Некоторые возможности метода микрорентгенографии при исследованиях костной ткани

Метод микрорентгенографии проще и быстрее, чем, например, приготовление и микроскопия декальцинированных срезов костей. Он позволяет выявить некоторые признаки, не обнаруживаемые при обычной микроскопии.

Для получения микрорентгенограмм шлифов костей пользуются преимущественно контактной микрорентгенографией. Исследуемый шлиф, находящийся в непосредственном контакте с эмульсией фотопластинки или пленки, просвечивают мягкими рентгеновыми лучами. Необходимы мелкозернистые пластинки или пленки, позволяющие делать большие увеличения.

Можно пользоваться рентгеновскими трубками для мягких лучей, например трубкой, входящей в комплект аппарата РУМ-7. Применяя этот аппарат и фотоматериалы типа МК и МР (К.С. Богомолов, М.Ю. Дебердеев, А.А. Сиротинская. В.М. Уварова. Фотоматериалы для микроавторадиографии типа МР и МК. Труды Всесоюзного научно-исследовательского кино-фотоинститута, в. 11 (21), 1957.) можно получить увеличение до 200×. Позитивная и фототехническая пленка, а также диапозитивные пластинки позволяют увеличивать до 20—30×, пленки «Микрат-200» и «Микрат-300» — до 50—100×. Двусторонняя рентгеновская пленка для микрорентгенографии непригодна.

Хотя соответствующая аппаратура доступна всюду, где есть терапевтические рентгеновские установки, в практике судебно-медицинской экспертизы их применяют еще редко, видимо, вследствие недостаточной осведомленности в технике проведения исследований и трактовке тех изменений, которые выявляются на рентгенограммах.

В связи с этим мы приводим некоторые указания, касающиеся производства микрорентгенограмм и трактовки видимых изменений в кости.

В зависимости от целей и характера исследуемого объекта шлиф кости готовят в желаемой плоскости. Для того чтобы микрорентгенограмма отразила истинную плотность кости, шлиф должен иметь всюду одинаковую толщину. Для контроля применяют микрометр. Лучшие изображения получаются при толщине шлифа менее 100 мк и увеличении до 100×.

А.А. Лемберг, А.И. Ильевич, И.И. Найнис и др. готовили шлифы толщиной до 1,5 мм с малым увеличением рентгенограмм. Такие снимки не отражают многих микродеталей из-за наслоения теней. Особенно плохо выявляется степень минерализации отдельных элементов кости.

Хорошо отмытый шлиф кладут на фотопластинку или пленку и помещают в светонепроницаемую коробку, в крышке которой имеется отверстие для прохождения рентгеновых лучей, заклеенное черной бумагой. Для обеспечения плотного контакта края шлифа прижимают кусочками свинца.

Учитывая фокусное расстояние трубки, при срезах толщиной 100 мк для увеличения 50× расстояние до объекта должно быть не менее 25—30 см, а напряжение 12—14 кв. При срезе толщиной 50 мк нужно напряжение 8—10 кв, а при 25 мк — 5—7 кв. Киловольт метр аппарата РУМ-7 рассчитан только на напряжения, большие 20 кв, поэтому при низких напряжениях к первичной обмотке высоковольтного трансформатора следует подключить дополнительный вольтметр. Экспозиция, как правило, составляет несколько минут. Проявляют .контрастным проявителем, применяемым для проявления пленки. Рентгенограммы предохраняют от пыли и загрязнений, сильно влияющих на качество изображений при увеличении. Рассматривают их под микроскопом либо увеличивают при печатании на фотобумагу.

Своеобразный рисунок от размещения различных элементов кости на рентгенограммах в значительной мере обусловлен количеством и распределением минеральных и других плотных веществ. В проходящем свете на декальцинированном срезе или шлифе выявляются особенности строения, расположение различных элементов в рассматриваемой плоскости и т. п. (рис. 1,а). Однако на таком препарате невозможно установить степень плотности структурного элемента, например остеона, зависящей в значительной мере от содержания солей. Последние в свою очередь определяют «возраст» этого участка кости по сравнению с близлежащим. На микрорентгенограмме эти особенности выявляются очень четко, подчеркивая последовательность возникновения и формирования отдельных зон (рис. 1,6).

В зависимости от возраста расположение структурных форм в кости человека и степень их минерализации неодинаковы, что может служить ориентиром при установлении возрастных периодов.

Растущая кость претерпевает весьма сложные изменения. Процесс ее минерализации протекает своеобразно в зависимости от характера формирующейся кости. Кость, образующуюся в утробном и постнатальном периоде, называют первичной. Это грубоволокнистая ткань, содержащая остеоциты, коллагеновые волокна, включенные в аморфное органическое основное вещество, и некоторые другие элементы. Ткань, сменяющую первичную кость, называют вторичной. Вначале она возникает в перимедуллярной зоне, входит в состав гаверсовых систем или остеонов, образующихся на месте полостей рассасывания в толще компактного слоя и трабекул губчатого вещества.

Рис. 1.
а — поперечный шлиф кости в проходящем свете; б — микрорентгенограмма того же участка. Видны маломинерализованные остеоны. ×100.

Обызвествление первичной кости, которая после рождения растет со стороны надкостницы, происходит очень быстро. Достигнув высокой степени минерализации, она обычно сохраняет этот уровень до наступления периода ее очагового рассасывания.

Рис. 2. Фотометрирование
микрорентгенограммы поперечного
сечения остеона.

В каждой гаверсовой системе минеральные соли распределены не равномерно. Фотометрирование микрорентгенограмм показывает, что ближе к просвету гаверсового канала больше откладывается плотных минеральных соединений (рис. 2).

Образование новой пластинчатой кости на месте первичной, а также рост и дальнейшее формирование костной системы протекают одновременно с процессами резорбции. Последняя проявляется в возникновении полостей в компактном слое либо эрозий по краям общих пластин, или трабекул. На микрорентгенограмме это характеризуется наличием овальных или округлых просветов с зазубренными краями. Такие же очертания имеют и эрозии генеральных пластин. При этом в краях их плотность не снижается даже там, где воздействуют активные остеокласты. Высказывают предположения, что в норме основное вещество не деминерализуется, пока не наступит остеокластическое рассасывание основного органического вещества.

Рис. 3. Микрорентгенограмма поперечного шлифа бедра (12 лет). В средней части видна удлиненная резорбционная полость; вверху справа — сформированные остеоны с повышенным содержанием солей вблизи гаверсовых каналов. ×120.

Вторичная кость, образовавшаяся по краям резорбционных полостей и эрозий, имеет пластинчатое строение и вскоре обызвествляется. Однако степень минерализации ее еще невелика. На снимке такие участки выглядят темно-серыми на более светлом фоне плотной кости. Постепенно содержание солей здесь увеличивается и со временем достигает уровня содержания их в ранее возникшей ткани. Характерно, что минерализация молодой откладывающейся кости сначала происходит равномерно и лишь в дальнейшем становится заметной неодинаковая плотность стенок остеона, снижающаяся к периферии (рис. 3). Центростремительное нарастание обызвествления может указывать на поступление солей из кровеносного сосуда, лежащего в гаверсовом канале.

Кость взрослого человека на микрорентгенограмме характеризует ся преобладанием однотипно обызвествленных остеонов; лишь изредка встречаются единичные резорбционные полости или же молодые, мало минерализованные остеоны в толще компактного слоя.

Рис. 4. Микрорентгенограмма поперечного шлифа диафиза большеберцовой кости (60 лет). Множество остеонов с большими просветами гаверсовых каналов. ×32.

Инволютивные процессы и старческие изменения выражаются в появлении остеонов с большими гаверсовыми каналами. Этот остеопороз проявляется прежде всего в перимедуллярной зоне компакты, распространяясь постепенно к наружным слоям (рис. 4).

Изменения в костях, выявляемые микрорентгенографией, открывают перед экспертизой возможности ориентировки в возрасте индивидуума, позволяют расширить исследования в этом направлении, а также в сторону патологии, сопровождающейся нарушением минерального состава кости. Мы полагаем, что этот способ может оказаться перспективным и для определения видовой принадлежности костей.

Выводы

1. Микрорентгенография — простой и доступный способ исследования и изучения костной ткани.
2. Она позволяет выявить степень минерализации, ее локализацию и последовательность развития в процессе роста и перестройки костной ткани, чего не удается сделать при обычной микроскопии.
3. Микрорентгенограмма служит объективным документом и может быть приобщена к материалам дела или использована в качестве иллюстрации при характеристике костных останков.
4. Ее можно использовать для возрастной дифференцировки костей человека в дополнение к другим видам исследования.