Автореферат и диссертация по медицине (14.03.01) на тему:Анатомо-функциональные свойства кости как основа создания костно-пластических материалов для травматологии и ортопедии (анатомо-экспериментальное исследование)

На правах рукописи

Кирилова Ирина Анатольевна

АНАТОМО-ФУНКЦИОНАЛЪНЫЕ СВОЙСТВА КОСТИ КАК ОСНОВА СОЗДАНИЯ КОСТНО-ПЛАСТИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ ТРАВМАТОЛОГИИ И ОРТОПЕДИИ

(анатомо-экспериментальное исследование)

14.03.01 - анатомия человека 14.01.15 - травматология и ортопедия

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора медицинских наук

11 5 СЕН 2011

Новосибирск - 2011

4853074

Работа выполнена в Федеральном государственном учреждении «Новосибирский научно-исследовательский институт травматологии и ортопедии» Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации

Научные консультанты:

доктор медицинских наук, академик РАМН Бородин Юрий Иванович доктор медицинских наук, профессор Садовой Михаил Анатольевич

Официальные оппоненты:

доктор медицинских наук, профессор доктор медицинских наук, профессор доктор медицинских наук, профессор

Путалова Ирина Николаевна Высоцкий Юрий Александрович Агаджанян Ваграм Ваганович

Ведущая организация: Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Сибирский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации

Защита диссертации состоится « 1 г. в 10 часов на заседании

диссертационного совета Д 208.062.05 при Новосибирском государственном медицинском университете (630091, г. Новосибирск, Красный проспект, 52; тел.: (383) 229-10-83)

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Новосибирского государственного медицинского университета (630091, г. Новосибирск, Красный проспект, 52)

Автореферат разослан 1 г.

Ученый секретарь диссертационного совета доктор медицинских наук, профессор и у 4 В. Волков

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность проблемы. Проблема восстановления анатомической целостности и функции костной ткани до сих пор остается актуальной (Лаврище-ва Г. И., 1996; Волова Л. Т., 1997; Муслимов С. А., 2000; Бердченко Г. Н., 2001, 2006; Омельяненко Н. П. с соавт., 2002, 2010; Климовицкий В. Г., 2006; Мусина Л. А., 2007; Корж Н. А с соавт., 2003, 2005; Корж А. А. с соавт., 2006; Бабий-чук Г. А. с соавт., 2008; Попков А. В, 2008). Костные дефекты, образовавшиеся после травм, оперативных вмешательств, опухолей требуют применения полноценных пластических материалов. В последние десятилетия практическая медицина все больше ощущает дефицит биопластического материала. Это обусловлено как ростом количества и тяжести травм, так и неблагоприятными экологическими факторами, а также широким внедрением в практику новых технологий, усложнением техники и объема реконструктивно-восстановительных вмешательств, выполняемых на костной системе. При этом длительность лечения пациентов и их нетрудоспособность колеблется от 6 - 8 месяцев до 2 - 3 лет, а 6 - 8 % случаев заканчиваются стойкой инвалидностью, что влечет за собой существенные экономические затраты. Следовательно, данная проблема имеет не только важную медицинскую, но и социальную значимость.

Изыскание возможности управления репаративными процессами, изучение закономерностей новообразования костной ткани при пластике дефектов кост-но-пластическими материалами, сокращение сроков перестройки за счет адекватного выбора материалов или создания и использования материалов с заданными набором свойств являются актуальными вопросами как анатомии, так и травматологии и ортопедии.

Характер регенераторных процессов в значительной мере определяется свойствами материалов, используемых для заполнения дефектов кости. Современный уровень медицины трудно представить без биологических импланта-тов, с помощью которых выполняются реконструктивные хирургические вмешательства в травматологии и ортопедии (Болтрукевич С. И., 2000; Сизи-ков М. Ю. с соавт., 2002; Нигматуллин Р. Т., 2003; Панин А. М„ 2004; Лики-

швили М. В., 2005, 2010; ДемичевН.П. с соавт., 2006, 2008, 2010; Короч-кин С. Б. с соавт., 2007; Матиас Эппле, 2007; Lieberman J. R. et al., 2002, 2005; Hoffer S. et al., 2003; Cammisa F. P. Jr. et al., 2004; Delloye C. et al., 2007), челю-стно-лицевой хирургии (Грудянов А. И., 1998; Сельский Н. Е., 2000; Панасюк А. Ф. с соавт., 2001; Папенко Т. М., 2006; Волова JI. Т., 2008,2010), костной онкологии (Дубок В. А., 2008; Швец А. И. с соавт., 2008; Дианов С. В., 2009; Ка-зарезов М. В. с соавт., 2009; Куляба Т. А. с соавт., 2009; Воусе Т. et al., 1999). Необходимость проведения операций по восстановлению строения и функции кости в различных областях медицины приоритетным определяет поиск и создание материалов на основе кости аллогенного происхождения (Волков М. В. с соавт., 1983; Виноградова Т. П. и Лаврищева Г. И., 1996; Савельев В. И., 1985, 1993, 2001,2010; Ликишвили М. В., 2005; Finkemeier С. G., 2002; De Long W. G. et al., 2007). Перед использованием костные ашюфрагменты подвергаются предварительной технологической обработке, которая может изменять их свойства и характеристики: морфологию поверхности, физико-химические свойства, микроэлементный состав, способность к биодеградации, скорость перестройки, взаимодействие с окружающей костной тканью ложа.

В Российской Федерации при изготовлении костных аллоимплантатов используется метод нестерильной заготовки с последующей стерилизацией. В связи с этим изучение микробной контаминации донорских костных фрагментов до периода стерилизации является актуальным в целях обеспечения безопасности пациентов (Савельев В. И., 1992; Ситников А. Г с соавт., 1994; Воробьев А. А., 2001; Глазова Н. В. с соавт., 2005). Кроме того, значительная часть реконструктивных или органосохраняющих операций осуществляется в заведомо или условно-инфицированных условиях (Болонкин И. В., 2008; Тец В. В., 2008). Основными патогенными микроорганизмами являются Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa, Escherichia coli, и выбор антибактериальных препаратов должен быть обусловлен бактерицидной активностью препаратов к данной микрофлоре. Поэтому актуальным является наличие у костнопластического материала дополнительного профилактического эффекта, на-

пример, антибактериального, а также возможность адресной доставки лекарственных средств и их локального пролонгированного воздействия в очаге (Омельяненко Н. П. с соавт., 2002; Матвейчук И. В. с соавт., 2008; Solheim Е. et al., 1992). В этой связи разработка новых видов композиционных костнопластических материалов за счет сочетания заранее определенных факторов и стимуляции остеогенеза путем комплексного воздействия нескольких факторов на репаративный остеогенез, а также экспериментальное подтверждение эффективности этих материалов является одной из актуальных проблем современной травматологии и ортопедии.

Увеличивается объем исследований о роли различных веществ или субстанций, инициирующих формирование костных структур. Одной из таких субстанций является аутогенный тромбоцитарно-фибриновый сгусток или обогащенная тромбоцитами плазма, полученные путем PRP-технологии. Аутогенный тромбоцитарно-фибриновый сгусток включает в себя семь основных аутогенных факторов роста: тромбоцитарный фактор роста (PDGF-aa, PDGF-bb, PDGF-ab), трансформирующий фактор роста (TGF-pi, TGF-P2), фактор роста эндотелия сосудов (VEGF) и фактор роста эпителия (EGF) в биологически предопределенных соотношениях (Marx R. Е„ 1998, 2001; Choi В. Н. et al., 2005; Dolder J. V., 2006; Akeda K. et al., 2006; Брехов В. Л., 2007; Самодай В. Г., 2007, 2010; Меджидов М. Н., 2007; Archundia Т. R. et al., 2007; Andrade М. G. et al., 2008). Основными направлениями исследований в настоящее время являются вопросы использования аутогенных факторов роста в сочетании с остеопластикой (Гюнтер В. Э., 1998; Грунтовский Г. X. с соавт., 1998; Севастьянов В. И. с соавт., 1999; Шехтер А. Б. с соавт, 1999; Бердченко Г. Н., 2001, 2006; Белозе-ровМ. Н., 2004; Баринов С. М. с соавт., 2005; Матиас Эппле, 2007; Хлу-сов И. А. с соавт., 2007; Дубок В. А. с соавт., 2008; Карпинский М. Ю. с соавт., 2008; Беззубик С. Д., 2009; Турин А. Н. с соавт., 2009).

Поиск новых способов воздействия на остеогенез с помощью костнопластических материалов и факторов роста с целью формирования органотипи-ческого регенерата является актуальным для современной медицины.

Целью работы явилось комплексное исследование структурных характеристик аллокости как основы костно-пластических материалов и изучение закономерностей остеогенеза при их использовании для остеопластики.

Задачи исследования

1. Изучить структурно-функциональные характеристики аллогенных костных фрагментов после различных видов предварительной технологической обработки.

2. На основании изученных свойств аллогенной костной ткани обосновать принципы и способы создания новых видов костно-пластических материалов и разработать дифференцированный подход к их использованию в травматологии и ортопедии.

3. Изучить процессы репаративной регенерации костной ткани при обогащении костно-пластических материалов аутологичными ангиогенными факторами роста.

4. На модели ортотопической имплантации изучить процессы репаратив-ного остеогенеза при использовании разработанных композиционных костнопластических материалов.

5. В экспериментах in vivo изучить остеоиндуктивные и остеокондуктив-ные свойства композиционных костно-пластических материалов.

6. Разработать алгоритм создания и критерии выбора костнопластического материала в зависимости от вида костной пластики в травматологии и ортопедии.

Научная новизна работы заключается в том, что впервые изучены структурно-функциональные характеристики аллокости после различных видов технологической обработки.

На основании изученных свойств аллогенной костной ткани обоснованы принципы и разработаны способы создания новых видов костно-пластических материалов на основе тканей аллогенного происхождения после различных видов технологической обработки (Патенты на изобретение Российской Федерации № 2232585; № 2211708; № 2223104; № 2344826; № 2307661).

Исследованы морфологические особенности репаративной регенерации в дефекте компактной кости при заполнении его оригинальными костнопластическими материалами «Костма» и «Депротекс».

Проведен сравнительный анализ морфологических изменений после пластики перфорационных дефектов компактной кости костно-пластическими материалами и без нее. Выявлены особенности репаративной регенерации губчатой кости после формирования сегментарного поднадкостничного дефекта ребра при заполнении его костно-пластическими материалами «Депротекс» и «Ор-гамакс».

Выявлена активизация процессов репаративной регенерации кости при пластике дефектов костно-пластическими материалами на основе аллогенных костных фрагментов.

Установлены типы течения репаративной регенерации костной ткани по энхондральному пути при обогащении костно-пластических материалов ауто-логичными ангиогенными факторами роста.

Изучены особенности регенерации губчатой кости при пластике сегментарного поднадкостничного дефекта костно-пластическими материалами «Депротекс» и «Оргамакс» в сочетании с аутологичными факторами роста.

Проанализированы морфологические изменения после остеопластики сегментарного поднадкостничного дефекта костно-пластическими материалами «Депротекс» и «Оргамакс» изолированно в сочетании с аутологичными факторами роста.

В экспериментах in vivo изучены остеоиндуктивные свойства оригинальных композиционных костно-пластических материалов.

Разработаны алгоритм создания и критерии выбора костно-пластического материала в зависимости от вида костной пластики в травматологии и ортопедии.

Выявлены закономерности процесса репаративной регенерации костной ткани при ортотопической имплантации разработанных костно-пластических материалов в зависимости от строения тканей костного ложа и анатомических

особенностей аллогенных костных фрагментов, входящих в состав материалов.

Сформулированы алгоритм создания и критерии выбора костнопластических материалов на основе аллогенных костных фрагментов, подвергнутых различным видам технологической обработки.

Разработаны блок-схемы технологических процессов для лаборатории заготовки и консервации трупных тканей.

Теоретическая и практическая значимость работы. Изучены структурно-функциональные свойства аллогенных костных фрагментов подвергнутых различным видам технологической обработки и выявлено, что депротеинизация снижает модуль упругости кортикальной соломки и увеличивает хрупкость ко-стно-пластического материала в 2 раза, вследствие чего пластику костных дефектов нижних конечностей предпочтительнее осуществлять нативной костью.

В экспериментах in vivo осуществлена оценка остеоиндуктивных и остео-кондуктивных свойств, a in vitro способность доставки и постепенной элиминации антибактериальных препаратов из композиционных костно-пластических материалов на основе фрагментов аллокости. Состав и структура костных ал-лофрагментов позволяют дать характеристики композиционным материалам на их основе и определить особенности использования материалов: «Костма» -универсальный материал для пластики дефектов кости, «Депротекс» предпочтительно применять при отягощенном аллергическом фоне, «Оргамакс» - с целью стимуляции остеогенеза на фоне неотягощенного аллергологического анамнеза, для заполнения небольших костных дефектов на сегментах скелета, испытывающих незначительные биомеханические нагрузки, например, в хирургии кисти.

Разработан технологический регламент для изготовления композиционных костно-пластических материалов: ТУ-9398-005-01966762-2009; ТУ-9398-006-01966762-2009. Материалы прошли обязательные в России токсикологическую экспертизу (токсикологические заключения № 620-04, № 621-04 от 18.11.2004 г. ИЛ ФГУ «ВНИИМТ», г. Москва; протокол испытаний № 090837 от 27.10.2009 г. ИЛЦ ФГУН «Новосибирский НИИ гигиены» №РОСС

Ш-Г.ООО 1.511656), приемочно-технические испытания (АКТ ЕГИТ 94.0000422 от 10.11.2008 ИЛ медицинской техники ЗАО «Сибирский научно-исследовательский и испытательный центр медицинской техники» № РОСС 1Ш 0001/22ИМ18), процедуру экспериментальных и клинических испытаний на трех клинических базах по протоколу Комитета по новой медицинской технике МЗ РФ (протокол № 6 от 24.06.2004 г.): в Центральной стоматологической поликлинике федерального управления медико-биологических и экстремальных проблем при МЗ РФ (г. Москва); в Новосибирской государственной медицинской академии (г. Новосибирск); в Кемеровской государственной медицинской академии (г. Кемерово). Получены регистрационные удостоверения Росздрав-надзора на изделия медицинского назначения № ФСР 2009/05554 «Костма» и № ФСР 2009/05555 «Депротекс», разрешающие производство и использование разработанных композиционных костно-пластических материалов на территории Российской Федерации.

В арсенале травматологов-ортопедов, стоматологов, челюстно-лицевых хирургов, онкологов появились новые костно-пластические материалы, позволяющие целенаправленно воздействовать на интенсивность остеогенеза в различных клинических ситуациях.

Разработаны алгоритм создания и критерии выбора костно-пластических материалов, позволяющие создавать материалы с определенными, заранее заданными свойствами и осуществлять дифференцированный подход к выбору материала, используемого при лечении повреждений опорно-двигательного аппарата. Это позволит осуществлять органосохраняющие операции, оптимизировать условия для регенераторных процессов и обеспечить замещение костных дефектов органотипической костной тканью.

Положения, выносимые на защиту

1. Аллогенные костные фрагменты из различных видов костной ткани, входящие в состав костно-пластических материалов, обладают тканеспецифич-ностью и стимулируют формирование органотипического регенерата по строению идентичного донорской зоне.

2. Репаративная регенерация при пластике дефектов компактной кости костно-пластическими материалами на основе аллокости протекает по ангио-генному типу, а губчатой - по энхондральному типу остеогенеза и зависят от вида используемого материала.

3. Разработанные принципы создания и использования костнопластических материалов предусматривают соответствие биоимплантата зоне имплантации, инфекционно-микробиологическую безопасность, адекватную перестройку, наличие дополнительных свойств и дифференцированный подход к использованию материалов. Способы технологической обработки позволяют получить три вида материалов: на основе нативной, депротеинизированной и деминерализованной кости, создавать материалы с заданными свойствами и осуществлять дифференцированный подход к их использованию в травматологии и ортопедии.

Диссертация выполнена по плану научно-исследовательских работ ФГУ «ННИИТО» Минздравсоцразвития России». Тема 010.02 (№ гос. регистрации 01200903495).

Апробация работы. Материалы диссертации доложены и обсуждены на 13 и 14 научно-практических конференциях врачей «Актуальные вопросы современной медицины» (Новосибирск, 2003, 2004); на 12 Международном конгрессе Европейской Ассоциации Тканевых Банков (Брюгге, Бельгия, 2003); на II Всероссийском симпозиуме с международным участием «Клинические и фундаментальные аспекты тканевой терапии» (Самара, 2004); на IV Всероссийском конгрессе «Клиническая пародонтология» (Новосибирск, 2004); на I Международной научно-практической конференции молодых ученых по вертебро-логии и смежным дисциплинам (Новосибирск, 2005); на VIII съезде травматологов-ортопедов России (Самара, 2006); на III Всероссийском симпозиуме с международным участием «Актуальные вопросы тканевой и клеточной трансплантологии» (Москва, 2007); на Международной конференции по травматологии и ортопедии (Алма-Аты, Республика Казахстан, 2007); на заседании Ассоциации травматологов-ортопедов Новосибирска и Новосибирской области

(2005-2010); на II съезде травматологов-ортопедов Уральского Федерального округа (Курган, 2007, 2008); на IV Всероссийском симпозиуме с международным участием «Актуальные вопросы тканевой и клеточной трансплантологии» (Самара, 2008); на Всеукраинской конференции с международным участием «Биоматериалы в травматологии и ортопедии» (Харьков, Украина, 2008); на I съезде травматологов-ортопедов республики Казахстан (Астана, Республика Казахстан, 2009); на V Всероссийском симпозиуме с международным участием «Актуальные вопросы тканевой и клеточной трансплантологии» (Санкт-Петербург, 2010).

Внедрение. Результаты исследования внедрены в практику работы лаборатории заготовки и консервации трупных тканей Новосибирского НИИ травматологии и ортопедии (г. Новосибирск), клиники травматологии, ортопедии и эндопротезирования Приморской краевой клинической больницы № 1 (г. Владивосток), Городской клинической больницы № 34 (г. Новосибирск), в учебный процесс кафедры травматологии, ортопедии и медицины катастроф Новосибирского государственного медицинского университета и кафедры травматологии, ортопедии и военно-полевой хирургии Кемеровской государственной медицинской академии.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 59 работ в международных и республиканских изданиях, из них 15 - в ведущих рецензируемых научных журналах, рекомендуемых ВАК Минобрнауки России для публикаций основных результатов исследования. Получены 8 патентов РФ на изобретение.

Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 320 страницах машинописного текста, состоит из введения, восьми глав, заключения, выводов и приложений, содержит 98 рисунков и 38 таблиц. Указатель литературы содержит 384 источника, из них - 213 отечественных и 171 зарубежных авторов.

Личный вклад автора. Весь материал, представленный в диссертации, обработан и проанализирован лично автором. Автором сформулирована цель и

основные задачи исследования, самостоятельно проведен анализ проблемы и выявлены закономерности создания костно-пластических материалов, сформулированы принципы и составлены схемы алгоритмов создания и критериев использования костно-пластических материалов, разработаны и запатентованы способы получения костно-пластических материалов, изготовлены опытные образцы, изучены их свойства и характеристики. Автором лично проведены экспериментальные операции на животных, осуществлены проводка гистологического материала, описание морфологических препаратов, анализ полученных результатов. На основании проведенного исследования автором подготовлены документы, проведены доклинические и клинические испытания, а также получены сертификаты соответствия и разрешения на использование на территории РФ костно-пластических материалов «Костма» и «Депротекс».

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Исследование одобрено комитетом по биомедицинской этике Новосибирского научно-исследовательского института травматологии и ортопедии. В таблице 1 приведены основные этапы исследования с описанием материалов и методов исследования.

Материалом на первом этапе исследования служили аллогенные костные фрагменты после различных видов технологической обработки: нативные, де-протеинизированные (ДПК) и деминерализованные (ДКТ). На втором этапе материалом являлись экспериментальные образцы костно-пластических материалов «Костма», «Депротекс», «Оргамакс», на третьем - регенераты ребер, фрагментов челюстей, зон эктопической имплантации костно-пластических материалов экспериментальным животным в разные сроки наблюдения.

Микроскопический метод. Процесс костеобразования в месте имплантации костно-пластических материалов изучали под световыми микроскопами МБС-2, МБИ-6.

Рентгенографический метод. Рентгенограммы выполнялись аппаратом АРД-2-125 в период наркотического сна в послеоперационном периоде и далее по срокам наблюдения.

Таблица 1

Информационная схема материалов и методов исследования

Этапы исследования Объекты исследования Методы исследования Единица наблюдения Объем исследования

Изучение морфологических свойств кости 1. Влияние процесса технологической обработки на свойства кости, микробная контаминация 1. РЭМ анализ; 2. Аналитический мик-рорентгеноспектральный анализ; 3. Биомеханический; 4. Бактериологический; 5. Биохимический. 1. Фрагменты кости после различных видов обработки; 2. Экспериментальные образцы КПМ 1. РЭМ - изображений поверхности фрагментов кости после различной обработки - 40; 2. Энергодисперсионных рентгеновских спектров аллогенных материалов — 20; 3. Бактериологических посевов — 200; 4. Биомеханических тестов - 20; 5. Фрагментов кости - 147 ед.

Разработка принципов создания и способов приготовления КПМ 1. Компонента, входящие в состав КПМ. 2. Способы предварительной обработки кости. 3. Процесс приготовления КПМ. 1. Экспериментальный; 2. Макроскроскопический. 1 .Экспериментальн ые образцы КПМ 1. Образцов КПМ, приготовленных на основе 9% и 20% коллагенсодержащих растворов (КСР)-ЗО; 2. Образцов КПМ с разным соотношением КСР и костных фрагментов (1:1; 1:2; 1:3; 2:3)-12; 3. Образцов КПМ с содержание лекарственных средств 0,2%, 0,1%; 0,05%; 0,02%; 0,01%; 0,005%-40.

Изучение репара-тивной регенерации костной ткани на основе разра-ботанньк костнопластических материалов 1. Процессы резорбции и репаративного остеогенеза. 2. Индуктивные, кондуктивные и биопластические свойства КПМ. 3. Процесс элиминации лекарственных средств с носителя. 1. Микроскопический; 2. Рентгенологический; 3. Морфометрический, 4. Статистический; 5. Санитарно-химический; 6. Токсиколого-гигиенический. 1. Регенераты 2. Образцы разработанных КПМ «Де-протекс», «Костма», «Оргамакс» 1. Образцов КПМ-50; 2. Рентгенограмм в зоне пластики КПМ -297; 3. Гистотопографических срезов - 828; 4. Протоколов экспериментальных исследований - 82; 5. Бактериологических посевов-200,

Морфометрический метод. Морфометрический подсчет проводился с использованием пакета программ "Motic Images Plus 2,0 ML", светового микроскопа "Carl Zeizz".

Метод оптических измерений. Измерение частиц аллокости проводили с помощью оптического микроскопа, с использованием стандартной сетки микрометра.

Электронно-микроскопический метод. Морфология поверхности костных материалов исследована методом растровой электронной микроскопии (РЭМ, Phillips SEM 515) с приставкой для микроанализа ED АХ, которая также использована для элементного анализа состава костной ткани.

Аналитический микрорентгеноспектральный анализ. Элементный состав костных материалов изучен путем анализа характеристических спектров рентгеновского излучения с учетом ZAF-коррекции.

Биомеханический метод. Образцы нативной и депротеинизированной костной соломки подвергали одноосному растяжению по ГОСТ 1497-73 на испытательной машине INSTRON-1185. Измерение размеров образцов перед растяжением проводились штангенциркулем. Испытания проводили при комнатной температуре со скоростью нагружения 0,5 мм/мин. Из кривых растяжения были рассчитаны следующие механические характеристики: предел пропорциональности (апц) - наибольшее напряжение, при котором выполняется закон Гука; предел прочности (ств) - напряжение, соответствующее наибольшему значению нагрузки, предшествующей разрушению образца, относительная деформация iß), и модуль Юнга (Е) (3,4,10).

Относительная деформация рассчитывалась по формуле:

где 10 - начальная длина образца, 1К - конечная длина после деформации. Модуль Юнга рассчитывался графическим способом в упругой области на диаграмме по формуле:

К Л

где АР = Р - Р0, Po - начальное усилие (Н), Р - нагрузка, равная 70 % от предела пропорциональности стпц; где AI = lK-l0 - удлинение образца, вызванное приложенной нагрузкой Р, А1ср - среднее значение удлинения образца при на-гружении, которые определяются на упругом участке, S0 - площадь поперечного сечения исходного образца, измеренная перед испытанием, а 10 - его начальная длина, 4 - конечная длина.

Биомеханические и электронно-микроскопические исследования проводили на базе лаборатории физики наноструктурных биокомпозитов института физики прочности и материаловедения СО РАН (заведующий — д. физ-мат. наук, проф. Ю. П. Шаркеев).

Статистический метод. Количественные данные обрабатывали статистически. Вычисляли среднюю арифметическую, стандартную ошибку средней арифметической. Критерий значимости для оценки достоверности различий между средними арифметическими - уровень значимости Р < 0,05. Статистическая обработка данных выполнялась с помощью программного обеспечения Microsoft Word и программы Statistica. Достоверность отличий определяли по непараметрическому критерию Уилкинсона-Манна-Уитни.

Количественные данные по репаративной регенерации обрабатывали по статистической методике Автандилова Г. Г. (1973), в модификации Разумовского А. В. с соавт. (1985). В основе методики: способ альтернативного статистического анализа счетных признаков. С целью снижения вероятности ошибки осуществляли преобразования Фишера. Для получения интегральных (суммарных) количественных показателей определяли средние величины структурно-функциональных признаков - показатель репаративной регенерации (ПРР) каждого срока наблюдения (1).

ПРР ( <Р±т' [j]

т п\ т

Достоверность различий в интенсивности происходящих процессов на лю-

бом сроке определяли при сравнении опыта и контроля путем вычисления коэффициента индукции репаративной регенерации (КИРР), который в принципе своего вычисления соответствует биометрической формуле:

Биохимический метод. Определение белка в костно-пластических материалах проводили биуретовым методом.

Бактериологический метод. Было выполнено 3 серии бактериологического эксперимента in vitro. При этом проводили изучение как аллогенных костных фрагментов на этапе создания материалов, так и готовых костнопластических материалов.

Экспериментальный метод. Для изучения возможности восстановления анатомической целостности губчатой и компактной костей при пластике дефектов разработанными костно-пластическими материалами на основе аллокости выполнены эксперименты на двух группах животных: собаках и крысах.

Пластика дефектов губчатой кости выполнялась на половозрелых беспородных собаках-самцах с массой тела 10-16 килограмм. Экспериментальная модель поднадкостничной резекции фрагментов ребер на 3-4 уровнях с последующей имплантацией в дефекты костно-пластических материалов по В.И. Савельеву (2004). Количество животных - 25; количество операций - 50; количество имплантаций - 150. Сроки наблюдения 1, 3 и 6 месяцев.

Пластика дефектов компактной кости выполнялась на нижней челюсти половозрелых крыс-самцов линии Вистар в возрасте 5-6 месяцев, с массой тела 160-220 граммов. Количество животных - 27; количество имплантаций - 54. Сроки наблюдения составляли 14, 30,90 суток после имплантации.

Модель эктопической имплантации в мышцы бедра экспериментального животного (крыса) использовали для подтверждения биоактивности и остеоин-дуктивности материалов (Е. Solheim, 1998). Количество животных - 36; количество имплантаций - 72. Сроки наблюдения составляли 7, 14, 30, 90 суток после имплантации. Серии опытов 2 и 3 на крысах представлены в таблице 2.

[2]

Таблица 2

№ серии и количество животных/имплантаций Количество животных (крыс)

7 суток 14 суток 30 суток 90 суток

2- серия п=9/18 3/6 3/6 3/6

2е серия п=9/18 3/6 3/6 3/6

2а серия п=9/18 3/6 3/6 3/6

Зд серия п= 12/24 3/6 3/6 3/6 3/6

3е серия п=12/24 3/6 3/6 3/6 3/6

За серия п= 12/24 3/6 3/6 3/6 3/6

Всего: п=63/126 9/18 18/36 18/36 18/36

Уход и содержание экспериментальных животных соответствовали требованиям приказов «Санитарные правила по устройству, оборудованию и содержанию вивариев» от 06.04.1973 г. № 1045-73, № 1179 МЗ СССР от 10.10.1983 г. № 267 МЗ РФ от 19.06.2003 г., «Правила проведения работ с использованием экспериментальных животных», «Правила по обращению, содержанию, обезболиванию и умерщвлению экспериментальных животных», утвержденных МЗ СССР (1977) и МЗ РСФСР (1977), принципами Европейской конвенции (Страсбург, 1986) и Хельсинской декларации Всемирной медицинской организации о гуманном обращении с животными (1996).

РЕЗУЛЬТАТЫ СОБСТВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

В ходе изучения структурно-функциональных характеристик аллогенных костных фрагментов, после различных видов предварительной технологической обработки проведено исследование механических характеристик образцов костной ткани (табл. 3).

Таблица 3

Материал Модуль Юнга, МПа Предел пропорциональности, МПа Предел прочности, МПа Относительная деформация, %

Нативная костная ткань 230+15 29+2 90+4 0,91+0,02

ДПК костная «соломка» 110+10 27+2 83+3 0,96+0,02

Разработанный нами «Способ получения костного трансплантата», заключается в химической обработке аллокости раствором ферментов и изменяет соотношения органического и минерального компонентов костей. Изменяются физико-химические свойства кости, и их изучение представляет интерес для контроля качества обработки кости.

Анализ поверхности изломов костей до и после депротеинизации не выявил каких-либо значительных морфологических отличий и свидетельствует о хрупкости материалов.

При оценке соотношения кальция и фосфора (Са/Р) оказалось, что оно варьирует от 2,0 для изучаемых образцов нативной костной ткани до 2,8 - для депротеинизированной (рис. 1).

Отн. ед.

1,7т

1,4-

| 1,0" ! 0,7-

0,3

Отн-ед. 2,3-,

1,8.

Ca

А

Ca

1,4-

! 0,9-

0,5-

Т—1

Ca

Р

Ca

0 1,00 2,00 3,00 4,00 5,00 6,00 7,00 8,00 9,00 Энергия, кэВ

")""Т "I1" 'I 1 1 I I 0 1,00 2,00 3,00 4,00 5,00 6,00 7,00 8,00 9,00 Энергия, юВ

а б

Рис. 1. Энергодисперсионные рентгеновские спектры нативной костной ткани (а) и ДПК костной «соломки» (б)

Подтверждением эффективности ферментативной обработки кости может служить уменьшение массы костной «соломки» в процессе депротеинизации на 19,4 % веса и снижение в 10 раз количества несвязанного белка в кости определяемое биохимическим методом.

РЭМ - изображения поверхности костной ткани до и после депротеинизации показали, что поверхность костной ткани неровная с выступами и углубле-

ниями. На внутренней поверхности ДПК костной «соломки» структура кости ближе к губчатой, о чем свидетельствует трабекулярная структура поверхности, сочетающая гребнеобразные выступы и углубления.

При изучении морфологии поверхности аллогенных костных опилок получили следующие данные: продольное сечение частиц аллогенных костных опилок изменялось значительно. Минимальное значение продольного сечения составило - 336,21 мкм, максимальное - 1047,41 мкм. Наиболее распространенным явилось отношение сечений от 0,3 до 0,7 относительных единиц, с пиком на 0,4 - 0,5 относительных единиц (рис. 2).

Морфология поверхности аллогенных нативных и депротеинизированных костных опилок идентична с большей выраженностью у материалов, подвергнутых процедуре депротеинизации. Депротеинизированные аллоопилки имеют заостренные контуры, характерные для кристаллических структур. Морфологическая структура поверхности деминерализованных костных опилок мелкопористая, с величиной пор 10-20 мкм, контуры ДКТ опилок извилистые.

27 24 21 £ 18 2 15

С ? 12

I 3

6

3

о

О 200 400 ОТ ТО 1000 1200 Ц0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

г^хйогъньй размер частиц м<м Отешите оечежй, огнед.

Рис. 2. Распределение по размерам частиц костных опилок (образец № 1061 _31) ёср - размер частиц, с - дисперсия (ошибка), N - количество измерений

При изучении морфологии поверхности уже готовых ККПМ «Костма», «Депротекс» и «Оргамакс» получили следующие данные. Поверхность КПМ «Костма» выглядит шероховатой, за счет включения в композит костных опилок, несколько оплавленной со сглаженными контурами, за счет включения в композит коллагенсодержащего компонента. Линейный размер сферолитов до

50 мкм, поперечный до 20 мкм. В местах неплотного прилегания костных опилок друг к другу сформированы углубления различной степени выраженности, с вариацией размеров от 10 до 50 микрон. Поверхность ККПМ «Депротекс» более неоднородна, по сравнению с предыдущим случаем, чешуйки выступают над поверхностью более выражено, хотя принципиальных отличий не наблюдается. Поверхность ККПМ «Оргамакс» местами крупнопористая с максимальной величиной пор до 250 мкм, местами поверхность извилистая с гребнеобразными выступами и сглаженными контурами.

В результате проведенного бактериологического исследования аллогенных костных фрагментов до стерилизации была выявлена выраженная контаминация дрожжевыми культурами - 79,16 %, грамположительной споровой палочкой - 91,7 %, диплококками ЕШегососсиБ Брр. - 33,3 %, 81.ер1(1егппсИ8 - 8,3 %, Б^БаргорИШсиз - 8,3 %. На первый план в микробном пейзаже донорских костных фрагментов выходит сапрофитная микрофлора, которая в нормальных условиях не является патогенной для человека. Изделия медицинского назначения (ИМН), приготовленные из таких костных фрагментов, при условии адекватной стерилизации являются не только стерильными, но и апирогенными.

До настоящего времени в проблеме костной пластики усилия исследователей направлены на решение актуального вопроса - выбора такого пластического материала, который по составу, функциям и срокам ремоделирования максимально приближался к костной ткани.

На основании изучения свойств костной ткани, представленных в главе III, нами сформулированы принципы создания и использования костнопластических материалов:

1. Принцип соответствия биоимплантата зоне имплантации.

2. Принцип дифференцированного подхода к использованию материалов.

3. Принцип адекватной перестройки.

4. Инфекционная и микробиологическая безопасность.

5. Принцип дополнительных свойств.

Принцип соответствия биоимплантата зоне имплантации:

- КПМ должен содержать органический и минеральный компоненты;

- соотношение данных компонентов должно быть приближено к таковому в кости;

-прочностные свойства КПМ должны соответствовать биомеханической нагрузке в том сегменте скелета, где предполагается использование материала;

- объем КПМ должен соответствовать объему дефекта.

Принцип дифференцированного подхода к использованию материалов подразумевает учет:

- анатомических особенностей строения костного ложа; -анатомических особенностей строения костной ткани в составе костнопластического материала;

-поставленных задач, с четким разделением требований к материалу на

обязательные и желательные.

Принцип адекватной перестройки учитывает:

- заполнение дефекта на определенный срок;

- резорбцию КПМ (биодеградация) с течением времени;

- биосовместимость (токсикологическая безопасность);

- стимуляцию пролиферативной активности остеогенных клеток-предшественников;

- замещение органотипическим регенератом.

Принцип инфекционной и микробиологической безопасности включает:

- отрицательные реакции сифилис, вирусные гепатиты В и С, ВИЧ;

- отсутствие патогенной микрофлоры в исходном биоматериале;

- адекватную стерилизацию, минимизацию дозы облучения с целью снижения количества продуктов радиолиза.

Принцип дополнительных свойств:

- способность к адгезии связующего компонента и основного вещества; -сочетаемость фармакологических препаратов и (или) возможное синер-гичное воздействие;

- адресная доставка лекарственных средств в зону пластики;

- пролонгированный лечебный эффект - постепенное высвобождение лекарственных средств в процессе рассасывания КПМ.

На основе данных принципов нами разработаны костно-пластические материалы, способы их приготовления и обработки как для пластики при дефиците костной ткани после резекции опухолей или опухолеподобных заболеваний скелета, так и для фиксирующих операций на опорных сегментах скелета.

Далее последовательно приводятся описания способов:

- получения депротеинизированных костных трансплантатов;

- приготовления костно-пластических материалов "Депротекс" на основе депротеинизированной аллокости; "Костма" - на основе нативной кости; "Ор-гамакс" - на основе депротеинизированной аллокости.

Материалы получены методом гомогенизации и прессования, лиофилизи-рованы, стерилизованы потоком быстрых электронов.

Изучение осгеогенеза при пластике губчатой кости костнопластическими материалами изолировано и в комбинации с аутологич-ными факторами роста.

Изучение размеров регенератов ребер по рентгенологической картине.

При сравнении между собой по размерам неизмененных ребер и регенератов ребер после операций с использованием костно-пластических материалов в динамике выявили следующие закономерности:

- при использовании костно-пластических материалов с БоТП регенерат шире в 1 и 3 месяца, чем без БоТП (В чистом виде КПМ);

- при пластике «Оргамакс» и «Оргамакс»+БоТП в срок наблюдения 1 месяц регенерат шире, чем при пластике «Депротекс» и «Депротекс»+БоТП соответственно.

Анализ восстановления целостности кости по фазам регенерации при использовании ККПМ в сочетании с богатой тромбоцитами аутоплазмой. Для сопоставления результатов морфологического исследования мы попытались систематизировать результаты экспериментов (табл. 4, 5).

Таблица 4

Восстановление губчатой кости по фазам регенерации_

Показатели Состав имплантируемого материала

Депротекс Депротекс+БоТП Оргамакс Оргамакс+БоТП

Морфологические характеристики регенерата в сроки 1 мес. 2 фаза регенерации Дифференцировка клеточных элементов и образование волокнистых структур, образование рыхловолокни-стой соединительной ткани. 2-3 фаза регенерации Дифференцировка клеточных элементов и образование волокнистых и хрящевых структур + Формирование остеоида и примитивных костных балочек 3 фаза регенерации Формирование остеоида и примитивных костных балочек 3-4 фаза регенерации Формирование остеоида и примитивных костных балочек + разные фазы энхонд-рального остеогенеза

Морфологические характеристики регенерата в срок 3 мес. 5 фаза регенерации Перестройка мозоли с замещением незрелых костных структур более зрелыми, однако балки уже, а межбалочные пространства шире, чем у нормального ребра. 5 фаза регенерации Перестройка мозоли с замещением незрелых костных структур более зрелыми с формированием органотипической костной ткани. 4 фаза регенерации Разные этапы энхонд-рального остеогенеза 4-5 фаза регенерации Разные этапы энхондрально- го остеогенеза + Перестройка мозоли с замещением незрелых костных структур более зрелыми

Морфологические характеристики регенерата в срок 6 мес. 5 фаза регенерации Перестройка мозоли с замещением незрелых костных структур более зрелыми 5 фаза регенерации Перестройка мозоли с замещением незрелых костных структур более зрелыми 5 фаза регенерации Перестройка мозоли с замещением незрелых костных структур более зрелыми ( 5 фаза регенерации Перестройка мозоли с замещением незрелых костных структур более зрелыми

Органотипичность Органотипичный Органотипичный Органотипичный Нарушена архитектоника

Механизм остеоге-неза Периостальный, Периостальный, Энхондральный Периостальный, Энхондральный Периостальный, Энхондральный

Биодеградация им-плантата Средняя (30 -90 суток) Средняя (30-90 суток) Ранняя (30 суток) Ранняя (30 суток)

Присутствие в регенерате других тканей Присутствует рыхловолок-нистая соединительная ткань до 90 суток Присутствует хрящевая ткань до 90 суток Присутствует хрящевая ткань до 30 суток Присутствует хрящевая ткань до 30 суток

Степень активности остеогенеза +++ пи ++ +

Таблица 5

Морфометрические показатели индуцированного остеогенеза после ортотопической имплантации костно-пластических материалов

Срок наблюдения Показатели Состав имплантир\ 'с мо го мате риала

Депротекс Депротекс+БоТП Оргамакс Оргамакс+БоТП

1 мес. КПМ 9,8+1,8 9,2+1,8 - -

МКБ 61,5+1,8 42,3+1,8 32,7+1,8 37,8+1,8

ХР.Т - 28,1+1,8 52,5+1,8 44,4+1,8

РВСТ+МЖКМ 28,7+1,8 20,4+1,8 14,8+1,8 17,8+1,8

3 мес. МКБ 58,6+1,8 67,3+1,8 32,1+1,8 44,2+1,8

ХР.Т - - 50,6+1,8 41,4+1,8

РВСТ+МЖКМ 41,4+1,8 32,7+1,8 18,2+1,8 14,4+1,8

6 мес. МКБ 62,5+1,8 69,2+1,8 83,1+1,8 94,2+1,8

РВСТ+МЖКМ 37,5+1,8 30,8+1,8 16,9+1,8 5,8+1,8

КПМ по степени активности распределились следующим образом от максимальной к минимальной активности: «Депротекс»+БоТП; «Депротекс»; «Ор-гамакс»; «Оргамакс»+БоТП.

Анализируя полученные результаты, мы отметили следующую закономерность: в случае комбинированного использования костно-пластических материалов в сочетании с БоТП вне зависимости от вида использованного КПМ морфологически в центральной зоне дефекта отмечено формирование обширных полей хрящевой ткани различной степени зрелости в ранние сроки наблюдения. Хондрогенный эффект БоТП выражен значительнее остеогенного.

Таким образом, использование БоТП, как источника аутогенных факторов роста целесообразно в сочетании с КПМ, на основе депротеинизированных ал-логенных костных фрагментов (в нашем случае «Депротекс»), что приводит к хондрогенезу в ранние сроки наблюдения (30 суток), остеогенезу и формированию органотипического регенерата в последующие сроки наблюдения. Остео-генный эффект БоТП реализуется по энхондральному пути, т. е. является опосредованным через стадию формирования хряща.

Морфологическая характеристика остеогенеза в костном дефекте без заполнения костно-пластическим материалом. Рентгенологически через 14 су-

24

ток после создания дефекта наблюдалось локальное однородное разрежение костной ткани с четко очерченными границами диаметром около 5 мм, без каких-либо участков повышенной минерализации. Участок разрежения по интенсивности тени значительно ниже окружающих мягких тканей. На гистологических препаратах через 14 суток по периферии дефекта наблюдалась узкая полоска вновь образованной костной ткани. В центральных отделах процессов остеогенеза на данный срок не наблюдалось, отмечалась инвагинация мышечной ткани в зону перфорации.

Через 90 суток на рентгенограммах сохранялось локальное неоднородное разрежение костной ткани с нечетко очерченными границами и меньшего диаметра. Участок разрежения по интенсивности тени ниже окружающих мягких тканей. Микроскопически наблюдали процесс репаративной регенерации кости по периферии дефекта. Регенерат пластинчатого строения местами отделен от материнского ложа соединительнотканной прослойкой, местами переходит непосредственно в кость. В межбалочных промежутках кровеносные сосуды капиллярного типа и красный костный мозг.

Морфологическая характеристика остеогенеза при заполнении костного дефекта костно-пластическим материалом «Костма». Рентгенологически через 14 суток наблюдалось некоторое снижение плотности костной ткани в зоне пластики, границы отчетливы. Микроскопически определялись различного размера безостеоцитные, эозинофильно окрашенные гранулы КПМ. Между гранулами рыхловолокнистая соединительная ткань. По периферии дефекта сформирована кость грубоволокнистого строения.

Через 90 суток рентгенологически границы сформированного дефекта не видны. Морфологически в центральной зоне множественные лакуны с остаточными фрагментами имплантата, между ними тяжи соединительной ткани с кровеносными сосудами. От периферии к центру область вновь сформированной костной ткани остеонного строения.

Морфологическая характеристика остеогенеза при заполнении костного дефекта костно-пластическим материалом «Депротекс». Рентгенологически

через 14 суток участок разрежения костной ткани не отличался от тканей ложа экспериментального животного. Микроскопически КПМ в виде базофиль-но окрашенных гранул различного размера и формы, с четкими контурами и острыми углами. Морфологически через 90 суток сформированная кость грубо-волокнистого строения по периферии КПМ. В центральных отделах небольшие фрагменты материала в виде безостеоцитной кости. С периферии новообразованная кость непосредственно связана с костной тканью ложа.

Оценка качественных показателей формирования вновь образованной кости. При сравнении результатов отмечено, что количество молодых костных балок во второй и третьей сериях эксперимента в 2 раза превысило данные первой серии. Использование любого КПМ для заполнения костного дефекта способствовало репаративной регенерации кости, поскольку КПМ являлся матрицей для врастания сосудов и аппозиционного роста кости. Если костный дефект не был заполнен, интенсивность остеогенеза снижалась, поскольку соединительнотканные и мышечные компоненты тканей, попавшие в зону дефекта, выполняли барьерную функцию и тормозили остеопролиферацию.

Показатели репаративной регенерации (ПРР) костной ткани во второй и третьей сериях эксперимента во все сроки наблюдения значительно выше, чем в первой серии (табл. 6). ПРР достигает максимальных показателей в срок наблюдения 60 суток - 0,642 и 0,626.

Таблица 6

Показатель репаративной регенерации костной ткани (ПРР)

Сроки наблюдения Серии эксперимента

№1 №2 №3

14 суток 0,215+0,039 0,285+0,039 0,271+0,039

30 суток 0,506+0,039 0,642+0,039 0,626+0,039

90 суток 0,278+0,039 0,449+0,039 0,434+0,039

Для определения достоверной разницы интенсивности происходящих процессов на разных сроках при сравнении опыта и контроля использовали коэффициент индукции репаративной регенерации - КИРР (табл. 7).

Существенно активизировались процессы остеогенеза во второй и третьей

сериях эксперимента. Морфометрически выявлена высокая активность остео-генеза: через 14 суток коэффициент индукции репаративной регенерации составлял 4,7 и 4,6; к 30 суткам - 8,5 и 8,4; а к 90 суткам достиг своего максимума - 13,8 и 13,7 соответственно. Данные показатели коэффициентов репаративной регенерации свидетельствуют о высокой активности регенераторных процессов при использовании костно-пластических материалов «Костма» и «Депротекс».

Таблица 7

Коэффициент индукции репаративной регенерации костной ткани

(КИРР)

Сроки наблюдения № серии эксперимента

2-ая Р,% 3-ая Р, %

14 суток 4,7 <0,001 4,6 <0,001

30 суток 8,5 <0,001 8,4 <0,001

90 суток 13,8 <0,001 13,7 <0,001

Через 90 суток имплантаты замещены грубоволокнистой костной тканью (рис. 3).

100% —--—-—-------------------------------1

80% • 70%

40% ■ 30% | . . *** -—

20% ■

0% ----1--Ьтт!-,--1—1-,

1-я серия 2-я серия 3-я серия ОРВСТ

Рис.3. Сравнительная оценка качественных показателей формирования вновь образованной кости в срок наблюдения 3 месяца

Величина КИРР во второй и третьей группах во все сроки наблюдения отличался от первой, и разница статистически достоверна (Р < 0,001). При сравнительной оценке ПРР и КИРР двух опытных серий между собой статистически значимых отличий не зафиксировано.

Изучение остеоиндуктивных свойств разработанных КПМ. Морфологические исследования реакции тканей при внутримышечной имплантации ко-стно-пластических материалов. Для изучения реакции тканей и организма в

70%

30%

1-я серия

68%

34%

2-я серия

60%

40%

3-я серия

целом, проверки на антигенность, апирогенность и токсичность КПМ имплантировали внутримышечно экспериментальным животным - крысам. Состояние подопытных животных во все сроки наблюдения удовлетворительное, поведенческие реакции не изменены, все животные активны, повышения температуры не отмечено, летальных случаев не было. Заживление послеоперационного шва - первичным натяжением.

Результаты санитарно-химических испытаний: рН вытяжки из биоим-плантатов «Депротекс» составляет 7,23, а «Костма» - 7,2 (при допустимом -6,0-9,0).

Результаты токсиколого-гигиенических испытаний КПМ. Изменений гематологических и биохимических показателей не выявлено. На вскрытии животных макроскопически не обнаружено патологических изменений внутренних органов и тканей. Коэффициенты масс внутренних органов подопытных животных не имеют статистически достоверных отличий от аналогичных показателей контрольных животных.

Сенсибилизирующего действия биоимплантатов «Депротекс» и «Костма», о наличии которого судили по реакции дегрануляции тучных клеток (РДТК), раздражающему действию на кожу и соотношению коэффициентов масс им-муннокомпетентных органов (тимуса и селезенки) не обнаружено.

Содержание препаратов цефуроксима и ципрофлоксацина в биоимпланта-тах «Депротекс» и «Костма» не превышает их средних терапевтических доз.

Результаты испытаний на стерильность материала «Депротекс» и «Костма»: роста патогенной микрофлоры нет, стерильно.

Изучение остеоиндуктивных свойств КПМ «Депротекс» при эктопической имплантации. Костно-пластический материал «Депротекс» представляет композицию депротеинизированной аллокостной муки, желатина и антибактериальных препаратов «Цифран» и «Аксетин». Эктопическая имплантация КПМ показала, что «Депротекс» резорбируется путем лакунарной остеокластической резорбции в период до 2-х месяцев.

Изучение остеошдуктивных свойств КПМ «Оргамакс» при эктопической имплантации. Костнопластический материал «Оргамакс» представляет композицию деминерализованной аллокостной муки, желатина и антибактериальных препаратов «Цифран» и «Аксетин». В срок наблюдения 60 и 90 суток после эктопической имплантации костно-пластического материала «Оргамакс» наблюдались остатки его гранул практически со всех сторон окруженные новообразованной костью остеонного строения. Между молодыми костными балочками -сосуды с элементами крови и очаги жирового и миелоидного костного мозга.

Биоимплантаты «Костма» и «Депротекс» по токсиколого-гигиеническим и санитарно-химическим показателям отвечают требованиям, предъявляемым к материалам, длительно контактирующим с внутренней средой организма, нетоксичны, апирогенны, стерильны, биосовместимы (отсутствует соединительнотканная капсула).

Исходя из состава, ККПМ «Костма» является универсальным материалом для костной пластики. В случае, когда имеет место отягощенный аллергический фон, предпочтительнее использовать ККПМ «Депротекс», поскольку его основной компонент в процессе предварительной обработки содержит в 10 раз меньшее количество белка.

Насыщение ККПМ антибактериальными препаратами. Разработан способ фиксации лекарственных средств на бионосителе (патент на изобретение РФ № 2350357), который позволяет доставить лекарственные средства в зону дефекта, обеспечить локальное и пролонгированное выделение и направленное воздействие медикаментозных препаратов в очаге поражения, при этом доза, необходимая для достижения лечебного эффекта, меньше терапевтической в 10 раз. Доза антибактериальных препаратов 0,02% является оптимальной, обеспечивающей пролонгированный местный эффект, поскольку обеспечивает подавление роста микроорганизмов Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus в течение 21 суток при нагрузке 2,5х107 КОЕ/см2.

Алгоритм создания и критерии выбора КПМ в зависимости от вида костной пластики в травматологии и ортопедии.

Разработанный алгоритм создания ККПМ (рис. 4) позволяет на основе 3-х компонентов, допуская вариации в соотношении компонентов, степени измельчения основного компонента, концентрации и количества связующего компонента и лекарственных средств, получить большое разнообразие костнопластических материалов.

ККПМ

Основной компонент

Связующий компонент

Наполнитель

Биоло- Синте-

гическии тический

Рассасывающиеся

Нерассасы-вающиеся

Лекарственные средства (ЛС)

Ксенокость

I Аллокость I Нативная (

ТКФ |( ГАП [ Коллоидные растворы [

Биостекло |

Сульфат Са |

Карбонат Са

Цементы (| Антибактер. ЛС (

Полимеры синтетич.

Анальгетики

ПК ДКГ

Коллаген

Прочие

Прочие ЛС

Рис.4. Алгоритм создания композиционных костно-пластических материалов (ККПМ)

Нами выделено два основных вида костной пластики, в зависимости от биомеханической нагрузки: объемная и фиксирующая (рис. 5).

Рис. 5. Виды костной пластики и критерии выбора костно-пластического

материала

Остеопластические материалы на основе тканей биологического происхождения используются в травматологии и ортопедии для восстановления структурной целостности тканей и органов опорно-двигательного аппарата. Потребность в биотканях для реконструкции скелета, при костных опухолях и опухо-леподобных заболеваниях, артропластике, травмах, сопровождающихся дефицитом кости, увеличилась за последнее десятилетие.

Применение разработанных костно-пластических материалов на основе аллокости осуществлялось в рамках клинической апробации на базе Новосибирского НИИТО.

Клинический пример №1. Пациент Л., 1973 г.р. Клинический диагноз: Шейный межпозвонковый остеохондроз с преимущественным поражением С^, С5_б, Сб-7 межпозвонковых дисков. Стеноз позвоночного канала на уровне С5-С6 сегмента. Грыжа диска С^. Синдром компрессии С5, С6 спинномозговых корешков справа.

Данные рентгенографии шейного отдела позвоночника: дегенеративно-дистрофические изменения шейного отдела позвоночника с преимущественным поражением С4-5, С5_«, С&-7межпозвонковых дисков (рис. 6 а).

Данные МР-томографии шейного отдела позвоночника: грыжа диска С5-6 и стеноз позвоночного канала задними остеофитами С5 и С6 позвонков (рис. 6 б).

В плановом порядке под общим обезболиванием произведена операция: Передняя декомпрессия спинного мозга путем тотальной дискэктомии резекции задних остеофитов тел С5 и С6 позвонков, вентральный межтеловой спонди-лодез С5-С6 позвонков с использованием комбинированного депротеинизиро-ванного имплантата-фиксатора (КДАФ) и костно-пластического материала «Де-протекс».

Произведена резекция задних остеофитов С5, Сб позвонков, которые ком-примировали дуральный мешок. Удалена расслоенная задняя продольная связка и фрагмент диска С5-6, больше располагавшийся справа и за телом Сб позвонка. Дуральный мешок расправился, пульсирует. В образованный дефект в положении экстензии и тракции по оси позвоночника установлен соответствующих

размеров предварительно подготовленный комбинированный аллоимплантат-фиксатор. Размеры КДАФ определены после измерения дефекта позвоночника штангенциркулем. Имплантат приготовлен в операционной из компактной трубчатой депротеинизированной аллокости диаметром 12 мм, внутрь которой плотно заложен костно-пластический материал «Депротекс».

а б в г

Рис. 6. Пациент Л., 1973 г.р. до оперативного лечения (а - рентгенограмма до операции: признаки дегенеративно-дистрофических изменений, выраженные задние остеофиты С5-Сб позвонков; б - МРТ-исследование: стеноз позвоночного канала на уровне диска С5_«, грыжа диска в, г - рентгенограммы после операции: видна тень комбинированного костного депротеинизированного аллоим-плантата, заполняющего межтеловой промежуток С5-С6, в - прямая проекция, г - боковая)

а б

Рис. 7. Пациент Л., 1973 г.р. Рентгенограммы через 4 месяца после операции: видна тень компактного аллоимплантата, сформирован костный блок С5-С6 (а -прямая проекция, б -боковая

После прекращения экстензии и тракции имплантат прочно заклинился между телами С5 и С6 позвонков. Около имплантата-фиксатора уложен костнопластический материал «Депротекс» (рис. 6 в, г).

Контрольное обследование, проведенное через 4 месяца после операции, выявило отсутствие миграции имплантата, формирование костного блока на месте спондилодеза, полный регресс неврологической симптоматики клинически (рис. 7 а, б).

Клинический пример №2. Пациент С., 10 лет. Клинический диагноз: Фиброзная дисплазия метадиафизарной части плечевой кости. Рентгенологически до операции - очаг деструкции в верхней трети плечевой кости с истончением кортикального слоя (рис. 8 а). Диагноз подтвержден гистологически. Микроскопически определяются многочисленные остеоидные балки неправильной формы, окруженные фиброзной тканью с небольшим количеством остеобластов. Выполнено оперативное лечение: пристеночная резекция и пластика де-протеинизированной костной аллосоломкой по типу «вязанки хвороста» (рис. 8 б). Рентгенологически через 3 года после операции полное восстановление целостности и толщины кортикального слоя плечевой кости и органотипической структуры костной ткани (рис. 8 в).

Рис. 8. Пациент С., 10 лет (а - рентгенограмма до операции; б - рентгенограмма после операции, в - через 3 года после операции)

В Новосибирском научно-исследовательском институте травматологии и ортопедии в 2004 году разработана, внедрена и функционирует «Система

33

управления качеством лечебно-профилактической помощи взрослым и детям в области травматологии, ортопедии и нейрохирургии», которая соответствует требованиям международного стандарта ИСО 9001:2000.

В составе института проведена сертификация «Лаборатории заготовки и консервации биотканей», осуществляющей процесс обеспечения хирургических отделений трансплантатами. Для определения порядка действий в рамках процесса разработан и утвержден стандарт «Обеспечение лечебно-диагностического процесса трансплантатами». Впервые нами разработаны и предложены алгоритмы и блок-схемы технологических процессов по заготовке, консервации и стерилизации тканевых аллотрансплантатов с систематизацией входящей и исходящей документации на каждом этапе процесса. Определены порядок действий в процессе, регламентирующие нормативные документы, ответственность и полномочия должностных лиц, параметры оценки, общие, временные и ресурсные характеристики процесса.

ВЫВОДЫ

1. Структурно-функциональные характеристики аллогенных костных фрагментов зависят от предварительной технологической обработки. Депро-теинизация за счет коагуляции и экстракции органического компонента увеличивает хрупкость костно-пластического материала. Основными характеристиками кости, определяющими её прочность и жесткость, являются величина упругой деформации - 0,05 %, предел пропорциональности менее 30 МПа, а также предел прочности - 80-90 МПа, вне зависимости от присутствия коллагена в костной ткани.

2. Морфологическая структура поверхностей композиционных костнопластических материалов «Костма» и «Депротекс» и составляющих их компонентов идентичны. Материал «Оргамакс» - крупнопористый, а поверхность деминерализованных костных опилок микропористая, что связано измененной концентрацией коллагенсодержащего компонента и с видом обработки. Вариативность размеров аллогенного компонента в материалах 636 мкм, со средним

отклонением в пределах 138мкм, позволяет синхронизировать процессы резорбции и остеогенеза.

3. Создание костно-пластических материалов возможно лишь в случае соответствия биоимплантата зоне имплантации, соблюдения принципов инфек-ционно-микробиологической безопасности и дополнительных свойств, различного действия, обеспечивающих дифференцированный подход к выбору материалов и их адекватную перестройку при остеопластике.

4. Разработанные композиционные костно-пластические материалы «Де-протекс», «Костма» и «Оргамакс» являются композиционными рассасывающимися материалами и резорбируются остеокластами: «Депротекс» и «Костма» в течение 2-х месяцев; «Оргамакс» в течение - 3-х. «Депротекс», «Костма» и «Оргамакс», обладают остеокондуктивным и антибактериальным свойствами. «Оргамакс» дополнительно обладает остеоиндуктивными свойствами, что подтверждено тестами по эктопической имплантации in vivo. Все материалы стерильны, апирогенны, нетоксичны, не обладают сенсибилизирующими свойствами и отвечают требованиям, предъявляемым к материалам, длительно контактирующим с внутренней средой организма.

5. Остеопластика дефекта компактной кости разработанными костнопластическими материалами инициирует регенерацию костной ткани по прямому типу с аппозиционным ростом молодых костных балок, что приводит к уменьшению дефекта на 10-12% к 30 суткам, на 60-66% к 90 суткам наблюдения, вне зависимости от вида костно-пластического материала. Коэффициент индукции репаративной регенерации при имплантации в костный дефект кост-но-пластических материалов значительно превосходит контрольную серию эксперимента (Р<0,001).

6. Использование костно-пластических материалов для остеопластики губчатой кости инициирует энхондральный остеогенез с формированием кост-но-хрящевого регенерата в срок наблюдения 30 суток, приводит к полному замещению дефекта костной тканью к 90-ым суткам, и дальнейшему ремодели-рованию до 180 суток.

7. Использование аутогенных факторов роста целесообразно в сочетании с костно-пластическими материалами, на основе минерального компонента кости (в нашем случае «Депротекс»), что приводит к хондрогенезу в ранние сроки наблюдения (30 суток), остеогенезу и формированию органотипического регенерата в последующие сроки наблюдения. Использование факторов роста с материалами на основе деминерализованной кости («Оргамакс») удлиняет процесс остеогенеза, инициирует гиперрегенераторную реакцию и приводит к формированию неорганотипического регенерата.

8. Разработанный алгоритм создания композиционных костнопластических материалов и схема критериев их выбора позволяют создавать новые материалы с заранее заданными характеристиками для различных видов остеопластики.

9. Материалы на основе нативной аллокости обладают высокими прочностными свойствами и являются универсальным для пластики костных дефектов. Депротеинизированная аллокость более целесообразна при отягощенном аллергическом фоне в менее нагружаемых сегментах скелета, а деминерализованная кость - в сегментах, не испытывающих биомеханической нагрузки.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

Использование критериев выбора костно-пластических материалов позволяет осуществлять дифференцированный подход к использованию материала, при лечении повреждений опорно-двигательного аппарата.

Нативные и депротеинизированные кортикальные фрагменты кости могут использоваться при пластике крупных дефектов кости на опорных сегментах скелета (позвоночник, нижние конечности), поскольку обладают характеристиками, присущими кортикальной кости в норме и не зависят от присутствия коллагена в костной ткани.

Пластику костных дефектов нижних конечностей предпочтительнее осуществлять нативной костью, поскольку депротеинизация снижает модуль Юнга кортикальной соломки и увеличивает хрупкость костно-пластического материала в 2 раза.

Использовать костно-пластические материалы «Костма», «Депротекс», «Оргамакс» для заполнения небольших костных дефектов на сегментах скелета, не испытывающих биомеханические нагрузки, например, в хирургии кисти.

Свойства фрагментов аллокости, подвергнутых различным видам технологической обработки, позволяют дать характеристики композиционным материалам на их основе и определить особенности их использования: «Костма» -универсальный материал для пластики дефектов кости, «Депротекс» предпочтительно применять при отягощенном аллергическом фоне, «Оргамакс» - для стимуляции остеогенеза, на фоне неотягощенного аллергологического анамнеза.

Использование для пластики костных дефектов разработанных композиционных костно-пластических материалов позволяет ограничить антибактериальную терапию в послеоперационном периоде, поскольку материалы являются носителями антибактериальных препаратов ципрофлоксацина и цефуроксима, осуществляют их адресную доставку в зону пластики и поддерживают концентрацию в послеоперационном периоде.

Технологический процесс приготовления материалов для костной пластики необходимо начинать с обеспечения микробиологической и инфекционной безопасности биоматериала. Выявление патогенной микрофлоры является условием выбраковки материала.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Кирилова И. А., ФомичевН. Г., Подорожная В. Т., Трубников В. И. Новые виды материалов для костной пластики в свете современных представлений о костных трансплантатах // Хирургия позвоночника. - 2007. - № 2. -С. 66-70, автора-0,13 п.л.

2. Корочкин С. Б., Симонович А. Е., Кирилова И. А., Зайдман А. М., Сизиков М. Ю. Экспериментальный спондилодез с использованием комбинированного костного депротеинизированного аллотрансплантата // Хирургия позвоночника.- 2007.- №2.- С.71-76,автора-0,15 п.л.

3. Кирилова И. А., Байтов В. С., Подорожная В. Т., Почуева Н. Ю. Морфологическая картина остеогенеза в эксперименте при использовании ко-стно-пластического материала «Костма» // Хирургия позвоночника. - 2007. -№ 4. - С. 58-61, автора - 0,13 п.л.

4. Ардашев И. П., Подорожная В. Т., Кирилова И. А., Черницов С. В., Афонин Е. А., Герасимов С. О. Передний спондилодез в эксперименте // Хирургия позвоночника. - 2008. - № 1. - С. 66-73, автора - 0,15 п.л.

5. Кирилова, И. А. Остеоиндуктивные свойства новых костнопластических материалов // Технология живых систем. - 2008. - Т. 5, № 2-3. - С. 16-24, автора- 1,13 п.л.

6. Прохоренко В. М„ Пахомов И. А., Садовой М. А., Кирилова И. А. Опыт хирургического лечения пациентов с оскольчатыми чрессуставными переломами пяточной кости со смещением фрагментов // Вестн. травматол. и ортопед, им. Н. Н. Приорова. - 2008. - № 3. - С. 14-19, автора - 0,19 п.л.

7. Пахомов И. А., Садовой М. А., Прохоренко В. М., Кирилова И. А. Опыт хирургического лечения активных кист пяточной кости на фоне сформированного скелета с применением материала «костная аллосоломка» // Травматол. и ортопед. России. - 2008. - № 1. - С. 20-26, автора - 0,22 п.л.

8. Пахомов И. А., Садовой М. А., Прохоренко В. М., Кирилова И. А., Стрыгин А. В. Особенности диагностики и лечения пациентов с невромой Мор-тона // Травматол. и ортопед. России. - 2008. - № 3. - С. 42-46, автора -0,13 п.л.

9. Кирилова И. А., Фомичев Н. Г., Подорожная В. Т., Этитейн Ю. В. Сочетанное использование остеопластики и обогащенной тромбоцитами плазмы в травматологии и ортопедии (обзор литературы) // Травматол. и ортопед. России. - 2008. - № 3. - С. 63-67, автора - 0,16 п.л.

10. Кирилова И. А., Подорожная В. Т., Садовой М. А., Бедорева И. Ю. Система менеджмента качества в обеспечении лечебно-диагностического процесса трансплантатами // Технология живых систем. - 2009. - Т. 6., № 4. - С. 21-29, автора - 0,28 пл.

11. Кирилова И. А., Подорожная В. Т., Легостаева Е. В., Шаркеев Ю. П., Уваркин П. В., Аронов А. М. Костно-пластические биоматериалы и их физико-

механические свойства // Хирургия позвоночника. - 2010. - № 1. - С. 81-87,

автора-0,13 п.л.

12. Ардашев И. П., Черницов С. В., Подорожная В. Т., Кирилова И. А., Афонин Е. А., Веретельникова И. Ю. Биокомпозиционный и костнопластический материалы при формировании межпозвонкового костного блока //Генийортопедии.-2010.-№ 1.-С. 12-17,автора-0,13 п.л.

13. Кирилова И. А., Подорожная В. Т., Садовой М. А., Юдыцкий В. А., Фомичев Н. Г., Гордеева JI. М. Бактериологические исследования костных фрагментов биотканей до стерилизации // Технология живых систем. - 2010. -Т. 7, № 2. - С. 32-37, автора - 0,13 п.л.

14. Кирилова И. А. Костная ткань как основа остеопластических материалов для восстановления кости // Хирургия позвоночника. — 2011. — № 1. — С. 68-74, автора - 0,9 п.л.

15. Кирилова И. А. Репаративная регенерация губчатой кости при использовании костно-пластического материала «Депротекс» // Политравма. -2011. -№ 1. - С. 22-30, автора -1,00 пл.

16. Кирилова И. А. Деминерализованный костный трансплантат как стимулятор остеогенеза: современные концепции // Хирургия позвоночника. -2004. - № 3. - С. 105-110, автора - 0,63 п.л.

17. Садовой М. А., Мацук С. А., Сагдеев Д. О., Подорожная В. Т., Кирилова И. А., Мацук К. С. Хирургическое лечение костных опухолей у детей // Травматология жане ортопедия. - Астана, 2007. - Т. 1, № 2 - С. 134-136, автора -0,06 п.л.

18. Кирилова И. А., Подорожная В. Т. Изучение остеоиндуктивных свойств новых костно-пластических материалов // Травматология жане ортопедия. - 2008. - № 1. - С. 71-73, автора - 0,19 п.л.

19. Садовой М. А., Кирилова И. А., Подорожная В. Т. Концепция создания композитных костно-пластических материалов // Ортопедия, травматология и протезирование. - 2008. -№ 3. - С. 95-97, автора- 0,13 п.л.

20. Кирилова И. А., Подорожная В. Т. Экспериментальное изучение ос-теогенных свойств композитных костнопластических биоматериалов // Ортопедия, травматология и протезирование. - 2008. - № 3. - С. 11-15, автора -

0,25 пл.

21. Кирилова И. А., Подорожная В. Т., Ардашев И. П., Черницов С. В. Различные виды костно-плаетических материалов для восстановления костной структуры // Политравма. - 2008. - № 4. - С. 60-64, автора- 0,16 пл.

22. Кирилова И. А., Садовой М. А., Корочкин С. Б., Подорожная В. Т. Использование комбинированного имплантата-фиксатора в клинике позвоноч-но-спинномозговой травмы Новосибирского НИИТО // Травматология жане ортопедия. - 2009. - № 2. - С. 123-127, автора - 0,16 пл.

23. Подорожная В. Т., Кирилова И. А., Пахомов И. А. Костная аллопластика в хирургическом лечении активных кист пяточной кости // Травматология жане ортопедия. - 2009. - № 2. - С. 261-266, автора - 0,25 пл.

24. Fomichev N. G., Sizikov M. Yu., Korochkin S. В., Kirilova L A., Po-dorozhnaya V. T. First experience in application of deproteinized bone grafts in traumatology and orthopaedics // 12th International congress of the European Association of Tissue Banking. - Brügge, Belgium, 2003. - P. 50, автора - 0,03 пл.

25. Сизиков M. Ю., Корочкин С. Б., Кирилова И. А. Опыт клинического использования депротеинизированного костного трансплантата в хирургии позвоночника // Новые технологии в травматологии и ортопедии : тез. докл. VI съезда травматологов-ортопедов Узбекистана. - Ташкент, 2003. - С. 169170, автора - 0,08 пл.

26. Почуева Н. Ю., Подорожная В. Т., Кирилова И. А. Клиническая оценка применения остеопластических препаратов в пародонтальной хирургии // Стоматология Сибири : тез. докл. Всерос. стоматол. форума, поев. 25-летию стом. фак-та НГМА. - Новосибирск, 2003. - С. 169-173, автора-0,21 пл.

27. Фомичев Н. Г., Кирилова И. А., Сизиков М. Ю., Корочкин С. Б., Пронских И. В., Подорожная В. Т. Использование депротеинизорованного костного трансплантата в клинике позвоночно-спинномозговой травмы Новосибирского НИИТО // Клинические и фундаментальные аспекты тканевой терапии : тез. докл. II Всерос. симпозиума с междунар. участием. - Самара, 2004. -С. 137-141, автора-0,10 пл.

28. Кирилова И. А., Подорожная В. Т., Почуева Н. Ю. Новый биоактивный аллогенный костный материал в хирургической стоматологии / И. А. Ки-

рилова, // Клинические и фундаментальные аспекты тканевой терапии : тез. докл. II Всерос. симпозиума с междунар. участием. - Самара, 2004. - С. 83-86, автора-0,17 п. л.

29. Подорожная В. Т., Кирилова И. А- Новый композиционный биоматериал «Депротекс» в хирургической стоматологии и пародонтологии // Клинические и фундаментальные аспекты тканевой терапии : тез. докл. II Всерос. симпозиума с междунар. участием. - Самара, 2004. - С. 115-117, автора -0,19 п.л.

30. Рамих Э. А., Фомичев Н. Г., Этитейн Ю. В., Подорожная В. Т., Кирилова И. А- Вентральный межтеловой спондилодез ауто- и аллокостью // Клинические и фундаментальные аспекты тканевой терапии : тез. докл. II Всерос. симпозиума с междунар. участием. - Самара, 2004. - С. 123-127, автора -0,13 п.л.

31. Этитейн Ю. В., Подорожная В. Т., Кирилова И. А., Русова Т. В. Минеральная фаза и протеины в биотрансплантате // Клинические и фундаментальные аспекты тканевой терапии : тез. докл. II Всерос. симпозиума с междунар. участием. - Самара, 2004. - С. 61, автора - 0,03 п.л.

32. Подорожная В. Т., Бакиров Т. С., Кирилова И. А. Разработка способа стерилизации костных трансплантатов с помощью р-излучения // Клинические и фундаментальные аспекты тканевой терапии : тез. докл. II Всерос. симпозиума с междунар. участием. - Самара, 2004. - С. 47-48, автора - 0,83 п.л.

33. Кирилова И. А. Новый композиционный биоматериал «Депротекс» // I Междунар. науч.-практ. конф. молодых ученых по вертебрологии и смеж. дисциплинам: тез. докл. - Новосибирск, 2005. - С. 69-70, автора - 0,25 п.л.

34. Кирилова И. А., Корочкин С. Б. Использование депротеинизорован-ного костного трансплантата при вентральном спондилодезе //1 Междунар. на-уч.-практ. конф. молодых ученых по вертебрологии и смеж. дисциплинам : тез. докл. - Новосибирск, 2005. -С. 73-74, автора-0,13 п.л.

35. Кирилова И. А- Композиционный аллогенный материал для костнопластической хирургии // I Междунар. науч.-практ. конф. молодых ученых по вертебрологии и смеж. дисциплинам : тез. докл. - Новосибирск, 2005. - С. 74, автора-0,13 п.л.

36. Кирилова И. А., Подорожная В. Т. Морфологическая картина остео-генеза в эксперименте при использовании костно-пластического материала "Депротекс" // Травматология и ортопедия XXI века : тез. докл. VIII съезда травматологов-ортопедов России. - Самара, 2006. - Т. II. - С. 1056-1057, автора-0,13 п.л.

37. Кирилова И. А., Подорожная В. Т. Морфологическая картина остео-генеза в эксперименте при использовании костно-пластического материала "Костма" // Травматология и ортопедия XXI века : тез. докл. VIII съезда травматологов-ортопедов России. - Самара, 2006. - Т. II - С. 1058, автора - 0,06 п.л.

38. Кирилова И. А., Подорожная В. Т. Трансплантат для костной пластики // Травматология и ортопедия XXI века : тез. докл. VIII съезда травматологов-ортопедов России. - Самара, 2006. - Т. II. - С. 1059, автора - 0,06 п.л.

39. Рахматиллаев Ш. Н., Рерих В. В., Кирилова И. А., Зайдман А. М. Пластика костных дефектов позвонков композитным костно-цементным материалом в эксперименте // Травматология и ортопедия XXI века : тез. докл. VIII съезда травматологов-ортопедов России. - Самара, 2006. - Т. II. - С. 10811082, автора - 0,06 п.л.

40. Фомичев Н. Г., Кирилова И. А., Подорожная В. Т. Новые виды трансплантатов для костной пластики в свете современных представлений о костных трансплантатах // Травматология и ортопедия XXI века : тез. докл. VIII съезда травматологов-ортопедов России. - Самара, 2006. - Т. II. - С. 10971098, автора-0,08 п.л.

41. Кирилова И. А., Подорожная В. Т., Гордеева Л. М. Оценка бактерицидной активности биоматериала «Костма» // Многопрофильная больница: проблемы и решения : тез. докл. II Всерос. конф. - Ленинск-Кузнецкий, 2006. -С. 187-188, автора-0,08 п.л.

42. Подорожная В. Т., Кирилова И. А.Морфологическая картина остео-генеза в эксперименте при использовании костно-пластического материала "Костма" // Многопрофильная больница: проблемы и решения : тез. докл. II Всерос. конф. - Ленинск-Кузнецкий, 2006. - С. 188-189, автора-0,13 п.л.

43. Ардашев И. П., Подорожная В. Т., Кирилова И. А., Черницов С. В., Герасимов С. О. Применение Коллапана и Костмы при переломах позвоночни-

ка в эксперименте // Политравма: диагностика, лечение и профилактика осложнений : тез. докл. II Всерос. научн.-практ. конф. - Ленинск-Кузнецкий, 2007. -С. 152-153, автора - 0,05 п.л.

44. Кирилова И. А., Садовой М. А., Подорожная В. Т. Современные технологии в изготовлении трансплантатов // Актуальные вопросы тканевой и клеточной трансплантологии : тез. докл. III Всерос. симпозиума с междунар. участием. - М., 2007. - С. 24-25, автора - 0,08 п.л.

45. Подорожная В. Т., Кирилова И. А., Садовой М. А. Тканевая инженерия и современные технологии // Актуальные вопросы тканевой и клеточной трансплантологии : тез. докл. III Всерос. симпозиума с междунар. участием. -М., 2007. - С. 95-96, автора- 0,19 п.л.

46. Садовой М. А., Маиук С. А., Сагдеев Д. О., Подорожная В. Т., Кирилова И. А., Мацук К. С. Костная аллопластика у детей // Актуальные вопросы тканевой и клеточной трансплантологии : тез. докл. III Всерос. симпозиума с междунар. участием. - М., 2007. - С. 148-149, автора - 0,04 п.л.

47. Осипов А. А., Кожевников В. В., Тимофеев В. В., Ворончихин Е. В., Садовой М. А., Подорожная В. Т., Кирилова И. А. Клинический опыт использования костных аллотрансплантатов в детской ортопедии // Актуальные вопросы тканевой и клеточной трансплантологии : тез. докл. III Всерос. симпозиума с междунар. участием. - М., 2007. - С. 139, автора-0,02 п.л.

48. Ардашев И. П., Подорожная В. Т., Кирилова И. А., Черницов С. В., Герасимов С. О., Веретельникова И. Ю. Передний спондилодез при проникающих переломах тел позвонков с использованием материала «Костма» в эксперименте // Актуальные вопросы тканевой и клеточной трансплантологии : тез. докл. III Всерос. симпозиума с междунар. участием. - М., 2007. - С. 115, автора - 0,02 п.л.

49. Кирилова И. А., Садовой М. А., Подорожная В. Т., Гордеева JI. М. Бактерицидная активность биоимплантата «Костма» // Актуальные вопросы тканевой и клеточной трансплантологии : тез. докл. III Всерос. симпозиума с междунар. участием. - М., 2007. - С. 72-73, автора - 0,06 п.л.

50. Черницов С. В., Ардашев И. П., Кирилова И. А., Герасимов С. О. Передний спондилодез с применением «Костмы» // II Международ, науч.-практ.

конф. молодых ученых по вертебрологии и смеж. дисциплинам, поев. 20-летию Центра патологии позвоночника : тез. докл. - Новосибирск, 2008. - С. 106-107, автора-0,06 п.л.

51. Кирилова И. А. Способ фиксации антибактериальных средств на бионосителе // Инновации в медицине. Социально значимые инфекции : тез. докл. VIII Российско-германской науч.-практ. конф. - Новосибирск, 2009. -С. 142-144, автора-0,38 п.л.

52. Кирилова И. А., Подорожная В. Т., Этитейн Ю. В. Новые композиционные костно-пластические материалы с антибактериальными свойствами // Инновации в медицине. Социально значимые инфекции : тез. докл. VIII Российско-германской науч.-практ. конф. - Новосибирск, 2009. - С. 144-147, автора-0,17 п.л.

53. Корочкин С. Б., Подорожная В. Т., Кирилова И. А. Использование комбинированного имплантат-фиксато-ра в эксперименте // Инновационные технологии в трансплантации органов, тканей и клеток : тез. докл. Всерос. конф. с междунар. участием. - Самара, 2008. - С. 54-56, автора - 0,13 п.л.

54. Кирилова И. А. Изучение остеогенеза при использовании материала «Депротекс» в сочетании с обогащенной тромбоцитами аутоплазмой // Актуальные вопросы тканевой и клеточной трансплантологии: тез. докл. IV Всерос. симпозиума с междунар. участием. - СПб., 2010. - С. 163-164, автора- 0,25 п.л.

55. Подорожная В. Т., Кирилова И. А., Фомичев Н. Г. Изучение остеогенеза при использовании материала «Оргамакс» в сочетании с обогащенной тромбоцитами аутоплазмой // Актуальные вопросы тканевой и клеточной трансплантологии : тез. докл. IV Всерос. симпозиума с междунар. участием. -СПб., 2010. - С. 106-107, автора-0,08 п.л.

56. Шаркеев Ю. П., Кирилова И. А., Подорожная В. Т., Легостае-ва Е. В., Уваркин П. В. Изучение состава и свойств костно-пластических алло-биоматериалов // Актуальные вопросы тканевой и клеточной трансплантологии : тез. докл. IV Всерос. симпозиума с междунар. участием. - СПб., 2010. - С. 140-141, автора-0,05 п.л.

57. Кирилова И.А. Депротеинизированный костный трансплантат в травматологии и ортопедии // Новые технологии в диагностике и лечении травм

и заболеваний опорно-двигательной системы : тез. докл. межрег. конф. молодых ученых. - Саратов, 2003. - С. 46-49, автора - 0,5 п.л.

5В. Кирилова И. А., Фомичев Н. Г., Сизиков М. Ю., Корочкин С. Б., Подорожная В. Т. Использование депротеинизированного костного трансплантата в клинической практике // Актуальные вопросы современной медицины : тез. докл. 14-й науч.-практ. конф. - Новосибирск, 2004. - XIV-9-10, автора -0,05 пл.

59. Подорожная В. Т., Кирилова И. А., Садовой М. А., Пахомов И. А. Дифференцированный подход к использованию костнопластических биоматериалов // II съезд травматологов-ортопедов УрФО : тез. докл. - Курган, 2008. -1 CD, автора - 0,06 пл.

Пат. № 2232585 РФ, МКИ6 А 61 К 35/32, А 61 F 2/28, А 61 L 27/00, А 61 L 27/54, А 61 Р 19/00. Способ приготовления биоактивного костно-пластического материала "Депротекс'7 Кирилова И. А. - № 2001105849/15; Заявл. 01.03.2001; Опубл. 20.07.2004. - Бюл. № 35.

Пат. № 2211708 РФ, МКИ6 А 61 L 27/24, А 61 L 27/54. Способ приготовления биоактивного костно-пластического материала "Костма" / Кирилова И. А. - № 2001110316; Заявл. 16.04.2001; Опубл: 2003.09.10,-Бюл. № 6.

Пат. № 2223104 РФ, МКИ6 А 61 К 35/32, А 61 F 2/28, А 61 L 27/00, А 61 L 27/54, А 61 Р 19/00. Способ приготовления костного трансплантата / Подорожная В. Т., Кирилова И. А. - № 2001126472; Заявл. 28.09.2001; Опубл: 2004.02.10.-Бюл. №4.

Пат. № 2270005 РФ, МКИ6 А 61 К 31/10, А 61 К 31/122, А 61 К 31/196, А 61К 31/41, А 61 К 35/32, А 61 Р 1/02. Способ лечения пародонтита / Почуе-ваН. В., Подорожная В. Т., Кирилова И. А- № 2004119891/14; Заявл. 2004.07.01; Опубл: 2006.02.20. - Бюл. № 5.

Пат. № 2307661 РФ, МКИ6 А 61 К 35/32, А 61 Р 19/08. Композитный кост-но-пластический материал / Рахматиллаев Ш. Н., Рерих В. В., Кирилова И. А. -№ 2005109730/15; Заявл. 2005.04.04; Опубл. 2007.10.10. - Бюл. № 4.

Пат. № 2344826, МКИ6 А 61 К 35/32, А 61 Р 19/00. Способ приготовления костнопластического материала «Оргамакс» / Кирилова И. А., Подорожная В. Т. -№ 2007115395, Заявл.; Опубл. 20.03.2009. - Бюл. № 8.

Пат. № 2349288, РФ, МКИ6 А 61 Р 2/28 Комбинированный имплантат-фиксатор / Кирилова И. А., Корочкин С. Б., Подорожная В. Т. -№ 2007115396, Заявл. 24.04.2007; Опубл. 20.03.2009. - Бюл. № 8.

Пат. № 2350357 РФ, МКИ6 А 61 Ь 27/52, 27/54, 27/56 Способ фиксации лекарственных средств на носителе / Кирилова И. А. - № 2007129168/15, Заявл. 30.07.2007; Опубл. 27.03.2009. - Бюл. № 9.

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

БоТП - богатая тромбоцитами плазма;

ГАП - гидроксиапатит;

дкт - деминерализованный костный трансплантат;

дгпс - депротеинизированная кость;

КИРР - коэффициент индукции репаративной регенерации;

ККПМ - композиционный костно-пластический материал;

кп - костная пластика

кпм - костно-пластический материал;

лс - лекарственные средства;

мжкм - миелоидный и жировой костный мозг;

МПа - мегапаскаль;

МКБ - молодые костные балки;

МПК - минимальная подавляющая концентрация;

НРКМ - нерезервированный костный материал;

Окр. - окраска;

ПРР - показатель репаративной регенерации;

РВСТ - рыхло-волокнистая соединительная ткань;

РЭМ - растровая электронная микроскопия;

ТКФ - трикальцийфосфат;

Ув. - увеличение;

ХР.Т. - хрящевая ткань;

ЭДТА - этилендиаминтетраацетат.

Подписано в печать 20.06.2011 г. Формат 60x90. Объем 2,50 п.л. Бумага офсетная. Гарнитура Times New Roman Заказ 4116. Тираж 120 экз.

Отпечатано в полном соответствии с авторским оригиналом в типографии ФГУ «ННИИТО» Минздравсоцразвития России Новосибирск, ул. Фрунзе, 17, телефон: 201-40-97 E-mail: niito@niito.ru