CC BY
27
УДК 616.126.3
113 3
Н.Н. Мельникова , Е.К. Сергеева , В.В. Шулья , С.А. Татевосян ,
Е.В. Петренко , Д.М. Невмержицкий , А.С. Шибаев , Э.Н. Авсянский ГИСТОЛОГИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ТКАНЕЙ, КОНТАКТИРУЮЩИХ С ТИТАНОВЫМИ ИМПЛАНТАТАМИ С АЛМАЗОПОДОБНЫМИ ПОКРЫТИЯМИ 1 НИЦ «Плазмотег» ФТИ НАН Беларуси, г. Минск 2 ГНУ «Институт физиологии НАН Беларуси», г. Минск Белорусский государственный медицинский университет, г. Минск
Актуальность. Перед современной медициной, несмотря на
значительный прорыв в области технического развития, стоит ряд актуальных вопросов лечения патологических состояний человека, связанных с утратой функциональной и анатомической целостности органов и тканей. Касаясь искусственной имплантации, необходимо отметить, что придание адекватной формы и физиологически адекватной функциональности не представляет технической сложности в сравнении с проблемой биологической
совместимости. Биологическая совместимость имплантируемых материалов во многом определяет успех оперативного вмешательства [1, 2], качество жизни пациента и медико-социальный прогноз.
Цель исследования - в экспериментальных условиях изучить реакцию костной и мягких тканей на имплантацию титановых образцов с алмазоподобными покрытиями.
Материалы и методы исследования. Эксперимент выполнен на базе Института физиологии НАН Беларуси на 14 крысах-самцах (линии Вистер) массой 180-220 г. Всем животным было выполнено оперативное вмешательство по имплантации исследуемых образцов под наркозом (ketamine-xylazine-acepromazine 55.6, 5.5 и 1.1 мг/кг, соответственно, внутрибрюшинно).
Методом вживления было выбрано погружение имплантата в заранее смоделированный корытообразный дефект на дорзальной поверхности теменной кости ближе к ее чешуйчатому краю.
Экспериментальные животные были разделены на группы в соответствии с имплантируемыми образцами:
У Ti BT 1-0 (n= 2);
У Ti DLC (n=2);
У Ti оксидированный (n=2);
У Ti + DLC + 1,9%Ag (n=2);
У Ti + DLC + 3,8%Ag (n=2);
У Ti + DLC + 6,95%Ag (n=2);
У контрольная группа (n=2) - ложно оперированные крысы.
Оперативная имплантация включала:
У обработку операционного поля, которая заключалась в очищении кожного покрова от элементов шерсти и обработки раствором йодоната;
94
S одномоментный разрез брюшистым скальпелем кожи и апоневроза над сагиттальным швом теменных костей;
S гемостаз стерильными марлевыми тампонами;
S тупым и острым способом оголяли теменную кость с одной стороны, отслаивали надкостницу в латеральной части теменной кости;
S удерживая мягкие ткани, бором наконечника стоматологической установки формировали корытообразный дефект на дорзальной поверхности в соответствии с размерами имплантата;
S из стеклянной посуды с 0,9% стерильным раствором NaCl
извлекали стерильным пинцетом имплантат и осторожно погружали его в сформированный дефект на теменной кости;
S имплантат укрывали мобилизованными близлежащими
мышечными и соединительными тканями, фиксируя одиночными швами;
S после контроля гемостаза накладывали одиночные узловые швы на кожу и обрабатывали послеоперационную рану раствором йодоната.
Через 182 дня после имплантации все животные были подвержены декапитации с помощью гильотины (SAD 51330, США). Затем была осуществлена ревизия области имплантации (теменная кость) с определением локализации имплантата и визуальным контролем состояния соприкасающихся с ним тканей с последующим фотографированием участка расположения имплантата.
Из каждой группы животных извлекали по одному имплантату вместе с окружающими его тканями и помещали в промаркированные емкости с 10% раствором формалина. Для гистологического исследования были изъяты мягкие и костные ткани (7 образцов).
Результаты и обсуждение. Результаты исследования гистологических препаратов, изготовленных из изъятых образцов и оцифрованных с помощью светового микроскопа и цифрового устройства, приведены в таблице 1.
Таблица 1 - Результаты гистологического исследования по группам животных
№ Имплантат Гистологическое описание
1 Ti BT 1-0 Мелкий фрагмент волокнистой соединительной ткани с фиброзными волокнами по краю, скудной лимфогистиоцитарной инфильтрацией.
2 Ti DLC Фрагмент рыхлой волокнистой соединительной ткани с большим количеством сосудов и наличием диффузной лимфогистиоцитарной инфильтрации.
3 Ti оксидированный Фрагмент нежно волокнистой соединительной ткани с небольшим количеством сосудов по краю.
4 Ti + DLC + 1,9%Ag В препаратах мышечная ткань занимает основную часть. По краю отмечается рыхлая волокнистая соединительная ткань, занимающая 1/5 препарата (в 1 поле зрения).
5 Ti + DLC + 3,8%Ag Мелкий участок рыхлой волокнистой соединительной ткани с большим количеством сосудов. В препаратах диффузная лимфогистиоцитарная инфильтрация.
6 Ti + DLC + 6,95%Ag Волокнистая соединительная ткань с большим количеством
95
сосудов по краю с диффузной лимфогистиоцитарной инфильтрацией.
7 Без имплантата Фрагменты компактной кости, по краю которой отмечается рыхлая волокнистая и фиброзная ткань с большим количеством сосудов.
Выводы. На основании полученных гистологических описаний можно заключить, что имплантация титановых образцов с различными покрытиями не является условием для развития выраженной воспалительной реакции.
Можно предположить, что титановые образцы с алмазоподобными покрытиями допированными частицами серебра за счет антибактериальных свойств последних имеют преимущество по биологической совместимости.
Литературные источники:
1. Корсак, С.И. Тромбогенность искусственного клапана сердца «Планикс» в зависимости от вида покрытия поверхностей / С. И. Корсак // Здравоохранение. - 1997. - №8. - С. 14-18.
2. Thomson, A. L. Biocompatibility of diamond-like carbon coating / A. L. Thompson [et al.] // J. Biomaterials. - 1991. - №12. - P. 37-40.
N.N. Melnikova , E.K. Sergeeva , V.V. Shulya ,E.V. Petrenko , D.M. Nevmerzhitskiy ,
A.S. Shibaev 3, E.N. Avsyansky 3
HISTOLOGICAL EXAMINATION OF TISSUES IN CONTACT WITH THE TITANIUM IMPLANTS WITH DIAMOND-LIKE COATINGS
1 SEC Plasmoteg NAS of Belarus, Minsk 2Institute of Physiology, National Academy of Sciences of Belarus, Minsk 3Belorussian State Medical University, Minsk Summary
Purpose of wok to study the reaction of bone and soft tissue to the implantation of titanium samples with diamond-like coatings in the experimental conditions.
In results it can be concluded that the implantation of titanium samples with different coatings is not a prerequisite for the development of severe inflammatory reaction.
It can be assumed that the titanium samples with a diamond-like coatings doped with silver particles have the advantage of biocompatibility.
96
