Пластика костных дефектов позвонков композитным костно-цементным материалом в эксперименте

Костные цементы являются универсальными пластическими материалами. Однако они имеют побочные негативные свойства, проявляющиеся в виде токсического воздействиями на прилегающие ткани. Степень повреждения кости при первичном контакте ее с полимеризующимся цементом определяет возможность появления нестабильности на уровне пластики. Одним из путей решения этой задачи является уменьшение концентрации составляющих цемента.

Цель исследования - изучить влияние композитного костно-цементного материала на окружающую костную ткань в эксперименте.

Исследование проведено на 10 взрослых беспородных собаках. Использована депротеинизированная губчатая кость (ДПГК), изготовленная в виде гранул диметром до 1,0 мм и костный цемент "полакрис" (НПП "Феникс", г. Санкт-Петербург, Россия). Для получения композита смешивали депротеинизированную губчатую кость с костным цементом "полакрис" в соотношении 1:1 и 2:1 (приоритетная справка № 2005109730).

Под общим обезболиванием, левосторонним внебрюшинным доступом обнажали тела двух поясничных позвонков и фрезой диаметром 0,8 см на глубине 0,8 см формировали стандартные дефекты. Образовавшиеся дефекты заполняли костно-цементным композитом в соотношениях 1:1 и 2:1, соответственно. После выполнения острого эксперимента все животные содержались в одинаковых условиях и подвергались клиническому и рентгенологическому исследованиям. Сроки наблюдения составили от 1 часа до 12 месяцев. Во время и после проведенного острого эксперимента гибели животных не наблюдалось. Рентгенологическое исследование позвоночника животных проводилось в установленные сроки. Рентгенологическими критериями оценки являлись: наличие склероза краев ложа, выраженность структурности и резорбции костной ткани вокруг имплантатов. При макроморфологическом обследовании препаратов особое внимание уделялось стабильности имплантата в ложе. Гистологически изучалось изменение костной ткани, прилежащей к имплантату и на определенном расстоянии после удаления его из ложа.

При макроморфологическом исследования препаратов в разные сроки после эксперимента сохраняется плотная фиксация имплантата в ложе, которое возрастает с увеличением срока наблюдения. При сравнении рентгенограмм позвоночника произведенных на день острого эксперимента, в сроки 1, 3, 6 и 12 месяцев после него и по выведения животных из эксперимента, отмечено что до 3 месяцев имелась относительное преобладание рентгенологической плотности имплантатов над окружающей костной тканью. Границы костного ложа были отчетливыми. Признаков склероза краев ложа не наблюдалось.

В срок 6 месяцев плотность костной ткани вокруг имплантата, имевший соотношения частей композита 2:1, была более выражена, чем с соотношением кость/цемент 1:1. Границы костного ложа были размытыми. К 12 месяцам признаков склероза краев ложа не наблюдалось. Рентгенологическая плотность прилегающей костной ткани и расположенной в отдалении от имплантатов не отличались друг от друга.

Гистологическое исследование костной ткани вокруг имплантатов показало, что через 1 месяц в обеих группах сформированные молодые костные балки нерегулярного строения с большим количеством остеобластов. Между костными структурами и остатками композитного материала располагалась рыхловолокнистая соединительная ткань. Через 3 месяца вокруг бывшего ложа имплантатов определяется сформированная костная ткань балочного строения, но костные балки в состоянии перестройки. Процесс остеогенеза продолжается, так как костные балки окружены цепочками остеобластов. Через 6 месяцев вокруг бывших имплантатов выявляется сформированная костная ткань балочного строения. Склеротических изменений костной ткани не обнаружено. Имплантат окружен соединительно-тканной капсулой с параллельно расположенными коллагеновыми волокнами, которые вплетаются в окружающую костную ткань и формируют с ней анастомозы. В области анастомозов наблюдается процесс формирования кости. В некоторых участках это капсула подвергается макрофагальной резорбции. Вокруг капсулы наблюдается реакция в виде плазмоцитарных инфильтратов.

Выводы:

1. увеличения костной составляющей в композите уже в ранней сроки приводит к уменьшению негативных воздействий костного цемента на костную ткань ложа;
2. использование костно-цементного композита в соотношениях частей 1:1 и 2:1 создают более благоприятные условия для процесса репаративной регенерации вокруг имплантатов, чем при использовании костного цемента в чистом виде.

Рахматиллаев Ш.Н., Рерих В.В., Кирилина И.А., Зайдман A.M.
НИИ травматологии и ортопедии МЗ РФ, г. Новосибирск