Комп’ютерно-томографічна оцінка загоєння дефекту довгої кістки у щурів після імплантації в його порожнину остеопластичного матеріалу на основі β-трикальційфосфату

Abstract

Objective: with using of the computed tomography to investigate compact bone (diaphysis) of femurs of the rats after implantation of osteoplastic material Chronos™, to improve knowledge about the dynamics and the rate of its biodegradation and integration, as well as the site of density in defect area and adjacent maternal bone, and evaluate postoperative complications. Methods: The experiment was conducted on 30 white laboratory male rats (8 months, weight (250 ± 10) g). Under ketamine anesthesia in the middle third of the femoral shaft using a portable drill spherical cutter at low speed with cooling we created defect with diameter of 2.5 mm toward a medullary canal and filled it with osteoplastic material Chronos™ (Synthes, Switzerland) without any rigid fixation. After 15, 30, 60, 120 and 180 days after surgery we investigated injured femurs implanted with the stuff on the 16-slice spiral computed tomograph «TOSHIBA Activion». Results: There was absence of any signs of bone rarefaction of the maternal bone at all stages of observation. 15 days after implantation structure of Chronos™ was maintained but since a 30-day there were detected some signs of resorption of osteoplastic material and their subsequent increase, and its replacement by bone tissue. Relatively high optical density of regenerate was established on the 15th day of the experiment and its equation with the absolute optical density of maternal bone, and even its predominance to 120–180 days. In the last period of the experiment it was established approximation of the relative optical density of regenerate to 100 % while the absence of restoring the original shape and integrity of bone so far as in the cortical bone hardly noticeable deepening or newly formed tough endosteal callus still remained.Цель: исследовать с помощью компьютерной томографии компактную костную ткань (диафиз) бедренных костей крыс после имплантации остеопластического материала chronOS™, усовершенствовать знания о динамике и скорости его биодеградации, интеграции, а также о плотности участка дефекта и прилегающей к нему материнской кости и оценить послеоперационные осложнения. Методы: эксперимент проведен на 30 белых лабораторных крысах-самцах (8 мес., масса (250 ± 10) г). Под кетаминовым наркозом в средней трети диафиза бедренных костей с помощью портативной бормашины шаровидной фрезой при малых оборотах с охлаждением создавали до костномозгового канала дефект диаметром 2,5 мм, который без жесткой фиксации заполняли остеопластическим материалом chronOS™ (Synthes, Швейцария). Через 15, 30, 60, 120 и 180 суток после операции исследовали травмированные бедренные кости с имплантированным материалом на 16-срезовом спиральном компьютерном томографе «TOSHIBA Activion». Результаты: установлено отсутствие признаков рарефикации материнской кости на всех сроках наблюдения. Структура chronOS™ через 15 суток после имплантации сохранялась, однако с 30 суток отмечены признаки резорбции остеопластического материала с их последующим нарастанием и его замещение костной тканью. Установлена относительно высокая оптическая плотность регенерата на 15-е сутки эксперимента и ее выравнивание с абсолютной оптической плотностью материнской кости и даже ее преобладание к 120–180 суткам. В последний срок эксперимента установлено приближение относительной оптической плотности регенерата к 100 % при одновременном отсутствии восстановления первоначальной формы и целостности кости, поскольку в кортикальной пластинке еще оставалось едва заметное углубление или новообразованная плотная эндостальная мозоль.Мета: дослідити за допомогою комп’ютерної томографії компактну кісткову тканину (діафіз) стегнових кісток щурів після імплантації остеопластичного матеріалу chronOs™, вдосконалити знання про динаміку і швидкість його біодеградації, інтеграції, а також про щільність ділянки дефекту та прилеглої до неї материнської кістки та оцінити післяопераційні ускладнення. Методи: експеримент проведений на 30 білих лабораторних щурах-самцях (8 міс., маса (250 ± 10) г). Під кетаміновим наркозом у середній третині діафіза стегнових кісток за допомогою портативної бормашини кулястою фрезою на малих обертах з охолодженням створювали до кістковомозкового каналу дефект діаметром 2,5 мм, який без жорсткої фіксації заповнювали остеопластичним матеріалом chronOS™ (Synthes, Швейцарія). Через 15, 30, 60, 120 і 180 діб після операції досліджували травмовані стегнові кістки з імплантованим матеріалом на 16-зрізовому спіральному комп’ютерному томографі «TOSHIBA Activion». Результати: встановлено відсутність ознак рарефікації материнської кістки на всіх термінах спостереження. Структура chronOS™ через 15 діб після імплантації зберігалася, проте з 30-ї доби відзначені ознаки резорбції остеопластичного матеріалу з їх подальшим наростанням і його заміщення кісткової тканиною. Встановлена відносно висока оптична щільність регенерату на 15-у добу експерименту і її вирівнювання з абсолютною оптичною щільністю материнської кістки і навіть її переважання на 120–180-й добі. В останній період експерименту виявлено наближення відносної оптичної щільності регенерату до 100 % з одночасним відсутнім відновленням початкової форми і цілісності кістки, оскільки в корковій пластинці ще залишалося ледь помітне поглиблення або новоутворена щільна ендостальна мозоля.