Диссертация (1154885), страница 5
Текст из файла (страница 5)
В ряде исследований при ихиспользовании была продемонстрирована низкая частота проявлений остеолиза иразвития реакций на инородное тело. Однако в связи с тем, что чистаяполимолочная кислота характеризуется достаточно длительным периодом24распада – до 5 лет, что не устраивало специалистов, были разработаныимплантаты из комбинированного материала на основе полигликолиевой иполимолочной кислот, обеспечивающие столь же прочную фиксацию, что иимплантаты из чистой PLLA, однако с меньшей длительностью контролируемогопериода распада – 18 месяцев [Bostman O.M.
et al., 2005].Возможностиприменениябиодеградируемыхимплантатовбылипродемонстрированы в экспериментальных исследованиях. Так, Tunc D.C. et al.(1986) сообщили об успешной фиксации при экспериментальной остеотомиипяточной кости с помощью литого поли-L-лактидного винта и пластины у собак.Raiha J.E. et al. (1990) сообщили об успешной фиксации при остеотомии большоговертела у собак этой же породы с помощью самофиксирующихся полилактидныхвинтов. Bostman O.
et al. (1991) тестировали самофиксирующиеся PGA винты дляфиксации бедренной кости после остеотомии у кроликов. В исследованиисообщается об удовлетворительной фиксации и хорошей переносимостивмешательства – минимальной реакции тканей.Вдальнейшемдесятилетийрезультатыспособствоваликлиническихсозданиюиисследованийвнедрениювпоследнихпрактикубиодеградируемых фиксаторов. Имплантаты из БДМ позволили в определеннойстепени сместить акцент при разработке от бионической направленности (то естьмеханическогозамещения)к«биологическому»решению рядапроблеммедицинской практики.
Кроме того, при создании современных ортопедическихимплантатов исследователи наряду с безопасностью для организма придаютбольшое значение таким качествам изделий, как прочность, долговечность иэкономичность [Olms K. et al., 2014; Windhagen H. et al., 2013].К настоящему времени продемонстрирована высокая эффективностьиспользования в травматологической практике винта из PLGA (смеси 85%полимолочной кислоты и 15% полигликолиевой кислоты), которая обусловленаего биомеханическими параметрами (прочностью на изгиб, твердостью) всочетании с удовлетворительными характеристиками распада [Чигарев А.В.,Михасев Г.И., 2004; Bos R.R.
et al., 1989; 1991]. Основным препятствием для25широкого внедрения биодеградируемых имплантатов в ортопедическую практикуявляется проблема достаточной первоначальной прочности фиксатора, а такжесохранение этой прочности после имплантации в кость. Было показано, чтоблагодаря технике аутокомпрессии происходит агломерация материала привысокой температуре и давлении. Начальная прочность винтов PLLA ниже, чем уизделий из PGA, однако прочность первых сохраняется более длительно, чем упоследних [Suuronen R., 1992]. В целом установлено отсутствие различий пожесткости, линейной нагрузке и характеру повреждения БДМ по сравнению сметаллическими фиксаторами [Lee M.C.
et al., 2003].К преимуществам таких имплантатов относится возможность полногорассасывания, что избавляет от необходимости последующей операции поудалению фиксаторов и соответственно повреждения окружающих мягкихтканей. Снижается также риск, связанный с адаптивной перестройкой костнойткани и с развитием периимплантатного остеопороза.РассматриваяпроцессдеградацииБДМ,следуетотметить,чтокристаллические полимеры обладают направленной внутренней структурой,вследствие чего деградация происходит медленнее.
Аморфные полимерыобладают неупорядоченной структурой, поэтому их деградация происходитбыстрее. Полукристаллические полимеры обладают кристаллической и аморфнойзонами. Установлено, что гидролиз начинается в аморфных зонах, не затрагиваясначала кристаллические зоны, которые деградирует более медленнее [MagnussonL. et al., 2006; Senekovic V. et al., 2017].При использовании первых имплантатов из БДМ имели место проблемыдеградации, а также развития реакции окружающих тканей на имплантат. Вчастности, при использовании в качестве материала PGA отмечено, чтоимплантат фактически терял прочность в течении месяца, а массу – в течении 6–12 месяцев [Andriano K.P.
et al., 1994]. Была выявлена вероятность развитияпобочных реакций, если степень деградации превышает предел тканевойтолерантности [Bostman O.M. et al., 2005], рассчитан риск развития побочнойтканевой реакции к имплантату из PGA – от 2,0 до 46,7 %. В связи с этим PGA26сейчас редко используется в производстве биодеградируемых имплантатов. В тоже время для поли-L-лактидной кислоты (PLLA) характерна более медленнаяабсорбция, у этого гомополимера L-лактида более выраженная кристаллическаяструктура за счет большей направленности полимерной цепи, поэтому, как былоотмечено в ряде исследований, для его абсорбции требуется более 5 лет [AndrianoK.P. et al., 1994].Новые поколения имплантатов выполнены преимущественно из аморфногоматериала благодаря контролируемому процессу производства сополимеров.
Dлактид, сополимеризуясь с L-лактидом, повышает степень аморфности веществаимплантатов, что в свою очередь увеличивает биоабсорбционную способностьимплантата. По-видимому, идеальный материал должен обладать «средним»временем деградации – около 2 лет, поскольку к тому времени уже достигаетсяцель лечения, для которой собственно и используется имплантат.Безусловно, такого рода имплантатам присущи и некоторые недостатки.
Впервую очередь к ним следует отнести недостаточную прочность по сравнению сметаллическим фиксаторами, что способствует, в частности, разлому винта вовремя установки, а также низкой надежности фиксации [Hughes T.B., 2006].Другими потенциальными недостатками являются:- возможностьразвитиявоспалительнойреакцииприустановкебиодеградируемых имплантатов;- быстрая потеря первоначальной прочности;- относительно высокая частота повторных переломов [Кулаков А.А.,Григорьян А.С., 2014; Hughes T.B., 2006; Plaass C. et al., 2016].Исследователи приводят данные о частоте реакции на чужеродное тело 11% при имплантации винтов из PGA при переломах лодыжек [Bostman O. et al.,1992].В одном из экспериментальных исследований изучили тип ткани,образующийся на месте биодеградируемого имплантата после рассасывания[Bostman O.M.
et al., 2005]. Было продемонстрировано низкое содержаниегубчатого вещества кости и кроветворных элементов в месте рассосавшегося27имплантата, а также след от винта, который исследователи расценили какпотенциальную зону развития нежелательных явлений [Edmonds E.W., 2012;Kandziora F. et al., 2004].Следует отметить тот факт, что имплантаты из БДМ не являются помехойдля визуализации, и позволяют использовать такие методы обследования, какмагнитно-резонансную томографию (МРТ) при травмах колена и плеча на любойстадии после хирургической имплантации [Higashi M. et al., 2017; Waris E. et al.,2004].Другимипреимуществамиявляютсявозможностьбиодеградацииимплантата при его размещении перпендикулярно подвижной суставнойповерхности, а также приемлемая биосовместимость и резорбционные свойства,которые снижают вероятность развития осложнений [Mohammadi M.S.
et al.,2012; Raikin S.M., Ching A.C., 2005]. Многие производители изготавливаютцветные имплантаты, полагая, что визуализация бесцветных имплантатов всуставе может быть неудовлетворительной.1.6. Перспективы применения биодеградируемых имплантатов вхирургии стопыИсследователисчитают,чтобиодеградируемыеимплантатыимеютпреимущества при остеосинтезе ряда переломов, в частности стопы и лодыжки,при разрывах дистального межберцового синдесмоза и вывихе в суставеЛисфранка [Seitz W.
et al., 1991]. Одна из наиболее востребованных областейприменения БДМ – артроскопическая хирургия [Burkhart S.S., 2000], в которойшироко используются фиксаторы такого рода при восстановлении переднейкрестообразной связки с помощью интерферентных и трансфиксационныхвинтов.
Остеохондральные переломы могут фиксироваться с использованиемартроскопической техники и биодеградируемых пинов [Burkhart S.S., 2000].Менисковые поддерживающие швы и биодеградируемые шовные фиксаторыдают возможность восстановления мягких тканей при сложных поврежденияхколена [Schmitz J.P., Hollinger J.O., 1988].28Было показано, что использование биодеградируемых интерферентныхвинтов может стать полноценной альтернативой применению металлическихфиксаторов, поскольку такой подход позволяет применять метод МРТ длявизуализации трансплантата при контроле процесса сращения [Джамбинова Е.А.и др.,2015; Burkhart S.S., 2000]. Lajtai G.
et al. (2001) продемонстрировалиналичие слабо выраженного отека в области хирургического вмешательства,отсутствие выраженной реакции на чужеродный материал, а также полноезамещение биодеградируемых интерферентных винтов посредством образованияновой кости в месте их использования. Наблюдение в течение 5 лет показало, чтоприменение такого винта является безопасным и клинически эффективнымметодом фиксации костных блоков при восстановлении передней крестообразнойсвязки; при этом с помощью МРТ была выявлена полная абсорбция материалаимплантата и замещение его костной тканью [Jank S. et al., 2010; Lajtai G.
et al.,2001]. В качестве дополнительного преимущества использования имплантатаисследователиотмечаютуменьшениедистальногодиаметраканалавбольшеберцовой и бедренной кости в течение 3 и 12 месяцев наблюдений[Dhawan R.K. et al., 2012; Nebelung S. et al., 2012; Simonian P.T. et al., 2001].Биодеградируемые имплантаты широко используются при патологииплечевого сустава, включая разрывы ротаторной манжетки плеча, нестабильностьплечевогосуставаиповреждениедвуглавоймышцы,гдетребуетсявосстановление суставной капсулы плечевого сустава или тенодез сухожилиядвуглавой мышцы [Biber R.
et al., 2016; Dumas J.E. et al., 2010; McFarland E.G. etal., 2005].Имплантаты из этих материалов также обладают высоким потенциалом дляиспользования в хирургии позвоночника. Coe J.D., Vaccaro A.R. (2005)опубликовали данные по применению биодеградируемых имплантатов в качествемежпозвонковых фиксаторов при поясничном межпозвонковом спондилодезе втечение 2 лет.
Клинические и рентгенологические результаты позволили авторамрекомендовать использование этих изделий как конструктивную опору между29теламипозвонковпривыполнениитрансфораминальногопоясничногомежтелового спондилодеза.В экспериментальных исследованиях Kandziora et al. (2004) былииспользованы транскортикальные костные трансплантаты и биодеградируемыекейджи из композита полимера фосфата кальция, которые исследователиимплантировали в шейный отдел позвоночника овцы.