Изучение остеорегенеративных свойств различных видов имплантатов с натуральным кальций-фосфатным покрытием в эксперименте

Тюменский ГМУ, г. Тюмень

Широкая распространенность остеопороза и остеопенических состояний, затрагивающая различные группы населения, значительно осложняет лечение пациентов травматолого-ортопедического профиля [2, 3, 6]. В России 32,5% населения старше 50 лет сталкиваются с этой проблемой. Уже к 30 годам 10-11% женщин имеют остеопенический синдром, распространённость которого возрастает до 50% с наступлением у них менопаузы [1, 2]. Клинические проявления и осложнения ОП связаны с переломами костей, самыми распространенными и значимыми из которых являются переломы проксимального отдела бедренной кости, дистального отдела предплечья и тел поясничных позвонков [4]. В большинстве случаев безальтернативным вариантом оказания помощи является проведение хирургического лечения с применением различных имплантатов, из титановых сплавов, но сниженная минеральная плотность костной ткани у таких пациентов не позволяет обеспечить стабильную фиксацию костных структур и сформировать прочный костно-металлический блок. Для повышения качества оперативного лечения пациентам с остеопеническим синдромом, целесообразно использование биоактивных имплантатов с кальций-фосфатным покрытием, обладающим остеоиндуктивным и остеокондуктивным свойствами [5].

Цель работы: изучить остеорегенеративные свойства имплантатов из титана, покрытых натуральным кальций-фосфатным покрытием и пористого ни-келида титана, высоконаполненного натуральным кальций-фосфатным комплексом в эксперименте.

Материалы и методы.

С целью изучения остеорегенеративных свойств и обоснования клинического использования биоактивных имплантатов из титана, покрытых натуральным кальций-фосфатным покрытием и пористого никелида титана, высоконаполненного натуральным кальцийфосфатным комплексом, проводилось эксперимен- тальное исследование на кроликах породы "Советская шиншилла". Дизайн исследования заключался в проведении операций на кроликах. В крылья подвздошных костей, с двух сторон устанавливались различные виды имплантатов: с правой стороны устанавливались два имплантата: один из титана с натуральным кальций-фосфатным покрытием, второй из пористого ни-келида титана, высоконаполненный натуральным кальций-фосфатным комплексом. С левой стороны -также два имплантата, один из титана, второй из пористого никелида титана, но оба без натурального кальций-фосфатного покрытия и комплекса. Имплантаты впрессовывались в предварительно подготовленные фрезевые отверстия диаметром 4 мм.

Нанесение натурального кальций-фосфатного покрытия на имплантат из титана и получение пористого никелида титана, высоконаполненного натуральным кальций-фосфатным комплексом, проводились совместно с сотрудниками ФГБОУ ВПО НИ ТПУ г. Томск.

Исследование предусматривало проведение макроскопической, гистологической и рентгенологической оценок периимпалантационной зоны в сроки 7, 14, 28 и 36 дней. Всего было прооперировано 16 животных, выведению из эксперимента подвергалось по 4 животных в вышеуказанные сроки. Макроскопическая оценка проводилась визуально и при помощи цифрового микроскопа с максимальным увеличением в 64 раза. Гистологическое исследование предусматривало изучение структурных изменений костной ткани в пе-риимпалантационной зоны. Рентгеновское исследование проводилось при помощи дентального рентгеновского аппарата X Genus DC фирмы De Gotzen.

Результаты и обсуждение. Уже при оценке результатов через одну неделю эксперимента, на стороне установленных имплантатов из титана с натуральным кальций-фосфатным покрытием и пористого никелида титана, высоконаполненного натуральным кальций-фосфатным комплексом, отмечается развитие балок грубоволокнистой костной ткани в сравнении с имплантатами, установленными на противоположной стороне, без покрытия и комплекса. Оценивая результаты в более поздние сроки (14, 28 и 36 суток) площадь грубоволокнистой костной ткани увеличивается, формируются костные балки, остеобласты дифференцируются в остеоциты в периимпалантационной зоне имплантатов с натуральным кальций-фосфатным покрытием и комплексом. На 28 сутки отмечаются единичные остеокласты. При проведении гистологического исследования можно предположить, что источником клеточных популяций репаративной регенерации являются стромальные клетки костного мозга и эндоста с дальнейшим формированием остеобластического дифферона.

При оценке макроскопической картины, через две недели после установки имплантатов из титана, покрытых натуральным кальций-фосфатным покрытием и пористого никелида титана, высоконаполненного натуральным кальций - фосфатным комплексом в пе-риимпалантационной зоне обнаруживается более выраженный остеогенез, проявляющийся умеренной гиперпластической реакцией костной ткани, отсутствием зоны резорбции и образованием участков губчатой костной ткани с пониженной рентгенологической прозрачностью. При изучении зон вокруг имплантатов без покрытия и комплекса, обнаруживается менее выраженный остеогенез, проявляющийся слабой репаративной реакцией костной ткани, наличием зоны резорбции и образованием участков губчатой костной ткани с повышенной рентгенологической прозрачностью, что может косвенно свидетельствовать об отсутствии биоактивных свойств данного вида имплантатов.

Выводы.

Проанализировав результаты эксперимента можно сделать вывод о наличии у имплантатов из титана, покрытых натуральным кальций-фосфатным покрытием и пористого никелида титана, высоконаполненного натуральным кальций-фосфатным комплексом, выраженных остеорегенеративных свойств, что подтверждает их влияние на регенерацию костной ткани в пе-риимпалантационной зоне и целесообразность применения в травматолого-ортопедической практике у лиц с остеопеническим синдромом и группы риска по раннему развитию остеопороза.