспериментального исследования по замещению обширных дефектов диафиза бедренной кости (30% от длины кости) у кроликов, при помощи лиофилизированного аллотрансплантата..............59

3.2. Разработанные в результате скелетотопического изучения костей предплечья и кисти накостные пластины для фиксации сегментов грудной

конечности после резекции костной опухоли................................................70

3.3. Результаты биомеханического исследования имплантатов для органосохранных операций с различными модификациями скелетотопически смоделированных накостных пластин..........................73

3.4. Результаты органосохраняющих операций у собак и кошек со спонтанными опухолями костей конечностей..............................................76

3.4.1. Продолжительность безрецидивного периода...................................78

3.4.2. Оценка функциональных результатов.................................................78

3.4.3. Отмеченные осложнения.......................................................................79

3.4.5. Показатели крови...................................................................................81

4. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ............................................................83

5. ВЫВОДЫ......................................................................................................89

6. ПРАКТИЧЕСКИЕ ПРЕДЛОЖЕНИЯ.....................................................91

7. СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ....................................92

8. ПРИЛОЖЕНИЕ.........................................................................................106

ВВЕДЕНИЕ Актуальность темы

Частота встречаемости опухолей костей у собак составляет 7,9 случаев на 100000 (Dorn C.R., 1976), 98% из которых приходятся на злокачественные новообразования (Brodey R.S., 1969). Новообразования костной ткани у кошек встречаются редко и составляют всего 4,9 случая на 100000 наблюдений, 67-90% из которых являются злокачественными (Bitetto W.V., 1987).

Лечение опухолей костей заключается как в локальной, так и в системной терапии, особенно в случае остеосаркомы, гемангиосаркомы и гистиоцитомы (Алиев М.Д., 2010; Тепляков В.В., Карпенко В.Ю., Бухаров A.B., 2010; Ruslander D., 2010). Хирургическое (локальное) лечение включает в себя проведение ампутации или органосохранной операции. Органосохранные операции при опухолевом поражении костной ткани являются методом выбора в гуманитарной медицине и становятся альтернативным вариантом ампутации у собак (Алиев М.Д. и др., 2005; Махсон А.Н., 1992; Тепляков В.В., Карпенко В.Ю., Шаталов A.M., 2011; Трапезников H.H., Алиев М.Д., Соловьев Ю.Н. и др., 2001; 1992, Liptak J.M., 2004). Хотя сохранные и радикальные операции в плане выживаемости дают сравнимые результаты (Алиев М.Д., 2010; Митин В.Н., 2003; Straw R.C., 1996), при сохранных операциях качество жизни значительно лучше и при выборе метода хирургического вмешательства, по возможности отдавать предпочтение органосохраняющим операциям (Алиев М.Д., 2010; Митин В.Н., 2003). Для замещения дефекта кости были предложены различные способы пластики с помощью свежезамороженного аллотрансплантата, реплантации облученной кости, дистракци-онного остеосинтеза, аутотрансплантации локтевой кости и эндопротезиро-вания (Ягников С.А., 1998; Митин В.Н., 2003; Гаранин Д.В., 2007; Liptak J.M., 2004, Hodge S.C., 2011).

Главной проблемой свежезамороженных аллотрансплантатов является большое количество послеоперационных осложнений, в виде: вывиха или

перелома импланта (10-60%), локальный рецидив опухоли (10-30%), метаста-зирование (70%) и инфицирование имплантата (55-70%) (Dernell W.S., 1998; Kirpensteijn J., 1998; Lascelles B.D.X., 2005; LaRue S.M., 1989; Morello E., 2001; Straw R.C., 1996). Также для этого метода необходимо наличие костного банка.

Применение экстракорпорального облучения опухолевой кости позволяет сохранить суставной хрящ и не вызывает проблем с репозицией импланта, что позволяет отмечать хорошую или отличную функцию конечности в 77%, однако частота послеоперационных осложнений составляет от 61% до 100%, из которых наиболее часто встречается инфицирование (50%), перелом имплантата (21-60%) (Гаранин Д.В., 2007; Boston S.E., 2007; Liptak J.M., 2004). Другим минусом этой методики является необходимость наличия оборудования и необходимых условий для проведения лучевой терапии.

Дистракционный остеосинтез оказывает стимулирующее действие к рецидивам, а долгие сроки созревания регенерата, часто не соизмеримы с послеоперационной медианой выживаемости (Митин В.Н., 1998; Ягников С.А., 1998; Degna М.Т., 2000).

Что касается использования аутотрансплантата локтевой кости на сосудистой ножки то минусы данной методики заключаются в невозможности использования аутотрансплантата локтевой кости для других участков, а так же плохие биомеханические свойства локтевой кости из-за её небольшого диаметра, что требует усиленной внешней или внутренней фиксации (Рооуа H.A., 2004). Так же для использования данной методики необходимы навыки и оборудование для микрососудистой хирургии.

В виду того, что аллотрансплантат у собак редко полностью срастается с костью и в основном функционирует в качестве протеза, возрос интерес к использованию коммерческих эндопротезов (LaRue S.M., 1989; Liptak J.M., 2004). В сравнительном исследовании эндопротезов и аллотрансплантатов для сохранных операций дистальной части лучевой кости, были получены схожие результаты, так при использовании металлического эндопротеза у 10

собак хорошая или отличная функция конечности отмечалась в 80%, инфицирование в 50%, несостоятельность металлоконструкции в 40%, локальный рецидив опухоли в 20%, метастазирование в 60% (1лр1ак .Г.М., 2006). К другим недостаткам этого метода стоит отнести отсутствие таких протезов на Российском рынке и их высокую стоимость.

Таким образом, из-за наличия большого количества недостатков у традиционных способов костной пластики, остается необходимость в разработке новых и улучшении уже существующих методов.

Цели и задачи исследования

Цель настоящего исследования — изучить возможность замещения у собак и кошек со спонтанными опухолями костей обширных дефектов кости (3040% от длины кости) после широкой сегментарной резекции опухоли кости армированным костно-цементным протезом и лиофилизированным алло-трансплантатом.

Для выполнения цели были поставлены следующие задачи:

1. Провести экспериментальное клинико-морфологическое исследование по замещению обширных дефектов диафиза бедренной кости (30% от длины кости) у кроликов, сопоставимых с дефектами кости у собак и кошек, после сегментарной резекции опухоли кости, при помощи лио-филизированного аллотрансплантата;

2. Разработать на основании скелетотопического изучения предплечья и кисти собаки накостные пластины для фиксации сегментов грудной конечности после резекции опухоли кости;

3. Изучить биомеханические параметры костно-цементного протеза и лиофилизированного аллотрансплантата с различными модификациями скелототопически смоделированных накостных пластин на моделях грудных конечностей собак;

4. Изучить биохимические и клинические показатели крови у собак и кошек после замещения обширного дефекта кости армированным костно-цементным протезом и лиофилизированным аллотрансплантатом;

5. Провести оценку клинической эффективности органосохраняющих операций у собак и кошек, со спонтанными опухолями костей конечностей, с замещением дефекта кости при помощи, армированного костно-цементного протеза и лиофилизированного аллотрансплантата.

Научная новизна

Впервые в эксперименте изучена перестройка лиофилизированного аллотрансплантата при замещении им обширного дефекта кости у кроликов, сопоставимого по размерам с дефектами кости у собак и кошек, после сегментарной резекции спонтанной опухоли кости.

Впервые на основании скелетотопометрии костей предплечья и кисти разработаны и внедрены в клиническую практику пластины для фиксации сегментов конечности после широкой сегментарной резекции опухоли кости.

Впервые дано биомеханическое обоснование использования лиофилизированного аллотрансплантата и армированного костно-цементного протеза с различными модификациями пластин при замещении обширных дефектов кости у собак после широкой сегментарной резекции опухоли.

Впервые доказана клиническая эффективность органосохраняющих операций с замещением обширных дефектов кости лиофилизированным аллотрансплантатом и костно-цеменным протезом у собак и кошек со спонтанными опухолями костей конечностей.

Теоретическая и практическая значимость работы

В процессе данной работы экспериментально установлено, что лиофили-зированный аллотрансплантат при замещении обширных дефектов кости подвергается рассасыванию с его замещением плотной фиброзной тканью.

Доказано, преимущество армирования костно-цементного протеза и лио-филизированного аллотрансплантата, а также использования специализированных накостных пластин, позволяющие значительно увеличивает предельно допустимую максимальную нагрузку.

Разработана методика замещения обширных сегментарных дефектов кости различных локализаций при помощи армированного костно-цементного протеза и лиофилизированного аллотрансплантата. Определены наиболее оптимальные места проведения органосохраняющих операций.

Результаты исследования применяются на базе ветеринарного хирургического центра «ВетПрофАльянс», лаборатории физиологии и патологии размножения мелких животных РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева, а также используются в учебном процессе на кафедре клинической ветеринарии РУДЫ и кафедре зоогигиены, акушерства и ветеринарии РГАУ-МСХА им. К.А. Тимирязева.

Основные положения, выносимые на защиту:

• Рассасывание лиофилизированного аллотрансплантата с его замещением фиброзной тканью у кроликов, после замещения обширного дефекта диафиза бедренной кости (30% от длины кости);

• Максимальная нагрузка (нагрузка после которой происходит перелом кости, вырывание винтов или изгибание пластины), которую выдержит модель грудной конечности с замещением дефекта при помощи армированного костно-цементного протеза и лиофилизированного аллотрансплантата с накостной пластиной №2, превосходит нагрузку, передающуюся на грудную конечность собаки при ходьбе и беге в 11... 14 и 6.. .7 раз соответственно;

• Отсутствие влияния костно-цементного протеза и лиофилизированного аллотрансплантата на показатели общего клинического и биохимического анализов крови у собак и кошек;

• Клиническая эффективность органосохраняющих операций у собак и кошек, со спонтанными опухолями костей конечностей, с замещением дефекта кости при помощи, армированного костно-цементного протеза и лиофилизированного аллотрансплантата.

Апробация

Результаты работы представлены и обсуждены на Международной конференции «Актуальные проблемы ветеринарной хирургии». (6-7 октября 2011 г., Ульяновск), II Всероссийская межвузовская конференция по ветеринарной хирургии (19-20 марта 2011 г., Москва), IV Международной научно-практической конференции преподавателей, молодых ученых, аспирантов и студентов «Инновации АПК» (11-13 апреля 2012, Москва), IX Всероссийской конференции по вопросам онкологии мелких домашних животных (16-17 февраля 2013 г., Москва).

Публикации

По материалам диссертации опубликовано 6 печатных работ, из них 3 в изданиях, входящих в перечень ВАК РФ.

Объем и структура диссертации

Работа написана на 116 страницах машинописного текста (включая список литературы) и состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов, результатов исследования, обсуждения полученных результатов, выводов, практических предложений, списка литературы и приложения. Список литературы включает источника 167, из них 140 иностранных авторов. Диссертация иллюстрирована 12 таблицами и 68 рисунками.

Глава 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Общие сведения о спонтанных опухолях костей

у собак и кошек

Частота встречаемости опухолей костей у собак составляет 7,9 случаев на 100000 (Dorn C.R., 1976; Dorn C.R. et al., 1968), 98% из которых приходятся на злокачественные новообразования (Brodey R.C., Riser R.M., 1969).

Новообразования костной ткани у кошек встречаются редко и составляют всего 4,9 случая на 100000 наблюдений, 67-90% из которых являются злокачественными (Bitetto W.V. et al., 1987; Dorn R.C. et al., 1968).

Опухоли костей принято разделять на первичные и вторичные (метастазы опухолей других локализаций в костную ткань).

К опухолям костей у собак и кошек относят остеосаркому, хондросар-кому, фибросаркому, гемангиосаркому, к более редким — лимфосаркому, плазмоцитому и другие саркомы (Митин В.Н. и др., 1998а; Brodey R.C., Sauer R.M., 1963; Goldschmitd М.Н., Thrall D.E., 1985; Ling G.V., Morgan J.P., Poll R.R., 1975; Lui S.K. et al., 1977).

На первом месте по частоте встречаемости спонтанных опухолей костей конечностей у собак стоит остеосаркома и составляет 85% (Brodey R.C., Sauer R.M., 1963), хондросаркома вторая по частоте встречаемости и составляет 5-10% (Popovitch С.A., Weinstein M.J., Goldschmidt M.H., 1994). Фибро-саркома и гемангиосаркома встречается редко и составляет менее 5% от всех первичных опухолей костей (Abiin W.L., Berg J., Schelling S.H., 1991; Lui S.K. et al., 1977).

У кошек остеосаркома составляет 70-80% от всех злокачественных опухолей костей (Bitetto W.V. et al., 1987), на втором месте стоит фибросар-кома (Lui S.K. et al., 1977). Следующая по частоте встречаемости хондросаркома. Остальные опухоли встречаются крайне редко (Quigley P.J., Leedale А.Н., 1983; Turrel J.M., Poll R.R., 1982).

Из вторичных опухолей костей наиболее часто встречаются метастазы опухолей молочной и щитовидной желез, простаты и мочевого пузыря, а так же почек и печени. Для вторичных опухолей костей характерно многоочаговое поражение, с локализацией в диафизарных сегментах костей (Cooley D.M., Waters DJ., 1997; Cornell K.K. et a;., 2000; Gottfried S.D. et al., 2000; Linde-Sipman J.S. Van Der, Ingh T.S. Van Den, 2000).

Эпидемиология, этиология и патогенез

Этиология остеосаркомы до сих пор не изучена. Однако в литературе есть данные, что ионизирующее излучение может стать причиной возникновения заболевания, так у 3,4% собак, подвергшихся лучевой терапии по поводу сарком мягких тканей, в области облучения позже обнаружилась остеосаркома (Gillette S.M. et al., 1990; McEntee M.C. et al., 2004; Miller S. et al., 2003).

Описаны случаи возникновения остеосаркомы на месте имплантата после лечения перелома, хронического остеомиелита, пластики костного дефекта и эндопротезирования (Голубева В.А., Митин В.Н., 1984; Митин В.Н. и др., 1998b; Bennett D., Campbell J.R., Brown P., 1979; Fry P.D., Jukes H.F., 1995; Marcellin-Little DJ. et al., 1999; Martin A. et al., 1999; Sinibaldi K.R., Rosen H., Liu S.K., 1976; Stevenson S. et al., 1982; Vasseur P.B., Stevenson S., 1987).

Прослеживают также случаи возникновения остеосаркомы из-за костного инфаркта, однако механизм развития опухоли при этой болезни до сих пор не раскрыт (Dubielzig R.R., Biery D.N., Brodey R.S., 1981; Riset W.H., Brodey R.S., Biery D.N., 1972).

В доступной литературе мы нашли сообщения о развитии остеосаркомы на фоне расслаивающегося остеохондроза и костной кисты (Barnhart M.D., 2002; Holmberg В J. et al., 2004).

Основными генами-супрессорами опухолеобра