Восстановление рентгеновской плотности кости при замещении дефектов кортикальной пластины тканеинженерной конструкцией в эксперименте

За последнее десятилетие в общемировой практике для оценки состояния губчатой и  кортикальной кости значительно возросла частота применения мультиспиральной компьютерной томографии (МСКТ) с высоким разрешением, позволяющим оценивать рентгеновскую плотность кости в различные сроки после замещения дефектов кортикальной пластины остеопластическими материалами.

Цель исследования. Изучить восстановление плотности кортикальной кости в области остеопластики тканеинженерной конструкцией в эксперименте.

Материалы и методы. В эксперименте in  vivo на кроликах линии New Zeland White (NZW) в диафизарной части бедренной кости сформированы перфорационные дефекты кортикальной пластины. Сформированы три группы исследования: 1-я группа – без заполнения дефекта; 2-я группа – с заполнением дефекта депротеинизированной губчатой костью; 3-я группа – с заполнением тканеинженерной конструкцией на основе депротеинизированной губчатой кости с стромально-васкулярной фракцией жировой ткани. Сроки наблюдения составили 2, 4 и 6 недель после операции. Плотность кортикальной пластины измеряли в единицах Хаунсфилда (HU). В качестве костно-замещающего материала для заполнения костных дефектов использовали фрагменты депротеинизированной губчатой кости человека изолированно и в сочетании со стромально-васкулярной фракцией жировой ткани кролика линии NZW.

Результаты. Плотность кортикальной пластины в области дефекта в 3-й группе к 6-й неделе в среднем в 1,3 раза ниже аналогичного показателя интактной кортикальной пластины и при этом соответствует D1 по классификации Misch. Плотность кортикальной пластины в области дефекта со стороны костномозгового канала к 6-й неделе в 3-й группе соответствует D1 по Misch и составляет 1351,25 ± 221,18 HU (1052; 1805), что в  1,5  раза выше, чем во 2-й группе (D2 по Misch; p  <  0,05). Полученные результаты свидетельствуют о более раннем восстановлении рентгеновской плотности костной ткани при использовании тканеинженерной конструкции (3-я группа) по сравнению с показателями 1-й и 2-й групп.

1. Воробьёв К.А., Сушков И.В., Божкова С.А., Нетылько Г.И., Лабутин Д.В. Предварительные результаты оценки ремоделирования костнозамещающих материалов по данным МСКТ в разные сроки после имплантации экспериментальным животным. Актуальные проблемы травматологии и ортопедии: Сборник научных статей, посвященный 110-летию РНИИТО им. Р.Р. Вредена. СПб.; 2016: 34-39.

2. Бозо И.Я., Деев Р.В., Волков А.В., Еремин И.И., Корсаков И.Н., Ясиновский М.И., и др. Оценка влияния тканеинженерных конструкций на основе октакальциевого фосфата и стромальных клеток десны на остеоинтеграцию дентальных имплантатов. Гены и клетки. 2018; 13(4): 24-30. doi: 10.23868/201812043

3. Еремин И.И., Бозо И.Я., Воложин Г.А., Деев Р.В., Рожков С.И., Еремин П.С., и др. Возможности применения тканеинженерных костных графтов в челюстно-лицевой хирургии. Кремлевская медицина. Клинический вестник. 2015; 4: 151-157.

4. Huang Z, Chen Y, Feng QL, Zhao W, Yu B, Tian J, et al. In vivo bone regeneration with injectable chitosan/hydroxyapatite/collagen composites and mesenchymal stem cells. Front Mater Sci. 2011; 5: 301-310. doi: 10.1007/s11706-011-0142-4

5. Петухова В.В., Мушкин А.Ю., Костик М.М., Виноградова Т.И., Кафтырев А.С., Евсеев В.А., и др. Применение бисфосфонатов при экспериментальном туберкулезном остите: КТ-визуализация. Гений ортопедии. 2023; 1: 78-84. doi: 10.18019/1028-4427-2023-29-1-78-84

6. Коробейникова Д.А., Житлова Е.А., Шакирова Ф.В. Компьютерная томография регенерата в зоне травмы у животных при введении препарата на основе этидронатов ионов лантаноидов и кальция. Вестник Алтайского государственного аграрного университета. 2019; 12(182): 81-86.

7. Ахтямов Р.Х., Закиров Е.А., Житлова Ф.В., Шакирова И.Ф. Исследование эффективности препарата «Инрок» на остеорегенерацию. Хирургия повреждений, критические состояния. Спаси и сохрани: Сборник материалов Пироговского форума. М.; 2017: 290.

8. Ахтямов И.Ф., Шакирова Ф.В., Клюшкина Ю.А., Бакланова Д.А., Гатина Э.Б., Алиев Э.О. Анализ регенеративного процесса в области перелома большеберцовой кости (экспериментальное исследование). Травматология и ортопедия России. 2016; 22(1): 100-107. doi: 10.21823/2311-2905-2016-0-1-100-107

9. Щепкина Е.А., Лебедков И.В., Нетылько Г.И., Соломин Л.Н., Анисимова Л.О., Трушников В.В., и др. Дистракционный остеогенез при комбинированном и последовательном применении чрескостного и интрамедуллярного остеосинтеза: экспериментальное исследование. Травматология и ортопедия России. 2021; 27(1): 19-36. doi: 10.21823/2311-2905-2021-27-1-19-36

10. Morar L. Analysis of CBCT bone density using the Hounsfield scale. Prosthesis. 2022; 4(3): 414-423. doi: 10.3390/prosthesis4030033

11. Гилев М.В. Аугментация костных внутрисуставных дефектов при хирургическом лечении пострадавших с импрессионными переломами костей конечностей: автореф. дис. … докт. мед. наук. М.; 2019.

12. Hayashi O, Katsube Y, Hirose M, Ohgushi H, Ito H. Comparison of osteogenic ability of rat mesenchymal stem cells from bone marrow, periosteum, and adipose tissue. Calcif Tissue Int. 2008; 82: 238-247. doi: 10.1007/s00223-008-9112-y

13. Oki Y, Doi K, Kobatake R, Makihara Y, Morita K, Kubo T, et al. Histological and histomorphometric aspects of continual intermittent parathyroid hormone administration on osseointegration in osteoporosis rabbit model. PLoS One. 2022; 17(6): e0269040. doi: 10.1371%2Fjournal.pone.0269040

14. Giambini H, Dragomir-Daescu D, Huddleston PM, Camp JJ, An KN, Nassr A. The effect of quantitative computed tomography acquisition protocols on bone mineral density estimation. J Biomech Eng. 2015; 137(11): 114502. doi: 10.1115/1.4031572