Содержание

Выдержка из издания

Глава 5

Раздел подготовлен к.м.н. М.И. Музыкиным и А.В. Кабаньковым. 

Биорезорбируемые конструкции в отечественной челюстно􏰀лицевой 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 мини􏰀пластин 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 С􏰀60 и С􏰀90 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 С􏰀60 и С􏰀90) 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 С􏰀60 и С􏰀90. Наночастицы С􏰀60 и С􏰀90 представляют собой смесь углеродных частиц с внутренним ди􏰀 аметром 4􏰀8 нмкр и внешним диаметром 8􏰀15 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 4􏰀5 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, сосудисто􏰀нервного 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 костно􏰀мозговых 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.