Синтетические остеопластические материалы (обзор литературы)

1. Синтетические остеопластические материалы (обзор литературы)

ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
УРАЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
КАФЕДРА ХИРУРГИЧЕСКОЙ СТОМАТОЛОГИИ И
ЧЕЛЮСТНО-ЛИЦЦЕВОЙ ХИРУРГИИ
Синтетические остеопластические
материалы
(обзор литературы)
Докладчики:
Попов А.Ю., ОС-405
Чайникова Е.С., ОС-406
Научные руководители:
д.м.н., доцент Костина И.Н.
к.м.н., ассистент Шнейдер О.Л.
Г. Екатеринбург. 2015 год

2.

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.

3. 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)

4. 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.

5. Химический состав кости

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

6.

• 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.

7. 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

8. Этапы перестройки кости (Nefussi)

1. Клеточная концентрация, т.е накопление и
созревание клеточных масс, которые
иницируют образование скелетной
матрицы.
2. Активация и регуляция генов,
ответственных за дифференциацию клеток.
3. Активация генов, регулирующих синтез и
минерализацию матрицы, гормональную
активность, а также адаптацию к нагрузке
через ремоделирование.

9. Фазы репаративного остеогенеза

• Пролиферация
соединительнотканных
элементов, на месте
дефекта образуется
грануляционная ткань.

10. Фазы репаративного остеогенеза

• Развивающийся отек
ведет к выпадению
нитей фибрина. Эти
нити образуют пока
еще беспорядочный
клубок

11. 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

12.

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

13.

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

14. Остеопластика – хирургическая операция, направленная на восстановление объема костной ткани, восполнение ее дефекта

Репаративный остеогенез зависит от таких
свойств остепластических материалов, как:
• Остеокондукция
• Остеоиндукция

15. 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.

16. Виды остеопластических материалов

• 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

17. 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

18. 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

19. 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)

20. Ксеногенный материал

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

21. 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)

22. Современная скафолд-система состоит из 2 компонентов:

1. Минеральное вещество (гидроксиапатит,
трикальцийфосфат, д.р.)
2. Биогенный компонент (коллаген, хитозан,
альгинат, хондроитинсульфат) или
синтетические полимеры (полилактат)
формируют матрицу для адгезии
полипотентных клеток

23. Гидроксиапатит

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

24. 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.

25. 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.

26. 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

27. Хитозан

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

28. 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

29. 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.

30. Заключение

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

31. 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.

32. 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. 140157 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.

33. Спасибо за внимание! С наступающим Новым Годом!