Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1 Обзор литературы 12
1.1 Краткие клинико-статистические данные 12
1.2 Принципы стабильного остеосинтеза челюстных костей в свете современных представлений о репаративном остеогенезе 12
1.3 Методики остеосинтеза 21
1.4 Отличительные свойства биоинертных рассасывающихся полимеров 34
1.5 Резюме 35
ГЛАВА 2. Материалы, методы и объекты исследования 38
2.1 Материалы исследования 38
2.1.1 Химические реактивы, исходные материалы 38
2.1.2 Технология производства пластин 39
2.1.3 Методы синтеза биосовместимых полимерных матриц 40
2.1.4 Методы подготовки исходного сырья и материалов 42
2.1.4.1 Методика обезжиривания кислотной нити 42
2.1.4.2 Кислотная обработка капроновой нити 42
2.1.4.3 Предварительная пропитка капроновой нити 44
2.1.4.4 Модификация поверхности капроновых волокон 45
2.1.4.5 Приготовление суспензии лекарственного вещества в растворе сополимера ППМ-І 46
2.1.4.6 Получение окончательно пропитанной нити, используемой при изготовлении пластин для остеосинтеза с оротовой кислотой 46
2.1.5.Технология завершающего прессования пластин для эксперимента 47
2.1.6. Изготовление шпилек для фиксации пластин из Н-винилпирролидона. 49
2.2 Методы физико-механических исследований образцов 49
2.2.1 Методика испытания на изгиб 49
2.2.2. Определение удельной ударной вязкости 50
2.2.3 Определение плотности образцов 50
2.3 Объекты экспериментального исследования 50
2.3.1 Экспериментальные животные 51
2.3.1.1 Методика гистологического исследования 53
2.3.1.2 Методика рентгенографического исследования 53
2.3.1.3 Методика гематологического исследования 54
Глава 3. Лабораторные исследования и характеристики биорезорбируемых мембран (собственные исследования) 55
3.1 Поведение полимеров в средах организма 55
3.2 Изучение и модификация гидрофильности пластин 58
3.3 Формирование конструкционных основ пластин 61
3.4 Пластины для остеосинтеза, ускоряющие регенерацию костной ткани 64
3.5 Рекомендации к эксперименту 65
Глава 4. Экспериментальные исследования реакции тканей на пластины, изготовленные из Н-винилпирролидона, из Н- винилпирролидона с добавлением оротовой кислоты и пластины Лактосорб (собственные исследования). 66
4.1 Морфологическое изучение тканей через 3 месяца после подсадки пластин . 67
4.1.1 3 месяца после подсадки пластины Н-винилпирролидона 67
4.1.2 3 месяца после подсадки пластины из Н-винилпирролидона с оротовой кислотой 69
4.1.3 3 месяца после подсадки пластины Лактосорб 71
4.2 Морфологическое изучение тканей через 4 месяца после подсадки пластин. 75
4.2.1 4 месяца после подсадки пластины Н-винилпирролидона 75
4.2.2 4 месяца после подсадки пластины из Н-винилпирролидона с оротовой кислотой. 77
4.2.3 4 месяца после подсадки пластины Лактосорб 79
4.3 Морфологическое изучение тканей через 6 месяцев после подсадки пластин 82
4.3.1 6 месяцев после операции подсадки пластины из Н-винилпирролидона 82
4.3.2 6 месяцев после операции подсадки пластины из Н-винилпирролидона с оротовой кислотой 84
4.3.3 6 месяцев после операции подсадки пластины Лактосорб 86
4.4 Морфологическое изучение тканей через 9 месяцев после подсадки пластин. 88
4.4.1 9 месяцев после операции подсадки пластины из Н-винилпирролидона 88
4.4.2 9 месяцев после операции подсадки пластины из Н-винилпирролидона с оротовой кислотой 89
4.4.3 9 месяцев после операции подсадки пластины Лактосорб 91
4.5 Морфологическое изучение тканей через 12 месяцев после подсадки пластин. 92
4.5.1 12 месяцев после операции подсадки пластины из Н-винилпирролидона 92
4.5.2 12 месяцев после операции подсадки пластины из Н-винилпирролидона с оротовой кислотой 94
4.5.3 12 месяцев после операции подсадки пластины Лактосорб 95
4.6. Результаты гематологического исследования 96
4.7 Результаты рентгенологического исследования 100
Обсуждение полученных результатов 103
Выводы 114
Практические рекомендации 115
Список литературы 118
- Принципы стабильного остеосинтеза челюстных костей в свете современных представлений о репаративном остеогенезе
- Изучение и модификация гидрофильности пластин
- Морфологическое изучение тканей через 3 месяца после подсадки пластин
- Результаты гематологического исследования
Введение к работе
Проведение реконструктивно-восстановительных операций у больных с переломами челюстей является одной из трудных и актуальных проблем челюстно-лицевой хирургии.
До конца не решенной проблемой остается вопрос выбора методики остеосинтеза и поиска материалов, способствующих полноценному заживлению и оптимизации репаративного процесса.
Успехи челюстно-лицевой хирургии в последние годы в значительной мере связаны с разработкой и внедрением в клиническую практику новых материалов, применяемых для проведения остеосинтеза. В частности -сплавы титана, стали, углеродсодержащих соединений, полимеров (Набиев Ф.Х.1998; Юрмазов Н.Б.1998; Азаренко К.Я.1999; Белых СИ., Давыдов А.Б.,1983; Bouwmann J.P., Tuinzing D.B., 1999; Eppley B.L., 1998). Несмотря на многочисленные исследования и достигнутые результаты, до настоящего времени остаются недостаточно изученными вопросы об остеоиндуктивной активности и о возможности резорбции элементов, осуществляющих фиксацию отломков челюстных костей (Неробеев А.И.с соавт.,1994).
Возможность использования рассасывающихся материалов для остеосинтеза решила бы ряд проблем послеоперационного периода и і избавила от необходимости дополнительных оперативных вмешательств для удаления элементов и конструкций, использующихся в настоящее время (пластины, мини-пластины, штанги из сплавов титана, стали).
Так же дополнительным преимуществом явилось бы позитивное влияние на процессы регенерации костной ткани.
Анализ литературных и экспериментальных данных показывает, что оптимальным вариантом, отвечающим требованиям по прочности и возможности биодеградации в тканях организма являются материалы на основе N-винилпирролидона (НВП) (Белых СИ., Давыдов А.Б.,1986; Дианова Е.Ю.1998; Неробеев А.И., Гвилава Л.Б., Паникаровский В.В., Григорьян А.С.,1994; Scondia V., Davydov А.В., Belykh S.I., Heusghem C.,1987; Tarns J., Otten В., Van-Loon- J.P., Bos R.R., 1999).
Известны варианты использования штифтов, изготовленных из N-винилпирролидона, для интрамедуллярного остеосинтеза трубчатых костей. Однако, исследование о возможности применения этого материала в виде накостных пластин для остеосинтеза челюстных костей до сих пор не проводилось. Также, существуют данные об изготовлении пластин для остеосинтеза из полилактидов и полигликолидов. В частности — пластина «Лактосорб», производимая в США обладает свойством резорбции в периоде от 12 до 24 месяцев.
В настоящее время не изучены методы, возможности и результаты проведения остеосинтеза, в частности, на нижней челюсти, с помощью резорбируемых пластин, изготовленных из N-винилпирролидона. Все эти условия и послужили основанием для проведения настоящей работы.
Цель исследования:
Изучение поведения в условиях лаборатории и клинического эксперимента новой модификации биосовместимого материала для применения его в клинике челюстно-лицевой хирургии
Задачи исследования:
1. В условиях лаборатории оценить физико-механические характеристики экспериментальных пластин из Н-винилпирролидона и Лактосорба.
2. Разработать в предэксперименте оптимальный вариант формы, толщины и химического состава пластин, а также, крепёжных элементов к ним.
3. Изучить динамику взаимодействия костной ткани, надкостницы и пластины в эксперименте. Определить скорость заживления зоны повреждения при взаимодействии с пластиной из Н-винилпирролидона и Лактосорба.
4. Определить сроки резорбции пластин при контакте с тканями организма.
5. Определить влияние препаратов, ускоряющих регенерацию и остеоинтеграцию костной ткани.
Научная новизна
1. Впервые исследованы прочностные характеристики пластин из Н- винилпирролидона с предпочтенными размерами и толщинами, полученными в лабораторных условиях.
2. Впервые установлены соотношения компонентов пластины из сополимера Н-винилпирролидона, с наилучшим соотношением прочность — скорость резорбции. Впервые разрабатывались элементы для фиксации пластин из Н-винилпирролидона (шпильки).
3. Нами изучены реакции взаимодействия пластины с костной тканью, надкостницей и мышечной тканью, примыкающей к пластине.
4. Нами установлены реакции заживления при добавлении препаратов, ускоряющих регенерацию и остеоинтеграцию костной ткани. Установлено стимулирующее действие оротовой кислоты на процессы регенерации и остеоинтеграции. В работе впервые будут получены экспериментальные данные о возможности применения резорбируемых пластин из N-винилпирролидона для остеосинтеза челюстных костей.
Практическая значимость
Внедрение и практическое использование в хирургической стоматологии и челюстно-лицевой хирургии методик использования резорбируемых пластин для остеосинтеза позволит достичь качественно нового уровня оказания медицинской специализированной помощи. Возможность использования рассасывающихся материалов для остеосинтеза решила бы ряд проблем послеоперационного периода и избавила от необходимости дополнительных оперативных вмешательств для удаления элементов и конструкций, использующихся в настоящее время (пластины, мини-пластины, штанги из сплавов титана, стали).
Положения, выносимые на защиту
1. Пластины, изготовленые из сополимера N-винилпирролидона обладают свойством 100% резорбции в тканях челюстно-лицевой области. Физико-механические свойства композита, на основе N-винилпирролидона характеризуются уменьшением предела прочности на изгиб. Эти свойства композита улучшаются в результате добавления армирующих капроновых волокон после специальной обработки подверженных рассасыванию.
2. Пластины, изготовленые из сополимера N-винилпирролидона в отличие от «Лактосорб» резорбируются в течении не более 6-12 месяцев. Более быстрая резорбция пластин, изготовленых из сополимера N-винилпирролидона в сравнении с резорбируемыми пластинами для остеосинтеза «Лактосорб» (12 - 24 месяца), позволяет говорить о лучших характеристиках N-винилпирролидона.
3. Возможность внесения в состав пластины из N-винилпирролидона любых произвольных добавок, в частности, добавление в сополимер N-винилпирролидона препаратов, ускоряющих регенерацию и остеоинтеграцию костной ткани, например, оротовой кислоты, даёт преимущество перед пластинами «Лактосорб», в которую внесение добавок невозможно. Фиксация на область искусственного дефекта в области угла нижней челюсти кролика пластин, изготовленые из сополимера N-винилпирролидона приводит к ускорению остеоинтеграции и проявляется в форме образования костной мозоли в контактной зоне кости с поверхностью пластины.
Внедрение результатов исследования
Результаты исследования внедрены в учебный процесс кафедры госпитальной хирургической стоматологии и челюстно-лицевой хирургии МГМСУ и планируюся к внедрению в практику хирургического отделения Стоматкомплекса МГМСУ.
Апробация работы
Диссертация апробирована на 02 июля 2003 года на межкафедральном заседании кафедры госпитальной хирургической стоматологии и челюстно-лицевой хирургии Московского государственного медико-стоматологического университета
Список опубликованных работ по теме диссертации.
1. Экспериментальное обоснование использования резорбируемых пластин для остеосинтеза при переломах челюстных костей/ Сборник тезисов "Стоматология на пороге третьего тысячелетия" Российский научный форум с международным участием. М, 2001, с.287
2. Остеосинтез с помощью резорбируемых пластин при переломах челюстных костей в эксперементе/ Материалы VI Международной конференции челюстно-лицевых хирургов и стоматологов. С-Петербург, 2001, с. 11
3. Остеосинтез с помощью резорбируемых пластин при переломах челюстных костей в эксперименте/ Учредительный съезд Национальной Ассоциации работников стоматологического образования. Российский научный форум с международным участием: "Стоматология нового тысячелетия", М., 2002 г., с.58
4. Эксперементальное обоснование использования резорбируемых пластин для остеосинтеза при переломах челюстных костей./ Дробышев А.Ю.Актуальные вопросы детской черепно-лицевой хирургии и нейропатологии. М-лы 4-го Международного симпозиума., М., 2002, с.28
5. Экспериментальное обоснование использования резорбируемых пластин для остеосинтеза при переломах челюстных костей/ Научные достижения московского государственного медико-стоматологического университета. . М-лы.М.:ВЕДИ,2002,с.7-8
6. Экспериментальное обоснование использования резорбируемых пластин для остеосинтеза при переломах челюстных костей/ Научные труды 4-ой Международной научно-практической конференции "Здоровье и Образование в XXI веке", 23-25 мая 2003 года, с. 372. Российский университет дружбы народов
Содержание работы. Диссертация состоит из введения, четырёх глав, заключения, выводов, практических рекомендаций и списка литературы. Список литературы включает в себя 132 отечественных и 99 иностранных источника.
Работа изложена на 141 страницах машинописного текста, иллюстрирована 8 таблицами 34 рисунками и 4 схемами
Выполнение работы.
Работа выполнена на кафедре Госпитальной хирургической стоматологии и челюстно-лицевой хирургии Московского государственного медико-стоматологического университета при поддержке лаборатории полимеров Всесоюзного Научно-исследовательского института медицинской техники, практическая часть её выполнена на базе вивария МГМСУ в сотрудничестве с сотрудниками Московской ветеринарной академии им. Н.Н.Скрябина. Морфологические исследования проводились на кафедре гистологии МГМСУ.
Выражаем благодарность всем сотрудникам вышеуказанных учреждений, оказывавших посильную помощь при проведении работы и глубокую признательность руководителям лаборатории полимеров Всесоюзного Научно-исследовательского института медицинской техники профессору Давыдову А.Б. и профессору Белых СИ. Также сотрудникам вивария МГМСУ Легошину А.П. и Комовой Л.В. и сотрудникам Московской ветеринарной академии им. Н.Н.Скрябина, и лично, доценту Филиппову Ю.А.
А также за помощь в планировании, организации и проведении исследовательской части огромная благодарность профессору Гемонову В.В.
Принципы стабильного остеосинтеза челюстных костей в свете современных представлений о репаративном остеогенезе
В последние десятилетия наряду с резким ростом общего травматизма (Wu, 1986; Sartorius, 1993) во всем мире отмечается неуклонный рост числа повреждений челюстно-лицевой области и в среднем составляет 4-10% всех травм (Лурье Т.М., 1977, 1981; Bochlogiras, 1985; Metzinger, 1994; Bavitz et al., 1995).
Если в 60-х годах частота травм костей лица была 0,3 случая на 1000 человек (Лурье Т.М., 1968), то к середине 70-х годов этот показатель возрос до 0,4-0,5. Больные с повреждениями костей лица составляют от 20% до 30% в структуре стационарных стоматологических больных. Среди травм костей лицевого черепа удельный вес переломов достигает 65-92% (УразилинЖ.Б., 1986; ТазинИ.Д., 1992; Ianetti et al., 1994).
На долю больных с переломами костей челюстно-лицевого скелета приходится 30% всех пациентов стоматологических хирургических стационаров (Аржанцев П.З. и соавт., 1975; Кабаков Б.Д. и Малышев В.А., 1981; Бернардский Ю.И., 1985). Отмечается ежегодный прирост числа переломов костей лица на 10-15%. Возрастает число больных с сочетанными травмами (Piechocki et al., 1973; Blinder etal., Chow et al., 1995; Kohn et al., 1995). По частоте переломов челюстей мужчины занимают ведущее место (7:1 или даже 9:1) (Кабаков Б.Д. и Малышев В.А., 1981). Американские исследователи провели анализ результатов работы травматологического центра по лечению переломов костей лицевого скелета и сопутствующих повреждений за 5 лет. Учитывали локализацию переломов костей лицевого черепа, возраст и пол больных, причины травм и виды сопутствующих повреждений. Болыпинство переломов костей лицевого черепа зарегистрировано у мужчин в возрасте от 16 до 30 лет. Соотношение переломов нижней челюсти, скуловой кости и верхней челюсти составляет 6:2:1. Нападения и автодорожные аварии были основной причиной переломов костей лицевого черепа и повреждения мягких тканей, сочетающихся с неврологическими нарушениями и травмами опорно-двигательного аппарата. 1.2 Принципы стабильного остеосинтеза челюстных костей в свете современных представлений о репаративном остеогенезе. Опыт лечения переломов челюстей обосновал концепцию создания оптимальных условий для сращения отломков кости и проявления действия биологического закона репарации (Гудушаури О.Н. и соавт.., 1968;. Волков М.В и соавт., 1970; Воронцов А.В., 1973; Шумада И.В., 1975; Ткаченко С.С. и Руцкий В.В., 1989; Allgower et al., 1970; Агапов B.C., 1998; Лепилин А.В. и соавт., 1998; Течиев С.К., 1999).
Одной из важных причин часто возникающих воспалительных осложнений при лечении переломов является недостаточно стабильная фиксация костных отломков (Артюсикевич А.С. и др., 1998), но при лечении переломов челюстей требует восстановить не только непрерывность и конгруэнтность повреждений кости, обеспечить нормальное взаимоотношение зубных рядов, но и функцию жевательных мышц (Бернардский Ю.И. и Заахсон М.Л., 1994; Кабаков Б.Д. и Малышев А.В, 1981; Schmocken, 1984).
Решение этих задач включает следующие этапы: репозиция отломков, закрепление их в правильном положении, стимулирование регенерации костной ткани, предупреждение различного рода осложнений (Виноградова Т.А. и Лаврищева Г.И., 1974; Самар Э.Н., 1989; Weber et al., 1985). Выделяются следующие принципы современного лечения переломов нижней челюсти: хирургическая санация инфицированной раны, создание покоя в области повреждения, перевод открытого перелома в закрытый, при необходимости рациональная антибактериальная терапия и раннее функциональное лечение (Бернардский Ю.И., 1985; Александров Н.М., 1985; Течиев С.К., Агапов B.C., 1999). Для достижения оптимального заживления костной раны при переломе челюсти необходимо восстановление анатомической формы, возобновление функции.
Оперативный остеосинтез применяют в 5-39% случаев. Следует соблюдать предельно индивидуальные показания при выборе как консервативного, так и хирургического способа лечения переломов челюстных костей.
Захаров Ю.С. и Рузин Г.П. (1977) выделяют 6 стадий заживления переломов кости. Первая характеризуется излиянием крови, лимфы и тканевой жидкости в области перелома, что приводит к возникновению физико-химических реактивных изменений и является толчком для развития пролиферативных процессов. Для второй стадии характерна пролиферация соединительнотканных и сосудистых элементов. При этом восстановление целостности кости происходит путем пролиферации клеток камбиального слоя периоста, эндоста, малодифференцированных плюрипотентных клеток стромы костного мозга, а также при метаплазии параоссальных тканей, в частности, за счет мезенхимальных клеток адвентиции врастающих сосудов (Варшавский А.И., 1979; Свешников А.А. и соавт., 1985; Champy et Lodde, 1976; Riley et al.,1982). В третьей стадии отмечается активная реакция, фибро-, хрящевая и остеобластическая. Четвертая стадия характеризуется трансформацией всех видов тканей в костную. В пятой происходит компактизация остеоидного вещества с построением молодой губчатой кости. Наконец, в шестой стадии происходит перестройка вновь образованных костных структур сообразно функции повреждения кости.
Изучение и модификация гидрофильности пластин
Для формирования самой основы всех видов пластин был выбран метод горячего прессования . Такой выбор был связан с тем, что используемое связующее - ППМ-1 - обладает высокой температурой текучести (выше 100 С) и большой величиной индекса расплава, которая требует применения высокого давления на стадии формирования. Как известно, максимальная прочность на изгиб изделий из волокнистых композиционных материалов может быть достигнута при условии обеспечения ориентации волокна вдоль оси изделия.
Эта задача была успешно решена путем разработки специальной технологической оснастки, включающей двухкамерную пресс-форму открытого типа и намоточное устройство. С помощью намоточного устройства в обеих камерах пресс-формы формируют пучки волокон, которые с небольшим натяжением ориентированы вдоль оси камеры.
Важным технологическим параметром является температура формирования, изменение которой оказывает существенное влияние на прочностные характеристики конструкционной основы (Таблица 4).
При температуре выше 180С пластины приобретают интенсивную окраску, при этом наблюдается некоторое увеличение величины характеристической вязкости связующего, что свидетельствует о протекании процессов термоокислительной деструкции. Поэтому температуру 180 С необходимо считать предельно допустимой, а оптимальным режимом переработки 160-170 С. Отдельные партии сополимеров ППМ-1 несколько отличаются по величине температуры стеклования, которая определяет оптимальную температуру переработки полимера.
Анализ данных по исследованию более 50 партий сополимера ППМ-1 показал, что температура стеклования может колебаться в интервале от 100 до 135С, что требует изменения температуры прессования на 5-7 С или времени прогрева при постоянной температуре примерно на 10-12 %. За оптимальную температуру термостатирования были выбраны температура 170 С.
Учитывая плохую текучесть перерабатываемого материала, важным технологическим фактором является величина нагрузки при прессовании. Проведенные экспериментальные исследования показали, что оптимальным давлением для данного материала и данного вида пресс-формы является давление 14.0 МПа.
Оптимальные параметры технологического процесса формирования различных типоразмеров пластин могут быть проиллюстрированы на примере таблицы. После формирования изделия при необходимости может быть проведена дополнительная механическая обработка для придания имплантату необходимой конфигурации (заострение концов, нарезка по длине, формирование отверстий и др.). Известно, что регенерация костной ткани сопровождается изменением белкового обмена. Установлено, что важное участие в белковом обмене принимает оротовая кислота (ОК) или ее производные. Оротовая кислота является одним из компонентов реакции синтеза нуклеазидов и в процесса белкового обмена. Показано, что ежедневный прием перорально ОК по 0,3-0,5 г в течение 30 суток приводит к более быстрой регенерации у здоровых людей на 8-10 сутки и обеспечивает протекание процесса консолидации у пациентов с пониженной регенеративной функцией. Доступность этого препарата и высокая устойчивость при хранении и переработке, а также его водонерастворимость позволили выбрать данный препарат для разработки полимерной композиции, наносимой на пластины при остеосинтезе для ускорения регенерации. Была использована композиция из 25 % весовых ОК и 75 % сополимера ППМ-1. ОК вводили в 25-30 % раствор ППМ-1 в смеси этилового спирта и ацетона (соотношение 9:1). Полученную суспензию формировали на поверхности пластин для остеосинтеза методом однократного полива. Имплантат после модификации готов к использованию через 24 часа. Как показано ранее, выделение ОК в условиях in vitro происходит практически с постоянной скоростью в течение более 18 суток. Это дало основание предположить, что и в условиях in vivo выделение будет происходить в течение не менее 30 суток, т.е. в течение срока формирования первичной костной мозоли. Терапевтическую активность оценивали по скорости образования костной ткани и качественным характеристикам ее зрелости на отдельных стадиях регенерации. Для сравнения изучали те же процессы при использовании исходной пластины из Н-винилпирролидона, не содержащего оротовой кислоты и пластину ЛАКТОСОРБ. Ускорение процесса регенерации костной ткани при использовании пластин с оротовой кислотой подтверждено и гистологическими исследованиями, которые позволили установить следующее: регенерация в присутствии пластин с оротовой кислотой, протекает в более короткий срок и на большую глубину.
Морфологическое изучение тканей через 3 месяца после подсадки пластин
Актуальнейшей проблемой современной челюстно-лицевой хирургии является проведение качественного и полноценно отвечающего каждому клиническому случаю остеосинтеза челюстных костей. Согласно литературным данным, указанным в 1 главе, ежегодно определяется прирост травматизма с повреждением костей лицевого скелета. Существующие способы фиксации отломков хотя и являются популярными и повсеместно используемыми, но отнюдь не являются совершенными. Реконструктивно-восстановительные операции у больных с переломами являются одной из трудных и актуальных проблем челюстно-лицевой хирургии.
Проблемой остается вопрос выбора методики остеосинтеза и поиска материалов, способствующих полноценному заживлению и оптимизации репаративного процесса. Большой процент осложнений в послеоперационном периоде заставляет задуматься о разработке более прогрессивного способа остеосинтеза и материалов обеспечивающих наибольший процент положительных результатов. Успехи челюстно-лицевой хирургии в последние годы в значительной мере связаны с разработкой и внедрением в клиническую практику новых материалов, применяемых для проведения остеосинтеза, в частности, полимеров. Но многочисленные исследования и достигнутые результаты, до настоящего времени остаются недостаточно целостными.
Вопросы о возможности резорбции элементов, осуществляющих фиксацию отломков челюстных костей и об их остеоиндуктивной активности остаются малоизученными Возможность использования рассасывающихся материалов для остеосинтеза решила бы ряд проблем послеоперационного периода и избавила от необходимости дополнительных оперативных вмешательств для удаления элементов и конструкций, использующихся в настоящее время. Так же дополнительным преимуществом явилось бы позитивное влияние на процессы регенерации костной ткани.
Анализ проведённых экспериментальных данных показывает, что оптимальным вариантом, отвечающим требованиям по прочности и возможности биодеградации в тканях организма являются материалы на основе N-винилпирролидона. Ранее были известны варианты использования штифтов, изготовленных из N-винилпирролидона, для интрамедуллярного остеосинтеза трубчатых костей. Однако, исследование о возможности применения этого материала в виде накостных пластин для остеосинтеза челюстных костей до сих пор ни кем не проводилось. До настоящего времени были не изучены методы, возможности и результаты проведения остеосинтеза, в частности, на нижней челюсти, с помощью резорбируемых пластин, изготовленных из N-винилпирролидона.
Внедрение и практическое использование в хирургической стоматологии методик использования резорбируемых пластин для остеосинтеза позволит достичь качественно нового уровня оказания медицинской специализированной помощи.
Возможность использования рассасывающихся материалов для остеосинтеза решила бы ряд проблем послеоперационного периода и избавила от необходимости дополнительных оперативных вмешательств для удаления элементов и конструкций, использующихся в настоящее время. А также минимизация травмы мягких тканей и кости в результате отсутствия второго этапа лечения — удаления фиксирующего элемента, ускорило бы процессы послеоперационной реабилитации пациентов. При нахождении в биосредах организма за счет гидролиза азотистых оснований происходит постепенная биодеструкция биорезорбируемых полимерных фиксаторов до образования конечных продуктов С02 и Н20. Металлические фиксаторы во всех случаях требуют их удаления по достижению сращения. Потенциальная пластичность полимеров на основе сополимера Н-винилпирролидона с метилметакрилатом позволяет в каждом конкретном случае придать им нужную форму и размеры с помощью скальпеля. Они легко режутся вдоль, несколько труднее поперек вследствие ориентации армирующих полиамидных волокон. Металлические скрепители лишены этого свойства.
К настоящему времени предложено много различных способов оперативного лечения при переломах челюстных костей. Все эти способы объединяются одним общим принципом — фиксирующие приспособления находятся в контакте с костью челюсти и с окружающими мягкими тканями. Для достижения оптимального заживления костной раны при переломе челюсти необходимо восстановление анатомической формы, возобновление функции. В то же время они значительно отличаются друг от друга по принципу устройства и наложения закрепляющих конструкций.
В настоящее время среди биосовместимых резорбирующихся (биодеградируемых ) полимеров разделяют множество подгрупп и две большие группы. Первая - имплантируемые средства на основе сополимера Н-винилпирролидона. Имплантат из сополимера Н-винилпирролидона полностью биодеградируем. Полная резорбция пластины на основе сополимера Н-винилпирролидона доказана в пределах не более 12 месяцев. Вторая - имплантируемые средства на основе сополимеров сложных эфиров (на основе сополимеров полимолочной и полигликолевой кислот LACTOSORB (Лактосорб). Разработка полимерного композита, отвечающего указанным требованиям, состояла из ряда последовательных стадий, включающих технологию получения пластин, лабораторных испытаний и оценки их свойств в эксперименте.
Результаты гематологического исследования
Проведение кислотной обработки привело к достижению очень важного положительного эффекта — сокращению сроков биодеструкции. Так, например, срок биодеструкции для нити использовавшейся ранее для штифтов, сократился с 18- 24 мес до 8-9 мес.
Нанесение на поверхность волокна полимерного покрытия проводилось для приготовления исходного материала - препрега, использовавшегося для прессования конструкционных основ пластин для остеосинтеза. Следующей подготовительной стадией является нанесение на волокно полимерного покрытия.
Содержание полимера на волокне, используемом для формирования конструкционных основ внутрикостных имплантатов, должно составлять примерно 40%. Нанесение такого количества полимера может быть осуществлено только в две стадии. Первую предварительную пропитку осуществляют кипячением нити в разбавленном растворе полимера, обеспечивая степень пропитки около 25%.
Вторую - путем пропускания предварительно пропитанной нити через суспензию оротовой кислоты в спиртовом растворе того же полимера.
Установлено, что степень пропитки лучше и легче всего регулировать путем изменения и контроля вязкости раствора или суспензии. Установлены количественные зависимости между вязкостью пропитывающей композиции и степенью пропитки, а также между вязкостью раствора полимера и концентрацией полимера в различных растворителях. Такие зависимости позволяют по калибровочным кривым определять в каждом конкретном случае концентрацию раствора, который необходимо использовать для достижения нужной степени пропитки.
Формирование пластин осуществляют из пропитанных полимером волокон путем прессования при повышенных температурах с использованием специально сконструированных прессформ. Установлены зависимости влияния соотношения полимера и волокна, температуры и времени прогрева, усилия прессования на прочностные характеристики внутрикостных имплантатов. Важным технологическим параметром является температура формования, изменение которой оказывает существенное влияние на прочностные характеристики конструкционной основы. При температуре выше 180С пластины приобретают интенсивную окраску, при этом наблюдается некоторое увеличение величины характеристической вязкости связующего, что свидетельствует о протекании процессов термоокислительной деструкции. Поэтому температуру 180С необходимо считать предельно допустимой, а оптимальным режимом переработки 160-170С. Отдельные партии сополимеров ППМ-1 несколько отличаются по величине температуры стеклования, которая определяет оптимальную температуру переработки полимера.
Важнейшей стадией технологического процесса является стадия придания имплантату терапевтических свойств, которая во всех случаях сводится к формированию из раствора или суспензии лекарственного средства в растворе полимера слоев различной толщины. Большое влияние на свойства слоев оказывает степень измельчения и равномерность распределения лекарственного средства по объему пластины. Использование традиционных методов измельчения и введения лекарственного средства в пластины не позволило получить пластину необходимого качества. Пластины для остеосинтеза, способствующие регенерации костной ткани, имели около 15% оротовой кислоты от общей массы пластины в 1.0 грамм. Образование первичной костной мозоли завершается соответственно к 30 суткам. Эти данные подтверждены данными рентгенологического контроля процесса регенерации костной ткани. Заживление протекало без осложнений, без возникновения остеомиелитов. Совпадение результатов всех проведенных исследований позволило сделать вывод о выраженном стимулирующем действии пластины с содержанием оротовой кислоты и рекомендовать их к дальнейшему клиническому изучению. Таким образом, в результате лабораторных исследований разработана лабораторная технология получения оптимальной рецептуры сополимера Н-винилпирролидона марки ППМ-1, из которых могут быть изготовлены различные пластины для челюстно-лицевой хирургии. Исследование, проведенное на кроликах показало, что фиксация на область дефекта угла нижней челюсти пластин из сополимера Н-винилпирролидона марки ППМ-1 приводило к проявлению костно-фиброзной интеграции при использовании всех исследованных составов композита. Костный компонент интеграции проявляется в форме прямого контакта минерализованных костных структур с поверхностью пластины. На наличие фиброзной интеграции указывают щель между пластинами и костными структурами, по краю которых выявляются многочисленные прободающие волокна, расположенные параллельно прилежащей поверхности пластин. Экспериментальная часть проведена по трём группам пластин: пластина из Н-винилпирролидона, пластина из Н-винилпирролидона с оротовой кислотой и Лактосорб. В среднем, сроки рассасывания для пластины из Н-винилпирролидона и пластины из Н-винилпирролидона с оротовой кислотой следующие.
