
диссертации / 33
.pdfсутки. Здесь уже наблюдаются значительные по размеру поля коллагена.
Наблюдаются хорошо сформировавшиеся фибробласты. Вокруг и внутри имплантата появляются новообразованные капилляры. Через четыре - шесть недель в зоне повреждение формировалась мезенхимальная ткань,
преимущественно имевшая грубо волокнистый характер с Гаверсовыми каналами. Через 8 недель прослеживались фрагменты юной костной ткани.
При изучении макро- и микроэлементов было показано, что через неделю содержание кислорода достоверно отличалось от матриксной кости в центре биокомпозита. Через четыре и восемь недель его число было выше в матриксной кости чем по периферии и в центре биокомпозита. Содержание магния по мере реституции костной ткани достоверно не изменялось.
Количество кальция достоверно было больше чем в матриксовой кости по периферии биокомпозита, хотя и несколько снижалось от первой до восьмой недели. Статистического отличия в группах с желатином и коллагеном не выявлено.
131

6. Глава. 6. Исследование в эксперименте репаративных процессов
ткани кости при имплантации биокомпозитов, состоящих из декстрана,
гидроксиаппатита, желатина
В данной группе нами была изучена регенерация ткани кости при применении наноструктурированного биокомпозита, в состав которого входили: желатин, наноструктурированный гидроксиаппатит (ГАП) и
декстран. При этом нами было показано, что через день макроскопически было видно покраснение и отечность тканей. Края раны были чистыми. При изучении образцов животных, в семидневном эксперименте,
визуализировано следующее (Рис. 33). Так, было выявлено заживление путем первичного натяжения краев лоскута кожи. Наблюдалась зона демаркационного воспаления. К четвертой неделе виден шов, заросший путем первичного натяжения в поверхностной области.
Рис. 33. Часть ткани кости черепа крысы (область темени) с имплантированным биокомпозитом желатин-ГАП-декстран. 1 неделя экспозиции Композит окружен демаркационной зоной воспаления.
Макроскопическое изображение.
К четвертой – шестой неделям биокомпозит выступал над поверхностью костной ткани. Зона демаркационного воспаления уменьшилась. К восьмой неделе на поверхности черепа был виден послеоперационный рубец. Вновь сформированная ткань была более плотной и имела однородную консистенцию. Зона демаркационного воспаления не наблюдалась.
При микроскопичеком изучении образца было видно, что к седьмому дню начинала формироваться четкая капсула вокруг имплантата. В жировой
клетчатке был выявлен умеренный отек. В образцах, как и в группе коллаген
132

- ГАП -декстран, были видны фрагменты гидроксиаппатита. Имплантат был пронизан тяжами грануляционной ткани. Ткань содержала единичные гигантские многоядерные клетки, большое количество макрофагов окружающих участки коллагена и гидроксиаппатита. (Рис. 34).
А |
|
Б |
|
|
|
Рис.34. Участок теменной области черепа крысы с внедренным имплантатом из биокомпозита: желатин-ГАП-декстран. 1 неделя экспозиции (А). 8 недель
(Б).
Определяется формирование волокон (А). Выявлены поля формирующейся хрящевой ткани (Б) и фрагменты биокомпозита.
Окраска гематоксилином и эозином. А (х100), Б (х100).
При исследовании операционного участка через две недели после операции, нами было обнаружено, что биокомпозит на границе с матриксовой костью был окружен равномерно распределенным слоем соединительной ткани. Вновь образованная соединительная ткань представляла по ширине 1,8±0,31 мм. Отек и полнокровие определялись в меньшей степени, чем при недельном экспонировании. Разницы в микроскопической характеристике между группами не наблюдалось.
Через четыре-шесть недель у животных, выведенных из эксперимента,
наблюдались следующие изменения. Так, биоимплант был окружен слоем мезенхимальной ткани, который соединялся с костью черепа. Вновь сформированная ткань по окружности выступала над поверхностью ткани кости на 1,0±0,30мм и была гиперемированной, особенно в непосредственной близости от композита. В жировой клетчатке по-прежнему
133
наблюдалась неярко выраженная инфильтрация макрофагами и нейтрофильными лейкоцитами негрубый отек. Выраженность продолжает незначительно уменьшаться. В экспериментальном образце определены множественные участки гидроксиаппатита. Часть таких образований фрагментировалась на еще более мелкие участки, либо распадалась. Кроме того, визуализируются фрагменты волокон коллагена. Отличий в микроскопической характеристике между группами не наблюдалось.
Через восемь недель мы наблюдали формирующуюся костную ткань,
которая по толщине в 2 раза превышала костную ткань. Однако не закрывала имеющийся после трефанации костный дефект. На сроке восемь недель мы еще выявляли остатки гидроксиаппатита. Начинали формироваться Гаверсовы каналы (Рис.34).
Электронномикроскопически через сутки имплантирования композита как состоящего из декстрана, желатина, ГАП, показано наличие его в дефектной области. Следует отметить, что его количество несколько (на 9%)
уменьшено по сравнению с моментом внедрения. При этом обращает на себя внимание тот факт, что композиционный материал уже начинает соединяться за эти сутки с тканью кости, что определяется визуализацией нежных аргирофильных волокон. Определяется рост просвета между клетками, что тоже дополнительно провоцирует развитие экссудации и диапедез.
134

А |
Б |
|
|
В |
|
Г |
|
|
|
Рис. 35. Образец костной ткани черепа крысы (область темени) с имплантированным биокомпозитом из желатина, декстрана, гидроксиапатита. Экспозиция 7 дней.
Биокомпозит (указано стрелкой) плотно прилегает к матриксной костной ткани. Между слоями заметны хорошо контурированные волокна (указано стрелкой). Среди гидроксиаппатита – вновь образованный коллаген (указано стрелкой).
РЭМ. Рис. Б (х1000), В (х2000), Г (х4000) фрагменты Рис. А (х400).
Через семь дней сращение между стенками костного дефекта и
композитом определенно плотное. Наблюдаются прочные тяжи коллагена.
Помимо этого, замечены единичные фибробласты. В области композита
(внутри гидроксиаппатита) отмечаются нити четко контурированного
коллагена. В зоне имплантата усиливаются элементы микроциркуляторного
русла, появляются единичные капилляры. Причем, эта связь более прочная
во второй группе. Однако следует отметить, что биокомпозит с желатином
135

более подробно заполняет собой дефект, образовавшийся при трефинации
(рис.35,36).
|
|
Б |
А |
|
|
|
|
|
В |
|
Г |
Рис. 36. Участок кости черепа крысы (область темени) с имплантированным биокомпозитом из желатина, декстрана, гидроксиапатита. 7 дней.
Биокомпозит фрагментарно примыкает к матриксной ткани кости. Видны фраг-менты гидроксиаппатита (указано стрелкой). Формируется грануляционная ткань.
РЭМ. Рис. Б (х1000). В (х4000), Г (х4000) фрагменты Рис. А (х500).
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. Были выявлены макрофаги и
нейтрофилы.
136

|
|
Б |
А |
|
|
|
|
|
В |
|
Г |
|
|
|
Рис. 37. Образец костной ткани черепа крысы (теменная область) с импланти-рованным биокомпозитом, состоящим из желатина, декстрана, гидроксиапатита. Экспозиция 4 недели.
Биокомпозит (указано стрелкой) прилегает плотно к матриксной костной ткани, обозначен ровными краями, не замечено некротизированных участков (А, Б). Между ними (указано 2 стрелками) образуется слой хорошо контурированнаямезенхимальная ткань с остатками гидроксиаппатита. С другой стороны матриксовой кости (В, Г) – остеосинтез.
РЭМ. Рис. Б (х800), В (х400), Г (х800) фрагменты Рис. А (х200).
Через четыре недели нами показано более плотное сращение между
стенками костного дефекта и композитом (Рис. 37).
137

А |
Б |
|
В |
|
Г |
Рис. 38. Участок ткани кости черепа крысы (область темени) с имплантированным биокомпозитом из гидроксиапатита, желатина, декстрана. Экспозиция 4 недели.
Биокомпозит (обозначен стрелкой) плотно прилегает к матриксной костной ткани с ровными краями. Образуется слой мезенхимальной ткани с остатками гидроксиапатита.
РЭМ. Рис. Б (х800), В (х1600), Г (х3000) фрагменты Рис. А (х400).
Наблюдались значительные по площади поля с содержанием коллагена. Помимо этого, были выявлены удовлетворительно
сформировавшиеся фибробласты. Снаружи и в зоне биокомпозита были
обнаружены новообразованные капилляры (Рис.38).
138

|
|
Б |
А |
|
В |
|
|
|
Г |
Рис. 39. Часть костной ткани черепа (теменная область) крысы с биокомпозитом из декстрана, желатина, гидроксиапатита. Экспозиция 8 недель.
Фрагменты биокомпозита с образованием мезенхимальной ткани с формирующимися гаверсовыми каналами (указано стрелкой).
РЭМ. Рис. А, Б (х3000). Рис. Г (х3000) фрагмент Рис. В (х1600).
После восьминедельной экспозиции вновь созданная ткань четко
заполняла собой дефект с конусообразной формой. Нами выявлено формирование надкостницы. Хорошо выражены Гаверсовы каналы,
биокомпозит при осмотре был прикреплен к матриксовой кости на 86% (Рис.
39).
При анализе элементного состава определено, что при применении
биокомпозитов из декстрана, желатина, ГАП после недели эксперимента
содержание O2 достоверно разнилось в матриксной кости (22,62±1,22) и
центре биокомпозита (29,80±0,45). Через четыре и восемь недель,
содержание кислорода было выше в матриксной кости, чем в сфере
139
биокомпозита по его краю. Уровень Mg по мере реституции ткани кости достоверно не менялось. Количество Ca достоверно было чем в матриксовой кости по внешней стороне биокомпозита, от первой до восьмой недели немного уменьшалось (14,93±0,94, 13,98±1,01, 10,04±74) (таблица № 6, рис.40).
Таблица №6 Соотношение макро- и микроэлементы у прооперированных животных в черепе с имплантированием биокомпозитов, состоящих из декстрана, желатина, ГАП (1 – матриксная кость (1 неделя, 4 недели, 8 недель) , 2 – периферия биокомпозита, 3 - центр биокомпозита)
|
1.1 |
1.2 |
1.3 |
4.1 |
4.2 |
4.3 |
8.1 |
8.2 |
8.3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
C |
58,13 |
47,81±2, |
44,31±1, |
46,35± |
47,80±2 |
50,06±1, |
47,502 |
45,46± |
48,06±2, |
|
±1,56 |
03 |
08 |
1,25 |
,07 |
01 |
±1,45 |
2,17 |
07 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
N |
12,02 |
8,00±1,2 |
6.93±1,7 |
9.72±1, |
6,31±1, |
10,00±1, |
11,84± |
11,72± |
10,30±1, |
|
±1,5 |
6 |
6 |
25 |
01 |
20 |
1,05 |
1,09 |
29 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
O |
22,62 |
22,38±1, |
29,80±0, |
29,80± |
23,68±1 |
25,39±0, |
29,66± |
24,69± |
24,39±1. |
|
±1,22 |
21 |
45 |
0,76 |
,24 |
56 |
0,35 |
1,20 |
41 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
N |
- |
0,13±0.0 |
0,32±0,0 |
0,32±0, |
- |
0,08±0,0 |
0,23±0, |
- |
0,08±0,0 |
Na |
|
2 |
1 |
04 |
|
1 |
04 |
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
M |
0,19± |
0,18±0,0 |
0,27±0,0 |
0,27±0, |
0,19±0, |
0,17±0,0 |
0,19±0, |
0,19±0 |
0,17±0,0 |
g |
0,01 |
2 |
1 |
03 |
01 |
1 |
02 |
,02 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
P |
1,38± |
3,77±0, |
6,32±0,2 |
6,32±0, |
4,71±0, |
3,74±0,0 |
3,53±0, |
5,71±0 |
2,74±0,0 |
|
0,04 |
01* |
1* |
42* |
31* |
3* |
45* |
,29* |
7* |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ca |
5,58± |
14,93±0, |
7,22±0,5 |
7,22±0 |
13,98±1 |
5,34±0,3 |
7,05±8 |
10,04± |
5,04±0,2 |
|
0,34 |
94* |
9* |
45* |
,01* |
1* |
4* |
74* |
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Fe |
0,08± |
2,80±0,8 |
4,83±0,4 |
- |
3,33±0, |
4,50±0,5 |
- |
2,33±0 |
3,50±0,6 |
|
0,01 |
7* |
9* |
|
51* |
2* |
|
,31* |
7* |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Примечание *р>0,05 по сравнению с матриксной костью в своей временной группе, **р>0,05 по сравнению с другими временными сроками, ***р>0,05 внутри временной группы (возле матриксовой кости и на сколе вновь образованной ткани.
140