Клінічне і морфологічне обгрунтування застосування гідроксилапатитної кераміки в сполученні з демінералізованим кістковим матриксом для пластики дефектів кісток

Мета роботи – експериментально і клінічно обгрунтувати можливість спільного використання ГАП кераміки (КЕРГАП) і ДКМ як пластичного матеріалу для оптимізації репаративного остеогенезу при пластиці кісткових дефектів.

Задачі дослідження:

1. Вивчити в експерименті на тваринах вплив на репаративний остеогенез ГАП кераміки (виробництва НПП “КЕРГАП”, Україна, номер держреєстрації 310/96) у вигляді порошку з розмірами часток менших за 63 мкм і подрібненого ДКМ (розмір часток 150-600 мкм).

2. Вивчити в експерименті особливості тканинного і хімічного складу, а також ультраструктури мінерального компоненту регенерату, що формується при імплантації ГАП кераміки та її комбінації з подрібненим ДКМ.

3. Розробити спосіб пункційного лікування кісткових кіст (КК) з використанням комбінованого пластичного матеріалу.

4. Оцінити ефективність використання різних форм випуску керамічних ГАП матеріалів КЕРГАП (порошкоподібного, гранульованого чи у вигляді блоків) при заміщенні дефектів кісток.

5. Проаналізувати наслідки спільного використання ГАП кераміки з ДКМ як кістковопластичного матеріалу, порівнявши результати лікування основної та контрольної груп хворих.

6. Визначити показання і протипоказання до застосування композитного пластичного матеріалу, що складається з ГАП кераміки і ДКМ.

Об'єкт дослідження. Регенерація кісткової тканини при імплантації у кісткові дефекти ГАП керамічних матеріалів у сполученні з ДКМ.

Предмет дослідження. В експериментальній частині роботи предметом дослідження був регенерат кісткової тканини, що формувався при імплантації матеріалів синтетичного (ГАП кераміка), біологічного (подрібнений ДКМ) походження та при їх спільному застосуванні, а також особливості біорезорбції часток ГАП і зміни мінерального компоненту регенерату, залежно від складу імплантованого матеріалу.

У клінічному розділі роботи предметами досліджень були об'єктивні клінічні та рентгенологічні ознаки кісткової регенерації при імплантації матеріалів в кісткові дефекти.

Методи дослідження: В експериментальній частині роботи використані: ваговий метод дослідження хімічного складу великогомілкових кісток, що полягав у визначенні вмісту води, органічних і мінеральних речовин; метод гістологічного дослідження структури кісткового регенерату, який формується при імплантації в кістковий дефект ГАП кераміки, ДКМ та їхньої комбінації; морфометричні методи визначення індексу кісткової інтеграції; площі, займаної ГАП керамікою, і обсягу трабекулярної кістки, котрі дозволяють визначити динаміку остеорепаративного процесу при імплантації ГАП кераміки, подрібненого ДКМ та їхньої комбінації; метод рентгеноструктурного аналізу динамічних змін ультраструктури мінерального матриксу кісткового регенерату при імплантації пластичних матеріалів, що вивчались. У клінічній частині роботи використані наступні методи дослідження: загальноклінічні та рентгенологічні; цитологічні дослідження пунктату КК і гістологічні дослідження вилучених патологічних тканин.

Для визначення вірогідності отриманих результатів застосовували статистичні методи дослідження.

Наукова новизна отриманих результатів. На експериментальному матеріалі in vivo вперше розкриті закономірності репаративної регенерації кісткової тканини при заповненні дефекту довгої кістки ГАП керамікою у вигляді порошку з діаметром часток менших за 63 мкм, а також при її сполученні з подрібненим ДКМ (розмір часток 150-600 мкм).

Вперше застосовано метод рентгеноструктурного аналізу для вивчення динамічних змін ультраструктури мінерального матриксу кісткового регенерату.

Встановлено, що спільне застосування ГАП кераміки і ДКМ оптимізує регенераторні процеси і сприяє формуванню кісткової тканини пластинчастого типу, а також прискорюється біодеградація часток кераміки.

Вперше при пункційному заповненні кісткових кіст порошкоподібною ГАП керамікою в сполученні з ДКМ встановлено, що відбувається репаративна регенерація кісткової тканини з відновленням архітектоніки кістки.

Встановлено, що при кістковопластичних операціях з використанням комбінованого пластичного матеріалу, у порівнянні з використанням ГАП матеріалів, прискорюються терміни регенерації кісткової тканини і деградації ГАП кераміки, що дає змогу в більш ранній термін призначати повне навантаження на оперовану кінцівку.

Практичне значення отриманих результатів. Дослідження, що розкриває процес репаративної регенерації кістки при імплантації ГАП кераміки в сполученні з подрібненим ДКМ, є теоретичною підставою для практичного застосування даного пластичного матеріалу.

Розроблені малоінвазійні способи лікування КК:

1. “Спосіб лікування кісткових кіст” (патент України на винахід № 44648 А) шляхом їх пункційного заповнення порошкоподібною ГАП керамікою КЕРГАП-М (діаметр часток менший за 63 мкм) у сполученні з ДКМ із розміром часток 150-600 мкм (співавтори д. м. н., професор В. К. Івченко, К. П. Гарбуз). Розроблений спосіб лікування КК є малоінвазійним і дозволив підвищити ефективність лікування хворих з цією патологією.

2. “Спосіб керамопластики кісткових кіст” (позитивне рішення по заявці № 2001074922 від 13. 07. 2001) шляхом їх пункційного заповнення керамікою КЕРГАП-М (співавтори д. м. н., професор В. К. Івченко, К. П. Гарбуз).

Результати експериментальних і клінічних досліджень впроваджені в роботу ортопедо-травматологічних відділень обласної дитячої клінічної лікарні та обласної клінічної лікарні м. Луганська, кафедри травматології, ортопедії та військової хірургії і кафедри нормальної анатомії людини Луганського державного медичного університету, відділу ортопедії для дітей Донецького НДІ травматології та ортопедії, відділення ортопедії № 5 обласної травматологічної лікарні і відділення з екстреної травматологічної допомоги центральної міської лікарні № 14 м. Донецька.

Особистий внесок дисертанта. Автором проведено аналіз літератури, визначено мету і задачі роботи, виконано експериментальне дослідження, забір матеріалу, його гістологічне, хімічне та рентгеноструктурне дослідження, обробку