Исследование эффективности применения композиционного материала на основе гидроксиапатита и сополимера лактида и гликолида на новой экспериментальной модели нормотрофического ложного сустава
Актуальность
Образование ложного сустава является одним из наиболее неблагоприятных осложнений переломов длинных трубчатых костей. Особую сложность в лечении имеют нормотрофические и атрофические формы ложных суставов. Более того, именно эти клинические ситуации сложнее всего воспроизводить в репрезентативной модели, что существенно затрудняет доклинические испытания новых оперативных тактик и материалов для замещения костного дефекта.
На данный момент основной тактикой в лечении данной патологии является иссечение концевых пластинок ложного сустава и стабилизация перелома, если речь идет о гипертрофическом ложном суставе. В случае нормо- и атрофических ложных суставов, собственных регенераторных способностей костной ткани недостаточно для восстановления целостности кости. В этой связи в зону перелома необходима имплантация материала, выполняющего роль матрицы для регенерации собственных тканей организма. На сегодняшний день для заполнения костного дефекта наиболее часто используют костные аутотрансплантаты и материал из донорской декалицированной кости. Однако эти походы имеют ряд существенных ограничений в том числе по размеру трансплантируемого материала, сложности заготовки и хранения. Поэтому наиболее перспективным является исследование искусственных заменителей костной ткани и работа по их внедрению в практическую медицину. Гидроксиапатит — наиболее распространенный заменитель костной ткани. Однако, недостаточная механическая прочность и высокая цитотоксичность ограничивают его применение в клинической практике. Изучаемые композиционные материалы на основе и сополимера лактида и гликолида в условиях in vitro показали лучшие механо-химические свойства по сравнению с гидроксиапатитом.
Основные текущие результаты
— Разработана модель нормотрофического ложного сустава на кроликах, которая может быть использована для доклинических исследований новых видов материалов и оперативных приемов. Модель отвечает всем рентгенологическим и морфологическим критериям данной патологии, отличается простотой выполнения и высокой репрезентативностью.
Рисунок 1. Модель нормотрофического ложного сустава. А – фотография интраоперационного поля в области правой голени кролика с наложенным спицевым аппаратом внешней фиксации. Б – рентгенологическое исследование голени на сроке – 6 недель: отсутствие признаков консолидации перелома, формирование концевых пластинок на отломках.
— Изучена биосовместимость композиционных материалов на основе гидроксиаппатита и сополимера лактозы-глюкозы на лабораторных мышах. В результате исследование установлено, что изолированное применение гидроксиапатита сопровождается умеренным фиброзом и местным воспалением. Выбран вариант композиционного материала, применение которого характеризовалось наименьшей выраженностью воспаления и фиброза в зоне имплантации.
Рисунок 2. Репрезентативные микрофотографии большой грудной мышцы через 3 недели после имплантации исследуемых материалов. Натив.жив. – нативные животные; ЛО – ложнооперированные животные; К1 – композиционный материал №1 (соотношение гидроксиапатита к сополимеру лактида и гликолида 95:5 мас.%); К2 – композиционный материал №2 (соотношение гидроксиапатита к сополимеру лактида и гликолида 93:7 мас.%); ГА – гидроксиапатит; ПОЛ – сополимер лактида и гликолида.
Публикации по теме
Смирнов С.С., Карпов А.А., Гуцалова А.А. и др. Исследование биосовместимости композиционных материалов на основе гидроксиапатита и сополи(лактид-гликолид)а на лабораторных мышах // Санкт-Петербургские научные чтения. 2019. С. 435.