Аддитивная технология в полном восстановлении функции сустава при эндопротезировании (экспериментальное исследование)

Авторы:
  • Р. М. Тихилов
    ФГБУ «Российский научно-исследовательский институт травматологии и ортопедии им. Р.Р. Вредена» Минздрава России, Санкт-Петербург, Россия
  • В. А. Конев
    ФГБУ «Российский научно-исследовательский институт травматологии и ортопедии им. Р.Р. Вредена» Минздрава России, Санкт-Петербург, Россия
  • И. И. Шубняков
    ФГБУ «Российский научно-исследовательский институт травматологии и ортопедии им. Р.Р. Вредена» Минздрава России, Санкт-Петербург, Россия
  • А. О. Денисов
    ФГБУ «Российский научно-исследовательский институт травматологии и ортопедии им. Р.Р. Вредена» Минздрава России, Санкт-Петербург, Россия
  • П. М. Михайлова
    ФГБУ «Российский научно-исследовательский институт травматологии и ортопедии им. Р.Р. Вредена» Минздрава России, Санкт-Петербург, Россия
  • С. С. Билык
    ФГБУ «Российский научно-исследовательский институт травматологии и ортопедии им. Р.Р. Вредена» Минздрава России, Санкт-Петербург, Россия
  • А. Н. Коваленко
    ФГБУ «Российский научно-исследовательский институт травматологии и ортопедии им. Р.Р. Вредена» Минздрава России, Санкт-Петербург, Россия
  • Д. А. Старчик
    ФГБУ «Российский научно-исследовательский институт травматологии и ортопедии им. Р.Р. Вредена» Минздрава России, Санкт-Петербург, Россия
Журнал: Хирургия. Журнал им. Н.И. Пирогова. 2019;(5): 52-56
Просмотрено: 573 Скачано: 8
Количество операций эндопротезирования неуклонно растет, в связи с этим часто возникает необходимость замещения сложных костных дефектов с отсутствием точки прикрепления мышц и сухожилий. Между тем процессы интеграции мышечной и костной ткани в титановые пористые имплантаты еще недостаточно изучены. Цель исследования — изучить в эксперименте прочностные свойства интеграции мышечной ткани, сухожильно-связочных структур, а также костной ткани в титановые высокопористые материалы, изготовленные с применением аддитивных технологий. Материал и методы. В условиях вивария РНИИТО им. P.P. Вредена проведено исследование in vivo на 9 половозрелых кроликах породы шиншилла. В исследовании использовали обе задние лапы и широчайшие мышцы спины животного (36 макропрепаратов). Титановые образцы (Ti-6-Al-4-V марки «Rematitan», Германия) изготовлены путем аддитивных технологий с предварительным прототипированием и имеют высокопористую сетчатую структуру. Результаты. Разработана экспериментальная модель функционального костного дефекта с вовлечением в дефект точек прикрепления мышечного и связочного аппарата. В ходе эксперимента прочность прикрепления мышц к высокопористым имплантатам составила 145 Н против 31 Н по сравнению со стандартным титаном. Усилие на разрыв при исследовании фиксации в костной ткани составило 84 Н против 152 Н в опытной группе. Выводы. Установлено, что происходит интеграция мягких и костной тканей в высокопористые титановые имплантаты, изготовленные при помощи аддитивных технологий, при этом прочность фиксации достоверно превосходит таковую в образцах со стандартной пористостью.
Ключевые слова:
  • интеграция мягких тканей
  • костная интеграция
  • пористые титановые имплантаты
  • экспериментальная модель
  • дефект костной ткани

КАК ЦИТИРОВАТЬ:

Тихилов Р.М., Конев В.А., Шубняков И.И., Денисов А.О., Михайлова П.М., Билык С.С., Коваленко А.Н., Старчик Д.А. Аддитивная технология в полном восстановлении функции сустава при эндопротезировании (экспериментальное исследование). Хирургия. Журнал им. Н.И. Пирогова. 2019;(5):52-56. https://doi.org/10.17116/hirurgia201905152

Список литературы:

  1. Шубняков И.И., Тихилов Р.М., Николаев Н.С., Григоричева Л.Г., Овсянкин А.В., Черный А.Ж., Дроздова П.В., Денисов А.О., Вебер Е.В., Кузьмина И.В. Эпидемиология первичного эндопротезирования тазобедренного сустава на основании данных регистра артропластики РНИИТО им. Р.Р. Вредена. Травматология и ортопедия России. 2017;23(2):81-101. https://doi.org/10.21823/2311-2905-2017-23-2-81-101
  2. Kurtz S, Mowat F, Ong K, Chan N, Lau E, Halpern M. Prevalence of primary and revision total hip and knee arthroplasty in the United States from 1990 through 2002. J. Bone Joint Surg. Am. 2005;87:1487-1497.
  3. Kurtz S, Ong K, Lau E, Mowat F, Halpern M. Projections of primary and revision hip and knee arthroplasty in the United States from 2005 to 2030. J. Bone Joint Surg. Am. 2007;89:780-785. https://doi.org/10.2106/JBJS.F.00222
  4. Тихилов Р.М., Шубняков И.И., Коваленко А.Н., Тотоев З.А., Лю Б., Билык С.С. Структура ранних ревизий эндопротезирования тазобедренного сустава. Травматология и ортопедия России. 2014;(2):5-13.
  5. Brown JM, Mistry JB, Cherian JJ, Elmallah RK, Chughtai M, Harwin SF, Mont MA. Femoral component revision of total hip arthroplasty. Orthopedics. 2016;39(6):1129-1139. https://doi.org/10.3928/01477447-20160819-06
  6. Huang C, Qin L, Yan W, Weng X, Huang X. Clinical evaluation following the use of mineralized collagen graft for bone defects in revision total hip arthroplasty. Regen Biomater. 2015;4(2):245-249. https://doi.org/10.1093/rb/rbv022
  7. Карякин Н.Н., Горбатов Р.О. Прецизионные персонифицированные направители для эндопротезирования коленного сустава. Современные проблемы науки и образования. 2016;(5):23.
  8. Wong KC, Kumta SM, Geel NV, Demol J. One-step reconstruction with a 3D-printed, biomechanically evaluated custom implant after complex pelvic tumor resection. Comput Aided Surg. 2015;20(1):14-23. https://doi.org/10.3109/10929088.2015.1076039
  9. Сафина Н., Сафронова Т., Баринов С. Биокерамика в медицине. Стекло и керамика. 2007;(2):34-36.
  10. Чеканов А.С., Волошин В.П., Лекишвили М.В., Очкуренко А.А., Мартыненко Д.В. Реконструкция тазобедренного сустава деминерализованными аллоимплантатами при ревизионном эндопротезировании. Вестник травматологии и ортопедии им. Н.Н. Приорова. 2015;(1):43-46.
  11. Chvapil M, Holusa R, Kliment K, Stoll M, Som. Chemical and Biological Characteristics of a New Collagen-Polymer Compound Material. Biomed Muter Res. 1969;3:315-322.
  12. Itälä A, Heijink A, Leerapun T, Reach JS, An KN, Lewallen DG. Successful canine patellar tendon reattachment to porous tantalum. Clin Orthop Relat Res. 2007 Oct;463:202-207.
  13. Reach JSJr, Dickey ID, Zobitz ME, Adams JE, Scully SP, Lewallen DG. Direct tendon attachment and healing to porous tantalum: anexperimental animal study. J Bone Joint Surg Am. 2007 May;89(5):1000-1009. https://doi.org/10.2106/JBJS.E.00886
  14. Bobyn JD, Wilson GJ, MacGregor DC, Pilliar RM, Weatherly GC. Effect of pore size on the peel strength of attachment of fibrous tissue to porous-surfaced implants. J Biomed Mater Res. 1982 Sep;16(5):571-584.
  15. Wren TA, Yerby SA, Beaupre GS, Carter DR. Mechanical properties of the human achilles tendon. Clin Biomech. (Bristol, Avon). 2001 Mar;16 (3):245-251.