CC BY
27
I
Орипнальы дозддження
Original Researches
Травма
УДК 616.718.4-001.5-089.843/881-092.9:615.46 DOI: 10.22141/1608-1706.5.19.2018.146652
Хвисюк О.М.1, Павлов О.Д.1, Карпнський М.Ю.2, Карпнська О.Д.2 1Харк1вська медична академ/я п/слядипломноТ осв/ти, м. Харюв, УкраТна
2ДУ «1нститут патологи хребта та суглоб/в 1м. проф. М.1. Ситенка НАМН УкраТни», м. Харюв, УкраТна
Дос^дження тривалост збереження ■ ■ ■ ■■■ ■ ■
жорсткост ф^сацп кюткових yAaMKiB бiодегрaдyючими нaкiстковими пластинами
на основi поAiAaктидy
Резюме. Актуальнсть. В ортопед/'/ та травматологи як гвинти та фксацйн штифти, пластини, анкери, кей-дж1 значне м'/сце пос'/дають пол1мерн1 матер'/али, що резорбуються й розчиняються в б'/олог'/чних рдинах. Перевагою таких ¡мплантат1в е /х повне розсмоктування, що позбавляе в'/д необхДност'/ операцИ з видален-ням ¡мплантату. П1двищити як/сть б1оматер1ал1в на основ'/ пол/лактид/в можливо шляхом введення в /х склад керам'/чних матер'/ал/в, зокрема г'/дрокс'/апатиту. Однак ¡мплантати з р'/зним вдсотковим сп'/вв'/дношенням i складом керам'/чного матер'/алу розр'/зняються властивостями м'/цност'/ та поведiнки в к/стц/. Мета. В експе-римент на тваринах досл/дити тривал/сть збереження стаб'/льност'/ ф/ксацИ кюткових уламк/в за допомогою нак/сткових пластин, виготовлених з б/одеградуючих матер/ал/в на основi поллактиду. Матер'юли та мето-ди. Експеримент проводили на 20 кроликах-самцях в/ком 6 м/сяц/в. Ус'/м тваринам моделювали перелом д/аф/за право/ стегново/ к/стки в середн/й третин/' шляхом розпилу та виконували остеосинтез нак/стковою пластиною, виготовленою за допомогою SD-друку з матер'/алу на основ'/ поллактиду з дом/шкою 20% три-кальц/йфосфату та 10% г'/дрокс'/апатиту. Кролик/в виводили з експерименту групами по 5 тварин через 1, 3, 6 та 12 м/сяц/в п'/сля початку експерименту. П'/сля виведення з експерименту у тварин вид/ляли оперовану та контралатеральну стегнов'/ к/стки. Контралатеральн/ (неоперован) к/стки тварин вважали за групу контролю. Вс/' препарати стегнових к/сток кролик/в випробували на м'/цн'/сть пд впливом навантаження на згин. Згинаюче навантаження зб'/льшували вд 50 до 100 Н /з кроком у 10 Н. При кожн/й величин'/ навантаження ви-м'/рювали величину прогину препарату. Результати. В результат/ проведених досл/дкень нами було отрима-но величини прогину препарат/в стегнових к/сток кролик/в на р'/зних терм'/нах проведення експерименту п'/д впливом згинаючих навантажень р'/зно/ величини. Обробка даних за методами описово/ статистики дала можлив'/сть отримати середн/ значення та стандартне в'/дхилення величини прогину в р'/зних експеримен-тальнихгрупах, а також пор'/вняти величини деформац'/'/'препарат/в м'/ж р'/зними групами. Висновки. Накст-ков/' пластини на основ'/ пол/лактиду з дом/шкою 20% трикальц/йфосфату та 10% г'/дрокс'/апатиту забезпечу-ють збереження сво/х початкових механ/чних властивостей протягом усього терм/ну зрощення перелом/в стегново/ к/стки кролик/в, що сприяло досягненню повного зрощення уламк/в к/сток.
Вступ
В ортопедй' та травматологй' як гвинти та фшсацшш штифти, пластини, анкери, кейдж значне мюце пось дають пoлiмернi матерiали, що резорбуються та розчиняються в бюлопчних рщинах [1, 2].
Серед таких матерiалiв частше використовують iMn-лантати з L-пoлiмoлoчнoi кислоти (L-полтактид), осо-бливютю яких е бюдеградащя, остеоштегращя, здат-
нють шдукувати процеси утворення ыстково! тканини та висока бюсумюнють з оргашзмом [1, 3]. Перевагою таких iM^mm^™ е ix повне розсмоктування, що позбавляе вщ необхщносп операци з видаленням iMttrarn-тату або фшсуючого пристрою, вщповщно, запобтае ушкодженню тканин. Пдвищити яысть бioматерiалiв на ocнoвi пoлiлактидiв можливо шляхом введення в ix склад керамiчниx матерiалiв, зокрема пдрокшапатиту
© «Травма» / «Травма» / «Trauma» («Travma»), 2018
© Видавець Заславський О.Ю. / Издатель Заславский А.Ю. / Publisher Zaslavsky O.Yu., 2018
Для кореспонденци: Картнський Михайло Юрмович, науковий ствробпник лабораторм бюмехашки, ДУ «1нститут патологи хребта та сутоб1в iMeHi професора М.1. Ситенка НацюнальноТ академи медичних наук УкраТни», вул. Пушшська, 80, м. Харш, 61024, УкраТна; e-mail: [email protected]
For correspondence: M. Karpinsky, Research Fellow at the Department of biomechanics laboratory, State Institution "Sytenko Institute of Spine and Joint Pathology of the National Academy of Medical Sciences of Ukraine', Pushkinskaya st, 80, Kharkiv, 61024, Ukraine; e-mail: [email protected]
[4, 5]. Однак iмплантати з рiзним вiдсотковим стввщ-ношенням i складом керамiчного матерiалу розрiзня-ються властивостями мщносп та поведiнки в кютщ.
Мета: в експериментi на тваринах дослщити трива-лiсть збереження стабшьносп фiксацii кiсткових улам-кiв за допомогою накiсткових пластин, виготовлених iз бiодеградуючих матерiалiв на основi полшактиду.
Матерiали та методи
В лабораторп бiомеханiки ДУ «1ПХС iм. проф. М.1. Ситенка НАМН» було проведено експеримен-тальнi дослiдження мiцностi стегнових кюток кроли-кiв пiсля остеосинтезу модельованих переломiв на-кiстковими пластинами, виготовленими за допомогою 3D-друку з матерiалу на основi полiлактиду (Р^) з до-мiшкою 20% трикальцшфосфату (ТКФ) та 10% пдро-каапатиту (ГА).
Експеримент проводили на 20 кроликах-самцях вь ком 6 мюящв. На основi ISO10993-6:2004 (Нацiональнi стандарти Украши. Бiологiчне оцiнювання медичних виробiв, 2006) [6, 7] усiм тваринам моделювали перелом дiафiза право'1 стегново'1 кiстки в середнiй третиш шляхом розпилу та виконували остеосинтез накют-ковою пластиною. Склад матерiалу пластини: PLA — 70%, ТКФ — 20%, ГА — 10%. Кролиюв виводили з експерименту групами по 5 тварин через 1, 3, 6 та 12 мюящв тсля початку експерименту. Шсля виведення з експерименту у тварин видшяли оперовану та контра-латеральну стегновi кютки. Контралатеральт (неопе-рованi) кютки тварин вважали за групу контролю.
Вс препарати стегнових кюток кролиюв випробу-вали на мiцнiсть тд впливом навантаження на згин. Схему проведення випробувань препаратiв стегнових кюток кролиюв на згин наведено на рис. 1.
Препарати стегнових кюток кролиюв жорстко за-крiплювали за проксимальний i дистальний кiнцi. Згинаюче навантаження прикладали в зонi перелому з боку накютково'1 пластини. Згинаюче навантаження збшьшували вiд 50 до 100 Н iз кроком у 10 Н. При кож-нш величинi навантаження вимiрювали величину про-гину препарату.
Величину деформацп вимiрювали мiкрометром го-динникового типу. Величину навантаження вимiрюва-ли за допомогою тензометричного датчика SBA-100L,
F
I /^W
гтп
Рисунок 1. Схема випробування препаратв стегнових KicTOK кролиюв на згин
результати контролювали пристроем реестрацп CAS типу CI-2001A.
Отриманi данi експерименту були обробленi за ста-тистичними методами [8]. В результат статистичного аналiзу визначали середне значення (М) величини деформацп моделей для кожного значення навантаження та ïï стандартне вщхилення (SD). Порiвняння величин деформацп препаратiв мiж рiзними групами проводили за допомогою дисперсшного аналiзу (ANOVA) з апостерюрним тестом Дункана.
Обробку даних для статистичних розрахунюв проводили за допомогою електронних таблиць MS Excel. Статистичний аналiз виконували за допомогою пакета прикладних програм для статистично'1 обробки даних SPSS 20.0.
Результати та обговорення
Пщ час дослщжень нами було отримано величини прогину препарапв стегнових кiсток кроликiв на рiз-них термiнах проведення експерименту тд впливом згинаючих навантажень рiзноï величини. Обробка даних методами описово'1 статистики дала можливiсть отримати середш значення та стандартне вщхилення величини прогину в рiзних експериментальних групах (табл. 1).
Таблиця 1. Результати експериментальних випробувань на прогин при р'!зних величинах
навантаження на рiзних терм'шах спостереження (M ± SD)
Група Величина прогину, мкм
50 Н 60 Н 70 Н 80 Н 90 Н 100 Н
Контроль 244 ± 2 304 ± 2 314 ± 11 402 ± 14 438 ± 15 492 ± 23
1 Mic. 802 ± 4 958 ± 2 1116 ±12 1268 ± 9 1460± 15 1618± 19
3 Mic. 106 ± 4 128 ± 5 162 ± 6 202 ± 20 184 ± 13 214 ± 12
6 Mic. 236 ± 5 244 ± 4 264 ± 5 302 ± 12 332 ± 12 374 ± 13
12 Mic. 234 ± 4 322 ± 18 326 ± 12 358 ± 12 422 ± 2 442 ± 7
ANOVA F = 4779,7 p = 0,001 F = 1458,1 р = 0,001 F = 1553,5 p = 0,001 F = 953,3 p = 0,001 F = 1756,5 p = 0,001 F = 1255,0 p = 0,001
Таблиця 2. Результати статистичного аналзу (апостерюрний тест Дункана) величини прогину
зразк!в при величинi навантаження 50 Н
Група К-сть Величина прогину, мкм
Пщмножина для a = 0,05
1 2 3
3 Mic. 5 106
12 Mic. 5 234
6 Mic. 5 236
Контроль 20 244
1 Mic. 5 802
Статистична значущють, р 1,000 0,105 1,000
Результати дисперсшного анал1зу ANOVA показали, що при вшх значеннях навантаження е значущ1 вщмш-ност1 м1ж р1зними групами препарат1в стегновоi истки. Це стало шдставою для пошуку визначення питан-ня про те, м1ж якими групами юнують ц1 в1дм1нност1 при кожн1й з величин навантаження. Вщповщь на це питання було отримано за допомогою апостерюрного тесту Дункана. В табл. 2 наведеш результати апостерь орного тесту Дункана для величин прогину препарапв стегновоi к1стки кроликов п1д впливом згинаючого навантаження величиною 50 Н.
Дослщження величини прогину препарапв стег-ново'1 к1стки кролиыв п1д впливом згинаючого на-вантаження величиною 50 Н показало, що найменша величина прогину (106 ± 4 мкм) спостер1галась через 3 м1сяц1 шсля моделювання перелому. Це статистич-но значущо в1др1зняеться в1д 1нших груп дослщжених препарат1в, про що свщчить 1'х потрапляння у першу п1дгрупу за результатами апостер1орного тесту Дункана. Найбтьшу величину прогину (802 ± 4 мкм) визначали на препаратах 1з терм1ном спостереження 1 мюяць, що також мае статистично значущу в1дмш-н1сть в1д препарапв 1нших груп. Величини прогину препарапв, як1 було взято в термш 6 та 12 м1сяц1в, статистично значущо не в1др1знялись в1д показник1в препарапв контрольно'' групи (р = 0,105), на що вка-зуе 1 розмщення '1'х в окрем1й шдгруш за результатами тесту Дункана.
900
2 onn
S 700
? 600
Q. 500
с я 400
? nnn
s § 200- m 100- n
Контроль 1 Mic. 3 Mic. 6 Mic. 12 Mic. Група
Рисунок 2. Д1аграма величини прогину препара^в стегновоi к!стки кролик!в пд впливом згинаючого навантаження 50 Н
Наочно пор1вняти величини прогину препаратав стегново'' ыстки кролиыв п1д впливом згинаючого навантаження величиною 50 Н можна за допомогою д1а-грами (рис. 2).
При збтьшенш величини згинаючого навантаження до 60 Н картина розб1жностей показниыв прогину препарат1в стегново'' к1стки кролиыв деклька змшю-еться. Про це свщчать результати апостер1орного тесту Дункана, що подаш у вигляд1 табл. 3.
Як показано в табл. 3, при згинаючих навантажен-нях величиною 60 Н група препарапв стегнових ысток кролик1в, отриманих у термш 3 мюящ п1сля моделю-
Таблиця 3. Результати статистичного анал'!зу (апостерюрний тест Дункана) величини прогину
зразюв при величинi навантаження 60 Н
Група К-сть Величина прогину, мкм
Пщмножина для a = 0,05
1 2 3 4
3 Mic. 5 128
6 Mic. 5 244
Контроль 20 304
12 Mic. 5 322
1 Mic. 5 958
Статистична значущють, р 1,000 1,000 0,151 1,000
5 1200»
* 1000E 800-
0
6 600-n
1 400-
ц 200 —
ш
m
0
Контроль 1 Mic.
3 Mic. Група
6 MiC.
12 Mic.
120010008006004002000-
_ —
п
Контрсшь 1 Mic.
3 Mic. Група
6 Mic.
12 Mic.
Рисунок 4. Д/аграма величини прогину препара^в стегново/' к!стки кролик!в пД впливом згинаючого навантаження 70 Н
Рисунок 3. Д1аграма величини прогину препара^в стегново'/' к!стки кролик!в пД впливом згинаючого навантаження 60 Н
вання перелому, демонструе найкращi результати за величиною прогину (128 ± 5 мкм), що статистично значущо вiдрiзняе ïx вщ шших груп дослщжених пре-паратiв, тому за результатами тесту Дункана вщнесено в окрему першу тдгрупу. Аналогiчно, найгiршi результати величини прогину (958 ± 2 мкм) отримано в гру-пi препаратiв стегнових исток тварин, яких виведено з експерименту в термш 1 мiсяць тсля моделювання перелому. Наявнiсть статистично!' значущост вiдмiн дозволило вiднести ïx в окрему четверту шдгрупу. На вщмшу вiд попереднього дослiдження в окрему другу п^дгрупу за величиною прогину (244 ± 4 мкм) за допомогою апостерюрного тесту Дункана видтено гру-пу препаратiв iз термiном спостереження 6 мiсяцiв з початку експерименту. Це свщчить про наявнють статистично значущих вiдмiнностей мiж препаратами цiеï групи та контрольними контралатеральними кiстками. Препарати, яы отримано в термiн 12 мюятв пiсля моделювання переломiв, за величиною прогину (322 ± 18 мкм) статистично значущо не вiдрiзнялись (р = 0,151) вщ контрольних препарапв контралате-ральшх кусток пiддослiдниx тварин (304 ± 2 мкм).
Для бтьш зручного порiвняння величин прогину препаратав стегнових кусток кроликiв п!д впливом згинаючого навантаження величиною 60 Н результати ви-пробувань наведет у виглядi дiаграми на рис. 3.
Шдвищення величини навантаження до 70 Н не внесло суттевих змш у характер вщмшностей мiж групами препаратiв стегнових исток кролиыв на рiз-
них етапах зрощення переломiв. Це пiдтверджуеться результатами апостерюрного тесту Дункана, яы наведеш в табл. 4.
Зпдно з табл 4, iз пдвищенням величини навантаження до 70 Н характер вщмшностей мiж групами до-слiджениx препаратiв стегнових исток кроликов не змь нився. Найкращий (162 ± 6 мкм) i найпрший (1116 ± ± 12 мкм) результати величини прогину показали, вщ-повщно, препарати пiсля 3 мюящв моделювання пере-ломiв та тсля 1 мюяця тривалост експерименту. Роз-мiщення ix в окремих п^дгрупах свiдчить про наявнiсть статистично значущих вщмшностей. Також в окрему групу за результатами величини прогину (264 ± 5 мкм) потрапили препарати стегнових кусток пiсля 6 мюящв зрощення переломiв. Кустки тварин, яы було дослщже-но тсля 12 мюящв з моменту моделювання переломiв, за величиною прогину (326 ± 12 мкм) не мали статистично значущих вщмшностей вщ групи контрольних контралатеральних кусток (314 ± 11 мкм).
Детальтше порiвняти величини прогину препаратiв стегнових кюток пiддослiдниx тварин пiд впливом навантаження на згин величиною 70 Н на рiзниx етапах тривалост експерименту можна за допомогою дiагра-ми, що наведена на рис. 4.
При подальшому збiльшеннi величини згинаючого навантаження до 80 Н спостертаеться картина розбiж-ностi вiдмiнностей величин прогину препаратав стегнових кюток кролиыв мiж групами на рiзниx етапах перебiгу експерименту (табл. 5).
Таблиця 4. Результати статистичного аналзу (апостерюрний тест Дункана) величини прогину
зразюв при величинi навантаження 70 Н
Група К-сть Величина прогину, мкм
Пщмножина для a = 0,05
1 2 3 4
3 Mic. 5 162
6 Mic. 5 264
Контроль 20 314
12 Mic. 5 326
1 Mic. 5 1116
Статистична значущють, р 1,000 1,000 0,396 1,000
Таблиця 5. Результати статистичного аналзу (апостерюрний тест Дункана) величини прогину
зразюв при величинi навантаження 80 Н
Група К-сть Величина прогину, мкм
Пщмножина для a = 0,05
1 2 3 4 5
3 Mic. 5 202
6 Mic. 5 302
12 Mic. 5 358
Контроль 20 402
1 Mic. 5 1268
Статистична значущють, р 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000
Як видно, пщвищення величини навантаження до 80 Н привело до того, що вш групи препаратав стегнових исток кролиив мають значущ в1дм1нност1 одна вщ одно" за показниками величини прогину. Це щдтверджуеться результатами тесту Дункана, за яким 1'х розташовано по окремих пщгрупах. Традиц1йно, найг1рший результат величини прогину (1268 ± 9 мкм) показали препарати, що були отримаш м1сяць тому п1сля моделювання перелому. Найбтьший спротив згинаючим навантаженням здшснювали препарати п1сля трим1сячного зрощення перелому. Величина прогину в цш груп1 становила 202 ± ± 20 мкм. Препарати стегнових исток кролиив, яи було випробувано в термши 6 та 12 мюящв п1сля початку експерименту, були трохи мщшш1 за контрольну гру-пу (402 ± 14 мкм), показавши величину прогину 302 ± ± 12 мкм та 358 ± 12 мкм в1дпов1дно.
Наочно оцшити р1зницю величин прогину препарат стегново'' истки кролиив пщ впливом згинаючого навантаження величиною 80 Н у р1зш терм1ни зрощення перело-м1в можна за допомогою даграми, яка наведена на рис. 5.
У табл. 6 наведеш результати апостерюрного тесту Дункана для величин прогину препарапв стегново' к1стки кроликов з модельованим переломом у середнш третин1 на р1зних терм1нах "х зрощення п1д впливом згинаючого навантаження величиною 90 Н.
Наведена табл. 6 наглядно демонструе, що збть-шення величини навантаження до 90 Н не призводить до кардинальних змш у розб1жностях показниив вели-
1400 ; 1200 >1000 i 800 I 600
! 400 ! 200
за
Контроль 1 Mio.
3 Mic. Група
6 Mic.
12 Mic.
Рисунок 5. Д/аграма величини прогину препаралв стегновоI кстки кролик!в пД впливом згинаючого навантаження 80 Н
чини прогину препарапв стегново'' истки кролиив м1ж р1зними групами. Найкращ1 результати (184 ± 13 мкм), як 1 рашше, демонструють препарати, що були п1дле-гл1 випробуванням тсля трьох м1сяц1в з початку експерименту. Найпрш1 (1460 ± 15 мкм) належать груш препарапв, яи було випробувано в терм1н мюяць п1сля моделювання перелому. Препарати, що було отримано п1сля 12 м1сяц1в тривалост експерименту, за величиною прогину (422 ± 2 мкм) не мали статистично зна-чущих вщмшностей в1д препарат1в контрольно'' групи (438 ± 15 мкм), тому за результатами апостерюрного тесту Дункана потрапили до одше" п1дгрупи.
Таблиця 6. Результати статистичного анал'зу (апостерюрний тест Дункана) величини прогину
зраз^в при величинi навантаження 90 Н
Група К-сть Величина прогину, мкм
Пщмножина для a = 0,05
1 2 3 4
3 Mic. 5 184
6 Mic. 5 332
12 Mic. 5 422
Контроль 20 438
1 Mic. 5 1460
Статистична значущють, р 1,000 1,000 0,363 1,000
Рисунок 6. Д1аграма величини прогину препара^в стегновоï кстки кролиюв пД впливом згинаючого навантаження 90 Н
Рисунок 7. Д1аграма величини прогину препара^в стегновоï юстки кролик!в пД впливом згинаючого навантаження 100 Н
Для бтьш зручного порiвняння величин прогину препарапв стегнових исток кролиыв п!д впливом згинаючого навантаження величиною 90 Н результати випробувань представлеш у виглядi дiаграми, що наведена на рис. 6.
Шдвищення величини навантаження до 100 Н не внесло суттевих змш в характер вщмшностей мiж групами препаратав стегнових исток кролиыв на рiзниx етапах зрощення переломiв. Це питверджуеться результатами апостерюрного тесту Дункана (табл. 7).
Отже, картина вщмшностей результат випробувань на згин препарапв стегнових кюток кролиыв на рiзниx термшах зрощення переломiв при збтьшенш величини навантаження до 100 Н практично не змши-лась. Знову виявилась статистична значущють розбiж-ностей за величиною прогину мiж препаратами контрольно!' групи (492 ± 23 мкм) та препаратами з термь ном зрощення 12 мюящв (442 ± 7 мкм). Кращi результати (214 ± 12 мкм), як i рашше, належать препаратам групи пiсля 3 мюящв моделювання переломiв порiвня-но з найгiршiми (1618 ± 19 мкм). Розмщення всix груп дослщжених препаратiв до окремих пiдгруп, за результатами апостерюрного тесту Дункана, свщчить про наявнють статистично значущих вщмшностей мiж усiма групами. Шорiвняння величини прогину препаратiв стегнових ысток пiд впливом навантаження величиною 100 Н — на дiаграмi (рис. 7).
Проведений бюмехашчний експеримент щодо ви-значення мщносл з'еднання уламыв стегнових ыс-
ток кролиыв за допомогою наысткових пластин iз матерiалу на основi полтактиду з домiшкою 30 % трикальцшфосфату показав, що найгiрший результат спостертався на препаратах пiсля одного мюяця моделювання перелому. Це можна пояснити тим, що в цей термш кiстковий регенерат у зош перелому не набрав достатньо! мщносп для створення значно! протидй' згинаючим навантаженням, тому мехашчний спротив здшснювався тiльки накiстковою пластиною. Шiсля трьох мюящв з початку експерименту ыстки кролиыв досягають повного зрощення, а мщнють ысткового регенерату дорiвнюе мщносл здорово! кiстковоï тка-нини, але величини прогину препаратiв на цьому еташ статистично значущо кращi за препарати контрольно! (неоперовано!) кiнцiвки. Цей факт може свщчити про те, що процес бюдеградащ! матерiалу, з якого були зро-бленi накiстковi пластини, ще не почався, i пластини збертають початковi мiцнiснi властивосп, тому спротив згинаючим навантаженням надають як ысткова тканина, так i наысткова пластина, завдяки чому маемо найкращш результат саме в цш групi препаратiв.
Група препарапв iз термiном зрощення 6 мюящв, починаючи з навантаження величиною 60 Н, за величиною прогину статистично значущо вiдрiзняеться в!д препарапв контрольно! групи в позитивному напрям-ку, але також статистично значущо поступаеться препаратам з термшом зрощення 3 мюящ. Це може бути вказiвкою на те, що процес бюдеградащ! матер1алу почався, але його мщнють поки ще достатня для надання
Таблиця 7. Результати статистичного аналзу (апостерюрний тест Дункана) величини прогину
зраз^в при величинi навантаження 100 Н
Група К-сть Величина прогину, мкм
Пщмножина для a = 0,05
1 2 3 4 5
3 Mic. 5 214
6 Mic. 5 374
12 Mic. 5 442
Контроль 20 492
1 Mic. 5 1618
Статистична значущють, р 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000
дшсного спротиву згинаючим навантаженням. Про що не можна сказати про препарати з термшом зрощення 12 мюящв, якi практично не мають статистично зна-чущих вiдмiнностей вщ препаратiв контрольно! гру-пи. Набування ними статистично значущо! рiзницi в показниках прогину при деяких високих значеннях згинаючих навантажень може бути пояснене нерiвно-мiрнiстю процесу бiодеградацii мiж окремими пластинами.
Висновки
Накiстковi пластини на основi полiлактиду з домш-кою 20% трикальцiйфосфату та 10% пдрокшапатиту забезпечують збереження сво!х початкових мехашчних властивостей протягом усього термшу зрощення пере-ломiв стегново! истки кролиив, що дало можливiсть досягти повного зрощення уламив кiсток.
Список л^ератури
1. Биорезорбируемые полимеры в ортопедии и травматологии / Радченко В.А., Дедух Н.В., Малышкина С., Бенгус Л.М// Ортопедия, травматология и протезирование. - 2006. - № 3. - С. 116-124.
2. Bioabsorbable materials in orthopaedics/ G.M. Kontakis, J.E. Pagkalos, T.I. Tosounidis, J. Melissas, P. Katonis //Acta Orthop. Belg. - 2007. - Vol. 73. - P. 159-169.
3. Терещенко В.П. Матрицы-носители в тканевой инженерии костной ткани / В.П. Терещенко, И.А. Кирилова,
П.М. Ларионов// Успехи современного естествознания. — 2015. — № 8. — С. 66-70.
4. Имплантационные материалы и остеогенез. Роль индукции и кондукции в остеогенезе / Н.А. Корж, В.А. Радченко, Л.А. Кладченко, C.B. Малышкина // Ортопед., травматол. и протезир. — 2003. — № 2. — С. 150-15.
5. Семикозов О.В. Экспериментальное обоснование применения для костной пластики пористого минералонапол-ненного композита полилактида, подвергнутого воздействию сверхкритической среды СО: Автореф. дис... канд. мед. наук 14.00.16 /Семикозов О.В. — ТОУВПО «Российский университет дружбы народов». — Москва, 2008. — 25с.: 29 ил.
6. бвропейська конвенщя про захист хребетних тварин, що використовуються для до^дних та шших наукових щ-лей. Страсбург, 18 березня 1986 року: офщшний переклад [Електронний ресурс] / Верховна Рада Украти. — Офщ. веб-сайт. — (Мiжнародний документ Ради бвропи). — Режим доступу до документа: http: zakon.rada.gov.ua/cgi-bin/laws/main.cgi?nreg = 994 137.
7. Закон Украти № 3447-IV вiд 21.02.2006 р. «Про захист тварин вiд жорстокого поводження» (стаття 26).
8. Бююль Ахим. SPSS: искусство обработки информации. Анализ статистических данных и восстановление скрытых закономерностей: пер. с нем. / Ахим Бююль, Петер Цефлер. — СПб.: ООО«ДиаСофтЮП», 2005. — 608с.
Отримано 06.09.2018 ■
Хвисюк А.Н.1, Павлов А.Д.1, Карпинский МЮ.2, Карпинская Е.Д.2
Харьковская медицинская академия последипломного образования, г. Харьков, Украина 2ГУ «Институт патологии позвоночника и суставов им. проф. М.И. Ситенко НАМН Украины», г. Харьков, Украина
Исследование продолжительности сохранения жесткости фиксации костных отломков биоразлагаемыми накостными пластинами на основе полилактида
Резюме. Актуальность. В ортопедии и травматологии в качестве винтов и фиксационных штифтов, пластин и анкеров, кейджей значительное место занимают полимерные материалы, которые резорбируются и растворяются в биологических жидкостях. Преимуществом таких имплантатов является их полное рассасывание, что избавляет от необходимости операции с удалением имплантата. Повысить качество биоматериалов на основе полилактида возможно путем введения в их состав керамических материалов, в частности гидроксиапатита. Однако имплантаты с различным процентным соотношением и составом керамического материала различаются свойствами прочности и поведения в кости. Цель. В эксперименте на животных исследовать длительность сохранения стабильности фиксации костных отломков с помощью накостных пластин, изготовленных из био-деградируемых материалов на основе полилактида. Материалы и методы. Эксперимент проводили на 20 кроликах-самцах в возрасте 6 месяцев. Всем животным моделировали перелом диафиза правой бедренной кости в средней трети путем распила и выполняли остеосинтез накостной пластиной, изготовленной с помощью 3D-печати из материала на основе полилактида с примесью 20% трикальцийфосфата и 10% гидроксиапатита. Кроликов выводили из эксперимента
группами по 5 животных через 1, 3, 6 и 12 месяцев после начала эксперимента. После вывода из эксперимента у животных выделяли оперированную и контралатерально бедренные кости. Контралатеральные (неоперированные) кости животных выполняли роль группы контроля. Все препараты бедренных костей кроликов испытали на прочность под воздействием нагрузки на изгиб. Сгибая, нагрузки увеличивали от 50 до 100 Н с шагом в 10 Н. При каждой величине нагрузки измеряли величину прогиба препарата. Результаты. В результате проведенных исследований нами были получены величины прогиба препаратов бедренных костей кроликов на разных сроках проведения эксперимента под влиянием изгибающих нагрузок различной величины. Обработка данных методами описательной статистики позволила получить средние значения и стандартное отклонение величины прогиба в различных экспериментальных группах, а также сравнить величины деформации препаратов между различными группами. Выводы. Накостные пластины на основе полилактида с примесью 20% трикальцийфосфата и 10% гидроксиапатита обеспечивают сохранение своих первоначальных механических свойств в течение всего срока срастания переломов бедренной кости кроликов, что позволило достичь полного сращения отломков костей.
OpurmaAbHi AOOAÎA^eHHq / Original Researches |
O.M. Khvisyuk1, O.D. Pavlov1, M.Yu. Karpinsky2, O.D. Karpinska2 1Kharkiv Medical Academy of Postgraduate Education, Kharkiv, Ukraine
2State Institution "Sytenko Institute of Spine and Joint Pathology of the National Academy of Medical Sciences of Ukraine", Kharkiv, Ukraine
Studying the duration of rigidity preservation in bone fragment fixation by biodegradable polylactide plates
Abstract. Background. In orthopedics and traumatology, polymeric materials that resorb and dissolve in biological fluids occupy a significant place as screws and fixing pins, plates and anchors, cages. The advantage of these implants is their complete resorption, which eliminates the need for surgery to remove the implant. Increasing the quality of polylactide biomaterials is possible by inclusion of ceramic materials into their composition, in particular, hydroxyapatite. However, implants with different percentage ratios and composition of ceramic materials differ in strength and behavior in the bone. Objective: in animal experiment, to study the duration of maintaining the stability of bone fragments with the help of plates made from biodegradable polylactide materials. Materials and methods. The experiment was performed on 20 male rabbits aged 6 months. In all animals, diaphyseal fractures in the middle third of the right femur were modeled by cutting, and osteosynthesis was performed with an external plate made of polylactide material with an admixture of 20% tricalcium phosphate and 10% hydroxyapatite using 3D-printing. Rabbits were sacrificed in groups
of 5 animals each after 1, 3, 6 and 12 months from the start of the experiment. Following sacrificing, operated and contralateral femoral bones were separated. Contralateral (intact) bones served as a control group. All samples of femoral bones of rabbits were tested for strength under the influence of bending loads. Bending load was increased from 50 to 100 N in increments of 10 N. For each load, the value of sample bending was measured. Results. As a result of our research, we obtained the values of sample (femoral bones of rabbits) bending in different terms of the experiment, under the influence of different bending loads. Data processing by means of descriptive statistics allowed obtaining average parameters and standard deviation of bending value in various experimental groups, as well as comparing the deformation of samples between different groups. Conclusions. Polylactide external plates with an admixture of 20% tricalcium phosphate and 10% hydroxyapatite ensure the preservation of initial mechanical properties during the entire period of healing of femoral fractures in rabbits, allowed achieving complete adhesion of bone fragments.
