Диссертация (Лечение посттравматического остеомиелита с применением тканеинженерных конструкций), страница 10

Кчетвертой неделе эксперимента с замещение дефектов черепа материалом «КГАматрица» мы наблюдали увеличение костной плотности уже до 175,7 HU. Навосьмой неделе костная плотность достигла в среднем по группе 206,1 HU.Однако статистическая оценка достоверности полученных различий при расчетедоверительных интервалов составила p > 0,05. Данные значения соответствуют пошкале показателей КТ плотностей тканей фиброзно-хрящевой мозоли. Различия сконтрольными значениями статистически значимы (p < 0,01).57Рисунок 21 – Измерение костной плотности в контрольных и опытных дефектах.В опытном дефекте выявлена неравномерная минерализация имплантированногоматериала в дефект черепа через 4 неделиПримененныйколлаген-гидроксиапатитныйпористыйматериал,имплантированный в дефект черепа крысы, в течение 8 недель активно менялсвоюструктурнуюорганизациюбезпотериисходнойсовокупнойрентгенологической плотности.

Нарастание суммарной плотности свыше 280единиц (HU) при динамическом исследовании свидетельствует о перестройкеимплантированного материала в костную ткань. Причем наиболее активныпроцессы наблюдались в первую неделю эксперимента.Таким образом установлено:I – дефект черепа крысы диаметром 3,5 мм по данным компьютернотомографического исследования к 8-й неделе эксперимента не имел тенденции ксамопроизвольномузаполнению.Отсутствиеминерализациивдинамикепозволяет сделать вывод, что самопроизвольное заполнение костного дефектаразмером 3,5 мм невозможно.II – Различия плотностей тканей в зоне имплантированного коллагенгидроксиапатитового материала и в контрольном дефекте в ходе репаративнойрегенерации в течение 8 недель статистически достоверны на всех срокахпроведенного исследования, что соответствует о возможности замещениякостной тканью – «КГА-матрицей» (Рисунок 22).581 21 2Рисунок 22 – 3-D реконструкция костей черепа, режим суммации слоев:1 – контрольный дефект; 2 – опытный дефект.

8 недельПри этом наиболее активные процессы перестройки костной тканипротекали в первые 4 недели эксперимента.3.3.2. Результаты гистологической методики оценки «КГА-матрицы»С целью подтверждения раннее полученных данных и определения типа исоставатканигистологическоевопытномисследованиеиконтрольномнасрокахдефектахнамипараллельныхпроведенокомпьютернойтомографии (1-я, 4-я и 8-я неделя эксперимента). Для этого нами проведенадополнительнаяимплантация«КГА-матрицы».Методикапроведенияэксперимента не отличалась от описанной ранее.Изготавливали гистологические препараты, окрашенные гематоксилином иэозином по Ван Гизону.

Материал для них представлял собой срезы теменныхкостей крыс. В гистологических препаратах имелось два дефекта: контрольныйдефект заживал без дополнительных вмешательств; в опытных дефектах «КГАматрица».Сроки наблюдений и вывод животных из эксперимента для описаниягистологических изменений представлен на сроках 1-я, 4-я и 8-я неделяэксперимента.1-я неделя после имплантации (Рисунок 23).59Рисунок 23 – Гистотопограмма теменных костей крысы (7 сут.): а – контрольныйдефект; б – опытный дефект, заполненный КГА-матрицей. Окраска: гематоксилини эозин. ×4Контроль (А). Отмечалась выраженная периостальная реакция со стороныапоневротического шлема в виде формирования трабекул ретикулофибрознойкостной ткани на некотором удалении от опила кости – на границе с некрозом,который детектировался по запустевшим остеоцитарным лакунам.

Прилегающаяреактивно измененная соединительная ткань была богата кровеносными сосудамии соответствовала грануляционной ткани (Рисунок 24). Периостальной реакции состороны твердой мозговой оболочки не обнаружено.Рисунок 24. – Периостальный костный регенерат вблизи контрольного дефекта (5сут.): а – частично некротизированная пластинчатая костная ткань наружногокомпактного слоя теменной кости; б – ретикулофиброзная костная тканьпериостального регенерата; в – жировая ткань со стороны апоневротическогошлема.

Окраска: гематоксилин и эозин. ×100Эндостальныйостеогенезпроявлялсясостороныкостно-мозговыхпространств на границе с опилом (Рисунок 25). При этом помимо активныхостеобластов, реактивно формирующих трабекулы ретикулофиброзной костной60ткани, отмечалось врастание резорбирующих кость клеточных элементов внекротизированные участки.Рисунок 25 – Реактивно-измененная соединительная ткань вблизи опила костнойткани со стороны контрольного дефекта (7 сут.): а –пластинчатая костная тканьнаружного компактного слоя теменной кости; б – формирующаясягрануляционная ткань с множеством сосудов и кровоизлияниями. Окраска:гематоксилин и эозин. ×200В самом дефекте располагались свертки фибрина с обширными полямисвободнолежащихэритроцитов(Рисунок26).Активногопрорастаниясоединительнотканных элементов, кровеносных сосудов, формирования «конусароста» костного регенерата не выявлено.Опытный дефект (Б).

Во всех отделах опытного дефекта существеннойразницы по сравнению с контролем не обнаружено. Вместе с тем, со стороныкостных опилов наблюдали центростремительное формирование небольшогокостного регенерата, построенного из ретикулофиброзной костной ткани(Рисунок 27). Материал, заполняющий опытный дефект был представленразрозненными аморфными фрагментами материала.

Между его тяжамирасположенфибрин,собственно-гематомаимакрофагальные клеточные элементы (Рисунок 28).разбросанныемоноцитарно-61Рисунок 26 – Эндостальный костный регенерат вблизи опила костной ткани состороны контрольного дефекта (7 сут.): стрелка – линия опила; а –ретикулофиброзная костная ткань эндостального регенерата; б – частичнонекротизированная пластинчатая костная ткань; в – пластинчатая костная тканьнаружного компактного слоя теменной кости.

Окраска: гематоксилин и эозин.×200Рисунок 27 – Фибрин и свободно лежащие эритроциты в контрольном дефекте.(7 сут.). Окраска: гематоксилин и эозин. ×400Характерно, что выраженной лейкоцитарной реакции не выявлено. Этоподтверждает отсутствие клеточных реакций на имплантированную «КГАматрицу» и говорит о ее биологической совместимости. В целом, гистологическаякартина соответствует посттравматическим изменениям, характерным длякостнойраныэкссудативногонаэтапевоспаленияследующиминачала,заальтерацией,собственно,активнойрегенеративнойфазойфазы62репарации.

Существенной разницы между дефектами в тканевых реакциях небыло. Следует констатировать отсутствие неблагоприятных тканевых реакций ввиде хронизации воспаления на введенный в опытный дефект материал. Однакоэкссудативная реакция была значительно выражена.Препарат представляет собой фронтальный срез теменных костей с двумядефектами.Рисунок 28 – Формирование интрамедиарного костного регенерата в целевомдефекте (5 сут.): 1 – опил; 2 – зона дефекта; 3 – пластинчатая костная тканьвнутреннего компактного слоя теменной кости; 4 – пластинчатая костная тканьнаружного компактного слоя теменной кости; 5 – ретикулофиброзная костнаяткань краевого регенерата; 6 – фрагменты костнопластического материала; 7 –соединительно тканная часть регенерата.

Окраска: по Ван-Гизону. Ув.: 1×100,2×40063Рисунок 29 – Костнопластический материал в зоне опытного дефекта (7 сут.):а – фрагменты костнопластического материала; б – свободно лежащие элементыкрови (гематомы), экссудат. Окраска: гематоксилин и эозин. ×4004-я неделя после имплантацииОпытный дефект. Отмечалась заметная периостальная и эндостальнаяреакции в виде репаративного остеогистогенеза. Вместе с тем, признаковобразования «свободных трабекул» в центральных частях дефекта не отмечалось.Периостальная реакция в большей степени выражена со стороны твердоймозговой оболочки (Рисунок 30).Рисунок 30 – Гистотопограмма теменных костей крысы, опытный дефект(28 сут.). Окраска: по Ван Гизону.

×4Новообразованная костная ткань краевого регенерата была сформирована нев виде центростремительного конуса роста, а как периостальные напластования,что демонстрирует реактивность костного органа. Однако данная частьрегенерата на данном сроке существенной роли в восстановление целостности ненесла. Некротизированные объемы внутренней компактной пластинки кости приэтом включены в регенерат. В тоже время выраженной их резорбции ненаблюдалось. Эндостальный регенерат в данном случае сообщался с дефектомтаким образом, что фактически формировал его интермедиальную часть.

Его64ретикулофиброзная костная ткань была небольшая по объему, но хорошоваскуляризирована. Со стороны апоневротического шлема признаков остеогенезаили реактивных изменений внутреннего (остеогенного) слоя надкостницы небыло. Характерно, что противоположный полюс регенерации не развит.Костномозговое пространство не сообщался с зоной дефекта, значимогопериостального и эндостального костных регенератов не наблюдалось.Рисунок 31 – Краевой костный регенерат, опытный дефект (28 сут.): а –ретикулофиброзная костная ткань эндостального/интермедиарного регенерата; б –ретикулофиброзная костная ткань периостального костного регенерата, состороны твердой мозговой оболочки; в – пластинчатая костная ткань внутреннегокомпактного слоя теменной кости; г – пластинчатая костная ткань наружногокомпактного слоя теменной кости.

Окраска: гематоксилин и эозин. ×200Непосредственно зона дефекта была заполнена костнопластическимматериалом в виде разобщенных гомогенных тяжей (Рисунок 31). За четыренедели, прошедшие с момента травмы, экссудат, находившийся между петлями«КГА – матрицы» прошли этапы организации: врастания кровеносных сосудов ввиде элементов грануляционной ткани, миграцию фиброгенных клеток, ихдифференцировки в активные фибробласты и миофибробласты. В связи с чемданная зона дефекта выглядела пестро.