Гистоморфометрия как метод оценки заживления переломов трубчатых костей

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Цель – осуществить количественную оценку заживления перелома трубчатой кости, смоделированного путем нанесения в ней сквозного дефекта, и провести анализ существующих методик морфометрии костного регенерата.

Материал и методы. Данные получены на 30 белых половозрелых крысах, которым наносился сквозной дырчатый дефект в большеберцовых костях. Морфологическое и морфометрическое изучение регенерата осуществляли на 3, 10, 15, 24, 45-е сутки после операции на гистологических срезах.

Результаты. Исследование регенерата большеберцовой кости половозрелых крыс микроскопически характеризуется наличием гематомы на 3 и 10-е сутки, а также грануляционной ткани – на 3–24-е сутки, фиброретикулярной, грубоволокнистой тканей – на 3–45-е сутки и пластинчатой ткани – на 10–45-е сутки репаративного остеогенеза. Наряду с общеизвестными структурами регенерата в его грануляционной ткани выявлены мышечные волокна. В связи с особенностями структурной организации фиброретикулярной, грубоволокнистой, пластинчатой тканей и их локализацией в регенерате предложено выделить в первой организованный и неорганизованный слои, а в остальных – типичный и нетипичный (разрушающийся) компоненты. Методом гистоморфометрии получены данные о фактических значениях площадей гематомы, грануляционной, фиброретикулярной, грубоволокнистой и пластинчатой тканей на 3, 10, 15, 24, 45-е сутки после моделирования перелома, их процентных отношениях к общей площади регенерата и динамике их изменений от одного срока к другому.

Заключение. Данные гистоморфометрии регенерата большеберцовой кости на 3, 10, 15, 24, 45-е сутки после операции, а также выявленные особенности его гистоструктуры расширяют и дополняют имеющуюся информацию по заживлению переломов костей и могут быть использованы для фундаментальной медицины.

Об авторах

Виталий Николаевич Морозов

ФГАОУ ВО «Белгородский государственный национальный исследовательский университет» Министерства высшего образования и науки РФ

Автор, ответственный за переписку.
Email: vitaliyymorozov85@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-1169-4285

д-р мед. наук, доцент, доцент кафедры анатомии и гистологии человека

Россия, Белгород

В. П. Печерская

ОГБУЗ «Яковлевская центральная районная больница»

Email: konshina.viktory@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0003-1615-4904

врач-невролог неврологического отделения для лечения больных с ОНМК

Россия, Белгородская область, г. Строитель

Е. С. Новик

ФГАОУ ВО «Белгородский государственный национальный исследовательский университет» Министерства высшего образования и науки РФ

Email: sidekser@mail.ru
ORCID iD: 0009-0007-7489-0260

лаборант кафедры анатомии и гистологии человека

Россия, Белгород

Е. Н. Морозова

ФГАОУ ВО «Белгородский государственный национальный исследовательский университет» Министерства высшего образования и науки РФ

Email: tiger2910@rambler.ru
ORCID iD: 0000-0002-6117-080X

канд. мед. наук, доцент, доцент кафедры анатомии и гистологии человека

Россия, Белгород

Список литературы

  1. Shcherbak NP, Mansurov DSh, Dorofeev YuL, et al. Features of the organization of traumatological care in the regions of the Russian Federation (A Scientific Review). Physiсal and Rehabilitation Medicine. 2021;3(3):62-72. [Щербак Н.П., Мансуров Д.Ш., Дорофеев Ю.Л., и др. Особенности организации травматологической помощи в регионах Российской Федерации. Физическая и реабилитационная медицина. 2021;3(3):62-72]. doi: 10.26211/2658-4522-2021-3-3-62-72
  2. Vasilyeva LS, Slivnitsyna NV, Shevchenko OI, et al. Clinical and psychological features of combined trauma in participants of military actions. Polytrauma. 2024;2:55-61. [Васильева Л.С., Сливницына Н.В., Шевченко О.И., и др. Клинико-психологические особенности сочетанной травмы участников военных действий. Политравма. 2024;2:55-61]. doi: 10.24412/1819-1495-2024-2-55-61
  3. Mikhanov VA, Kolosova NI, Polyakova VS, et al. The method to measure the evolution healing fractures of the tubular bones of rats in the experiment. Journal of Anatomy and Histopathology. 2017;6(1):58-62. [Миханов В.А., Колосова Н.И., Полякова В.С., и др. Способ количественной оценки динамики заживления переломов трубчатых костей крыс в эксперименте. Журнал анатомии и гистопатологии. 2017;6(1):58-62]. doi: 10.18499/2225-7357-2017-6-1-58-62
  4. Luzin VI, Ivchenko DV, Pankrat’ev AA. A technique for modeling bone defects in laboratory animals. Ukraїns’kij medichnij al’manah. 2005;8(2):162. (In Russ.). [Лузин В.И., Ивченко Д.В., Панкратьев А.А. Методика моделирования костного дефекта у лабораторных животных. Український медичний альманах. 2005;8(2):162].
  5. Korzh NA, Deduh NV. Reparative bone regeneration: a modern view of the problem. Stages of regeneration. Orthopaedics Traumatology and Prosthetics. 2006;1:76-84. (In Russ.). [Корж Н.А., Дедух Н.В. Репаративная регенерация кости: современный взгляд на проблему. Стадии регенерации. Ортопедия, травматология и протезирование. 2006;1:76-84].
  6. Silant’eva TA, Chirkova AM, Erofeev SA. Method of histomorphometric examination of distractive osteogenesis. Patent RF №2213963 C2, published Date of publication. 10.10.2003. (In Russ.). [Силантьева Т.А., Чиркова А.М., Ерофеев С.А. Способ гистоморфометрического исследования дистракционного остеогенеза. Патент РФ №2213963 C2, опубл. 10.10.2003].
  7. Annikov VV, Slesarenko NA. Experimental research on the possibility of optimizing of reparative osteogenesis. Veterinarnaja praktika. 2005;1:14-18. (In Russ.). [Анников В.В., Слесаренко Н.А. Морфометрическая характеристика костного регенерата при его оптимизации с помощью аллопланта. Ветеринарная практика. 2005;1:14-18].
  8. Dєduh NV, Nіkol’chenko OA. Bone regeneration in Alimentary osteoporosis (experimental study). Orthopaedics Traumatology and Prosthetics. 2009;2(575):34-40. (In Ukrainian). [Дєдух Н.В., Нікольченко О.А. Регенерація кістки при аліментарному остеопорозі (експериментальне дослідження). Ортопедия, травматология и протезирование. 2009;2(575):34-40].
  9. Slisarenko OV, Bumeister VI. Reparative Osteogenesis under Dehydration. Tavricheskiy Mediko-Biologicheskiy Vestnik. 2013;16(1-1):222-224. [Слисаренко А.В., Бумейстер В.И. Течение репаративного остеогенеза в условиях обезвоживания организма. Таврический медико-биологический вестник. 2013;16(1-1):222-224].
  10. Ashukina NО, Diedukh NV, Geleta MM. Features of reparative osteogenesis in femur diaphyseal defects under condition of hypothyroidism modeling. Tavricheskiy Mediko-Biologicheskiy Vestnik. 2013;16(1-1):9-12. (In Ukrainian). [Ашукіна Н.О., Дєдух Н.В., Гелета М.М. Особливості репаративного остеогенезу в діафізарних дефектах стегнових кісток щурів за умов моделювання гіпотиреозу. Таврический медико-биологический вестник. 2013;16(1-1):9-12].
  11. Lebedinskiy VYu, Puseva ME, Netesin ES, et al. Dynamics of quantitative parameters of regeneration in the experiment. Sibirskij medicinskij zhurnal (Irkutsk). 2015;137(6):98-100. [Лебединский В.Ю., Пусева М.Э., Нетесин Е.С., и др. Динамика количественных параметров регенерации в эксперименте. Сибирский медицинский журнал (Иркутск). 2015;137(6):98-100].
  12. Lebedinskiy VYu, Puseva ME, Netesin ES, et al. Qualitative characteristics of distraction forelimb bone graft in rabbits in experiment. Acta Biomedica Scientifica. 2015;5(105):62-65. [Лебединский В.Ю., Пусева М.Э., Нетесин Е.С., и др. Количественная характеристика дистракционного регенерата костей предплечья кролика в эксперименте. Acta Biomedica Scientifica. 2015;5(105):62-65]. URL: https://www.actabiomedica.ru/jour/article/view/116
  13. Mikhailov IN, Lebedinskiy VYu, Puseva ME, et al. Distraction forearm bone graft characteristics in experiment with stimulation of biologically active points. Acta Biomedica Scientifica. 2015;5(105):66-71. [Михайлов И.Н., Лебединский В.Ю., Пусева М.Э., и др. Характеристика дистракционного регенерата костей предплечья в эксперименте при стимуляции БАТ. Acta Biomedica Scientifica. 2015;5(105):66-71]. URL: https://www.actabiomedica.ru/jour/article/view/117
  14. Kovalchuk PYe, Hasko MV, Tuliuliuk SV. Reparative osteogenesis in normal conditions and in micronutrient iodine and selenium deficiency. Mezhdunarodnyj jendokrinologicheskij zhurnal. 2015;3(67):61-64. (In Ukrainian). [Ковальчук П.Е., Гасько М.В., Тулюлюк С.В. Репаративний остеогенез у нормі та за умов дефіциту мікроелементів йоду та селену. Международный эндокринологический журнал. 2015;3(67):61-64].
  15. Korenkov OV. Morphological peculiarities of bone healing in the place of experimental cortical defect of long bone of rats in the conditions of natural hydroxyapatite implantation. Orthopaedics Traumatology and Prosthetics. 2016;1(602):84-88. [Кореньков О.В. Морфологічні особливості загоєння дефекту коркового шару довгої кістки щурів за умов імплантації природного гідроксилапатиту. Ортопедия, травматология и протезирование. 2016;1(602):84-88]. doi: 10.15674/0030-59872016184-88
  16. Shpakovskiy MS, Budaev AV, Razumov AS, et al. Cytomorphometric and immunohistochemical results of regenerate bone after intraosseous injection of the drug “Perftoran” at the osteosynthesis of femoral neck fractures (experimental study). Journal of New Medical Technologies. 2016;1:127-134. [Шпаковский М.С., Будаев А.В., и др. Результаты цитоморфометрического и иммуногистохимического исследований костного регенерата после внутрикостного введения препарата «Перфторан» при остеосинтезе переломов шейки бедренной кости (экспериментальное исследование). Вестник новых медицинских технологий. 2016;1:127-134]. doi: 10.12737/18566
  17. Shyshchuk VD, Redko SI, Ogienko MN, et al. Disturbances of Reparative Osteogenesis in the Hypovolemia and their Correction in Experiment. Novosti Khirurgii. 2018;26(5):526-534. [Шищук В.Д., Редько С.И., Огиенко М.Н., и др. Нарушения репаративного остеогенеза при дегидратации и их коррекция в эксперименте. Новости хирургии. 2018;26(5):526-534]. doi: 10.18484/2305-0047.2018.5.526
  18. Gorbach YeN. Morphometric analysis of blood vessels of tibial regenerate in tibia automatic lengthening at an increased rate. Morphology. 2018;153(1):33-38. [Горбач Е.Н. Морфометрический анализ сосудов регенерата большеберцовой кости при автоматическом удлинении голени с повышенным темпом. Морфология. 2018;153(1):33-38]. DOI: https://doi.org/10.17816/morph.398184
  19. Suchkov DI, Pavlov AV, Vinogradov AA, et al. Bone Regeneration in the Application of a New Device for Osteosynthesis in the Experiment. Acta Biomedica Scientifica. 2019;4(1):155-161. [Сучков Д.И., Павлов А.В., Виноградов А.А., и др. Морфологические особенности костного регенерата при применении нового устройства для погружного остеосинтеза в эксперименте. Acta Biomedica Scientifica. 2019;4(1):155-161]. doi: 10.29413/ABS.2019-4.1.24
  20. Nadyrov EA, Nikolaev VI, Kirilenko SI, et al. The Morphological Characteristics of Bone Tissue Regeneration in the Application of Bone Grafting Auto-Mixture. Health and Ecology Issues. 2019;4(62):57-62. [Надыров Э.А., Николаев В.И., Кириленко С.И., и др. Морфологическая характеристика регенерации костной ткани при использовании трансплантационной костной аутосмеси. Проблемы здоровья и экологии. 2019;4(62):57-62].
  21. Nikonorova VG, Krishtop VV, Rumyantseva TA. Granulation tissue as a type of connective tissue (review). Journal of Medical and Biological Research. 2022;10(2):167-179. [Никонорова В.Г., Криштоп В.В., Румянцева Т.А. Грануляционная ткань как разновидность соединительных тканей (обзор). Журнал медико-биологических исследований. 2022;10(2):167-179]. doi: 10.37482/2687-1491-Z098
  22. Guliuk AG, Zhelnin EV. Relationship of osteogenesis markers with processes of posttraumatic regeneration of alveolar bone. Fundamental research. 2013;7-3:534-539. [Гулюк А.Г., Желнин Е.В. Взаимосвязь маркеров остеогенеза и процессов посттравматической регенерации альвеолярной кости у крыс. Фундаментальные исследования. 2013;7-3:534-539]. URL: https://fundamental-research.ru/en/article/view?id=32050
  23. Remedios A. Bone and bone healing. Vet Clin North Am Small Anim Pract. 1999;29(5):1029-44. doi: 10.1016/s0195-5616(99)50101-0
  24. Serbest S, Tiftikci U, Tosun HB, et al. Is there a relationship between fracture healing and mean platelet volume? Ther Clin Risk Manag. 2016;12:1095-1099. doi: 10.2147/TCRM.S108790
  25. Volkov AV, Bolshakova GB. Bone histomorphometry in regenerative medicine. Clinical and Experimental Morphology. 2013;3(7):65-72. [Волков А.В., Большакова Г.Б. Гистоморфометрия костной ткани в регенеративной медицине. Клиническая и экспериментальная морфология. 2013;3(7):65-72].

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рисунок 1. Участок регенерата большеберцовой кости после нанесения в ней сквозного дырчатого дефекта на третьи сутки эксперимента: А – участок большеберцовой кости с регенератом, Б – гематома, в которой встречаются остатки мышечных волокон (1) с сосудами (2), В – грануляционная ткань, содержащая сосуд (2), фибробласт (3), макрофаг (4), лимфоцит (5), Г – участок организованной (6) и безостровковой неорганизованной (7) фиброретикулярной ткани, содержащий участки типичной грубоволокнистой ткани (8), которые прилежат к грануляционной ткани (9), Д – участок безостровковой неорганизованной фиброретикулярной ткани, контактирующий с красным костным мозгом, 10 – мегакариоциты. Окраска: гематоксилин-эозин (А-В, Д), по Массону (Г).

Скачать (3MB)
Метаданные
3. Рисунок 2. Участок регенерата большеберцовой кости после нанесения в ней сквозного дырчатого дефекта на 10-е сутки эксперимента: А – участок большеберцовой кости с регенератом, Б – гематома, содержащая фибриновые волокна (1), В – грануляционная ткань, содержащая сосуд (2), фибробласт (3), макрофаг (4), лимфоцит (5), Г – участок грануляционной ткани с мышечными волокнами (6), Д – участок организованной (7) и островковой (8) неорганизованной фиброретикулярной ткани, содержащий участки типичной грубоволокнистой ткани (9), Е – участок типичной грубоволокнистой ткани, окружающей костно-мозговые полости с островковой неорганизованной фиброретикулярной тканью, переходящий в типичную пластинчатую ткань (10), окружающую костно-мозговые полости с красным костным мозгом (11), Ж – участок типичной пластинчатой костной ткани регенерата с окружающим регенерат красным костным мозгом, 12 – остеобласты, 13 – остеоцит, 11 – костно-мозговая полость с красным костным мозгом, 12 – костные трабекулы типичной пластинчатой костной ткани, 14 – остеокласт, 15 – мегакариоциты. Окраска: гематоксилин-эозин (А-Г, Е, Ж), по Массону (Д).

Скачать (4MB)
Метаданные
4. Рисунок 3. Участок регенерата большеберцовой кости после нанесения в ней сквозного дырчатого дефекта на 15-е сутки эксперимента: А – участок большеберцовой кости с регенератом, Б – участок регенерата с грануляционной тканью (1), с организованной фиброретикулярной тканью (2), с типичной грубоволокнистой тканью (3), содержащей костно-мозговые полости с островковой неорганизованной фиброретикулярной тканью (4), с типичной (5) и нетипичной (6) пластинчатой тканью, окружающими полости с красным костным мозгом (7), В – участок регенерата, содержащий типичную и нетипичную пластинчатую ткань, окружающую костно-мозговые полости с красным костным мозгом, Г – участок грануляционной ткани, 8 – остеокласт, 9 – мышечное волокно. Окраска: гематоксилин-эозин.

Скачать (3MB)
Метаданные
5. Рисунок 4. Участок регенерата большеберцовой кости после нанесения в ней сквозного дырчатого дефекта на 24-е сутки эксперимента: А – участок большеберцовой кости с регенератом, Б – участок регенерата с грануляционной тканью (1), с организованной фиброретикулярной тканью (2), с типичной грубоволокнистой тканью (3), содержащей костно-мозговые полости с островковой неорганизованной фиброретикулярной тканью (4), с типичной (5) и нетипичной (6) пластинчатой тканью, окружающими полости с красным костным мозгом (7), В – участок грануляционной ткани с организованной фиброретикулярной тканью, Г – участок регенерата, содержащий типичную и нетипичную пластинчатую ткань, окружающую костно-мозговые полости с красным костным мозгом, 8 – мышечное волокно в грануляционной ткани, 9 – пустая лакуна. Окраска: гематоксилин-эозин.

Скачать (3MB)
Метаданные
6. Рисунок 5. Участок регенерата большеберцовой кости после нанесения в ней сквозного дырчатого дефекта на 45-е сутки эксперимента: А – участок большеберцовой кости с регенератом, Б – участок регенерата с организованной фиброретикулярной тканью (1), с типичной грубоволокнистой тканью (2), с типичной (3) и нетипичной (4) пластинчатой тканью, окружающими полости с красным костным мозгом (5), В – участок регенерата, содержащий типичную и нетипичную пластинчатую ткань, окружающую костно-мозговые полости с красным костным мозгом. Окраска: гематоксилин-эозин.

Скачать (3MB)
Метаданные
7. Рисунок 6. График «Дождевые облака», отражающий динамику изменений площади регенерата большеберцовых костей в течение разных фаз репаративного остеогенеза (а – с 3 по 10 сутки, б – с 10 по 15 сутки, в – с 15 по 24 сутки, г – с 24 по 45 сутки).

Скачать (1MB)
Метаданные

© Морозов В.Н., Печерская В.П., Новик Е.С., Морозова Е.Н., 2025

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».