УЧРЕЖДЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ

«БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

УДК 616.716.4–001.5–08–036.8

ПОЛОЙКО

Наталья Александровна

ЛЕЧЕНИЕ ПЕРЕЛОМОВ НИЖНЕЙ ЧЕЛЮСТИ
ПРИ ПОМОЩИ МИНИПЛАСТИН
ИЗ РАССАСЫВАЮЩИХСЯ ПОЛИМЕРОВ

(экспериментальное исследование)

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

кандидата медицинских наук

по специальности 14.00.21 – стоматология

Минск 2008

Работа выполнена в ГУО «Белорусская медицинская академия последипломного образования».

Научный руководитель: Артюшкевич Александр Сергеевич, доктор медицинских наук, профессор, заведующий кафедрой челюстно-лицевой хирургии ГУО «Белорусская медицинская академия последипломного образования»

Официальные оппоненты: Пашкевич Людмила Антоновна, доктор медицинских наук, профессор, заместитель директора по научной работе ГУ «Республиканский научно-практический центр травматологии и ортопедии», заслуженный врач Республики Беларусь

Шабанович Александр Бекирович, кандидат медицинских наук, доцент кафедры челюстно-лицевой хирургии УО «Белорусский государственный медицинский университет»

Оппонирующая организация: УО «Витебский государственный медицинский университет»

Защита состоится 16 сентября 2008 г. в 1300 часов на заседании совета по защите диссертаций Д 03.18.05 при УО «Белорусский государственный медицинский университет» по адресу: 220116, г. Минск, пр. Дзержинского, 83, тел. 272-55-98.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке УО «Белорусский государственный медицинский университет».

Автореферат разослан «15» августа 2008 года.

Ученый секретарь совета

по защите диссертаций,

кандидат медицинских наук, доцент А.С. Ластовка

АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ

В настоящее время наиболее эффективным оперативным способом лечения переломов в челюстно-лицевой области является остеосинтез при помощи накостных минипластин и винтов. Как показывает практика, имеет место тенденция к увеличению сочетанных повреждений костей лицевого скелета (политравма) в противоположность изолированным переломам нижней челюсти, что служит основанием для более частого применения оперативного лечения. Тем не менее, несмотря на многочисленные доказательства эффективности металлических фиксирующих конструкций, актуальной остается проблема необходимости повторной хирургической операции для их удаления. Помимо этого,
в реальной клинической практике металлические минипластины и винты часто остаются и после заживления перелома, что не является идеальным для организма, особенно детского, так как существует риск возникновения морфологических изменений в костях лицевого скелета в период их роста (R. Suuronen, 1992; T. Juutilainen, 1997; B.L. Eppley, 2005).

Учитывая это, самым оправданным с точки зрения эффективности и безопасности лечения каждого конкретного пациента является использование биодеградируемых фиксаторов (B.L. Eppley, 2000;
R.C. Edwards, 2001; E. Waris, 2004; R.B. Bell, 2006). В настоящее время весьма перспективными являются полимерные материалы, обладающие биологической инертностью и хорошими механическими характеристиками. Их особенность состоит в разрушении после определенного времени имплантации с образованием нетоксичных продуктов, которые выводятся организмом, либо усваиваются им (M. Vert, 1992; P. Tormala, 1998;
A. Patyk, 2003). Основным фактором, сдерживающим их клиническое применение, является проблема регулируемости и контролируемости процессов биодеградации имплантата в реальных условиях организма (T.H. Barrows, 1986; T. Nakamura, 1989; T. Yamamuro, 1994; C.A. Landes, 2006). Подбор химической структуры полимера позволяет сделать скорость деструкции имплантируемого материала соизмеримой со временем консолидации перелома. Другой важной особенностью биодеградируемых материалов является возможность их использования
в тканевой инженерии в качестве полимерной матрицы для пролиферации клеточной культуры, а также в виде биологической мембраны
(P.J. Camarata, 1992; S. Miyamoto, 1993; R. Kenley, 1994; G. Zellin, 1997).

Следует отметить, что по сей день остаются открытыми вопросы, связанные с получением биодеградируемых полимеров, обладающих множеством необходимых свойств. Поэтому наиболее важной задачей,
с учетом актуальности проблемы, является проведение исследований по возможности синтеза в Республике Беларусь полилактида с последующим изготовлением из него минипластин и винтов для фиксации костных фрагментов нижней челюсти при ее переломах. На последующих этапах важно изучение биосовместимости последних и влияние их на репаративные процессы в зоне перелома. Это позволит внедрить
в клинику челюстно-лицевой хирургии новый эффективный способ остеосинтеза.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Связь работы с крупными научными программами, темами

Диссертация выполнена по теме научно-исследовательской работы кафедры челюстно-лицевой хирургии ГУО «Белорусская медицинская академия последипломного образования» «Врожденная и приобретенная патология зубочелюстной системы. Совершенствование методов лечения». Госрегистрация № 20042055.

Цель настоящего исследования заключается в повышении эффективности лечения больных с переломами нижней челюсти путем совершенствования способов остеосинтеза.

Задачи исследования

1. Разработать новый эффективный способ остеосинтеза нижней челюсти.
2. Оценить по параметрам острой токсичности имплантаты на основе полилактида.
3. Определить их биосовместимость при длительной имплантации
   в эксперименте.
4. Определить сроки рассасывания фиксирующих конструкций из полилактида.
5. Дать морфологическую оценку репаративных процессов в щели перелома при использовании минипластин и винтов из рассасывающегося полимера.

Основные положения диссертации, выносимые на защиту

1. Полимеры на основе лактида обладают низкой биологической активностью и не оказывают раздражающего и сенсибилизирующего действия; водные вытяжки при различных путях введения и нативные образцы материалов не обладают токсическим действием в острых, подострых и хронических экспериментах, что позволяет рекомендовать их для дальнейших клинических исследований.
2. Применяемые минипластины и винты из полилактида позволяют добиться надежной фиксации костных фрагментов нижней челюсти, что, в свою очередь, благоприятно влияет на исходы лечения переломов.
3. В процессе остеогенеза имплантируемый материал полностью рассасывается спустя шесть месяцев после имплантации.
4. Морфологические исследования микропрепаратов во всех случаях по прошествии шести месяцев показали полную регенерацию костной ткани в зоне перелома.

Личный вклад соискателя

Цель и задачи исследования сформулированы соискателем совместно с научным руководителем. Автор проанализировал статьи из отечественных и зарубежных источников. Совместно с кафедрой высокомолекулярных соединений БГУ во главе с доктором химических наук, профессором Л.П. Крулем были проведены исследования по возможности синтеза полилактида и впервые в РБ был получен полилактид, из которого удалось изготовить минипластины и винты, посредством которых фиксировали костные фрагменты при переломах нижней челюсти. Экспериментальные, токсикологические, гематологические, биохимические, иммунологические и морфологические исследования на животных осуществлялись на базе ЦНИЛ БелМАПО при участии сотрудников патофизиологической группы во главе с доктором медицинских наук, профессором Е.А. Римжей, иммунологической группы во главе с кандидатом медицинских наук К.Н. Лапутем, гематологической группы во главе с кандидатом химических наук Г.В. Шерстюк, биохимической группы во главе с руководителем группы научным сотрудником Т.М. Юрагой, патоморфологической группы во главе
с доктором медицинских наук, профессором И.А. Шведом. Автор самостоятельно выполнил все токсикологические исследования
и оперативные вмешательства по моделированию и фиксации перелома нижней челюсти на собаках и имплантации полимерного материала
у кроликов. Самостоятельно проводил забор материала во время эксперимента и, после вывода животных из эксперимента, самостоятельно проводил статистическую обработку результатов исследования и интерпретацию полученных данных.

Апробация результатов диссертации

Результаты проведенных исследований и основные положения диссертационной работы обсуждены на заседаниях кафедры челюстно-лицевой хирургии БелМАПО (2003, 2004, 2005, 2006 гг.); доложены и обсуждены на пятом съезде стоматологов Беларуси «Организация, профилактика и новые технологии в стоматологии» (г. Брест, 7–8 октября 2004 г.); на Республиканской научно-практической конференции молодых ученых «Актуальные проблемы медицины» (г. Минск 25–26 января
2005 г.); на научно-практической конференции «Молодежь в науке 2005» (г. Минск, 14–18 ноября 2005 г.); на Минском областном обществе стоматологов (г. Минск 26 декабря 2006 г.); на Европейской конференции «European materials research society spring meeting» (Франция, 31 мая –
3 июня 2005 г.); 6 Международной конференции «Advances in plastics technology» (Польша, 15–17 ноября 2006 г.); на конференции по биоматериалам «Symposium biomaterials» (Германия, 1–4 октября 2006 г.)

Опубликованность результатов диссертации

По материалам диссертации опубликовано 13 научных работ, в том числе 5 статей в научных журналах (1 единолично), 7 статей в сборниках научных трудов материалов конференций и съездов и тезисов докладов
(2 единолично), из них 5 тезисов докладов выступлений на научных конференциях и съездах, 1 патент. Две статьи и одни тезисы изданы
в зарубежных статьях и сборниках. Общее количество страниц опубликованных материалов – 36, в авторских листах – 3.

Структура и объем диссертации

Диссертационная работа состоит из оглавления, введения, общей характеристики работы, четырех глав, заключения, библиографического списка. Диссертация изложена на 106 страницах машинописного текста.
В диссертации содержится 57 иллюстраций, 13 таблиц, 5 формул. Библиография включает 226 источника, в том числе 49 русскоязычных
и 177 зарубежных.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Объект и методы исследования

В рамках выполнения этой работы кафедрой челюстно-лицевой хирургии БелМАПО совместно с кафедрой высокомолекулярных соединений БГУ были проведены исследования по возможности синтеза полилактида, и впервые в РБ был получен полилактид, из которого удалось изготовить минипластины и винты, при помощи которых фиксировали костные фрагменты при переломе нижней челюсти
у животных. В таблице 1 представлены основные физико-химические характеристики имплантата.

Таблица 1 – Физико-химические характеристики имплантата

Свойства	Показатели свойств имплантата
Внешний вид	прямоугольные минипластины и винты
Цвет	прозрачный с белым оттенком
Агрегатное состояние	твердый материал
Растворимость – в воде – в этиловом спирте	не растворяется не растворяется
Минипластина, мм	30*9*2
Винт – длина, мм – диаметр, мм	10 3

С целью определения биосовместимости полимерного материала на основе полилактида и регенерацию костной ткани в зоне перелома, фиксированного минипластинами и винтами из полилактида, были проведены экспериментальные исследования на лабораторных животных. Все исследования были выполнены в соответствии с приказом Минвуза СССР № 742 от 13.11.84 «Об утверждении правил работ
с использованием экспериментальных животных», «Правилами работы
с экспериментальными животными» (утверждены Ученым Советом Минского государственного медицинского института 24/04/1996 г.)
и требованиями, регламентирующими работу с экспериментальными животными. При выборе лабораторных животных учитывались размеры
и анатомическое положение исследуемых имплантатов, а также продолжительность наблюдения в сравнении с продолжительностью жизни животного. Продолжительность исследования была выбрана
с целью достигнуть устойчивой фазы биологической реакции (согласно ГОСТ ИСО 10993-6-2002). Содержание животных соответствовало Санитарным правилам 10.45/73. Рацион животных был составлен
в соответствии с нормами, утвержденными приказом МЗ СССР от
10 сентября 1983г. № 11-79. Перед проведением опытов лабораторные животные проходили карантин и акклиматизацию в условиях вивария
в течение 14 дней. Экспериментальную группу формировали методом случайной выборки из числа визуально здоровых животных с гладким
и блестящим шерстяным покровом с учетом массы тела. При проведении эксперимента наблюдали за поведением и общим состоянием животных, потреблением корма и воды, один раз в месяц определяли массу тела.

Изучение токсикологических свойств материалов проведено
в острых, подострых и хронических экспериментах на двух видах лабораторных животных: кроликах рода шиншиллы с массой тела 2800–3500 г, которым поднадкостнично проводили имплантацию полимерного материала на основе полилактида, и собаках с массой тела 10–20 кг, которым в области тела нижней челюсти моделировали перелом, затем репонировали отломки в правильное анатомическое положение
и фиксировали минипластинами и винтами, изготовленными из полилактида. Сроки выведения из эксперимента были 7-е сут., 14-е сут., 21-е сут., 30-е сут., 60-е сут., 90-е сут., 120-е сут., 180-е сут.

Критерием оценки биосовместимости явились результаты иммунологических, гематологических и биохимических исследований.
В качестве биологического материала для исследования использовалась цельная кровь и сыворотка крови. Согласно принятым стандартам, взятие крови осуществлялось натощак из ушной вены кролика в 9–10 часов утра, тем самым было учтено влияние биоритмов и осуществлена синхронизация исследования физиологических процессов в организме. Схема и основной объем исследований представлены в таблице 2.

Таблица 2 – Схема и объем экспериментальных исследований

Вид исследования	Вид и количество животных
	кролики	собаки
Установление и оценка параметров острой токсичности при однократном введении в брюшную полость и способности к кумуляции при 14-кратном внутрибрюшном введении водной вытяжки из полилактида	7	–
Изучение параметров общетоксического действия в хроническом эксперименте (имплантационный тест)	13	–
Исследование раздражающего действия на кожу (внутрикожное введение водных вытяжек из полилактида)	7	–
Исследование раздражающего действия на кожу (аппликации твердого материала и водных вытяжек из полилактида)	7	–
Исследование раздражающего действия на слизистую оболочку	7	–
Морфологическое исследование гистологических срезов в зоне перелома на 7, 14, 21, 30, 60, 90, 120, 180 сутки после операции	–	25 (всего по три собаки на каждый срок)
Иммунологические исследования	8	–

Гематологические и биохимические тесты включали показатели периферической крови (эритроциты (RBC), средний объем эритроцита (MCV), ширина распределения эритроцитов (RDW), гематокрит (HCT), тромбоциты (PLT), средний объем тромбоцита (MPV), ширина распределения тромбоцитов (PDW), тромбокрит (PCT), большие тромбоциты (LPCR), лейкоциты (WBC), гемоглобин (HGB), среднее содержание гемоглобина в эритроците (MHC), среднеклеточная концентрация гемоглобина (MСHC) лимфоциты (LYMF), гранулоциты (GRAN), «средние клетки» (MID), скорость оседания эритроцитов (СОЭ), палочкоядерные нейтрофилы, моноциты, сегментоядерные нейтрофилы, эозинофилы, базофилы), биохимические показатели сыворотки крови (липиды, аланинаминотрансфераза (АлАТ), аспартатаминотрансфераза (АcАТ), щелочная фосфатаза (ЩФ), холестерин (ОХА), лактатдегидрогеназа (ЛДГ), глюкоза (ГЛЮ), молочная кислота, общий белок, С-реактивный белок, мочевина, креатинин, 1-глобулин,
2-глобулин, -глобулин, -глобулин).

Со стороны показателей иммунной системы оценивалась пролиферативная активность лимфоцитов в МТТ-тесте и цитотоксичность на культуре клеток BGM.

Результаты репаративных процессов в зоне перелома оценивались по данным морфологических исследований. Изготовление срезов проводили по общепринятым методикам. Изучение препаратов и изготовление микрофотографий проводили с помощью светового микроскопа DMLS
с программным обеспечением и компьютером IBA (производитель «Leica», Германия).

Статистическую обработку результатов исследований осуществляли при помощи программы Excel 98 с использованием пакета прикладных статистических программ «Statistica for Windows», version 6.0
и «Microsoft® Excel», адекватных объемам выборочных совокупностей,
а также целям и задачам исследования.

Результаты исследования

Экспериментальные исследования доказали возможность применения для лечения переломов нижней челюсти минипластин
и винтов из рассасывающегося полимера на основе полилактида.

На первом этапе экспериментальных исследований была проведена оценка биологической совместимости полилактида, применяемого для изготовления фиксирующих минипластин и винтов.

При однократном внутрибрюшинном введении водной вытяжки из полилактида кроликам в количестве 1 мл/20 г массы тела животного клинических симптомов интоксикации и летальных исходов зарегистрировано не было. О способности материалов к кумуляции судили по результатам 14-кратного ежедневного внутрибрюшинного введения водных вытяжек из исследуемого полимера в объеме 1 мл/200 г массы тела. Симптомов интоксикации и гибели животных на протяжении опыта также не наблюдалось. Исходя из этого был сделан вывод, что по параметрам острой токсичности водные вытяжки из полилактида не представляют опасности острых отравлений.

При аппликации нативных образцов полимерных композиций
и водных вытяжек из них на неповрежденную кожу спины кроликов ответная реакция кожных покровов по эритеме и образованию отека отсутствовала в течение 72 часов.

При однократном эпикутанном воздействии водных вытяжек из полилактида в объеме 20 мкл/см2 клинические симптомы интоксикации
и признаки раздражения отсутствовали, такие же результаты были получены при внутрикожном способе введения водных вытяжек из полилактида в объеме 0,2 мл.

Инстилляция водных вытяжек из полилактида в количестве 50 мкл
в нижний конъюнктивальный свод глаза кролика ирритативного действия не выявила.

Со стороны показателей иммунной системы, характеризующих аллергическую реакцию, протекающую по механизму гиперчувствительности замедленного типа, на протяжении эксперимента не наблюдалось антигенной стимуляции, вызванной вытяжкой из полилактида. В результате проведенных исследований на жизнеспособность клеток оказалось, что полилактид не оказывает цитотоксического действия.

При поднадкостничной имплантации полимерного материала
в область тела нижней челюсти кролика на протяжении трех месяцев общее состояние животных оставалось стабильным, клинические признаки интоксикации не были обнаружены. Промежуточные исследования проводились через 7, 14, 21, 30, 60 суток.

Для оценки гематологических и биохимических показателей использовали дисперсионный анализ по Фридману (Friedman ANOVA), который является непараметрическим аналогом дисперсионного анализа повторных измерений. Использованы данные по 10 первым кроликам.
На графиках отражена динамика медианных значений показателей, 25-й
и 75-й процентили (квартили), и размах значений.

1. Лейкоциты – 109/л: статистически значимые различия установлены, Р < 0.001;
2. Лимфоциты – %: различий нет, Р = 0.39;
3. Моноциты – %: различий нет, Р = 0.90;
4. Палочкоядерные нейтрофилы – %: статистически значимые различия установлены, Р < 0.001;
5. Сегментоядерные нейтрофилы – %: различий нет, Р = 0.61;
6. Эозинофилы – %: различий нет, Р = 0.74;
7. Базофилы – %: различий нет, Р = 0.33;
8. АлАТ – Е/л: различий нет, Р = 0.41;
9. АсАТ – Е/л: различий нет, Р = 0.897;
10. ЛДГ – Е/л: различий нет, Р = 0.89;
11. ЩФ – Е/л: различий нет, Р = 0.34;
12. ОХА – ммоль/л: различий нет, Р = 0.68;
13. -ОХА – ммоль/л: различий нет, Р = 0.30;
14. ГЛЮ – ммоль/л: статистически значимые различия установлены, Р = 0.015;
15. Молочная кислота – ммоль/л: различия не установлены, Р = 0.22;
16. Общий белок – г/л: различий нет, Р = 0.13;
17. С-реактивный белок – мг/%: статистически значимые различия установлены, Р = 0.035;
18. Мочевина – ммоль/л: различий нет, Р = 0.19;
19. Креатинин – мкмоль/л: различий нет, Р = 0.63;
20. 1-глобулин – %: различий нет, Р = 0.75;
21. 2-глобулин – %: различий нет, Р = 0.98;
22. -глобулин – %: различий нет, Р = 0.43;
23. -глобулин – %: различий нет, Р = 0.42;
24. RBC – 1012/л: различий нет, Р = 0.99;
25. MCV – фл: различий нет, Р = 0.19;
26. RDW – %: различий нет, Р = 0.93;
27. RDWa – фл: различий нет, Р = 0.38;
28. HCT – %: различий нет, Р = 0.99;
29. PLT – 109/л: различий нет, Р = 0.90;
30. MPV – фл: различий нет, Р = 0.46;
31. PDW – фл: различий нет, Р = 0.87;
32. PCT – %: различий нет, Р = 0.93;
33. LPCR – %: различий нет, Р = 0.91;
34. HGB – г/л: различий нет, Р = 0.96;
35. МНС – пг: различий нет, Р = 0.86;
36. МНСН – г/ л: различий нет, Р = 0.71;
37. LYMF – 109/л: различий нет, Р = 0.85;
38. GRAN – 109/л: различий нет, Р = 0.43;
39. MID – 109/л: различий нет, Р = 0.28;
40. СОЭ – мм/час: различий нет, Р = 0.99.

Спустя 12 недель с момента имплантации минипластин из полилактида, анализ гематологических показателей и биохимических показателей сыворотки крови в большинстве случаев не выявил статистически значимых различий у опытных животных по сравнению
с эталоном (до операции), однако имели место статистически достоверные отличия некоторых показателей от исходных величин, которые можно было отнести к особенностям адаптационных процессов
в организме животных (рисунки 1, 2, 3, 4).

Рисунок 1 – Динамика содержания лейкоцитов

Рисунок 2 – Динамика содержания палочкоядерных нейтрофилов

Рисунок 3 – Динамика содержания глюкозы

Рисунок 4 – Динамика содержания С-реактивного белка

На следующем этапе экспериментальных исследований у собак моделировался перелом в области тела нижней челюсти. Фиксация костных отломков осуществлялась при помощи минипластин и винтов из полилактида. Сроки выведения животных из эксперимента устанавливались с целью определить степень резорбции полимерного материала и выраженность репаративных процессов на различных стадиях остеогенеза. Забор материала для морфологических исследований осуществляли на на 7-е сут., 14-е сут., 21-е сут., 30-е сут., 60-е сут.,
90-е сут., 120-е сут., 180-е сутки.

Через неделю после операции минипластина и винты сохраняли первоначальный вид.

В микроскопической картине отмечался поперечно-оскольчатый перелом. Канал перелома на всем протяжении был выполнен рыхлой (мезенхимоподобной) нежнофибриллярной тканью, растущей из надкостницы. Перифокально канала перелома и в эндостальном отделе прослеживается трансформация нежноволокнистой ткани в клеточно-волокнистую (остеогенную).

Через две недели макроскопическая картина в области перелома мало чем отличалась от таковой в срок в одну неделю. Единственное, что можно было отметить – это незначительное уменьшение прозрачности минипластины и винтов по сравнению с первым сроком наблюдения экспериментальной группы. Смещения минипластины или снижения стабильной фиксации отмечено не было.

Микроскопически в этом периоде наблюдений в микропрепаратах имел место поперечный перелом нижней челюсти. Наблюдалась волокнистая ткань канала перелома полиморфного вида: по большей части и соответственно губчатой части нижней челюсти клеточно-волокнистая (остеогенная) с участками и полями рыхлого малоклеточного вида, с очагами диапедезных кровоизлияний. В ее толще и на всем протяжении канала перелома соответственно губчатой части кости выявлялось обилие полиморфных, неравномерно концентрирующихся, анастомозирующих между собой примитивных (незрелых) костных балок.

Изучение клинико-морфологической картины в более отдаленные сроки после остеосинтеза (3 недели) показало, что костные фрагменты были клинически стабильны, отмечалась адекватная локализация минипластины и винтов, полное отсутствие прозрачности полимерного материала.

Микроскопическая картина в группе животных со сроком наблюдения три недели была следующей. Канал перелома на всем протяжении губчатой кости был выполнен незрелой или созревающей губчатой костью, костные балки которой были полиморфные и соединены с костными балками матричной кости, составляя при этом единую структуру губчатой кости. Межбалочные пространства были выполнены рыхлой волокнистой тканью с полнокровными сосудами. Внутренняя половина данной части канала перелома была выполнена незрелой губчатой костью, костные балки которой росли из края перелома кортикальной пластинки (аппозиционный рост), были ориентированы хаотично, межбалочные пространства были выполнены рыхлой волокнистой тканью, в толще которой выявлялись тонкостенные,
в основном резко расширенные и полнокровные сосуды. В других случаях и наружная половина канала перелома была выполнена зрелой грубобалочной пластинчатой костью, растущей аппозиционно из края кортикальной пластинки, костные балки которой были ориентированы косо или продольно относительно продольной оси кортикальной пластинки.

На рентгенограмме нижней челюсти спустя три недели после операции определялся перелом нижней челюсти в области тела без смещения отломков в стадии консолидации (контуры фрагментов сглажены, линия перелома визуализируется).

По прошествии одного месяца после оперативного вмешательства на макропрепарате признаков фрагментации минипластины и винтов отмечено не было, однако края минипластины были сглажены. Визуально можно было проследить щель перелома кости.

Микроскопическая картина в группе животных со сроком наблюдения один месяц была следующей. На всем протяжении (в зоне кортикальной пластинки и губчатой части кости) канал перелома был выполнен вновь сформированной губчатой костью, растущей аппозиционно из костных балок губчатой и реже кортикальной пластинки матричной кости, а также формирующихся из остеогенной ткани раневого канала. Костные балки формирующейся костной ткани полиморфные. Межбалочные пространства сформированной и формирующейся губчатой кости также полиморфны (мелкие или довольно объемные), выполнены рыхлой малоклеточной волокнистой тканью, с многочисленными мелкими или средних размеров тонкостенными и полнокровными сосудами. Отмечается выраженная гиперплазия (утолщение) бесклеточной части надкостницы соответственно наружному краю канала перелома, а также (в некоторых микропрепаратах) данная ткань выполняет наружную одну треть канала перелома. В толще клеточно-волокнистой ткани в области канала перелома встречаются небольшие островки мелких некротизированных костных отломков, инкапсулированных, и в состоянии аутолитического рассасывания. Пролиферации остеобластов и остеокластов в сформированной
и формирующейся костной ткани не выявлено. Перифокально определяется легкое и умеренное расширение костных каналов, пролиферация их и полнокровие сосудов.

Через два месяца после операции макроскопически можно отметить начало фрагментации имплантата.

Микроскопическая картина спустя два месяца после операции следующая. Канал перелома практически на всем протяжении выполнен зрелой пластинчатой костью губчатого вида. Отмечается гиперплазия (очаговое утолщение) надкостницы в зоне канала перелома, врастание ее в виде узких или клиновидных тяжей между краем перелома кортикальной пластинки и вновь сформированной губчатой костью, либо врастание ее в канал перелома на протяжении 1/2–1/3 наружной его длины (относительно кортикальной пластинки) и по всей площади. Пролиферации остеобластов и остеокластов в зоне вновь сформированной костной ткани, а также признаков резорбции не выявлено.

Спустя три месяца после операции клинико-морфологические данные говорили о дальнейшей перестройке костной ткани. По сравнению с предыдущим сроком наблюдения макроскопически определяется уменьшение объема имплантата.

Минипластина и винты частично резорбируются. В микропрепаратах отмечается полная регенерация костной ткани по всей площади канала перелома: сформирована зрелая пластинчатая кость, остеоны которой ориентированы, как и в перифокальной зоне, соответственно линиям силовой нагрузки нижней челюсти.

Через четыре месяца после операции на макропрепарате отмечалась значительная резорбция полимерного материала.

Микроскопически в этой группе канал перелома на всем протяжении был выполнен зрелой пластинчатой костью, которая практически не отличалась от перифокальной интактной костной ткани.

На рентгенограмме нижней челюсти спустя четыре месяца после операции – линия перелома практически была не видна, контуры фрагментов сглажены, умеренно развита костная мозоль.

По прошествии шести месяцев после остеосинтеза в группе экспериментальных животных клинически невозможно было определить линию перелома. Минипластина и винты, которыми фиксировали перелом, полностью резорбировалась. Поверхность костной ткани была гладкая и ровная. Для микроскопической картины, спустя шесть месяцев после операции, было характерно следующее.

Во всех случаях и исследованных микропрепаратах отмечается полная регенерация костной ткани в зоне канала перелома. Последний был закрыт на всем протяжении зрелой пластинчатой костью, которая
с перифокальной костной тканью составляла единую структуру как в зоне кортикальной пластинки, так и в зоне губчатой части нижней челюсти,
и была неотличима от интактной костной ткани.

На рентгенограмме нижней челюсти спустя шесть месяцев после операции – линия перелома не определялась.

Таким образом, было установлено, что предложенные нами минипластины и винты, изготовленные из биодеградируемого полимера (полилактида), особенностью которого является способность разрушаться после определенного времени имплантации, обеспечивают в течение месяца адекватную фиксацию костных фрагментов нижней челюсти, достаточную для консолидации перелома. На этом сроке наблюдения признаков дислокации или фрагментации минипластины и винтов не отмечалось. Резорбция полимерного материала была выражена спустя три месяца после операции, когда на микропрепаратах наблюдалась полная регенерация костной ткани. По прошествии шести месяцев процесс резорбции полилактида завершился полностью и клинически линия перелома не определялась. Микроскопически канал перелома на всем протяжении был закрыт зрелой костью.

На протяжении эксперимента признаков инфицирования
и секвестрации отмечено не было. На рентгенограммах, выполненных
в срок четыре и шесть месяцев, можно было определить наличие костной структуры на месте линии перелома.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Основные научные результаты диссертации

1. Разработана новая высокоэффективная методика хирургического лечения переломов нижней челюсти при помощи накостных минипластин из полилактида в эксперименте [2].
2. В результате экспериментальных исследований установлено, что водные вытяжки из полилактида не обладают токсичностью и не представляют опасности острых и хронических отравлений, не оказывают раздражающего действия при нанесении на слизистую оболочку глаза, эпикутанной аппликации и внутрикожном способе введения, а также не обладают кумулятивным действием [3].
3. Со стороны показателей иммунной системы, характеризующих аллергическую реакцию, протекающую по механизму гиперчувствительности замедленного типа было определено, что полилактид не вызывает антигенную стимуляцию и не оказывает цитотоксического действия [3].
4. При длительной поднадкостничной имплантации полимерного материала на основе полилактида на основании результатов гематологических и биохимических анализов установлена его биологическая безопасность на макроскопическом уровне [3].
5. Применяемые фиксирующие конструкции обеспечивают адекватную фиксацию костных фрагментов, достаточную для консолидации перелома, что нашло свое подтверждение в клинико-рентгенологических и морфологических исследованиях [2].
6. В ходе морфологических исследований определено, что по прошествии шести месяцев процесс резорбции полилактида завершается полностью, и к этому времени отмечается полная регенерация костной ткани в зоне перелома [2].

Рекомендации по практическому использованию результатов

Полученные результаты экспериментальных исследований определили биологическую безопасность и хорошую биосовместимость минипластин и винтов из полилактида, применяемых для фиксации костных отломков при лечении переломов нижней челюсти у животных, а также полную регенерацию костной ткани в зоне перелома, что позволяет рекомендовать данные минипластины и винты для клинических исследований в челюстно-лицевой области.

СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ СОИСКАТЕЛЯ
ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Статьи в журналах

1. Артюшкевич, А.С. Травмы челюстно-лицевой области по данным стоматологического отделения МОДКБ за период 1992–2002 гг. /
   А.С. Артюшкевич, Н.А. Полойко // Современная стоматология. – 2004. – № 2. – С. 52–54.
2. Артюшкевич, А.С. Морфологические особенности заживления переломов нижней челюсти после остеосинтеза при помощи мини-пластин из биодеградируемых материалов / А.С. Артюшкевич,
   И.А. Швед, Н.А. Полойко // Современная стоматология. – 2007. – № 2. – С.56–59.
3. Определение биологической совместимости накостных пластин из полилактида / А.С. Артюшкевич, Н.А. Полойко, К.Н. Лапуть,
   С.И. Станкевич // Стоматологический журнал. – 2007. – № 2. – С. 115–119.
4. Полойко, Н.А. Особенности деградации используемых в хирургии полимерных материалов (обзор литературы) / Н.А. Полойко // Медицинская панорама. – 2007. – № 2. – С. 12–18.
5. Nanocomposites based on poly-D,L-lactide and multiwall carbon nanotubes / L.P. Krul, A.I. Volozhyn, D.A. Belov, N.A. Poloiko,
   A.S. Artyushkevich, S.A. Zhdanok, A.P. Solntsev, A.V. Krauklis,
   I.A. Zhukova // Biomolecular engineering. – 2007. – № 24. – P. 93–95.

Статьи в сборниках научных трудов,
материалах конференций

6. Артюшкевич, А.С. Характеристика травматизма челюстно-лицевой области в период с 1992 по 2004 гг. по данным МОДКБ /
   А.С. Артюшкевич, Н.А. Полойко // Организация, профилактика и новые технологии в стоматологии: материалы 5 съезда стоматологов Беларуси, Брест, 7–8 окт. 2004 г. – Брест, 2004. – С. 232–233.
7. Полойко, Н.А. Возможность применения биодеградирующих материалов при лечении переломов челюстей / Н.А. Полойко // Медицинская наука молодых ученых: материалы Респ. науч.-практ. конф. молодых ученых. – Минск, 2005. – С. 127–129.
8. Полойко, Н.А. Применение фиксаторов из биодеградирующих материалов при лечении переломов челюстей / Н.А. Полойко // Актуальные проблемы медицины: сб. науч. ст. Респ. науч.-практ. конф., 15-й науч. сессии Гомел. гос. мед. ун-та, посвящ. 60-летию Победы в Великой Отечественной войне. – Гомель, 2005. – С. 85–86.
9. Полойко, Н.А. Характеристика травм челюстей по данным МОДКБ за период 1992–2002 гг. / Н.А. Полойко, Д.В. Зайцев // Стратегия развития экстренной медицинской помощи: материалы науч.-практ. конф., посвящ. 25-летию гор. клин. больницы скорой мед. помощи. – Минск, 2003. – С. 435–436.
10. Thermal and thermomechanical properties of nanocomposites based on poly-D,L-lactide and multiwall carbon nanotubes / L.P. Krul, D.A. Belov,
    N.A. Poloiko, A.S. Artyushkevich, G.V. Butovskaya, A.I. Volozhyn,
    S.A. Zhdanok, A.P. Solntsev, A.V. Krauklis, I.A. Zhukova, V.P. Prokopovich, I.A. Klimovtsova, A.P. Polykarpov // Advances in Plastics Technology:
    6 International conf., APT 05., 15–17 nov. 2005. – Katovice, Poland. Conference Papers. Paper № 10.

Тезисы докладов

11. Воздействие стерилизующих доз Г-излучения на полимерные материалы медицинского назначения, на основе D,L-полилактида /
    Д.А. Белов, Л.П. Круль, Н.А. Полойко, А.С. Артюшкевич // IV Баховская конференция по радиационной химии. – Москва, 2005. – С. 20.
12. Polylactide Destruction in Vivo and in Vitro / D.A. Belov,
    N.A. Poloiko, L.P. Krul, G.V. Butovskaya, A.S. Artushkevich // Biomaterials: International Symposium; 29 Hamburger Makromoleculares Symposium, 1–4 Oct., 2006. – Hamburg. – P. 88.

Патенты

13. Устройство для фиксации перелома кости: пат. 3111 Респ. Беларусь, МПК 7 А61С8/00 / А.С. Артюшкевич, Л.П. Круль,
    Н.А. Полойко, Д.А. Белов; заявитель Государственное учреждение образования «Белорусская медицинская академия последипломного образования – № u 20060199; заявл. 03.04.06; опубл. 30.10.06 // Афiцыйны бюл. / Нац. цэнтр iнтэлектуал. уласнасцi. – 2006. – № 5(52). – С. 142.

РЭЗЮМЭ

Палойко Наталля Аляксандраўна

Лячэнне пераломаў ніжняй сківіцы пры дапамозе мініпласцін
і шрубаў з палімераў, якія разыходзяцца

(эксперыментальнае даследаванне)

Ключавыя словы: пераломы ніжняй сківіцы, імплантаты, якія біядэградзіруюць, полілактыд.

Аб’ект і прадмет даследавання: эксперыментальныя жывёліны, якім імпланціравалі палімерны матэрыял на аснове лактыда.

Прадметам даследавання з’явіліся біялагічныя эфекты дзеяння
на арганізм лабараторных жывёлін імплантацыйнага матэрыялу
і марфалагічныя змяненні касцявой тканкі ў зоне пералому ў працэсе яе рэгенерацыі.

Мэта даследавання: павышэнне эфектыўнасці лячэння хворых
з пераломамі ніжняй сківіцы шляхам удасканалення метадаў аперацыйнага лячэння пацыентаў з дадзенай паталогіяй.

Метады даследавання: фізіка-хімічныя, таксікалагічныя, гематалагічныя, біяхімічныя, імуналагічныя, марфалагічныя, статыстычныя.

Атрыманыя вынікі і іх навізна: упершыню ў Рэспубліцы Беларусь атрыманы палімер, які разыходзіцца, на аснове лактыда, і з яго выраблены міні-пласціны і шрубы для астэасінтэзу. Даказана біялагічная інертнасць атрыманага палімернага матэрыялу ў эксперыменце на лабараторных жывёлінах. Атрыманы марфалагічныя вынікі рэгенерацыі касцявой тканкі ў зоне пералому, які зафіксаваны мініпласцінамі і шрубамі на аснове полілактыда. Дадзеныя вынікі маюць важнае медыцынскае і сацыяльнае значэнне, так як дазваляюць дабіцца добрых вынікаў лячэння, пазбегнуць паўторнай хірургічнай аперацыі, знізіць вартасць лячэння, зменшыць рызыку ўзнікнення марфалагічных змяненняў у касцях шкілету твару
ў перыяд іх росту ў дзяцей.

Вобласць прымянення: сківічна-тварная хірургія, нейрахірургія, артапедыя, медыцына.

РЕЗЮМЕ

Полойко Наталья Александровна

Лечение переломов нижней челюсти при помощи минипластин
и винтов из рассасывающихся полимеров

(экспериментальное исследование)

Ключевые слова: переломы нижней челюсти, биодеградируемые имплантаты, полилактид.

Объект и предмет исследования: экспериментальные животные, которым имплантировали полимерный материал на основе лактида.

Предметом исследования явились биологические эффекты действия на организм лабораторных животных имплантационного материала
и морфологические изменения костной ткани в зоне перелома в процессе ее регенерации.

Цель исследования: повышение эффективности лечения больных
с переломами нижней челюсти путем совершенствования методов оперативного лечения пациентов с данной патологией.

Методы исследования: физико-химические, токсикологические, гематологические, биохимические, иммунологические, морфологические, статистические.

Полученные результаты и их новизна: впервые в Республике Беларусь получен рассасывающийся полимер на основе лактида, и из него изготовлены минипластины и винты для остеосинтеза. Доказана биологическая инертность полученного полимерного материала
в эксперименте на лабораторных животных. Получены морфологические результаты регенерации костной ткани в зоне перелома, фиксированного минипластинами и винтами на основе полилактида. Данные результаты имеют важное медицинское и социальное значение, так как позволяют добиться хороших результатов лечения, избежать повторной хирургической операции, снизить стоимость лечения, уменьшить риск возникновения морфологических изменений в костях лицевого скелета
в период их роста у детей.

Область применения: челюстно-лицевая хирургия, нейрохирургия, ортопедия, медицина.

SUMMARY

Poloiko Natalia Alexandrovna

Treatment of the lower jaw fractures by means of miniplates
and screws made of resorbable polymers

(experimental research)

Key words: lower jaw fractures, biodegradable implant, polylactid.

Object of research: experimental animals implanted with lactid based polymerous material.

Subject of research: biological effects of the action of the implantation material to the organisms of the laboratory animals and the morphological changes of the bone tissue in the fracture zone in the process of its regeneration.

Goal of research: the increase of the patient treatment efficiency with the lower jaw fractures by means of the improvement of surgical treatment methods of the patients with such pathology.

Methods of research: physico-chemical, toxicological, hematological, biochemical, immunological, morphological, statistical.

Findings and newness: for the first time in the Republic of Belarus
a resorbable lactid based polymer was received and miniplates and screws
for osteosynthesis were made of it. The biological inertness of the received material was proved in the experiments with the laboratory animals. There were received morphological results of the regeneration of the bone tissue in the fracture zone fixed by the polylactid based miniplates and screws. The results received are of the important medical and social value as they allow to achieve good results in treatment, to avoid the repeated surgical operation, to reduce the cost of treatment, to reduce the risk of the onset of the morphological changes in the bones of the facial skeleton during the growth period of children.

Area of application: oral surgery, neurosurgery, orthopedic surgery, medicine.

Подписано в печать 25.06.08. Формат 6084/16. Бумага писчая «КюмЛюкс».

Печать офсетная. Гарнитура «Times».

Усл. печ. л. 1,16. Уч.-изд. л. 1,07. Тираж 60 экз. Заказ 404.

Издатель и полиграфическое исполнение

Белорусский государственный медицинский университет.

ЛИ № 02330/0133420 от 14.10.2004; ЛП № 02330/0131503 от 27.08.2004.

220030, г. Минск, Ленинградская, 6.