Автореферат и диссертация по медицине (14.00.21) на тему:Экспериментальное изучение композиции сверхвысокомолекулярного полиэтилена и гидроксиапатита для костной пластики в челюстно-лицевой области (экспериментальное исследование)

ДИССЕРТАЦИЯ
Экспериментальное изучение композиции сверхвысокомолекулярного полиэтилена и гидроксиапатита для костной пластики в челюстно-лицевой области (экспериментальное исследование) - диссертация, тема по медицине
АВТОРЕФЕРАТ
Экспериментальное изучение композиции сверхвысокомолекулярного полиэтилена и гидроксиапатита для костной пластики в челюстно-лицевой области (экспериментальное исследование) - тема автореферата по медицине
Немерюк, Дмитрий Алексеевич Москва 2002 г.
Ученая степень
кандидата медицинских наук
ВАК РФ
14.00.21
 
 

Автореферат диссертации по медицине на тему Экспериментальное изучение композиции сверхвысокомолекулярного полиэтилена и гидроксиапатита для костной пластики в челюстно-лицевой области (экспериментальное исследование)

На правах рукописи

РГБ ОД

НЕМЕРЮК Дмитрий Алексеевич 27 О ЕВ 2002

УДК: 616.31-74:615.46:616-089.843

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИЗУЧЕНИЕ КОМПОЗИЦИИ СВЕРХВЫСОКОМОЛЕКУЛЯРНОГО ПОЛИЭТИЛЕНА И ГИДРОКСИАПАТИТА ДЛЯ КОСТНОЙ ПЛАСТИКИ В ЧЕЛЮСТНО-ЛИЦЕВОЙ ОБЛАСТИ

(ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ)

14.00.21 - «Стоматология»

14.00.16 - «Патологическая физиология»

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степенн кандидата медицинских наук

Москва - 2002

Работа выполнена в Московском государственном медико-стоматологическом университете МЗ РФ Научные руководители:

доктор медицинских наук профессор В.С. Агапов

Заслуженный деятель науки РФ, доктор медицинских наук профессор А.И. Воложин

Научный консультант:

Зав. лабораторией полимеров Института элементоорганических соединений РАН доктор химических наук профессор А.П.Краснов

Официальные оппоненты: Заслуженный врач РФ, доктор медицинских наук, профессор С.В.Дьякова

Профессор И.А.Вальцева доктор биологических наук Ведущая организация: ЦНИИС МЗ РФ

диссертационного совета Д208.041.03 в Московском государственном медико-стоматологическом университете МЗ РФ по адресу: 103066, Москва, ул. Долгоруковская, д..4.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета по адресу: г. Москва, ул. Вучетича, д. 10а. Автореферат разослан «<%.5 » ¿а, 200^г.

Ученый секретарь диссертационного совета

доцент Шарагин Н.В.

часов, на заседании

Р 66 Г г 01 о

Актуальность проблемы

Широкий круг различных природных (кораллы, аллогенных -человеческая кость и ксеногенных - кости животных) и синтетических (сплавы металлов, керамика, стекла, полимеры и их композиты) материалов используется в хирургии и имплантологии для замены и реконструкции травмированных или отсутствующих участков человеческого скелета на протяжении последних пятидесяти лет (Huttinger, 1984; Hollingen et al., 1996). С каждым годом это направление современной медицины получает все большее развитие вследствие разработки новых, более совершенных' материалов и методов оперативного лечения.

Тем не менее, несмотря на значительные научные успехи и технологические достижения в этой области, до сих пор фундаментальная проблема восстановления формы, структуры и функции поврежденной костной ткани в полной мере остается нерешенной.

Применение аллогенных материалов (за исключением аутогенной кости) сопряжено с риском передачи различных вирусных заболеваний, включая гепатит и СПИД. Кроме того, дефицит данного материала (связанный в том числе и с определенными этическими проблемами) ограничивает возможность его широкого использования. Ксеногенные материалы, в силу наличия потенциально антигенных составляющих, таят в себе угрозу иммунных реакций, приводящих к воспалению окружающих имплантат тканей и его последующему отторжению. Кораллы и различные типы биоактивных керамик, получаемые, как правило, методом спекания порошкообразных фосфатов кальция (гидроксиапатит - ГАП, трикальций фосфат - ТКФ и др.), а также биоинертные керамические материалы и стекла являются чересчур твердыми и неэластичными, что препятствует процессу их продолжительной интеграции с живой тканью организма. Помимо этого, в ряде случаев твердые микрочастицы, образующиеся в процессе эксплуатации данных имплантатов, являются источником развития воспалительных процессов.

К основными недостаткам применяемых сегодня полимеров следует отнести токсичность (вследствие наличия в них токсичных мономеров, низкомолекулярных олигомеров и технологических примесей), низкую биоактивность и весьма значительное (порою в несколько раз) отличие физико-механических характеристик (прочность на растяжение и сжатие, микротвердость, модуль упругости и т.д.) от аналогичных параметров костной ткани. Тем не менее, возможности современной науки и технологии синтеза органических соединений позволяют получать практически

неограниченный круг разнообразных типов полимерных материалов и композитов на их основе, обладающих требуемыми биомеханическими и физико-химическими свойствами.

Проведение фундаментальных и прикладных исследований всего комплекса процессов взаимодействия разнообразных полимерных систем с живым организмом (от первичных клеточных реакций до долговременного функционирования

остеоинтегрированного имплантата) с последующим поиском и синтезом на основе полученных данных оптимальных полимерных композиций с наперед заданными требуемыми характеристиками представляет исключительную важность.' Именно этим в настоящий момент занято огромное количество ведущих научно-исследовательских центров всего мира, осуществляющих поиск новых материалов, разработку новых методик и технологий, которые бы позволили повысить эффективность реконструкции естественной и создания искусственной костной ткани.

Цель исследования

Оценить свойства нового отечественного биокомпозитного материала - сверхвысокомолекулярный полиэтилен-гидроксиапатит -путем лабораторных и экспериментальных исследований и определить возможность и перспективность его применения в челюстно-лицевой хирургии.

Задачи:

1. Оценить механические и структурные свойства гидроксиапатит содержащего сверхвысокомолекулярного полиэтилена в зависимости от содержания в нем минерального наполнителя.

2. Определить характер образования связей между минералом и полимером в модификациях композита сверхвысокомолекулярный полиэтилен-гидроксиапатит.

3. Определить в эксперименте остеоинтегративные свойства композиции сверхвысокомолекулярный полиэтилен-гидроксиапатит.

4. В эксперименте с применением гистоморфологических методов исследования оценить клеточные реакции и биосовместимость композита сверхвысокомолекулярный полиэтилен-гидроксиапатит.

5. Изучить в эксперименте реакцию мягких тканей на введение исследуемых биоматериалов.

6. Оценить перспективность использования в клинической практике имплантатов из биосовместимого композиционного материала на основе сверхвысокомолекулярного полиэтилена при замещении дефектов в челюстно-лицевой области.

Научная новизна

В результате лабораторных исследований впервые установлено, что модификация композиции СВМПЭ/ГАП путем введения в состав полиакриловой кислоты и винилтриэтоксисилана приводит к увеличению физико-механических свойств, таких как модуль упругости, прочность на изгиб, твердость. Впервые изучено влияние кипячения на состав модифицированной композиции СВМПЭ/ГАП, в течение которой активно протекают поликонденсационные процессы, приводящие к образованию поперечных связей в материале. Впервые разработана специальная методика измерений краевого угла смачивания в динамических условиях (кинетических), в зависимости от продолжительности пребывания капли воды на поверхности образца - временное смачивание. Она позволила показать эффект всасывания воды в микропоры образцов, наполненных ГАП, и выявить некоторые особенности строения поверхности. Установление этого эффекта позволяет направленно регулировать смачивание в зависимости от состава композиции.

В работе впервые изучены свойства композиционного биостабильного материала на основе сверхвысокомолекулярного полиэтилена, физико-механические и остеоинтегративные свойства которого позволяют рекомендовать данный биокомпозиционный материал для клинической апробации в практике хирургической стоматологии и челюстно-лицевой хирургии.

Практическая ценность

Апробированные в работе методика оценки и полученные результаты морфологических, физико-механических исследований и данные анализа композиционного состава биостабильного материала на основе сверхвысокомолекулярного полиэтилена являются базовыми при разработке технических условий для совершенствования применяемых в клинической практике материалов и при разработке новых полифункциональных материалов имплантатов.

Апробация работы и публикации

Работа выполнена на кафедре госпитальной хирургической стоматологии и челюстно-лицевой хирургии и кафедре

патологической физиологии стоматологического факультета Московского государственного медико-стоматологического университета им. Н.А.Семашко. Диссертация апробирована 1 ноября 2001 г. на совместном заседании кафедр госпитальной хирургической стоматологии и челюстно-лицевой хирургии, хирургической стоматологии и челюстно-лицевой хирургии ФПКС, патологической физиологии стоматологического факультета Московского государственного медико-стоматологического университета, лаборатории химии полимеров ИНЭОС им. Несмеянова РАН.

По теме диссертации опубликовано 6 научных работ.

Объем и структура диссертации

Диссертационная работа изложена на 140 страницах машинописного текста, состоит из введения, обзора литературы, 3 глав собственных исследований, обсуждения результатов и заключения, выводов, практических рекомендаций и указателя цитированной литературы, включающего 175 источников, из них 77 отечественных и 98 иностранных авторов. Работа иллюстрирована 5 таблицами и 55 рисунками.

ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Объекты исследования

1. Композиционные материалы для получения имплантатов

Сверхвысокомолекулярный полиэтилен (СВМПЭ) с молекулярной массой 4000000 а.е.м., который представляет собой мелкодисперсный порошок белого цвета и является основой полимерной композиции.

Гидроксиапатит (ГАП).

Са10(РО4)б(ОН)2

Кристаллы гидроксиапатита составляют основу минеральной фазы костной ткани.

Полиакриловая кислота (ПАК).

Бесцветный стеклообразный хрупкий и неплавкий продукт общей формулы [-СН2-СН(СООН)-]п. Молекулярная масса зависит от условий полимеризации и может достигать значений МО7.

ТСТ=106°С (определена дилактометрически), однако ПАК не плавится и не переходит в высокоэластическое состояние, при нагревании становится нерастворимой.

Траз.г=400°С происходит разложение (без выделения мономера).

ПАК отличается высокой гигроскопичностью и образует твердые хрупкие пленки, вследствие чего ее не используют как пластик. ПАК и ее соли применяют как эмульгаторы и добавки, повышающие вязкость промышленных водных растворов и дисперсий, природных и синтетических латексов, для шлихтования V

синтетического волокна, особенно полиамидного.

Винштриэтоксисипан - СН2 = СН— (ОСгЩз

Вязкая жидкость. Гидролитическая чувствительность — 7. 8ЮЯ группы реагируют медленно с влагой и водой. Поверхностная энергия - 25 дн/см. Дипольный момент - 1,69. Температура вспышки 34°С. Токсичность (введение перорально крысам) - 22,500 мг/кг. Молекулярная масса - 190,31. Температура кипения - 160,1°С. Давление паров (20°С) - 5 мм. Теплота образования - 0,25 кал/гр.

ВТЭС сравнительно легко полимеризуется по винильной группе под воздействием радикальных инициаторов. Последующий гидролиз образовавшихся полимеров по этоксильным группам приводит к появлению -81-0-8!- связей, к резкому повышению термостойкости сшитой структуры.

2. Технология получения образцов

Технология получения заготовок композиции.

Композицию СВМПЭ с ГАП смешивали предварительно в ступке, а затем в течение 5-ти часов в смесителе типа «пьяная бочка». Заготовки получали методом компрессионного прессования при температуре 190°С, давлении 200-300 кг/см2 и выдержке 2 мин на 1 мм толщины изделия.

Для лабораторных испытаний были получены заготовки с 10%, 30% и 50% содержанием гидроксиапатата. Размеры пластин 15x8x4 мм.

А для экспериментальных исследований на кроликах отобраны следующие материалы и их композиции:

1) чистый СВМПЭ;

2) композиция СВМПЭ с 30% содержанием ГАП;

3) композиция СВМПЭ с 30% содержанием химически связанного ГАП (после введения модификаторов ПАК+ВТЭС).

Методы исследования образцов

1. Методика испытания на изгиб.

Испытания материалов на изгиб и ударную вязкость проводились на приборе типа "Динстат" по ГОСТ 17036-71. Предел прочности при изгибе о (МПа) - максимальное изгибающее напряжение, возникающее при испытании образца, измеряемое величиной угла, образуемого положением до и после приложения нагрузки.

Предел прочности при изгибе (о) вычисляется по формуле:

а = М / \У,

где М - изгибающий момент, кДж/м2;

Ь-Ь2/ 6 - момент сопротивления поперечного сечения образца, см3; Ь - ширина в середине образца, см; Ь - толщина в середине образца, см.

Образцы для испытаний представляют собой бруски размером 15x8x4 мм.

2. Определение удельной ударной вязкости. Удельную ударную вязкость вычисляем по формуле: А=100-а/(Ь-с), где

А- удельная ударная вязкость, кДж/м2; а- работа, затраченная на разрушение образца, кДж, Ь- ширина образца, мм, с- толщина образца, мм.

Образцы для определения ударной вязкости представляют собой бруски размером 15x8x4 мм.

3. Рентгено-фотоэлектронная спектроскопия. Образцы для исследования представляли собой

прямоугольные пластинки размером 15x8x4 мм. Исследования проводились на приборе Х-8АМ-800

фирмы "Кратос" с использованием - излучения. Прибор имеет камеру подготовки и камеру анализа образцов. Обе камеры откачивались диффузионными насосами до вакуума не ниже Ю"!0 - 10"п торр. Обработка рентгено-

фотоэлектронных спектров включала в себя сглаживание линий, вычитание фона, разложение сложных пиков на компоненты и количественный анализ.

4. Определение краевого угла смачивания.

В синтетических полимерных биоматериалах смачивание водой имеет большое значение, так как этот показатель является одним из важных при оценке биосовместимости.

Определение краевого угла смачивания (в начальный момент и через 5 минут) образцов проводили на инструментальном микроскопе типа МИИ-2 (малая модель) при увеличении 10х. В качестве стандартной жидкости была взята дистиллированная вода .

-поверхностная энергия воды, равная 78.8*10 Дж/м2 -дисперсионная составляющая поверхностной энергии воды, равная 21.8*10 Дж/м2

-полярная составляющая поверхностной энергии воды, равная 51.0*10 Дж/м2

5. Определение плотности образцов.

Определение плотности проводили по изопропиловому спирту. Для этого предварительно взвешивали образцы на воздухе на аналитических весах, затем их взвешивали на аналитических весах в изопропиловом спирте.

Расчет плотности производили по формуле:

0.785 х Р возд. --------------------,

Р - Р + Р

* ВОЗД. 1 СП. ' г к-р.

Где: Р возд - вес образца в воздухе;

Р сп - вес образца в спирте;

Р Кр - вес крючка в спирте.

Объекты и методы экспериментального исследования

1. Характеристики проведения эксперимента

Целью экспериментальных исследований является изучение реакции костной и мягких тканей челюстей на введение имплантатов из сверхвысокомолекулярного полиэтилена и его композиций и влияние указанной операции на костнорепаративные процессы.

Материалом для изготовления имплантатов был сверхвысокомолекулярный полиэтилен фирмы «Т1копа», Германия. Из этого материала были изготовлены 3 типа пластинок размером 0,8 х 1,5 см и толщиной 1,5 мм. 1-й тип - чистый сверхвысокомолекулярный полиэтилен, 2-й тип - композиция сверхвысокомолекулярного полиэтилена и гидроксиапатита, 3-й тип -модифицированный композит сверхвысокомолекулярного полиэтилена с химически связанным гидроксиапатитом. Содержание гидроксиапатита, который был равномерно распределен в каждой пластинке, составляло 30% по весу. Для создания адгезионной связи в

3-м типе пластинок между сверхвысокомолекулярным полиэтиленом и гидроксиапатитом была использована полиакриловая кислота, а также в композицию введен кремнийорганический модификатор (винилтриэтоксисилан) для образования поперечных связей в ее структуре.

В качестве экспериментальных животных использовано 30 половозрелых кроликов породы шиншилла весом около 3 кг. Под внутривенным гексеналовым наркозом у кроликов выстригали шерсть в области края и ветви нижней челюсти. С соблюдением правил асептики делали разрез кожи, тупым путем обнажали угол и ветвь челюсти. В области угла челюсти с Помощью фрезы, при малых оборотах с постоянным охлаждением физиологическим раствором, создавали дефект размером 6x6 мм. Дефект закрывали имплантатом, который фиксировали по краям к кости с помощью титановых шурупов длиной 7 мм и диаметром 1,5 мм через заранее приготовленные отверстия. Мягкие ткани укладывали на место, кожу ушивали шелком. Для профилактики послеоперационных осложнений кроликам вводили антибиотики внутримышечно в течение пяти дней. Рана заживала первичным натяжением.

Кролики были разделены на 3 группы, различающиеся по составу имплантата: 1-я - чистый сверхвысокомолекулярный полиэтилен , 2-я - композиция сверхвысокомолекулярного полиэтилена с 30% содержанием гидроксиапатита и 3-я -модифицированный композит сверхвысокомолекулярного полиэтилена с 30% содержанием химически связанного гидроксиапатита (после введения модификаторов ПАК+ВТЭС).

Животных выводили из эксперимента через 1, 2 и 4 месяца после операции путем введения воздуха в вену уха. Фрагменты нижней челюсти кроиков с имплантатами фиксировали в 4% нейтрализованном растворе формальдегида в течении 1 недели. Фиксированные фрагменты челюсти поперечно к ее оси распиливали тонкими алмазными фрезами на две части так, чтобы спил проходил через середину имплантата. Тканевые фрагменты (блоки челюстей из области подсадки имплантатов) фиксировали в формалине, затем вскрывали имплантационное ложе и осторожно извлекали из него, щадя тканевой материал, имплантаты.

2. Методы изучения остеоинтегративных свойств с помощью сканирующей электронной микроскопии

С целью изучения взаимоотношений поверхности имплантата с костными структурами проводили исследование рельефа фронта минерализации кости в прилежащих к нему участках. Для этого фиксированные образцы помещали в холодный 5-10% раствор

гипохлорита натрия марки А (ГОСТ 11086-76) для деорганификации. После тщательной отмывки в проточной воде их обезвоживали в растворах ацетона восходящей концентрации и высушивали из С02 методом перехода через критическую точку на аппарате Hitachi НСР (Япония). Высушенные образцы кости приклеивали на столики токопроводящим клеем (Watford, England), напыляли медью или золотом в напылителе Balzers SCD 040 (Лихтенштейн) в атмосфере аргона. Исследование всех образцов проводили на микроскопе Philips-515 (Голандия) при ускоряющем напряжении 15 kv. Отдельно изучали прилежащую к имплантату наружную поверхность нижней челюсти, область распила и внутреннюю поверхность нижней'челюсти в зоне выхода крепящего винта. Для изучения взаимоотношения винтов с костными структурами после исследования рельефа фронта минерализации образцы образцы раскалывали таким образом, чтобы скол проходил по поверхности винта. Затем образцы повторно напыляли медью и снова исследовали методом СЭМ. В последующем после удаления имплантата и нового напыления медью на тех же образцах изучали рельеф поверхности костного ложа и рельеф контактирующей с костью поверхности имплантата.

3. Методика проведения иатоморфологического исследования

Для гистологического исследования выделенные образцы ткани помещали в Трилон Б для декальцинации. Далее следовала дегидратация тканевого материала и его заливка в парафин, срезы окрашивали гематоксилин-эозином.

Результаты лабораторных исследовании

В результате лабораторных исследований установлено, что свойства композиций СВМПЭ с 30% и 50% содержанием ГАП позволяют использовать их как пластичный материал, не разрушающийся при ударе, и, в то же время, имеющий более высокие показатели модуля упругости и предела прочности при сжатии по сравнению с исходным и малонаполненным (10%) СВМПЭ (табл.1).

Введение кремнийорганического модификатора (ВТЭС) в полимер приводит к образованию редких поперечных связей в структуре сверхвысокомолекулярного полиэтилена. Изменение структуры композиции при его введении отражается на возрастании модуля эластичности с 1,1 ГПа для СВМПЭ до 1,2 ГПа для модифицированного образца. После операции кипячения модуль этой же композиции возрастает до 1,3 Гпа (табл.2). Это может

свидетельствовать об образовании поперечных связей в материале. В результате этих химических изменений в структуре модифицированных наполненных композиций значительно повышаются их физико-механические показатели, вплотную приближаясь к нижним значениям натуральной костной ткани, что дает возможность после проведения экспериментальных исследований на лабораторных животных рекомендовать данный биокомпозитный материал для клинической апробации в практике хирургической стоматологии и челюстно-лицевой хирургии. При наполнении СВМПЭ гидроксиапатитом наблюдается постепенное и закономерное повышение плотности образцов. Наполненные композиции СВМПЭ предполагается использовать в качестве конструкционных материалов, испытывающих незначительные нагрузки. В связи с этим, представляется целесообразным определить их твердость. После проведенных физико-механических испытаний получены данные, что твердость композиций СВМПЭ, наполненных ГАП, закономерно возрастает при увеличении количества наполнителя, а кипячение положительно влияет на возрастание

Таблица 1.

Влияние процентного содержания ГАП на предел прочности при сжатии (осж.) и модуль упругости (Е) композиций СВМПЭ.

№ Материал Осж. 0,1 Мпа осж. 0,25 МПа Оу.Т. МПа Е Гпа

1. СВМПЭ 29,5 44 23,8 1,1

2. СВМПЭ + 10% ГАП 28 43,9 21,6 0,8

3. СВМПЭ + 30% ГАП 33,3 43,3 25,8 1,2

4. СВМПЭ + 50% ГАП 36,6 30,04 1,4

Таблица 2.

Прочность при сжатии (осж.) и модуль упругости (Е) композиций СВМПЭ с 30% содержанием ГАП (до и после модификации ПАК и ВТЭС).

№ Показатель Материал Осж. 0,1 МПа Осж. 0,25 МПа Оу.Т. Мпа Модуль Упругости Е Гпа

1. СВМПЭ + 30% ГАП 33,3 43,3 25,8 1,2

2. СВМПЭ + 30% ГАП+ПАК 32,2 46,9 25 1

3. СВМПЭ + ВТЭС+ 30% ГАП+ПАК 30/43* 47,4 / 50* 22,12/27* 1,2/1,3*

* Результаты после кипячения

твердости композиций СВМПЭ с 10% и 30% содержанием ГАП. Однако в композиции СВМПЭ с 50% содержанием ГАП выдержка в физиологическом растворе приводит к обратным результатам.

В синтетических полимерных биоматериалах смачивание водой имеет особое значение, так как этот показатель является одним из важных при оценке биосовместимости. Для оценки смачивания было использовано не стандартное определение угла смачивания через 1-2 минуты после нанесения капли воды на образец, а проведение эксперимента в течение до 10 минут. Таким образом, разработана специальная методика измерения краевого угла смачивания в динамических условиях (кинетических), в зависимости от продолжительности пребывания капли воды на поверхности образца -временное смачивание. Она позволила показать эффект всасывания воды в микропоры образцов, наполненных ГАП, и выявить некоторые особенности строения поверхности.

Таким образом, в результате лабораторных исследований показано, что наиболее близко отвечает требованиям по физико-механическим показателям натуральной костной ткани композиция

СВМПЭ с 30% содержанием ГАП. Поэтому, чтобы эти показатели еще ближе соответствовали показателям костной ткани, композицию усилили с помощью модификаторов (ПАК и ВТЭС) для образования химической связи между гидроксиапатитом и полимером.

Результаты сканирующей электронной микроскопии

Сравнение интегративных свойств имплантатов из СВМПЭ показало отчетливые их различия в зависимости от состава используемой пластмассы.

1. Чистый СВМПЭ.

Через 1 месяц после операции определяются значительные участки нарастания кости на торцевые и наружные поверхности имплантатов. Наросты образованы грубоволокнистой костной тканью. На их наружной поверхности определяются многочисленные сосудистые отверстия различного диаметра, а рельеф образован мозаикой резорбирующихся, формирующихся и сформированных областей. Контакты наростов с поверхностью имплантатов не обнаружены.

Удаление имплантатов из костного ложа позволяет изучить прилежащую к ним костную поверхность. На ней выявляются мозаично расположенные формирующиеся, сформированные и резорбирующиеся участки, часто содержащие большое количество прободающих волокон. Участки прямого контакта с имплантатами невелики по размеру, но достаточно многочисленны. Их рельеф образуют костные лакуны различной формы и слегка расширенные отверстия костных канальцев. По периметру участков контакта обычно обнаруживаются эрозионные лакуны или формирующиеся области. Сформированные области, как правило, отсутствуют. На поверхности имплантатов участки контакта связаны с неровностями рельефа пластмассы.

Через 2 месяца после введения имплантатов участки нарастания кости на их торцевые и наружные поверхности увеличиваются в размерах. Строение наростов не имеет существенных отличий от их организации на сроке 1 месяц эксперимента. Контакты костных структур наростов с поверхностью имплантатов не обнаружены. Ложе имплантатов в основном образуют костные трабекулы, часть из которых имеет непосредственный контакт с поверхностью пластмассы. Рельеф участков контакта гладкий, что соответствует рельефу имплантата. На нем отчетливо выявляются костные лакуны различной формы и слегка расширенные отверстия костных канальцев. Количество и размеры участков контакта не превышают

соответствующие параметры для предшествующего срока эксперимента.

Через 4 месяца после операции определяются наиболее выраженные участки нарастания кости на торцевые и наружные поверхности имплантатов. Как и на предшествующих стадиях эксперимента наросты образованы грубоволокнистой костной тканью и на их поверхности выявляется большое количество прободающих волокон. Внутренняя поверхность наростов отделена от имплантатов пространством различной ширины и участки их прямого контакта, как правило, не выявляются. В ложе имплантатов участки прямого контакта костных структур с пластмассой встречакЛся реже, чем на более ранних сроках эксперимента, и не велики по размеру. По их периметру практически всегда выявляются эрозионные лакуны.

2. Композиция СВМПЭ с 30% содержанием ГАП.

Через 1 месяг/ эксперимента обычно определяются небольшие участки нарастания кости на торцевые поверхности имплантатов. Размер наростов различной формы на наружную поверхность, как правило, значительно меньше, чем в случае чистого СВМПЭ. У крупных плоских наростов выявляются отдельные небольшие участки прямого контакта как с шурупами, так и с пластмассой. При этом кость врастает в неровности поверхности имплантатов в местах, содержащих гранулярный материал, вероятно, представляющий собой ГАП. По периметру участков контакта в большинстве случаев определяются прободающие волокна.

В ложе имплантатов обнаруживаются костные трабекулы, которые имеют прямой контакт с поверхностью пластмассы. Рельеф участков контакта является слепком с рельефа имплантата и нередко содержит гранулярный материал, а также волокнообразные фрагменты пластмассы, инкорпорированные в минерализованный костный матрикс. На контактирующей поверхности определяются костные лакуны и.костные канальцы. По периметру участков контакта чаще выявляются костные поверхности, имеющие формирующийся или сформированный рельеф, а эрозионные лакуны встречаются редко, что свидетельствует об определенной стабильности зоны контакта. Количество и размеры участков контакта несколько превышают соответствующие параметры для чистого СВМПЭ.

На поверхности имплантатов расположение участков прямого контакта костных структур с пластмассой совпадает с местами локшшзации ГАП, представляющими собой скопления гранул мелкозернистого материала. При этом минерализованный матрикс костных трабекул всегда располагается в контакте с этими гранулами. При удалении имплантатов из костного ложа часто происходит частичное разрушение трабекул, что свидегельствует о прочности

соединения костных структур с содержащими ГАП участками поверхности пластмассы

После 2 месяцев эксперимента участки нарастания кости на торцевые поверхности имплантатов выражены лучше, чем на предшествующем его этапе. В ложе имплантатов выявляются участки прямого контакта костных структур с поверхностью пластмассы. Как и на предшествующем сроке эксперимента рельеф участков контакта отражает поверхность имплантата и нередко содержит гранулярный материал, а также волокнообразные фрагменты пластмассы. Однако по периметру участков контакта чаще выявляются эрозионные лакуны. Количество и размеры участков прямого контакта поверхности имплантатов с костью больше, чем на аналогичном сроке эксперимента при использовании чистого СВМПЭ. На поверхности имплантатов трабекулы различного размера связаны с неровностями рельефа пластмассы в зонах расположения ГАП.

На сроке 4 месяца эксперимента структурная организация изученных образцов не показывает существенных отличий от предшествующей стадии эксперимента. Обнаруживаются наросты грубоволокнистой кости на торцевые и наружные поверхности имплантатов. Выявлены участки прямого контакта наростов как с поверхностью шурупов, так и с поверхностью пластмассы. Однако, участки контакта костных структур с имплантатами встречаются реже, чем на более ранних сроках эксперимента, имеют небольшую площадь и, как правило, по периметру окружены участками резорбции кости. Количество и размеры участков прямого контакта поверхности имплантатов с костью несколько превышают таковые на аналогичном сроке эксперимента при использовании чистого СВМПЭ

3. Модифицированный композит СВМПЭ с 30% содержанием химически связанного ГАП.

Через 1 месяц после введения имплантатов структура костных образцов не имеет значительных отличий от картины, наблюдаемой при использовании СВМПЭ с ГАП для данного срока эксперимента. Выявляются небольшие по площади участки прямого контакта наростов с поверхностью имплантатов. В ложе имплантатов количество участков прямого контакта костных структур с пластмассой наиболее велико на их задней торцевой поверхности, а также в области расположения шурупов. По периметру участков контакта чаще выявляются резорбирующиеся костные поверхности, а формирующиеся или сформированные поверхности образуют небольшие по протяженности области. На поверхности имплантатов локализующиеся в зонах расположения ГАП трабекулы нередко содержат волокнообразные фрагменты пластмассы,

инкорпорированные в минерализованный костный матрикс.

Через 2 месяца определяются более значительные участки нарастания кости на торцевые и наружные поверхности имплантатов. Контакты наростов с поверхностью имплантатов единичны и невелики по размеру. Общая площадь участков контакта костных структур с титановыми шурупами несколько больше, чем в случае использования чистого СВМПЭ и приблизительно соответствует таковой при применении СВМПЭ, содержащего ГАП, на том же сроке эксперимента. Размеры, структура и рельеф поверхности участков прямого контакта кости с пластмассой не имеют выраженных отличий от предшествующей стадии исследования.

После 4 месяцев эксперимента обычно определяются наиболее значительные участки нарастания кости на торцевые поверхности имплантатов, а также более крупные наросты на их наружную поверхность, часто прилежащие к шляпкам шурупов. Участки прямого контакта кости с поверхностью имплантатов единичны и наблюдаются только у плоских наростов. В отдельных случаях фрагменты кости врастают в неровности рельефа торцевых поверхностей имплантатов. Однако эти структуры, как правило, подвергаются резорбции, о чем свидетельствуют эрозионные лакуны на их поверхности. На поверхности костного ложа в непосредственной близости от шурупов выявляются мелкие участки прямого контакта костных структур с имплантатами. По периметру участков контакта обычно выявляются резорбирующиеся костные поверхности. Количество и размеры участков контакта приблизительно соответствуют таковым, как в случае использования СВМПЭ, содержащего ГАП, и несколько превышают аналогичные параметры при применении чистого СВМПЭ для данного срока эксперимента.

Таким образом, установлено, что костные структуры в большинстве случаев связаны с участками пластмассы, содержащими ГАП. Более того, часть расположенных на поверхности имплантата небольших трабекул не имеет контактов с костными структурами нижней челюсти, что позволяет предполагать возможность инициации костеобразования на поверхности пластмассы. Результаты исследования, полученные с помощью сканирующей электронной микроскопии, не оставляют сомнения в том, что введение гидроксиапатита в состав СВМПЭ увеличивает площадь интеграции пластмассы с костью.

Результаты световой микроскопии

Как показало микроскопическое изучение тканевого материала из области костного дефекта и введения имплантатов, динамика заживления костных дефектов во всех 3 сериях экспериментов не имела принципиальных различий. В первый месяц наблюдений в дефекте челюсти формировалась относительно незрелая костная мозоль, в которой обнаруживались как участки клеточноволокнистой соединительной ткани, так и обширные территории, занятые преимущественно незрелыми костными структурами, образующими сеточку из фиброзных костных балочек. Лишь в непосредственной близости к краю дефекта отмечались признаки некоторого созревания новообразованных костных структур.

Однако уже через 2 месяца во всех подопытных группах, по сравнению с контрольными животными, отмечалось заметно более интенсивное образование костного регенерата, который превалировал над мягкотканной компонентой мозоли. Причем новообразующаяся костная ткань проявляла тенденцию распространяться над верхним торцом имплантата и даже проникать в верхнюю треть наружной стенки имплантационного ложа. Образование экзостозов над торцом полимерных пластин было типичным проявлением остегенетической активности в области имплантации.

При общем для всех групп с имплантацией пластин из СВМПЭ повышении остеогенетической активности процессы созревания вновь образованных костных структур явно протекали в различных темпах. Наиболее выражены были эти различия в группах с чистым СВМПЭ с одной стороны и с добалением ГАП - с другой. В 2-х последних группах отмечались более выраженное и быстрое созревание костных структур с превращением костного матрикса в пластинчатую субстанцию, их компактизацией (в некоторых участках уже начиная со 2-го месяца), с образованием в костномозговых пространствах жирового, и даже красного костного мозга.

Хотя описательный метод гистологического изучения динамики тканевых процессов в условиях модельных экспериментов требует известной осторожности в интерпритациях наблюдаемых картин, все же мы сочли возможным отметить особую информативность материала заключительных сроков наблюдений. Наиболее интенсивно и полно сформированной костная мозоль оказалась в 3-й группе опытов, где подсаживали пластины с химически связанным с полимером ГАП. Костный регенерат здесь был преимущественно компактизированным, костный матрикс имел пластинчатое строение, отмечались во множестве остеонные системы, по краю мозоли формировалась кортикальная пластинка. В губчатых участках

регенерата межтрабекулярные пространства были заняты жировым и красным костным мозгом.

Следует отметить, что в группе с композицией, включающей в себя химически связанный ГАП, кроветворная ткань обнаруживалась в костномозговых пространствах регенерата уже на второй месяц опыта. В другой группе с добавкой к полимеру свободного ГАП, очаги кроветворения появлялись в костном регенерате лишь к 4-му месяцу.

Можно предположить, что для стимуляции остеорегенеративных процессов в области имлантации важную роль играют факторы роста, которые, по-видимому, могут сорбироваться на ГАП, введенный в композицию, и оказывать присущее им стимулирующее действие не только на костеобразовательный процесс, но и кроветворение.

ВЫВОДЫ

1. Введение в состав сверхвысокомолекулярного полиэтилена минерального наполнителя (гидроксиапатит) приводит к повышению физико-механических свойств композита: возрастает предел прочности при изгибе, модуль упругости и твердость. В результате кипячения в воде композиций сверхвысокомолекулярного полиэтилена с 10% и 30% содержанием гидроксиапатита твердость материала возрастает. Выдержка в физиологическом растворе композиции сверхвысокомолекулярного полиэтилена с 50% содержанием гидроксиапатита приводит к обратным результатам: физико-механические показатели снижаются.

2. Модификация сверхвысокомолекулярного полиэтилена путем введения в его состав гидроксиапатита, обработанного полиакриловой кислотой, а также после введения в полимер винилтриэтоксисилана, приводит к существенному увеличению физико-механических свойств композиции: предела прочности при сжатии, модуля упругости и твердости.

3. В результате проведенного экспериментально-морфологического исследования показано, что имплантация пластин из композиции сверхвысокомолекулярный полиэтилен гидроксиапатит на область краевых костных дефектов нижней челюсти кроликов в сроки от 1 до 4 месяцев не вызывает выраженного повреждающего эффекта в мягких и костной тканях подопытных животных, что свидетельствует о высокой биосовместимости указанных материалов.

4. Имплантация пластин из композиции сверхвысокомолекулярный полиэтилен - гидроксиапатит на область костных дефектов нижней челюсти кроликов не нарушает процессы репаративного остеогенеза. Процессы заживления, по сравнению с контрольной группой, где имплантацию не проводили, протекают более интенсивно.

5. В течение 1-го месяца заживления костных дефектов в эксперименте в формирующейся мозоли происходит образование незрелых костных структур при относительно высоком удельном весе мягкотканной компоненты регенерата. Начиная со 2-го месяца, в группах с имплантацией полимерных пластин, наблюдается значительная интенсификация, по сравнению с контролем, процессов новообразования и дифференциации костных структур. К 4-му месяцу происходит дифференциация и созревание костного вещества, а также приобретение им пластинчатого строения, с формированием остеонных систем и компактизацией новообразованных костных структур.

6. Применение метода электронной сканирующей микроскопии показало различия в выраженности остеоинтегративных свойств имплантатов из сверхвысокомолекулярного полиэтилена в зависимости от состава используемой пластмассы. Костный компонент интеграции более выражен при применении имплантатов из композиций сверхвысокомолекулярного полиэтилена с 30% содержанием гидроксиапатита и композиции, в которой гидроксиапатит химически связан с полимером, тогда как при использовании чистого сверхвысокомолекулярного полиэтилена он слабее и проявляется преимущественно в виде «фиброзной» интеграции.

7. В результате химических изменений в структуре модифицированного композита сверхвысокомолекулярный полиэтилен - гидроксиапатит значительно повышаются его физико-механические показатели, приближаясь к нижним значениям натуральной костной ткани. Экспериментально-морфологические исследования на лабораторных животных свидетельствуют о высокой биосовместимости указанного материала, что позволяет рекомендовать данный биокомпозитный материал для клинической апробации в практике хирургической стоматологии и челюстно-лицевой хирургии.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Полученные результаты физико-механических испытаний, морфологических исследований и данные оценки состава нового отечественного биокомпозиционного материала на основе сверхвысокомолекулярного полиэтилена являются базовыми при разработке технических условий для дальнейшего совершенствования применяемых в клинической практике материалов и при разработке новых полифункциональных материалов имплантато'в.

2. Новый отечественный биостабильный имплантат на основе сверхвысокомолекулярного полиэтилена и гидроксиапатита может быть рекомендован для клинической апробации в практике хирургической стоматологии и челюстно-лицевой хирургии.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1. Воложин А.И., Попов В.К., Краснов А.П., Матвейчук И.В., Докторов А.А., Рогинский В.В., Немерюк Д.А. Физико-механические и морфологические характеристики новых композитов на основе сверхвысокомолекулярного полиэтилена и гидроксиапатита // Новое в стоматологии, 1999.-N 8. - С. 35-43.

2. Краснов А.П., Немерюк Д.А., Лиознов Б.С., Афоничева О.В. Твердость поверхностных слоев наполненного сверхвысокомолекулярного полиэтилена // Сборник докладов Международной конференции «Композиционные материалы в промышленности» (СЛАВПОЛИКОМ-99), Киев, ATM Украины, 1999. -С. 91-92.

3. Немерюк Д.А., Краснов А.П., Агапов B.C., Афоничева О.В. Влияние кремнийорганических модификаторов на трение сверхвысокомолекулярного полиэтилена в средах. // Кремнийорганические соединения: синтез, свойства, изменения. Тезисы докл. научнопрак. конф. 1-4 февраля, 2000 г. - М.: 2000. - С. 182.

4. Краснов А.П., Афоничева О. В., Попов В.К., Немерюк Д.А., Клабукова Л.Ф., Макарова Т.Н. Трибохимические процессы в сверхвысокомолекулярном полиэтилене, наполненном гидроксиапатитом // Трение и износ. - 2000. - Т. 21. - N 5. - С. 566570.

5. Агапов B.C., Краснов А.П., Немерюк Д.А., Афоничева О.В. Смачиваемость композиций неполярного сверхвысокомолекулярного полиэтилена с гидроксиапатитом, планируемых для использования в

 
 

Оглавление диссертации Немерюк, Дмитрий Алексеевич :: 2002 :: Москва

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

СИНТЕТИЧЕСКИЕ ЗАМЕНИТЕЛИ КОСТНОЙ ТКАНИ, ИХ ПРИМЕНЕНИЕ В ЧЕЛЮСТНО-ЛИЦЕВОЙ ХИРУРГИИ.

1.1. Принципы костной пластики в челюстно-лицевой области.

1.2. Биостабильные полимеры, как потенциальный материал для замещения костной ткани.

1.3. Применение минеральных наполнителей в составе искусственных заменителей костной ткани.

1.4. Композиты полиэтилена с гидроксиапатитом.

1.5. Сверхвысокомолекулярный полиэтилен.

ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ (СОБСТВЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ).

2.1. Материалы и методы лабораторных исследований.

2.2. Материал и методы экспериментальных исследований.

ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ЛАБОРАТОРНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ.

3.1. Физико-механические свойства композиций сверхвысокомолекулярного полиэтилена с гидроксиапатитом.

3.2. Модификация наполненных композиций на основе сверхвысокомолекулярного полиэтилена.

3.2.1. Строение гидроксиапатита, обработанного полиакриловой кислотой в среде спирта.

3.2.2. Влияние модифицированного гидроксиапатита на свойства сверхвысокомолекулярного полиэтилена.

3.3. Плотность наполненного сверхвысокомолекулярного полиэтилена.

3.3.1. Влияние кипячения на плотность.

3.3.2. Влияние физиологического раствора на плотность образцов.

3.4. Влияние наполнения гидроксиапатитом на твердость сверхвысокомолекулярного полиэтилена.

3.5. Смачиваемостьминералнаполненного сверхвысокомолекулярного полиэтилена.

3.5.1. Чистый сверхвысокомолекулярный полиэтилен.

3.5.2. Сверхвысокомолекулярный полиэтилен + 10% гидроксиапатит.

3.5.3. Сверхвысокомолекулярный полиэтилен + 30% гидроксиапатит.

3.5.4. Сверхвысокомолекулярный полиэтилен + 50% гидроксиапатит.

ГЛАВА 4. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ.

4.1. Остеоинтегративные свойства композиций сверхвысокомолекулярного полиэтилена с гидроксиапатитом.

4.1.1. Чистый сверхвысокомолекулярный полиэтилен.

4.1.2. Композиция сверхвысокомолекулярного полиэтилена с 30% содержанием гидроксиапатита.

4.1.3. Композиция сверхвысокомолекулярного полиэтилена, содержащая химически связанный гидроксиапатит.

4.2. Заживление дефектов нижней челюсти при введении имплантатов из сверхвысокомолекулярного полиэтилена и композиций на его основе экспериментально-морфологическое исследование).

4.2.1. Контрольная группа наблюдений.

4.2.2. Имплантация пластин из сверхвысокомолекулярного полиэтилена.

4.2.3. Имплантация пластин из композиции сверхвысокомолекулярного полиэтилена с гидроксиапатитом.

4.2.4. Имплантация пластин из композиции сверхвысокомолекулярного полиэтилена с химически связанным гидроксиапатитом.

ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ И ЗАКЛЮЧЕНИЕ.

ВЫВОДЫ.

 
 

Введение диссертации по теме "Стоматология", Немерюк, Дмитрий Алексеевич, автореферат

Актуальность проблемы.

Широкий круг различных природных (кораллы, аллогенных -человеческая кость и ксеногенных - кости животных) и синтетических (сплавы металлов, керамика, стекла, полимеры и их композиты) материалов используется в хирургии и имплантологии для замены и реконструкции травмированных или отсутствующих участков человеческого скелета на протяжении последних пятидесяти лет (106,111). С каждым годом это направление современной медицины получает все большее развитие вследствие разработки новых, более совершенных материалов и методов оперативного лечения.

Тем не менее, несмотря на значительные научные успехи и технологические достижения в этой области, до сих пор фундаментальная проблема восстановления формы, структуры и функции поврежденной костной ткани в полной мере остается нерешенной.

Применение аллогенных материалов (за исключением аутогенной кости) сопряжено с риском передачи различных вирусных заболеваний, включая гепатит и СПИД. Кроме того, дефицит данного материала (связанный в том числе и с определенными этическими проблемами) ограничивает возможность его широкого использования. Ксеногенные материалы, в силу наличия потенциально антигенных составляющих, таят в себе угрозу иммунных реакций, приводящих к воспалению окружающих имплантат тканей и его последующему отторжению. Кораллы и различные типы биоактивных керамик, получаемые, как правило, методом спекания порошкообразных фосфатов кальция (гидроксиапатит - ГАП, трикальций фосфат - ТКФ и др.), а также биоинертные керамические материалы и стекла являются чересчур твердыми и неэластичными, что препятствует процессу их продолжительной интеграции с живой тканью организма (19,91,114,123,166). Помимо этого, в ряде случаев твердые микрочастицы, образующиеся в процессе эксплуатации данных имплантатов, являются источником развития воспалительных процессов (15,35,48,75).

К основными недостаткам применяемых сегодня полимеров следует отнести токсичность (вследствие наличия в них токсичных мономеров, низкомолекулярных олигомеров и технологических примесей), низкую биоактивность и весьма значительное (порою в несколько раз) отличие физико-механических характеристик (прочность на растяжение и сжатие, микротвердость, модуль упругости и т.д.) от аналогичных параметров костной ткани. Тем не менее, возможности современной науки и технологии синтеза органических соединений позволяют получать практически неограниченный круг разнообразных типов полимерных материалов и композитов на их основе, обладающих требуемыми биомеханическими и физико-химическими свойствами (84,92,95,108,109,115,126,127,144,148,168).

Проведение фундаментальных и прикладных исследований всего комплекса процессов взаимодействия разнообразных полимерных систем с живым организмом (от первичных клеточных реакций до долговременного функционирования остеоинтегрированного имплантата) с последующим поиском и синтезом на основе полученных данных оптимальных полимерных композиций с наперед заданными требуемыми характеристиками представляет исключительную важность. Именно этим в настоящий момент занято огромное количество веду цих научно-исследовательских центров всего мира, осуществляющих поиск новых материалов, разработку новых методик и технологий, которые бы позволили повысить эффективность реконструкции естественной и создания искусственной костной ткани.

Цель исследования

Оценить свойства нового отечественного биокомпозитного материала -сверхвысокомолекулярный полиэтилен-гидроксиапатит - путем лабораторных и экспериментальных исследований и определить возможность и перспективность его применения в челюстно-лицевой хирургии.

Задачи исследования

1. Оценить механические и структурные свойства гидроксиапатит содержащего сверхвысокомолекулярного полиэтилена в зависимости от содержания в нем минерального наполнителя.

2. Определить характер образования связей между минералом и полимером в модификациях композита сверхвысокомолекулярный полиэтилен-гидроксиапатит.

3. Определить в эксперименте остеоинтегративные свойства композиции сверхвысокомолекулярный полиэтилен-гидроксиапатит.

4. В эксперименте с применением гистоморфологических методов исследования оценить клеточные реакции и биосовместимость композита сверхвысокомолекулярный полиэтилен-гидроксиапатит.

5. Изучить в эксперименте реакцию мягких тканей на введение исследуемых биоматериалов.

6. Оценить перспективность использования в клинической практике имплантатов из биосовместимого композиционного материала на основе сверхвысокомолекулярного полиэтилена при замещении дефектов в челюстно-лицевой области.

Научная новизна

В результате лабораторных исследований впервые установлено, что модификация композиции СВМПЭ/ГАП путем введения в состав полиакриловой кислоты и винилтриэтоксисилана приводит к увеличению физико-механических свойств, таких как модуль упругости, прочность на изгиб, твердость. Впервые изучено влияние кипячения на состав модифицированной композиции СВМПЭ/ГАП, в течение которой активно протекают поликонденсационные процессы, приводящие к образованию поперечных связей в материале. Впервые разработана специальная методика измерения краевого угла смачивания в динамических условиях (кинетических), в зависимости от продолжительности пребывания капли воды на поверхности образца - временное смачивание. Она позволила показать эффект всасывания воды в микропоры образцов, наполненных ГАП, и выявить некоторые особенности строения поверхности. Установление этого эффекта позволяет направленно регулировать смачивание в зависимости от состава композиции.

В работе впервые изучены свойства композиционного биостабильного материала на основе сверхвысокомолекулярного полиэтилена, физико-механические и остеоинтегративные свойства которого позволяют рекомендовать данный биокомпозиционный материал для клинической апробации в практике хирургической стоматологии и челюстно-лицевой хирургии.

Практическая ценность

Апробированные в работе методика оценки и полученные результаты морфологических, физико-механических исследований и данные анализа композиционного состава биостабильного материала на основе сверхвысокомолекулярного полиэтилена являются базовыми при разработке технических условий для совершенствования применяемых в клинической практике материалов и при разработке новых полифункциональных материалов имплантатов.

Апробация работы

Работа выполнена на кафедре госпитальной хирургической стоматологии и челюстно-лицевой хирургии и кафедре патологической физиологии стоматологического факультета Московского государственного медико-стоматологического университета им. Н.А.Семашко. Диссертация апробирована 1 ноября 2001 г. на совместном заседании кафедр госпитальной хирургической стоматологии и челюстно-лицевой хирургии, хирургической стоматологии и челюстно-лицевой хирургии ФПКС, патологической физиологии стоматологического факультета Московского государственного медико-стоматологического университета, лаборатории химии полимеров ИНЭОС им. Несмеянова РАН.

Публикации

По теме диссертации опубликовано 6 работ.

Положения, выносимые на защиту

1. Введение в состав сверхвысокомолекулярною полиэтилена минерального наполнителя (гидроксиапатит) приводит к повышению физико-механических свойств композита: возрастает предел прочности при изгибе, модуль упругости и твердость.

2. В результате химических изменений в структуре модифицированного композита путем введения в его состав гидроксиапатита, обработанного полиакриловой кислотой, а также после введения в полимер винилтриэтоксисилана, повышаются его физико-механические показатели, приближаясь к нижним значениям натуральной костной ткани.

3. Имплантация пластин из композиции сверхвысокомолекулярный полиэтилен - гидроксиапатит на область краевых костных дефектов нижней челюсти кроликов в сроки от 1 до 4 месяцев не вызывает выраженного повреждающего эффекта на мягкие и костные ткани подопытных животных, что свидетельствует о высокой биосовместимости указанных материалов. Процессы заживления, по сравнению с контрольной группой, где имплантацию не проводили, протекают более интенсивно.

4. Применение метода электронной сканирующей микроскопии показало различия в выраженности остеоинтегративных свойств имплантатов из минераллнаполненного сверхвысокомолекулярного полиэтилена в зависимости от состава используемой пластмассы.

Объем и структура диссертации

Диссертационная работа изложена на 140 страницах машинописного текста, состоит из введения, обзора литературы, 3 глав собственных исследований, обсуждения результатов и заключения, выводов, практических рекомендаций и указателя цитированной литературы, включающего 175 источников, из них 77 отечественных и 98 иностранных авторов. Работа иллюстрирована 5 таблицами и 55 рисунками.

 
 

Заключение диссертационного исследования на тему "Экспериментальное изучение композиции сверхвысокомолекулярного полиэтилена и гидроксиапатита для костной пластики в челюстно-лицевой области (экспериментальное исследование)"

ВЫВОДЫ

1. Введение в состав сверхвысокомолекулярного полиэтилена минерального наполнителя (гидроксиапатит) приводит к повышению физико-механических свойств композита: возрастает предел прочности при изгибе, модуль упругости и твердость. В результате кипячения в воде композиций сверхвысокомолекулярного полиэтилена с 10% и 30% содержанием гидроксиапатита твердость материала возрастает. Выдержка в физиологическом растворе композиции сверхвысокомолекулярного полиэтилена с 50% содержанием гидроксиапатита приводит к обратным результатам: физико-механические показатели снижаются.

2. Модификация сверхвысокомолекулярного полиэтилена путем введения в его состав гидроксиапатита, обработанного полиакриловой кислотой, а также после введения в полимер винилтриэтоксисилана, приводит к существенному увеличению физико-механических свойств композиции: предела прочности при сжатии, модуля упругости и твердости.

3. В результате проведенного экспериментально-морфологического исследования показано, что имплантация пластин из композиции сверхвысокомолекулярный полиэтилен - гидроксиапатит на область краевых костных дефектов нижней челюсти кроликов в сроки от 1 до 4 месяцев не вызывает выраженного повреждающего эффекта в мягких и костной тканях подопытных животных, что свидетельствует о высокой биосовместимости указанных материалов.

4. Имплантация пластин из композиции сверхвысокомолекулярный полиэтилен - гидроксиапатит на область костных дефектов нижней челюсти кроликов не нарушает процессы репаративного остеогенеза. Процессы заживления, по сравнению с контрольной группой, где имплантацию не проводили, протекают более интенсивно.

5. В течение 1-го месяца заживления костных дефектов в эксперименте в формирующейся мозоли происходит образование незрелых костных структур при относительно высоком удельном весе мягкотканной компоненты регенерата. Начиная со 2-го месяца, в группах с имплантацией полимерных пластин наблюдается значительная интенсификация, по сравнению с контролем, процессов новообразования и дифференциации костных структур. К 4-му месяцу происходит дифференциация и созревание костного вещества, а также приобретение им пластинчатого строения, с формированием остеонных систем и компактизацией новообразованных костных структур.

6. Применение метода электронной сканирующей микроскопии показало различия в выраженности остеоинтегративных свойств имплантатов из сверхвысокомолекулярного полиэтилена в зависимости от состава используемой пластмассы. Костный компонент интеграции более выражен при применении имплантатов из композиций сверхвысокомолекулярного полиэтилена с 30% содержанием гидроксиапатита и композиции, в которой гидроксиапатит химически связан с полимером, тогда как при использовании чистого сверхвысокомолекулярного полиэтилена он слабее и проявляется преимущественно в виде «фиброзной» интеграции.

7. В результате химических изменений в структуре модифицированного композита сверхвысокомолекулярный полиэтилен -гидроксиапатит значительно повышаются его физико-механические показатели, приближаясь к нижним значениям натуральной костной ткани. Экспериментально-морфологические исследования на лабораторных животных свидетельствуют о высокой биосовместимости указанного материала, что позволяет рекомендовать данный биокомпозитный материал для клинической апробации в практике хирургической стоматологии и челюстно-лицевой хирургии.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Полученные результаты физико-механических испытаний, морфологических исследований и данные оценки состава нового отечественного биокомпозиционного материала на основе сверхвысокомолекулярного полиэтилена являются базовыми при разработке технических условий для дальнейшего совершенствования применяемых в клинической практике материалов и при разработке новых полифункциональных материалов имплантатов.

2. Новый отечественный биостабильный имплантат на основе сверхвысокомолекулярного полиэтилена и гидрокеиапатита может быть рекомендован для клинической апробации в практике хирургической стоматологии и челюстно-лицевой хирургии.

 
 

Список использованной литературы по медицине, диссертация 2002 года, Немерюк, Дмитрий Алексеевич

1. Андреева H.H., Веселовская Е.В., Наливайко Е.И. и др. // Сверхвысокомолекулярный полиэтилен высокой плотности // Л.: Химия, 1982, 80 стр. ил.

2. Бабаев Д.Т., Ягубов М.Ш., Мамедбеков Ф.Р., Джалагова Л.К. Реконструкция нижней зоны лица у больных с односторонним недоразвитием черепа // Вопросы челюстно-лицевой хирургии. Тбилиси, 1991.-С. 56-60.

3. Бажанов H.H., Тер-Асатуров Г.П. Костная пластика остеомиелитических дефектов нижней челюсти формалинизированными аллотрансплантатами // В кн.: Вопр. Аллотрансплантант. в стоматологии, М.; 1979.-т. 24.-С. 94-97.

4. Вернадский Ю.И. Травматология и восстановительная хирургия челюстно-лицевой области, Киев.-1985.-391 с.

5. Вернадский Ю.И., Довбыш H.A., Березовский H.A. Аутопластическое устранение анкилозов височно-нижнечелюстных суставов (ВНЧС)// Вопросы челюстно-лицевой хирургии. Тбилиси, 1991,- С. 61-62.

6. Ботбаев Б.Д. Хирургическое лечение больных с кистами челюстей с использованием биогенных пластических материалов на основе брефокости и гидроксиапатитов: (клин. экспер. иссл.); Автореф. дисс. к.м.н., 14.00.21. (В НПО «Стоматология»- М., 1990.- 24 с.

7. Бригаднова Л.Л. Комбинированная вторичная костная аутопластика нижней челюсти // В кн. Вопросы аллотрансплантации в стоматологии.- М.: 1979.-С. 101-104.

8. Бригаднова Л.Л. Вторичная костная пластика при дефектах нижней челюсти. Автореф. дисс. . к.м.н. (14.00.21.) М., 1983.- 22 с.

9. Виноградова Т.П., Лаврищева Г.И. Регенерация и пересадка костей. М. Медицина, 1974.-248 с.

10. Водолацкий М.П. Костная аллопластика сегментарного дефекта нижней челюсти // Дисс. . докт. м.н М.; 1981.- 324 с.

11. Воложин А.И., Ступаков Г.П., Кадейкин B.C. Гипогравитационные изменения в костной системе // Космическая биология и авиакосмическая медицина, 1988.-N 4.-С.4-13.

12. Воложин А.И., Панин М.Г., Дудник Н.М., Ремизов С М. Состояние костной ткани при врожденных и приобретенных деформациях // Стоматология 1992.- N 1.-С. 4-6.

13. Гадалов В.П. Иммунологические аспекты операционного стресса // Анестезиология и реаниматология, 1985 N 3. - С. 69-72.

14. Герсалия М., Кочиашвили Г., Бадзашвили Н.Г. и др. Регенерация замещенных дефектов нижней челюсти деминерализованной костью вэксперименте // Вопросы челюстно-лицевой хирургии, Тбилиси, 1991.- С. 16-20.

15. Говалло В.И. Трансплантация тканей в клинике (эволюционно-иммунологические аспекты ) // Москва, «Медицина».- 1979 286 с.

16. Григорьев А.И., Воложин А.И., Ступаков Г.Г1. Минеральный обмен у человека в условиях измененной гравитации. Москва, «Наука», 1994.-214 с.

17. К.З.Гумаргалиева, Г.Н.Заиков, Ю.В.Моисеев. Макрокинетические аспекты биосовместимости и биодеградируемости полимеров. // Успехи химии, 63 (10), 1994.

18. Дудко Д.В., Вернадский Ю.И., Довбыш H.A. и др. Костнопластическое устранение деформаций и дефектов нижней челюсти // Вопросы челюстно-лицевой хирургии. Тбилиси, 1991. С. 73-75.

19. Дунаевский В.А. Пластические операции при хирургическом лечении опухолей лица и челюсти. Л., Медицина, 1976. - 83 с.

20. Иванов В.Е. Клинико-функциональная характеристика состояния кровообращения в микрохирургических аутотрансплантатах при замещении дефектов челюстно-лицевой области // Автореф. . дисс. к.м.н., М.; 1990. -17 с.

21. Имамалиев A.C. Заготовка и консервация костей с использованием их в пластике суставов: Баку, 1966,- 224 с.

22. Имамалиев A.C., Хабижанов Б., Жуковский И.Я. Костная ксенопластика, М. Медицина, 1974,- 216 с.

23. Имамалиев A.C. Биологическая оценка трансплантируемых тканей, М.: Наука, 1975.- 182 с.

24. Кабаков Б.Д. Костная пластика нижней челюсти / Л.; Медгиз., 1963.-168 с.

25. Кабаков Б.Д. Актуальные вопросы костной пластики нижней челюсти // Acta Chirurgiae Plasticae, 1966. Vol. 8, N 4. - P. 251-254.

26. Канторова Н.Ф., Давыдова H.A. Возможности ренаративной регненерации костей у млекопитающих // Современные проблемы регенерации, Йошкар-Ола, 1982.-С.89-98.

27. Ключников Н.Г. Неорганический синтез., М, 1971, с. 184.

28. Козлова М.В. Оптимизация репаративной регенерации у больных с переломами нижней челюсти // Автореф. дисс. .км. н., Омск. 1992.-24 с.

29. Куницина Г.А., Дмитриева Ю.Я., Тихова С Л., Еремина ОФ. Влияние операционной травмы на неспецифическую резистентность организма // В кн.: Тез. пленума правления Всесоюз. Науч. Общества хирургов, Рязань. 1980 -С. 186-187.

30. Лимберг A.A., Красовская Г.П. Динамика обмена некоторых веществ костной ткани после замещения костных изъянов у собакразмельченными губчатыми аутогнными саженцами // Вест, хирур. им. Грекова.- 1971.-Т. 110, N2.-С. 105-108.

31. Ломницкий И.Я., Ли Л.Н. Применение деминерализованной аллокости с заданными свойствами для заполнения дефектов челюстей // Стоматология, 1991.- С. 54-57.

32. Ломницкий И.Я., Гоцко ЕВ. Лечение одонтогенных инфицированных дефектов челюстей деминерализованной аллокостью // Стоматология, 1991- С. 24-27.

33. Любашевский Н.М. Метаболизм радиоизотопов в скелете позвоночных. М.: Наука, 1980. 225 с.

34. Материаловедение в стоматологии. /Под редакцией А.И. Рыбакова. М.: Медицина, 1984, 424 с.

35. Назаренко М.Ю. Обоснование выбора аллотрансплантата для замещения дефектов нижней челюсти у детей // Дисс. к. м. н. 1989 -М.; 191 с.

36. Неделько Н А. Хирургическое лечение деформаций верхней челюсти // Автор. . дисс. д м.н., М.; 1995.-33 с.

37. Немсадзе ОД. Применение костных аллотрансплантагов консервированных формалином при восстановительных операциях на лицевом черепе // Вопросы челюстно-лицевой хирургии. Тбилиси, 1991-С.32-36.

38. Павлов Б.Л., Кислых Ф.И., Уразова И В. Исследование иммунного ответа при пересадке эмбриональных трансплантатов в челюстно-лицевой области // Тр. Пермского мед. ин-та , 1984 Т. 160.-С. 39-41.

39. Панин М.Г. Реабилитация больных после реконструктивных операций при врожденных деформациях челюстей // Дисс. . д. м. н., М.; 1992.-436 с.

40. Н.А.Платэ, Л.И.Валуев. Журн. Всесоюз. Хим. о-ва им. Д.И.Менделеева, 30, 402 (1985).

41. Плотников H.A. Костная пластика нижней челюсти // М.; «Медицина», 1979.-271 с.

42. Плотников H.A., Троянский И.В. Основные проблемы реконструктивной хирургии нижней челюсти // В кн.: Вопросы аллотрансплантации. М.; 1979. - Т. 24. - с. 7-10.

43. Плотников H.A., Сысолятин П.Г., Бригаднова Л.Л. Вторичная комбинированная костная аутопластика при больших дефектах нижней челюсти // Стоматология, 1980 Т.59, N 2 - С.33-34.

44. Плотников H.A., Никитин A.A., Бригаднова Л.Л., Троянский И.В. Основные принципы и особенности костной аллопластики нижней челюсти и височно-нижнечелюстного сустава ортотопическими трансплантатами // Тр. ЦНИИС и ЦНИИ стоматологии -1984 -Т. 13 -С. 15-18.

45. Плотников H.A., Сагатбаев Д.С. Трансплантация в хирургии в челюстно-лицевой области (обзор) // Стоматология.- 1987 Т. 66, N 2. - С. 86-89.

46. Савельев В.И. Проблемы аллопластики в стоматологии // М.; 1984 -С.10-15.

47. Савельев В.И. Опыт заготовки и применения деминерализованных костных трансплантатов // Вопросы челюстно-лицевой хирургии. Тбилиси, 1991,-С.128-134.

48. Сельский НЕ. Контурная пластика лица комбинированным аллотрансплантатом // Автореф. . дисс. к.м.н., Санкт-Петерб., 1992 16 с.

49. Слуцкий Л.И., Севастьянова H.A. Органический матрикс кости, новые биохимические данные // Ортопедия, травматология и протезирование, 1986.-N8.-С. 69-73.

50. Сумароков Д.Д. Требование к заготовке костного материала для пластики альвеолярных отростков // Организация стоматологической помощи и вопросы ортопедической стоматологии. Тез. VIII Всесоюз. съезда стоматологов. М.; 1987.-Т. 1.-С.253.

51. Сумароков Д.Д., Гуткин Д.В., Швырков М.Б. Зависимость остеоиндуктивной активности костного матрикса от массы и площади трансплантата // Стоматология, 1991.- N 2 . С.9-11.

52. Сысолятин П.Г., Ефимова Т.Г. Костная гомопластика эмбриональными трансплантатами в хирургии челюстно-лицевой области // Стоматология. 1974.- N 1. - С. 92-94.

53. Таиров У. Экспериментально-клиническое обоснование новых подходов в лечении больных с деформациями средней зоны лицевого черепа // Автореф. . дисс. д. м. н., M .; 1989.- 35 с.

54. Таиров У. Оценка репаративной регенерации дефектов верхней челюсти, по данным нейтронно-активационного анализа (экспер. иссл.) // Стоматология.- 1990.- Т. 69, N 1.- С. 25-27.

55. Тер-Асатуров Г.П. Пластика опорных тканей лица формалинизированными аллотрансплантатами // Автореф. . дисс. д.м.н., М.; 1981.-31 с.

56. Тихонов Э.С. Наш опыт фиксации аллотрансплантатов к дефекту нижней челюсти с применением сшивающих спиц // Вопросы челюстно-лицевой хирургии, Тбилиси, 1991.- С. 73-75.

57. Топольницкий 0.3., Воложин А.И., Дьякова C.B., Ульянов С.А., Кизюн Л.З., Шулаков В.В. Изучение влияния гидроксиапатита на формирование костного регенерата в эксперименте // В кн.: Акт. вопросы экспер. и клинической медицины. М.; 1993 47 с.

58. Тулеулов К.Т. Совершенствование методов пластики дефектов нижней зоны лица // Автор. . дисс. д.м.н., M.; 1990 32 с.

59. Ульянов С.А. Костная пластика нижней челюсти у детей // Автореф. . . . дисс. к.м.н., ММСИ, 1990.-21 с.

60. Уразалин Ж.Б., Раушенбах Я.А. Результаты костной пластики нижней челюсти аутотрансплантатом // Стоматология. 1980,- Т. 59, N 3.-С. 36-38.

61. Уразова И.В. Применение эмбриопласта при оперативном лечении переломов нижней челюсти // Актуальные вопросы клинической хирургии, Пермь, 1993.-С. 135-138.

62. Химическая энциклопедия: в 5 т.: т. 1. / Редкол.: Кнунянц И.Л. и др. M. Сов. Энцикл., 1988. 623 с.

63. Чаклин В.Д. Костная пластика // М.; «Медицина», 1971.- 228 с.

64. Чернух A.M. Воспаление. Медицина, Москва, 1979.

65. Яхъяев Б.М. Первичная костная пластика посттравматических остеомиелитических дефектов нижней челюсти формалинизированным гомотрансплантатом // Автореф. . дисс. к. м. н., М.; 1974.- 21 с.

66. Abram J., Bowman J., Behiri J.C., Bonfield W. "The influence of compounding route on the mechanical properties of highly loaded particulate filled polyethylene composites", Plastic Rubber Process Applic., V.3, pp.261-269, 1984.

67. Adekeye E.O. Reconstruction of mandibular defects by autogenous bone grafts: a review of 37 cases // J. Oral Surgery. 1978. - Vol. 36, N 2. - P. 125128.

68. Allard R.H.B., Lekkas C., Swart J.G.N. Autologous versus Lomologous bone grafting osteotomios, Secondary cleft repairs and ridge angmentations // A. Clinical Study Oral Surg.- 1987,- Vol. 64, N 3,- P. 263-274.

69. Blakstone C.H. Freeze-dried bank bone and application in clinical oral surgery // Mil. Surg. - 1954. - Vol. 114,- N6,- P. 437-443.

70. Bonfield W., Doyle C., Tanner K.E. "In vivo evaluation of hydroxyapatite reinforced polyethylene composites", In: P.Cristel, A.Meunier, A.J.C.Lee, eds, Biological and Biomechanical Performance of Biomaterils, Amsterdam: Elsevier, 153-158, 1986.

71. Bonfield W. "Hydroxyapatite reinforced polyethylene as an analogous material for bone replasement", Ann. N.Y. Acad. Sci., V.523, pp. 173-177, 1988.

72. Boyde A. et al. Osteokondukction in large macroporous Hydroxyapatite ceramic implants. Bone. 1999, Vol. 24, № 6, 579-589.

73. Boyde J.B., Gullane P.J., Rotsteinetall L.E. Classification of mandibulous defects // Plast recoust. Surg. 1993. - Vol. 92. - N 7 -P. 12661275.

74. Boyne P.S. Use of the freeze-dried homogendes bone grafts in the surgical positioning of teeth // J. Oral Surg.-1957.- Vol. 15.- N 3.- P. 231-237.

75. Burwell R. G., Gowland G., Dexter F. Studies in the transplantation of bone // J. Bone and joint Surg.- 1963. Vol. 45.- P. 5^7-608.

76. Cerilli G.S. Organ transplantation and replacement // 1988.- P. 617-624.

77. Constantinide I., Lacharides N. Homogenous Bone Grafts to the mandible // J. Bone and joint Surg.-1978,- Vol. 36.- N 8. P. 599-603.

78. Cookskey D.E. Application of the freeze-dried bone grafts in cysts of the jaws // J. Dent. Res. 1954. - Vol. 33. - N 3. - P. 655-656.

79. Daculsi G. Biphasic calcium phosphate concept applied to artificial bone, implant coating and injectable bone substitute. Biomaterials. 19 (1998), 1473-1478.

80. Deb S., Wang M., Tanner K.E., Bonfield W. "Hydroxyapatite-polyethylene composites: effect of grafting and surface treatment of hydroxy apatite", J.Mater.Sci.: Mater.Medicine, V.7, pp.191-193, 1996.

81. Demas P.N., Sotereans G.C. Closure of alveolas clefts with corticoconcellous block or rafts and marrow // J. Oral Maxillofac. Surg.- 1988.-Vol. 46,- N 8,- P. 682-687.

82. Downes R.N., Vardy S., Tanner K.E., Bonfield W. "Hydroxyapatite-polyethylene composite in orbital surgery", In: W.Bonfield, G.W.Hastings, K.E. Tanner eds„ Bioceramics, Vol.4, Oxford: Butterworth-Heinemann, pp.239-246, 1991.

83. Driessens F.C. Probable phase composition of mineral in bone.// Ztschr. Naturforsch.C. 1980.Bd., 35, № 5/6.- P.357-362.

84. Flowery R.S. Alloplastic angmenitation of the anterior mandible // Clin-plast. Surg.-1991.-Vol. 18.-N 1.- P. 107-138.

85. Franchi M., Vernoli B., Cantoni E., Evangelisti A. Analyse Comparee surla repenerationoss euse dans les greffls dentaires allogenes et alloplastgues // Rull. Croup, int Rech Sci Stomatol. 1986.- Vol. 29.- N 1-2.- P. 3-7.

86. Frindlander G.E. Current concepts revien bone bomking // J. Bone and Joint Surg.- 1982.- Vol. 64.- N 2.- P. 307-311.

87. Frost H.M. Bone histomorphometry: choice of making agent and labeling schedule // Bone histomorphometry: Techniques and interpretation.-1983.-P. 37-52.

88. Fujiho F., Tajima S., Nakajima H. A free full-thichness calvarial bone graft to reconstract a post-mandibular fracture deforsemity: a care repert with: 19 year follow-up//Europe J. Plast. Surg. .- 1991.- Vol. 14.- N 5,- P. 250-251.

89. Fundamental aspects of biocompatability.(Ed. D.F. Williams). CRS Press, Boca Raton, FL, 1981.

90. Glowacki J., Raban L.B. et al. Application of the biological principle of induced osteogenesis for cranialfacial defects // Lancet. 1981,- Vol. 1.- N 8227,- P. 959-962.

91. Guild F.J., Bonfield W. "Predictive modelling of hydroxyapatite-polyethylene composite", Biomaterials, V.14, pp.985-989, 1993.

92. Harbon S., Najean D., Award M., Sark A., Richburg B. Rhinoplastie dAaddition par greffe osseous // Stomatol. Chir. Max.-Fac.- 1989 Vol. 90 - N 1 .P. 43-47.

93. Hollinger J.O., Brekke J., Gruskin E., Lee D. Role of bone substitutes, Clinical Orthopaedics and Related Research, №324, pp.55-56, 1996.

94. Hosney M., Sharany M. Osteoinduction in rhesus mon Reys using demineralized bone power // J. Oral Maxillofac. Surg.- 1985.- Vol. 43.- N 11.- P. 837-844.

95. Huang J., Di Silvio L., Wang M., Tanner K. E, Bonfleld W. "In vitro mechanical and biological assessment of hydroxyapatite-reinforced polyethylene composite", J.Mater. Sci.: Mater.Medicine, V.8, pp.775-779, 1997.

96. Huang J., Di Silvio L., Wang M., Rehman I., Ohtsuki C., Bonfield W. "Evaluation of in vitro bioactivity and biocompatibility of Bioglass®-reinforced po'yethylene composite", J.Mater. Sci.: Mater.Medicine, V.8, pp.809-813, 1997.

97. Huebsch R.F. The use of Freeze-dried bone for treatment of nomenion of mandibular prognatrism // J. Oral Maxillofac. Surg.- 1985.- Vol. 43.- P. 925 -931.

98. Huttinger H.W. In ETAL 1984: The cement fixation of hip endoprotheses: SpringerVerl., Berlin (ed. E.Morscher), pp.81-94, 1984.

99. Ionnides G., Malma J.C. Replacement of the infer articular disc of the craniomandibular joint with fresh autogenous sternal or auricular cartilage an experimental study in quinea pigs. // J. Cranomaxillofac. Surg.- 1988.- Vol. 16,- N 8,- P. 343-349.

100. Jokobayashi I., Shingaki S., Nakajima T. Reimplantation of frozen-thawed autogenous mandible after resection of ameloblastoma // J. Oral Maxillofac. Surg.- 1988,- Vol. 46,- N 6,- P. 490-493.

101. Kamei Shigeru, Tomita Naohide, Tamai Susumu. Histologic and mechanical evaluation for bone bonding of polymer surfaces grafted with a phosphate-containing polymer. J. Biomed. Mater. Res., 37 (3), 384-393.

102. Kato Koichi, Eiaa Yoshihiro, Ikada Yoshito. In situ hydroxyapatite crystallization for the formation of hydroxyapatite/polimer composites. J. Mater. Sci., 1997,32 (20), 5533-5543.

103. Nikitin A.A., Vaster A. Experience of osteo- reconstructive operation in maxillo facial region in west Africa // 17th Congress of Intern Ass for max-fiis Surgery.- St. Petersbuerg.-1992. P. 106.

104. Nilsson O.S., Urist M.R. Response of the rabbit metaphysisto implants of boine bone morphogenetic protein // Clin. Orthop. Rel. Res. -1985.- Vol. 195, P.275-281.

105. Nilsson O.S., Urist M.R., Dawson E.G. et al. Bone repeir induced by bone morphologenetic protein in ulnar defects in doss // J. of Bone and Joint Surg.-1986, Vol. 68, N. 4.- 235-642.

106. Ph. Menard., Kapron A.M. et al. Reconstruction mandibulaire par transfest libre de perone // Rev. Stomatol. Chir. Maxillofac.-1992.-Vol. 93.-N 2.-P. 98-105.-Bibl.48.

107. Pkhakadze G., Grigorieva M., Gladir I., Momot V. Biodegradable polyurethanes, J.Mater Sci.: Mater.Medicine, V.7, pp.265-367, 1996.

108. Plotnicov N.A. Extensive mandible defects osteoplasty // 17th Congress of Intern Ass for max.-fac. Surgery.- St. Petersburg.-1992. P. 113.

109. Pogrel M.A. The lower bordes rib graft far mandibular at rep. Sug // J. oral maxillofac. Surg. -1988.-Vol.46, N 2.-P.95-99.

110. Polymeric Biomaterials.(Eds.S.E. Piscin, A.S.Hoffman). Martinus Nijhoff Publ., 1986.

111. Prolo D.S., Kodrigo J.J. Contemporary bone graft physiology and surgery // Clin. Orthopaed rel. Res.-1985.-vol. 200, N10. -P. 322-342.

112. Ramaekers L.H.S., Unissen P.M., Went K. Acute lymphopenia, stress and plasma Cortisol // Arch. Of Dis. InChild.- 1975,-Vol. 50.-N 7,- P. 555-558.

113. Reece G.P., Martin G.W., Lemon G.C., Jacob R.Z. Mandible fragment fixation during reconstruction: The splint and plate technique // Ann. Plast. Surg.-1993.-Vol.31, N 2.-P.128-133.

114. Khatskevich G.A., Dunaevski V.A., Solovyev M.M. et al. Indications for osteoplasty choice in treatment of mandible and surrounding tissue defects // 17th Congress of Intern Ass for max-fus Surgery.- St. Petersbuerg.-1992.- P. 58.

115. Knospe W.H., Husseini S.G., Adler S.S. et al. Decalcitied tooth matrix powder induces new bone formation and hematopoietic microemiroment in the mouse // Int. J. Cell. Clon. 1985,- Vol. 3.- N 5.- P. 320-329.

116. Kobayashi A., Bonfield W., Kadoya Y., Yamac T., MAR Freeman, G. Scott and P. A. Revel 1 // The size and shape of particulate polyethylene wear debris in total joint replacements // Proc Insin Mech Engrs Vol 211 Part H, p. 11-15.

117. Kochanov S.M., Ippolitov V.P. Surgical correction of posttravmatic deformation and defects of fronto-orbital region in patients with infected frontal sinus // 17th Congress of Intern Ass for max-fus Surgery.- St. Petersbuerg.-1992. -P. 66.

118. Kreiz F.P., Kyatt G.W., Turner T.C. et al. The preservation and clinical use of freeze-dried bone // J. Bone Joi. Surg.- 1951.- Vol. 33.- P. 863-873.

119. Kroll S.S., Schusterman M.A., Reece G.P. Costs and complications in mandibular reconstruction // Ann Plast. Surg.- 1992.- Vol. 29.- N 4,- P. 341-347.

120. Kuraskev A.G., Kaynpov A.K. Improvement of osteoconstructive operations inpresence of anomaly of the mandibulary development and deformity // 17th Congress of Intern Ass for max-fus Surgery.- St. Petersbuerg.-1992. P. 75.

121. Ladizesky N. H., E M. Pirhonen, D.B. Appleyard, I.M. Ward, W. Bonfield // Fibre reinforcement of ceramic/polymer composites for a major load-bearing bone Substitute material // Composites Science and Technology, 58, (1998), 419-434.

122. Lefaux R. In Chimie et toxicology des matieres plastigues. (Ed. Y.Champetier). Compegnie frang deditions, Paris, 1964. P.57.

123. Lehnert S., Schmallenbach H.J. Langzeiterfahrungen mitdem kieier knochspan bei der Behandlung von Kieferzystem // Dtsch-Zahm-Mund-n. Kieler-Reilk. 1972.- Vol. 69.- N 9-10.- P. 318-328.

124. Linden L.A., Rabek J.F., Adamchak E., Morge S., kachmarek H., Wrzyschzynski A. Polimer networks in dentistry,Macromol. Simp.V.93, pp.337350, 1995.

125. Liu Q., De Wijn J.R., Bakker D., Van Blitterswijk C.A. Surface modification of hydroxyapatite to intro<! »ce interfacial bonding with polyactive ™ 70/30 in a biodegradable composite, J.Mater. Sci.: Mat. Med., V.7, pp.551-557, 1996.

126. MacLean L.D. Systemic antibacterial mechanisms in trauma // World J. Surg.- 1983.-Vol. 7.-N 1.- P. 119-124.

127. Manieri R., Chisppalone C., Bianco G. et al. Hummorals immunity and anasthesiologia, Surgical stress //Ann. Ital. Chir. 1985.- Vol. 57,- N 2,- P. 89-100.

128. Mao R., Benedetto G., Enkichens F. et al. A specific defense depression in trauma patiens // Minerva Chir. 1984.- Vol. 43,- N 1.- P. 136-148.

129. Matsua A. , Chiba H., Uchida M. Structural changes if mandible after sagittal split osteotomy // Tokio Dent. Univ ann. Publ. // Tokio. -1990. -Vol. 24, P. 111-112.

130. Maxon B.B., Baxter S.D.,Vis.K.W.,Fon Seca R.J. Allogenic bone for secondary alveolas cleff osteoplasty // J. Oral Maxillofac. Surg.- 1990. -Vol. 9.-P.933-941.

131. Milan K., Miomir C., Nebojs A.J. et. Al. Surgical corettion of extreme mandibular prognathism by bimaxillary surgery // 17th Congress of Intern Ass for max-fus Surgery.- St. Petersbuerg.-1992. P. 63.

132. Miller N.E. A respective on the effect of Stegs and ceping in disease and health // In: NATO, conf. Suries, Plenum press.- N 4 Lond.- 1980 - P.323-354.

133. Monis B., Weinberg T„ G.J.Spector. Br. J. Exp. Pathol., 49, 302 (1968).

134. Mulliken J.B., Kabon L.B., Glowachi J. Induced osteogenesis the biological principle and clinical appei cations // J. Surg. Res.- 1984.- Vol. 37.- N 6.- P. 119-124.

135. Nikitin A.A., Vaster A. Experience of osteo- reconstructive operation in maxillo facial region in west Africa // 17th Congress of Intern Ass for max-fus Surgery.- St. Petersbuerg.-1992. P. 106.

136. Nilsson O.S., Urist M.R. Response of the rabbit metaphysisto implants of boine bone morphogenetic protein // Clin. Orthop. Rel. Res. -1985 Vol. 195, P.275-281.

137. Nilsson O.S., Urist M.R., Dawson E.G. et al. Bone repeir induced by bone morphologenetic protein in ulnar defects in doss // J. of Bone and Joint Surg.-1986, Vol. 68, N. 4,- 235-642.

138. Ph. Menard., Kapron A.M. et al. Reconstruction mandibulaire par transfest libre de perone // Rev. Stomatol. Chir. Maxillofac.-1992.-Vol. 93.-N 2.-P. 98-105.-Bibl.48.

139. Pkhakadze G., Grigorieva M., Gladir I., Momot V. Biodegradable polyurethanes, J.Mater. Sci.: Mater.Medicine, V.7, pp.265-367, 1996.

140. Plotnicov N.A. Extensive mandible defects osteoplasty // 17th Congress of Intern Ass for max.-fac. Surgery.- St. Petersburg.-1992. P. 113.

141. Pogrel M.A. The lower bordes rib graft far mandibular at rep. Sug // J. oral maxillofac. Surg. -1988.-Vol.46, N 2.-P.95-99.

142. Polymeric Biomaterials.(Eds.S.E. Piscin, A.S.Hoffman). Martinus Nijhoff Publ., 1986.

143. Prolo D.S., Kodrigo J.J. Contemporary bone graft physiology and surgery // Clin. Orthopaed rel. Res.-1985.-vol. 200, N10. -P. 322-342.

144. Ramaekers L.H.S., Unissen P.M., Went K. Acute lymphopenia, stress and plasma Cortisol // Arch. Of Dis. InChild.- 1975.-Vol. 50.-N 7 P. 555-558.

145. Reece G.P., Martin G.W., Lemon G.C., Jacob R.Z. Mandible fragment fixation during reconstruction: The splint and plate technique // Ann. Plast. Surg.-1993.-Vol.31, N 2.-P. 128-133.

146. Saito M., Maruoka A., Mori T., Sugano N., Hino K. Experimental studies on new bioactive bone cement: hydroxyapatite composite resin. Biomaterials, V. 15, pp. 156-159, 1994.

147. Salthose T.N., Matlaga B.F. J.Surg. Res; 19, 127(1975).

148. Salthous T.N. J. Biomed. Mater. Res., 10, 197 (1976).

149. Sasaki T. Osteoclastic bone resorbing function. An immunocytochenical study // Dentistry in Japan.-1991.-Vol.29.-P. 5-12.- Bibl. 24.

150. Schramm W. Kleische und tierexperiementelle Untersuchungen uler die Transplantation autoplastischer spongiosa // Berlin.- Springer.-1970.-P. 88.

151. Schweiberer L., Hallfeldt K., Mandelkow H. Osteoinduction // Ortopade.-1986.-N l .-P. 3-9.

152. Shvirkov M.B., Morozov A.N., Osipova L.M. Ostooplasty of the mandible and protetion of the bone graft // 17th Congress of Intern Ass for max -fac. Surgery St. Petersburg.-1992. - P. 138.

153. Stephen S., Marka., Gregory P. Cost and Complications in mandibular Reconstraction // Gum. Plast. Surg., 1992,- Vol. 29,-N 4,- P.341-347. Bibl. 12.

154. Suwanprateeb J., Tanner K. E, Turner S, Bonfield W. "Creep in polyethylene and hydroxyapatite reinforced polyethylene composites", J.Mater.Sd.: Mater.Medicine, V.6, pp.804-807, 1995.

155. Suwanprateeb J., Tanner K.E., Turner S., Bonfield W. "Influence of Ringers solution on creep resistance of hydroxyapatite reinforced polyethylene composites", J.Mater.Sci.: Mater. Medicine, V.8, pp. 469-472, 1997.

156. Tanner K.E., Downes R.N., Bonfield W. "Clinical-Applications of Hydroxyapatite Reinforced Materials", British Ceramic Transactions, V.93, pp. 104-107, 1994.

157. Tantbirojn D.; Douglus W.H.; Versluis A. Inhibitive effect of resin modified glass ionomer cement on remote enamel artificial caries. Caries Research, V.31, pp.275-280, 1997.

158. TenHuisen K.S., Brown P.W. "The effects of citric and acetic acids on the formation of calcium-deficient hydroxyapatite at 38°C", J.Mater.Sci.: Mater.Medicine, V.5, pp.291-298, 1994.

159. Torimni D.M., Robertson K. Bone inductive biomaterials in facial plastic and reconstractive surgery // Fac. Plast. Surg.-1993.-Vol. 9. -N 1.- P.29-36. -Bibl. 44.

160. Toshihiro Kasuga, Yoshio Ota, Masayuki Nogami, Yoshihiro Abe //Preparation and mechanical properties of polylactic acid composites containing hydroxyapatite fibers // Biomaterials 22 (2001) 19-23.

161. Urist M.R., Sato K., Brownell H.G. et al. Human bone morphogenetic protein (h BMP) // Prol. Soc. Exp. Biol. Med. -1983. -Vol. 173. -P. 194-199.

162. Urist MR., De Lange R. J., Finerman G. A. M. Bone cell differentiation and growth factors // Science. -1983. Vol. 220 - N 4598.-P. 680686.

163. Urist M.R., Lietre A., Dawson E. B-tricalium phosphate delivery system for bone morphogenetic protein //Clin. Orthoped. Reb. Res. -1984.-Vol. 187,- P. 277-280.

164. Vasconcelos M., Afonso A., Branco R., Cavalheiro J. Guided bone regeneration using osteopatiter granules and polytetrafluoroethylene membranes. J.Mater. Sci.: Mster Medicine, V.7, pp.815-818, 1997.

165. Wang M., Porter D., Bonfield W. "Processing, characterization, and evalution of hydroxyapatite reinforced polyethylene composites", British Ceramic Transactions, V.93, pp.91-95, 1994.

166. Wang M., Joseph R., Bon field V. // Hydroxyapatite-poly ethylene composites for bone substitution: effects of ceranic particle size and morphology// Biomaterials 19(1998)2357-2366.

167. Ward. P.A. In. Principles of pathobblogy. (Eds M.F. Lavis, R.D.Hill). Oxford University Press, New York, 1971. P. h 5.

168. Watkins J., Salo M. Trauma, stress and immunity in anaestesia and surgery 11 London etc. Butterworth Sei.- 1982- P.211-254.

169. Wilsnack R.E., Bernadyn D.V.vl., Huntington B S. Biomater. Med. Devices Artif. Organs, 7, 527(1979).

170. Wittbjer T., Aspenberg P., Tkorngren K. Arch. Orthopaed. Traum. Surg.- 1985. Vol. 104,- N 4.- P. 233-237

171. Wolfe S. A.,Vitena S. P. Malar cedmentation using autogenous materials//Clin. Plast. Syrg.- 1991,- Vd. 18,- Nl.-P. 39-54. Bibl. 44.

172. Zuev U.B., Prazhan S. N., Alekseeva A.N., Sergeeva N. A. The patogenetic aspects of the effect of h>poxia on the trigger mechanism maxillafacial and craniocerebral trauma // Stomatoiogia.- Mosk.- 1990.- Jul- Aug (4).-P. 29-33.