Синтетические остеопластические материалы (обзор литературы) презентация

Костная ткань - это вид соединительной ткани с характерными признаками: твёрдое, пропитанное минеральными солями волокнистое межклеточное вещество и звездчатые, снабжённые многочисленными отростками, клетки.
Различают компактную и губчатую костную ткань.

Компактная костная ткань
Выполняет поддерживающую, защитную функции, служит хранилищем химических элементов
Формирует кортикальный слой большинства костей
Плотнее, тяжелее и прочнее губчатой кости
Составляет около 80 % общего веса человеческого скелета
Первичная структурно-функциональная единица - остеон
Пористость 5-30% (низкая)

Губчатая костная ткань
Ячеистого вида, сформирована рыхло лежащими костными трабекулами.
В сравнении с компактной костью имеет большую площадь поверхности, лёгкость, меньшую плотность и прочность.
Формирует эпифизы трубчатых костей и практически весь объём плоских костей.
Содержит красный костный мозг.

Химический состав кости
Неорганическое вещество – 65% - придает прочность
(гидроксиапатит, магний, калий, хлор, железо, карбонат)
Вода – 10%
Органическое вещество – 25% - придают гибкость, упругость
(90% коллаген 1 типа, 10% неколлагеновые белки)

Клетки составляют 1-5% всего объема костной ткани, остальное - органический и неорганический матрикс.
Основную роль играют два типа клеток - остеобласты (трансформирующиеся в остеоциты) и остеокласты.

Остеогенез
– это процесс образования костной ткани
Физиологический - восстановление тканевых структур здорового организма по мере их старения и отмирания.
Репаративный - это процесс образования костной ткани в месте дефекта

Этапы перестройки кости (Nefussi)
Клеточная концентрация, т.е накопление и созревание клеточных масс, которые иницируют образование скелетной матрицы.
Активация и регуляция генов, ответственных за дифференциацию клеток.
Активация генов, регулирующих синтез и минерализацию матрицы, гормональную активность, а также адаптацию к нагрузке через ремоделирование.

Фазы репаративного остеогенеза
Пролиферация соединительнотканных элементов, на месте дефекта образуется грануляционная ткань.

Развивающийся отек ведет к выпадению нитей фибрина. Эти нити образуют пока еще беспорядочный клубок
Фазы репаративного остеогенеза

Место повреждения костной ткани «притягивает» минеральные соли, их приток постепенно увеличивается.
Нити выпавшего фибрина приобретают ориентировку по длинной оси костного сегмента и превращаются в коллагеновые волокна, содержащие минеральные соли в растворенном состоянии
Фазы репаративного остеогенеза

Формируется коллагеновая основа, белковая матрица костной ткани. Минеральные соли из жидкого состояния начинают переходить в кристаллическое. Образуются костные пластинки («балки»), еще лишенные гаверсовых каналов
Фазы репаративного остеогенеза

Формируется зрелая костная ткань, кристаллы трикальцийфосфата замещаются кристаллами гидроксиапатита.
Фазы репаративного остеогенеза

Остеопластика – хирургическая операция, направленная на восстановление объема костной ткани, восполнение ее дефекта
Репаративный остеогенез зависит от таких свойств остепластических материалов, как:
Остеокондукция
Остеоиндукция

Остеокондукция
формирование матрицы или каркаса, на котором костные клетки откладывают новообразованную кость.
Остеоиндукция
заключается в стимуляции остеогенеза посредством активации местных (собственных) факторов роста в зоне дефекта.

аутогенные материалы: донором является сам пациент
аллогенные материалы: донор – другой человек
аллопластические материалы (синтетические): являются аналогом естественной костной ткани человека
ксеногенные материалы: донором является животное
Виды остеопластических материалов

Аутогенный материал – «золотой стандарт»
получают из двух зон: экстраоральной (подвздошная кость, ребра и т. д.) и внутриоральной (костные трансплантаты из ветви нижней челюсти, подбородка, бугров верхней челюсти, костная стружка, костные отломки из места вмешательства)
Абсолютная биологическая совместимость
Высокий остеогенный потенциал

Ограничения аутогенного материала
Дополнительная травматизация пациента, увеличение времени восстановления после лечения
Возможная потеря объема трансплантата до 50%
Объем трансплантата ограничен
Часто слишком быстрая резорбция
Увеличен риск присоединения инфекции

Аллогенный материал
Используется трупный материал
Возможная утрата до 50% объема
Ограниченное количество доноров
Этические причины
Высокая стоимость
Риск инфицирования
Материалы: AlloGro (США), Аллоплант (Россия), Перфоост, TransGraft (США)

Ксеногенный материал
Используется свиной, конский, бычий материал
Возможность перекрестной инфекции
Религиозные ограничения
Возможно отторжение
Этические ограничения
Материалы:
OsteoBiol (Италия), BioOss (Швейцария), биоматрикс-имплант (Россия)

Синтетические остеопластические материалы
Изначально являлись заменой натуральному гидроксиапатиту
Существуют комбинации синтетических материалов с различными веществами
После введения в костный дефект остеопластические материалы способствуют репаративной регенерации окружающей ткани, организуют ее, полностью деградируя, выполняя роль каркаса (скафолд-система)
Материалы: BondBone, 4Bone (Израиль), коллапан (Россия), Биоматрикс (Россия)

Современная скафолд-система состоит из 2 компонентов:
Минеральное вещество (гидроксиапатит, трикальцийфосфат, д.р.)
Биогенный компонент (коллаген, хитозан, альгинат, хондроитинсульфат) или синтетические полимеры (полилактат) формируют матрицу для адгезии полипотентных клеток

Гидроксиапатит
Первичный минеральный компонент кости
Не является остеогенным, остеоиндуктивным
Плотный нерассасывающийся – получают при высокотемпературной обработке, является биоинертным, остеокондуктивным
Пористый рассасывающийся – получают при низкотемпературной обработке, имеет поры 300-400 микрон, остеокондуктивный
Пористый нерассасывающийся – имеет поры 190-220 микрон, сквозь которые прорастают сосуды, образуется костная ткань

Коллаген
Коллагеновые волокна отличаются гибкостью, прочностью на разрыв и относительно малой эластичностью. Структурные особенности и свойства коллагена выполняют в организме человека - механическую, трофическую, защитную и репаративную функции.

Коллаген
Коллаген не токсичен, практически не антигенен, обладает хорошим регенерирующим действием, высокой биосовместимостью, способностью к структурообразованию, комплексообразованию с биологически активными и лекарственными веществами, биодеградации, а также рядом других свойств.

Сульфатированные гликозоаминогликаны
Хондроитин-4- и хондроитин-6-сульфаты, дерматан-сульфат и кератан-сульфат
Синтезируется остеобластами
Формируют коллагеновые и эластические волокна
Оказывают модулирующее действие на дифференцировку клеточных элементов соединительной ткани

Хитозан
Хитозан обладает антибактериальными, противогрибковыми и антивирусными и мукоадгезивными свойствами, способен поглощать биологические жидкости и помогать регенерации тканей, не вызывая аллергических реакций

Альгинаты
Оказывают иммуномоделирующее действие за счет восстановления баланса иммунных реакций. В стоматологии используют альгинат кальция, который способен восстанавливать подвижность мобильных клеток (фагоцитов, лимфоцитов, нейтрофилов); повышает содержание сывороточных иммуноглобулинов; покрывает повышенные потребности организма в солях кальция

Заключение
Использование синтетических остеопластических материалов обусловлено их преимуществами перед материалами других групп, так как при их использовании отсутствует возможность инфицирования, возникновения этических и религиозных ограничений, количество материала не ограничено.

Заключение
Изучив данные литературы, мы пришли к выводу, что химический состав и свойства остеопластического материала должны быть максимально приближены к показателям костной ткани.

Заключение
Основным недостатком синтетических материалов, в отличие от ауто-, алло- и некоторых ксеноматериалов, считается отсутствие у них свойств остеоиндукции. Однако к остеоиндукции костезамещающих материалов следует относить их способность стимулировать регенерацию костной ткани. Такая биологическая активность может быть обусловлена включением в состав костезамещающего материала сульфатированных гликозаминогликанов, аминокислот, факторов роста и морфогенов.

Список литературы
1. Вавилова Т.П. // Биохимия тканей и жидкостей полостей рта: учебное пособие / - 2-е изд., испр. и доп. - 2008. - 208 с.
2. Кенбаев В.О. // Травматология челюстно-лицевой области. 2006 г. 140-157 стр.
3. Лекишвили М.В., Панасюк А.Ф. // Новые биопластические материалы в реконструктивной хирургии.- Вестник РАМН №9, 2008, стр 33-36 (Вестник Российской Академии медицинских наук)
4. Панасюк А.Ф., Иванов С.Ю., Лекишвили М.В., Ларионов Е.В, Саващук Д.А., Васильев М.Г.// Новые биокомпозициооные материалы – "Биоматрикс" и "Алломатрикс – имплант" для замещения костных дефектов. Симпозиум по проблемам тканевых банков с международным участием. Биоимплантология на пороге XXI века. 2001. с.-96 - 97.
5. Трунин Д.А., Волова Л.Т., Беззубов А.Е., Кириллова В.П., Белозерцева Е.А.// Особенности регенерации костной ткани при использовании различных остеопластических материалов в эксперименте. - Стоматология.- №5.- 2008.- С.4-8.
6. Фуад Кури, Т. Ханзер, Ч Кури, Й.Нойгебауэр, Т. Терпелле, Й. Тонкель, Й. Цёллер // Регенеративные методы в имплантологии. 2013. – 8-12 стр, 160-178стр.