Введение к работе
- З -
. .' ';' ПРИНЯТЫЕ СОКРАЩЕНИЯ 1. ЛДКМ - еиигагеннкй деминерализованный костный матрикс. 2. БМ - брефогенный матрикс. 3. ДЕМ - деминерализованный брефогенный матрикс. 4. ДКМ - деминерализованный костный матрикс. 5. ДКТ - -> деминерализованный костный трансплантат. 6. КДКМ - ксеногенный деминерализованный костный матрикс. 7. КМ - костный матрикс. 8. КМБ - костный морфогенети-ческий белок. 9. КІШ - комбинированный пластический материал. 10. КТП - комбинированный тканевой препарат. 11. ПКАЗКМК т первичная культура аллогенных эмбриональных костномозговых клеток, 12, ПККЗКМК - первичная культура ксеногенных эмбриональных костномозговых клеток. 13. ЭДТА - зтилендиаминтетраацетат.
АКТУАЛЬНОСТЬ ПРОБЛЕМЫ. Нарушение процессов репаративного остеогенеза явлется актуальной проблемой современной травматологии и ортопедии. Костная ткань обладает высокими регенераторными свойствами,однако, в неблагоприятных условиях (при неудачной фиксаци, большом объеме повреждения, в пожилом и старческом возрасте) заживление кости задерживается на долгие месяцы и может завршиться неполным сращением, повторным переломом, ложным суставом или дефектом кости. В этой связи изыскание новых видов костнопластических материалов, способных активировать механизм костеобрааования, не только оправдано,но и настоятельно необходимо (Г. И. Лаврищева, 1983).
Известны различные способы стимуляции остеогенеза Условно их можно разделить на общие и местные. К первым относятся витамины, остеогенные сыворотки и другие лекарственные средства и методы, стимулирующие обменные процессы организма в целом. Местные способы включают воздействия на область поражения: -механические, физиотерапевтические, химиопрепаратами и биопластическими материалами (О. Д-Немсадзе, 1982; Б. Я Власов, 1987).
В последние годы повышенный интерес вызывают успехи пересадки деминерализованного костного матрикса, в составе которого обнаружен специфический морфогенетический костный белок, отличающийся свойствами запускать механизм костеобразования (В. И. Савельев, 1987; M.R. Urist, 1986). Однако, по данным одних авторов костнопластические операции с применением костного мат-
- 4 -
pviKca в 12% случаев завершаются неудачно
(М. Е. Bolander.G. A. Balian, 1986), по мнению других- костный мат рикс, вообще, не обладает способностью стимулировать костеоб-рааование (С. И. Стахеев с соавт. ,1990). Вместе с тем, совершено нет исследований, направленных на повышение биопластических свойств- костного матрикса путем его комбинирования с эмбриональными тканями или их производными, выгодно отличающимися в атом плане богатством и разнообразием морфогенетических веществ. Iter попыток придания костному матриксу, кроме присущих ему остеоиндуктивных свойств, еще и остеогенных способностей, путем насыщения его культурой эмбриональных остеобластов. Отсутствуют данные о содержании в костном матриксе макро- и микроэлементов при деминерализации различными методами. Не установлен оптимальный режим отмывки формальдегида из костного матрикса при его консервации в растворах формалина слабых концентраций. Требуется изучить особенности регенерации костной ткани под влиянием комбинированных пластических материалов. Наконец, необходима клиническая апробация комбинированных пластических материалов из костного матрикса и эмбриональных тканей при хирургическом лечении больных с несрастающимися переломами, ложными суставами и дефектами костей.
ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ. Цель настоящего исследования - экспериментально-клиническое обоснование нового направления в области травматологии, ортопедии и хирургии - имплантации комбинированных остеоиндуктивных пластических материалов из костного матрикса и эмбриональных тканей при нарушениях репаративного кос-теобразования. Для этого были поставлены следующие задачи:
-
Теоретически обосновать возможность стимуляции репара-тивной регенерации костной ткани пластическим материалом, содержащим активные морфогенетические вещества (морфогенетический костный белок и эмбриональные индукторы).
-
Разработать методику получения из костного матрикса и эмбриональных тканей комбинированных пластических материалов, обладающих биопластическими и специфическими остеоиндуктивным свойствами.
-
Определить степень деминерализации костного матрикса. содержание в нем макро- и микроэлементов.
-
Найти оптимальный режим отмывки формальдегида из плас тического материала при консервации в растворах формалин
- 5 -слабых концентраций.
-
Дать сравнительную оценку репарационных свойств комбинированных пластических материалов на различных экспериментальных моделях, имитирующих процесс нарушения репэративного косте-образования.
-
Выяснить особенности регенерации костной ткани под влиянием различных видов пластического материала (алло- и ксено-генного, цельного, измельченного, в виде культуры клеток).
-
Провести апробацию разработанных комбинированных материалов при лечении больных с дефектами костей, ложными суставами, несрастаюшимися переломами и воспалительно-деструктивными процессами костной ткани,требующими реконструктивных операций с применением пластического материала.
НАУЧНАЯ НОВИЗНА. Впервые создана матодика получения комбинированного костнопластического материала из костного матрикса и эмбриональных тканей, которая не имеет аналогов в мировой практике и благодаря которой получен более выраженный, суммарный репарационный эффект от комбинирования костного матрикса с эмбриональной костью, чем при использовании каждого материала в отдельности. Установлено, что остеоиндуктнвнуга активность костного матрикса можно усилить соблюдением щадящих условий его обработки и добавлением к нему богатых морфогенетическими началами эмбриональных тканей и клеток. Это позволило по-новому решить научно-практическую проблему хирургического лечения нес-растающихся переломов, ложных суставов и дефектов костей.
Впервые разработана методика отмывки формальдегида из материала при его консервации в растворах формалина слабых концентраций, благодаря которой в получаемом костнопластическом материале сохраняются только нецитотоксичные концентрации формальдегида.
Впервые изготовлены специальные инструменты - скальпель для иссечения эмбриональной костной ткали, позволяющий угрос-тить процедуру и уменьшить время заготовки брефоматернала и специальная цилиндрическая фреза для трепанации черепа, позволившая усовершенствовать хирургическую модель оценки свойств костнопластических материалов.
Исследовано содержание макро- и микроэлементов в костном матриксе при его деминерализации в растворах соляной кислоти, лимоннокислого аммония и этил»ндиаминтетраацетата.
Всестороннее изучение биопластических и остеоиндуктивных свойств разработанных комбинированных костнопластических материалов дало возможность выявить их преимущества перед трансплантатами, применяемыми в современной хирургической практике для лечения дегенеративно-дистрофических заболеваний костей и. является решением научной проблемы, имеющей важное народно-хозяйственное значение и представляющей новое крупное достижение в развитии перспективного направления в области травматологии, ортопедии и хирургии.
ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ. Экспериментально-теоретически обоснована возможность создания комбинированных костнопластических материалов из костного матрикса и эмбриональных тканей, обладающих остеоиндуктивными свойствами.
Показано, что методика получения комбинированных костнопластических материалов проста и доступна. Заготовка костной ткани от взрослых доноров и от эмбрионов производится без каких -либо ограничений. Способы механической обработки, стерилизации и консервирования материала надежны и экономичны. Для осуществления методики изготовления материала не требуются сложные и дорогостоящие приборы или дефицитные химические вещества.
Разработанный комбинированный костнопластический материал отличается способностью стимулировать регенерацию костной ткани в местах нарушения остеорепарации, что позволяет использовать его для хирургического лечения несрастающихоя переломов, ложных суставов и дефектов костей. Показано, что кроме биопластических и специфических остеоиндуктивных свойств, материал обладает адгезивными и местными гемостатическими свойствами. Он легко прилипает к краям костной раны и удерживается в ней, а насыщаясь кровью, способствует остановке кровотечения из костных вен. Установлено, что материал можно имплантировать не только оперативным путем, но и методом инфильтрации с помощью шприца, благодаря чему снижается травматичность вмешательства.
Полученные результаты представляют собой новое крупное достижение в области получения костнопластических материалов и свидетельствуют о перспективном решении важной народно-хозяйственной задачи - хирургического лечения больных с несрастающи-мися переломами, ложными суставами и дефектами костей, составляющих основную группу инвалидов травматолого-ортопедического профиля.
АПРОБАЦИЯ И ПУБЛИКАЦИЯ МАТЕРИАЛОВ РАБОТЫ. По материалам диссертации имеется 41 публикация, в том числе 3 изобретения.
Материалы диссертации доложены: на совместных научно-методических конференциях академической группы академика АМН СССР В. В. Кованова при Всесоюзном научном центре хирургии АМН СССР и кафедры оперативной хирургии и топографической анатомии Московской медицинской академии им. ИМ. Сеченова (1986, 1989, 1990, 1991); на 10-ом Всесоюзном съезде анатомов, гистологов и эмбриологов (1986), на 5-ом Всесоюзном съезде травматологов-ортопедов (1989), на 33-ем Международном конгрессе хирургов в Ка-наде(1989), на научных конференциях Государственного медицинского университета им. Н. А. Тестемицану (1989, 1990), на заседаниях научного общества травматологов-ортопедов Республики Молдова (1991), на 3-ем съезде травматологов-ортопедов Республики Молдова (1991).
материалы диссертации были включены в программу: Международного семинара по внешней фиксации в Риге(1989), 5-го Конгресса травматологов ортопедов Болгарии (1989), 9-го Конгресса травматологов-ортопедов в Египте (1989), 37-ой конференции Международной ассоциации по внедрению результатов научных исследований в практику в Великобритании (1989), 34-го Международного конгресса хирургов в Швеции (1991), Всесоюзной научной конференции "Местное лечение ран" в Москве (1991), 7-го съезда хирургов Республики Молдова (1991).
ОБЪЕМ И СТРУКТУРА РАБОТЫ. Диссертация изложена на 353 страницах машинописи, из них 210 страниц составляет собственно текст. Иллюстрирована 20 таблицами и 231 рисунком. Состоит иа введения, 9 глав, практических рекомендаций, вьгаодов и списка литературы (300 отечественных и 104 иностранных источников).
