Автореферат и диссертация по медицине (14.00.22) на тему:Комбинированные пластические материалы из костного матрикса и эмбриональных тканей (экспериментально-клиническое исследование)

■м. -15 2

Московская Медицинская Академия им. И. М. Сеченова

На правах рукописи

УДК С1С 71—089.844

ТОПОР Борис Михайлович

КОМБИНИРОВАННЫЕ ПЛАСТИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ 13 КОСТНОГО МАТРИКСА II ЭМБРИОНАЛЬНЫХ ТКАНЕЙ

(экспериментально-клилическое исследование)

14.00.22 — травматология и ортопедия 14.00.27 — хирургия

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора медицинских наук

Москва — 1991

Работа выполнена в Московской медицинской академии им. И. М. Сеченова и в Государственном медицинском университете им. Н. А. Тестемицану Республики Молдова.

Научный консультант:

Лауреат Государственной премии СССР, заслуженный деятель науки, академик АМН СССР, доктор медицинских наук, профессор Кованое Владимир Васильевич.

Официальные оппоненты:

1. Дмитриев Александр Евгеньевич, лауреат Государственно! премии СССР, заслуженный деятель науки, доктор медицински: наук, профессор.

2. Соколов Владимир Анатольевич, доктор медицинских наук профессор.

3. Шуркалин Борис Константинович, доктор медицинских науь профессор.

Ведущее учреждение:

Центральный научно-исследовательский институт травматолс гии и ортопедии им. Н. Н. Приорова.

Защита диссертации состоится ОЭ.оЗ 1992 г. н заседании Специализированного Совета Д. 074.05.09 при Моско1

ской медицинской академии им. И. М. Сеченова в 14.00 ча< Адрес: Москва, Б. Пироговская ул., д. 2/6.

Автореферат разослан О^.б^. 1992 г.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке академи

Ученый секретарь специализированного совета, д. м. н., профессор

Н. С. Короле

- 3 -

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

. . ' ПРИНЯТЫЕ СОКРАЩЕНИЯ. 1. ЛДКМ - аллогеннкй деминерализованный костный матрикс. 2. БМ - брефогенный матрикс. 3. ДЕМ - деминерализованный брефогенный матрикс. 4. ДКМ - деминерализованный костный матрикс. 5. ДКТ - деминерализованный костный трансплантат. 6. КДКМ - ксеногенный деминерализованный костный матрикс. 7. КМ - костный матрикс. 8. КМБ - костный морфогенети-ческий белок. 9. КПМ - комбинированный пластический материал. 10. КТП - комбинированный тканевой препарат. 11. ПКАЗКМК т первичная культура аллогенных эмбриональных костномозговых клеток. 12, ПККЗКМК - первичная культура ксеногенных эмбриональных костномозговых клеток. 13. ЭДТА - зтилендиаминтетраацетат.

АКТУАЛЬНОСТЬ ПРОБЛЕМЫ. Нарушение процессов репаративного остеогенеза явлется актуальной проблемой современной травматологии и ортопедии. Костная ткань обладает высокими регенераторными свойствами,однако, в неблагоприятных условиях (при неудачной фиксаци, большом объеме повреждения, в пожилом и старческом возрасте) заживление кости задерживается на долгие месяцы и мажет еав°ршиться неполным сращением, повторным переломом, ложным суставом или дефектом кости. В этой связи изыскание новых видов костнопластических материалов, способных активировать механизм костеобразования, не только оправдано,но и настоятельно необходимо (Г. И. Лаврищева, 1983).

Известны различные способы стимуляции остеогенеза Условно их можно разделить на общие и местные. К первым относятся витамины, остеогенные сыворотки и другие лекарственные средства и методы, стимулирующие обменные процессы организма в целом. Местные способы включают воздействия на область поражения: -механические, физиотерапевтические, химиопрепаратами и биопластическими материалами (О. Л- Немсадзе, 1982; Б. Я Власов, 1987).

В последние годы повышенный интерес вызывают успехи пересадки деминерализованного костного матрикса, в составе которого обнаружен специфический морфогенетический костный белок, отличающийся свойствами запускать механизм костеобразования (В. И. Савельев, 1987; М. (?. 1986). Однако, по данным одних

авторов костнопластические операции с применением костного мат-

рикса в 12% случаев завершаются неудачно (М. Е. Bolander.G. A. Bali an, 1986), по мнению других- костный матрикс.вообшр, не обладает способностью стимулировать костеоб-раэование (С. И. Стахеев с соавт. ,1990). Вместе с тем, совершено нет исследований, направленных на повышение биопластических свойств- костного матрикса путем его комбинирования с эмбриональными тканями или их производными, выгодно отличающимися в атом плане богатством и разнообразием морфогенетических веществ. Iter попыток придания костному матриксу, кроме присущих ему остеоиндуктивных свойств, еще и остеогенных способностей, путем насыщения его культурой эмбриональных остеобластов. Отсутствуют данные о содержании в костном матриксе макро- и микроэлементов при деминерализации различными методами. Не установлен оптимальный режим отмывки формальдегида из костного матрикса при его консервации в растворах формалина слабых концентраций. Требуется изучить особенности регенерации костной ткани под влиянием комбинированных пластических материалов. Наконец, необходима клиническая апробация комбинированных пластических материалов из костного матрикса и эмбриональных тканей при хирургическом лечении больных с несрастающимися переломами, ложными суставами и дефектами костей.

ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ. Цель настоящего исследования - экспериментально-клиническое обоснование нового направления в области травматологии, ортопедии и хирургии - имплантации комбинированных остеоиндуктивных пластических материалов из костного матрикса и эмбриональных тканей при нарушениях репаративного кос-теобразования. Для этого были поставлены следующие задачи:

1. Теоретически обосновать возможность стимуляции репара-тивной регенерации костной ткани пластическим материалом, содержащим активные морфогенетические вещества (морфогенетический костный белок и эмбриональные индукторы).

2. Разработать методику получения из костного матрикса и эмбриональных тканей комбинированных пластических материалов, обладающих биопластическими и специфическими остеоиндуктивньпл

. свойствами.

3. Определить степень деминерализации костного матрикса. содержание в нем макро- и микроэлементов.

4. Найти оптимальный режим отмывки формальдегида из плас тического материала при консервации в растворах формалин

слабых концентраций.

5. Дать сравнительную оценку репарационных свойств комбинированных пластических материалов на различных экспериментальных моделях, имитирующих процесс нарушения репэративного косте-образования.

6. Выяснить особенности регенерации костной ткани под влиянием различных видов пластического материала (алло- и ксено-генного, цельного, измельченного, в виде культуры клеток).

7. Провести апробацию разработанных комбинированных материалов при лечении больных с дефектами костей, ложными суставами, несрастающимися переломами и воспалительно-деструктивными процессами костной ткани,требующими реконструктивных операций с применением пластического материала.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА. Впервые создана матодика получения комбинированного костнопластического материала из костного матрикса и эмбриональных тканей, которая не имеет аналогов в мировой практике и благодаря которой получен более выраженный, суммарный репарационный эффект от комбинирования костного матрикса с эмбриональной костью, чем при использовании каждого материала в отдельности. Установлено, что остеоиндуктивную активность костного матрикса можно усилить соблюдением шадящих условий его обработки и добавлением к нему богатых морфогенетическими началами эмбриональных тканей и ¡слеток. Это позволило по-новому решить научно-практическую проблему хирургического лечения нес-растающихся переломов, ложных суставов и дефектов костей.

Впервые разработана методика отмывки формальдегида из материала при его консервации в растворах формалина слабых концентраций, благодаря которой в получаемом костнопластическом материале сохраняются только нецитотоксичные концентрации формальдегида.

Впервые изготовлены специальные инструменты - скальпель для иссечения эмбриональной костной ткани, позволяющий угрос-тить процедуру и уменьшить время заготовки брефоматериала и специальная цилиндрическая фреза для трепанации черепа, позволившая усовершенствовать хирургическую модель оценки свойств костнопластических материалов.

Исследовано содержание макро- и микроэлементов о костном матриксе при его деминерализации в растворах соляной кислотм, лимоннокислого аммония и этил»ндиаминтетралц"тата.

Всестороннее изучение биопластических и остеоиндуктивных свойств разработанных комбинированных костнопластических материалов дало возможность выявить их преимущества перед трансплантатами, применяемыми в современной хирургической практике для лечения дегенеративно-дистрофических заболеваний костей и. является решением научной проблемы, имеющей важное народно-хозяйственное значение и представляющей новое крупное достижение в развитии перспективного направления в области травматологии, ортопедии и хирургии.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ. Экспериментально-теоретически обоснована возможность создания комбинированных костнопластических материалов из костного матрикса и эмбриональных тканей, обладающих остеоиндуктивными свойствами.

Показано, что методика получения комбинированных костнопластических материалов проста и доступна. Заготовка костной ткани от взрослых доноров и от эмбрионов производится бев каких -либо ограничений. Способы механической обработки, стерилизации и консервирования 'материала надежны и экономичны. Для осуществления методики изготовления материала не требуются сложные и дорогостоящее приборы или дефицитные химические вещества.

Разработанный комбинированный костнопластический материал отличается способностью стимулировать регенерацию костной ткани в местах нарушения остеорепарации, что позволяет использовать его для хирургического лечения несрасгающихоя переломов, ложных суставов и дефектов костей. Показано, что кроме биопластичееких и специфических остеоиндуктивных свойств, материал обладает адгезивными и местными гемостатическими свойствами. Он легко прилипает к краям костной раны и удерживается в ней, а насыщаясь кровью, способствует остановке кровотечения из костных вен. Установлено, что материал можно имплантировать не только оперативным путем, но и методом инфильтрации с помощью шприца, благодаря чему снижается травматичность вмешательства.

Полученные результаты представляют собой новое крупное достижение в области получения костнопластических материалов и свидетельствуют о перспективном решении важной народно-хозяйственной задачи - хирургического лечения больных с несрастающи-мися переломами, ложными суставами и дефектами костей, составляющих основную группу инвалидов травматолого-ортопедического профиля.

АПРОБАЦИЯ И ПУБЛИКАЦИЯ МАТЕРИАЛОВ РАБОТЫ. По материалам диссертации имеется 41 публикация, в том числе 3 изобретения.

Материалы диссертации доложены: на совместных научно-методических конференциях академической группы академика АМН СССР В. Е Кованова при Всесоюзном научном центре хирургии АМН СССР и кафедры оперативной хирургии и топографической анатомии Мэс-ковской медицинской академии им. ИМ. Сеченова (1986, 1989, 1990, 1991); на 10-ом Всесоюзном съезде анатомов, гистологов и эмбриологов (1986), на 5-ом Всесоюзном съезде травматологов-ортопедов (1989), на 33-ем Международном конгрессе хирургов в Ка-наде(1989), на научных конференциях Государственного медицинского университета им. Н. А. Тестемицану (1989, 1990), на заседаниях научного общества травматологов-ортопедов Республики Молдова (1991), на 3-ем съезде травматологов-ортопедов Республики Молдова (1991).

Материалы диссертации были включены в программу: Международного семинара по внешней фиксации в Риге(1989), 5-го Конгресса травматологов ортопедов Болгарии (1989), 9-го Конгресса травматологов-ортопедов в Египте (1989), 37-ой конференции Международной ассоциации по внедрению результатов научных исследований в практику в Великобритании (1989), 34-го Международного конгресса хирургов в Швеции (1991), Всесоюзной научной конференции "Местное лечение ран" в Москве (1991), 7-го съезда хирургов Республики Молдова (1991).

ОБЪЕМ И СТРУКТУРА РАБОТЫ Диссертация изложена на 353 страницах машнописи, из них 210 страниц составляет собственно текст. Иллюстрирована 20 таблицами и 231 рисунком. Состоит иа введения, 9 глав, практических рекомендаций, выводов и списка литературы (300 отечественных и 104 иностранных источников).

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ. Собственные исследования включают: изучение состава макро- и микроэлементов в деминерализованном костном матриксе (600 анализов), определение количественного содержания формальдегида в формалинизированном материале (250 анализов), проведение 26 серий (6 групп) хирургических экспериментов на 335 белых крысах и 122 кроликах, разработку методики получения комбинированных пластических материалов из костно-

го матрикса и брефотканей, апробацию комбинированных пластических материалов при различных реконструктивно-пластических операциях у Е>7 больных с дефектами тканей и нарушениями репаративно-регенераторных процессов.

Состав макро- и микроэлементов (Са, Р, Иа, К, Ге, Хг\, £г, Мп,. Си) исследовали в костном матриксе в динамике в процессе его деминерализации в 0,6 н растворе соляной кислоты (1 серия), в 0,3 н соляной кислоте со сменой раствора 2 раза (2 серия) и 1 раз (3 серия) в сутки, в растворах возрастающих концентраций (5,30,38%) динатриевой соли ЭДГА (4 серия), в 2 н растворе трехаамеценного лимоннокислого аммония (Б серия). Пробы на анализ (навески Б00 мг сухой ткани) брали на 3, 5, 10, 16 и 21 день. Растворы, содержащие растворенную исследуемую ткань, анализировали атомно-абсорбционным спектрофотометром модели "ААБ 1 (Г, фирмы Каг1-Се13-1епа и спектрофотометром "БрекоЬгГ', производства ГДР.

Количественное содержание формальдегида в формалинизирован ном материале определяли в процессе изыскания оптимального варианта его удаления или нейтрализации. Материалом для исследования служили опилки костного матрикса,консервированные в 0,25% растворе формальдегида в течение 7 дней при 2-4 гр. С. Проведено 5 серий опытов. В 1-ой серии производили удаление формальдегида обычной 1-, 3-, 8- и 12-кратной отмывкой изотонические раствором хлорида натрия. Во 2-ой серии многократную отмывку дополнили 1-, 3-, 8-, 24-часовой экспозицией со встряхиванием флаконов с материалом в шюгтель-аппарате. В 3-ей серии производили 12-кратную отмывку с 24-часовой экспозицией, затем осуществляли непринудительное высушивание матрикса на воздухе в течение 1 ч, и высушивание в вакууме при 1 кгГ/см2 1 и 6 часов (вакуумирование повторяли каждые 30 минут). В 4-ой серии отмывку формальдегида производили изотоническим раствором трисамина в сочетании с 1-, 3-, 8-, 12-кратной отмывкой и 1-, 3-, 8-, 24-часовой экспозицией в шюттель-аппарате. •• В 6-ой серии удаление формальдегида производили 12-кратной отмывкой с 24-часовой экспозицией в изотоническом растворе трисамина, инкубацией материала при 60 гр. С в течение 1 часа, затем его нейтрализацией 1,5% раствором аммиака в течение 6 и 60 минут.

'Содержание формальдегида определяли спектрофотометрическим анализом продукта взаимодействия формальдегида с димедоном, а

- а -

также методом высокотемпературного кислотного гидролиза с одновременной отгонкой высвобождаемого формальдегида в специфический реактив Т. ИзБИа (ацетат'аммония, ледяная уксусная кислота, ацетилацетон). Методики модифицированы и адаптированы к условиям нашего опыта.

Разработку методик получения комбинированных пластических материалов осуществляли в соответствии с инструкцией Минздрава СССР N 482 от 12.06.72 г. о заготовке и обработке аллогенннх тканей для клинического применения. Для получения биопластических материалов испытали методики измельчения тканей в ступе со специальным зубчатым пестиком, циркулярной фрезой, размельчите- • лем тканей РТ-1 и гомогенизатором с буссами-баллотини с приводом от центрифуги ЦЛС-1, а также провели поиск оптимального способа деминерализации костой ткани и определили рациональный режим консервирования, расфасовки и предоставления готового материала в клинику. Основные этапы разработанной методики получения КПМ - это измельчение костной и брефогенной ткани,деминерализация в 0,3 н .растворе соляной кислоты в течение Б дней, консервирование в 0.25Х растворе формальсэгида при 2-4 гр. С в течение 7 дней, отмывка от кислоты и формальдегида, • смешивание костного матрикса и брефоматрикса в соотношении 1:1, расфасовка и хранение при -15 - -20 гр. С.

Экспериментальные исследования на животных включают следующие группы и серии. В первой группе на модели краевого диафи-зарного дефекта бедренной кости на 48 крысах изучали особенности влияния на репаративнуто регенерацию костного матрикса из дифинитивной, зрелой костной ткани взрослых доноров (2-ая серия) и брефокостного матрикса (3-ая серия). В 1-ой серии дефект оставляли открытым в качестве контроля. Животные выводились из оиьгга на 7, 21, 45, 60 день после операции.

Во второй группе на модели полного диафиэарного дефекта лучевой кости на 85 кроликах изучали остеорепарационный аффект при возмещении утерянных тканей различными аллопластическими материалами: в 1-ой серии дефект оставляли открытым, во 2-ой -заполняли измельченной эмбриональной костью, в 3-ей - ДКМ, в 4-ой - КПМ. Животные выводились из опыта на 30, 60, 120, 180, 240, 360 день после операции.

В третьей группе исследовали потенции костного матрикса и брефокости к индуцированию в остеогенном направлении элементов

соединительной ткани, локализующейся между отломками при нес-растающихся переломах. Опыты проведены на 73 крысах, у которых репаративный остеогенез отличается несовершенством и повреждение костей, даже при создании благоприятных условий (сопоставлении и фиксации отломков, при пластике дефектов), не завершается полным костным сращением, как у других видов подопытных животных. Для имитации подобного остеогенно-деффицитного состояния производили косую остеотомию диафиэа бедренной кости с последующим релокированием и фиксацией отломков лигатурой из хромированного кетгута по типу серкляжа. Спустя 7,14,30,60 дней выведи иа опыта 21 крысу и убедились в том, что сращение отломков костным регенератом не наступает. На 60-ый день 53-м крысам ввели меладу отломками инъекционным путем по 0,25 мл пластического материала,' разделив их предварительно на 4 серии: 1 -контрольная, инфильтрировали 0,25 мл изотонического раствора хлорида натрия,' 2 - инфильтрировали измельченный костный метрике, 3 инфильтрировали измельченный брефоматрикс, 4 - инфильтрировали КШ. Животные выводились из опыта на 30, GO, 120, 160 день после инфильтрации.

В четвертой серии на 64 крысах изучали в сравнительном аспекте биопластические свойства костных аутотрансплантатов (1 серия), деминерализованных костных аллотрансплантатов (2 серия) , измельченного костного алломатрикса, деминерализованного в 0,6 н соляной кислоте (3-я серия), и деминерализованного в 0,3 н кислоте (4-ая серия). Моделью, имитирующей утрату тканей, послужил дефект костей свода черепа. Крысам производили резекцию части теменной кости специально изготовленной цилиндрической фрезой диаметром Б мм. Образовавшийся дефект сразу же ваполняли пластическим материалом. Животные выводились из опыте через 14. 30, 60, 90, 120 дней после операции.

В пятой, серии на 1Б0 крысах с дефектом костей свода череш исследовали возможность возобновления костеобразования в условиях явного затухания регенераторных процессов в области повреждения тканей. Для этого на 60-ый день после костно-ревекци онной трепанации свода черепа в дефект инъекционным путе| вводили по 0,26 мл суспензии пластического материала. Выполнен 7 серий опытов: 1 - контрольная, скарификация краев дефект инъекционной иглой,. 2 - контрольная, повторная (через 16 дней скарификация краев дефекта, 3 - инфильтрация первичной культур

аллогенных эмбриональных костномозговых клеток (ПКЭКМК), среди которых много потенциальных преостеобластов (любезно предоставлена для исследования к. м. н. .доцентом П. И. Чобану), 4 - повторная, через 15 дней, инфильтрация ПКАЭКМК, 5 - инфильтрация ксе-ногенной ПКЭКМК (любезно предоставлена для исследования д. м. н., профессором В. Д. Белоусовым), 6 - инфильтрация КЕМ, составленного из аллогенной ПКЭКМК и аллогенного ДКМ, 7 - инфильтрация КПМ, составленного из ксеногенной ПКЭКМК и ксеногенного ДКМ. Животные выводились из опыта после инфильтрации на 7, 15, 30, 60, 90, 120-ый день, соответственно на 67, 75, 90, 120, 180-ый день после произведения дефекта черепа.

Шестая группа опытов является типичным примером прямого предварительного биологического испытания пластического материала перед его применением в клинике. В этой группе изучен пластический материал, полученный из тканей человека. Эксперименты поставлены на 32 кроликах. Сущность их заключается в стимуляции репаративного процесса после завершения катаболических явлений в области повреждения, т.е. в тот период, когда все механизмы направлены не на активное рассасывание, в том числе и инородного пластического материала, а на создание новых структур. Кроликам производили два дефекта диаметром 5 мм в правой и левой теменной кости. Рану зашивали послойно наглухс, а черев 15 дней в левый дефект вводили методом инфильтрации 0,25 мл суспензии пластического материала Правый дефект служил у каждого животного своеобразным индивидуальным контролем. Поставлено 4 серии опытов: 1 - контрольная, введение в левый дефект 0.25 мл ауто-крови; 2 - введение в дефект ксеноматрикса, консервированного в 0,25X растворе формальдегида и деформалинизированного в вакууме и трисамине; 3 - введение ксеноматрикса, консервированного в 0,25%. растворе формальдегида и деформалинизированного раствором аммиака; 4 - введение ксенобрефоматрикса ядер окостенения эмбриональных костей. Кролики выводились из опыта через 15, 30, 45, 60, 120 и 180 дней после инфильтрации.

После операции наблюдали за общим состоянием животных, проводили рентгенографию, изучали область пластики. Макропрепараты исследовали методом микрофокусной 'рентгенографии с помощью импульсного излучателя РЕИС-Д с прямым многократным увеличением изображения. Макропрепараты 2-ой и 6-ой групп изучены методом компысяерной томографии на аппарате Somaton-DR-2, ко-

торый позволил получить количественную характеристику репара-тивиого процесса области пластики. Из разных участков макропрепаратов иссекали кусочки,которые подвергали гистологическому изучению. Микропрепараты окрашивали гематоксилин-эозином и по Ван Гизон.

Цифровые материалы изучали методом вариационной статистики и полного корреляционного анализа с использованием непараметрического Х-критерия Ван-дер-Ваардена и оценкой достоверности по критерию Стьвдента (Р. А. Плохинский, 1980). Расчеты выполняли по соответствующим программах на ЭВМ "БЭСМ", "НАИРИ-К" "ЕС 1841" и калькуляторе Sharp Elsi Mate EL-345.

Апробация разработанного КПМ проведена при лечении 57 больных с различными дегенеративно-деструктивными процессами костной ткани. В клинике травматологии и ортопедии КПМ применили у 41 больного с явными нарушениями репаративного остеогене-аа, у которых в течение нескольких месяцев или лет не наступало костное сращение отломков, даже после нескольких операций. Среди них, с ложными суставами - 31 больной, с несрастакщимися переломами - 8, с дефектами костей - 2. Ш локализации процесса больные распределялись следующим образом: кости предплечья -И, плечевая кость - 3, бедренная кость - 6, большеберцовая кость -14, ключица - Б, кости стопы - 2, Пластический материал вводили в вону нарушения остеорепарации инфильтрационным путем под контролем рентгена (23 больных) или имплантационным методом (18 больных). В первом случае применяли специально изготовленный металлический шприц с винтовой подачей поршня. Во втором случае КПМ вводили хирургическим путем. Применение КПМ сочеталось с одним из оптимальных способов фиксации отломков: у 23 больниц использован аппарат Илизарова, у 11 - произведен интрамедулляр-ный или трансоссальный остеосинтез, у 4 - иммобилизация гипсовой повязкой.

В клинике челюстно-лицевой хирургии КПМ использован npi лечении 6 больных: с радикулярной кистой зубов - 3, с хроническим генерализованным парадонтитом средней и тяжелой степени -2, с хроническим гнойным гайморитом - 1. Больным с радикулярно! кистой, выполнена резекция корней зубов, вылущивание кисты i пластика остаточной полости КПМ. При парадонтите проведена экскавация патологически измененных тканей и гингивоостеопластнк; с помощью КПМ. При гнойном гайморите выполнена гайморотомия (

полным удалением патологически измененной слизистой оболочш! и аппликация КПМ.

В клинике оториноларингологии КПМ использован при лечении 7 больных с хроническим гнойным эпимезотимпанитом, которым произвели классическую мастоидоантротомига с мастоидопластикой, образовавшейся полости, КПМ.

В клинике нейрохирургии КПМ применен у 3 больных 7-10-летнего возраста с посттравматическими дефектами костей свода черепа. В двух случаях произведена первичная комбинированная кра-ниопластика с использованием ортотопического аутотрансплантата и КПМ, и в одном случае - поздняя краниоплэстика КПМ (через б месяцев после травмы).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ/

Как показали исследования по деминерализации наиболее интенсивное вымывание неорганических элементов из костной ткани происходит в кислотных растворах. Причем, не только основных элементов (Са, Р), обеспечивающих плотность кости, но и макроэлементов, в том числе и 5г - потенциального радионуклида. При деминерализации в 0,6 н растворе соляной кислоты содержание Сз на 5-ый день составляет 4,49+-0,40, Р - 8,14+-б,28, На -3,5+-О,49, М? - 0,8+-0,08, К - 1,20+-0,0б, Ге - 1,12+-0,05, 1п - 0,11+-0.01, Зг - 0,041-0,01 ммоль/кг, а Мп и Си уже не определяются. В сравнении с исходным уровнем различия везде достоверны (Р < 0,001). В дальнейшем наблюдается уменьшение концентрации элементов и к 21-му дню Бг, Р и Ре не определяются.

При деминерализации костной ткани в 0,3 н соляной кислоте :о сменой раствора 2 раза в сутки динамика изменений та же, но штенсивность вымывания элементов меньше. На .5-ый день содерда-ше Са - 7,78+-1,17, Р - б,75+-0,85, Иа - Б,68+-0,39, М? - 2,74 -0,86, К - 2,19+-0,33, Ге - 1,37+-0,18, 2г\ - 0,42+-0,11 ммоль/ сг,а Зг.Мп и Си не определяются. На 21-ый день нет также Ге и Р.

При деминерализации в 0,3 н соляной кислоте со сменой »аствора 1 раз в сутки интенсивность снижения концентрации всех 'лементов меньше, чем в предыдущей серии." Различия показателей лементов между сериями статистически достоверны (Р < 0,001). 'ледовательно, уменьшение кислотности деминераливирутащего раст-ора можно компенсировать более частой его сменой.

- 14 -

В динатриевой соли ЭДТА содержание Са, Р, На, Ме к 5-му дню уменьшается незначительно, в 1,5-2 раза Темпы уменьшения концентрации других элементов еше более замедлены. Падение содержания К, гп, Ре, № и Си достоверно только к 21-му дню (Р < 0,001), а уменьшение количества Бг не достоверно (Р > 0,05). Аналогичная картина наблюдается и при деминерализации в растворе цитрата аммония. В этих растворах происходит преимущественно уменьшение содержания макроэлементов й, прежде всего, ионов Са.

Полученные результаты не соответствуют данным А. Л. Шабадаш (1950) и С.Г.Никаноровой, Т.А.Козловой (1986), которые пишут об интенсивном удалении кальция солями комплексонов. В наших опытах резкое уменьшение активности деминерализации может быть объяснено только влиянием температурного фактора (2-4 град С).. Тем не менее, иа кости удаляется около 372 Са, 40% Р и поэтому изучение биопластических свойств такого матрикса тоже может представить определенный интерес.

При пересадке костного матрикса немалое значение имеет содержание в нем остеотропных микроэлементов, т.к. их влияние на остеогенев нередко двоякое,в зависимости от условий и концентрации. Наибольшую опасность представляет возможность накопления радиоактивного стронция. Он отлагается, главным образом, в губчатой кости и в зонах остеобластической активности. При переломах радиоактивный стронций тормозит формирование и ремоделиро-вание костной мозоли, а в поздние сроки приводит к развитию остеогенной саркомы (Н. И. Лит вино в, 1962). Поэтому максимальное удаление стронция из костного матрикса представляет не только научный, но и практический интерес. Вообще, в связи с повышением радиоактивного фона, содержание стронция может быть критерием пригодности костнопластического материала для использования в клинике.

В процессе получения пластических материалов особое место ванимает стерилизация и консервация. Для этих целей нами использован способ консервации в 0,25% растворе формальдегида Е П. Парфентьевой, В. Д. Розвадовского, В. И. Дмитриенко (1969). Обоснованием для выбора этого метода послужили следующие соображения: возможность заготовки и первичной обработки материала без соблюдения правил асептики и антисептики, частичное снижение антигенной активности материала, сохранение в нем морфогенети-ческих начал, дешевизна и надежность метода. Однако, излишнее

содержание формальдегида в пластическом материале неблагоприятно сказывается на регенерации тканей. Питотокснческсе воздействие формальдегида особенно пагубно для размножающихся клеток (А. Г. Паньшин с соавт. ,1980).

Результаты изучения способов удаления Формальдегида показали, что методом 12-кратного промывания костного матрикса изотоническим раствором хлорида натрия удается снизить содержание формальдегида с 8,8905 до 3,0314 мг/г влажной ткани, т.е. до 40,8%. Более эффективна отмывка при 12-кратной смене раствора в сочетании с 24-часовой экспозицией и применением шюттель-аппа-рата: содержание формальдегида уменьшается до 0,8Я''9 мг/г (9,4%). В матриксе,дополнительно высушенном на открытом воздухе в течение 1 часа,содержание Формальдегида снижаетсл до 0,8046 мг/г (8,4X1, а после выдерживания в вакууме при -1КвГ/см2 Г) течение 1 и 6 часов содержание формальдегида падает соотр.етстр.ен-но до 0,0002 и 0,3875 мг/г (до 5,5% и 3,5*).

Использование для отмывания раствора трисамина уменьшает конентрнцию формальдегида до 0,9049 мг/г (8,4*), что не на много м°ны1К, чем при применении Физраствора Следовательно, фор мальд-тид не связывается триеамшгом, а удаляется л'результате смены раегмора.

Инкубация костного матрикса в течение минут при 00 гр. С снижает содержание формальдегида до 0,2954 мг/г (2,77.), т.е. в большей стрп°ш!, чем при вакуумировании. По данным Л. А. Остер-кан М9«1) соединение формальдегида и нуклеиновых кислот обратимо и вымачивание материала в воде при температуре СО гр. С в гечение Л минут приводит к отщеплению формальдегида от рибонуклеиновой кислоты. Эти результаты позволяет обратить внимание на "с, что описанный в большинстве работ прием отмывки формальде-ида из трансплантатов путем их погружения перед операцией на ¡0-гг, минут в теплый', 37-40 гр. С) физиологический раствор вполне ч1ри|'дач, но не достаточен для получения материала с нецитс~ок-■нчнммн сгон цен грация ми формальдегида.

матрикса 1,5* раствором аммиака позволила резко • низитI- -ид-м-тни» формальдегида Так, на 5 минуте от начала ейтрапизации, »-го концентрация составляет' 0,0168 мг/г, а на 60 'инуте - 0,0104 мг/г, т. р. 0,15% от исходного уровня. Можно р<?Л!Юлож;!гь, что это определяется связанный формальдегид, ко-орый не таит в себ° большой опасности для клеток и тканей ре-

цапиента.

Теоретическим обоснованием нейтрализации формальдегида в пластическом материале послужило то, что формальдегид энергично реагирует с аммиаком и преобразуется в уротропин, растворы которого разрешены Фармакопеей для внутривенного введения. В щелочной среде реакция необратима: молекула уротропина приобретает стойкость и формальдегид надежно нейтрализуется. В этой связи мы сначала проводили ощелачивание матрикса трисамином (рН 10,2-10,7), затем обрабатывали его раствором аммиака.

Результаты наших исследований показали возможность максимального удаления свободного формальдегида из пересаживаемого материала и одновременно убедили в том, что ни удалить, ни нейтрализовать все молекулы формальдегида не удается. Но в этом и нет необходимости, поскольку небольшое его количество, находящееся в обратимой свяаи с активными группами белков,не только не опасно, но даже полезно, оказывая антисептическое и антиише-мическое воздействие на ткани ложа реципиента. Эти мысли согласуются с рядом положений из работ Т.Н. Лапкиной (1982), В. В. Ко-ванова (1985), С. И. Болтрукевича (1985) и В. И. Те ль пухова ( 1989), в которых показано, что формальдегид является внутренним метаболитом организма и пересадка формалиниаированных трансплантатов в инфицированные раны купирует гнойно-воспалительные процессы. Вместе с тем, обеспечение оптимальных концентраций формальдегида в материале, подготовленном для пересадки, является важным условием получения формалиниаированных биопластических материалов.

Описанный выше комплекс исследований позволил обосновать методику получения ряда пластических материалов и перейти к их биологической оценке на различных экспериментально-хирургических моделях.

Пластические материалы изучали на животных с разной способностью к регенерации и в условиях различной степени повреждения тканей. Эксперименты проводились на кроликах, у которых костеобраэование осуществляется весьма активно и на крысах, отличающихся несовершенством репаративного остеогенеза. При эток в равной мере рассматривали специфические остеоиндукгивные ^ неспецифические биопластические свойства материалов.

Как показали результаты первой группы опытов, краевой дефект диафиза бедренной кости крыс к 60-му дню самостоятельно

костью полностью не закрывается. Костная ткань образуется только по краю дефекта, а в центре остается зона хрящевой и соединительной ткани. В условиях пластики КМ взрослых доноров или БМ дефект к этому же сроку полностью заполняется новообразованным костным регенератом. Причем, темпы и характер регенерации в обоих вариантах мало различаются. Это объясняется небольшими размерами дефекта. Было установлено, что на имплантацию частиц матрикса развивается остеоиндуктнвная реакция, а сам материал рассасывается.

Во второй группе опытов обнаружено, что при пластике ДБМ полных диафизарннх дефектов, объем образования новой кости меньше, чем при пластике ДКМ. В контрольной серии реэицирован-ннй участок диафиза восстанавливается крайне медлено, и только со стороны концов отломков и лок.еЕОй кости. В условиях пластики КПМ течение репаративного поцесса наиболее благоприятно. Регенерация костной ткани происходит не только по краю опилов костных Фрагментов, но и вдоль параоссальной соединительной ткани по периферии ч в середине дефекта среди массы частиц КПМ. К 60-дневному сроку определяется большое количество остеогенных зачатков и островков грубоволокнистой кости. Полное'заполнение дефекта новообразованной костью отмечено при пластике КПМ к 120-му дню,ДКМ - к 180-му дню,ДБМ - к 240-му дню, а в контрольной серии к 360-му дню. К этому времени во всех сериях регенерат имеет губчатое строение. В последующие сроки р сериях с КПМ, ДКМ и ДБМ перестройка завершается формированием кортикхль-чого слоя и костномозгового канала, органотипичных для трубчатой кости. Ята качественная рентгеноморфэлогическая картина юдтЕеркдается количественными данными компьютерной томографии. Тлотность тканей в дефекте в числах Хаунсфилда к 120-му дню >авна при пластике КПМ - 193,3, ДКМ - 112,7, ДБМ - 44,9, конт-юльной серии - 7,0. Через 360 дней плотность раина в серии с 1ПМ - 311,8, С ДКМ - 181,4, с ДБМ - 180,2, в контрольной -30,4. Порученные цифры свидетельствуют о том, что в условиях ластики КПМ проявляется сверхсуммарный остеорепаративный эф-•п-т ог совместного воздействия брефо- и костного матрикса. По ути дела установлено потенцирующее влияние биопластических ма-рриалов, сод^ржл'дих индукционные начала разного онтогенетичес-ого урернн - эмбрионального и постнатального.

Б третьей группе опытов было выявлено, что у крыс при про-

ведении косой остеотомии и сопоставлении отломков, полноценное костное сращение не наступает. Щель между отломками заполняется соединительной тканью и волокнистым хрящем. Образование кости происходит только на концах отломков. Это приводит к формированию аамыкательной пластинки у входа в костномозговой канал. К 60-дневному сроку рентгеноморфологичеекие показатели свидетельствуют о том, что репаративный процесс имеет стойкий субститу-ционный характер без тенденции к развитию интермедиарной костной мозоли.

При введении к этому сроку между отломками суспензии КМ, БЫ или КПМ изменяется направленность регенерации в сторону образования костной ткани. Первоначально стимулируется-разрастение пери - и эндостальной части костной мозоли. Б последующем остеогенные зачатки, индуцированные вокруг частиц пластического материала сливаются и превращаются в интермедиарную часть костной мозоли. Наиболее активная метаплазия в костную ткань наблюдается при инфильтрации КПМ Частицы материала окружаются остеобластами и лимфоцитами, остеокласты встречаются редко. Частищ КПП, в основном, подвергаются гладкой резорбции, на их мест« остается островки оетеоидной ткани и грубоволокниетой кости. Некоторые частицы КПМ в течение длительного времени остаютс! без изменений и обнаруживаются в. виде включений в новообразованной костной ткани.

Перестройка костного регенерата происходит путем реворбци одних генераций и созидания других. Нередко наблюдается картина когда на одной стороне молодой костной балочки располагайте остеобласты,а на другой - остеокласты. Вообще, замечено,что ос теокласты являются, больше участниками реорганизации архитекто ники трабекул собственной кости, чем резорбции донорских части КГМ Можно предположить, что инициирующий импульс от морфогеи них белков-иидуктороь, выделяющихся из КПМ, получает не тольн остеогенные клетки-предшественники, но и остеокласты, и си совместно осуществляют свою детерминированную программу реиарг тивного остеогенеаа. По стимулирующей активности на перьое ые! то выступает КПМ. Через 180 дней после инфильтрации область ск теотомии выявляется только по некоторым н.фоыюегяы | поверхности диафиаа. Па вторим м^сте оказывается КМ и нп тр^'Н еы БМ. В этих сериях отломки также сращены мекду собий коегн< тканью, однако диафип еще гипертрофирован, а ко^тномозгон.чй к;

нал заполнен губчатым регенератом. В контрольной серии отломки сращены по типу синдесмоза и синхондроза. Таким образом, результаты этой группы опытов свидетельствуют о том, что КПМ в наибольшей степени, чем КМ и БМ, способствует преобразованию межотломковой соединительной и хрящевой ткани в костную и, соответственно, приводит к более раннему и полноценному сращению отломков.

В четвертой группе опытов установлено, что для пластики дефектов костей свода черепа крыс оптимальным пластическим материалом являются аутотрансплантаты. Они рано (к 30-60 дню) срастаются со своим материнским ложем и в последующем, медленно рассасываясь, замещаются новообразованной костью. Однако, этот процесс не завершается даже к 120 дню наблюдения. Значительные фрагменты аутотранеплантата определяются "мертвыми включениями" в толще молодой костной ткани. Остеоциты в них погибахуг, дегенеративно изменяется и межклеточное вещество.

Аналогичная картина обнаруживается и при пересадке цельных ДКТ. Репаративный процесс отличается только тем, что несколько позже (к 60-90 дню) происходит сращение ДКТ с ложем-и во все сроки определяется его инфильтрация лимфоцитами. Еместе с тем, при пластике цельными ДКТ, также как и при аутопластике, наблюдается тенденция к фрагментарной резорбции. В этом плане измельченный ДКМ имеет ряд преимуществ: его частицы рассасываются синхронно с процессом образования новой кости, поэтому строение регенерата однородно.

В этой группе исследований покаянно также, что КМ, деминерализованный 0,3 н соляной кислотой, обладает более высокими биопластическими свойствами, чем КМ, полученный обработкой в 0,6 н растворе. В КМ из 0,3 н раствора меньше изменений со стороны межклеточного вещества и встречаются костные ячейки, в которых видны пикнотичные ядра остеоцитов. Вокруг таких частиц отмечается выраженная остеобластическая реакция. Разница наиболее очевидна в поздние сроки наблюдения, когда выясняется, что плотность регенерата в серии с КМ из 0,3 н раствора выше, чем в серии с КМ из 0,6 н раствора.

Результаты пятой группы опытов свидетельствуют о том, что дефекты костей свода черепа у крыс самостоятельно костной тканью не закрываются. Не усиливает регенерацию кости ь достаточной степени и одно- или двукратная скарификация краев дефек-

та кончиком инъекционной иглы. Мощным стимулятором осгеогенеза оказалась первичная культура эмбриональных костномозговых клеток. При этом особой разницы между аллогенной и ксеногенной культурой не обнаружено. На 7-ой день после инфильтрации эмбриональные клетки обнаруживаются среди распадающихся форменных элементов крови, тканевого детрита и нитей фибрина. Они дегенеративно изменены, цитоплазма большинства из них коагулирована, оболочка сморщена. По-видимому, они вовлекаются вместе с нежизнеспособными структурами реципиента в характерный для этого срока процесс распада. Вместе с тем, они явно активирует образование скелетогенных зачатков, особенно вблизи кости реципиента. К 15-30 дню пересаженные эмбриональные клетки уже не определяются, но в сравнении с контрольными сериями в местах их рассасывания явно активируются остеобластические тенденции лот реципиента и очаги костеобразования разрастаются не только по краю, но и в центральных отделах дефекта. Однако, в последующем дефект заполняется костной тканью крайне неравномерно и лишь частично (на 50-70%).

В этой связи сделано заключение о необходимости создания для имплантируемых эмбриональных клеток какой-либо основы, которая, во-первых, не дает им растекаться и концетрирует их действие в одном месте, во-вторых, упорядочивает и направляет рост регенерата. По нашим представлениям, оптимальной основой для удержания эмбриональных клеток является измельченный ДКМ. Рассасываясь медленее клеток, он выполняет остеокондуктивнуы роль. Вместе с тем, и это главное, он сам оказывает остеокндук-тивное действие. Проведенные исследования показали, что при инфильтрации в застарелые дефекты подобного рода КПМ в большей мере, чем в предыдущих сериях активируется регенерация костной ткани и равномернее осуществляется созревание регенерата.

Сравнительная оценка,изученных в этой группе биопластических материалов позволила расположить их в следующем порядка. Наилучшие результаты получены при инфильтрации КПМ, состоящего из аллогенного ДКМ и аллогенной ПКЭКМК, на втором месте находится КПМ, состоящий из ксеногенного ДКМ и ксеногенной ПКЭКМК, на третьем месте - двукратное введение аллогенной ГШЭКМК, на четвертом - однократное введение аллогенной ПКЭКМК, на пятом -однократное введение ксеногенной ПКЭКМК, на шестом - двукратная и на седьмом - однократная скарификация краев дефекта. Таким

образом, стимулирующее влиниие на костеобразование оказывают все виды биоматериалов, однако, достижение полного успеха обеспечивают только те из них, которые восстанавливают нарушенные регенераторные механизмы в соответствии с генетически детерминированной репаративной программой организма.

Результаты шестой группы опытов свидетельствуют о том, что у кроликов дефекты костей свода черепа в течение 120-180 дней закрываются костно-хрящевым регенератом самостоятельно. Стимулирование этого процесса введением в дефект аутогенной крови несколько увеличивает объем новообразованной кости и хряща. Однако, в обеих сериях регенерат неполноценен, поскольку его костная часть - это лишь тонкая непрочная пластинка, непосредственно прилегающая к твердой мозговой оболочке. При инфильтрации в дефект пластических материалов установлено, что нибольши-ми остеоиндуктивными потенциями обладает ДЕМ, полученный из ядер окостенения эмбриональных костей. Ему значительно уступает ДКМ, деформалинизированный трисамином и вакуумом, и еще в большей степени - ДКМ, деформалинизированный аммиаком. По данным компьютерной томографии на 120 день наблюдения плотность тканей на уровне дефекта равна соответственно 164,2, 211,8 и 219,9 HU. Микроскопические исследования показали, что вокруг частиц мат-рикса скапливаются бластные формы клеток реципиента, которые дают начало развитию остео-хондроидной ткани в пределах всех отделов дефекта. В серии с имплантацией ДКМ, деформалинизиро-ванного аммиаком, остеоиндуктивная реакция на большинство частиц матрикса в ранние сроки не интенсивна. В поздние сроки эти частицы обнаруживаются включенными, как инкрустации, r новообразованной костной ткани. Органотипичное строение регенерата в этой серии и в серии с ДК.М, обработанным трисамином и вакуумом отмечено к 180 дню, а в серии с ДКМ из ядер окостенения - к 120 дню.

В контрольных дефектах ре парат ивные процессы в начале также весьма интенсивны. Регенерация кости по краю дефекта приводит к полному замыканию наружной и внутренней компактных пластинок свода черепа. Примечательно, что и в контрольных дефектах процесс восстановления наиболее активно идет в сериях с имплантацией ДКМ. Это позволило высказать предположение о том, что пластические материалы из ДКМ обладают не только местным остео-индуктивным действием, но и, каким-то образом, оказывают опое ре-

дованное влияние на регенерацию, в рядом расположенных незаполненных контрольных дефектах.

Обобщая результаты экспериментальной части работы можно сделать заключение о том, что костный матрикс и брефоткани являются ценным пластическим материалом и получаемые из них комбинированные тканевые препараты без сомнения могут быть апробированы в клинике с целью стимуляции репаративных процессов.

Наблюдение эа состянием больных, которым имплантировали КПМ, показало, что течение послеоперационного периода у всех больных благоприятно и, как правило, соответствует объему хирургического вмешательства. Отмеченные после операции у некоторых больных повышенная температура тела, увеличение СОЭ (до 15 мм/час), лейкоцитоз (до 10000) обычно нормализовались в течение ближайших нескольких дней.

Анализ результатов, полученных в клинике травматологии и ортопедии показал, что у больных с несрастающимися переломами, ложными суставами и дефектами костей КПМ усиливает костеобразо-вание и приводит к полноценному сращению отломков костной тканью. Положительный результат получен у 18 больных, которым КПМ имплантировали оперативным путем (100% наблюдений) и у 21 из 23 больных, которым КПМ вводили инъекционным методом (91,37, наблюдений). В первые недели после операции КПМ рентгенологически, обычно, не выявляется. Иногда КПМ виден параоссально в мягких тканях в виде нежных облаковидных теней. В последующем эти тени становятся контрастнее, затем медленно исчезают. В то же время между отломками последовательно развивается интермеди-арная часть костной мозоли. Отдаленные результаты прослежены р сроки от 1 до 3,5 лет.

Опыт применения КПМ в чедюстно-лицевой хирургии свидетельствует о том, что предложенный материал отличается не только остеоиндуктивными потенциями, он обладает также адгезивными и местногемостатическими свойствами. Это позволяет распологать его в кровоточащих ранах, дает возможность моделировать рельеф альвеолярных отростков, разрушенных патологическим процессом. У всех больных получен убедительный функциональный и косметический результат. Имплантация КПМ стимулировала регенерацию соединительной и костной тканей,а также слизистой оболочки. Дегенеративно-дистрофические явления купировались.

У больных в клинике оториноларингологии такжя не отмечено

каких-либо осложнений, связанных с имплантацией КПМ. При масто-идопластике с помощью КПМ ликвидируется полость, остающаяся в сосцевидном отростке после вылущивания гнойно-некротических тканей, упрощается методика операции, устраняются условия реци-дивирования патологического процесса. У всех больных с хроническим эпимезотимпанитом получен положительный результат.

Анализ наблюдений в клинике нейрохирургии показал, что КПМ является весьма удачным средством для краниопластики и имеет ряд преимуществ по сравнению с другими пластическими материалами. В связи с отсутствием у КПМ эффекта поглощения ультразвука возможно проведение после операции сонографических исследований, которые дают информацию, равную показателям компьютерной томографии. Это позволяет производить динамическое наблюдение и давать раннюю и объективную топографо-анатомическую оценку развивающихся осложнений (внутричерепные гематомы, абсцессы и т.п.). Кроме того, в связи с пластичностью КПМ предотвращается давление на мозг, особенно в раннем послеоперационном периоде, при нарастании отека и временном выбухании мозга в дефект. Таким образом, применение КПМ в нейрохирургии позволяет не только усовершенствовать методику краниопластики, но и открывает новые перспективы в тактике послеоперационного ведения больных с тяжелой черепно-мозговой травмой. Наблюдения в течение 2 лет показали, что КПМ оптимальнейшим образом способствует восстановлению костной ткани в дефекте костей свода черепа даже в условиях роста черепа (у детей), т.е. когда имеется опасность обраэовния диастаза между трансплантатом и краем дефекта.

Главный итог, проведенных в клинике наблюдений, заключается в том, что данные о КПМ, полученные в эксперименте на крысах н кроликах, вполне можно переносить на организм человека. Разработанные КПМ обладают выраженнными биопластическими и осте-эиндуктивными свойствами и их можно рекомендовать для широкого 1рименения в разных клиниках хирургического профиля при проведении реконструктивно-восстановительных операций на костях.

Экспериментальные и клинические исследования показали, что ОТМ отличается выраженной оотеоиндуктивной активностью и воз-¡уждет соединительнотканные и хрящевые элементы костной мозоли : развитию в остеогенном направлении. Кроме того, КПМ обладает дгезивныш и местными гемое.тэтическими свойствами, что также ажио для удержания материала в необходимом маете и купирования

- 24 - .

кровотечения из зияющих костных сосудов.

Использование КПМ открывает новые возможности и при лечении больных с тяжелыми травмами, в том числе и с политравмами, у которых репаративные потенции исчерпываются до предела и применение КПМ оправдано патогенетически. Имея в своем составе морфогенные начала, КПМ вызывает участие в репаративном процессе резервных индуцибильных клеток.

■ Касаясь перспектив применения и совершенствования КПМ, следует заметить, что из деминерализованного костного матрикса ' и эмбриональных тканей можно, по-видимому, готовить не только ос~ теоиидуктивные препараты. Вполне реально получение материалов иного специального предназначения. Например, для дерматопласти-ки, для рельефной пластики, для фиксации эндопротезов, для стимуляции сращения сухожилий, связок, аппоневрозов и т. п.

Рекомендации к более широкому примению КПМ исходят еще из следующих соображений. Методика приготовления КПМ проста и экономична. Для его получения не требуются дорогая аппаратура или дефицитные реактивы. Немаловажно также, что разработанные формы КПМ можно имплантировать наименее травматичным методом - инъекционным, что позволяет применять его в амбулаторных условиях и приобретает особое значение при наличии противопоказаний к выполнению хирургических вмешательств.

Таким образом, изучение закономерностей регенерации костной ткани под влиянием имплантированного КПМ, дало возможность выявить новые пути патогенетической регуляции нарушений репара-тивного остеогенеаа. Разработанные виды КПМ являются ценным пластическим материалом, позволяющим значительно улучшить эффективность восстановительных операций. Шесте с тем, в принципе, эпоха получения биопластических материалов с морфоиндуктиЕ-' ными свойствами только начинается и уже в ближайшие годы можно ожидать появление новых биоматериалов и тканевых трансплантатов намного более эффективных, чем КПМ, изученные в данной работе.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ.

На основании результатов проведенных исследований для использования в клинике предложен комбинированный костнопластический материал с условным лабораторным названием "остеоматрике форте", предназначенный для имплантации в зоны нарушения остео-

репарации с целью стимуляции оетеогенеза. Характеристика КГМ "Остеоматрикс форте":

СОСТАВ Оетематрикс форте - это суспензия костных частиц, размером 0,1x1x1 мм, в 0,9% растворе хлорида натрия или пастообразная масса. Получают из костной ткани взрослых доноров и эмбрионов методом измельчения и специальной химической обработки. Содержит в качестве действующего начала морфогенетический костный белок и эмбриональные факторы роста и развития тканей.

ДЕЙСТВИЕ. Остеоматрикс форте действует специфически, как остеоиндуктор, вызывающий формирование новой кости клетками ложа реципиента, а также действует неспецифически, т.е. как осте-окондуктивный каркас, по которому растет новообразованная костная ткань.

ПОКАЗАНИЯ Остематрикс форте показан в случае нарушения нормально текущего процесса репаративного костеобразования: при несрастающихся переломах, ложных суставах, дефектах костей и других остеогенно-дефицитных состояниях. Может быть применен для профилактики костных несращений.

ПРОТИВОПОКАЗАНИЯ. 1. Выявленные в анамнеае анафилактические реакции на тканевые препараты. 2. Не показан для ускорения сращения костных отломков при нормально текущем процессе репаративного оетеогенеза. 3. Побочные явления - до сих пор не наблюдались.

СПОСОБ ПРИМЕНЕНИЯ И ДОЗИРОВКА. Вводят в зону нарушения костеобразования двумя методами: 1 - инфильтрацией через толстую иглу или троакар с помощью обычного или, лучше, специального металлического шприца (при этом кончиком иглы производят деструкцию тканей в области имплантации);2 - имплантацией в ме-котломковые щели и костные полости через оперативный доступ(при этом перед имплантацией материал тщательно осушают марлевой салфеткой, а в костную рану укладывают неуплотняя и обеспечивая возможность его пропитывания кровью).

Дозировка зависит от размеров кости и объема повреждения. Обычно требуется 1-5 флаконов.

' СОВМЕСТИМОСТЬ И ВЗАИМООТНОШЕНИЕ. Совместим с 0,9% раствором хлорида натрия, раствором Рингера. Может применяться в сочетании с костными трансплантатами. Совместимость с антибиотиками, витаминами и другими биостимуляторами не изучена.

РАСФАСОВКА И ХРАНЕНИЕ. Препарат расфасован во флаконы ем-

костью 60 мл, содержащие 20 мл суспензии или 15 мл пастообразной массы. Хранится при температуре -15-20 град. С. Срок хранения - 3 месяца.

ВЫВОДЫ

1. Изыскание возможности получения костнопластических материалов, содержащих остеоиндуктивные морфогенетические вещества и способных стимулировать регенерацию костной ткани при ос-теогенно-дефицигных состояниях, является перспективным направлением современной травматологии и ортопедии.

2. Деминерализованный костный матрикс взрослых доноров и костный матрикс эмбрионов,отличаясь богатством и разнообразием содержания морфогенетических веществ, представляют собой ценный исходный материал для получения комбинированных остеоиндуктив-ньгх препаратов с суммарным остеорепарационным эффектом.

3. Методика получения комбинированного костнопластического материала проста и доступна. Для ее осуществления не требуются дорогие приборы или дефицитные химические вещества При атом, кроме основных остеоиндуктивных и биопласгических свойств, материал приобретает адгезивные и местногемостатические свойства. Он легко прилипает к краям костной раны и способствует остановке кровотечения из зияющих костных вен.

4. Оптимальный вариант деминерализации костной ткани - это обработка кости О,3 н раствором соляной кислоты при условии егс ежедневной двукратной смены. Содержание кальция при этом уменьшается с 5718,3+-173,1 до 0,77+-0,12 ммоль/кг, а потенциальны* радионуклид - стронций - вымывается полностью.

5. Одним из условий получения высококачественных формали-низированных пластических материалов является максимальное удаление формальдегида до нецитотоксичных доз, что достигаете; последовательным 12-кратным промыванием материала изотонически! раствором хлорида натрия в течение 24 часов, встряхиванием : шюттель-аппарате, инкубацией 1 час при 60 град. С, вакуумирова нием и обработкой 1,5Х раствором аммиака.

6. Оценка с помощью экспериментальных моделей, имитирующи различные ■ степени повреждения кости , свидетельствует о том что комбинированный пластический материал из костного матрикс и эмбриональной костной ткани отличается высокими остеоиндук

тивными и биопластическими свойствами. Полученный материал способствует восстановлению структуры костной ткани, как при нес-растающихся переломах, так и при краевых и полных дефектах трубчатых и плоских костей.

7. В условиях пластики процесс индукции и развития новообразованной костной ткани протекает более благоприятно при трансплантации измельченного материала. Цельные ауто- :1 алло-трансплантаты, в основном, подвергаются "мертвому вживлению". Гомогенизированные алло- и ксеноматериалы и взвеси клеток рассасываются прежде, чем успевают заместиться костной тканью.

8. Разработанный комбинированный костнопластический материал, отличаясь способностью активно стимулировать развитие соединительнотканных элементов первичной костной мозоли в остео-генном направлении,значительно превосходит по остеопластическим качествам другие виды аналогичных материалов и позволяет добиться образования в зонах нарушения остеорепарации полноценного костного регенерата.

9. Клиническая апробация предложенного костнопластического материала свидетельствует в том, что внедрение в хирургическую практику комбинированных препаратов с морфоиндуктивными свойствами расширяет возможности реконструктивных операций, сокраша.-ет сроки лечения больных, улучшает отдаленные результаты.

СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ И ИЗОБРЕТЕНИЙ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ.

1. Замещение проксимального конца плечевой кости формали-низированным трансплантатом// Всесоюзная студенческая научная конференция медицинских, фармацевтических и стоматологических институтов. - Тез. докл. - Минск. - 1971.- С. 75-76.

2. К вопросу о консервации в растворах формалина низких концентраций// Материалы 14-ой Всесоюзной конференции кружков СНО детской хирургии и симпозиума детских хирургов. - Часть 2.-Рига. - 1972,- С. 112-113 (В. В. Колодько, ЕЕХалиплий).

I

3. ¡Пластика дефектов трубчатых костей формалинизированными и вываренными ксенотрансплантатами в эксперименте// Здравоохранение, Кишинев, - 1974.- N4.- С. 35-37.

4. Васкуляриэация формалинизированных костных гетеротранс-плантатов при замещении дефектов трубчатых костей// Кровеносные

сосуды в норме и патологии. - Кишинев. - "Шгиинца". -1974. -С. 93-94 (В. Ф. Парфентьева).

Б. Васкуляризация формалиниэированных гомо- и гетерогенных соединительнотканных трансплантатов// 6-ая научная конференция анатомов, гистологов и эмбриологов Болгарии. - Тез. докл. - Пловдив. - 1975.- С. 79-80 (В. Ф. Парфентьева, Л.И.Кирошка, В. Д. Розва-довский, И. Г. Поддубный, 0. Е. Веденкова, И. Г. Брус, Ф. В. Морару, JL К Якунина, Ф. К Бушмин).

6. Организация заготовки консервации и применения косте< животных в качестве пластического материала// Кишинев. - "Тим-пул". - 1978.- 12 с. (В.Ф. Парфентьева, O.E. Веденкова,И.Г. Брус).

7. Пластика г рубчатых костей формалинизированными ксено-трансплантатами// Материалы 1-го съезда травматологов-ортопедо МССР. - Кишинев. - 1978,- С. 154-155.

8. Значение реваскуляризации в процессе перестройки кост ных ксенотрансплантатов// Энергопластические и структурные на рушения при крайних состояниях. - Кишинев. - "Шгиинца". - 1979. С. 148-151.

9. Применение формалиниэированных ксеногенных костных сухожильных трансплантатов при операциях на опорно-двигательнс аппарате// Трансплантация биологических тканей, стерилизованнь и консервированных формалином. - Выпуск 5. - Ленинград. - 1980. С. 100-104 (В. Ф. Парфентьева, О.Е. Веденкова, И. Г. Брус, Ф. В. М: рару, Ф. И. Бушмин).

10. Развитие кровеносного русла в условиях трансплантат формалиниэированных соединительнотканных структур// IX-ый Вс< союзный съезд анатомов, гистологов и эмбриологов. - Тез.докл, Минск.-1981. - С. 37 ( В. Ф. Парфентьева, И. Г. Поддубный, Л. И. Киро: ка, Ф. В. Морару, 0. Е. Веденкова, И. Г. Брус).

11. Формалиниэированные ксеноткани в восстановительной х рургии// Метаболические процессы при некоторых экстремальн состояниях.- Кишинев.- "Игиинца". - 1985. - С. 65-69 (ЕФ. Па фентьева, Ф. В. Морару, О. Е. Веденкова, В. Г. Белодед, И, Г. Вру Л. И. Кирошка, И. Г. Поддубный).

12. Альдегиды в трансплантологии// Х-ый Всесоюзный съе анатомов, гистологов и эмбриологов.- Винница.- 1986.- С. 216 ( Ф. Парфентьева, 0. Е. Веденкова, И. Г. Поддубный, И. Г. Брус, Л. И. t рошка, В. Г. Белодед).

13. Содержание воды, фосфора, кальция и водорастворт

белков в костной ткани при ее консервации в 0,5% растворе формалина// Формалинизированный алло- и ксеногенный материал в трансплантологии.- Кишинев.- "Щгиинца". - 1986.- С. 20-21 (Т. Е Попович).

14. Пластика дефектов костей формалинизированными ксенот-рансплантатами// 5-ый Всесоюзный съезд травматологов-ортопедов. - Тез. докл. - Часть 2.- Москва-Одесса. - 1988.- 0.59.

15. Щадящие методы получения костного матрикса с последую-цим применением в онкологии// Лечение и реабилитация онкологических больных. - Кишинев. - "Шгиинца". - 1988,- С. 188-190.

16. Пластика костных дефектов тканевыми препаратами из рстного матрикса и брефоматериала в эксперименте и онкологи-геской практике// Лечение и реабилитация онокологических боль-щх. - Кишинев.- "Шгиинца".- 1988.- 0.193-194 ( В. Г. Байрак, В.Е ""аркк).

17. Скальпель // Авторское свидетельство N 1388005.-1988.-ЖИ А 61 В 17/32 (И. Л. Бабанин, Ю. А.Громов).

18. Костная пластика формалинизированными трансплантатами/ ' Кишинев. - "Шгиинца". - 1989. - 116 с. (И. Г. Брус, О. Е. Беденкова),

19. Коррекция тканевыми препаратами нарушения адаптивных юханизмов репаративного остеогенеза// 4-ый Всесоюзный съезд [атофизиологов. - Тез. докл. - Нарушение механизмов регуляции и их яррекция. - Т. 2.- Москва-Кишинев. - 1989.- С. 139.

20. Сохранение костным/ алло- и ксеногенными брефотранс-лантатами потенций к росту, развитию и индукции остеогенеза// ктуальные вопросы теоретической и клинической медицины. - Киши-ев. - "Шгиинца".'- 1989.- С. 375-380 (Е Ф. Парфентьева, И. Г. Под-убный, 1й Ф. Кирияк).

21. Активация репаративного остеогенеза тканевыми препара-ами из костного матрикса и брефокости// Актуальные вопросы те-ретической и клинической медицины. - Кишинев. - "Шгиинца". -389. - С. 406-410 (КХ Ф. Кирияк, В. А. Зазулин).

22. Мастоидопластика деминерализованной аллокостью// 7-ой ьевд оториноларингологов Украинской ССР, - Киев-Одесса. - 1989,128 (В, В. Гарюк).

23. Значение принципа ортотопичности при костной пластике/ Восстановительные операции на опорно-двигательной системе. -шшнев. - "Шгиинца". - 1989. - С. 78-80 (В. Ф. Парфентьва, II Г. Брус).

24. Применение комбинированных остеоиндуктивных тканевых

препаратов в сочетании с внешней фиксацией// Материалы 3-го Международного семинара по усовершенствованию аппаратов и методов внешней фиксации. - Рига. - 1989. - С. 227.

25. Возможности активации репаративного остеогенеза у онкологических больных// 8-ая Республиканская научная конференция онкологов Молдовы. - Тез. докл. - Кишинев. - 1989. - С. 137.

26. Osteomatrix forte osteoinduction tissue preparat// The 5 rd Congress of Bulgarian orthopaedies and traumatologies with International participations. - Smolian. - 1989.- P. 10.

27. The potential of bone brefotransplantats towards growth of induction of osteogenesis after conservation// The 33 rd World Congress of Surgery. - Toronto. - Canada.-1989. - P. 201 ( V. V. Kovanov, V. F. Parfentieva, N. K. Georgiu, I.G. Poddubnii, S.I. Stainatin).

28. Stimulation of posttraumatic regeneration of bone tissue// Egypt International Congress of Orthopedie and Traumatolodie. - Alexandria.- 1989.- P.52.

29. Stimulation of the cranial dome bones recovery by means of tissue preparation// AKGE Transaction.- AMSE Press.-

1990,- Vol.5.- N 2,- P. 211-223.

30. Обоснование склероукрепляюшцх операций при высокой близорукости// 8-й съезд офтальмологов Украинской ССР. - Тез. докл.- Одесса,- 1990.- С. 238 ( 3. Д. Титаренко, И. Д. Мэльник).

31. Способ пластики дефекта большеберцовой кости с дефектом мягких тканей// Авторское свидетельство N 1641305. - 1990. -МКИ А 61 В 17/Б6 (С. И. Пысларь, С. И. Стаматин, И. В. Тофан, А. П. Крылов).

32. Лечение ран под струпом из препартов костного матриксЕ //Всесоюзная научная конференция "Местное лечение ран". -Мэсква-

1991. - С. 125 ( И. Д. Мельник, В. А. Зазулин).

33. Стимуляция восстановления костей свода черепа остеоин-дуктивными материалами// Тезисы научн. конфер. Кишиневского госмединститута. - Кишинев.- 1991,- С.378.

34. Деминерализованный формалинизированный костный матрию в комплексном лечении ложных суставов голени// Тезисы научн конфер. Кишиневского госмединститута.- Кишинев. - 1991.- С. 17 (Ю. Ф. Кирияк, X П. Обух, H. П. Караман).

35. Способ обработки костного трансплантата// Положитель ное, решение по заявке на изобретение N 4896471/14 от 25.05.91.

МКИ A 61B17/56(R С. Гудумак, Л. П Обух, В. И. Тельпухов, Т. И. Лапкина).

36. Stimulation of posttraumatic osteogenesis by combined plastic material// The 34 rd World Congress of Surgery.-Stocgolm. - 1991.- P. 430 СV. V. Kovanov, Т. I. Lapkina).

37. Conservation of.plastic material by formaldehyde// The 34 rd World Congress of Surgery. - Stocgolm.- 1991.- P. 431 (V. V. Kovanov, V. I. Telpuhov).

38. Heavy cerebral injure in the childhood// The 34 rd World Congress of Surgery.- Stocgolm.- 1991.- P. 430 (E. M.Gudumac, A. S. Iova, C. Sacara, I. Petraki, A. Moskalevskaia).

39. Прикладные аспекты соотношения эмбриогенеза и регенерации// 7-ой съезд хирургов Швдовы. - Кишинев,- 1991,- С. 360.

(И. Г. Поддубный, Н. М. Фрунташ, О. Е. Беденкова, И. Г. Брус).

40. Лечение ран аппликациями костного матрикса и брефома-териала// 7-ой съезд хирургов Молдовы.- Кишинев. - 1991.- С. 362

41. Результаты применения костнйго матрикса при лечении псевдоартрозов в свете компьютерной томографии// Актуальные проблемы современной травматологии и ортопедии/ Матер. 3-го зъезда травматологов-ортопедов Республики Молдова. - Кишинев, 1991.- С. 138 (К1Ф. Кирияк С. А. Ершов).