диссертации / 33

изменены. Сосуды микроциркуляторного русла расширены, инфильтрации

клеток лейкоцитарного ростка выражена незначительно. Преобладала

грубоволокнистая ткань. Остеогенные клетки располагались не по всем

участкам во вновь сформировавшейся ткани. В материнской кости площадь

капилляров увеличена, инфильтрации клеток лейкоцитарного ростка нет.

Костные балки не изменены. Ткань без участков лизиса (Рис. 44).

В условиях люминесцентной микроскопии определено, что окраска

родаминовым красным выгодно отображающая клетки с высокой активностью метаболизма, активно поглощающие ионы Ca2+ наиболее

хорошо заметна в области по периферии ткани костной и вновь созданной

волокнистой ткани при экспозиции одна неделя (Рис.45).

Рис. 45. Часть костной ткани черепа крысы (теменная область) с биокомпозитом из наноструктурированного титана Grey. 1 неделя эксперимента.

В участке удаленной костной ткани над биокомпозитом формируется рыхлая, вновь образованной мезенхимальная ткань, интенсивно окрашенная в красный цвет (указано стрелкой).

Люминисцентная микроскопия. Окраска родаминовым красным. Рис. А

– микро-фотография в проходящем видимом свете (х120), Рис. Б фрагмент А -ультрафиолетовый спектр с красным светофильтром (х400).

Через четырнадцать недель показано самое активное свечение в новой ткани

над имплантатом, а также на границе с вновь созданной и матриксной

тканью (Рис. 46).

151

В

Рис. 46. Часть костной ткани черепа крысы (теменная область) с помещенным биокомпозитомом из наноструктурированного титана Grey, подвергнутого с пескоструйной обработке 14 недель экспозиции.

Ткань над имплантатом. Образовавшаяся возле биокомозита ткань имеет хорошо выраженные остеоциты и остеобласты.

Люминисцентная микроскопия. Окрашивание родаминовым красным. Рис. Б х200), В (х400) фрагменты Рис. А (х120).

При помощи зондовой микроскопии показано, что при сроке 1 неделя

вновь сформированная ткань представляет собой островки, выступающие на

высоту 2,5±0,5 µм, тогда как матриксная кость возвышается на 14±1,5 µм

(Рис. 47). Лишь в отдельных участках новая ткань соединена с костью. Вновь

образованная грануляционная ткань пропитана эритроцитами. Видны

коллагеновые волокна.

152

Рис. 47. Участок костной ткани черепа крысы (область темени) с имплантированным композитом из наноструктурированного титана Grey, подвергнутого с пескоструйной обработкой, без нанесения покрытия. 1 неделя экспонирования.

Имплантат окружен слоем рыхлой соединительной ткани (указано белой стрелкой) шириной 5,0±0,5 µм, неравномерной по высоте 2,5±0,5 µм, с формирующимся покрытием из мезенхимальной ткани имплантата. Между участками новой ткани визуализируются эритроциты. Зондовая микроскопия.

Вновь сформированная мезенхимальная ткань начинала распределяться

более равномерным слоем, хотя и в отдельных участках имеет перепады в

рельефе. Гаверсовы каналы в процессе формирования (Рис. 48). На сроке

двенадцать - четырнадцать недель разницы в формировании ткани не

отмечено. Высота воссозданной ткани - 1050±150 µм.

При изучении с помощью электронной микроскопии наблюдалась

следующая морфологическая картина. Так, изучение матриксовой кости

через один день после операции показало наличие незначительных

некротизированных участков в зоне трефанации. Помимо этого, в ткани было

выявлено нарушение кровообращения в виде полнокровия сосудов и

диапедезных кровоизлияний. Затем, через одну неделю показаны одиночные

участки некротизированной ткани. Сосуды были по-прежнему расширены.

Эритроциты наблюдались как в кровеносном русле, так и за его пределами.

153

В

Г

Рис. 48. Участок черепа крысы (теменная кость) с внедренным композитом из наноструктурированного титана Grey, подвергнутого микродуговому оксидированию, без нанесения покрытия. 12 недель экспозиции. Имплантат покрыт мезенхимальной тканью, которая покрывает имплантат как с перепадами по высоте (указано стрелкой) (Рис. А) так и равномерным слоем (Рис. Б). Наблюдаются гаверсовы каналы (указано стрелкой) (Рис. Б, В, Г).

Зондовая лаборатория.

В области соединения «ткань кости - имплантат» было выявлено

наличие волокон. Они еще лишь не более чем на 25% покрывали участок

между образцом и матриксовой костью, эта связь признана недостаточно

прочной. Со временем определялась все более тесная связь. В экспозиции

четыре-шесть недель не определено пустых участков с тканью и имплантатом. К восьминеделям эксперимента над грубоволокнистой тканью определялась надкостницей, с переходом от материнской кости к

154

имплантату, постепенно образовывая к двенадцати неделям общий комплекс «имплантат - ткань кости». Толщина мезенхимальной ткани в этой области была до 1,2 мм. На поверхности имплантата по его периферии начинал образовываться к первой неделе ободок величиной 160,0 ±35,0 µm при ПСО обработке и 162,0 ±25,0 µm при МДО. К 2-м неделям он составлял182,0 ±31,0 и 180,0 ±30,0, 4 -184,0 ±30,0 и 185,0 ±30,0 µm.

Таблица № 8

Особенности регенерации костной ткани, полученной при помощи растровой электронной микроскопии

Примечание *р>0,05

На четвертой неделе эксперимента визуализируются участки структурно определенные имплантатом. Аргирофильными волокнами наполнена большая часть имплантата заполнена. Любопытно, что на последующих экспозиционных уровнях вновь сформированная ткань приобрела двухслойное строение. При этом нижний слой - каркас из волокон,

155

а верхний - формирующаяся костная ткань. Постепенно, к двенадцати неделям эксперимента, нижний слой истончался и приближался к верхнему. К шестой неделе толщина ободка на поверхности имплантата из соединительной ткани составляла190,0 ±10,0 и 189,0 ±30,0µm. Затем благодаря процессам контактного остеогенеза и остеоинтеграции костные структуры полностью покрывала собой имплантат с отсутствующими очагами резорбции.

Толща вновь образовавшейся ткани составляла на первой неделе: 57,20±30,0, 56,10±20,0 µm а при двух неделях -79,38±15,0,70,20±14,0 µm, четвертой - 80,55±19,71, 79±19,71 µm и шестой 94,0±3,0, 93,0±4,0 µm. (таблица № 8).

На этапе четырех недельной экспозиции нами выявлен, как и в предыдущей группе, рост остеоида. В основном, это - грубоволокнистая костная ткань, когда волокна располагались рыхло, местами беспорядочно. Кроме того, отмечаются фрагменты пластинчатой костной ткани.

При заполнении поверхности имплантата снаружи рыхлой соединительной тканью наблюдались преимущественно коллагеновые и эластичные волокна. Выражена положительная реакция межклеточного вещества, клеточные элементы воспалительной реакции преимущественно эритроцитарного, а также лейкоцитарного ряда, фибробласты с отходящими от них коллагеновыми волокнами. На четвертой неделе экспонирования визуализируются структурно сходные с имплантатом фрагменты. Но все же большая часть имплантата уже заполнена волокнами.

На этом же этапе наблюдался бурный оппозиционный рост остеоида, новообразованной некальцифицированной костной ткани. Основную поверхность его составляет грубоволокнистая костная ткань, коллагеновые волокна располагаются рыхло, местами беспорядочно. Кроме того, отмечались фрагменты пластинчатой костной ткани: коллагеновые волокна располагаются параллельными рядами (костная пластинка), но ориентация

волокон в соседних рядах различна. Количество трабекул в этом месте

156

увеличивается, сохраняя в глубине жизнеспособные остеоциты. Нами был показан процесс утолщения трабекул и уменьшения площади полостей губчатой сети. На этом этапе экспозиции образующиеся слои ткани кости,

имеют свои канальцы.

По периферии имплантата определяются слои надкостницы остеогенный и фиброзный. Слой новой ткани описан при четырех неделях срока эксперимента беспорядочно, но местами начинают образовывать пластины, островки губчатой кости. Выявлено фрагментарное полнокровие капилляров. Нейтрофильной инфильтрации не замечено. Апоптотических телец и некротически измененных клеток не выявлено. Установлено начало формирования полостей для образования сосудов во вновь образованной губчатой кости.

На более поздних сроках экспозиции продолжается формирование зрелой кости. Прослеживаются знаки преобразования губчатой кости в компактную уже на шестой неделе. Плоскость ткани кости параллельно выравнивается, нет заметного перепада между постоперационным участком и «старой» костью. Фактически, границу между отдельными участками костной ткани можно выявить только на электронномикроскопическом уровне. При этом выражено трабекулярное строение остеогенных клеток с выраженной функциональной напряженностью, количество отростков их многократно возрастает, организуя начало формирования характерной структуры зрелой ткани. Прослеживается ремоделирование ткани кости в исследуемом образце по всей толщине. Наблюдаются фрагменты формирования остеонов. Исследуемая пластинчатая костная ткань:

коллагеновые волокна располагаются параллельными рядами (костная пластинка), но ориентация волокон в соседних рядах различна. Пластинчатая костная ткань образует компактный и губчатый слои. Количество трабекул в этом месте увеличивается, сохраняя в глубине жизнеспособные остеоциты.

Можно отметить даже излишнюю трабекулярную грубоволокнистую кость

первичной костной мозоли (Рис.49). Следует отметить, что со стороны

157

головного мозга ткань тоньше. Хорошо выражена надкостница. Купол над

имплантатом исчезал к двенадцати неделям.

Рис.49. Участок кости черепа крысы (теменная часть) с внедренным композитом, состоящим из наноструктурированного титана Grey, обработанного методом микродугового оксидирования. Экспозиция 6 недель.

Вокруг имплантата слой костной ткани (указано стрелкой), включающий гаверсовы каналы. Просматривается рыхло соединенная с матриксной костью надкостница (указано стрелкой).

Рис. В, Г фрагменты Рис. А. (с наружной от мозга стороны).

РЭМ. А (х100), Б (х250), В (х200), Г (х500).

158

Рис.50. Участок костной ткани черепа крысы (в теменной области) с композитом, состоящим из наноструктурированного титана Grey, обработанного методом микродугового оксидирования. Экспозиция 6 недель.

Вокруг него слой костной ткани с гаверсовыми каналами рыхло соединенной с матриксной костью (указано стрелкой) (со стороны мозга).

Рис. Б (х4000) фрагмент Рис. А (х200). РЭМ.

При экспозиции двенадцать - шестнадцать недель и в группе с ПСО и

МДО все участки имплантата прикреплены к кости, хотя в отдельных участках связь не прочная. Купол над имплантатом, соединение с имплантатом на 65%-70%.Костная мозоль в диаметре 8 мм. При извлечении имплантата форма, размеры, цвет не изменены. Сосуды микроциркуляторного русла расширены, инфильтрации клеток лейкоцитарного ростка выражена незначительно.

Толщина ткани над центром имплантата составляет к двенадцати неделям 1151,0±26,1 и 1167,0±29,1, а к 16 - 1011,0±39,1 и 1167,0±29,1 µm.

Остеогенные клетки определяются не по всем участкам новой ткани. В

материнской кости площадь капилляров увеличена. Ткань без участков лизиса (Рис.51, 52).

159

Рис.51. Участок костной ткани черепа крысы (область темени) с имплантированным композитом из наноструктурированного титана Grey, обработанного пескоструйным методом. Экспозиция 12 недель. Кроссекшн образца

Вокруг имплантата (указано стрелкой) костный слой со сформировавшейся надкостницей плотно совмещенный с матриксной костью. Наружная сторона.

РЭМ. Рис. Б (х250), В (х200) , Г (х500) фрагменты Рис. А (х100).

160