CC BY
41
УДК 615.3 : 546.831[.0373.015.45.076.9
СРАВНИТЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА СОСТОЯНИЯ ТКАНЕЙ ЖИВОТНЫХ ПРИ ВНУТРИМЫШЕЧНОМ ВВЕДЕНИИ ОБРАЗЦОВ ИЗ СПЛАВА ЦИРКОНИЯ Э-125
О. А. Шулятникова, Г. И. Рогожников, Н. П.Логинова
Замещение дефектов твердых тканей зуба является одним из самых массовых видов стоматологической помощи населению.
Обилие материалов и методов, применяемых для замещения утраченных твердых тканей зубов, не снижает значимости данной проблемы, которая остается востребованной до настоящего времени. Это связано как с высокой степенью распространенности разрушения твердых тканей зубов среди взрослого населения (Рыбаков А. И., 1984; Аболма-сов Н. Г. , 2003), так и с поиском новых материалов, отвечающих всем необходимым требованиям. Улучшение их медико-биологических и физико-механических характеристик позволяет повысить эффективность оказания стоматологической помощи пациентам (Миргазизов М. З., Поленичкин В. К., Понтер В. Э., Интин В. И. и др., 1991; Клемин В. А., Арендарюк В. Н., 1994; Большаков З. Г., 2003; Luiz Erion, A. Rodrigues, Antonio A. V., Car-valho F. and others, 2003; Лебеденко И. Ю. и соавт., 2005).
Основным материалом для изготовления зубных протезов по-прежнему остаются металлы и их сплавы (Дашкова М. С., 2007). Однако анализ публикаций отечественных и зарубежных авторов убедительно доказывает возрастание случаев непереносимости данного вида стоматологических материалов (Гожая Л. Д., 1998).
В последние годы в медицинской практике активно исследуются сплавы циркония. Отмечаются их биологическая инертность,
большая стойкость к различным химическим воздействиям, высокие характеристики усталостной выносливости, способность к «самозалечиванию» поверхностных дефектов, технологичность, прочность (Шапошников Ю. Г., Шерепо К. М., Шестерня Н. А., Берченко Г. Н., Горохов В. Ю., Парфенов А. Б., Зусманович И. С., 1993). Наиболее широкое применение изделия из сплава циркония, изготовленные методом фрезерования, нашли в ортопедии и травматологии в виде эн-допротезов. В стоматологической практике сплавы циркония используются в основном для производства дентальных имплантатов (Иванов С. Ю., Бизяев А. С., Ломакин М. В., Панин А. М., Базикян Э. А., Бычков А. И., Гончаров И. Ю., Балабанников С. А., Ночевная Н. А., Гайдук И. В., 2000).
Цель работы — оценка состояния биологических тканей животных на внутримышечное введение образцов из сплава циркония Э-125, полученных методом литья.
Материалы и методы
Проведено изучение реакции биологических тканей животных на внутримышечное введение образцов из сплава циркония Э-125, изготовленных методом литья на пла-вильно-заливочной установке, позволяющей получить малогабаритные отливки из химически активных металлов (патент на изобретение № 2291758 от 20.01.2007 г.). В качестве формовочной массы использовали «Вю1ап
Vest C&B» (Shultz Dental Group, Германия, госрегистрация № 98/1128).
Эксперимент выполняли на беспородных белых крысах (самцах). Содержание животных проводилось в условиях лабораторного вивария на стандартной диете. Эксперимент проведен в соответствии с «Правилами проведения работ с использованием экспериментальных животных» (приложение к Приказу Министерства здравоохранения СССР № 755 от 12.08.1977 г.).
Было выделено две группы животных:
• группа сравнения — с имплантированным стерильным стеклом;
• основная группа — с имплантированным стерильным циркониевым образцом.
Использовали медицинское стекло марки ВС-3, ГОСТ 19808—86, пластинчатой формы и образцы из сплава циркония Э-125. Размер образцов составлял 3Х3Х1 мм. Стерилизацию их проводили в соответствии с ГОСТ 42-21-1—85.
Операцию вживления стеклянных и циркониевых образцов проводили после 3—5 минут эфирного наркоза. Заднюю поверхность бедра животных очищали от шерсти, обрабатывали 70%-ным этиловым спиртом, проводили линейный разрез тканей размером 1 см до мышечного слоя. Имплантаты вводили стерильным инструментом в мышцу и осуществляли послойное ушивание раны, после чего обрабатывали ее бриллиантовым зеленым.
Животных из эксперимента выводили на 21-й (ближайшие сроки) и 40-й (отдаленные сроки) дни после операции, что соответствует международному стандарту ИСО/ДИС 10993 «Биологический контроль материалов и изделий медицинского назначения», в котором определена длительность импланта-ционного теста от 7 до 90 суток (Draft International Standart).
Для гистологических исследований забирали фрагмент печени, селезенки, около-
ушную и подчелюстную слюнные железы, скелетную мышечную ткань из зоны имплантации материала. Органы фиксировали в 10%-ном формалине, срезы окрашивали гематоксилин-эозином и изучали с использованием микроскопа «Micros» (Австрия) при увеличении * 400. Всего изучено 96 микропрепаратов.
Результаты исследования
При изучении скелетной мышечной ткани животных, взятой из области контакта с имплантатом (сплав циркония Э-125) на 21-й день после имплантации, пучки мышечных волокон сохраняют ровный, четкий ход, хорошо просматривается исчерченность; между волокнами в эндомизии выявлено незначительное расширение и кровенаполнение отдельных кровеносных сосудов (рис. 1, а).
У животных в этот же срок с имплантированным стеклом наблюдали выраженное набухание и стертость поперечной ис-черченности у волокон мышечной ткани. В прослойках соединительной ткани (эн-домизий) — расширенные и заполненные кровью сосуды, вокруг которых имелась лейкоцитарная инфильтрация тканей (рис. 1, б).
На 40-й день после операции в скелетной мышечной ткани у животных в основной группе и в группе сравнения выраженных сосудистых реакций на имплантируемые материалы не наблюдалось.
Таким образом, в общей картине скелетной мышечной ткани животных с имплантированными образцами из сплава циркония, полученными методом литья, на 21-й и 40-й дни после операции патологических изменений не отмечается. В то же время у животных группы сравнения на 21-й день исследования выявлялись нарушения структуры мышечной ткани и сосудистые реакции, которые стихали только к 40-му дню.
Рис. 1. Скелетная мышечная ткань после имплантации циркония: а — нарушения структуры волокон нет. 21-е сутки. Окраска гематоксилин-эозином, х 400; б: 1 — набухание мышечных волокон; 2 — очаг кровоизлияния. 21-е сутки.
Окраска гематоксилин-эозином, х 400
При изучении слюнных желез на 21-й день после имплантации сплава циркония изменений морфологической структуры не выявлено (рис. 2), но в группе животных с имплантированным стеклом в тот же срок в соединительной ткани отмечалось расширение и переполнение сосудов клетками крови. Наблюдалось незначительное утолщение их стенок с увеличением в объеме эндотелия и некоторое расширение концевых секреторных отделов (рис. 3).
Рис. 2. Подъязычная слюнная железа (имплантат — цирконий). Нормальная структура железы. 21-е сутки. Окраска гематоксилин-эозином, х 400
Рис. 3. Подъязычная слюнная железа (имплантат — стекло). Расширение концевых секреторных отделов. Переполнение сосудов клетками крови. 21-е сутки. Окраска гематоксилин-эозином, х 400
На 40-й день после операции в обеих группах экспериментальных животных слюнные железы уже имеют нормальное строение.
В тканях печени у животных основной группы (имплантат — цирконий) на 21-й день после операции структура долек сохраняла шестигранную форму. Печеночные пластинки располагались радиально, и лишь в некоторых препаратах наблю-
дали незначительный отек печеночных клеток (рис. 4).
В группе сравнения (имплантат — стекло) в этом же сроке имелся выраженный отек тканей печени. При этом многие гепатоци-ты были набухшие, гипертрофированные, с вакуолизацией цитоплазмы. Также наблюдалось нарушение радиальной структуры печеночных балок. Крупные и мелкие сосуды печени расширены, эндотелий синусоидных гемокапилляров набухший (рис. 5).
На 40-й день исследования в группе сравнения в единичных случаях в тканях печени все еще сохранялась реакция сосудов, в то время как в основной группе животных структура печени уже не отличается от нормы.
В селезенке при имплантации стекла на 21-й день имеется сосудистая реакция (рис. 6) с переполнением кровью трабеку-лярных вен, расширением венозных синусов красной пульпы. В лимфоидных узелках центры размножения активные. В них видны процессы пролиферации и диффе-ренцировки клеток лимфоидного ряда. Зона периартериальной лимфоидной муфты крупных размеров с плотным скоплением лимфоцитов.
Изменений структуры селезенки при имплантации циркония в этот же срок нами не выявлено (рис. 7).
В отдаленные сроки (40-й день) исследования селезенка в обеих группах животных изменений структуры тканей не имеет.
В лимфатических узлах на 21-й день после операции при имплантации стекла в коре определяются крупных размеров лим-
Рис. 5. Отечность клеток в дольках печени, расширение капилляров (имплантат — стекло). 21-е сутки. Окраска гематоксилин-эозином, х 400
Рис. 4. Нормальное строение долек печени (имплантат — цирконий). 21-е сутки. Окраска гематоксилин-эозином, х 400
Рис. 6. Селезенка (имплантат — стекло). 1 — переполненная кровью красная пульпа. Гипертрофия белой пульпы: 2 — В-зависимая зона; 3 — Т-зависимая зона. 21-е сутки. Окраска гематоксилин-эозином, х 400
Рис. 7. Селезенка (имплантат — цирконий).Нормальное строение красной (1) и белой пульпы: 2 — В-зависимая зона; 3 — Т-зависимая зона. 21-е сутки. Окраска гематоксилин-эозином, х 400
Рис. 8. Лимфатический узел (имплантат — стекло): 1 — корковое вещество с крупными лимфоидными узелками; 2 — межузелковая зона; 3 — глубокая кора (паракортикальная зона). 21-е сутки. Окраска гематоксилин-эозином, х 400
фоидные узелки (рис. 8). Большинство из них с центрами размножения, содержащие лим-фобласты и макрофаги; видны картины ми-тотического деления клеток. Паракортикаль-ная (тимусзависимая) зона широкая, клетки лежат плотно. Посткапиллярные венулы расширены и выстланы высоким эндотелием. Мозговые тяжи имеют крупные очертания с наличием в них лимфоцитов, многочисленных плазмоцитов, макрофагов. Синусы расширены и также содержат большое количество различных клеток. В отдаленные сроки (40-е сутки после операции) каких-либо изменений в узлах не определяется.
В ближайшие и отдаленные сроки исследования лимфатические узлы в основной группе животных без особенностей.
Выводы
При анализе полученных результатов можно сделать вывод, что имплантация стеклянных образцов в мышцы бедра животным оказывает незначительное токсическое влияние на структуру мышечной ткани, печеночных клеток и слюнных желез. На 21-й день это проявляется переполнением сосудов кровью, отечными явлениями тканей, имеющими тенденцию к снижению на 40-й день после операции. В основной группе животных (имплантат — цирконий) на 21-й день после операции имплантации лишь в редких случаях в исследуемом органе наблюдали сосудистые проявления. В отдаленные сроки изменений морфологических структур органов животных не отмечалось. Подтверждением сказанному являются соответствующие изменения органов иммунной системы — селезенки и лимфатических узлов.
Данные эксперимента подтверждают возможность и целесообразность применения в практической ортопедической стоматологии конструкций из сплава циркония Э-125, полученных методом литья, обладающего биоинертностью по отношению к тканям организма.
Библиографический список
1. Большаков, З. Г. Совершенствование технологии декоративных покрытий несъемных зубных протезов из сплава титана: автореф. дис. ... канд. мед. наук./З. Г. Большаков.— М., 2003.— 16 с.
2. Гожая, Л. Д. Аллергические заболевания в ортопедической стоматологии/Л. Д. Гожая.— М.: Медицина, 1998.
3. Дашкова, М. С. Обоснование применения нового сплава ВТ1-0-М на основе титана для металлокерамических зубных протезов: автореф. дис. ... канд. мед. наук/ М. С. Дашкова.— М., 2007.— 20 с.
4. Изучение износостойкости стоматологических материалов, используемых для замещения дефектов твердых тканей зубов/И. Ю. Лебеденко, И. В. Щепинова, А В. Осинцев, В. П. Щепинов^//Российский стоматологический журнал.— 2005.— № 2.— С. 14.
5. Клемин, В. А. Восстановление разрушенных коронок фронтальных зубов комбинированной вкладкой/В. А. Клемин//Сто-матология.— 1994.— № 2.— С. 56—58.
6. Манеев, В. Г. Электрохимические и аллергенные свойства некоторых металлов, применяемых в ортопедической стоматологии: автореф. дис. . канд. мед. наук/ В. Г. Манеев.— Казань, 1972.— 14 с.
7. Ортопедическая стоматология/Н. Г. Абол-масов, Н. Н. Аболмасов, В. А. Бычков, А. Аль-Хаким.— М.: Медпресс-информ, 2003.— 496 с.
8. Павленко, В. М. Характеристика электрических величин между металлическими частями зубных протезов у больных, пользующихся пластиночными протезами/
B. М. Павленко, В. А. Клемин, А А. Тимченко //Стоматология.— 1990.— № 3.—
C. 61—65.
9. Применение сплавов с эффектом памяти формы/М. З. Миргазизов, В. К. Поленич-кин, В. Э. Гюнтер, В. И. Интин.— М.: Медицина, 1991.— 191 с.
10. Рыбаков, А. И. Материаловедение в стоматологии/А. И. Рыбаков.— М.: Медицина, 1984.— 424 с.
11. Стоматологическая имплантология/ С. Ю. Иванов, А. С. Бизяев, М. В. Ломакин, А М. Панин и др.— М.: ГОУ ВУНМЦ МЗ РФ, 2000.— 16—17 с.
12. Цирконий для эксплантатов в травматологии и ортопедии/Ю. Г. Шапошников, К. М. Шерепо, Н. А Шестерня, Г. Н. Берчен-ко и др.//Ортопедия, травматология и протезирование.— Харьков, 1993.— № 1.— С. 30—33.
13. Erlon, Luiz A. Odontologic Use of Copper-Aluminium Alloys: Mitochondrial Respiration as Sensitive Parameter of Biocompatibili-ty/Luiz A. Erlon, Rodrigues, A. V. Antonio, F. Carvalho et al.//Brazilian Dental Journal.— 2003.— Vol. 14 (1).— № 1—72.— P. 32—36.
O. A. Shulyatnikova, G. I. Rogozhnikov, N. P. Loginova
COMPARATIVE ESTIMATION OF ANIMAL TISSUE STATE IN INTRAMUSCULAR ADMINISTRATION OF ZIRCONIUM ALLOY E-125
Many materials and methods used for substitution of lost dental hard tissue are associated with high prevalence of their destruction as well as need in search of new materials meeting all the necessary requirements. Recently, zirconium alloys are being investigated in medical practice. Studying of animal biological tissue reaction to intramuscular administration of zirconium alloy E-125 samples in comparison with implanted samples of medical glass was carried out 21 and 40 days after the operation. Liver, spleen, parotic and submandibular gland, skeletal muscular tissue fragments were taken from the zone of material implantation. Implantation of glass samples to animals has a slight toxic effects on the structure of muscular tissue, hepatic cells and salivary glands at the day 21. It was manifested by overfilling of vessels with blood, edema of tissues, exhibiting a tendency to its reduction at the day 40 after the operation. In animal group (implant — zirconium), at the day
21 after the implantation there were observed vascular manifestations in the organ examined; no morphological changes were noted during the remote period. These experimental findings provide evidence for the possibility and expediency of applying zirconium alloy constructions E-125 in orthopedic stomatology which are bioinert in relation to tissues.
Keywords: zirconium alloy, implantation, histological study, bioinertness.
Пермская государственная медицинская академия им. ак. Е. А. Вагнера
Материал поступил в редакцию 28.02.2008
© Шулятникова О. А., Рогожников Г. И., Логинова Н. П., 2008
