CC BY
33
УДК 616.715.5-089.843-092.9
Сравнительный анализ результатов ортотопической краниопластики фронто-орбитальных костно-оболочечных дефектов с применением различных пластических материалов в условиях лабораторного эксперимента
Сипитый В.И., Ганулич Т.В., Бабалян Ю.А., Самойлов В.М.
Харьковский государственный медицинский университет, кафедра нейрохирургии, Харьковская областная клиническая больница
Обобщены результаты экспериментальных исследований состояния имплантатов из титана, протакрила-М, корундовой керамики, с применением формалинизированного гомотрансплантата твердой оболочки головного мозга, а также раневого покрытия “Тахокомб”. Изучены особенности процессов, происходящих в тканях вокруг имплантатов.
Ключевые слова: фронто-орбиталъный дефект, краниопластика, пластика твердой оболочки головного мозга, имплантат.
Вступление. Посттравматические дефекты костей свода и основания черепа являются одними из часто возникающих последствий черепно-мозговой травмы [3, 9]. Нарушение замкнутой полости, необходимой для нормального функционирования и развития мозга, с прогрессирующими расстройствами гемо- и ликвороциркуляции, обусловливает возникновение многокомпонентного синдрома “трепанированных” дефектов, зачастую резистентного к фармакотерапии [5, 9]. Формирующийся порочный круг патологических процессов значительно ухудшает качество жизни пациента с частичной или полной утратой трудоспособности, при этом проблема костных дефектов черепа из медицинской становится медико-социальной [2, 3, 5].
На современном этапе развития нейрохирургии необходимость осуществления пластики дефектов свода и основания черепа несомненна [3]. Применение различных материалов: форма-линизированной гомокости, брефоткани, аутокости, метакрилатов, титана, тантала, виталия, силиконовой резины, корундовой керамики, гидроксиапатита и других, позволило разработать и внедрить в клиническую нейрохирургию многочисленные методики краниопластики [6, 7,
10, 11, 13]. Усовершенствованию техники восстановительных вмешательств по поводу дефектов свода и основания черепа способствовали разработка микроинструментов, операционной оптики, появление высокоскоростных боров [1, 8]. Вместе с тем, частота неудовлетворительных результатов хирургического лечения костных дефектов свода черепа, распространяющихся на область передней черепной ямки, достаточно высока и составляет при нагноении 2-4,7%, частичной или полной резорбции биодеградирующих пластических материалов — соответственно 50 и 12,5%. [2, 11, 12]. Таким образом,
краниопластика фронто-орбитальных дефектов является одной из актуальных проблем современной нейрохирургии [4].
Целью исследования являлась оценка эффективности ортотопической краниопластики фронто-орбитальных костно-оболочечных дефектов с применением различных пластических материалов в условиях лабораторного эксперимента.
Материалы и методы исследования. Проанализированы результаты 120 оперативных вмешательств, выполненных у 60 серых кролей-самцов в возрасте от 1 до 2 лет (медиана 16 мес). Масса тела животных от 2 до 3 кг, в среднем
— 2200 г.
Животные распределены на 5 групп по 12 в каждой. Операции производили под общей анестезией калипсолом в дозе 10 мг/кг.
Всем животным выполняли двухэтапное вмешательство. Первым этапом во всех группах осуществляли резекционную краниотомию во фронто-орбитальной области с формированием костного дефекта чешуи лобной кости, крыши орбиты площадью до 4 см2 (рис. 1а, 1б цветной вкладки). Животным 4-й и 5-й групп дополнительно создавали дефект твердой оболочки головного мозга площадью до 2 см2 (рис. 1в цветной вкладки).
У всех животных на 7-е сутки в условиях неосложненной операционной раны производили второй этап вмешательства — ортотопическую краниопластику фронто-орбитального дефекта с использованием различных пластических материалов, что позволяло приблизить лабораторную модель к реальным клиническим условиям.
В 1-й группе для пластики костного дефекта лобно-орбитальной области черепа использовали корундовый имплантат, изготовленный
ООО “Огнеупор” (Харьков) (рис. 2а цветной вкладки); во 2-й группе — титановый имплантат “Конмет” (Москва) (рис. 2б цветной вкладки); в 3-й группе — быстротвердеющую пластмассу протакрил-М “Свема” (Харьков) (рис. 2в цветной вкладки); в 4-й группе — для пластики дефекта твердой оболочки головного мозга применили раневое покрытие “Тахокомб” (Nycomed, Austria) (рис. 2г цветной вкладки); костного дефекта — корундовый имплантат “Огнеупор” (Харьков); в 5-й группе — для пластики дефекта твердой оболочки головного мозга использован ее формалинизированный гомотрансплантат, костного дефекта — корундовый имплантат ООО “Огнеупор” (Харьков).
Материал для гистологического исследования (твердую оболочку головного мозга, периорбитальную костную ткань по периметру дефекта, а в 4—5-й группах — и подлежащее костно-оболочечному дефекту вещество головного мозга) забирали после предварительной наркотизации калипсолом (в условиях in vivo) на 14, 30-е и 90-е сутки. Это отражало стандартные этапы саногенных реакций, позволяло выявить и оценить течение основных (гнойно-воспалительных, реактивных) патологических процессов. Гистологическое исследование препаратов произведено на кафедре патологической анатомии ХГМУ (проф. А.Ф. Яковцова).
Для стандартизованной оценки состояния имплантата на различных этапах послеоперационного периода применена методика М.Ф. Макаренко (1994) с расчетом абсолютных (в баллах) и относительных (в %) показателей. Это позволило объективизировать особенности течения раневого процесса. Состояние имплантата в зависимости от выраженности воспалительных реакций (по М.Ф. Макаренко, 1994) представлено в табл. 1.
Оценка статистической значимости показателей и различий рассматриваемых групп произ-
Таблица 1. Оценки состояния имплантата (М.Ф. Макаренко, 1994) [9].
Состояние имплантата, баллов Характеристика
1 Отторжение имплантата
2 Лизис имплантата или признаки воспалительного процесса в прилежащих костях черепа с возникновением остеомиелита
3 Лизис имплантата или признаки воспалительного процесса в прилежащих костях черепа без проявлений остеомиелита
4 Серозит в области операции
5 Местные воспалительные изменения кожи вне зоны операции
6 Отсутствие воспалительных изменений в зоне операции
водилась с использованием непараметрического критерия Пирсона %2 (%2=10,74, число степеней свободы = 8, вероятность ошибки р=0,217).
Результаты и их обсуждение. Анализ результатов качественной и количественной оценки состояния имплантата в исследуемых группах через 14,30,90 суток после краниопластики фронто-орбитального дефекта в условиях эксперимента представлен в табл. 2.
Как следует из данных табл. 2, через 14 сут после краниопластики (второй этап экспериментального исследования) состояние имплантата было наилучшим во 2-й группе (22 балла, 100%). В ранние сроки (14 сут) высокие показатели отмечены также в 1-й, 4-й и 5-й группах — 22 балла (91,7±5,6)%, что свидетельствовало о благоприятном течении раневого процесса. Состояние имплантата оценено как наихудшее, с осложненным течением раннего послеоперационного периода у животных 3-й группы — 18 баллов (75±8,8)%, серозит возник в 25% наблюдений.
Таблица 2. Состояние имплантата у лабораторных животных после пластики костного дефекта лобной области с применением различных пластических материалов (на 14-е, 30-е, 90-е сутки).
14 сут 30 т у с 90 т у с
Группы лабораторных животных Суммарная оценка состояния имплантата (max = 24 балла) % неосложненного течения послеоперационного периода Суммарная оценка состояния имплантата (max = 48 баллов) % неосложненного течения послеоперационного периода Суммарная оценка состояния имплантата (max = 72 балла) % неосложненного течения послеоперационного периода
1-я (n=12) 22 91,7±5,6 46 95,8±2,9 70 94,4±2,7
2-я (n=12) 24 100,0 44 91,7±4,0 68 92,7±1,9
3-я (n=12) 18 75,0±8,8 29 60,4±7,1 53 73,6±5,2
4-я (n=12) 22 91,7±5,6 46 95,8±2,9 70 94,4±2,7
5-я (n=12) 22 91,7±5,6 37 77,1±6,1 61 84,7±4,2
На 30-е сутки после восстановительного вмешательства количественные и качественные показатели состояния имплантата оставались высокими в 1-й и 4-й группах — 46 баллов (95,8±2,9)%, несколько меньшими они были во 2-й группе — 44 балла (91,7±4,0)%. Низкие показатели вследствие выраженной воспалительной реакции отмечены в 3-й группе — 29 баллов (60,4±7,1)%, в 24,9% наблюдений выявлены инфекционно-воспалительные осложнения в виде краевого остеомиелита и отторжения имплантата. Также осложненное течение раневого процесса и низкие показатели состояния имплантата — 37 баллов (77,1±6,1)% — отмечены в 5-й группе, у 16,6% животных обнаружены краевой остеомиелит и отторжение имплантата. Единичное наблюдение краевого остеомиелита на 30-е сутки при использовании титановых имплантатов, в связи с нечеткостью клинических симптомов, следует дифференцировать от краевого остеолиза, описанного в литературе при осуществлении металлопластики [9]. Однако по данным гистологического исследования более вероятен воспалительный процесс.
В отдаленном периоде (90 сут), перед окончанием периода наблюдения за лабораторными животными, наилучшие качественные и количественные показатели состояния имплантата отмечены в 1-й — 70 баллов (92,7±1,9)%, 2-й — 68 баллов (94,4±2,7)% и 4-й — 70 баллов (92,7±1,9)% группах. Неблагоприятные результаты отмечены у животных 3-й — 53 балла (73,6±5,2)% и 5-й групп — 61 балл (84,7±4,2)%.
При гистологическом исследовании в раннем послеоперационном периоде (14-е сутки) наиболее благоприятные взаимоотношения твердой мозговой оболочки и имплантата, периорби-тальной ткани и имплантата отмечены в 1-й и 2-й группах, отмечено формирование мягкого грануляционного вала, более выраженного при использовании имплантатов из титана (рис.
3, 4). На 30-е сутки наиболее выраженные изменения ткани отмечены у животных 3-й группы, обнаружены значительные гиперплас-тические изменения в периорбитальной ткани. Поздний период (90 сут) течения раневого процесса характеризовался формированием грубой соединительнотканной капсулы вокруг всех имплантатов, более массивной после применения акрилового, титанового имплантатов, с выраженной рубцово-спаечной реакцией периорбитальной ткани и твердой оболочки головного мозга.
Следует отметить благоприятное сочетание материала для костной пластики — корундовой керамики и для пластики твердой оболочки головного мозга — раневого покрытия “Тахо-Комб”, не вызывающего прогрессирующих
тканевых реакций, обеспечивающего соблюдение принципа послойности восстановления анатомо-топографических взаимоотношений в зоне операции.
Выводы
1. Использование корундовой керамики для пластики дефектов черепа фронто-орбитальной локализации характеризуется высокими качественными и количественными показателями состояния имплантата, отсутствием инфекционно-воспалительных осложнений, что позволяет считать краниопластику фронто-орби-тальных костных дефектов с использованием корундовых имплантатов методом выбора.
2. Применение титана в качестве пластического материала для закрытия фронтоорбитальных дефектов черепа, несмотря на высокие качественные и количественные показатели состояния имплантата, низкую частоту септических осложнений, характеризовалось выраженными рубцово-спаечными реакциями периорбитальной ткани, твердой оболочки головного мозга.
3. При использовании акриловых имплантатов для закрытия фронто-орбитальных дефектов черепа отмечены наиболее низкие показатели состояния имплантата в сроки наблюдения до 90 сут, с высокой частотой (до 25%) осложненного течения послеоперационного периода.
4. При сочетанном применении корундовой керамики и раневого покрытия “ТахоКомб” для ортотопической краниопластики фронто-орби-тальных дефектов черепа не наблюдали осложненного течения раневого процесса, ухудшения состояния имплантата.
Список литературы
1. Алексеев С.П., Чебурахин В.Н. Пластика дефектов черепа титановой сеткой // Матеріали ІІІ з’їзду нейрохірургів України. — Алушта, 2003.
— С.64-65.
2. Артемьев И.Н. Хирургическое лечение обширных дефектов свода черепа, осложненных остеомиелитом: Автореф. дис. ... канд.мед.наук. — Челябинск, 2000. — 23 с.
3. Вовк Ю.Н., Андреева И.В. Современные представления о краниопластике // Укр. мед. альманах.
— 1999. — Т.2, №3. — С.7-14.
4. Еолчиян С.А., Потапов А.А., Катаев М.Г. и др. Реконструктивная хирургия при краниоорбиталь-ных повреждениях // Матеріали ІІІ з’їзду нейрохірургів України. — Алушта, 2003. — С.63.
5. Мельник Н.Ю. Первично-отсроченная краниопластика у больных с тяжелой черепно-мозговой травмой: Автореф. дис. . канд. мед. наук. — СПб, 1999. — 24 с.
6. Меренков Д.И., Николаев Н.Н. Пластика дефектов костей свода черепа керамикой на основе гид-роксилапатита (Аспекты, выводы, перспективы)
// ІІІ съезд нейрохирургов России. — СПб, 2002.
— С.6ЗВ.
7. Сипитый В.И., Пятикоп В.А., Посохов Н.Ф. Ортото-пическая пластика дефектов костей свода черепа и твердой мозговой оболочки. — Х.: Основа, 1995.
— 70 с.
В. Сипітий В.І., П’ятикоп В., Гунько Б. Ортотопічна краніопластика у дітей // Бюл. Укр. Асоц. нейрохірургів. — 1995. — №1. — С.29.
9. Хирургия последствий черепно-мозговой травмы / А.Н. Коновалов, А.А. Потапов, Л.Б. Лихтерман и др. — М., 2006. — 352 с.
10. Blair G.A., Fannin T.F., Gordon D.S. Titanium-strip cranioplasty // Br. Med. J. — 1976. — V.16, N2.
— Р.907-908.
11. Chen T.M., Wang H.J., Chen S.L., Lin F.H.
Reconstruction of post-traumatic frontal-bone depression using hydroxyapatite cement // Ann. Plast. Surg. — 2004. — V.52, N3. — P.303-308.
12. Cho Y.R., Gosain A.K. Biomaterials in craniofacial reconstruction // Clin. Plast. Surg. — 2004. — V.31, N3. — P.377-385.
13. Friedman C.D., Costantino P.D., Synderman C.H. et al. Reconstruction of the frontal sinus and frontofacial skeleton with hydroxyapatite cement // Arch. Facial Plast. Surg. — 2000. — V.2, N2.
— Р.124-129.
Порівняльний аналіз результатів ортотопічноЇ краніопластики фронто-орбітальних кістково-оболонкових дефектів з зacтocувaнням різних пластичних матеріалів в умовах лабораторного екмерименту Cunimwu B.I., Гануліч T.B., Бабалян Ю.А., Caмoйлoв B.M.
Узагальнені результати експериментальних досліджень стану імплантатів з титану, протакрилу-М, корундової кераміки, з застосуванням формалінізованого гомотрансплантата твердої оболонки головного мозку, а також ранового покриття “ТахоКомб”. Вивчені особливості процесів, що відбуваються у тканинах навколо імплантатів.
Comparative analyses of ossea-meningeal fronto-orbital defects orthotopic cranioplastic results by different plastic materials application in laboratory experiment Sipity V.I., Ganulich T.V., Babalyan Yu.A., Samoylov V.M.
The results of titan, protacril-M, corundum ceramics with dura mater application formalinzed homotransplants, wound coverage “Tachokomb” implants state experimental researches were summarized. The processes coursed in and around implants tissues features were studied.
К статье Сипитого В.И., Ганулича Т.В., Бабаляна Ю.А., Самойлова В.М. “Сравнительный анализ результатов ортотопической краниопластики фронто-орбитальных костно-оболочечных дефектов с применением различных пластических материалов в условиях лабораторного эксперимента”
Рис. 1. Интраоперационные фотограммы краниоэктомии в левой лобно-орбитальной области черепа: а — разрез кожи в левой лобной области; б — костный дефект левой лобно-орбитальной области черепа, видна твердая оболочка головного мозга (непрерывная стрелка), глазного яблока (пунктирная стрелка); в — дефект твердой оболочки головного мозга левой лобно-орбитальной области (непрерывная стрелка), видно вещество головного мозга (пунктирная стрелка).
Рис. 3. Микрофото. Периорбитальная волокнистая соединительная ткань (а, б, в) животных 1-й группы: а — на 14-е; б — на 30-е; в — на 90-е сутки после операции. Определяются зрелые фуксинофильные волокна, дифференцированные пикринофильные артериальные сосуды малого диаметра, единичные мелкие скопления лимфо-гисти-оцитарных элементов. Окраска пикрофуксином по Ван-Гизону. Ув.х100.
Рис. 4. Микрофото. Твердая оболочка головного мозга (а, б, в) животных 1-й группы: а — через 14 сут после керамопластики — созревающая соединительная ткань с участками грубоволокнистой ткани, богатой тонкостенными расширенными капиллярами; б — через 30 сут, в — через 90 сут после пластики, грубоволокнистая соединительная ткань с мелкими дифференцированными артериями. Окраска пикрофуксином. Ув.х100.
