Керамічний матеріал для пластики кісткових дефектів

Керамічний матеріал для пластики кісткових дефектів, що має у своєму складі пдроксилапатит та антибактеріальні речовини, який відрізняється тим, що як антибактеріальну речовину використано срібло, іони якого введені у структуру пдроксилапатиту менту як носія антибіотиків, який після полімеризації має значну твердість До складу вказаного цементу входить біологічно інертний компонент, який не здатний заміщуватися кістковою тканиною, що не дозволяє застосовувати його у підхрящовій зоні Крім того, наявність у складі цементу чотирьох антибіотиків може викликати місцеву алергічну реакцію, внаслідок чого загоєння дефекту у післяопераційний період може перебігати з ускладненнями Відомий бюцемент, який містить суміш порошків на основі фосфату кальцію різного стехіометричного складу [2] Матеріал використовують для пластики кісткових порожнин Він має здатність деградувати у біологічному середовищі та стимулювати остеогенез До недоліків даного бюцементу можна віднести відсутність у його складі речовин, які мають бактеріологічні властивості, що обмежує його застосування при лікуванні інфікованих кісткових дефектів Відомий керамічний Імплантат для лікування хронічного остеомієліту, який створено на основі пдрокислапатиту з пористістю ЗО - 40% у вигляді блоків різного розміру у формі паралелепіпеду з центральною циліндричною порожниною, у яку перед операцією насипають антибіотик [3] Висока спорідненість до кісткової тканини та можливість підтримувати у післяопераційній рані антибактеріальний фон завдяки місцевому внесенню антибіотика - позитивні якості згаданого Імплантату Проте, вибір антибіотику здійснюється в результаті мікробіологічних досліджень перед операцією, що потребує додаткового часу і збільшує термін перебування хворих у стаціонарі Негативною стороною являється і те, що неможливо змі ю (О 00 48695 нити форму імплантатів під час хірургічного втручання, завдяки чому ускладнюється заповнення порожнин різної форми та, особливо, відкритих порожнин Ще одним недоліком є форма імплантатів (паралелепіпед), яка не дозволяє щільно заповнювати дефект, в результаті чого збільшується термін формування кісткового регенерату Останній імплантат найбільш близький до запропонованого нами й тому вибраний як прототип В основу винаходу поставлено задачу розробки керамічного матеріалу для пластики кісткових дефектів, утому числі й інфікованих, з антибактеріальними властивостями за рахунок введення у структуру пдроксилапатитної кераміки ІОНІВ срібла, який сприяє оптимізацм остеорепаративного процесу У результаті введення у структуру пдроксилапатиту ІОНІВ срібла матеріал пригнічує ріст мікроорганізмів - St aureus, E coli, Ps aerogunous, що обумовлює зменшення запального процесу, а завдяки цьому й прискорення темпів формування кісткової тканини в порівнянні з пдроксилапатитом без срібла Поставлена задача реалізується шляхом створення керамічного матеріалу для пластики кісткових дефектів, який має у своєму складі пдроксилапатит та антибактеріальні речовини, згідно винаходу, пдроксилапатит легований іонами срібла Широкий спектр антибактеріальних властивостей срібла дозволяє застосовувати матеріал при наявності різних збудників інфекції, а також й у разі неможливого встановлення їх природи, без проведення попередніх мікробіологічних досліджень, що скорочує терміни лікування Пдроксилапатит легований іонами срібла пригнічує запальний процес та не викликає місцевих алергічних реакцій Матеріал використовується у вигляді порошку, гранул, таблеток, щільних зразків Бактерицидні властивості розробленого матеріалу було вивчено у експерименті in vitro та in vivo Бактеріологічні дослідження зі штамами мікроорганізмів довели, що розроблений матеріал пригнічує ріст St aureus, E col і, Ps aerogunous, з максимально вираженою дією на Е coli Зі збільшенням концентрації срібла підвищувався бактеріологічний ефект Антибактеріальна дія була більш вираженою у порошкової форми, а мінімальний ефект зафіксовано для щільного зразка У експериментах на тваринах використовували гранулярну форму розробленого матеріалу, бо вона дозволяє найбільш щільно заповнювати дефекти та не потребує додаткових засобів утримання дрібних часточок у КІСТКОВІЙ порожнині як у випадку використання порошкової форми Реакція кісткової тканини на розроблений матеріал була вивчена в експерименті на 16 кроликах з неінфікованою (6) І інфікованою St aureus (10) раною Контролем правили кролі з інфікованими кістковими порожнинами, які заповнювали пдроксилапатитом без срібла Під загальним тиопенталовим наркозом в умовах асептики стоматологічним бором (діаметр 4мм) були виконані КІСТКОВІ дефекти (глибиной 6мм) у дистальному метафізі стегнової кістки, які були заповнені розробленим матеріалом У 10 тварин КІСТКОВІ рани до імплантації матеріалу були інфіковані St aureus (1 х 106 мікробних тіл у 1 мл) Тварини були виведені з експерименту через З та 6 МІСЯЦІВ шляхом введення повітря у вушну вену Результати експерименту показали, що розроблений матеріал, імплантований у неінфіковані КІСТКОВІ рани не порушує перебіг репаративного процесу При імплантації у інфіковані КІСТКОВІ порожнини відмічено виражений антибактеріальний ефект - на відміну від тварин, де інфіковані КІСТКОВІ рани були заповнені пдроксилапатитом без срібла Відмічено формування кісткової тканини безпосередньо на гранулах кераміки і значне зменшення запального процесу по території кісткової рани та оточуючих дефект тканинах У контрольних тварин формування кісткової тканини було зафіксовано лише поблизу материнської кістки на невеличких ділянках Запальний процес не локалізувався Через 6 МІСЯЦІВ інфіковані дефекти з імплантованим розробленим матеріалом повністю загоювалися У контролі процес продовжувався Проведені експериментальні дослідження дозволили зробити висновок, що запропонований матеріал, виготовлений на основі пдроксилапатиту, легованого іонами срібла характеризується антибактеріальними властивостями, високою біологічною сумісністю, стимулює остеорепарацію, позитивно впливає на стан тканин, які оточували дефект Матеріал було апробовано у КЛІНІЧНИХ умовах (15 хворих) у інституті патології хребта та суглобів їм проф М І Ситенка АМН України при імплантації порошкової, гранулярної та щільної форми у інфіковані КІСТКОВІ порожнини (при виявленні Е coli, St aureus), а також у хворих для профілактики вторинних інфекційних ускладнень У всіх випадках одержані добрі та задовільні результати Матеріал може бути застосований для пластики інфікованих кісткових дефектів та при наявності ризику інфікування кісткової рани Література 1 Патент № 2715567 А1 FR A61 L25/00 Состав цемента для ортопедической хирургии и способ его изготовления / Cho Se Hyun / Заявл 24 0 1 9 5 , Опубл 04 08 95 — ИСМ — 1996 — Вып 7, Т 22 — С 17 2 Патент DE 1981361 А А61 L25/00, А61 К 6/033 Биоцемент с улучшенными свойствами / Wenz R, Dnessens F, Clemens M / Заявл 27 03 98, Опубл 30 09 99 — ИСМ — 2000 — Вып 7, №18 — С 17 3 Yamashita Y , Uchida A, Yamakawa T Treatment of chronic osteomyelitis using calcium hydroxyapatite ceramic implants impregnated with antibiotic//IntOrthop —1998 — Vol 22 — № 4 — P 247-251 48695 ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна ( 0 4 4 ) 4 5 6 - 2 0 - 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71