02.ЗБІРНИК НАУКОВИХ ПРАЦЬ

морфогенезе нижних челюстей (НЧ) в условиях повреждения одного из отделов скелета, а также при пластике костного дефекта гидроксилапатитными материалами различного состава. Ранее нами было доказано, что имплантация в большеберцовую кость (ББК) гидроксилапатитного материала ОК-015 сопровождается сглаживанием негативного влияния «синдрома перелома» на структурно-функциональное состояние мыщелкового хряща НЧ. Процессы роста и формообразования НЧ у белых крыс в этих условиях до сих пор не изучены.

Цель исследования: изучить рост и формообразование НЧ белых крыс после имплантации в ББК биогенного гидроксилапатитного материала ОК-015, насыщенного марганцем в различной концентрации.

Материал и методы. Исследования были проведены на 252 белых крысах-самцах с исходной массой тела 135-145 г, распределенных на пять групп: 1-ая группа - интактные животные, 2-ая группа – животные, которым были нанесены дефекты на границе проксимального метафиза и диафиза ББК диаметром 2,2 мм. В 3-ей группе в нанесенный дефект имплантировали блоки биогенного химически чистого гидроксилапатита диаметром 2,2 мм (материал ОК-015). Крысам 4-6-й группы в дефект ББК имплантировали ОК-015, насыщенный марганцем в концентрации 0,10%, 0,25% и 0,50%. Все манипуляции на животных выполняли в соответствии с правилами европейской конвенции защиты позвоночных животных, использующихся в экспериментальных и других научных целях.

По окончании эксперимента (7, 15, 30, 60, 90 и 180 дней) выделяли НЧ, взвешивали на аналитических весах ВРЛ-200 и проводили их остеометрию штангенциркулем ШЦ-1с точностью до 0,05 мм по традиционной схеме. Все полученные цифровые данные обрабатывали методами вариационной статистики с использованием стандартных прикладных программ.

Результаты. Нанесение дефекта в проксимальных отделах диафиза ББК сопровождалось замедлением роста НЧ, которое было выражено в ходе всего эксперимента. В ходе наблюдения отклонения нарастали до 30 дня, достигая максимума, после чего начинали постепенно сглаживаться.

Высота ветви НЧ была меньше значений 1-й группы с 30 по 180 день наблюдения соответственно на 3,58%, 3,18%, 4,79% и 4,20%, в результате чего продольно-высотное соотношение было меньше контрольного с 60 по 180 день на 2,12%, 3,91% и 3,73%. Вместе с этим толщина НЧ в области восходящего контрфорса была меньше значений 1- й группы на 60 день наблюдения на 5,13%, высота тела НЧ на 30 день – на 5,52%, а высота альвеолярного отростка на 90 день – на 5,57%. Наконец,

82

ширина нижнего резца была меньше значений 1-й группы с 7 по 60 день на

6,29%, 6,79%, 5,45% и 5,65%, а его высота на 30 день – на 5,17%.

Имплантация в ББК химически чистого ОК-015 сопровождалась угнетением темпов роста НЧ, которое в ранние сроки было выражено несколько сильнее, чем во 2-й группе, а после 15 дня отмечались более явные признаки восстановления ростовых процессов. На 7 день размеры НЧ были несколько меньше контрольных, но границ доверительного интервала достигала лишь толщина альвеолярного контрфорса (4,56%). На 15 день достоверные отличия исследуемых показателей от значений 2-й группы не определялись.

Вдальнейшем толщина НЧ в области восходящего контрфорса была больше значений 2-й группы на 60 день на 4,00%, высота тела НЧ на 30 день – на 6,97%, а высота альвеолярного отростка на 90 день – на 6,18%. Также, на 180 день наблюдения больше значений 2-й группы были высота ветви НЧ и высотно-продольный коэффициент – на 3,60% и 4,07%.

Насыщение ОК-015 марганцем в концентрации 0,10% сопровождалось некоторым сглаживанием неблагоприятного влияния условий эксперимента на темпы роста НЧ. Высота ветви НЧ и высотнопродольный коэффициент на 90 день были больше значений 3-й группы на 5,11% и 3,03%, а длина молярного ряда на 180 день – на 2,44%, что следует рассматривать не как ускорение роста, а как снижение стираемости моляров.

Увеличение концентрации марганца в имплантате до 0,25% сопровождалось явлениями сглаживания влияния условий эксперимента на темпы роста НЧ. При этом высота ветви НЧ была больше значений 3-й группы с 15 по 90 день на 3,37%, 3,21%, 3,53% и 5,57%, а максимальная длина НЧ и высотно-продольный показатель на 90 день – на 3,11% и 3,38%.

Вэтих условиях толщина альвеолярного контрфорса была больше значений 3-й группы на 7, 30, 60 и 90 день соответственно на 6,74%, 5,91%, 6,78% и 6,31%, а восходящего контрфорса – на 15, 60 и 90 день на 5,13%, 4,07% и 4,71%. Также, высота альвеолярного отростка была больше значений 3-й группы с 60 по 180 день наблюдения на 6,15%, 6,35% и 5,17%, ширина нижнего резца на 30 и 60 день - на 5,66% и 8,43%, а длина молярного ряда на 180 день – на 2,44%.

Имплантация в ББК биогенного гидроксилапатита ОК-015, насыщенного марганцем в концентрации 0,50% не сопровождалась явлениями сглаживания влияния условий эксперимента на темпы роста НЧ. Проведенное сравнение результатов остеометрии НЧ у подопытных животных 6-й группы с аналогичными результатами 3-й группы показало, что достоверные отличия регистрировались с 15 дня наблюдения и носили двухфазный характер.

83

Максимальная длина НЧ и толщина альвеолярного контрфорса были больше значений 3-й группы на 30 день наблюдения на 2,78% и 5,40%, а высота ветви НЧ и толщина восходящего контрфорса на 15 день – на 3,56% и 5,13%. В дальнейшем индекс Симона был меньше значений 3-й группы на 90 и 180 день на 4,04% и 3,77%, а высотно-продольный коэффициент на 60 день – на 2,17%. Также толщина восходящего контрфорса на 90 и 180 день была меньше значений 3-й группы на 4,71% и 6,87%, а высота альвеолярного отростка – на 7,67% и 13,19%.

Выводы. Таким образом, нанесение сквозного дефекта проксимальных отделах диафиза ББК сопровождаетя замедлением продольного и аппозиционного роста НЧ, которое было выражено в ходе всего эксперимента. В ходе наблюдения отклонения нарастали до 30 дня, достигая максимума, после чего начинали постепенно сглаживаться.

После имплантации в ББК химически чистого материала ОК-015 угнетением темпов роста НЧ в ранние сроки было выражено несколько сильнее, чем во 2-й группе, а после 15 дня отмечались более выраженные признаки восстановления ростовых процессов.

Насыщение ОК-015 марганцем в концентрации 0,10% в сравнении с 3-й группой сопровождалась слабовыраженной тенденцией к восстановлению темпов роста НЧ на 90 и 180 день наблюдения. Увеличение концентрации марганца в ОК-015 до 0,25% в сравнении с 3-й группой сопровождается признаками оптимизации темпов продольного и аппозиционного роста НЧ, которые проявляются с 15 дня после операции.

Дальнейшее насыщение имплантата ББК марганцем в концентрации 0,50% в сравнении с 3-й группой сопровождается признаками оптимизации темпов роста НЧ, которые проявляются на 15 и 30 день наблюдения. В период с 60 по 180 день проявляются признаки угнетения ростовых процессов НЧ, что может быть проявлением марганцевого гипермикроэлементоза.

ВЛИЯНИЕ АЛЬТЕРНАТИВНЫХ ДЕКАЛЬЦИНИРУЮЩИХ АГЕНТОВ НА ОСТЕОИНДУКТИВНЫЙ ЭФФЕКТ

ДЕМИНЕРАЛИЗОВАННОГО КОСТНОГО МАТРИКСА Сербин М.Е., Тимченко Д.С., Максименко О.М., Курьята О.П., Тимченко Ю.Л.

ГУ «Институт патологии позвоночника и суставов им. проф. М.И. Ситенко НАМНУ», г. Харьков

Актуальность проблемы: Костные трансплантаты используются в реконструктивной хирургии для восстановления структурной целостности

84

опорно-двигательного аппарата и повышения остеогенного потенциала костной ткани. Потребность в костных трансплантатах для реконструкции скелета, при костных опухолях, ревизионной артропластике в хирургической травматологии за последнее десятилетие увеличилась.

Анализируя современные литературные данные, можно сделать вывод, что материалом, сочетающим высокую стимуляционную активность и структурную организацию, способствующую созданию местных условий для репаративной регенерации, является деминерализованный костный матрикс (ДКМ).

Деминерализованные костные трансплантаты за счет освобождения от минерального компонента не обладают прочностными свойствами. Целая группа факторов роста, содержащихся в деминерализованной костной ткани, стимулирует как пролиферацию и дифференцировку родоначальника остеодифферона, так и ангиогенез. Уникальные свойства деминерализованной костной ткани позволяют создавать на ее основе костно-пластические материалы с остеоиндуктивными свойствами.

Физические особенности деминерализованной кости – гибкость, эластичность, простота механической обработки – позволяют хирургам проводить такие операции, которые практически невозможны с помощью ригидных трансплантатов. Благодаря своей высокой пористости ДКМ легко насыщаются антисептическими и другими средствами, повышающими их трансплантационные качества. ДКМ, насыщенная антисептическими веществами и витаминами, дольше сохраняет свою целостность, рассасывается постепенно по мере регенерации собственной кости реципиента, реже вызывает нагноения.

Вэксперименте мы убедились в том, что деминерализованная кость не утрачивает своей способности к остеогенезу даже в гнойной ране, что позволяет с успехом использовать ее при лечении некоторых форм хронического остеомиелита. Известные перспективы, на наш взгляд, открывает также «выращивание» на месте деминерализованных трансплантатов эктопического костного ауторегенерата с его последующим перенесением свободно или на мышечной ножке в область патологического очага. Наконец, деминерализованная костная ткань является перспективным материалом для получения целого ряда биологически активных веществ, имеющих прямое отношение к местным факторам воспроизведения и дифференциации костно-хрящевых клеток.

Внастоящее время предложено несколько способов получения деминерализированного костного матрикса (ДКМ) с помощью разных кислот в качестве декальцинирующего агента.

Чаще всего для деминерализации костной ткани используется соляная кислота в концентрации 2,4-3,6 N, что соответствует 8,5-12,5 %

85

раствору. С помощью этого раствора можно получить костный матрикс, обладающий высокой пластичностью и значительным остеоиндуктивным потенциалом.

На сегодняшний день соляная кислота относится к прекурсорам и уже не может свободно храниться и использоваться. Также работа с соляной кислотой требует специальных условий из-за токсичности ее паров. Поэтому поиск альтернативных декальцинирующих агентов вполне актуален.

Перспективной альтернативой является муравьиная кислота, которая более доступна и менее опасна в использовании. Однако работ, подтверждающих сохранение остеоиндуктивных свойств костного матрикса после действия муравьиной кислоты, относительно немного.

Материалы и методы: В данной работе проводилась деминерализация фрагментов костной ткани примерно одинакового объема (2-3 см3) в одинаковых условиях: при температуре + 2 + 4 °С в течение 3 суток. В первом случае в качестве деминерализирующего агента использовалась соляная кислота в концентрации 10 %, а во втором случае – муравьиная кислота в концентрации 30 %.

Через 3 суток полученные фрагменты ДКМ тщательно отмывались под проточной водой, а затем в дистиллированной воде.

Далее фрагменты стерилизовали раствором антибиотика цефтриаксона, и из них изготавливали имплантаты в двух вариантах: ДКМ полученный с помощью 10% соляной кислоты и ДКМ полученный с помощью 30% муравьиной кислоты.

Полученный ДКМ имплантировали в нанесенный стоматологическим бором дефект диафиза бедренной кости лабораторных крыс. Животных выводили из эксперимента через 2 недели, 4 недели, 2 месяца и 3 месяца. Участки костей с имплантатами фиксировали в формалине после чего из них изготавливались гистологические препараты. Препараты окрашивали гематоксилин и пикрофуксином по ван Гизону.

Результаты: Микроскопически через 2 недели по краям дефекта кости определялись неровные контуры с очагами резорбции. Пространство между отломками было заполнено новообразованной грубоволокнистой костной тканью.

На 4 неделю было отмечено формирование хондроидной ткани вокруг ДКМ. Отмечена новообразованная хрящевая ткань, которая активно пролиферировала в ДКМ и материнскую кость. В месте перелома определялись грубопучковые костные балки.

Через 2 месяца место перелома было выполнено эндостальным и периостальным регенератом, состоящим из грубопучковой и частично

86

пластинчатой костной ткани. В остеоидной ткани регенерата обнаруживались сосуды, вокруг которых формировались костные структуры типа остеонов. Сохранялись небольшие участки хондроидной ткани. Отмечены участки лакунарной и гладкой резорбции костного вещества отломков.

Через 3 месяца структура кости в месте перелома соответствовала пластинчатому типу строения костной ткани. ДКМ был окружен молодыми костными балками с формирующимися остеонами. Площадь ДКМ по сравнению с ранними сроками уменьшилась за счет его частичной резорбции. На поверхности части ДКМ в краевых его отделах пролиферировали остеобласты.

Выводы: В рамках наблюдаемых сроков, различий в остеорепарации костного дефекта при имплантации ДКМ, полученного с помощью соляной кислоты, и ДКМ, полученного с помощью муравьиной кислоты, установлено не было. При этом микроскопически не выявлено отличия во времени и этапах развивающегося репаративного процесса.

МИНЕРАЛЬНАЯ ПЛОТНОСТЬ КОСТНОЙ ТКАНИ И РИСК ПЕРЕЛОМА У ПАЦИЕНТОВ С САХАРНЫМ ДИАБЕТОМ 2 ТИПА Сыкал А.А.

Харьковская медицинская академия последипломного образования

Введение. Во всем мире более 180 млн. человек имеют сахарный диабет 2 типа (WHO, Diabetes, 2008). Распространенность диабета в популяциях стремительно растет. Хроническая гипергликемия при сахарном диабете сопровождается дисфункцией различных органов и систем, в том числе и костной ткани, нарушение качества которой приводит к переломам. При проведении различных популяционных исследований и на основе метаанализа данных, имеющихся в литературе, было показано, что риск переломов, как вертебральных, так в проксимальном отделе бедренной кости, у этой категории пациентов повышен (Janghorbani M. et al., 2007; Yamamoto M, et al., 2009; Lipscombe L.L. et al., 2009). По сравнению с контрольной популяцией у пациентов с сахарным диабетом риск перелома в проксимальном отделе бедренной кости повышен в 1,7 раза, а вертебральных

– у женщин в 1,9 раза, у мужчин – в 4,7 раза (Janghorbani M. et al., 2007; Yamamoto M, et al., 2009). В настоящее время, в связи с развитием инструментальных методов исследования (костная денситометрия, компьютерная томографии и др.), возможно раннее выявление нарушений в костной ткани – остеопении и остеопороза, для своевременного назначения антиостеопорозной терапии с целью предотвращения перелома. Если

87

основываться на данных популяционных исследований, необходимо отметить, что низкие показатели минеральной плотности костной ткани (МПКТ) являются важным предиктором перелома, однако эта закономерность нарушена у пациентов с сахарным диабетом 2 типа. Показано, что у этих пациентов низкоэнергетические переломы шейки бедренной кости и в других областях скелета имеют место и в условиях нормальных показателей МПКТ (Yamaguchi Т. 2010). Это свидетельствует о том, что необходимы дополнительные исследования по оценке риска переломов у пациентов с сахарным диабетом 2 типа.

Цель исследования. Изучить МПКТ и оценить риск перелома при использовании алгоритмизированной системы FRAX.

Материал и методы исследования. Было обследовано 87 женщин с сахарным диабетом 2 типа на костном денситометре (Explorer QDR, Hologic), средний возраст 63,1+1,0 лет, индекс массы тела (ИМТ) – 32,3±0,65 кг/м2. Для оценки абсолютного риска перелома использовали австрийскую модель опросника FRAX. Согласно популяционным исследованиям, проведенным В.В.Поворознюком и его школой, эта модель была выделена как одна из приоритетных для оценки риска остеопоротических переломов у украинских женщин (В.В.Поворознюк и соавт., 2014). Пациентки, данные которых использовали для анализа, не получали антиостеопорозной терапии. С помощью доступных калькуляторов, имеющихся в Интернете, по данным анамнеза пациентов (предшествующие переломы, перелом проксимального отдела бедренной кости у родителей, курение, прием глюкокортикоидов, ревматоидный артрит, вторичный остеопороз, злоупотребление алкоголем) с учетом возраста, веса и роста оценен абсолютный 10-летний риск перелома (www.shef.ac.uk/FRAX). Статистическая обработка полученных данных осуществлялась при помощи пакета прикладних программ Microsoft Exel и

IBM SPSS Statistics 20.

Результаты исследования. При обследовании женщин с сахарным диабетом 2 типа нормальные показатели МПКТ (не ниже -1 SD по Т- критерию) поясничного отдела позвоночника выявлены у 41 (47,1 %) женщины, остеопения – у 32 (36,8 %), остеопороз – у 14 (16,1 %) женщин. Анализируя полученные данные, необходимо отметить, что у женщин, наряду с нормальными показателями МПКТ, в высоком проценте случаев (52,9 %) отмечено снижение МПКТ, что свидетельствует о нарушении качества кости. В шейке бедренной кости показатели оценены у 10 женщин. Выявлено, что нормальные показатели зафиксированы у 20 % женщин, остеопения – у 60 %, а остеопороз – у 20 % женщин, то есть, практически у 80 % женщин имело место нарушение качества кости в этой области. Выявлена статистически достоверная положительная корреляция между показателями ИМТ и МПКТ в поясничном отделе позвоночника и шейке

88

бедренной кости, то есть повышение индекса массы тела приводит к повышению МПКТ. Отсутствие статистически достоверной корреляционной связи отмечено между индексом массы тела и МПКТ в дистальном отделе костей предплечья.

В дополнение к проведенным исследованиям МПКТ, у пациенток различных возрастных групп, начиная с возраста 40 лет (40-49 лет, 50-59 лет, 60-69 лет, 70-79 лет), с помощью алгоритма FRAX был рассчитан абсолютный риск 10-летнего перелома. Наиболее низкие показатели риска перелома зафиксированы в группе пациенток 40-49 лет. Суммарный показатель абсолютного риска перелома (тел позвонков, дистального отдела костей предплечья и плечевой кости) составлял 2,9 %, шейки бедренной кости – 0,3 %, с повышением возраста риск перелома возрастал и в возрастной группе 70-79 лет составлял 16 % и 6,5 % соответственно. Выявлена высокая корреляция при использовании модели FRAX с данными костной денситометрии и без них. Необходимо отметить, что риск перелома у пациенток с сахарным диабетом значительно выше в участках тел позвонков, дистального отдела костей предплечья и плечевой кости по сравнению с переломами в области шейки бедренной кости. Показатели FRAX, полученные нами, превышали популяционные (Поворознюк В.В., 2014), что свидетельствует о повышенном риске перелома у этой категории пациенток.

Для оценки чувствительности и специфичности алгоритмизированной модели FRAX для принятия решения о необходимости проведения пациентам остеотропной терапии был проведен ROC-анализ. Выявлено, что эта модель является специфичной и чувствительной, так как площадь кривых значительно превышала показатель 0,5 (для всех пациенток – 0,78, доверительный интервал, ДИ, 0,68-0,88; в группе пациенток 50-59 лет – 0,99

, ДИ 0,97-1; 6069 лет – 0,72, ДИ 0,49-0,96; 70–79 лет – 0,70, ДИ 0,50-0,90).

Алгоритмизированная система FRAX разработана для 31 страны на 13 языках и широко используется для определения риска перелома и начала остеотропной терапии. Однако мониторинг эффективности лечения в последующем невозможен без оценки показателей МПКТ на костном денситометре.

Выводы.

1.У 52,9 % женщин с сахарным диабетом 2 типа в выявлено снижение МПКТ в поясничном отделе позвоночника и в 80 % в проксимальном отделе бедренной кости, что свидетельствует о нарушении качества кости.

2.Зафиксирована статистически достоверная положительная корреляция между показателями индекса массы тела и МПКТ в поясничном отделе позвоночника и шейке бедренной кости, но не

89

между показателями МПКТ и индекса массы тела в дистальном отделе костей предплечья.

3.С позиции доказательной медицины алгоритм FRAX является эффективным в определении риска остеопоротических переломов и может быть широко использован в клинической практике для принятия решения о начале терапии, что особенно актуально при отсутствии костных денситометров

СПОСІБ ТЕРМОСТАТНОЇ ДЕГІДРАТАЦІЇ КІСТКОВОЇ ТКАНИНИ Тімченко Д.С, Сербін М.Є., Максименко О.М.,

Кур’ята О.П., Тімченко Ю.Л.

ДУ «Інститут патології хребта та суглобів ім. проф. М.І. Ситенка НАМН України», м. Харків

Актуальність проблеми: Кісткові трансплантати, які використовують при кістково-пластичних та органозберігаючих операціях є найкращою альтернативою при даних втручаннях. Але виробництво таких трансплантатів є дуже затратним та багатоетапним. Одним з найважливіших етапів цього процесу є ліофілізація, тобто видалення вологи з кісткової маси. По-перше, це необхідно, щоб зручніше формувати необхідні розміри трансплантату, навіть до фракції порошку. По-друге при стерилізації матеріалу сучасними методами, такими як радіаційний, у разі залишення вологи у матеріалі є небезпека виникнення так званої «вторинно-наведеної» радіації.

Нами було розроблено спосіб дегідратації кісткової тканини у звичайному термостаті, що дозволяє значно знизити фінансові затрати, при цьому, видаляючи вологу у повному обсязі, дозволяє не допускати термічної коагуляції колагену.

Мета дослідження: Розробити спосіб термостатної дегідратації губчастої кісткової тканини, придатний для подрібнення за допомогою кісткового млину.

Матеріали та методи: Процес теплової дегідратації проводили у лабораторному термостаті ТС-80М, при фізіологічній температурі 37 °С.

Із губчастої кістки були виготовленні блоки однакового розміру 20 х 20 мм. Спочатку кісткову тканину відмивали від елементів крові та дезінфікували 10% розчином перекису водню та знежирювали сумішшю етилового спирту та хлороформу у співвідношенні 1:1. Після цього кісткову масу ретельно відмивали дистильованою водою та висушували протягом доби за кімнатної температури. Далі кожний препарат кістки, окремо маркували та зважували на лабораторних вагах. На наступному

90

етапі всі препарати розміщували у термостаті з температурою 37 °С, яка не приводить до денатурації колагену. Зважування препаратів проводили кожні 12 годин, до моменту явного припинення зміни ваги препаратів, що є показником повного видалення вільної води при даному температурному впливу. Волога із повітряної атмосфери термостату видалялась за допомогою індикаторного силікагелю (тип 2-4 мм). Низька волога повітря у термостаті контролювалась за зміною його кольору.

Після виходу на «плато», коли вага зразків переставала зменшуватись, кожен з них зважували, надавали номер та спалювали на газовому пальнику Бунзена, потім зважували залишки. Втрати маси при цьому були приблизно 93 – 97 % від початкової до спалення, що є з нашої точки зору добрим результатом.

Результати: Зміна ваги блоків губчатої кісткової тканини, яка піддавалася термостатній дегідратації за описаної вище методикою виходила на плато через 4 доби. Ступінь дегідратації кісткового матеріалу була достатньою для подальшого його подрібнення за допомогою кісткового млину та стерилізації радіологічним методом.

Висновки:

1.Розроблено спосіб термостатної дегідратації кісткової тканини.

2.Завдяки цьому способу кісткова тканина стає придатною для подрібнення за допомогою кісткового млину.

3.Отримані за допомогою цього способу трансплантати проходять клінічне випробування, та можуть бути використані при кістковопластичних операціях опорно-рухового апарату людини та тварин.

4.Запропоновано перспективний напрямок клінічного використання отриманого препарату для хірургічного лікування незросшихся переломів та хибних суглобів.

ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ ВЕТВИ НИЖНЕЙ ЧЕЛЮСТИ У БЕЛЫХ КРЫС РАЗНОГО ВОЗРАСТА ПОСЛЕ ДЛИТЕЛЬНОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ ПАРОВ ТОЛУОЛА Гаврилов В.А., Лузин В.И.

ГУ «Луганский государственный медицинский университет»

Введение. Толуол - гомолог бензола, один из летучих компонентов эпоксидных смол, используется для синтеза высокооктановых добавок к моторному топливу, в качестве растворителя лаков, красок, полистирола, акриловых и кремнийорганических смол и др., выделяется в атмосферный воздух и

91