Автореферат и диссертация по медицине (14.00.22) на тему:Замещение дефектов кости керамикой на основе гидроксиапатита при опухолях и опухолеподобных заболеваниях

На правах рукописи

МАКУНИН Владимир Ипаиович

ЗАМЕЩЕНИЕ ДЕФЕКТОВ КОСТИ КЕРАМИКОЙ НА ОСНОВЕ ГПДРОКСИЛПАТИТЛ ПРИ ОПУХОЛЯХ И ОПУХОЛЕПОДОБНЫХ ЗАБОЛЕВАНИЯХ

I

14.00.22 - Травматология и ортопедия 14.00.14 - Онкология

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Работа выполнена в Центральном научно-исследовательском циститу травматологии и ортопедии им. H.H. Приорова.

Научные руководители

д.м.н., профессор д.м.н.

Бурдыгин В.Н. Берченко Г.Н.

Официальные оппоненты

д.м.н., профессор д.м.н.

Моргун В.А. Шальнев А.Н.

Ведущая организация: Московский областной Научно-исследовательский клинический институт им М.Ф.Владимирского.

Защита состоится 18 декабря 1998 года в 13 часов на заседании диссер тационного совета К 074.02.01 в Центральном научно-исследовательском ин статуте травматологии и ортопедии им. H.H. Приорова (125299, Москва, ул. Приорова, 10).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке 11,111С). Автореферат разослан 18 ноября 1998 г. Ученый секретарь

Диссертационного совета Родионова С.С.

Общая характеристика работы

Актуальность проблемы. Пластическое замещение дефектов кости занимает важное место в истории развития травматологии и ортопедии. Интерес к этой проблеме особенно возрос в настоящее время. До сих пор нет единого подхода к выбору пластического материала. На современном этапе используется достаточно широкий спектр имплантатов - это ауто- и аллотранспланта-ты, металлы, полимеры, а также композитные материалы.

Применение аутотрансплантатов сопряжено с необходимостью расширения оперативного вмешательства, что наносит дополнительную травму больному, увеличивает риск осложнений. Пластика алло- или гомотрансплан-татами влечет за собой риск возникновения иммуноконфликта, нередко осложняется вторичной инфекцией. К тому же, получение, хранение и транспортировка данного вида трансплантатов сопряжены с рядом трудностей технического и социального порядка. (Юмашев Г.С., 1963; Виноградова Т.П., 1974; Лаврищева Г.И. 1974; Иммамалиев A.C. 1975; Якунина Л.П. 1989; Williams 1987; Hastings 1991.)

Металлы и полимеры, а так же композиционные корундовые материалы являются чужеродными для организма, и применение их для пластики костных дефектов обычно сопровождается образованием между костью и имплан-татом соединительнотканной прослойки-капсулы, что неблагоприятно сказывается на прочности соединения «имплантат-кость», нередко ведет к развитию реактивного воспаления, ухудшает результат лечения (Black 1988., Ravaglioli 1990; Okumura et al., 1997.)

Указанные недостатки являются серьезным препятствием к широкому применению множества предлагаемых на сегодняшний день материалов. В связи с этим особую актуальность приобретает поиск и необходимость использования в костно-пластической хирургии средств, воздействующих на те-

чение репаративной регенерации кости и, в тоже время, лишенных вышел численных отрицательных сторон.

В поисках наиболее оптимального материала мы обратились к ги, ксиапатиту. Это материал с уникальными биологическими свойствами, xi ческий состав которого идентичен или очень близок костной ткани. Соо( пня зарубежных и отечественных авторов о применении гидроксиаиати эксперименте и клинике свидетельствуют о способности этого материала разовывать прочное спаяние с костной тканью, а при определенных услови о резорбции и замещепни новообразованными костными структурами (1 ченко Г.Н. 1994; Бойматов М.Б. 1994; Григорьянц А. П. 1994; Бурдыгин 1 1996; Pizzoferrato А. 1990; Grégoire 1992; Cenni Е 1990; Kawai et al. 19! Указанное явление дает основание думать о перспективности примене гндроксиапатитной керамики и композитов на его основе в ортопедичес практике и, » частности, в костной патологии.

Однако, неясными и спорными остаются многие аспекты замещения стных дефектов в костной патологии этими материалами отечественного г изводства: его биосовместимость, способность к бнодеградации, остеокон; тивные свойства. Не разработаны показания к применению, не выделены тимальные методики оперативного вмешательства, особенности послеош ционного ведения, выбор оптимальных форм материала в зависимости от кализации, распространенности и характера патологического процесса.

Цслыо настоящего исследования является экспсрименталь морфологическое и клиническое обоснование использования керамики гидроксиапатита для замещения дефектов кости у больных с опухолям] опухолеподобпыми заболеваниями костей. Для достижения этой цели в ра те были поставлены следующие задачи:

1. Провести экспериментально-морфологическое исследование био вместимости гндроксиапатитной керамики, содержащей различное coothoi ние гидроксиапатита и трикапьцийфосфата с мышечной и костной тканями.

2. Изучить остеокондуктивность и биодеградацию гидроксиапатитной керамики, в зависимости от ее пористости и содержания трикальцийфосфата.

3. Провести клиническую апробацию керамики из гидроксиапатита, используя её для замещения пострезекционных дефектов кости.

4. Определить методику оперативного вмешательства и разработать показания к применению различных типов гидроксиапатитной керамики в хирургии костной патологии, в зависимости от характера патологического процесса, его локализации и размеров очага.

Научная новизна:

1. На основании экспериментально-морфологического исследования установлено, что имплантированная в мышечную ткань гидроксиапатитная керамика фирмы «Интермедапатит» является высокобиосовместимым материалом, вызывающим слабую воспалительную реакцию в ранние сроки исследования с последующим формированием тонкой соединительнотканной капсулы и отсутствием признаков раздражающего действия в поздние сроки наблюдения.

2. Керамика на основе гидроксиапатита является остеокондуктивным материалом, при этом между керамикой и формирующейся на ее поверхности и внутри пор новообразованной костью не образуется соединительнотканной прослойки.

3. Наиболее быстрому разрушению и замещению новообразованной костью подвергается пористая керамика, содержащая по 50% гидроксиапатита и трикальцийфосфата. Непористая керамика замещается костью медленнее. Наименее подвержена процессам резорбции и замещения костью керамика, состоящая из 100% гидроксиапатита

4. По данным клшшко-рентгено-мц ] «логического исследования керамика на основе гидроксиапатита является пысокобиосовместимым остеокондуктивным материалом, который может с успехом применяться для замещения дефектов кости у больных с доброкачественными опухолями и опухоле-подобными процессами опорно-двигательного аппарата.

б

Практическая ценность:

Для внедрения в хирургическую практику представлен новый матери; - керамика на основе гидроксиапатита отечественной фирмы «Интермедап тит», который отличают различные его формы и модификации, относителы низкая стоимость, простота применения и высокая эффективность. Определ на методика оперативного вмешательства и разработаны показания к прим нению керамики из гидроксиапатита, в зависимости от характера патологнч ского процесса, его локализации и распространенности.

Основные положения, выносимые на защнгу:

Керамика на основе гидроксиапатита является высокобиосовместимы материалом с выраженными остеокондуктивными свойствами. Она обладас способностью к резорбции, скорость которой зависит от содержания в не трикальцийфосфата.

Использование ГА-керамики для замещения пострезекционных дефа топ костей обеспечивает пеосложпеште и быстрое заживление, способствуе уменьшению времени операции, предупреждает необходимость дополпнтел! но го объема оперативного пособия.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 10 работ.

Апробация работы. Материалы диссертации доложены на межреспуб ликанской конференции «Клиника и эксперимент в травматологии и ортопе дии» (Казань, 1994г.), на всероссийской конференции «Опухоли и опухолепо добные заболевания опорно-двигательного аппарата» (Рязань, 1995г.), на кон ференции стран СНГ «Удлинение конечностей и замещение дефектов костей; (Крым, Ялта, 1996г.), на республиканской научно-практической конференци! «Настоящее и будущее костной патологии» (Москва, 1997г.), на 1-ом между народном симпозиуме «Пластическая и реконструктивная хирургия в онколо гии» (Москва, 1997г.), на VI съезде травматологов и ортопедов Россш (Н.Новгород, 1997), на двух клинико-анатомических конференциях ЦИТС (1996, 1997), на проблемной комиссии по костной патологии (протокол №Н от 15.04.98г.).

Внедрение. Результаты диссертационного исследования внедрены в клинике костной патологии взрослых ЦИТО.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 5-ти глав, посвященных обзору литературы, материалам и методам исследования, результатам собственного исследования, а также общего заключения, выводов и библиографии. Текст изложен на 120 машинописных страницах, иллюстрирован 103 диаграммами и рисунками (микрофотографиями и фоторентгенограммами). Указатель литературы содержит 134 источника, из которых 80 работ отечественных и 54 - иностранных авторов.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ Характеристика керамики на основе гндрокснанатнта.

Для имплантации в эксперименте на крысах и в клинике у больных мы использовали гидроксиапатитнуго керамику в виде соломки и пластинок. Используемая керамика изготовлена отечественной фирмой «Интермедапатит». Гидроксиапатит получен по уникальной технологии криохимическим методом при температуре -93°С с сублимационной (вакуумной) сушкой, с последующим прессованием и спеканием. В отличие от высокотемпературных технологий синтеза гидроксиапатита настоящий метод получения ГА-керамики отличается минимальным количеством дефектов кристаллической решетки, наличием карбонатных групп, что приближает его по химическому составу к биологическому гидроксиапатиту - основной минеральной составляющей костной ткани (Басченко Ю.В., Баринов С.М., 19 /-; '.). Порошок гидроксиапатита также отличается субмнкронным размером частиц и высокой удельной поверхностью (95 м2./г). Перед имплантацией гидроксиапатитная керамика стерилизовалась в гамма-камере.

Образцы гидроксиапатитной керамики состояли из трех групп, в зависимости от соотношения гидроксиапатита и трикальцийфосфата (ГА/ТКФ):

1 группа - 90%-ГА-керамики и 10%-ТКФ,

2 группа - 50% ГА-керамики и 50%-ТКФ

3 группа - 100% ГА-керамика

Пористость во всех образцах составила 50% (за исключением части об разцов использованных в эксперименте).

1.1. Методика экспериментального исследования.

Эксперимент производился на 60 белых крысах-самцах массой окол< 180г. Оперативное вмешательство производилось под эфирно-масочным нар козом с соблюдением правил асептики и антисептики. По наружной поверх ности в верхней трети бедра крысы, при помощи ножниц выстригался волося ной покров и производился продольный разрез кожи длиной около 1,5 см, тупо расслаивались мышцы, и на ограниченном участке скелетировалась бедренная кость. С помощью цилиндрической фрезы диаметром 2 мм формировался паз в метадиафизарной области на глубину около 2 мм, и в сформированный дефект внедрялся имплантат точно по размеру - 2x2 мм в диаметре. При имплантации образца керамики в мышцу бедренная кость не затрагивалась. Рана ушивалась кетгутовыми швами.

Животные подразделялись на три группы. В первой группе производились имплантации ГА-керамики со 100% содержанием гидроксиапатита, из них в 5 случаях использовалась непористая керамика (при имплантации в мышцу). Во второй группе - имплантировались образцы ГА-керамики с соотношением ГА/ТКФ - 90/10. И в третьей группе - ГА-керамики, в которой соотношение ГА/ТКФ составило 50/50. Животных забивали через 1,3,6,12 месяцев. Выделялся участок оперированной бедренной кости вместе с окружающими мышцами и фиксировался в 10% растворе формалина.

1.2 Морфологическое исследование.

Полученный материал подвергался макро- и микроскопическому исследованию. Мышечную ткань фиксировали в жидкости Карнца, костную - в 10% растворе нейтрального формалина. Мягкие ткани обезвоживались путем проведения их по градиентам спиртов возрастающей концентрации вплоть до нескольких смен абсолютного спирта, с последующей заливкой в парафин. Срезы окрашивали гематоксилин-эозином, по Ван-Гизону и толуиднновым синим

(при различных рН), ставили реакцию Браше и Шик-реакциго. Костную ткань декальцинировали в трилоне В. Это позволило минимально нарушить сформированные вокруг него тканевые структуры. Далее костные образцы подвергались также дегидратации с последующей заливкой в парафин. Гистологические срезы окрашивали гематоксилин-эозином и по Вап-Гизопу.

1.3 Клинические методы исследования В основу настоящего исследования положен анализ клинического наблюдения 41 взрослого пациента с различными нозологическими формами заболеваний костей, из которых преобладали доброкачественные опухоли и опухолеподобные. Возраст варьировал от 16 до 60 лет (средний возраст 32,8 лет).

По поводу доброкачественных опухолей прооперировано 27 больных (66%), из них в 17 случаях - по поводу энхондромы, в 3 случаях - внутрикост-ного ганглия, остеоид-остеомы - в 2 случаях, гигантоклеточпая опухоль (ос-теобластокластома) и неостеогенная фиброма - по 2 случая, в 1-ом случае операция производилась по поводу гсмангиомы. С опухолеподобными процессами прооперировано 12 больных (29%). У 4 был остеомиелит, в 6 случаях -кисты различного генеза, в единичных случаях гидроксиапатит использовался при несовершенном остеогеиезе и косгно-хрящевом экзостозе. В 2 случаях (5%) диагностирована хондросаркома (диагноз установлен гистологически после операции).

По локализации патологических очагов преобладали короткие трубчатые кости: фаланги пальцев кисти - 13 случаев, пястных костей - 6, запястья -1, фаланги пальцев стоп -4, плюсневых костей -2. Оперативные вмешательства выполнялись также на бедренной кости - в 3 случаях, большеберцовой кости - в 5 случаях, плечевой кости -4, локтевой -2, малоберцовой -1, пяточной - 1.

В зависимости от локализации и р траненности патологического процесса, применялась как местная инфильтрационная анестезия (при поражении фаланг пальцев), так и различные виды наркоза (внутривенный, масочный, иитубационный, комбинированный).

Методика операции сводится к краевой или околосуставной резекцш кости и состоит из следующих этапов:

1. Разрез кожи (подкожной клетчатки, фасции) над областью поражен ного участка кости с учетом анатомии и рациональности доступа.

2. Участок пораженной кости выделяется на всем протяжении в преде лах здоровых тканей.

3. Производится окаймляющее рассечение кости над областью истонче ния в виде окна, или рассверливание по периметру очага поражения в вид* множества отверстий с последующим соединением их между собой с помощью долот.

4. Удаление патологического очага путем резекции кости в пределах здоровой ткани (при помощи долот и костных ложек). При удалении гиган-токлеточной опухоли стенки образованной полости подвергаются электрокоагуляции. При удалении гнойника или очага воспаления производится тщательный туалет полости раствором перекиси водорода с последующей обработкой 0,05% раствором хлоргексидина и применением ультразвука. После указанной обработки в полость дефекта кости из отдельных разрезов выше и ниже области операции подводятся дренажные трубки через специальные трепанационные отверстия в кости.

5. Дефект кости (полость) выполняется соломкой или (и) пластинками гидроксиапатитпой керамики с осевой направленностью длинпика соломки в соответствии с силовыми линиями структуры кости

6. Пластинка кости сформированного окна устанавливается на прежнее место с фиксацией лигатурами или металлической проволокой (за исключением случаев поражения указанной пластинки опухолью или в случаях гнойного воспаления).

7. Послойное ушивание раны с установкой кратковременного дренажа под кожей (пли выпускника).

8. Иммобилизация.

Послеоперационное ведение.

1. Антибактериальная терапия по вышеуказанной схеме.

2. Контроль состояния лабораторными методами.

3. Перевязки производятся на следующий день после операции, а затем через 2-3 дня. Подкожный дренаж удаляется на 1-5 сутки после операции.

После оперативных вмешательств по поводу воспалительных процессов проводится приточно-оросительпое дренирование с подачей антисептических растворов в раневую полость (10 мл 1% раствора диоксидина на 400 мл дистиллированной воды) и эвакуацией их через дренаж большего диаметра с применением вакуумного отсоса. Дренирование производится в сроки до 3 недель, затем приточный дренаж удаляется, а вакуумный отсос на оттоке остается еще на срок от 5 до 15 дней в зависимости от динамики уменьшения реактивного отделяемого. Критерием необходимости удаления дренажа является отсутствие отделяемого. На этапах наблюдения производятся посевы отделяемого из дренажей. При наличии роста микрофлоры определяется чувствительность ее к антибиотикам и коррекция антибиотикотерапии, в том числе местной. Швы снимались в сроки от 7 до 18 дней в зависимости от локализации.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНО-МОРФОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРИМЕНЕНИЯ ГА-КЕРАМИКИ ДЛЯ ЗАМЕЩЕНИЯ ДЕФЕКТОВ КОСТНОЙ ТКАНИ

При имплантации ГА-керамикп в мышечную ткань, гистологическое изучение препаратов выявило, что через 3 суток вокруг имплантата определяются массы фибрина, инфильтрированные немногочисленными нейтрофиль-ными лейкоцитами и макрофагами, встречаются отдельные фнбробласты с выраженной пирошшофилией цитоплазмы и ядрышек, что свидетельствует о высокой биосинтетпческой активности этих клеток. Мышечные волокна, при-

лежащие к керамике, подвержены дистрофическим изменениям, часть из ни: нскроппирована. К 6 су ткам между керамикой и прилежащем мышечной тка ньго формируется соединительнотканная прослойка, в наружных отделах ко торой преобладают функционально активные фибробласты. Здесь же форми руются незрелые коллагеновые волокна. Во внутренних отделах капсулы пре обладают макрофаги, встречаются немногочисленные нейтрофильпые лейко циты, часть из которых подвержена распаду. В мышечных волокнах явлеши дистрофии и некроза уменьшаются. Наблюдается ослабление расстройств; микроциркуляции. К 10 суткам между мышечной гканыо и имплантатом определяется сформированная соединительнотканная капсула, в наружном ело« которой преобладают функционально активные фибробласты и созревающие коллагеновые волокна. Во внутреннем слое уменьшается содержание нейтро-фильных лейкоцитов и макрофагов, число фибробластов увеличивается, появляются незрелые аргирофильные коллагеновые волоконца. В прилежащей мышечной ткани уменьшаются расстройства микроциркуляции, ослабевают дистрофические и некротические процессы. К 15 суткам становится тоньше соединительнотканная капсула, разделяющая имплантат и мышечную ткань, уменьшается число клеточных элементов при одновременном увеличении содержания коллагеповых волокон. Фибробласты в наружных отделах капсулы теряют свою активность и превращаются в фиброциты. По периферии капсулы коллагеновые волокна более зрелые. Вблизи ГЛ-керамики видны единичные макрофаги, многоядерные клетки инородных тел не выявляются. К 30 суткам вокруг имплантата тонкая соединительнотканная капсула представлена пучками зрелых коллагеповых волокон и отдельными фнбробластами. Мета-хромазия межклеточного вещества отсутствует. Дистрофические и некротические изменения в мышечной ткани минимальны. К 3-6 месяцу между ГА-керамикой и мышечной тканыо прослеживается очень тонкая соединительнотканная капсула, содержащая неактивные фиброциты, отдельные тяжи капсулы прорастают внутрь имплантата. Многоядерные гигантские клетки шга-

родных тел не выявлялись ни в одном из наблюдений, отсутствовали гистио-лимфоцптарные инфильтраты и плазматические клетки.

Таким образом, проведенное исследование по имплантации в мышечную ткань ГА-керамики показало, что она является высокобиосовместимым материалом. Об этом свидетельствует слабо выраженная нейтрофильная и макрофагальпая клеточные реакции в ранние сроки исследования и отсутствие гистио-лимфоцитарной реакции и гигантских многоядерных клеток инородных гел - в поздние сроки наблюдения.

При имплантации образцов ГА-керамики в дефект бедренной кости крыс через 30 дней на поверхности имплантата определяется тонкая соединительно-тканная капсула, в отдельных участках превращающаяся в тонкую костную пластинку остеондного характера. Признаков воспалительных изменений в окружающих имплантаты тканях не определяется. К 3 месяцу имплантат полностью окружен новообразованной зрелой костью, имеющей пластинчатое строение. Между ГА-керамикой и сформированной на ее поверхности костью ни в одном из случаев соединительная ткаиь не определяется. В некоторых участках формируются элементы кроветворного костного мозга. Пористая керамика на краевых участках подвержена резорбции и замещению новой, еще незрелой костной тканыо. Наиболее активно подвергается резорбции и замещению новообразованной костью керамика, содержащая по 50% гидроксиапа-тита п трикальцийфосфата. К 6 месяцу имплантат окружен зрелой костной тканыо пластинчатого строения. Краевая резорбция пористой керамики и замещение ее новообразованной костыо особенно выражена при составе керамики 50/50 ГА/ТКФ. При этом тяжи костного регенерата проникают вглубь имплантата. Керамика, состоящая на 100% из гидроксиапатита наименее подвержена резорбции. К 9-12 месяцу продолжаются процессы резорбции керамики состава ГА/ТКФ 90/10 и 50/50.

Таким образом, проведенное экспериментально-морфологическое исследование показало, что ГА-керамика является высокобиосовместимым и ос-теокондукгивным материалом. Степень резорбции ГА-керамики в существен-

ной мере зависит от соотношения ГА/ТКФ. Наименее подвержена распаду ГЛ керамика со 100% содержанием гидроксиапатита.

Вышеуказанные результаты явились основанием для применения гидре ксиапатитпой керамики для замещения дефектов кости у больных с опухоля ми и онухолеподобными заболеваниями в клинике костной патологии взрос лых.

РЕЗУЛЬТАТЫ ХИРУРГИЧЕСКОГО ЛЕЧЕНИЯ ПЛАСТИКИ ДЕФЕКТОВ КОСТЕЙ КЕРАМИКОЙ НА ОСНОВЕ ГИДРОКСИАПАТИТА

Из 41 прооперированного больного в динамике прослежен 31, в срок! от I месяца до 4 лет. По различию в составе имплантируемой ГА-керамии наблюдаемые больные разделены на 3 группы. В первой группе, состоящей и: 18 пациентов, соотношение ГА/ТКФ было 90/10. Во второй группе (10 пациентов) ГА/'ГКФ - 50/50, и в третьей группе - 100% ГА - 3 пациента. Пористость во всех образцах керамики составила 50%.

Оценка деградации имшшнтатов из ГА-керамики производилась па основании рентгенологической картины по 7-баллыюи системе:

1 - ОЧЕНЬ СЛАБАЯ: Смягчение контуров и начальная размытость краев имплантата, начинающееся краевое рассасывание.

2 - СЛАБАЯ: Краевое рассасывание имплантата с появлением лакун, переходящих в межбалочные пространства новообразованной кости.

3 - СЛАБО-УМЕРЕННАЯ: Резорбция краев имплантата в виде неровности, переходящей в новообразованные костные балки, начинающийся эффект влияния отдельных фрагментов, полное рассасывание крошковидпых фрагментов, эффект «спикул».

4 - УМЕРЕННАЯ: Потеря четкости границы «имплангат-кость», снижение интенсивности тени имплантата, слияние отдельных фрагментов керамики.

5 - УМЕРЕННО-ВЫРАЖЕННАЯ: Тенденция к фрагментации имплантата.

6 - ВЫРАЖЕННАЯ: Фрагменты имплантата имеют размытые нечеткие

края.

7 - ПОЛНАЯ: Керамика замещается костными структурами.

Сочетание нескольких вышеперечисленных признаков обусловлено неравномерностью резорбции имплантатов ГА-керамики.

[$ первой группе (соотношение ГА/ТКФ 90/10) в ранние сроки (3-6 месяцев) после операций рентгенологически отмечается формирование вокруг керамических пластин структурной костной ткани. На границе «имплантат-кость» ие образуется зазора, наблюдается начальная резорбция в виде сглаженности контура имплантата (степень деградации - 1-2 балла). В случаях, когда материал был представлен крошкой или порошком, резорбция его протекала более интенсивно, с образованием кости в этом месте в сроки от 3 до 6 месяцев (степень деградации - 3 балла). Элементы керамических пластин, находящиеся вне кости, подвергаются рассасыванию без образования костной ткани к 1,5 годам. В более поздние сроки (после 2 лет) наблюдается интенсивная резорбция краев пластин в виде бахромчатости, элементы которой имеют направленность, соответствующую балкам новообразованной кости. В ряде случаев выявляется тенденция к слиянию отдельных пластинок ГА-керамики в единый конгломерат (степень деградации - 3-4 балла). Отмечается восстановление анатомической целостности кости, окружающей имплантат, в том числе и составляющей поверхность сустава. К 3-4 году наблюдения интенсивность тени имплантата заметно снижается, резорбция его краев, в основном, представлена в виде продолговатых лакун, ось которых совпадает с направлением балок новообразованной кости. Наблюдается спикулоподобный эффект (степень деградации - 4-5 баллов).

Во второй группе (имплантированная керамика в соотношении ГА/ТКФ 50/50) рентгенологические признаки деградации более выражены. Так, костная ткань с характерной балочной структурой, формирующейся вокруг имплантатов, выявляется уже к 1-2 месяцу (степень деградации - 1-2 балла). Контуры керамических имплантатов, большей частью, размыты и сглажены.

На границе «имплантат-кость», так же, как и в первой группе, отсутствует за зор. К 6 месяцу в ряде случаев прослеживается тенденция к слиянию отдель ных пластин ГА-керамики (степень деградации - 2-3 балла). В сроки до 1 год; проявляется интенсивная резорбция большей части имплантатов с образова нием в местах рассасывания полноценной кости (степень деградации - 3-' балла). Полная резорбция отдельных пластин наблюдается в сроки до 2-х ле" (степень деградации - 4-5 баллов), а всего материала - за 3-4 года (степень де градации - 6-7 баллов).

Третью группу составили пациенты, которым пострезекционные дефекты заполнялись 100% гидроксиапатитом. Во все сроки наблюдения (до 4-х лет) рентгенологически было выявлено, что вокруг имилантата формируется полноценная структурная кость. Между имплантатом и костью образуется плотное спаяние. Признаков деградации ГА-керамики ни в одном случае не выявлено.

В послеоперационном периоде течение раневого процесса у всех больных благоприятное, заживление первичным натяжением. Признаков воспалительной реакции на имплантацию ГА-керамики не наблюдалось. К числу отдаленных послеоперационных осложнений можно отнести 3 случая. Из них 2 -рецидивы опухолей, и в 1 случае наблюдгшось позднее нагноение послеоперационной раны, когда в дефект кости имплантировалась комбинация гидро-ксиапатигной керамики с кортикальными аллотрансплантатами. Причиной нагноения стала недостаточная стерильность трансплантатов. Больные с осложнениями были оперированы повторно, операционный материал исследовался гистологически.

Во всех трех группах отмечены общие, характерные для всех видов ГА-керамики, свойства:

1. Формирование вокруг имплантатов полноценной структурной костной ткани.

2. На границе «имплантат-кость» не образуется зазора.

3. ГА-керамика не поддерживает процессы воспаления и является ин-

тактной к инфекции. 4. Процессы деградации керамики с замещением ее новообразованной костью в условиях инфекционной раны и воспаления протекают так же, как и в неосложненной ране.

КЛИНИКО-МОРФОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ

ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ГА-КЕРАМИКИ ДЛЯ ЗАМЕЩЕНИЯ ДЕФЕКТОВ КОСТНОЙ ТКАНИ У 3-х пациентов проводилось гистологическое исследование клинического материала (при повторном оперативном вмешательстве) в сроки 4, б, 8 месяцев. Состав керамики имплантированного материала ГА/ТКФ 90/10. К 4 месяцу наблюдается постепенное врастание в краевые участки имплантата сосудистых элементов. Непосредственно на поверхности керамики формируется новообразованная кость без соединительнотканной прослойки, что свидетельствует об остеокондуктивности данного материала. Какая-либо клеточная реакция на имплантат отсутствует. К 6 месяцу в центральных участках дефекта кости, замещенного керамикой, последняя представлена частицами, окруженными трабекулами новообразованной кости, содержащей остеоциты и сосудистые элементы. В периферических участках костного дефекта содержание новообразованной кости более выражено, частицы керамики встречаются реже, что является результатом ее резорбции и замещения костной тканыо. К 8 месяцу в картине преобладают мелкие частицы гидроксиапатита, окруженные новообразованной костью. Резорбция ГА-керамики ведет к уменьшению ее объема и формированию на ее месте новообразованной кости, в которой выявляется пластинчатое строение, что свидетельствует об ее созревании.

Таким образом, клинико-морфологическое исследование показало, что ГА-керамика является высокобиосовместимым и биодеградируемым материалом, обладающим остеокондуктивиыми свойствами.

Анализируя данные клинико-морфологического и клинического исследований, необходимо подчеркнуть, что рентгенологическая картина деграда-

ции ГА-керамики не отражает в полной мере истинных морфологических из мепеиий, происходящих в кости. Это доказано на примере тех 3-х осложнен ных случаев, когда возникла необходимость повторного оперативного вмеша тельства и представилась возможность гистологически исследовать облает! имплантации ГА-керамики. Так, хотя рентгенологически признаков рассасывания имплантатов в этих случаях не наблюдается, морфологически отчетливс прослеживается картина деградации ГА-керамики с одновременным формированием на ее месте новообразованной кости. По-видимому, оставшиеся, е том числе слсдопыс частицы гидроксиаиатита в наблюдаемые сроки имитируют целостность пластинок керамики при рентгенологическом исследовании.

ВЫВОДЫ

1. Данные экспериментально-морфологического обоснования и клинической апробации керамики на основе гидроксиапатита (производится фирмой «Интермедапатит») у больных с опухолями и опухолеподобными заболеваниями костей, послужили основанием для получения разрешения на использование в медицинской практике имплантатов из указанного материала, для замещения пострезекционных дефектов (Приказ МЗ РФ №311 от 15 сентября 1995г.).

2. Керамика на основе гидроксиапатита при имплантации в мышечную ткань вызывает слабовыраженную реакцию воспаления в ранние сроки исследования, и отсутствие клеточной реакции в поздние сроки наблюдения, что свидетельствует о высокой биосовметимости используемого материала с окружающими тканями.

3. При имплантации керамики на основе гидроксиапатита в костную ткань, между нмплантатом и формирующейся па его поверхности новообразованной костыо не образуется соединительнотканной прослойки, что свидетельствует об остеокондуктивности керамического материала.

4. Пористая керамика, содержащая по 50% гидроксиапатита и трикаль-цийфосфата, подвержена более интенсивному биораспаду и замещению новообразованной костью. Керамика состава 90% гидроксиапатита и 10% трикаль-цийфосфата имеет меньшую скорость резорбции. Непористая керамика, состоящая из 100% гидроксиапатита практически не резорбируется. Разработана балльная оценка деградации гидрокспапатитной керамики, имплантированной в дефект кости, по данным рентгенологического исследования.

5. Использование гидрокспапатитной керамики для замещения пострезекционных дефектов костей обеспечивает пеосложненное и быстрое заживление, способствует уменьшению продолжительности операции, предупреждает необходимость дополнительного оперативного пособия и может быть рекомендовано для хирургического лечения больных с опухолями и опухолеподобными заболеваниями костной локализации.

СПИСОК НАУЧНЫХ РАБОТ ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Burdygin V.N., Berchenko G., Baschenko Y., Makunin V. Use of hy-droxyapatite ceramics for the substitution of bone defects (preliminary report). 11th Europ. Conf. on Biomaterials. Italy, Pisa. 1994. P.79.

2. Бурдыгин B.H., Берченко Г.Н., Макунин В.И., Басченко Ю.В. Использование гидроксиапатитной керамики для замещения костных дефектов. В кн.: Клиника и эксперимент в травматологии и ортопедии Казань 1994. 4.2. С. 13-14.

3. Макунин В.И., Бурдыгин В.Н., Басченко Ю.В., Берченко Г.Н. Результаты клинической апробации использования гидроксиапатитной керамики для замещения дефектов кости. В кн.: Опухоли и опухолепо-добные заболевания опорно нательного аппарата. Рязань 1995. С. 58-60.

4. Берченко Г.Н., Бурдыгин В.Н., Уразгильдеев З.И., Кесян Г.А., Басченко Ю.В., Макунин В.И., Бушуев О.М. Патоморфоло) ическое обоснование использования материалов на основе гидроксиапатита для

замещения дефектов костной п...... ¡5 кн.: Удлинение конечностей и

замещение дг<; : . Республика Крым. Ялта 1996. С. 11-12.

5. Макунин В.И., Бурдыгин В.Н., Берченко Г.Н. Пластика пострезекционных дефектов кости гидроксиапатитовой (ГАП) керамикой. В кн.: 1-ый междун. симпозиум «Пластическая и реконструктивная хирургия в онкологии». М. 1997. С.90.

6. Берченко Г.Н., Уразгильдеев З.И., Бурдыгин В.Н., Кесян Г.А., Макунин В.И., Бушуев О.М. Использование аллопластических материалов на основе гидроксиапатита в качестве матрицы для формирования костной ткани. 1-я Всероссийская научная конференция. Биокомпози-

ционные материалы в челюстно-лицевой хирургии и стоматологии. М 1997. С.14.

7. Макунин В.И., Бурдыгин В.Н., Берченко Г.Н. Пластика пострезекционных дефектов кости материалами на основе гидроксиапатита. Там же. С. 37.

8. Бурдыгин В.П., Зацепин С.Т., Родионова С.С., Шишкина Т.Н., Бал-беркин A.B., Макунин В.И., Колондаев А.Ф., Пальшин Г.А. Опухоли и опухолеподобные заболевания кисти. В кн.: 6-ой съезд травматологов и ортопедов России. Тезисы материалов. Н. Новгород 1997. С. 176.

9. Берченко Г.Н., Бурдыгин В.Н., Уразгильдеев З.И., Кесян Г.А., Макунин В.И., Бушуев О.М. Коллапан и гидроксиапатитная керамика - новый вид аллопластических материалов в травматологии и ортопедии. Там же. С.366.

10. Макунин В.И., Бурдыгин В.Н., Берченко Г.Н. Использование материалов на основе гидроксиапатита для замещения пострезекционных дефектов кости в ортопедической онкологии. Там же. С.669.