диссертации / 33

Таблица № 13 Особенности регенерации костной ткани при применении образцов

титана, обработанных пескоструйным путем(ПСО) и микродугового оксидирования (МДО) с покрытием 1 слоя композитов (желатин, декстран)

Примечание *р>0,05

181

Таблица №14

Особенности регенерации костной ткани при имплантировании образцов наноструктурированного титана, подвергнутого пескоструйной обработки (ПСО), микродугового оксидирования (МДО) с покрытием 2-х

слоев композитов (1- желатин, декстран, 2- гидроксиапатит, коллаген, декстран)

182

композит а (µm)

Примечание *р>0,05

Рис. 63. Фрагмент костной ткани черепа крысы (теменная область) с внедренным образцом из наноструктурированного титана Grey, подвергнутого пескоструйной обработке, покрытого композитом с двумя слоями покрытия: 1- желатин, декстран, 2- гидроксиапатит, коллаген, декстрана без покрытия.1 недельная экспозиция.

Биокомпозит плотно соединен с матриксовой костью, окружен ровным слоем рыхлой соединительной ткани с формирующейся мезенхимальной тканью над имплантатом.

РЭМ Рис. Б (х500), В (х1000), Г (5000) фрагменты Рис. А (х200)

183

От первой до шестой недель четко прослеживается по периферии имплантата ободок соединительной ткани, составляя при первой недели экспозиции: 170,0 ±24,0 (ПСО) и 172,0 ±21,0 (МДО) µm (1 слой - желатин,

декстран), 180,25 ±16,0 176,0 ±14,0 µm (1- желатин, декстран, 2-

гидроксиапатит, коллаген, декстрана), наноструктурированный титан Grey

без покрытия биокомпозитами - 160,0 ±35,0 (ПСО) и 162,0 ±25,0 (МДО) µm.

При двух неделях экспозиции: 190,00 ±20,0 (ПСО) и 192,0 ±30,0 (МДО) µm (1

слой) и 200,0 ±12,0 и 195,0 ±13,0 µm (2), наноструктурированный титанGrey

без покрытия биокомпозитами - 182,0 ±31,0 (ПСО) и 180,0 ±30,0 µm (МДО).

При шестой неделях экспозиции: 199,0 ±24,0 (ПСО) и 200,0 ±31,0 (МДО) µm (1 слой) и 240,0 ±21,0 и 232,0 ±22,0 µm (2), наноструктурированный титан

Grey без применения биокомпозитных слоев - 190,0 ±10,0 (ПСО) и 189,0

±30,0 µm (МДО). При этом видно, что размеры ободка соединительной ткани достоверно прогрессируют в следующей последовательность:

наноструктурированныйтитан без покрытия, с 1 слоем покрытия, с 2 слоями покрытия. При сравнении групп животных с использованием биокомпозитных покрытий на образцы титана, подвергнутого с МДО и ПСО обработке достоверной разницы обнаружено не было.

Размеры вновь образованной соединительной ткани увеличивались по мере возрастания экспозиции до двух недель, когда вновь образованная мезенхимальная ткань располагалась уже плотным слоем по краю имплантата. Следует отметить, что в экспериментальных группах, особенно при изучении образцов с двухслойным покрытием биокомпозитами, вновь образованная ткань располагалась уже более равномерным слоем. 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

184

коллагеновыми волокнами. Толщина вновь образованной ткани также находилась в прямой зависимости от вида композита и времени регенерации и составляет при экспозицииодной недели для образцов титана,

подвергнутого ПСО и МДО обработке: 70,0±10,0 и 68±7,0 µm (с 1 слоем покрытия биокомпозитами), 80,0±7,0 и 81,0±6,0 µm (2 слоя покрытия) в

отличии от имплантата из наноструктурированного титана без слоев покрытия: 57,20±30,0 и 56±20,0 µm. При 2-х недельной экспозиции соответственно: 81,0±11,0 и 76,0±7,0 µm (1 слой покрытия), 100,0±5,0 и 102,0±4,0 µm (2) и без покрытия - 79,38±15,0 и 70±14,0 µm.

При четырех неделях просматриваются еще участки со структурой имплантата. Но большая часть имплантата уже заполнена аргирофильными волокнами. Толщина вновь образованной ткани также находилась в прямой зависимости от вида композита и времени регенерации и составляет при для ПСО и МДО: 85,0±10,0 и 81,0±9,0 µm (1 слой покрытия), 110,0±7,0 и 80,0±10,0 115,0±8,0 µm (2 слоя покрытия) в отличие от имплантата из наноструктурированного титана без покрытия слоями биокомпозита:

80,55±19,71 и 79±19,71µm. Видно, что показатели образцов, подвергнутых МДО обработке достоверно не отличались. Следует отметить, что толщина ее была наиболее равномерной в группах, где образцы были с двумя слоями покрытиябиокомпозитами.

На этапе четырех недельной экспозиции нами наблюдается бурный оппозиционный рост остеоида, новообразованной некальцифицированной костной ткани. Основную поверхность его составляет грубоволокнистая костная ткань, коллагеновые волокна располагаются рыхло, местами беспорядочно. Кроме того, отмечаются фрагменты пластинчатой костной ткани: коллагеновые волокна располагаются параллельными рядами (костная пластинка), но ориентация волокон в соседних рядах различна. Количество трабекул в этом месте увеличивается, сохраняя в глубине жизнеспособные остеоциты. Наблюдается процесс утолщения трабекул и уменьшения

185

площади полостей губчатой сети. Слои костной ткани, образующиеся на этом этапе экспозиции, имеют свои канальцы, соединенные с лежащими ниже слоями. Следует отметить, что при внедрении имплантата без покрытия вновь образованная ткань плохо взаимодействовала с имплантатом, тогда как при наличии покрытии, особенно с двумя слоями, наблюдалось более прочное их сращение. Фиброзная ткань по толщине, покрывает имплантат.

По периферии имплантата определяются фиброзный и остеогенный слои надкостницы.

Слой вновь образованной ткани представлен при четырех недельной экспозиции 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.

Размер вновь образованной ткани в этой группе также преобладал, в

независимости от типа обработки металла и достоверно отличался от группы без покрытия. Аналогичные результаты получены при измерениях толщины вновь образованной ткани над центром композита.

Расстояние между центром имплантата и вновь образованной тканью составляло к шести неделям также находилась в прямой зависимости от вида композита и составляет в группах, где использовалась ПСО и МДО обработка наноструктурированного титана: 410,09±8,0 и 408,08±9,0 µm (образцы с 1

слоем покрытия биокомпозитами), 350,0±7,0 и 345,0±8,0 µm (образцы с 2

слоями покрытия) в отличии от имплантата из наноструктурированного титана без покрытия: 460,05±31,01 и 450,06±21,01 µm.

Толщина вновь образованной ткани над центром композита к 6 неделям составляла для ПСО и МДО: 41,01±20,0 и 443,01±23,0 µm (образцы с 1 слоем покрытия биокомпозитами), 45,69±10,0 и 46,29±10,0 µm (образцы с 2 слоями

186

покрытия) в отличии от образцов из наноструктурированного титана без покрытия: 27,84±30,0и 28,74±20,0 µm и увеличивалась до (12 1284,0±19,92 и 1281,0±13,47 µm – 1 слой покрытия; 1396,0±8,34 и 1352,0±7,30 µm – 2 слоя; 1151,0±26,1 и 1167,0±29,1 µm), после чего несколько уменьшалась.

При сроке шесть недель толщина вновь образованной ткани также, как и при других временных экспозициях, находилась в прямой зависимости от вида композита и времени регенерации и составляет при для ПСО и МДО: 95,0±7,0 и 105,0±10,0 µm (1 слой покрытия), 110,0±7,0 и 1120,0±6,0 и 1122,0±5,0 µm (2 слоя покрытия) в отличии от имплантата из наноструктурированного титана без покрытия: 94,0±3,0 и 93,0±4,0µm.

При экспозиции восемь недель также было выявлено прочное соединение имплантата с костью. Имплантат покрыт вновь образованной рыхлой соединительной тканью. В матриксовой кости не выявлено заполнения грануляционной тканью с очаговыми некрозами,

лимфоплазмоцитарным инфильтратом с умеренным количеством полиморфно-ядерных лейкоцитов, тучных клеток. Встречаются отдельные фибробласты. Некробиотических и аутолитических реакций, участков секвестрирования нет. Дефект заполнен грубоволокнистыми костными трабекулами. Наблюдалось формирование Гаверсовых каналов. Был выявлен активный остеогенез, наличие остеогенных клеток – остеобластов Намечена сосудистая сеть. Выявлены процессы реваскуляризациии в виде отдельных эндотелиоцитов в сети коллагеновых волокон.

При изучении экспозиции двенадцать недель в материнской кости образцов площадь капилляров увеличена, инфильтрации клеток лейкоцитарного ростка нет. Костные балки не изменены. Костная ткань без участков лизиса. Костная мозоль состояла из трабекулярной грубоволокнистой первичной кости мозоли.

187

Рис. 64. Фрагмент костной ткани черепа крысы (теменная область) с композитом из наноструктурированного титана Grey, подвергнутого пескоструйной обработке с 1 слоем покрытия (желатин, декстран) 12 недель экспозиции.

Биокомпозит плотно соединен с матриксовой костью. Плотный слой мезенхимальной ткани расположен над имплантатом в виде купола. Более тонкий слой покрывает собой биокомпозит.

РЭМ Рис. Б (х1000), В (х2000), Г (4000) фрагменты Рис. А (х100).

Соединительная ткань была на стадии трабекулярной грубоволокнистой

первичной кости мозоли, куполообразной формы, уплотнена по периферии.

Процессы реваскуляризацииинаблюдались в виде появления эндотелиальной

выстилки не полностью сформированных кровеносных сосудов в Гаверсовых

каналах.

188

Рис. 65. Фрагмент костной ткани черепа крысы (теменная область) с композитом из наноструктурированного титанаGrey, подвергнутого пескоструйной обработке с двумя слоями покрытия: 1- желатин, декстран, 2- гидроксиапатит, коллаген, декстрана без покрытия.12 недельной экспозиции.

Биокомпозит плотно соединен с матриксовой костью, окружен ровным слоем рыхлой соединительной ткани. Снизу в виде конуса вновьобразованная ткань закрывает операционный дефект с формирующейся мезенхимальной тканью.

РЭМ Рис. Б (х600), В (х1000), Г (4000) фрагменты Рис. А (х100).

При изучении образцов подвергнутых экспозиции двенадцать -

шестнадцать недель наблюдалось заполнение просвета между имплантатом и

вновь образованной тканью. Костная мозоль состоящая из трабекулярной

грубоволокнистой первичной кости. Соединительная ткань на стадии

трабекулярной грубоволокнистой первичной кости мозоли, куполообразной

189

формы, уплотнена по периферии. Процессы реваскуляризациии в виде появления эндотелиальной выстилки. Наблюдались не в полной мере сформированные кровеносных сосудов в гаверсовых каналах (Рис.50). При применении биоимплантов хорошо формируется конус, закрывающий дефект черепа (Рис.65).

При изучении макро- и микроэлементного состава регенерурующей ткани животных с имплантатом из наноструктурированного титана Grey,

подвергнутого с пескоструйной обработке и двумя слоями покрытия (1-

желатин, декстран, 2- гидроксиапатит, коллаген, декстрана) на сроках: одна, восемь, шестнадцать недель в матриксной кости в участке вновь образованной ткани между матриксовой костью и имплантатом, а также в центре вновь образованной ткани над биокомпозитом на сколе было показано, что содержание углерода значительно не изменяется между временными группами и в различных участках (таблица № 11). Количество азота достоверно возрастало в фрагменте «кость-имплантат». В этом же участке достоверно возрастало содержание кислорода, особенно на сроке шестнадцать недель (29,75±1,01%).) по сравнению с первой (24,29±1,21%).

Содержание натрия в матриксовой кости достоверно возрастало к 8 неделям (0,32±0,04%), по сравнению с 1-й (0,12±0,02%), а затем, снижалось. В зоне костная «ткань - имплантат» содержание его возрастало от первой

(0,05±0.01%) - восьмой недель (0,05±0.01%) до 16 (0,19±0.02%). На этой временной экспозиции достоверной разницы в наличии данного макроэлемента в регенерирующей ткани выявлено не было и он составлял над имплантатом 0,18±0.01%.

При изучении уровня магния было показано, что его количество в матриксовой кости прогрессивно возрастало от первой (0,14±0,01%) до шестнадцатой недель (0,29±0,02%). На сроке от первой до восьмой неделям между костной тканью и имплантатом количество его было незначительно

190