Архив
Д.В.Усиков, А.К. Иорданишвили, Д.В.Балин, Е.В. Шенгелия
МОРФОЛОГИЧЕСКИЕ И КЛИНИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ РЕПАРАТИВНОЙ РЕГЕНЕРАЦИИ КОСТНОЙ ТКАНИ ЧЕЛЮСТЕЙ
Выдержка из издания
Глава 5
Раздел подготовлен к.м.н. М.И. Музыкиным и А.В. Кабаньковым.
Биорезорбируемые конструкции в отечественной челюстнолицевой хирургии и стоматологии
В последнее время хирургическое лечение пациентов при повреж дениях костей лицевого скелета приобретает, постепенно вытесняя ортопедические методы лечения, все большую популярность, хотя и сопряжено со значительными трудностями. Успех хирургического ме тода лечения во многом зависит от надежной фиксации костных фраг ментов. Стабильность фиксации при полном восстановлении анатоми ческих соотношений в ране создает оптимальные условия для быстро го заживления костной раны первичным натяжением и возможность применения ранней функциональной нагрузки в целях адекватной ре абилитации после травмы [Гук A.C. и соавт., 1996; Юрмазов Н.Б., 1998; Алавердов В.П. 2005; Sugiura T.. et al., 2009; Schneider M. et. al., 2012 и др.]. Учитывая послеоперационные осложнения в ранний, отсрочен ный и поздний периоды можно отметить, что большинство из них обус ловлены применением пластин из инертных металлов, титана и его сплавов. Применение титана неудобно еще и потому, что впоследствии титановые конструкции приходится демонтировать. Поэтому перспек тивным, на наш взгляд, является применение винтов и минипластин из биорезорбируемых материалов. Не менее важное значение биоре зорбируемые конструкции имеют в дентальной имплантации. В каче стве тентовых конструкций биорезорбируемые пластины и мембраны применяются в операциях направленной костной регенерации с целью воссоздания нужной анатомической архитектуры альвеолярного отро стка и альвеолярной части челюстей при различных патологиях жева тельного аппарата.
Согласно данным специальной зарубежной литературы уже накоп лен достаточный опыт успешного применения биодеградируемых кон струкций на основе коллагена и молочной кислоты. Данные материа лы малотоксичны, они не имеют недостатков, присущих металличес ким конструкциям и нерастворимым биополимерам: отсутствует не обходимость удаления биодеградируемых конструкций в ходе после дующих хирургических операций. [Edwards R.C., 2001; Agarwal S., 2009; Kanno T., Sukcgawa S., 2011; Kang S.H. et. al., 2012; Schneider M. et. al., 2012]. В отечественной литературе публикаций об использовании раз личных биорезорбируемых материалов при заболеваниях челюстно лицевой области немного. Широкое применение данных конструкций в нашей стране ограничено высокой их стоимостью и отсутствием бо лее доступных эффективных отечественных аналогов. В связи с этим сегодня имеется определенная потребность в более доступных биоре зорбируемых материалах, обладающих большей степенью универсаль ности. С нашей точки зрения, достаточно прогрессивной является воз можность применения биорезорбируемых конструкций на основе по ливинилового спирта (ПВС).
Материалы из поливинилового спирта применялись еще в начале двадцатого века. Это были прежде всего хирургические нити, анало ги кетгута и шелка (Германия патент No 685048, Великобритания па тент No 582013, США патенты NoNo 2072302, 2146295). Нити расса сывались через заданное количество времени, в них вводили в виде суспензий лекарственные соединения, в частности йодоформ, суль фат бария, красители и другие вещества в зависимости от их пред назначения. Так же изготавливались гормональные депо, перевязоч ные материалы. Однако до сих пор биодеградируемые материлы из поливинилового спирта не нашли широкого применения, в связи с тем что, несмотря на отсутствие токсичности, не была доказана их биосовместимость. [Майбородин И.В. с соавт. 2013]. Напротив, при добавлении фуллеренов С60 и С90 в поливиниловый спирт разной степени омыления были получены композиции, которым свойствен на биодеградация [А.В.Кабаньков,В.А.Попов,В.В.Ильина,А.В.Варла мов,С.С.Мнацаканов. СПб, 2010].
Для изучения биосовместимости биодеградируемых материалов из поливинилового спирта различного состава (с введением фуллеренов С60 и С90) и обоснования возможности их использования в качестве опорных и тентовых конструкций был проведен ряд доклинических экспериментов.
Материалы и методы экспериментальных исследований были схо жи с описанными в отдельной главе данной книги. Исследование по сравнительной оценке биосовместимости биодеградируемых конст рукций (пленок и пластинок) осуществлялось на крысах линии Вис тер, которым была проведена имплантация пленок и пластинок мате риала на основе ПВС в искусственно созданный пропил кортикаль ного слоя бедренной кости. Для введения в кость применялись плен ки и пластины одинакового состава, который представлял собой ком позицию из медицинского желатина, поливинилового спирта непол ной степени омыления и нанотел С60 и С90. Наночастицы С60 и С90 представляют собой смесь углеродных частиц с внутренним ди аметром 48 нмкр и внешним диаметром 815 нмкр, длиной не менее 2 мкр. Фулерены, или наночастицы это полые шары из 60 атомов углерода, уложенных в структуре типа бензольного кольца со стро гим чередованием двойных и сигмообразных связей. В эксперименте были использованы пленки 10х5х0,5 мм (длина, ширина, толщина) и пластинки10х5х4 мм. Пленки отличались от пластин способом при готовления, за счет которого была увеличена плотность и толщина материала. Имплантацию проводили под кетаминовым наркозом. Фиксация пленки в операционной ране осуществлялась по краям дву мя швами шелковой нитью.
Для гистологического исследования, после выведения животных из эксперимента брали фрагмент костной ткани бедра с имплантирован ной пленкой. Затем проводили фиксацию материала в 10%ном раство ре нейтрального формалина по общепринятой методике изготавлива ли парафиновые блоки и микропрепараты толщиной 4 мкм, которые окрашивали гематоксилином, эозином и пикрофуксином по Ван Гизо ну.
В ходе исследования проводилась оценка взаимоотношений имп лантата с окружающими тканями в различные периоды времени после операции: качество и выраженность воспалительной реакции вокруг имплантата, её клеточный состав, объем и зрелость сформированных гранулем, степень деструкции имплантационного материала, регене раторные изменения окружающих тканей.
У всех животных спустя 1 сутки после хирургического вмешатель ства наблюдалась гиперемия и припухлость мягких тканей в области проведенного оперативного вмешательства. К исходу 45 суток все сим птомы реакции на оперативное лечение проходили. Швы с послеопе рационной раны снимались на 8 сутки. В дальнейшем признаки колла
114
терального отека, нарушения функции в области послеоперационной раны не определялись.
При проведении эксперимента производилось формирование дефек та в бедренной кости животных с локальным нарушением целостности надкостницы, костных балок, сосудистонервного пучка, проходящего в периосте, остеонах и костном мозге. Из поврежденных сосудов в зону дефекта изливалась кровь, формировалась гематома. У края костного дефекта обозначалась зона посттравматического некроза.
На 30 сутки животные из эксперимента были выведены и проведе но гистологическое исследование образцов тканей. Гистологическая картина при применении пленок и пластин была схожей (рис. 47).
В костной ткани инородный материал не обнаруживался. В месте дефекта четко различим тонкий участок из новообразованной кости
губчатого строения со сливающимися костными балками. На поверх ности балок имеется тонкая соединительнотканная прослойка с еди ничными лимфоцитами.
При большем увеличении в толще новообразованного костного ве щества на некоторых срезах определяются сохранившиеся единичные игольчатые фрагменты инородного материала (рис.48). Признаков вос паления или иммунной воспалительной реакции не обнаружено.
В результате проведенного эксперимента, основываясь на таких показателях, как слабая токсичность, хорошо выраженная биорезорб ция и биоактивность имплантата. можно сделать вывод о биосовмес тимости исследуемого материала на основе ПВС.
В ходе следующего исследования было проведено сравнение архи тектуры и качества новобразованной костной ткани при применении исследуемой тентовой конструкции из ПВС и остеопластического ма териала «Остеопласт» в виде блоков. Эксперимент проводился на кры сах линии Вистер, которым была проведена имплантация пленок и пластинок материала на основе ПВС в искусственно созданный про пил кортикального слоя бедренной кости. На противоположной конеч ности производился контроль, ложе готовилось идентичным образом, но применялся материал «Остеопласт», который блоком укладывался на дефект костной ткани (согласно рекомендаций по применению дан ного материала). После выведения на 42 сутки животных из опыта для морфологических исследований брали фрагмент кости с имплантатом и окружающие мягкие ткани.
На полученных препаратах в опыте мы могли видеть стойкое обра зование кортикального слоя с видимым переходом от костного края (рис. 49а). Новообразованная ткань является продолжением распила, с видимой костной мозолью. На отдельных срезах видны участки ста новления костномозговых клеток. В окружающей мягкой ткани вид ны фрагменты имплантированной конструкции (рис. 49 б), а также фа гоцитарные клетки с округлыми фрагментами захваченного распадаю щегося имплантанта.
В контроле наблюдался фиброз, с участками хондроидальной тка ни (рис. 50 а, б). Соединение с краем распила нестабильное. Корти кальный слой отсутствует. В окружающих тканях встречаются фраг менты остепластического материала.
В ходе проведенных экспериментальных исследований можно сде лать вывод о том, что композиции из водорастворимых полимеров на основе поливинилового спирта и желатина являются не только био совместимыми, но и биологически активными материалами. Приме нение данного вида материалов в костной аугментации оправдано как
их свойствами, так и удобством работы с ними. Необходимо отметить, что перспективы применения композиций из водорастворимых поли меров с использованием нанотел определяются технологической про стотой насыщения их дополнительными биоактивными составляющи ми, такими как ионы серебра, различные лекарственные препараты, стволовые клетки и т.д. Также разнообразие применения данных тен товых конструкций определяется возможностью моделирования их физических и химических свойств, а именно – скорости растворения в тканях организма.
Публикации