Хирургического лечения у собаки остеосаркомы лучевой кости с замещением пострезекционного костного дефекта

Авторы: Горшков С. С. , Уланова Н. В. , Козлов Е. М., Мануйлова В. В., Петрова Е. И. Ветеринарная клиника «Бэст» (Новосибирск), январь 2019 г.

Сокращения: ОС – остеогенная саркома (остеосаркома), ОСО – органосохранная операция, ПММА – полиметилметакрилат (костный цемент), 3D-печать металлом – общее название технологий аддитивного производства металлических изделий, SLS (Selective Laser Sintering) – выборочное лазерное спекание, SLM (Selective Laser Melting) – выборочная лазерная плавка, DICOM-файл (DICOM File) – медицинский отраслевой стандарт создания, хранения, передачи и визуализации цифровых медицинских изображений и документов обследованных пациентов, ПХН – позиционный хирургический направитель (синоним: хирургический направляющий шаблон [гайд], в литературе также упоминается как прецизионный персонифицированный/индивидуальный направитель [ППН]).

История болезни

В ветеринарную клинику «Бэст» (г. Новосибирск) поступил пациент – родезийский риджбек, самка, 2 года, вес – 35 кг. Поводом для обращения стала прогрессирующая хромота средней степени выраженности (4-я степень по классификации Innes J.; Vet Rec, 2003).

Ортопедический осмотр

При проведении общего клинического и ортопедического осмотра были выявлены выраженная болезненность при пальпации и увеличение конечности в объеме в области дистального сегмента лучевой кости (рис. 1).

Диагностика

Диагностический план включал рентгенологическое исследование (РГИ) пораженной конечности и грудной клетки в двух взаимно перпендикулярных плоскостях (EXAMION DR 810 Case Solution / Examion® Maxivet FPS [DR 1417]), общий и биохимический анализы крови (оценка щелочной фосфатазы), УЗИ сердца и брюшной полости. Компьютерная томография (КТ) была выполнена на аппарате Siemens Somatom Emotion. Результаты клинического и биохимического исследования крови не показали значимых отклонений.
По данным РГИ и КТ-исследований были обнаружены периостальная реакция и очаговая остеодеструкция дистального сегмента лучевой кости (рис. 2). Данная локализация является одной из наиболее частых при поражении аппендикулярной ОС (рис. 3).

Предварительный диагноз был сформулирован как аппендикулярная остеогенная остеосаркома дистального сегмента левой лучевой кости.

Для исключения отдаленного метастазирования выполнили КТ-онкопоиск (с контрастом) с оценкой пораженного сегмента новообразования (НО) и протяженности ОС в интрамедуллярном (ИМ) канале. Метастатических поражений выявлено не было, регионарные лимфоузлы, по данным КТ и физикальной оценки, были интактны у всех пациентов. Затем была выполнена чрескожная КТ-управляемая трепанобиопсия кости под общей анестезией (использовали иглы типа Ямшиди) с последующим гистологическим исследованием (рис. 4, 5).

Результат гистологического исследования: остеосаркома дистального сегмента лучевой кости, стадия IIb. Микроскопическая картина: на срезах представлена умеренно клеточная, неинкапсулированная ткань, состоящая из разрозненно лежащих скоплений веретеновидных клеток и эозинофильного матрикса (остеоид). Неопластические клетки имеют нечеткие границы, умеренное количество эозинофильной цитоплазмы, округлые ядра (1–2) с мелко очерченным хроматином. Анизоцитоз, анизокариоз умеренный. Митозы составляют 9 из 10 HPF.

Стадия опухолевого процесса (IIb) была определена по классификации Эннекинга (Enneking, 1980).

Рис. 1. Внешний вид пациента. Отмечается хромота (средней степени) на левую грудную конечность.

Рис. 2. Медиолатеральная (А) и краниокаудальная (Б) рентгенограммы. Отмечаются периостальная реакция и остеодеструкция на уровне дистального сегмента лучевой кости.

Рис. 3. Области наиболее частой локализации аппендикулярной остеосаркомы у собак.

Предоперационное планирование

Во всех случаях предоперационное планирование и определение уровня резекции выполняют на основании данных КТ.

Оценивались следующие параметры:

уровень резекции НО на основании остеолиза кости, протяженности периостальной реакции и видимого на КТ в артериальную фазу ИМ канала (отступ при ОС – 3–5 см);
замеры ИМ канала лучевой и локтевой костей для изготовления индивидуального имплантата;
ширина предполагаемого сохранного костного сегмента для расположения экстрамедуллярной части имплантата при планировании эндопротезирования (на уровне проксимального сегмента лучевой кости после остеотомии);
оценка объема костного дефекта для последующей реконструкции.

По результатам КТ были выявлены периостальная реакция и поражение костной ткани на большем, чем предполагалось изначально, протяжении согласно данным рентгенографии. Стоит отметить, что, по некоторым данным, только на основании периостальной реакции КТ «переоценивает» степень вовлеченности кости на 27 %, что необходимо учитывать1. Была выполнена послеоперационная рентгенография резецированного сегмента на предмет оценки уровня резектабельности.

Рис. 4. А–Б. КТ-срезы на уровне дистального сегмента лучевой кости, пораженного ОС. В–Е. Выполнена КТ-управляемая чрескожная трепанобиопсия. Область хода иглы отмечена желтыми стрелками.

Рис. 5.

Для предоперационного планирования и разработки 3D-модели эндопротеза и персонифицированных (индивидуальных) хирургических направителей/гайдов (ПХН) с целью реконструкции пострезекционного костного дефекта (пРКД) использовалось программное обеспечение Polygon Medical Engineering.

Алгоритм предоперационного планирования включал следующие этапы:

КТ грудных конечностей пациента с последующей загрузкой исходных данных (DICOM-файлы) в программу-планировщик Polygon (Polygon Medical Engineering). Дальнейшее планирование и редактирование 3D-модели выполнялось непосредственно в программе-планировщике.
Сегментация биоинженером области интереса костей конечности. Сегментация (segmentation) – это выделение интересующих органов и их границ с последующей визуализацией, анализом (измерение объема, площади поверхности или статистики распределения плотности в объекте) или экспортом в каком-либо виде (в виде полигональной модели).
Создание эскиза требуемого индивидуального имплантата путем его отрисовки хирургом на поверхности кости, расстановка и выбор диаметра, длины и типа винтов, необходимых для фиксации имплантата (рис. 6).
Обозначение уровня резекции пораженного сегмента кости (опил кости) хирургом с последующим расположением конечности под требуемым углом, устранением ротации, сохранением длины и оси конечности.
Создание и утверждение позиционных персонифицированных (индивидуальных) хирургических направителей/гайдов (ПХН) для проксимальной и дистальной остеотомии (рис. 7).
Редактирование (корректировка) и утверждение проекта (рис. 8).
Изготовление индивидуального эндопротеза и персонифицированных ПХН для реконструкции костного дефекта методом аддитивного производства (рис. 9, 10).

Стоит отметить, что при выполнении ОСО степень подготовки с соблюдением принципов асептики и антисептики должна быть аналогична той, которая обозначена в протоколе для тотального эндпротезирования1 2. Методология органосохранной операции при аппендикулярной ОС схематично представлена на рисунке 11.

Рис. 6. А–В. Выбор диаметра, типа и расстановки углостабильных винтов и их последующая корректировка. Г. Разработанная модель имплантата на основании технического задания.

Рис. 7. А–В. Разработанные позиционные хирургические направители (гайды) для проксимальной и дистальной остеотомии. Медиальный (А), краниальный (Б) и каудальный (В) вид.

Фото 8. А–В. Окончательная корректировка параметров эндопротеза перед печатью и утверждение проекта. Г. Цифровая лазерная разметка длины винтов с указанием их диаметра.

Фото 9. Внешний вид индивидуального эндопротеза, изготовленного методом 3D-печати (выборочная лазерная плавка [SLM]). Стоит отметить наличие пористой структуры в области контакта с костью, лазерной разметки длины винтов и отверстия под углостабильные винты.

Фото 10. А. Изготовленный 3D-эндопротез (выборочная лазерная плавка – SLM). Б. Разработанные и «напечатанные» (В) из фотополимера позиционные хирургические направители (гайды) для проксимальной и дистальной остеотомии.

Фото 11. Методология органосохранной операции при аппендикулярной ОС (схематично). А. Пораженный остеосаркомой сегмент кости (область выделена красным). Б. Уровень широкой сегментарной резекции кости (желтый участок «здоровой» кости удаляется вместе с очагом ОС с отступом 4–5 см от границы видимого костного остеодеструктивного поражения). В. Замещение пострезекционного костного дефекта эндопротезом (индивидуальным титановым, также может быть использован армированный костно-цементный протез).

Анестезиологический протокол

Периоперационную антибиотикопрофилактику выполняли с использованием цефазолина (30 мг/кг, однократно) за 30 минут до оперативного доступа. Повторное введение осуществлялось при длительности оперативного вмешательства, превышающей 90 минут. Использовали мультимодальную комбинированную анестезию (МКА). Выполняли индукцию пропофола (6–8 мг/кг, болюсно), затем золетила (в дозе 4 мг/кг). Далее поддерживающая доза пропофола составляла 10–12 мг/кг/час. Вводный наркоз осуществляли ручным болюсным введением препаратов, в дальнейшем индукцию проводили, используя шприцевой двухканальный дозатор фирмы Sensitec SN-50F6, SinoMDT. Мониторинг осуществлялся с помощью кардиомонитора Vet Monitor Biocare iM 12E, а также оценивались следующие показатели гемодинамики: ЧСС, ЭКГ, ЧДД, НАД, SpO2, Т. Степень анестезиологического риска у оперируемого животного соответствовала 1-му классу по классификации Американского сообщества анестезиологов (ASA).

Материалы и методы

Для предоперационного планирования с разработкой модели, последующей 3D-печатью эндопротеза и индивидуальных ПХН использовалось программное обеспечение Polygon Medical Engineering . Используемое оборудование для 3D-печати металлом: аддитивный 3D-принтер (Concept Laser M2 Cusing) с технологией Laser Cusing [SLM – Selective Laser Melting]), осуществляющей лазерное селективное плавление металлических порошков (выборочная лазерная плавка). Материал имплантата для замещения пострезекционного костного дефекта: титановый сплав (Ti-6AI-4V), класс металлообработки – 5. Изготовление индивидуальных одноразовых ПХН для проведения остеотомии и последующего введения винтов выполняли методом стереолитографии (3D-печати) используя 3D-принтер Formlabs Form 2 из биосовместимого фотополимера Dental SG. Изготовленные методом 3D-печати ПХН использовались для проведения спланированного уровня и объема остеотомии на основании предоперационного определения хирургом замеров и костных ориентиров.

Используемые имплантаты и хирургическая техника

Основные интраоперационные этапы включали краниолатеральный оперативный доступ с краниальной границей от локтевого сустава до уровня III и IV пястных фаланг вдоль латеральной вены предплечья (рис. 12). Мышцы супинатор и пронатор отводятся от проксимальной части лучевой кости. Лучевой нерв также необходимо сохранить, осуществляя его «защиту» на всем протяжении операции. Большое внимание (в максимально возможной степени) уделяется сохранению кровоснабжения, особенно в дистальном сегменте.

Далее выполняли установку изготовленного проксимального ПХН. Требуется осуществлять точное позиционирование ПХН на кости с последующей его фиксацией транскортикальными спицами Киршнера. После проксимальной остеотомии локтевой и лучевой костей через паз ПХН выполняли скелетирование резецированного сегмента кости до уровня запястного сустава. На дистальном уровне была проведена поперечная артротомия с установкой ПХН на поверхность суставного хряща запястной лучевой и локтевой костей (рис. 13, 14).

Рис. 12. А. Краниолатеральный оперативный доступ (желтый контур). Б. После скелетирования проксимального сегмента предплечья выполняется установка проксимального ПХН с последующей его фиксацией спицами Киршнера. В. Остеотомия осциллирующей пилой.

Рис. 13. А, В. Схематичное изображение основных этапов ОСО. А–Б. Артротомия запястно-пястного сустава. В–Г. Сегментная резекция пораженного участка предплечья единым блоком (с локтевой костью).

Рис. 14. А. Схематично обозначено положение дистального ПХН и его интраоперационный вид (Б–В). В. Остеотомия осциллирующей пилой.

Далее была выполнена широкая сегментарная интраартикулярная резекция (тип 1 по классификации Enneking3 ) пораженного сегмента кости с одним смежным суставом в мышечно-фасциальном футляре без вскрытия псевдокапсулы единым блоком (рис. 15).
На следующем этапе выполняли фиксацию 3D-эндопротеза. Разработанная конфигурация эндопротеза имела следующие характеристики: в проксимальной части для крепления к сегментам кости эндопротез содержит экстрамедуллярный компонент, представленный двумя пластинами на лучевую и локтевую кости с углостабильными винтами 3,5 мм, и интрамедуллярный компонент в виде пористого ИМ стержня, фиксируемый в проксимальной части лучевой кости методом «плотной посадки» (press-fit) (рис. 16).

Рис. 15. Три типа резекции НО при органосохраняющих операциях по классификации Enneking 3:
Тип 1. Внутрисуставная (интраартикулярная) резекция кости с одним смежным суставом.
Тип 2. Внесуставная (экстраартикулярная) экстирпация кости с двумя смежными суставами (удаляется единым блоком). Выполняется в случае проникновения опухоли в сустав при прямой перфорации через суставную поверхность.
Тип 3. Интеркалярная резекция опухоли в пределах кости (часть или целый диафизарный сегмент)3.

Рис. 16. Схематичный (А) и интраоперационный вид (Б–В) основных этапов фиксации эндопротеза. Б. Фиксация проксимальной части эндопротеза. Интрамедуллярный компонент в виде пористого ИМ стержня вводится в проксимальную часть лучевой кости методом «плотной посадки» (press-fit). В. Фиксация дистальной части эндопротеза в кости запястья и пясти.

На первом этапе было выполнено введение проксимального ИМ компонента эндопротеза, а также последовательное введение блокируемых винтов с фиксацией эндопротеза. Перед «посадкой» ИМ компонента была произведена предварительная обработка ИМ канала лучевой кости (римирование).
В дистальной части эндопротез также имеет экстрамедуллярный компонент в виде двух пластин для фиксации на кости пясти (3 и 4) углостабильными винтами 2,7 мм. Центральная часть эндопротеза, соединяющая его дистальный и проксимальный концы, имеет форму цилиндра. Все области контакта эндопротеза с костью на проксимальном и дистальном участках имеют пористую (трабекулярную) структуру для достижения остеоинтеграции (прорастание кости в пористую структуру эндопротеза). После фиксации проксимальной части эндопротеза выполнили фиксацию дистального сегмента с формированием полного артродеза запястья.
Операционную рану ушивали простыми узловыми швами атравматическим, адсорбирующим монофиламентным шовным материалом (PDX). После операции выполняли контрольные рентгенограммы, а также - рентгенограммы резецированного сегмента кости для предварительной оценки границ резекции (рис. 17). Стоит отметить, что в некоторых сомнительных случаях имеются рекомендации по выполнению интраоперационного рентген-контроля для оценки границ резекции НО.

Рис. 17. А, В. Послеоперационные рентгенограммы (0 суток). Б. Рентгенограмма резецированного сегмента кости. QR код. Видео клинического случая с оценкой опороспособности в ранний послеоперационный период. Примечание: при использовании iPhone требуется навести камеру на QR-код без скачивания специального приложения.

Послеоперационный период

В послеоперационном периоде использовали повязку Роберта Джонса сроком до 3 дней. Послеоперационная противовоспалительная терапия включала применение препарата фирококсиб (превикокс) в дозировке 5 мг/кг, 1 раз в день курсом 14 дней. Также в послеоперационный период использовали антибактериальный препарат синулокс (20 мг/кг, 2 раза в день). Курс составил 21 день. Адъювантная химиотерапия выполнялась шестикратно (6 курсов, 1 раз в 3 недели) препаратом карбоплатин – 300 мг/м2.

Результаты

Опорная функция конечности присутствовала с первых суток после оперативного вмешательства. Заживление операционной раны произошло по первичному типу натяжения. Пред- и послеоперационные показатели щелочной фосфатазы (ЩФ) были в пределах нормы. Стоит отметить, что повышение ЩФ отмечается только в 28 % случаев, по данным исследования 45 собак с ОС4.
Отступ от очага поражения ОС после сегментарной резекции составил 4,5 см. Костный дефект в процентах от общей длины пораженной кости составил 54,4 % (9,2 см из 16,9 см). Период наблюдения с момента оперативного лечения – 274 дня (8 месяцев и 30 дней).

Продолжение в следующем номере.

Литература:

Veterinary Society of Surgical Oncology, 2015.
Zlatinov V. Transplantation of ipsilateral canine ulna as a vascularized bone graft for treatment of distal radial osteosarcoma. February 13, 2018.
Enneking, WF., Wolf, RE. The staging and surgery of musculoskeletal neoplasms. Orthop Clin North Am. 1996 Jul;27(3):473-81.
Mitchell, K.E., Boston, S.E., Kung, М, Dry, S., Straw, R.C. Outcomes of Limb-Sparing Surgery Using Two Generations of Metal Endoprosthesis in 45 Dogs With Distal Radial Osteosarcoma. A Veterinary Society of Surgical Oncology Retrospective Study. Vet Surg. 2016 Jan; 45(1):36-43.
D. Griffon, A. Hamaide. Complications in Small Animal Surgery . ISBN: 978-0-470-95962-6. Wiley-Blackwell , Jan 2016.
Деговцев Е.Н., Колядко П.В. Серомы как осложнение хирургического лечения послеоперационных грыж передней брюшной стенки с тспользованием сетчатых имплантов: современное состояние проблемы. Новости хирургии, № 1/2018.
Lumachi, A.A. Brandes, P. Burelli et al. Seroma prevention following axillary dissection in patients with breast cancer by using ultrasound scissors: a prospective clinical study. Eur. J. Surg. Oncol, 2004; 30; p. 526-30.
Ивашков, В.Ю. Соболевский, В.А. Клинический случай лечения длительной лимфорреи, возникшей после радикальной мастэктомии, 2015 г.
П.Г.Дюльгер, С.А.Ягников, Ф.А.Любоев, О.А.Кулешова, М.Д.Валюс, Я.А.Кулешова, Т.А.Леонова. Методология выполнения органосохраняющих операций в комплексном лечении опухолей костей конечностей у собак и кошек. Россисикий ветеринарный журнал, No 3/2012.
Н.Н. Карякин, Р.О. Горбатов, А.Е. Новиков, Р.М. Нифтуллаев. Хирургическое лечение пациентов с опухолями длинных трубчатых костей верхних конечностей с использованием индивидуальных имплантатов из костнозамещающего материала, созданных по технологиям 3D-печати . Журнал клинической и экспериментальной ортопедии им. Г.А. Илизарова,No 3, 2017 г.
Дюльгер, П.Г. Ягников, С.А. Гаврюшенко, Н.С. Фомин, Л.В. Кулешова, О.А. Арифуллина Д.В. Биомеханические параметры имплантатов при замещении обширных дефектов кости у собак . РВЖ МДЖ No 5/2012 .
Fitzpatrick, J. Meswania, G. Blunn. Novel modular limb salvage endoprostheses for treatment of primary appendicular tumors in dogs: short-term outcome.: WVOC 2010, 15th - 18th September, 568 N, 2010.
Shetye, S., Ryan,S., Ehrhart, N., Puttlitz, C. Novel Endoprosthesis for Limb Sparing of Canine Distal Radius Osteosarcoma Patients: A Modular Approach.. Colorado State University : б.н., 2011. DOI: 10.1115/SBC2011-53164.
Тверской М.М., Петрова Л.Н., Аладин А.С., Сулацкая Е.Ю., Жаринова А.С. Компьютерная технология изготовления медицинских имплантатов методом послойного лазерного спекания. Вестник ЮУрГУ, No 23, 2012.
Liptak JM, Dernell WS, Ehrhart N, et al. Cortical allograft and endoprosthesis for limb-sparing surgery in dogs with distal radial osteosarcoma: a prospective clinical comparison of two different limb-sparing techniques. . 2006 г., Vet Surg 2006;35:518–533.

Хирургическое лечение остеосаркомы лучевой кости у собаки I часть