Введение. Дисплазия тазобедренных суставов (ДТБС), являясь дефектом развития соединительной ткани, сопровождается нарушением процессов эмбриональной и постнатальной васкуляризации, а соответственно, последующим разрушением костно-хрящевых структур. Вопрос о ресурсах кровоснабжения тазобедренного сустава находится в центре внимания анатомов, гистологов, практических врачей, сталкивающихся с врожденной или иной патологией сустава. Трудность изучения кровотока в тазобедренном суставе обусловлена большим количеством постоянных и непостоянных внеорганных и внутриорганных анастамозов [2]. В настоящее время стандартом диагностики состояния артериального кровотока в области сустава является дуплексное изучение сосудов [3, 4]. Данным методом можно оценить кровоток в магистральных артериях сустава (бедренной, запирательной, иногда латеральной и медиальной, окружающих шейку бедра), но невозможно получить сведения о состоянии микроциркуляции.
Организация микроциркуляторного русла является критическим фактором для поддержания гомеостаза и регенерации живой костной и хрящевой ткани, без которого происходит неизбежная деградация или гибель клеток [5,6,12]. Экспериментальные данные [9,13] свидетельствуют о существовании ряда факторов, которые контролируют нормальную васкуляризацию костной и хрящевой ткани в процессе ангиогенеза на протяжении всей жизни человека. Одними из наиболее важных факторов ангиогенеза являются васкулоэндотелиальный фактор роста (VEGF) и фактор роста фибробластов (FGF). Любое нарушение процесса экспрессии ростовых факторов приводит к развитию таких осложнений, как остеонекроз [10,11], остеопороз и остеоартрит [7,8].
На наш взгляд, определение содержания факторов ангиогенеза может быть перспективным в оценке состояния микроциркуляторного русла тазобедренных суставов.
Цель. Определить диагностическую значимость изменения содержания факторов ангиогенеза в оценке степени гипоксии диспластических тазобедренных суставов у детей.
Материалы и методы. Обследовано 65 детей с дисплазией тазобедренных суставов в возрасте от 5 месяцев до 10 лет. Констатация дисплазии тазобедренных суставов производилась на основании стандартного комплекса клинико-рентгенологического обследования. Все пациенты были разделены на три группы по классификации от степени тяжести патологии [1]. В структуре обследованных больных было 38 девочек и 27 мальчиков. Средний возраст больных составил 3,66±0,7 года. Группу сравнения составило 20 детей без ортопедической патологии, стратифицированных по полу и возрасту.
Первую группу составили 34 ребенка с легкой степенью тяжести ДТБС. При клиническом осмотре имелись следующие признаки заболевания: асимметрия паховых и бедренных складок, гипотония мышц нижних конечностей. На рентгенограммах тазобедренных суставов отмечалось недоразвитие крыши вертлужной впадины (ацетабулярный индекс увеличен до 30°), задержка оссификации ядер окостенения головок бедренных костей.
Вторая группа включала 19 детей со средней степенью тяжести ДТБС с умеренным ограничением разведения в тазобедренных суставах. На рентгенограммах были выявлены следующие признаки: дефицит покрытия головки тазобедренного сустава, субхондральный склероз ацетабулярной впадины, торсионно-вальгусная деформация проксимального отдела бедра, нарушение линии Шентона, подвывих в суставе.
Третью группу составили 12 детей, у которых диагностирована тяжелая степень дисплазии тазобедренных суставов с клиническими проявлениями в виде ограничения разведения в тазобедренном суставе, укорочения нижней конечности на стороне поражения, симптом Маркса-Ортолани. На рентгенограммах визуализировался вывих в тазобедренном суставе.
Всем пациентам с ДТБС для оценки степени гипоксии тазобедренного сустава было выполнено количественное определение маркеров ангиогенеза (VEGF, FGF) в сыворотке крови. Для этой цели был использован метод твердофазного иммуноферментного анализа с помощью тест-систем: Human VEGF-A Platinum ELISA компания Bioscience, США; Quantikine (Human FGF basic) компании R&D Systems, США.
Забор крови проводили при поступлении по следующей схеме: забор крови из вены в количестве 1,5 мл. Образцы крови центрифугировали при 5000 об/мин в течение 7 минут, затем полученную сыворотку крови замораживали и хранили при температуре – 18°С до проведения анализа. Образцы сыворотки крови у детей контрольной группы готовили по приведенной методике.
Всем пациентам было выполнено дуплексное исследование сосудов тазобедренных суставов (оценивалось состояние кровотока по глубокой бедренной артерии). Для ультразвукового исследования использован многофункциональный ультразвуковой сканер «Technos MPX» фирмы «ISAOTE» (Италия) с датчиком линейного формата, работающим в диапазоне 7-12 МГц. Датчик устанавливали на область тазобедренного сустава строго во фронтальной плоскости по линии, проходящей через большой вертел бедра и переднюю ость крыла подвздошной кости. Качественная оценка состояла в изучении проходимости, геометрии, определении диаметра сосуда, состояния сосудистой стенки, просвета сосуда. Количественная оценка ультразвуковых параметров кровотока складывалась из определения:
- Vмакс – маскимальная скорость кровотока глубокой бедренной артерии (систолическая скорость кровотока);
- Vмин – минимальная скорость кровтока (диастолическая скорость кровотока) глубокой бедренной артерии;
- Ri – резистивный индекс сосудистого сопротивления.
Результаты статистически обработаны с помощью программы регрессионного анализа GRETL с использованием непараметрического рангового критерия Вилкоксона соответственно для независимых выборок, что объясняется малым объемом выборки до 50 человек.
Результаты и обсуждение. Анализ результатов исследования дуплексного сканирования сосудов тазобедренных суставов показал, что у детей с различной степенью тяжести дисплазии тазобедренных суставов не отмечалось достоверного изменения количественных характеристик кровотока глубокой бедренной артерии (табл. 1).
Таблица 1. Показатели дуплексного сканирования глубокой бедренной артерии у детей с дисплазией тазобедренных суставов
Примечания: здесь и далее М – среднее, SD – среднеквадратичное стандартное отклонение, указывающее на разброс данных по интервалу значения признака относительно среднего; * - уровень достоверности различий по отношению к показателям контрольной группы; ** - уровень достоверности различий по отношению к показателям 1-й группы; *** - уровень достоверности различий по отношению к показателям 2-й группы.
Установленный факт свидетельствует о сохранности магистрального кровотока у детей с ДТБС различной степени тяжести.
Результаты исследования факторов ангиогенеза у пациентов 1-й группы с легкой степенью ДТБС показали достоверное повышение уровня VEGF(р≤0,001) и FGF(р≤0,003) по отношению к группе сравнения (табл. 2).
Содержание данных факторов резко возрастает при тканевой гипоксии, что доказано рядом экспериментов [7,9,10]. Таким образом, ДТБС у детей приводит к кислородному голоданию параартикулярных тканей и недостаточности микроциркуляторного русла.
Во 2-й группе детей со средней степенью тяжести ДТБС в сыворотке крови было выявлено значимое повышение уровня факторов ангиогенеза: VEGF(р<0,006) и FGF (р<0,004) по отношению к группе сравнения (табл. 2). Однако межгрупповой анализ показал, что достоверного различия уровней факторов роста не установлено. По всей видимости, ДТБС средней степени тяжести сопровождается деструкцией костно-хрящевых компонентов сустава с образованием субхондральных очагов склероза, которые выключены из кровоснабжения, что приводит к лимитированию гипоксии.
У пациентов с тяжелой степенью ДТБС даже средние величины содержания факторов VEGF (М = 395,7 пг/мл) и FGF (М = 19,6 пг/мл) в два раза превышают аналогичные у группы сравнения (М = 230,3 пг/мл и М = 9,7 пг/мл). Статистически содержание факторов ангиогенеза достоверно повышено как в отношении группы сравнения, так и в отношении 1-й и 2-й групп пациентов (табл. 2).
Возможно, тяжелая степень ДТБС у детей отражает декомпенсацию ангиогенеза и выраженную гипоксию костно-хрящевых структур, что создает условия для деградации гиалинового хряща, развития феномена новообразования сосудов в хрящевой ткани с последующей кальцификацией, формирования краевых остеофитов.
Таблица 2. Содержание факторов ангиогенеза у детей с разной степенью ДТБС
Таким образом, чувствительные колебания уровня факторов ангиогенеза (VEGF, FGF) позволяют оценить тяжесть нарушения микроциркуляции при различной степени тяжести ДТБС у детей, что невозможно при допплерографическом обследовании.
Выводы. Количественное определение маркеров ремоделирования кровотока (VEGF, FGF) у детей с различной степенью тяжести ДТБС и сопоставлении дуплексного сканирования глубокой бедренной артерии позволило выявить следующие закономерности:
- У детей независимо от степени тяжести ДТБС магистральный тип кровоснабжения не страдает.
- Содержание факторов ангиогенеза VEGF, FGF достоверно возрастает при ДТБС и зависит от тяжести патологического процесса
- Высокие показатели активности ангиогенеза у детей с ДТБС косвенно указывают на имеющиеся нарушения в сосудах микроциркуляторного русла, что в определенной степени может отражать выраженность гипоксии костно-хрящевых структур тазобедренного сустава.
- Доступность и техническая простота методики исследования факторов роста позволяет проводить скриннинг-диагностику состояния микроциркуляторного русла у детей с ДТБС, а также мониторинг в процессе лечения.
- Достоверное повышение уровня факторов ангиогенеза может служить основанием для отбора группы риска по развитию осложнений ДТБС в виде аваскулярного некроза, а также коррекции расстройств микроциркуляции с применением ангиопротекторов.