Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Электромагнитостимуляция процессов регенерации при дентальной имплантации Бычков Алексей Игоревич

Электромагнитостимуляция процессов регенерации при дентальной имплантации
<
Электромагнитостимуляция процессов регенерации при дентальной имплантации Электромагнитостимуляция процессов регенерации при дентальной имплантации Электромагнитостимуляция процессов регенерации при дентальной имплантации Электромагнитостимуляция процессов регенерации при дентальной имплантации Электромагнитостимуляция процессов регенерации при дентальной имплантации Электромагнитостимуляция процессов регенерации при дентальной имплантации Электромагнитостимуляция процессов регенерации при дентальной имплантации Электромагнитостимуляция процессов регенерации при дентальной имплантации Электромагнитостимуляция процессов регенерации при дентальной имплантации Электромагнитостимуляция процессов регенерации при дентальной имплантации Электромагнитостимуляция процессов регенерации при дентальной имплантации Электромагнитостимуляция процессов регенерации при дентальной имплантации
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Бычков Алексей Игоревич. Электромагнитостимуляция процессов регенерации при дентальной имплантации : диссертация ... доктора медицинских наук : 14.00.21 / Бычков Алексей Игоревич; [Место защиты: ГОУВПО "Московский государственный медико-стоматологический университет"].- Москва, 2005.- 186 с.: ил.

Содержание к диссертации

Введение

Глава 1. Обзор литературы 11

1.1. Применение физических факторов для стимуляции регенерации костной ткани 11

1.2. Тканевые и клеточные реакции на физическое воздействие 13

1.3. Применение магнитостимуляции для костной регенерации 18

1.4. Применение электростимуляции для остеорепарации 27

1.5. Использование электретов для регенерации костной ткани 32

1.6. Влияние остеогенных стромальных клеток-предшественников костного мозга на процессы регенерации 35

Глава 2. Материал и методы исследования 44

2.1. Выделение и размножение остеогенных стромальных клеток-предшественников костного мозга в монослойных культурах 44

2.1.1. Магнитная стимуляция стромальных клеток-предшественников костного мозга в культуре тканей in vitro 47

2.1.2. Электрическая стимуляция стромальных клеток-предшественников костного мозга в культуре тканей in vitro 48

2.1.3. Индукционные токи и магнитная стимуляция стромальных клеток-предшественников костного мозга в культуре тканей in vitro 49

2.1.4. Воздействие титановых пластин с различной чистотой обработки покрытых электретом на стромальные клетки-предшественники костного мозга в культуре тканей in vitro 51

2.2. Разработка и конструирование устройств для магнито- и элетростимуляции при дентальной имплантации 53

2.3. Общая характеристика клинического материала 54

2.3.1. Методики операций стоматологической имплантации 57

2.3.1.1. Двухэтапный метод внутрикостной имплантации 57

2.3.1.2. Двухэтапный открытый метод внутрикостной имплантации 58

2.4. Рентгенологические исследования 58

2.5. Исследование регионарного кровотока методом ультразвуковой допплерофлоуметрии (УЗДФМ) 59

2.6. Определение устойчивости имплантата с использованием аппарата «Периотест» 62

2.7. Микробиологические исследования 64

Глава 3. Экспериментальные исследования влияния физических факторов воздействия на остеогенные клетки-предшественники 66

3.1. Действие магнитного поля на остеогенные стромальные клетки-предшественники 69

3.2. Действие электростимуляции на остеогенные стромальные клетки-предшественники 75

3.3 Сочетанное воздействие (электромагнитное) на остеогенные стромальные клетки-предшественники 82

3.4. Влияние электретного покрытия на эффективность колониеобразования остеогенных стромальных клеток-предшественников костного мозга и пролиферативную активность штаммов остеогенных стромальных фибробластов 89

3.5. Обсуждение полученных результатов 94

Глава 4. Разработка оригинальных систем и стнмуляционных супраструктур для физического воздействия при дентальной имплантации 96

4.1. Использование аппарата «БИО-МАС» для магнито-стимуляционного воздействия 96

4.2. Лабораторное конструирование оригинальных супраструктур и систем для электрического и электромагнитного воздействия на ткани при дентальной имплантации 99

4.2.1. Стимуляционные супраструктуры с использованием гальванического элемента постоянного тока 100

4.2.2. Разработка стимуляционных супраструктур с использованием сочетанного воздействия электрического и магнитного поля на ткани... Клинический раздел 105

Глава 5. Применение физических методов воздействия в дентальной имплантации открытым методом 110

5.1. Клиническая оценка состояния пациентов I группы с применением магнитостимуляции аппаратом «БИО-МАС» 110

5.2. Клиническая оценка состояния пациентов II группы, с открытым методом ведения имплантатов и использованием электростимуляционных супраструктур 131

5.3. Клиническая оценка состояния пациентов III группы, с открытым методом ведения имплантатов и электромагнитной стимуляцией (сочетанное воздействие) 150

5.4. Клиническая оценка состояния пациентов контрольной группы 172

Заключение 208

Выводы 210

Практические рекомендации 213

Список литературы 215

Введение к работе

Актуальность проблемы

Любое хирургическое вмешательство связанно с нанесением значительной травмы. В челюстно-лицевой области травматическому воздействию при операции дентальной имплантации подвергаются как мягкие ткани, так и костная ткань челюсти. Несмотря на то, что данное вмешательство, проводится в стерильных условиях операционной с соблюдением правил асептики и антисептики, воспалительная реакция в последствии бывает довольно выражена. Этому способствуют особенности васкуляризации данного анатомического региона, а именно, чрезвычайно развитая сеть микрососудистого русла.

Первые две недели после операции являются довольно важными в качестве развития воспалительных осложнений и дальнейшего прогноза успеха дентальной имплантации [51, 90, 91, 200, 212].

Учитывая возрастающее количество операций дентальной имплантации, проводимых на фоне снижения общего иммунитета пациентов, актуальным является совершенствование методов профилактики осложнений, возникающих после проведения данных операций.

Немаловажной проблемой является возможность влиять на процессы снижения воспалительных реакций, адаптирования тканей операционного поля после вмешательства и возможность прогнозирования качество, и скорость процесса остеоинтеграции [3, 24, 145, 250].

Под репаративной регенерацией костной ткани (остеорепарацией) понимают сложный процесс, вызванный разрушением костных структур, количественно превосходящим допустимые пределы физиологической регенерации. Этот динамический процесс биологически направлен на восстановление анатомической целостности и обеспечение функции кости.

Наряду с многочисленными данными о применении медикаментозной терапии в литературе отсутствуют данные о результатах комплексных

6 исследований, направленных на изучение возможностей воздействия физических факторов, на репаративные процессы при дентальной имплантации [110,149].

Научно-технический прогресс позволил вплотную подойти к использованию электрофизиологических свойств самих биологических тканей, стимулируя их в пределах физиологических параметров [36, 301].

Установлено, что наилучший терапевтический эффект для стимулирования репаративного остеогенеза достигается при соответствии величины и конфигурации генерируемых электропотенциалов импульсам, характерным для конкретной кости [87,238, 298].

По данным А. Бэссет [6], Brigthon СТ. [117], Vercaigne S. и соав. [310] костная ткань обладает активными электрическими свойствами, т.е. способностью генерировать электрические потенциалы при воздействии механических и температурных факторов, а также проявлять квазипостоянную электрическую активность в ненагруженном состоянии. Последнюю связывают с образованием статических электрических потенциалов кости (СЭПК), являющихся потенциалами покоя, стресса, активного роста и регенерации [87, 156, 333]. Любое повреждение кости сопровождается нарушением распределения СЭПК.

Наряду с этим, костная ткань обладает и пассивными электрофизическими свойствами - электропроводностью, диэлектической проницаемостью, способностью аккумулировать электроэнергию при воздействии на кость электрических полей [1,209].

О принципиальной возможности снижения воспалительных осложнений, в том числе и инфекционных, оптимизации остеорепарации с применением новых методов физического воздействия будет посвящена эта работа. Большинство результатов исследований в этой области являются положительными, что подкрепило нашу уверенность в правильности выбранного нами пути.

7 Цель и задачи исследования

Разработать, и внедрить в практику систему магнитных, электрических и сочетанных (электромагнитных) факторов воздействия на репаративные процессы при дентальной имплантации для повышения эффективности лечения пациентов с частичным и полным отсутствием зубов. Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

1. Теоретически обосновать эффективность и целесообразность
применения магнитного электрического и электромагнитного воздействия
при дентальной имплантации.

2. Изучить влияние физических методов (электрического,
электромагнитного и магнитного полей), а также электретного покрытия на
рост и развитие остеогенных стромальных клеток-предшественников
костного мозга в эксперименте.

  1. На основании проведённых теоретических и экспериментальных исследований сконструировать и обосновать применение новых оригинальных элементов супраструктур обеспечивающих воздействие физическими факторами на окружающие ткани, при дентальной имплантации.

  2. Изучить влияние магнитной, электрической и электромагнитной стимуляции, проводимых в послеоперационном периоде в разные сроки, на регенерацию тканей и процесс остеоинтеграции.

5. Провести анализ эффективности применяемых методов воздействия в
клинической практике путём оценки состояния микроциркуляции в зоне
операции и определения устойчивости установленных имплантатов.

  1. Оценить эффективность физических методов воздействия на количественный и качественный состав микрофлоры в послеоперационном периоде из области импланто-десневого соединения.

  2. Разработать и внедрить методики и режимы использования стимуляционных супраструктур в практике дентальной имплантации.

8 Научная новизна работы

1. Теоретически и экспериментально обоснована возможность
использования методов магнито, электростимуляции, а так же сочетанного
воздействия с использованием оригинального стимуляционного
формирователя десны. Полученные данные позволили разработать режимы и
методики использования стимуляционных формирователей десны в клинике.

2. Впервые в эксперименте на культуре ткани изучено влияние
физических факторов на колониеобразование и митотическую активность
остеогенных стромальных клеток-предшественников костного мозга.
Обоснованы и выработаны оптимальные режимы воздействия.

3. Впервые посредством использования допплерофлоуметрии
определенны изменения, происходящие в микроциркуляторном русле в зоне
операции при проведении различных стимуляционных процедур. Определена
корреляция между показателями устойчивости имплантата и скоростью
линейного и объёмного кровотока в области операции.

4. Доказана эффективность магнитного, электрического и магнто-электрического методов воздействия на количественный и качественный состав микрофлоры в послеоперационном периоде из области импланто-десневого соединения.

5. Определена методология научного поиска и дальнейших исследований в использовании магнито, электро и сочетанного воздействия, а так же электретного покрытия внутрикостнои части имплантата для повышения эффективности стоматологического лечения.

Научно-практическая значимость работы В результате проведенных исследований получены данные и экспериментально подтверждено влияние стимуляционных методов воздействия на благоприятное течение послеоперационного периода, снижение частоты воспалительных осложнений, оптимизации процесса остеоинтеграции, и как следствие всего, сокращение сроков лечения пациентов.

9 Основные положения, выносимые на защиту

1. Обоснование эффективности применения магнитных, электрических и
сочетанных (электромагнитных) факторов при дентальной имплантации в
эксперименте на культуре тканей остеогенных стромальных клеток-
предшественников костного мозга.

2. Разработка новых оригинальных стимуляционных супраструктур
обеспечивающих воздействие электрических, магнитных и
электромагнитных полей на окружающие ткани, при дентальной
имплантации.

3. Исследование процессов остеоинтеграции дентальных имплантатов и
регенерации окружающих тканей под воздействием магнитной,
электрической и электромагнитной стимуляции.

4. Состояние микроциркуляции в зоне операции и определение устойчивости,
имплантатов в послеоперационном периоде.

  1. Влияние физической стимуляции на сохранение стабилизирующих и уменьшение агрессивных видов микрофлоры в послеоперационном периоде из области импланто-десневого соединения.

  2. Разработка и обоснование методик магнитного, электрического и электромагнитного воздействия, при дентальной имплантации для профилактики воспалительных осложнений и послеоперационной реабилитации.

Апробация работы Основные положения диссертации доложены на IV Международной конференции челюстно-лицевых хирургов и стоматологов С- Петербург, июнь 1999; на международном имплантологическом форуме Москва 21-22. ноября 2003; на III научно-практическом семинаре «Опыт и перспективы клинического применения имплантатов «КОНМЕД» Москва 16 сентября 2004; на Российском научном форуме Москва 14-17 декабря 2004; на V ежегодной, совместной с Международным Конгрессом Оральных Имплантологов (ICOI), конференции секции имплантологов БелСА (BSOI)

10 «Современные проблемы дентальной имплантологии и тканевой инженерии». Минск 23-25 февраля 2005; на совместном заседании кафедры факультетской хирургической стоматологии и имплантологии и кафедры физиотерапии МГМСУ 10.03.2005; на «Спільні стратегії в імплантологіі» Друга східнозвропейська конференція проблем стоматологічної імплантації Львш 31 березня-2 квітня 2005 року.

Применение физических факторов для стимуляции регенерации костной ткани

Под термином «стимуляция» понимают изменение кинетики процессов в биологических тканях, осуществляемое с целью их ускорения. При стимуляции остеорепарации (репаративной регенерации костной ткани) изменения кинетики должны происходить одновременно во всех звеньях единого процесса с учетом его фазового разделения, обусловленного дифференцировкой направленности [87,247]. Под репаративной регенерацией костной ткани понимают сложный процесс, вызванный разрушением костных структур, количественно превосходящим допустимые пределы физиологической регенерации. Этот динамический процесс биологически направлен на восстановление анатомической целостности и обеспечение функции кости. Остеорепарация наблюдается при переломах и других повреждениях костной ткани [11, 13,15,63].

Морфологические и биохимические особенности стадий регенерации костной ткани достаточно глубоко изучены и подробно освещены в ряде монографий [8, 30, 77, 89,143,164, 291].

Известно множество способов стимуляции остеорепарации: биологические, физические, химические [10, 31, 240]. Однако научно-технический прогресс позволил вплотную подойти к использованию электрофизиологических свойств самих биологических тканей, стимулируя их в пределах физиологических параметров [37, 106, 194, 196]. Установлено, что наилучший терапевтический эффект для стимулирования репаративного остеогенеза достигается при условиях, когда величина и конфигурация генерируемых электропотенциалов соответствуют импульсам, характерным для конкретной кости [36, 87, 121,252, 275].

Установлено, что костная ткань обладает активными электрическими свойствами, т.е. способностью генерировать электрические потенциалы при воздействии механических и температурных факторов, а также проявлять квазипостоянную электрическую активность в ненагруженном состоянии [6, 14, 117, 278, 307]. Последнюю связывают с образованием статических электрических потенциалов кости (СЭПК), являющихся потенциалами покоя, стресса, активного роста и регенерации [21, 57, 87, 111, 136]. Любое повреждение кости сопровождается нарушением распределения СЭПК.

Наряду с этим, костная ткань обладает и пассивными электрофизическими свойствами (проявляющимися при воздействии электрических полей на кость): электропроводностью, диэлектрической проницаемостью, способностью аккумулировать электроэнергию [1, 191,192].

В свое время большой интерес вызвало сообщение японских исследователей Fucada Е. и Jassuda I. [159] и Saika S. [271] с соавторами об открытии пьезоэффекта в костной ткани - образование в кости электрических потенциалов при ее деформации. В дальнейшем пьезоэффект был охарактеризован как фундаментальное свойство биологических тканей [228, 283]. Примечательно, что пьезоэффект в костной ткани был открыт в челюстной кости.

Благодаря свойственным костной ткани различным электрофизическим свойствам - активным и пассивным - появилась возможность осуществлять внешнее влияние (с помощью технических средств) на электрическую активность костной ткани, как в физиологических параметрах, так и других -с целью воздействовать на остеогенез.

В процессе имплантации, как в костной ткани, так и в мягких тканях, формируется зона операционной травмы, приводящая к определенным последствиям. Например, к разрыву артериальных и венозных сосудов, т.е. нарушению кровообращения в этой области, к местному ацидозу, формированию кровяного сгустка, к лизису эритроцитов в объеме операционного поля [23, 142, 204]. Указанные процессы по мнению Dubay D.A., Franz M.G. [151] и Werner S., Grose R. [320] обеспечивают появление в зоне вмешательства двухвалентного железа Fe2+, которое совместно с эндогенным метаболитом - перекисью водорода Н2О2, формирует по реакции Фентона избыточное количество свободных радикалов ОН", а контакт поврежденных тканей и кровяного сгустка со свободным кислородом ( внешней среды при наличии Fe2+ приводит к появлению одного из активнейших свободных радикалов - супероксид-анион-радикалу - 02 Активность последнего может существенно снизить супероксид-дисмутаза Е, содержащая катион меди Си24" [22,293].

Известно, что ацидоз активно разрушает основной костный компонент гидроксифосфат - гидроксиапатит - Саз(ОН)(Р04)з, т.е. приводит к резорбции костной ткани, а также снижает метаболизм остеобластов и продуцирование ими коллагена, формирующего белковую основу кости, активируя при этом остеокластические реакции [135, 277]. Подобная совокупность процессов при избыточном образовании свободных радикалов О, ОН и наличие свободного кислорода формирует асептическое воспаление, в результате которого ускоряется продуцирование эндогенной перекиси водорода - Н2О2 [208, 323].

Однако, снижение рН в области оперативного вмешательства, как правило, связанное с нарушениями гемодинамики и, соответственно, сопровождается гипоксией, характеризуется повышением величины внешнего электрического потенциала. Последний всегда приводит к росту величины мембранного потенциала и снижению скорости ионных метаболических процессов в клетках [116, 267]. Биохимические процессы в плазме крови и клеточных структурах любой специфичности проходят в водной среде, и при этом следует также обратить внимание на их химический состав. Например, по данным Gordeladze J.O. [166] и Schmidt R. [274] в тканях и плазме крови присутствуют катионы Na+, К+, Ca2+,Mg2+, ЇҐ, анионы СГ, ОН", НСОз", НРО4 ", SO4 \ белки в разных зарядовых состояниях -электронейтральные, дипольно поляризованные, обладающие зарядом. Все эти ионы, подверженные воздействиям электрических полей, взаимодействуют между собой с образованием различных химических соединений. Эти же компоненты могут диффундировать при наличии градиентов их концентраций или дрейфовать под действием электрических полей. Например, анионы могут перемещаться в область ацидоза, где превалирует концентрация катионов или, наоборот, поскольку в области ацидоза или алкалоза формируется объемный заряд ионов и соответствующее электрическое поле [160, 336].

Выделение и размножение остеогенных стромальных клеток-предшественников костного мозга в монослойных культурах

Отработка необходимых режимов и параметров магнито, электро и индукционной стимуляции процессов остеоинтеграции (остеорепарации) в области установленных имплантатов была проведена на модели избирательного клонирования в лаборатории стромальной регуляции иммунитета ГУ НИИ эпидемиологии и микробиологии им. Н.Ф. Гамалеи РАМН (руководитель лаборатории д.м.н. профессор Чайлахян Р.К.). Разработанная в лаборатории модель позволила впервые выявить в кроветворных и лимфоидных органах человека и млекопитающих новую категорию клеток, а именно, клоногенные стромальные клетки -предшественники.

При эксплантации взвеси клеток костного мозга в монослойные культуры к 12-14 дню в них вырастают дискретные колонии, состоящие из нескольких тысяч стромальных фибробластов. Полученные доказательства клональнои природы вырастающих колоний позволили изучать изменение их численности при различных патологических состояниях организма или воздействиях на организм (травма, ионизирующее излучение и т.д.).

Стромальные клетки-предшественники обладают значительной остеогенной потенцией, которую они сохраняют в процессе культивирования. Анализ динамики роста численности остеогенных стромальных клеток-предшественников в культурах показал, что в процессе развития штаммов их число в миллионы раз превосходит их содержание костномозговых взвесях эксплантированных в культуры.

Реакцию остеогенных клеток-предшественников на стимуляционные воздействия изучали как на первичных культурах, определяя эффективность колониеобразования, т.е. отношение числа вырастающих колоний к стандартному числу эксплантированных клеток, так и на диплоидных штаммах этих клеток, исследуя используемые методы физического воздействия на пролиферативную активность остеогенных клеток-предшественников в культурах.

Эксперименты проведены на 30 крысах «Wistar» самцах массой 80-100 г, полученных из питомника экспериментальных животных РАМН «Крюково».

Получение эксплантационного материала и приготовление суспензий. Крыс усыпляли эфиром. С соблюдением правил асептики, через разрез на задней части бедра выделяли бедренные и большеберцовые кости. Эпифизы костей обрезали и шприцом выдували костный мозг во флакон с питательной средой. Фрагменты костного мозга пропускали через шприц с последовательно уменьшающимся диаметром игл, при минимальном давлении в нём, до получения гомогенной взвеси клеток. Взвесь дважды отмывали центрифугированием при 4С (400g), осадок ресуспендировали, фильтровали через 4-х слойный капроновый фильтр и подсчитывали число клеток к камере Горяева.

Жизнеспособность клеток в суспензиях определяли по окраске 0,1% раствором трипанового синего. Каплю красителя добавляли к капле суспензии, тщательно перемешивали, заполняли камеру Горяева, и черед 1-2 минуты производили подсчёт живых и мёртвых клеток.

Эксплантация клеток. Для определения эффективности колониеобразования стромальных клеток-предшественников одинаковое количество костномозговых клеток исследуемой суспензии помещали в культуральные флаконы с площадью 25 см. с 5 мл питательной среды. Плотность эксплантации составляла 1,5x10 клеток/см. , то есть в каждый флакон посажено по 3,5x105 клеток костного мозга крыс.

Культуральная среда состояла из 80% среды а - MEM, 20% сыворотки эмбрионов коров, и антибиотиков - 100 ед. пенициллина и 100 мг стрептомицина на 1мл. среды. Культивирование проводили в термостате при 37С.

Пассирование клеток. Для получения штаммов костномозговых стромальных клеток, первичные культуры дважды отмывали от сыворотки физиологическим раствором. Затем во флаконы добавляли 2-3 мл. 0,25% раствора трипсина, которым обрабатывали культуры в течение 3-5 мин. Флаконы переворачивали и в таком виде помещали в термостат при 37С. Через 15-20 минут трипсин сливали, в культуральные флаконы добавляли, свежую питательную среду и несколько раз встряхивали их. Не открепившиеся клетки снимали пипетированием. Подсчёт числа снятых клеток производили в камере Горяева. Необходимое количество клеток переносили во флаконы с большей площадью дна. Повторные пассажи проводили по этой же методике по достижении полного монослоя клеток в культурах. Питательная среда в этих флаконах состояла из 30% кондиционированной среды из под культур, и 70% свежей полной питательной среды.

При изучении магнито, электро и сочетанного воздействия, а также действие электрета на пролиферативную активность штаммов остеогенных клеток-предшественников во флаконы засевали одинаковое количество пассируемых клеток. Культивирование проводили в течение 5-7 дней до формирования плотного монослоя клеток. По описанной выше методике клетки снимали с пластика и производили подсчёт в камере Горяева.

Действие магнитного поля на остеогенные стромальные клетки-предшественники

Лечебные магнитные поля имеют большое разнообразие по частотному спектру, по видам и геометрии в пространстве.

Несмотря на многочисленные публикации, вопросы разработки единых подходов к оценке лечебного эффекта, унификации методик воздействия магнитных полей на организм, принятия единой терминологии, создания учебников и учебных пособий не получили достаточного развития и освещения. Приведённая совокупность нерешённых проблем в значительной степени сдерживает дальнейшее развитие магнитотерапии. Для достижения высокой эффективности при использовании данного метода лечения необходимо решение целого ряда связанных между собой научных, технических и организационных задач.

Имеются достаточное количество данных, полученных как на экспериментальных моделях, так и в клинике травматологии и ортопедии, и в челюстно-лицевой хирургии, свидетельствующие о позитивной роли магнитостимуляции на процессы костеобразования.

Известны сообщения о применении с профилактической целью, магнитных полей при дентальной имплантации, и магнитно-лазерной терапии для усиления регенерационного потенциала, купирования послеоперационного воспаления тканей, ликвидации отека и болей.

Изучение действия магнитных стимуляторов на остеогенные клетки -предшественники костного мозга проводили с помощью аппарата «БИО-МАС». Одним из основных процессов взаимодействия магнитного поля с биологическими тканями и кровью является воздействие на парамагнитные молекулы, входящие в их состав. Парамагнитные молекулы, например, гемоглобин, являющийся переносчиком кислорода, обладают большим сродством к другим ионам, атомам, молекулам. Вместе с тем они обладают большим собственным магнитным моментом, который и взаимодействует с магнитным полем. Взаимодействие собственного магнитного момента молекул и магнитного поля снижает их сродство с другими частицами. При этом, например, гемоглобин более охотно отдает кислород в капиллярах кровеносной сети организма. Это обеспечивает повышение напряжения кислорода в тканях и снижает гидравлическое сопротивление кровеносного русла, что приводит к росту скорости кровотока. Подобное действие очень важно при ишемии и склерозе, когда скорость кровотока снижается, а эти процессы постоянно присутствуют в ране в послеоперационном периоде.

Исследования действия магнитного поля на остеогенные клетки-предшественники костного мозга состояли из 2-х серий по 3 эксперимента в каждой серии. Первичный клеточный материал получали от разных особей крыс с разницей в несколько недель.

В первой серии исследовали действие магнитного поля на эффективность колониеобразования стромальных клеток-предшественников, т.е. зависимость образующегося в первичных культурах числа колоний от времени воздействия магнита на культуры клеток.

Приготовленная по описанному выше методу суспензия клеток костного мозга крыс в количестве 3,5x105 клеток/флакон эксплантировали в 12 флаконов площадью 25 см. , содержащих по 5 мл полной питательной среды. Все культуры в зависимости от времени воздействия были разделены на 4 группы по 3 флакона в каждой. I группа - магнитное воздействие осуществлялось один раз в день в течении 20 мин. II группа - магнитная стимуляция проводилась также один раз в день в течении 60 мин. III - группа культуральных флаконов была с постоянным воздействием магнитным полем. IV - группа была контрольной т.е., магнитостимуляция в этой группе не проводилось.

Флаконы помещали на рабочей части магнитостимулятора на расстоянии 1мм. от его поверхности и в таком положении устанавливали в термостат при 37С (рис.7). Культивирование проводили в течение 10-12 дней. К этому сроку во флаконах вырастали видимые невооружённым глазом дискретные колонии фибробластов (рис. 8-10). Культуры фиксировали, окрашивали и производили подсчёт колоний. Результаты представлены в таблице 4.

Использование аппарата «БИО-МАС» для магнито-стимуляционного воздействия

Важной предпосылкой удачного проведения дентальной имплантации и последующего ортопедического лечения на установленных имплантатах является состояние кровообращения и иннервации в области операции. В офтальмологической практике широко и достаточно успешно применяется магнитостимулятор «БИО-МАС» (рис. 25). Применение данного аппарата показано при наличии многих воспалительных состояний различной этиологии. Данный аппарат разработан и изготовлен в лаборатории медико-физических исследований ГУ МНТК «Микрохирургии глаза» под руководством к.т.н. Антропова Г.М. Сертификат соответствия № РОСС RU.ME 20.В04000 до 22.11.2005г. Устройство скомпоновано следующим образом (рис. 26). На плоской планшайбе (1) из ферромагнитного материала размещены постоянные магниты (2). Ось (3) вращения планшайбы (1) механически связана с осью привода. Питание привода обеспечивается блоком электропитания (4) со встроенным в него управляемым преобразователем электроэнергии и генератором импульсов, выход которого гальванически связан с входом привода. Планшайба (1) с магнитами (2), привод, управляемый преобразователь и генератор импульсов размещены в корпусе (5) устройства. Питание (4) привода может быть также осуществлено, когда блок электропитания (4) заменяют автономным источником электроэнергии (батарея). Используемые магнитотерапевтические приборы, применяемые в стоматологической практике, обычно имеют величину магнитной индукции, не превышающую 50 мТл. Это возможно, недостаточно для полной мобилизации обменных процессов в тканях. В приборе «БИО MAC» она составляет 150-200 мТл. Важно учитывать и фиксированное пространственное распределения вектора напряженности магнитного поля, обеспечивающее оптимальное воздействие только с незначительной частью эритроцитов в сложном сосудистом русле челюстно-лицевой области. Одним из основных процессов взаимодействия магнитного поля с биологическими тканями и кровью является воздействие на парамагнитные молекулы, входящие в их состав. Парамагнитные молекулы, например, гемоглобин, являющийся переносчиком кислорода, обладают большим сродством к другим ионам, атомам, молекулам. Вместе с тем они обладают собственным магнитным моментом, который и взаимодействует с внешнем магнитным полем. Взаимодействие собственного магнитного момента молекул и магнитного поля снижает их сродство с другими частицами. При этом, например, гемоглобин более охотно отдает кислород в капиллярах кровеносной сети организма, это обеспечивает повышение напряжения, кислорода в сосудах и окружающих тканях и снижает гидравлическое сопротивление потока крови в кровеносном русле, что приводит, при постоянстве давления в сосудах к росту скорости кровотока. Это следствие очень важно при ишемии и склерозе, когда скорость кровотока снижается. Улучшение кровоснабжения органов и повышение кислородного обеспечения тканей и нервов является тем лечебным результатом, который стимулирует физиологические функции отдельных органов и тканей челюстно-лицевой области.

Похожие диссертации на Электромагнитостимуляция процессов регенерации при дентальной имплантации