Хронические заболевания среднего уха остаются ведущей проблемой в оториноларингологии, имеющей медико-социальную значимость, заключающейся в потенциальной опасности, которую создает воспалительный гнойный процесс височной кости для жизни больного, а обеспечение социальных гарантий для людей с профессиональной непригодностью по тугоухости является значительным экономическим бременем для государства [1—4].

По среднестатистическим данным, заболеваемость хроническим гнойным средним отитом (ХГСО) составляет в среднем 23,9 случая на 100 тыс. населения [5—7].

В.Т. Пальчун (2009) отмечал, что любого пациента с хроническим воспалительным процессом необходимо рассматривать в качестве кандидата на оперативное лечение, причем санирующая хирургия при ХГСО является только этапом перед реконструкцией различных структур среднего уха [8].

В структуре заболеваний уха на долю ХГСО приходится 27,2%, только 5,7—7% больных оказывают помощь в стационарах, из них 45—54,2% больных проводят хирургическое лечение, более чем у 70% проводят различного типа санирующие операции на среднем ухе [5].

Важное значение приобретают отогенные осложнения, которые возникают у 3,2% больных, когда смертность достигает 16,1%. Как правило, к смертельным исходам приводит рецидивирующий деструктивный процесс височной кости, который встречается у 24—63% больных ХГСО. Костная резорбция при ХГСО с холестеатомой обнаруживается в 78,8% случаев, без — в 8,2% случаев и обусловливается не особой активностью матрикса, а воспалительной реакцией подэпителиальной ткани за счет активности ферментативных процессов [5, 9].

Воспалительно-регенеративные процессы в ранее сформированной открытой трепанационной мастоидальной полости протекают длительно с образованием незрелых грануляций, рубцов и экссудацией, что нередко приводит к повторным санирующим оперативным вмешательствам [10—15].

Обобщая вышеизложенное, можно сделать вывод, что хронический воспалительный процесс в среднем ухе с риском развития осложнений требует изучения структур костной ткани височной кости для правильного выбора способа лечения, снижения травматического влияния санирующего этапа оперативного вмешательства, в том числе при проведении реконструкции с применением имплантационных материалов.

Патоморфологические изменения слизистой оболочки при хроническом воспалении описаны во многих известных научных работах, но до настоящего времени не исследованы особенности структурных изменений костной ткани как фактора прогноза и исхода реконструктивно-санирующих операций, что и определяет необходимость изучения данного вопроса [16—23].

Цель исследования — изучение особенностей структурного ремоделирования костной ткани при хроническом гнойном среднем отите методами световой и электронной микроскопии.

Задачи исследования:

1. Изучить и обосновать оптимальные методы декальцинации костной ткани височной кости после реконструктивно-санирующих операций для световой и электронной микроскопии.

2. Провести анализ результатов патогенетической трансформации структур кости при хроническом гнойном воспалении слизистой оболочки среднего уха в различные сроки заболевания.

В исследовании использовали апробированный метод интраоперационного забора мукопериоста медиальной стенки барабанной полости и ретротимпанальных отделов и костной ткани среднего уха [12, 24] у 107 оперированных пациентов с ХГСО в возрасте 16—75 лет, давших добровольное информированное письменное согласие участвовать в исследовании (протокол исследования и текст информированного согласия одобрены этическим комитетом ГОУ ВПО ЧелГМА Минздрава России от 13.10.06) по данным из учетной и отчетной документации клинических баз кафедры оториноларингологии ФГБОУ ВО ЮУГМУ Минздрава России (ГБУЗ ЧОКБ, Клиника ЮУГМУ, НУЗ ДКБ № 2), МБУЗ ОТКЗ ГКБ № 1, МБУЗ ГКБ № 6) за период 2015—2017 гг.

Распределение пациентов по виду оперативного вмешательства: у 35 (32,7%) пациентов были выполнены реконструктивные операции, у 59 (55,2%) — реконструктивно-санирующие, у 13 (12,1%) — санирующие. Отбор материала для исследования проводился следующим образом: 12 образцов — для выбора метода декальцинации костной ткани, 42 — для гистоморфологического анализа воспалительного процесса в слизистой оболочке и костной ткани среднего уха и 53 — для гистоморфологического изучения структурных изменений костной ткани методами световой микроскопии.

Для выбора метода декальцинации костной ткани исследовались блоки биопсийного материала (№ 12) — фрагменты костной ткани, которые декальцинировались по общепринятой схеме, согласно действующим нормативам и стандартам [25, 26]. Общеизвестно, что в работе с костным материалом важно сохранить гистоморфологическую картину препарата, получить качественные срезы с сохранными тинкториальными свойствами. Поскольку изучение костной ткани затрудняет содержащееся в ней большое количество минеральных веществ, для светового и электронно-микроскопического исследования образцов применяли кислотные и бескислотный декальцинаторы. Проводку не декальцинированного костного материала практически не используют, так как она малоинформативна [27].

Для гистоморфологического анализа воспалительного процесса в слизистой оболочке среднего уха исследовали 42 образца. Фиксацию, проводку и заливку материала осуществляли по общепринятой схеме, согласно действующим нормативам и стандартам [25]. Тканевые срезы фиксировали в 10% растворе нейтрального формалина и заливали в парафин. С каждого парафинового блока изготовлялись серийные плоскопараллельные срезы толщиной в 5 мкм. Тканевые срезы окрашивали гематоксилином и эозином, по Ван-Гизону с последующим проведением световой микроскопии JENAMED-2 при увеличении 200, 400. Для оценки патоморфологического интраоперационного состояния слизистой оболочки среднего уха использована полуколичественная патоморфологическая методика, основанная на базовых критериях оценки воспалительно-репаративного процесса.

Для оценки гистиоморфологии декальцинированной костной ткани височной кости в гистиопроцессоре на светооптическом уровне изучали 53 образца по критериям: выраженность спайной линии и Гаверсова канала, четкость концентрических и вставочных пластинок, изменение тинкториальных свойств ядра и отростков остеоцитов [28].

При электронно-микроскопическом исследовании костной ткани оценивались следующие критерии: целостность плазмалеммы остеоцитов, степень вакуолизации цитоплазмы, целостность мембранных органелл, степень конденсации и деструкции хроматина, целостность стенок лакун, сохранность отростков и каналов, в которых проходят отростки, и исчерченность коллагеновых фибрилл. Выраженность каждого критерия оценивалась в баллах: при отсутствии выраженности критерия — 0 баллов, слабая выраженность — 1 балл, при хорошей выраженности критерия — 2 балла. Затем баллы суммировались и находилось наибольшее значение [28].

При традиционных методах декальцинации с использованием различных кислот получили: нечеткость границ лакун, цитоплазма остеоцитов частично разрушена, отходит от края лакун, расщепленные коллагеновые протофибриллы и многочисленные плотные гранулы, исчезновение исчерченности коллагеновых фибрилл и др. (рис. 1, а—г).

В дальнейшем применялся метод бескислотной декальцинации костной ткани солями этилендиаминотетрауксусной кислоты под действием микроволнового излучения в гистиопроцессоре (Sakura Tissue-Tek VIP) [29, 30]. Сетки изучали в трансмиссионном электронном микроскопе Libra-120 («Carl Zeiss & MT», Германия) с цифровой SSCCD-камерой UltraScan 950 (4 мпикс) в диапазоне увеличения 1200—20 000.

Статистическая обработка результатов исследования проводилась с использованием стандартного лицензионного пакета программ прикладной статистики SPSS 11.0 for Windows. В исследовании условия нормальности распределения не выполнялись, поэтому для вычисления статистически значимых различий величин в группах, где n>30, применяли непараметрический критерий Манна—Уитни, при уровне значимости р<0,05.

При морфологическом исследовании 42 образцов слизистой оболочки и костной ткани среднего уха сопоставляли биоптаты по следующим параметрам: активность воспалительного процесса (оценивалась по интенсивности лимфоплазмоцитарной, макрофагальной и гранулоцитарной инфильтрации), уровень фибротизации, интенсивность васкуляризации, отек стромы слизистой оболочки среднего уха и ретротимпанальных отделов, а также сладж-феномен, тромбоз в капиллярах стромы. Активность хронического воспаления хронического среднего отита: у 20 пациентов выявлено неактивное воспаление, низкая активность воспаления — у 9, умеренная активность воспаления — у 2, у 11 пациентов — высокая активность воспаления (р=0,001) [12].

При морфологическом исследовании 53 образцов костного материала среднего уха, взятого интраоперационно, установлены признаки структурных изменений различной степени выраженности (рис. 2, 3).

Проведенное нами исследование показало, что при гистоморфологической картине хронического низкоактивного воспаления слизистой оболочки барабанной полости с фиброзом, грануляциями и реактивными изменениями покровного эпителия костные ткани среднего уха имели наиболее выраженные изменения ультраструктур клеток и межклеточного вещества, вследствие чего нарушалось строение костной ткани с гибелью специализированных костных структур и отсутствием процессов ремоделирования при имплантационной отохирургии.

На основании полуколичественного анализа степени структурных изменений костной ткани при хроническом воспалении на клеточном и тканевом уровне методом микроволновой декальцинации при световой и электронной микроскопии выделены классификационные критерии трансформации костной ткани по трем основным вариантам:

1-й вариант — остеонекроз с выраженной деструкцией костной ткани — при отсутствии остеобластов и гибелью части остеокластов со слабовыраженной воспалительной инфильтрацией; фиброзная ткань, как правило, с наличием хронического слабоактивного воспаления.

Патоморфологическая картина — отсутствует реконструкция костной ткани на фоне вялотекущего грануляционного воспаления с лакунарной резорбцией, что в последующем приводит к замещению ячеек сосцевидного отростка соединительной тканью (см. рис. 2, г, 3, а).

2-й вариант — остеопролиферация с реактивным костеразрежением — костная ткань с наличием воспалительной инфильтрации, пролиферацией остеобластов; фиброзная ткань с признаками хронического воспаления.

Патоморфологическая картина — в костной ткани отмечается перестройка с преобладанием костеобразования, в разной степени измененные склерозированные ячейки, в которых сочетаются признаки избыточного костеобразования и разрежения костной ткани (см. рис. 3, б).

3-й вариант — остеосклероз с васкулярной резорбцией костной ткани, при этом выраженные кровоизлияния в межтрабекулярном пространстве активно замещаются процессами фиброзирования при отсутствии остеобластов, остеокластов и воспалительной клеточной инфильтрации.

Патоморфологическая картина — кровоизлияния и резорбция костной ткани стимулируют рост грануляционной и рубцовой ткани с последующим окостенением (см. рис. 3, в, г).

Результаты проведенного исследования позволяют раскрыть один из механизмов патогенеза хронического воспаления при нарушенных процессах остеоинтеграции структур костной ткани у пациентов с ХГСО и его гнойных осложнениях. Для верификации степени трансформации гистоморфологическое исследование со световой и электронной микроскопией является объективным методом анализа особенностей строения костной структуры височной кости на тканевом и клеточном уровне.

Метод исследования декальцинированных образцов костной ткани позволяет дифференцировать характер дегенерации костной ткани в условиях хронического гнойного воспаления, регистрировать процессы ремоделирования и трансформации костной ткани.

Изучение деминерализованных препаратов височной кости показало, что деструкцию костной ткани с выраженным нарушением основных гистоморфологических структур важно учитывать для правильного выбора способа лечения, снижения травматического влияния санирующего этапа оперативного вмешательства, в том числе при проведении слухоулучшающего этапа реконструкции с применением имплантационных материалов у пациентов с ХГСО.

Предложенные классификационные критерии структурных изменений костной ткани при хроническом воспалении слизистой оболочки среднего уха, несмотря на трудоемкость и высокую стоимость использованных методик исследования, имеют практическое значение для объективизации характеристик воспаления при деструктивных формах ХГСО и его гнойных осложнений.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

*e-mail: lor-kafedra@mail.ru; https://orcid.org/0000-0002-8642-0166