CC BY
54
СИБИРСКИЙ МЕДИЦИНСКИЙ ЖУРНАЛ № 42008 (выпуск 2)
ЛАБОРАТОРНЫЕ И
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ
ИССЛЕДОВАНИЯ
УДК 616-001; 616.7
С.А. Алексеевский, А.Н. Бойко
E-mail: evbojko@mail.ru
ОСОБЕННОСТИ РЕПАРАТИВНОГО ТЕНДОГЕНЕЗА ПОД ВЛИЯНИЕМ ПОЛЯ ОТРИЦАТЕЛЬНОГО ЭЛЕКТРЕТА В ЭКСПЕРИМЕНТЕ
Федеральное государственное учреждение «442 Окружной военный клинический госпиталь ленинградского военного округа», г. санкт-петербург
ВВЕДЕНИЕ
Одной из причин высокой частоты неудовлетворительных результатов лечения повреждений сухожилий является неизбежное, биологически закономерное образование рубцовых сращений между сухожилиями и окружающими мягкими тканями. Для формирования полноценного регенерата различными авторами предложено множество методик лечения. Несмотря на это, частота неудовлетворительных результатов оперативного лечения остается высокой (19,5%) [1]. Для успешного восстановления скольжения сухожилий сгибателей пальцев кисти предложено использование пленок ПТФЭ (сверхтонкие пленки толщиной 25-40 мкм из политетрафторэтилена), расположенных между группами поверхностных и глубоких сухожилий, а в отдельных случаях, и в пространстве Пирогова [1].
Тем не менее отсутствуют доступные данные о влиянии имплантатов из полимерных пленок на качество сухожильного регенерата. Перспективным может оказаться применение полимерных пленок с покрытиями, оптимизирующими структуру поврежденного сухожилия. В качестве последних возможно использование тонкопленочных электретных покрытий. Электретом является диэлектрик, способный длительное время находиться в наэлектризованном состоянии, за счёт чего и создается электростатическое поле в окружающем его пространстве (до 3-5 мм от поверхности) [3, 4].
В доступной отечественной и зарубежной литературе большинство работ посвящено изучению влияния поля электрета на основе политетрафторэтилена (ПТФЭ) на различные ткани с целью стимуляции репарации [2, 5]. Вместе с тем вопросы, касающиеся использования электретных пленок на основе пяти-окиси тантала (Та2О5) и их клинического применения, освещены недостаточно, экспериментальную оценку влияния поля тонкопленочных покрытий на основе Та205 на репаративные процессы в тканях при изолированном механическом повреждении не проводили.
Цель исследования заключалась в экспериментальной оценке влияния отрицательных электретных тонкопленочных покрытий Та205 на репаративные процессы в сухожилиях после его хирургического восстановления при изолированном механическом поражении.
Задачи исследования:
1. Оценка влияния имплантатов с отрицательными электретными покрытиями на процессы репарации сухожилия (ахиллова) при изолированном механическом поражении в эксперименте.
2. Разработка практических рекомендаций по применению имплантатов с отрицательными тонкопленочными электретными покрытиями для оптимизации тендогенеза.
МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ
В опыте были использованы крысы массой 180220 г, полученные из питомника РАМН им. Раппо-лова и содержащиеся на обычном пищевом рационе. Имплантат для установки на сухожилия представлял собой полимерную пленку толщиной 40 мкм, на которую было нанесено покрытие состава Та205. Гис-томорфологические исследования проводили на кафедре патологической анатомии Санкт-Петербургского государственного медицинского университета им. академика И.П. Павлова.
Исследование проведено на 18 беспородных белых крысах - самцах. У всех животных в асептических условиях под сочетанной анестезией: внутри-брюшинно — 0,7 мл 1%-ного раствора пропофола и местно — 1 мл 2%-ного раствора лидокаина, однотипно выполняли поперечную тенотомию ахиллова сухожилия в средней трети с последующим сшиванием по Кюнео. Для выполнения шва сухожилия использовали шовный материал ЕШЬп 4/0.
Животные были разделены на три равные серии (по 6 животных в каждой). Всем крысам выполняли пересечение ахиллова сухожилия в средней трети на правой нижней конечности с последующим восстановлением по Кюнео. У животных 1-й серии имп-лантаты не использовались. Животным 2-й серии на зону шва устанавливали полимерную пленку с покрытием из пятиокиси тантала без электретного заряда, животным 3-й серии — пленку с отрицательным электретным покрытием состава Та205 с эффективной плотностью заряда не менее 4*10-5 Кл/м2,
ЛАБОРАТОРНЫЕ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
изготовленного по оригинальной технологии. Профилактику инфекционных осложнений проводили цефотаксимом в дозировке 0,05 г 1 р/с п/к в течение 5 дней.
Через 21 день после установки имплантатов животные из каждой серии были выведены с последующим забором материала ахиллова сухожилия правой нижней конечности на гистологическое исследование. Оценивали приготовленные по стандартной методике парафиновые срезы, окрашенные гематоксилином и эозином.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
При гистологической оценке у животных 1-й серии в зоне резекции отмечали наличие сформированной соединительной ткани. Структура ее характеризовалась неупорядоченным, разнонаправленным расположением коллагена. Между волокнами располагались очаговые скопления гистиоцитарных клеток и фибробластов с формированием гранулем. Вокруг остатков шовного материала наблюдали скопления лимфоцитов, плазмоцитов, макрофагов, эпи-телиоидных клеток. Встречались единичные гигантские клетки. В краевых зонах отмечалась выраженная очаговая инфильтрация сегментоядерными лейкоцитами с примесью макрофагов. местами инфильтрат располагался вдоль пучков коллагена. Имеется разрастание грануляционной ткани с новообразованием мелких сосудов, в отдельных случаях отмечался склероз стенок артериол сухожилий. В одном из случаев в зоне регенерации выявлена очаговая хонд-роидизация новообразованной соединительной ткани (рис. 1).
У животных 2-й серии в зоне повреждения была обнаружена оформленная волокнистая ткань, характеризующаяся преимущественно упорядоченным строением волокон, отличающаяся от нормальной большим количеством клеточных элементов, преимущественно фибробластов с резко базофиль-ными ядрами, и сосудов, включая единичные со склерозированной стенкой. В краевых зонах — умеренно выраженная лимфо-макрофагальная инфильтрация с единичными гигантскими клетками инородных тел (рис. 2).
У животных 3-й серии структура сухожилия сохранена на всем его протяжении. В зоне пластики — сформированная плотная оформленная соединительная ткань, практически полностью соответствующая нормальной ткани сухожилия. В зоне регенерации толщина сухожилия соответствует рядом лежащим участкам. Коллагеновые волокна расположены упорядоченно, ориентированы правильно. В одном случае имелась незначительная пикринофи-лия при окраске по Ван-Гизон, отражающая незавершенность процессов коллагеногенеза и наличие свободных гликозаминогликанов. По периферии в примыкающей жировой клетчатке — единичные лимфоидные и гистиоцитарные клетки (рис. 3).
ОБСУЖДЕНИЕ
При анализе результатов визуального и гисто-морфологического исследований сухожильного регенерата в проведенных экспериментальных исследованиях было выяснено, что установка тонкопленочного имплантата с отрицательным электретным
Рис.1. Фотография гистологического среза сухожилия у животного 1-й серии. Окраска: гематоксилин и эозин. Увеличение х400
Рис. 2. Фотография гистологического среза сухожилия у животного 2-й серии. Окраска: гематоксилин и эозин. Увеличение х 400
Рис. 3. Фотография гистологического среза сухожилия у животного 3-й серии. Окраска: гематоксилин и эозин. Увеличение х 400
С.А. Алексеевский, А.Н. Бойко
ОСОБЕННОСТИ РЕПАРАТИВНОГО ТЕНДОГЕНЕЗА ПОД ВЛИЯНИЕМ.
покрытием состава Та2О5 в зону хирургического восстановления сухожилия способствует формированию полноценного сухожильного регенерата. Так, у животных в 3-й группе в зоне регенерации толщина сухожилия соответствует интактным участкам, коллагеновые волокна расположены упорядоченно, ориентированы правильно. Подобные изменения характеризуют не только изолирующие свойства тонкопленочных имплантатов с отрицательным элект-ретным покрытием Та2О5, но и подтверждают их позитивное влияние на процессы тендогенеза в зоне повреждения у животных третьей серии.
Возможные механизмы действия отрицательного электрета связаны с регулирующим влиянием на активацию факторов роста фибробластов, пространственную ориентацию коллагеновых волокон, про-тективное действие при процессах апоптоза, а также с изменением мембранных потенциалов близлежащих клеток из-за поляризации от электростатического поля.
Целесообразно дальнейшее изучение особенностей использования электретных покрытий для оптимизации репаративных процессов, что может быть практически использовано у больных при выполнении реконструкции сухожилий в зонах с высоким риском образования спаечного процесса (например, в зоне сгибателей пальцев кисти) либо при значительной вероятности несостоятельности регенерата.
ЛИТЕРАТУРА
1. Губочкин Н.Г., Шаповалов В.М. Избранные вопросы хирургии кисти.— СПб., 2000. - С. 37-60.
2. Руцкий В.В., Филев Л.В., Мальцев С.И., Тихилов P.M. Влияние электростатического поля электретов (ЭСПЭ) на рост фибробластов и энхондральный остеогенез // Ортопедия, травматология и протезирование. - 1990. -№ 6. - C. 21-25.
3. Сесслер Г. Электреты. - М., 1983. - С. 400-412.
4. Ткаченко С.С., Руцкий В.В., Хомутов В.П. Накостный электромеханический остеосинтез // Хирургия. - 1984. - № 1. - С. 123-127.
Basset C.A.L. J. Bone Yoint Surg. - 1962. - Vol. 44. - A. -P. 1217-1244.
5.
PECULIARITIES OF REPARATIVE TENDOGENESIS UNDER NEGATIVE ELECTRET FIELD IN EXPERIMENT
S.A. Alexeyevski, A.N. Boiko
SUMMARY
The aim of our study was experimental evaluation of influence of implants having negative electret coatings on the basis of tantalum oxide on tendogenesis which was studied in isolated mechanical injury of white rats. Regenerated tendon tissue was studied morphologically. The studies performed proved that negative electrets optimize tendon's reparative regeneration which was evident in more ordered arrangement, correct orientation of collagen fibers, equivalence between tendon's thickness in a zone of reparation and intact zone. All these facts point to perspective using and further studying of implants with negative Ta2O5 electret coatings.
Key words: tendon, regenerat, isolated mechanical injury, electret, surgical regeneration, tendogenesis.
УВАЖАЕМЫЕ АВТОРЫ СТАТЕЙ!
Убедительная просьба соблюдать требования к рукописям, представляемым в «СМЖ». Обращаем Ваше внимание, что работы, оформленные с нарушением требований к рукописям, представляемым в «СМЖ», не будут приниматься к рассмотрению. Единые требования к рукописям, представляемым в «Сибирский медицинский журнал», публикуются ежегодно в первом номере журнала и могут быть запрошены авторами по e-mail: medicina@tomsk.ru Редакционная коллегия «СМЖ»
