ЛАЗЕРНО-ИНДУЦИРОВАННАЯ ФЛЮОРЕСЦЕНЦИЯ КАК МЕТОД ДИАГНОСТИКИ ОСТЕОПОРОЗА ПРИ ПЕРЕЛОМАХ ГРУДНЫХ И ПОЯСНИЧНЫХ ПОЗВОНКОВ

Цель исследования - изучение спектральных характеристик лазерно-индуцированной флюоресценции (ЛИФ) веществ, входящих в состав кости, и разработка на ее основе нового метода диагностики остеопороза. Материалы и методы. Проведено обследование 69 больных с переломами грудного и поясничного отделов позвоночника. Для диагностики переломов позвоночника использовали клинические методы, стандартную рентгенографию в двух проекциях, КТ и МРТ. Критерием остеопений являлся индекс Saville. Минеральную плотность костной ткани оценивали методом двухэнергетической рентгеновской денситометрии. Гистологическому и гистоморфометрическому исследованию подверглись 46 фрагментов тел и остистых отростков поясничных позвонков, взятых во время операции, а также 96 фрагментов костной ткани тел и остистых отростков позвонков, гребней подвздошной кости и девятого ребра полученных при аутопсии погибших от травм и имевших при жизни соматические заболевания, не оказывающие влияния на метаболизм костной ткани. Для исследований спектров флюоресценции использовали многоканальную систему регистрации спектров. В качестве источника облучения использовался газоразрядный KrF эксимерный лазер с длиной волны l = 248 нм и энергией в импульсе 5-10 мДж. Результаты и заключение. Спектральные характеристики интенсивности флюоресценции биологических веществ, входящих в состав костной ткани, показали, что наиболее выраженная флюоресценция порошка гидроксилапатита наблюдается в полосе 380-450 нм. Метод ЛИФ позволяет различать не только структурно-функциональные слои костей, но и дифференцировать степень минерализации костной ткани. Одно из достоинств этого метода - возможность проводить экспресс-диагностику. Это особенно актуально для травматологии, так как важным фактором, влияющим на успех оперативного лечения, является адекватная оценка состояния костной ткани во время операции.

остеопороз, денситометрия, лазерно-индуцированная флюоресценция

1. Бурштейн Э.И. Люминесценция белка. Природа и применение // Итоги науки и техники. Сер. Молекулярная биология. Т. 3. М., 1973. С. 126.

2. Ларионов П.М., Малов А.Н., Оришич А.М. и др. Лазерно-индуцированная флюоресценция сердечных тканей при поражении кальцинозом // Журнал прикладной спектроскопии. 1997. Т. 64. С. 539-544.

3. Ларионов П.М., Малов А.Н., Маслов Н.А. и др. Применение метода ЛИФ для исследования влияния УФ-излучения на биологические ткани // Оптика атмосферы и океана. 2000. № 3. Т. 13. С. 18-24.

4. Михайлов Е.Е., Беневоленская Л.И., Мылов Н.М. Распространенность переломов позвоночника в популяционной выборке лиц старше 50 лет // Вестн. травматол. и ортопед. им. Н.Н. Приорова. 1997. № 3. С. 20-26.

5. Родионова С.С., М.А. Макаров, А.Ф. Колондаев Значение минеральной плотности и показателей качества костной ткани в обеспечении ее прочности при остеопорозе // Вестн. травматол. и ортопед. 2001. № 2. С. 76-80.

6. Cutruzzola F.W., Stetz M.L., O’Brien K.M., et al. Change in laser-induced arterial fluorescence during ablation of atherosclerotic plaque // Lasers Surg. Med. 1989. Vol. 9. Р. 109-116.

7. Hage R., Galhanone P.R., Zangaro R.A., et al. Using the laser-induced fluorescence spectroscopy in the differentiation between normal and neoplastic human breast tissue // Lasers Med. Sci. 2003. Vol. 18. Р. 171-176.

8. Han K.Y., Ban E., Yoo Y.S. Analysis of vasopressin using capillary electrophoresis with laser-induced fluorescence detector based on competitive immunoassay // J. Chromatogr. 2003. Vol. 26. Р. 215-220.

9. Huang Z., Zheng W., Xie S., et al. Laser-induced autofluorescence microscopy of normal and tumor human colonic tissue // Int. J. Oncol. 2004. Vol. 24. Р. 59-63.

10. Majumder S.K., Ghosh N., Kataria S., et al. Nonlinear pattern recognition for laser-induced fluorescence diagnosis of cancer // Lasers Surg. Med. 2003. Vol. 33. Р. 48-56.

11. Paez X., Mazzei-Davila C.A., Hernandez L. Subcutaneous microdialysis: a simple technique for monitoring the extracellular biochemical environment. Combination with capillary electrophoresis and laser-induced fluorescence detection // Invest. Clin. 2003. Vol. 44. Р. 227-239.

12. Richards-Kortum R., Sevick-Muraca E. Quantitative optical spectroscopy for tissue diagnosis // Ann. Rev. Phys. Chem. 1996. Vol. 47. P. 555-606.

13. Wack S., Hajri A., Heisel F., et al. Feasibility, sensitivity, and reliability of laser-induced fluorescence imaging of green fluorescent protein-expressing tumors in vivo // Mol. Ther. 2003. Vol. 7. Р. 765-773.