EXPERIMENTAL ANTERIOR FUSION

Objective. To analyze the effect of osteoplastic materials Kollapan and Kostma on the processes of bone tissue regeneration in experiment.

Material and Methods. Experiments were performed in 135 mature laboratory male rats of the Wistar line. The first series of the experiment included the study of osteogenesis processes in induced bone defects without application of osteoplastic material; the second one – with application of Kollapan; and the third one – of Kostma. Experimental, radiological, and morphological methods of investigation were used in study. Osteogenesis process was studied in histological specimens in 14, 30, and 90 days after operation.

Results. Kollapan granules are decreasing in size with time, which is a sign of its biodegradation and, as a consequence, of its bioactivity with osteointegrative potential. A thin connective- tissue capsule is observed at the surface of Kollapan granules, which is a criterion of its biocompatibility. In some sites this capsule acquires the character of osteoid tissue, which is evidence of existence of osteogenic properties. Signs of osteoclastic bone resorption and osteoblastic bone formation are observed when Kostma is used for vertebral body defect reconstruction. This confirms the existence of osteogenic activity and capacity for biodegradation (resorption) which has been designed for this material. Osteoblasts form a newly generated bone tissue around Kostma fragments. The absence of connective tissue capsule testifies to a high degree of the material biocompatibility.

Conclusion. The studied composite osteoplastic materials Kollapan and Kostma are biodegradable and bioactive, possess osteogenic properties and are able to serve as a matrix for bone formation.

1. Ардашев И.П., Григорук А.А., Плотников Г.А. и др. Возможные осложнения после взятия аутотрансплантата из крыла подвздошной кости // Современные технологии в травматологии и ортопедии. М., 1999. С. 191–192.

2. Берченко Г.Н., Кесян Г.А., Уразгильдеев Р.З. и др. Сравнительное экспериментально-морфологическое исследование влияния некоторых используемых в травматолого-ортопедической практике кальций-фосфатных материалов на активизацию репаративного остеогенеза // Бюллетень Восточно-сибирского научного центра Сибирского отделения РАМН. 2006. № 4. С. 327–332.

3. Берченко Г.Н. Биоактивные кальций-фосфатные материалы (КФМ) и стимуляция репаративного остеогенеза // Биоимплантология на пороге XXI в.: Тез. докл. симпозиума по проблеме тканевых банков с международным участием. М., 2001. С. 37–38.

4. Германов В.Г. Применение «Коллапана» при стабилизирующих операциях на шейном отделе позвоночника: Автореф. дис. … канд. мед. наук. М., 1999.

5. Кирилова И.А. Способ приготовления биоактивного костно-пластического материала «Костма»: Патент РФ на изобретения № 2211708 // Изобретения, полезные модели. 2003. № 6 (1 ч.). С. 52.

6. Кирилова И.А., Подорожная В.Т. Морфологическая картина остеогенеза в эксперименте при использовании костно-пластического материала «Костма» // Травматология и ортопедия ХХI в.: Тез. докл. VIII съезда травматологов-ортопедов России. Самара, 2006. С. 1058.

7. Кирилова И.А., Фомичев Н.Г., Подорожная В.Т. и др. Новые виды материалов для костной пластики в свете современных представлений о костных трансплантатах // Хирургия позвоночника. 2007. № 2. С. 66–70.

8. Корж Н.А., Кладченко Л.А., Малышкина С.В. и др. Имплантационные материалы и остеогенез. Роль биологической фиксации и остеоинтеграции в реконструкции кости // Ортопед., травматол. и протезир. 2005. № 4. С. 118–127.

9. Кавалерский Г.Н., Германов В.Г. Использование «Коллапана» для пластики пострезекционных дефектов при хирургическом лечении повреждений и заболеваний шейного отдела позвоночника. М., 2004.

10. Мусалатов Х.А., Проценко А.И., Германов В.Г. и др. Задний межтеловой спондилодез с применением биокомпазиционного материала // Современные медицинские технологии и перспективы развития военной травматологии и ортопедии. СПб., 2000. С. 77.

11. Проценко А.И., Невзоров В.А., Сотиков К.В. и др. Хирургическое лечение гнойного спондилита // Современные технологии в травматологии, ортопедии: ошибки и осложнения – профилактика, лечение: Тез. докл. Междунар. конгресса. М., 2004. С. 138.

12. Проценко А.И., Германов В.Г., Бережной С.Ю. и др. Возможности стимуляции остеогенеза после резекции тел позвонков // Современные медицинские технологии и перспективы развития военной травматологии и ортопедии. СПб., 2000. С. 77–78.

13. Фомичев Н.Г., Подорожная В.Т., Этитейн Ю.В. и др. Новый способ стерилизации деминерализованного костного трансплантата // Вопросы травматологии и ортопедии: Тез. докл. юбил. науч.-практ. конф., посвящ. 50-летию ИТО. Иркутск, 1996. С. 90–91.

14. Хилькин А.М., Шехтер А.Б., Истранов Л.П. и др. Коллаген и его применение в медицине. М., 1976.

15. Швец А.И. Хирургическое лечение повреждений грудопоясничного и поясничного отделов позвоночника: Автореф. дис. … д-ра мед. наук. Киев, 1990.

16. Grob D. [Problems at the donor site in autologous bone transplantation] // Unfallchirurg. 1986. Vol. 89. P. 339–345.

17. Kuhn D.A., Moreland M.S. Complications following iliac crest bone grafting // Clin Orthop. Relat. Res. 1986. N 209. P. 224–226.

18. Qu S.X., Guo X., Weng J., et al. Evaluation of the expression of collagen type I in porous calcium phosphate ceramics implanted in an extra-osseous site // Biomaterials. 2004. Vol. 25. P. 659–667.

19. Schwartz C., Salloum B., Zehkini C., et al. Utilisation de ceramigues biphasees dans la chirurgie de reprise de protheses totales de hanche // Actualites en Biomateriaux. 2000. Vol. V. P. 269–276.

20. Schwartz C. Bone substitutes in 2004 // ArgoSpine News. 2004. Vol. 9. P. 23–27.

21. Summers B.N., Eisenstein S.M. Donor site pain from the ilium. A complication of lumbar spine fusion // J. Bone Joint Surg. Br. 1989. Vol. 71. P. 677–680.

22. Szpalski M., Gunzburg R. Recombinant human bone morphogenetic protein-2: a novel osteoinductive alternative to autogenous bone graft? // Acta Orphop. Belg. 2005. Vol. 71. P. 133–148.

23. Trottel J.F. Transmission of hepatitis C by implantation of a processed bone graft. A case report // J. Bone Joint Surg. Am. 2003. Vol. 85. P. 2215–2217.