Репаративна регенерація кістки навколо титанових імплантатів після дії низькоінтенсивного імпульсного ультразвуку
В эксперименте на 30 лабораторных крысах выполнен морфологический анализ течения остеорепарации в участке имплантации титановых образцов после действия ультразвука с интенсивностью колебаний 0,4 Вт/см 2, примененного с 3 суток после операции. Установлено, что на границе контакта с имплантатом на ран...
Gespeichert in:
| Datum: | 2013 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , , , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Ukrainian |
| Veröffentlicht: |
Кримський науковий центр НАН України і МОН України
2013
|
| Schriftenreihe: | Таврический медико-биологический вестник |
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/74442 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Репаративна регенерація кістки навколо титанових імплантатів після дії низькоінтенсивного імпульсного ультразвуку / С.В. Малишкіна, В.І. Маколінець, І.В. Вишнякова, О.А. Ніколенко, Т.М. Гращенкова // Таврический медико-биологический вестник. — 2013. — Т. 16, № 1, ч. 1 (61). — С. 147-151. — Бібліогр.: 13 назв. — укр. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
irk-123456789-74442 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
irk-123456789-744422015-01-21T03:02:05Z Репаративна регенерація кістки навколо титанових імплантатів після дії низькоінтенсивного імпульсного ультразвуку Малишкіна, С.В. Маколінець, В.І. Вишнякова, І.В. Нікольченко, О.А. Гращенкова, Т.М. Оригинальные статьи В эксперименте на 30 лабораторных крысах выполнен морфологический анализ течения остеорепарации в участке имплантации титановых образцов после действия ультразвука с интенсивностью колебаний 0,4 Вт/см 2, примененного с 3 суток после операции. Установлено, что на границе контакта с имплантатом на ранних сроках исследования выявляются достоверно большие территории фиброретикулярной ткани и меньшие площади грануляционной ткани по сравнению с контролем, где не применялось воздействие ультразвука. Ультразвук оказывает оптимизирующее действие на остеорепаративный процесс и перестройку поврежденной кости в зоне имплантации, на что указывают высокие показатели активной остеобластической поверхности, площади новообразованной костной ткани вокруг имплантатов и индекса остеоинтеграции по сравнению с показателями контроля. We have performed a morphological analysis of the osteorepative process in the titanium sample implantation zone after exposure to ultrasound with 0.4 W/cm2 fluctuation intensity that was applied starting from the third day after the surgery. The experiment was carried out on 30 laboratory rats. It was found that on the implant contact border, the fibroreticular tissue area was significantly larger at the early stages, but the granular tissue area was smaller as compared to the control group in which the ultrasound was not applied. The ultrasound optimizes the osteoreparative process and the damaged bone remodeling in the implantation zone, which is indicated by high parameters of the active osteoblastic surface, the newly formed bone area around the implants, and the osteointegration index, as compared to the control group. 2013 Article Репаративна регенерація кістки навколо титанових імплантатів після дії низькоінтенсивного імпульсного ультразвуку / С.В. Малишкіна, В.І. Маколінець, І.В. Вишнякова, О.А. Ніколенко, Т.М. Гращенкова // Таврический медико-биологический вестник. — 2013. — Т. 16, № 1, ч. 1 (61). — С. 147-151. — Бібліогр.: 13 назв. — укр. 2070-8092 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/74442 615.837.3:616.71-003.93:615.465:591.4(599.323.4) uk Таврический медико-биологический вестник Кримський науковий центр НАН України і МОН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Ukrainian |
| topic |
Оригинальные статьи Оригинальные статьи |
| spellingShingle |
Оригинальные статьи Оригинальные статьи Малишкіна, С.В. Маколінець, В.І. Вишнякова, І.В. Нікольченко, О.А. Гращенкова, Т.М. Репаративна регенерація кістки навколо титанових імплантатів після дії низькоінтенсивного імпульсного ультразвуку Таврический медико-биологический вестник |
| description |
В эксперименте на 30 лабораторных крысах выполнен морфологический анализ течения остеорепарации в участке имплантации титановых образцов после действия ультразвука с интенсивностью колебаний 0,4 Вт/см 2, примененного с 3 суток после операции. Установлено, что на границе контакта с имплантатом на ранних сроках исследования выявляются достоверно большие территории фиброретикулярной ткани и меньшие площади грануляционной ткани по сравнению с контролем, где не применялось воздействие ультразвука. Ультразвук оказывает оптимизирующее действие на остеорепаративный процесс и перестройку поврежденной кости в зоне имплантации, на что указывают высокие показатели активной остеобластической поверхности, площади новообразованной костной ткани вокруг имплантатов и индекса остеоинтеграции по сравнению с показателями контроля. |
| format |
Article |
| author |
Малишкіна, С.В. Маколінець, В.І. Вишнякова, І.В. Нікольченко, О.А. Гращенкова, Т.М. |
| author_facet |
Малишкіна, С.В. Маколінець, В.І. Вишнякова, І.В. Нікольченко, О.А. Гращенкова, Т.М. |
| author_sort |
Малишкіна, С.В. |
| title |
Репаративна регенерація кістки навколо титанових імплантатів після дії низькоінтенсивного імпульсного ультразвуку |
| title_short |
Репаративна регенерація кістки навколо титанових імплантатів після дії низькоінтенсивного імпульсного ультразвуку |
| title_full |
Репаративна регенерація кістки навколо титанових імплантатів після дії низькоінтенсивного імпульсного ультразвуку |
| title_fullStr |
Репаративна регенерація кістки навколо титанових імплантатів після дії низькоінтенсивного імпульсного ультразвуку |
| title_full_unstemmed |
Репаративна регенерація кістки навколо титанових імплантатів після дії низькоінтенсивного імпульсного ультразвуку |
| title_sort |
репаративна регенерація кістки навколо титанових імплантатів після дії низькоінтенсивного імпульсного ультразвуку |
| publisher |
Кримський науковий центр НАН України і МОН України |
| publishDate |
2013 |
| topic_facet |
Оригинальные статьи |
| url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/74442 |
| citation_txt |
Репаративна регенерація кістки навколо титанових імплантатів після дії низькоінтенсивного імпульсного ультразвуку / С.В. Малишкіна, В.І. Маколінець, І.В. Вишнякова, О.А. Ніколенко, Т.М. Гращенкова // Таврический медико-биологический вестник. — 2013. — Т. 16, № 1, ч. 1 (61). — С. 147-151. — Бібліогр.: 13 назв. — укр. |
| series |
Таврический медико-биологический вестник |
| work_keys_str_mv |
AT mališkínasv reparativnaregeneracíâkístkinavkolotitanovihímplantatívpíslâdíínizʹkoíntensivnogoímpulʹsnogoulʹtrazvuku AT makolínecʹví reparativnaregeneracíâkístkinavkolotitanovihímplantatívpíslâdíínizʹkoíntensivnogoímpulʹsnogoulʹtrazvuku AT višnâkovaív reparativnaregeneracíâkístkinavkolotitanovihímplantatívpíslâdíínizʹkoíntensivnogoímpulʹsnogoulʹtrazvuku AT níkolʹčenkooa reparativnaregeneracíâkístkinavkolotitanovihímplantatívpíslâdíínizʹkoíntensivnogoímpulʹsnogoulʹtrazvuku AT graŝenkovatm reparativnaregeneracíâkístkinavkolotitanovihímplantatívpíslâdíínizʹkoíntensivnogoímpulʹsnogoulʹtrazvuku |
| first_indexed |
2025-07-05T22:53:31Z |
| last_indexed |
2025-07-05T22:53:31Z |
| _version_ |
1836849312483508224 |
| fulltext |
ОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ
УДК 615.837.3: 616.71–003.93: 615.465: 591.4 (599.323.4)
© Колектив авторів, 2013
РЕПАРАТИВНА РЕГЕНЕРАцІЯ КІСТКИ НАВКОЛО ТИТАНОВИХ
ІМПЛАНТАТІВ ПІСЛЯ ДІї НИЗЬКОІНТЕНСИВНОГО
ІМПУЛЬСНОГО УЛЬТРАЗВУКУ
С. В. малишкіна, В. і. маколінець, і. В. Вишнякова, О. А. Нікольченко, Т. м. Гращенкова
Лабораторія експериментального моделювання (зав. – к. б. н. С. В. Малишкіна), Державна установа «Інститут
патології хребта та суглобів ім. проф. М. І. Ситенка НАМН України». 61024, Україна, м. Харків, вул. Пушкінська, 80.
E-mail: s_malysh@ukr.net
Bone reparaTive regeneraTion aroUnd TiTaniUM iMplanTs aFTer exposUre To loW-
inTensiTy pUlsed UlTrasoUnd eFFecT
s. v. Malyshkina, v. i. Makolinets, i. v. vishnyakova, o. a. nikolchenko, T. n. grashchenkova
SUMMARy
We have performed a morphological analysis of the osteorepative process in the titanium sample implantation
zone after exposure to ultrasound with 0.4 W/cm2 fluctuation intensity that was applied starting from the third day
after the surgery. The experiment was carried out on 30 laboratory rats. It was found that on the implant contact
border, the fibroreticular tissue area was significantly larger at the early stages, but the granular tissue area was
smaller as compared to the control group in which the ultrasound was not applied. The ultrasound optimizes
the osteoreparative process and the damaged bone remodeling in the implantation zone, which is indicated by
high parameters of the active osteoblastic surface, the newly formed bone area around the implants, and the
osteointegration index, as compared to the control group.
РЕпАРАТИВНАЯ РЕГЕНЕРАЦИЯ КОСТИ ВОКРУГ ТИТАНОВЫх ИмпЛАНТАТОВ пОСЛЕ ДЕЙСТВИЯ
НИЗКОИНТЕНСИВНОГО ИмпУЛьСНОГО УЛьТРАЗВУКА
С. В. малышкина, В. И. маколинец, И. В. Вишнякова, О. А. Никольченко, Т. Н. Гращенкова
РЕЗюМЕ
В эксперименте на 30 лабораторных крысах выполнен морфологический анализ течения остеорепарации
в участке имплантации титановых образцов после действия ультразвука с интенсивностью колебаний
0,4 Вт/см 2, примененного с 3 суток после операции. Установлено, что на границе контакта с имплантатом
на ранних сроках исследования выявляются достоверно большие территории фиброретикулярной ткани
и меньшие площади грануляционной ткани по сравнению с контролем, где не применялось воздействие
ультразвука. Ультразвук оказывает оптимизирующее действие на остеорепаративный процесс и перестройку
поврежденной кости в зоне имплантации, на что указывают высокие показатели активной остеобластической
поверхности, площади новообразованной костной ткани вокруг имплантатов и индекса остеоинтеграции
по сравнению с показателями контроля.
Ключові слова: низькоінтенсивний імпульсний ультразвук, титановий імплантат, стегнова кістка щура,
гістологічне дослідження.
При відновлювальній хірургії наслідків травм
та захворювань кісток і суглобів широко викорис-
товують різні фіксуючі системи [1, 4, 8]. Питання
щодо їх тривалого функціонування та остеоінтеграції
у кістку до теперішнього часу ще не вирішене і за-
лишається актуальним. З метою зміцнення кістки,
що оточує імплантат, та профілактики асептичної
нестабільності металевих фіксаторів і ендопротезів
розробляються та застосовуються різні методи опти-
мізації остеорепарації, зокрема, й ультразвук (УЗ) [2,
5, 9]. Проте у дослідженні особливостей перебудови
кістки при використанні титанових фіксаторів в умо-
вах дії УЗ існує чимало суперечливих поглядів, на-
приклад, оцінка активності та якості кісткоутворення
залежно від використаної інтенсивності УЗ коливань,
визначення оптимального терміну дії УЗ після опера-
тивного втручання (тобто стадії регенерації кістки),
загального строку лікування, тощо.
Мета роботи – в експерименті на щурах до-
слідити структурну організацію стегнових кісток з
титановими імплантатами в умовах дії імпульсного
ультразвуку з інтенсивністю коливань 0,4 Вт/см 2,
застосованого з 3 доби після імплантації.
МАТЕРІАЛИ І МЕТОДИ
Експериментальне дослідження проведено
на 30 білих щурах-самцях (маса тіла від 300 до 350 г).
Тваринам під загальним знеболюванням (аміназин
10 мг/кг та кетамін 50 мг/кг, внутрішньом’язово)
у дистальний метафіз стегнової кістки імплантува-
ли титановий (ВТ 16) зразок циліндричної форми
(висота 3,0 мм, діаметр 2 мм). Через 3 доби після
імплантації (завершення стадії травматичного за-
палення в процесі репаративного остеогенезу)
щурів розподілили на дві групи: 1 група – дослідна
(15 щурів, у яких ділянку кістки з імплантатом під-
давали дії УЗ); 2 група – контрольна (15 щурів, яким
не застосовували дію УЗ).
Процедуру «озвучення» проводили апаратом
УЗТ-1.01 із головкою ИУТ 0,88–1,03 Ф (ефективна
147
ТАВРИЧЕСКИЙ МЕДИКО-БИОЛОГИЧЕСКИЙ ВЕСТНИК2013, том 16, №1, ч.1 (61)
площа випромінювання 1 см 2). На задній поверхні
стегна в зоні оперативного втручання контактно
до шкіри, попередньо звільненої від шерсті, вико-
нували «озвучення» протягом 5 хвилин (один раз
на добу, впродовж 10 діб). Характеристики впливу
УЗ: частота коливань – 0,88 МГц, інтенсивність
коливань (ІК) – 0,4 Вт/см2, режим – імпульсний (три-
валість імпульсу – 4 мсек, пауза – 16 мсек).
Тварин виводили з експерименту через 7, 14 та
45 діб після операції шляхом декапітації (через необ-
хідність забору крові для біохімічних досліджень).
Експерименти проведені з дотриманням сучасних ви-
мог біоетики, що підтверджено рішенням Комітету з
біоетики ДУ «ІПХС ім. проф. М. І. Ситенка НАМНУ»
(протокол № 75 від 18.10.2010 р.).
Для морфологічних досліджень матеріал (фраг-
менти стегнових кісток з імплантатом) проходив
обробку за стандартною гістологічною методикою
для кісткової тканини [3]. Імплантати видаляли піс-
ля декальцинації. Гістологічні зрізи забарвлювали
гематоксиліном Вейгерта та еозином. Матеріал дослі-
джували на центральних повздовжніх зрізах у світ-
лових мікроскопах «Primo Star» та «Ахіоstar Рlus».
Використовуючи окуляр-мікрометра МОВ-1–15×,
вимірювали товщину сполучнотканинної капсули
по периметру видаленого імплантата у п’ятьох ді-
лянках, а також визначали показник активної остео-
бластичної поверхні (відношення довжини кістко-
вих трабекул, зайнятих активними остеобластами,
до загальної довжини трабекул, %). Оцінювали від-
носну площу новоутворених тканин (грануляційної,
фіброретикулярної, кісткової) навколо імплантатів
(за допомогою квадратно-сітчастої окулярної вставки
з 289 точками) і визначали індекс остеоінтеграції,
який характеризує величину безпосереднього кон-
такту поверхні імплантата з кістковою тканиною.
Отримані цифрові дані вимірювань опрацьовували
методами варіаційної статистики з використанням
t-критерію Ст’юдента.
РЕЗУЛЬТАТИ ТА Їх ОбГОВОРЕННЯ
7 діб після операції. У тварин контрольної гру-
пи по периметру порожнини від видалених зразків
розташовувалась переважно грануляційна тканина
(рис. 1а) з лімфоцитами, ретикулярними клітинами,
поодинокими крупними макрофагами, фібробласта-
ми та численними капілярами різного калібру. Щіль-
ність клітин фібробластичного диферону була незна-
чною. Виявлялись також ділянки фіброретикулярної
тканини, в якій переважали клітини фібробластич-
ного диферону. Площа фіброретикулярної тканини
(23,11±1,4 ум. од.) була менша в 1,3 раза (р<0,05)
за площу грануляційної тканини (29,33±1,5 ум. од.).
У кортексі та губчастій кістці, що межують з імплан-
татом, визначалися післятравматичні деструктивні
зміни – зони без остеоцитів, тріщини, базофілія
цементних ліній, осередки розшарування кісткового
матриксу та розчиненої кісткової речовини у вигляді
гомогенних мас. На поверхні окремих кісткових
трабекул відмічались дрібні зазубрини. У деяких
з них розташовувались остеокласти, що вказує
на процеси резорбції кісткової тканини за типом
лакунарного розсмоктування. У міжтрабекулярних
просторах були значними ділянки некрозу кісткового
мозку та кистоподібні порожнини. Репаративні зміни
були пов’язані з появою фіброретикулярної ткани-
ни у міжтрабекулярних просторах материнської
губчастої кістки. Періост поблизу імплантатів був
розширений, з численними проліфератами клітин
фібробластичного диферону.
У щурів дослідної групи по периметру імплан-
тата спостерігалась переважно фіброретикулярна
тканина з високою щільністю фібробластів та зна-
чною кількістю яскраво базофільно забарвлених
клітин остеобластичного диферону. Виявлялись
поодинокі лімфоїдні клітини та макрофаги. Лише
місцями, переважно у ділянці кортексу, відміча-
лась грануляційна тканина з високою щільністю
клітин фібробластичного диферону та кровонос-
Рис. 1. фотовідбитки гістопрепаратів у ділянці стінки порожнини від видаленого імплантата. 7 діб
після операції: а) контроль – грануляційна тканина з низькою щільністю клітин фібробластичного
диферону; б) дослід – грануляційна тканина з високою щільністю клітин фібробластичного диферо-
ну. Нашарування остеоїду на материнській кістці (стрілка). Гематоксилін Вейгерта та еозин. Зб. 200
а б
148
ОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ
них судин різного калібру. Площа грануляційної
тканини (21,67±1,2 ум. од.) була менша в 1,35 раза
(р<0,01) за площу грануляційної тканини у контр-
ольних щурів, а площа фіброретикулярної тканини
(39,33±1,6 ум. од.) був більшою в 1,7 раза (р<0,001)
за відвідний показник у контролі.
Материнська кісткова тканина поблизу імплан-
татів мала ознаки післятравматичної перебудови,
аналогічні описаним у контрольних щурів. Проте,
на відміну від контролю, на окремих материнських
кісткових трабекулах відмічено нашарування остео-
їду та формування молодих кісткових трабекул з ви-
сокою щільністю яскраво забарвлених остеобластів
по крайовій поверхні (рис. 1б). У міжтрабекулярних
просторах, що відкриваються до імплантата, від-
мічені осередки некрозу кісткового мозку, а у збе-
реженому кістковому мозку виявлялись численні
розширені та заповнені еритроцитами синусоїди.
У кортикальній кістці біля дефекту відмічені роз-
ширені, переважно, пусті судинні канали з явищами
пазушного розсмоктування. У окремих каналах роз-
ташовувалась фіброретикулярна тканина. Структура
періосту була подібна його структурі в контролі.
Явищ запалення у періості не зафіксовано у щурів
обох груп.
14 діб після операції. У щурів контрольної
групи по периметру ділянки імплантації у ви-
гляді широкої смужки виявлялась переважно
щільна сполучна тканина. Її ширина становила
116,7±5,1 мкм. На окремих ділянках периметру
порожнини відмічені осередки фіброретикуляр-
ної тканини з високою щільністю фібробластів,
а також новоутворена кісткова тканина та остеоїд.
Структурна організація кортикальної та губчастої
материнської кістки навколо ділянки імплантації
свідчить про перевагу деструктивних змін з незна-
чним проявом остеорепарації. Лише на окремих
кісткових трабекулах виявлялись нашарування
остеобластів.
У щурів дослідної групи по периметру порож-
нини спостерігались остеоїд, новоутворена кістко-
ва тканина, фіброретикулярна тканина з високою
щільністю клітин остеобластичного диферону та,
місцями, тоненька смужка щільної сполучної ткани-
ни, товщина якої (53,9±2,1 мкм) менша, ніж у тварин
контрольної групи у 2,1 раза (р<0,001). Молода кіст-
кова тканина утворювала дрібнопетлясту сітку, тра-
бекули якої характеризувались значною щільністю
остеоцитів та остеобластів по їх крайовій поверхні.
Були виражені прояви репаративних змін у материн-
ській кістці, на що вказували нашарування молодої
кісткової тканини на кісткових трабекулах. Показник
активної остеобластичної поверхні (21,5±1,4 %) був
більшим у 2,2 раза (р<0,001) за аналогічний показник
у контрольних щурів (9,8±0,5 %). Площа новоут-
вореної кісткової тканини у щурів дослідної групи
(27,8±1,5 ум. од.) була більша в 2,3 раза (р<0,001),
ніж у тварин контрольної групи (12,2±0,9 ум. од.),
а індекс остеоінтеграції – в 1,9 раза. У міжтрабеку-
лярних просторах поблизу дефекту розташовувався
червоний кістковий мозок зі значною щільністю
розширених мікросудин, частина з яких заповнена
еритроцитами. Періост поблизу ділянки імплантації
потовщений за рахунок проліферації остеогенних
клітин його внутрішнього шару та формування гру-
боволокнистих кісткових трабекул.
45 діб після операції. У тварин контрольної
групи навколо зони імплантації виявлялась вузька
смужка пластинчастої кісткової тканини, від якої
відходили переважно повздовжні трабекули з ви-
сокою щільністю остеоцитів (рис. 2а). Обширною
залишалась територія фіброретикулярної тканини,
а також щільної сполучної тканини, товщина котрої
не відрізнялась від встановленої на 14 добу. Поблизу
імплантата у полі зору мікроскопа відмічалось від
2 до 4 трабекул. Виявлялись новоутворені кісткові
трабекули. Показник активної остеобластичної по-
верхні вірогідно не відрізнявся від встановленого
а б
Рис. 2. фотовідбитки гістопрепаратів у ділянці стінки порожнини від видаленого імплантата. 45 діб
після операції: а) контроль – новоутворена кісткова тканина пластинчастої будови з прошарком щіль-
ної сполучної тканини; б) дослід – новоутворені кісткові трабекули пластинчастої будови з високою
щільністю остеоцитів на поверхні та остеобластів по краю трабекул. Гематоксилін та еозин. Зб. 200
149
ТАВРИЧЕСКИЙ МЕДИКО-БИОЛОГИЧЕСКИЙ ВЕСТНИК2013, том 16, №1, ч.1 (61)
на попередній термін. Межа з’єднання новоутво-
рених кісткових трабекул з материнськими чітко
визначається. Індекс остеоінтеграції підвищився
в 2 рази порівняно з 14 добою. Материнські кісткові
трабекули і на цей строк зберігали сліди післятрав-
матичної перебудови. Були помітними репаративні
зміни, пов’язані з нашаруванням остеоїду на окремих
кісткових трабекулах. Структура компактної кістки
навколо імплантата відрізняється від материнської
топографією розташування остеонів та судинних
каналів, деякі з них були порожніми та розширеними.
У тварин дослідної групи, на відміну від контр-
ольних щурів, по периметру порожнини від ви-
даленого імплантата спостерігалась новоутворена
кісткова тканина, яка в зоні губчастої кістки пред-
ставлена крупнопетлястими трабекулами, переваж-
но, з пластинчастої кісткової тканини, а в зоні кортек-
су – компактною кісткою, структурна організація якої
відрізняється від материнської кістки орієнтаційним
розташуванням судинних каналів. Фіброретикулярна
тканина з клітинами остеобластичного диферону та
тоненькі смужки щільної сполучної тканини спосте-
рігались лише на невеликих ділянках по периметру
імплантата. Товщина сполучної тканини була мен-
шою за аналогічний показник у контролі в 1,9 раза
(р<0,001). Поблизу зони імплантації у полі зору
мікроскопа виявлялось від 6 до 8 кісткових трабекул,
які орієнтовані як вздовж периметра порожнини, так і
перпендикулярно до поверхні імплантата. На значній
частині кісткових трабекул визначалися ланцюги
остеобластів (рис. 2б). Показник активної остео-
бластичної поверхні вірогідно не відрізнявся від по-
казника, встановленого на 14 добу, проте був вищим
у 5,7 раза відносно контролю. Це може бути резуль-
татом оптимізації процесів остеогенезу на межі
з імплантатом. Індекс остеоінтеграції був вищим
у 1,3 раза за аналогічний показник на 14 добу. Визна-
чити площу новоутвореної кісткової тканини у зоні
імплантації було не можливо, бо межа її з’єднання з
материнською кісткою, особливо у ділянці губчастої
кістки, майже не виявлялась. Лише місцями у мате-
ринських кісткових трабекулах відмічались ознаки
післятравматичної репаративної перебудови. Періост
біля зони імплантації був представлений тонким
шаром кісткових трабекул.
Дані про механізм дії УЗ на кісткоутворення
в умовах імплантації біоматеріалів знаходиться
на стадії накопичення. На цей час відомо, що одним
із механізмів стимуляції репаративного остеогенезу
як навколо біоматеріалів, так і при переломах є під-
вищення клітинної адгезії за рахунок експресії фі-
бронектину [13], а стимуляція формування кісткового
регенерату може відбуватися за рахунок активізації
остеобластів щодо експресії ростових факторів [9,
10]. Відомо, що васкуляризація – необхідний та
важливий етап остеоінтеграції, бо він впливає на ди-
ференціацію остеобластів та осифікацію тканин.
У нашому дослідженні було зафіксовано збільшення
щільності судин різного калібру у грануляційній
тканині та кістковому мозку міжтрабекулярних
просторів у дослідних тварин. Це узгоджується з
результатами дослідження G. J. Della Rocca (2009),
де в експериментах in vivo доведено, що дія УЗ по-
зитивно впливає на ангіогенез [5]. В культурі клітин
було показано, що УЗ підвищує експресію судинного
ендотеліального фактора росту остеобластами та пе-
ріостальними клітинами [6]. Встановлений у нашому
дослідженні факт активної перебудови грануляційної
тканини та ранньої остеогенної диференціації клітин
у фіброретикулярній тканини не суперечить даним
літератури. Так, в експерименті на щурах за допо-
могою електронно-мікроскопічного методу було
доведено, що при застосуванні УЗ інтенсивністю
до 0,6 Вт/см 2 остеогенна диференціація клітинного
регенерату на ранніх стадіях процесу остеорепарації
відбувається швидше, ніж у контролі [7]. В органній
культурі зачатків кінцівок 17-добових ембріонів ми-
шей після дії низькоінтенсивного УЗ впродовж 7 діб
був відмічений ріст діафіза, який по відношенню
до контролю був більшим у три рази [11]. Авто-
ри пов’язують таку стимуляцію з безпосередньою
дією УЗ на проліферацію та диференціацію по-
передників остеогенних клітин. В літературі є дані
щодо позитивного впливу УЗ низької інтенсивності
на активність «дозрівання» кісткового регенерату.
Так, S. H. Sadraie et al. (2011) у клітинах кісткового
регенерату кролів, яким застосовували дію УЗ з
ІК=30 мВт/см2, виявили у більш ранні строки, ніж
у контрольних тварин, розвинуту ендоплазматичну
сітку з великою кількістю рибосом, що свідчить про
активний синтез білків [8]. W-L. Lam et al. (2012)
в експерименті на щурах, моделюючи перелом стегна
і застосовуючи дію низькоінтенсивного УЗ, встано-
вили за допомогою методу кісткової денситометрії,
що мінеральна щільність регенерату та прилеглої
кістки при порівнянні з контролем була вірогідно
більшою вже на початковій стадії формування ре-
генерату [12]. У виконаному нами дослідженні при
застосуванні УЗ з ІК=0,4 Вт/см2 формування кістко-
вого регенерату навколо імплантованих зразків спо-
стерігалося раніше, а території новоутвореної кістки
були більшими, ніж у контрольних щурів. В умовах
застосування УЗ даної інтенсивності активніше від-
бувається і перебудова материнської кістки навколо
ділянки імплантації.
ВИСНОВКИ
Імпульсний ультразвук при інтенсивності
коливань 0,4 Вт/см2, застосований із 3 доби після
імплантації титанових зразків, не порушує ста-
дійність остеорепаративного процесу. Ультразвук
даного режиму активізує перебудову грануляційної
тканини та остеогенну диференціацію фіброрети-
кулярної тканини на ранніх стадіях остеорепарації,
150
ОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ
що обумовлює у подальшому вірогідно вищі по від-
ношенню до контролю показники новоутвореної
кісткової тканини навколо імплантатів, активної
остеобластичної поверхні, індексу остеоінтеграції.
В перспективі одержані результати стосовно
особливостей перебудови кісткової тканини в ділянці
імплантації титанових зразків після дії низькоінтен-
сивного імпульсного УЗ стануть основою для обґрун-
тування показань та розробки методики щодо його
використання у пацієнтів після реконструктивно-
відновлювальних оперативних втручань із застосу-
ванням фіксуючих засобів.
Дослідження є фрагментом НДР «Вивчити перебудову
кістки в ділянці введення титанових імплантатів під
впливом ультразвуку» (держреєстрація № 0111U000071)
ЛІТЕРАТУРА
1. Дєдух Н. В. Остеоінтеграція кісткової тканини
з титановими імплантатами/Н. В. Дєдух, С. В. Ма-
лишкіна//Ортопедия, травматология и протезирова-
ние. – 2010. – № 1. – С. 45-49.
2. Малышкина С. В. Влияние импульсного низ-
коинтенсивного ультразвука на остеоинтеграцию
имплантатов (обзор литературы)/С. В. Малышкина,
В. И. Маколинец, И. В. Вишнякова//Ортопедия,
травматология и протезирование. – 2012. – № 2. –
С. 122–130.
3. Саркисов Д. С. Микроскопическая техника.
Руководство/Д. С. Саркисов, Ю. Л. Перов. – М.: Ме-
дицина, 1996. – 544 с.
4. Шимон В. М. Покриття на титанові імплантати
та остеоінтеграція/В. М. Шимон, С. В. Малишкіна,
Н. В. Дєдух//Укр. медичний альманах.– 2010. – № 5. –
С. 239–244.
5. Della Rocca G. J. The science of ultrasound
therapy for fracture healing/G. J. Della Rocca//
Indian. J. Orthop. – 2009. – Vol. 43, № 2. – Р. 121–126.
6. Dijkman B. G. Low-intensity pulsed ultrasound:
Nonunions/B. G. Dijkman, S. Sprague, M. Bhandari//
Indian J. Orthop.– 2009.– Vol. 43, № 2.– Р. 141–148.
7. E f f e c t s o f d i f f e r e n t t h e r a p e u t i c
ultrasound intensities on fracture healing in rats/
C.-H. Fung, W.-H. Cheung, N. M. Pounder [et al.]//
Ultrasound Med. Biol. – 2012. – Vol. 38, № 5. – P.
745–752.
8. Effects of low intensity pulsed ultrasound
on healing of denervated tibial fracture in the
rabbit/S. H. Sadraie, Gh. R. Kaka, M. Mofid [et al.]//Iran.
Red Crescent Med. J. – 2011. – Vol. 13, № 1. – P. 34–41.
9. Effects of near-field ultrasound stimulation on
new bone formation and osseointegration of dental
titanium implants in vitro and in vivo/S. K. Hsu,
W. T. Huang, B. S. Liu [et al.]//Ultrasound Med. Biol. –
2011. – Vol. 37, № 3. – P. 403–416.
10. Low-intensity pulsed ultrasound accelerates
fracture healing by stimulation of recruitment of both
local and circulating osteogenic progenitors/K. Kumagai,
R. Takeuchi, H. Ishikawa [et al.]//J. Orthop. Res. –
2012. – Vol. 30, № 9. – P. 1516–1521.
11. Low-intensity pulsed ultrasound for bone
healing: an overview/K. N. Malizos, M. E. Hantes,
V. Protopappas, A. Papachris tos/ / Injury Int .
Care Injured. – 2006. – Vol. 37S. – P. 56–62.
12. The role of the sensory nerve response in
ultrasound accelerated fracture repair/W.-L. Lam,
X. Guo, K.-S. Leung, K. S. C. Kwong//J. Bone Joint
Surg. – 2012. – Vol. 94-B, № 10. – P. 1433–1438.
13. Ultrasound for fracture healing: current
evidence/Y. Watanabe, T. Matsushita, M. Bhandari [et
al.]//J. Orthop. Trauma. – 2010. – Suppl. 1. – P. 56–61.
151
|