диссертации / 33

РЭМ. Рис. Б (х250), В (х500), Г (х4000) фрагменты Рис. А (х100). Рис.

Е (х15000) фрагмент Рис. Д (х120000).

Через четыре месяца было видно, что имплантат полностью покрыт тканью и хорошо соединен с матриксной костью. В отдельных участках наблюдалось формирование дополнительного слоя соединительной ткани с матриксной костью. Было видно послойное образование ткани с формированием волокон сверху уже образованных.

Резюме

Нами показано, что применение имплантата из титана с биокомпозитным покрытием способствует формированию костной ткани приближенной к физиологической регенерации, причем развивается с большей скоростью, чем при применении имплантата титана без покрытия слоем биокомпозитов и, раны не закрытой имплантатом.

121

5. Глава. 5. Экспериментальное исследование регенерации костной

ткани при применении биокомпозитов, состоящих из коллагена

гидроксиаппатита, декстрана

При изучении взаимодействия композитов при оперативном внедрении смеси коллаген-ГАП-декстран с костями черепа нами было показано, что через день после производства операции выявлены признаки воспаления.

Макроскопически уже через день это проявлялось в виде покраснения и отечности тканей. Края раны были чистыми. К третьему дню уже было отмечено срастание краев кожного лоскута. Отечность тканей практически прекращалась. Однако полнокровие выражено еще достаточно сильно.

Содержание экссудата было. При изучении образцов через семь дней, нами была получена следующая картина. Так, было отмечено срастание краев кожного лоскута путем первичного натяжения. Отечность тканей практически отсутствует. Полнокровие выражено умеренно. Достаточно еще четко наблюдалась зона демаркационного воспаления. К четвертой недели снаружи уже виден шов, заросший путем первичного натяжения. При вскрытии кожного лоскута видно появление уже плюс ткани в отличие от предыдущих образцов, наблюдалась четко контурированная капсула.

К шестой неделе биокомпозит, покрытый мезенхимальной тканью, по-

прежнему выступал над поверхностью костной ткани. Зона демаркационного воспаления уменьшена. К восьми неделям на поверхности черепа был виден послеоперационный рубец. Вновь образованная ткань была более плотной и имела более однородную консистенцию. Зона демаркационного воспаления не просматривалась. Через двенадцать недель были видны поля формирующейся хрящевой ткани. Однако наблюдались еще и незначительные фрагменты биокомпозита (Рис. 28).

122

Рис.28. Фрагмент костной ткани черепа крысы (теменная область) с имплантатом из биокомпозита коллаген -ГАП-декстран. 12 недель экспозиции.

Выявлены поля формирующейся хрящевой ткани. Видны фрагменты биокомпозита.

Окраска гематоксилином и эозином. Рис. А (х100), В (х400).

При микроскопичеком изучении образца было видно, что к семи дням начинала формироваться четкая капсула вокруг имплантата. В жировой клетчатке по-прежнему отмечается умеренный отек, слабая инфильтрация нейтрофильными лейкоцитами и макрофагами. В их цитоплазме иногда видны мелкие гранулы фагоцитированного композита. Содержание последнего продолжает незначительно уменьшаться. В образце видны многочисленные фрагменты гидроксиаппатита. Часть таких образований делятся на еще более мелкие фрагменты, либо подвергаются распаду.

Имплантат пронизан тяжами грануляционной ткани. Вокруг него они имели относительно зрелый характер и формировали тонкую соединительно-

тонкую капсулу. В тяжах, прорастающих вглубь имплантат, ткань менее зрелая, она содержит большое количество макрофагов и единичных многоядерных гигантских клеток, окружающих фрагменты коллагена и скопления гидроксиаппатита и принимающая участие в их резорбции.

При исследовании регенерации костной ткани через две недели после операции, нами было обнаружено, что биокомпозит на границе с матриксовой

123

костью был окружен равномерно распределенным слоем соединительной ткани. Вновь образованная соединительная ткань представляла по ширине

1,8±0,29 мм. Гиперемия и отек были выражены в меньшей степени, чем при недельной экспозиции. Разницы в микроскопической характеристике между группами не наблюдалось.

Через четыре - шесть недели у животных, выведенных из эксперимента,

выявлена следующая картина. Так, биоимплант был окружен слоем мезенхимальной ткани, который соединялся с костью черепа. Вновь образованная ткань по окружности и выступала над поверхностью костной ткани на 1,0±0,31мм и была гиперемированной, особенно в непосредственной близости от композита. В жировой клетчатке по-прежнему отмечается умеренный отек, а также, слабая инфильтрация нейтрофильными лейкоцитами и макрофагами. Содержание последнего продолжает незначительно уменьшаться. В образце видны многочисленные фрагменты гидроксиаппатита. Часть таких образований делятся на еще более мелкие фрагменты, либо подвергаются распаду. Помимо этого, видны фрагменты коллагеновых волокон. Отличий в микроскопической характеристике между группами не наблюдалось.

Электронномикроскопически через сутки после внедрения композита как состоящего из коллагена, ГАП, декстрана было выявлено наличие его в зоне дефекта. Следует отметить, что его количество несколько (5-10%)

уменьшено по сравнению с его внедрением за сутки до этого. При этом обращает на себя внимание тот факт, что композиционный материал за эти сутки уже начинает связываться с костной тканью с помощью нежных аргирофильных волокон. Наблюдалось увеличение просвета между клетками, что также усиливает диапедез и развитие экссудации.

Уже через семь дней соединение между композитом и стенками костного дефекта уже достаточно плотное. Наблюдались прочные тяжи коллагена. Помимо этого, появляются отдельные фибробласты. Внутри

124

композита видны нити четко контурированного коллагена, расположенного

внутри гидроксиапатита. Вокруг имплантата появлялись отдельные

новообразованные капилляры, размножающиеся почкованием из

предшествующих. Причем, эта связь более прочная во второй группе. Однако

следует отметить, что биокомпозит с желатином более подробно заполняет

собой дефект, образовавшийся при трефанации. Эти отличия возможно

определить на электронномикроскопическом уровне (Рис.29).

Рис.29. Фрагмент костной ткани черепа крысы (теменной область) с биокомпозитом из коллагена, декстран, гидроксиапатит. Экспозиция 7 дней.

Биокомпозит (указано стрелкой) фрагментарно прилегает к матриксной костной ткани. Видны фрагменты гидроксиапатита (указано двумя стрелками), эритроциты, фрагменты грануляционной ткани.

РЭМ. Рис. Б (х600), В (х6000), Г (х6000) фрагменты Рис. А (х50).

125

Внутри биокомпозитов на этом сроке не наблюдалось еще фибробластов и сосудов, но здесь выявляется в умеренном количестве фибрин, эритроциты,

которые в отдельных участках собирались в тромбы, в состав которых входили и фрагменты ГАП. Отдельные эритроциты были гемолизированы.

Наблюдались нейтрофилы и макрофаги, окружающие фрагменты биокомпозита. Все это свидетельствовало о слабо выраженном асептическом воспалении биокомпозита, как первоначальной тканевой реакции на него.

Однако следует отметить, что эта реакция выражена незначительно (Рис.29).

Через четыре недели было выявлено, что соединение между композитом и стенками костного дефекта уже более плотное, чем через неделю.

Наблюдались значительные по размеру поля коллагена. Помимо этого, были выявлены хорошо сформировавшиеся фибробласты. Вокруг и внутри биокомпозита были обнаружены новообразованные капилляры (Рис. 30).

126

Рис. 30. Фрагмент костной ткани черепа крысы (теменной область) с биокомпозитом из коллагена, декстрана гидроксиапата. Экспозиция 4 недели.

Фрагменты биокомпозита плотно соединенного с матриксовой костью (А, Б, В) с хорошо контурированным коллагеном (Б) и формированием гаверсовых каналов (В). Формирование плотного слоя коллагена (указано стрелкой) в дне раны.

РЭМ. Рис. Б (х600), Г (х600) фрагменты Рис. А (х300). Рис. В (1200).

127

Через восемь недель вновь образованная ткань четко заполняла собой

дефект с конусообразной формой. Нами выявлено формирование

надкостницы. Хорошо выражены Гаверсовы каналы (Рис.31). Имплантат был

прикреплен к матриксовой кости на протяжении 90-95% площади.

Б

А

Рис. 31. Фрагмент костной ткани черепа крысы (теменной область) с биокомпозитом из коллагена, декстран, гидроксиапатит. Экспозиция 8недель.

Биокомпозит плотно прилегает к матриксной костной ткани. Видны незначительные фрагменты гидроксиаппатита (указано стрелками. Формируется гаверсовы каналы (указано стрелками).

РЭМ. Рис. Б (х1200), В (х1200), Г (х1200) фрагменты Рис. А (х600).

При применении биокомпозита из коллагена, гидроксиаппатита,

декстрана в макро- и микроэлементах костной ткани наблюдалась следующая

картина. Так, на первой недели содержание его в композите достоверно

128

превышало в матриксной костной ткани как в центре, так и по периферии

(таблица № 5).

Таблица № 5

Соотношение макро- и микроэлементы у прооперированных животных в черепе при имплантированиибиокомпозитов из коллагена, ГАП, декстрана (1 – матриксная кость (1 неделя, 4 недели, 8 недель) , 2 –

периферия биокомпозита, 3- центр биокомпозита)

Примечание *р>0,05

Кчетвертой неделе экспозиции происходило увеличение кальция уже и

вматриксной кости. К восьмой неделе его количество несколько снижалось, хотя, по-прежнему, превышало содержание в матриксной кости через неделю после операции. В контрольной группе его содержание достоверно не отличалось от матриксной кости через неделю после операции. Содержание кальция превышало его количество в матриксовой кости преимущественно по периферии биокомпозита, что составляло на первой недели: 22,36±0,98,

четвертой: 17,34±1,03, и восьмой: 10,34±1,08. Во всех группах после

операции происходило увеличение железа как по центру, так и по периферии

129

имплантата. В матриксной кости на четвертой - восьмой неделях

происходило увеличение содержания кислорода (Рис. 32).