Современные имплантаты для замещения мягких тканей

Современные силиконовые имплантаты, их состав и использование в пластической хирургии

Сегодня в пластической хирургии применяется два основных вида эндопротезов:

Также существуют биоимплантаты, так называемые «синие». Их наполнитель – карбометилцеллюлоза, природный полимер. Если такой эндопротез протечет, то при попадании в ткани вещество-наполнитель разложится на углекислый газ, воду и глюкозу. Они считаются самыми безопасными, однако не вызывают доверия хирургов из-за низкой надежности.

Силиконовые эндопротезы различаются по ряду признаков.

По профилю

Профиль – это границы, за которые имплантат может выходить, находясь в молочной железе.

Низкий – имплантат меньше, по сравнению с грудью. Такие изделия устанавливают женщинам с небольшой грудью и нормальными параметрами грудной клетки.
Средний – равен по объему диаметру железы. Эндопротезы среднего профиля устанавливаются женщинам со средней грудью.
Высокий – изделие больше диаметра груди. Подходят пациенткам при выраженном птозе бюста, а также при узкой грудной клетке.

По виду поверхности

Гладкие. С ними снижается риск формирования складок, однако их оболочка тонкая, что повышает вероятность разрыва.
Текстурированные. Их оболочка более толстая, поэтому риск разрыва снижен. Однако шероховатость поверхности уменьшает свободу эндопротеза в ложе железы, повышает вероятность формирования складок.

По форме

Круглые. Их плюс – в том, что они не меняют форму бюста, если поворачиваются. Однако иногда делают округлой верхнюю область молочных желез, что неэстетично.
Каплевидные (анатомические). Выглядят лучше, но в случае поворота эндопротеза грудь становится неестественной. Всегда имеют шероховатую текстуру.

По месту установки (по отношению к большой грудной мышце)

Субфасциальные. Помещаются между тканью бюста и грудной мышцей, но под ее фасцией. Это улучшает фиксацию, по мнению некоторых пластических хирургов.
Субгландулярные. Устанавливаются между тканями груди и большой грудной мышцей. Эстетический результат в этом случае самый лучший. Однако такой способ установки не рекомендован женщинам с большой грудью и тонкими мягкими тканями в этой области.
Подмышечные. Способ установки таких силиконовых имплантов – под грудной мышцей, которая при этом не рассекается.
Субпекторальные. Помещаются частью под молочной железой и частью – под грудной мышцей, которая рассекается внизу.

Форма, размер, способ установки имптантата определяется на консультации.

По плотности наполнителя (геля)

мягкие (не очень хорошо держат форму, по плотности – такие же, как и бюст);
плотные (нет риска деформации, но форма неестественная);
soft touch (средняя плотность, сравнительно хорошо удерживают форму).

Структура имплантатов

Силиконовые эндопротезы состоят из оболочки и наполнителя.

Наполнитель

Обычно имплантат наполняется силиконовым гелем высокой вязкости. Он обладает хорошей упругостью, хорошо держит форму. Однако при разрыве и вытекании он опасен, а также постепенно при ношении эндопротеза стекает в его нижнюю часть, что снижает эстетический эффект. Не всегда наполнитель — это силикон различной степени когезивности (вязкости). Бывают импланты, наполняемые физраствором, с различной проекцией и размерами.

Применяется также когезивный гель. Он мягкий, обеспечивает естественный эффект: силиконовый имплант выглядит, как настоящая грудь и при этом обладает эффектом «памяти», то есть возвращается в исходную форму при деформирующем воздействии.

Оболочка

Большинство изделий сегодня имеют текстурированную оболочку, которая обеспечивает естественное врастание окружающих мягких тканей. Это гарантирует хорошую фиксацию эндопротеза на месте и снижает вероятность появления капсулярной контрактуры.

Как силиконовые имплантаты используются в пластике?

Пластический хирурги «СМ-Клиника» работают в том числе и с французскими имплантами SEBBIN. В их производстве используется исключительно ручной труд, импланты могут быть изготовлены по индивидуальному заказу. Во всем мире нет компаний, производящих настолько широкую номенклатуру продукции по размером, текстуре оболочки, наполнению. Также компания дает пожизненную гарантию от разрывов! Сфера применения силиконовых эндопротезов в пластической хирургии широка, рассмотрим способы коррекции тела и лица с их помощью.

Восстановление бюста после мастэктомии. При онкологии удаляется грудь полностью или частично. Установка эндопротеза возможна одномоментно (во время операции по удалению раковой опухоли) или отсрочено (коррекция через какое-то время после радикальной мастэктомии).
Мастопексия (лифтинг груди). Эндопротезы вживляются тогда, когда женщина хочет изменить не только форму бюста, но и размер.
Эндоскопическое увеличение молочных желез. Такая технология нужна, когда разрез делается в области подмышки, потому что в этом случае установить имплантат можно только с помощью оптических инструментов. Эндоскоп обеспечивает хирургу визуальный контроль над манипуляциями.
Глютеопластика– коррекции объема и формы ягодиц. Используются специальные имплантаты, которые выдержат специфическую нагрузку – долгое сидение, бег, занятия спортом. Они имеют плотную оболочку и силиконовый наполнитель. Менять их со временем не нужно.
Куропластика– изменение формы икроножной области. Эндопротезы позволяют скорректировать ложную кривизну ног, восполнить объем, если прослойка мышц тонкая или гипотрофированная.
Коррекция контура лица, омоложение. Для этого производятся имплантаты разных размеров и форм, они позволяют скорректировать пропорции лица. Применяются для выделения скул , увеличения подбородка и челюстей, сглаживания областей под глазницами. Хирурги используют лицевые эндопротезы из твердой силиконовой резины. Обычно устанавливаются изделия толщиной 4 мм, для более выразительного результат – 5-6 мм. Также изделие можно изготовить под заказ по индивидуальным параметрам.

Минусы силиконовых имплантов, негативные последствия от их установки

Недостатки таких изделий – следующие:

возникновение капсулярной контрактуры;
вероятность появления трещин, разрывов, утечки наполнителя;
риск того, что эндопротез лопнет при высокой нагрузке (например, при падении на грудь);
силикон провоцирует аутоиммунные болезни – системную красную волчанку, васкулит, ревматоидный артрит, системный склероз;
снижение чувствительности бюста, особенно сосков.

послеоперационная гематома, требующая хирургического удаления;
нарушение чувствительности при установки больших эндопротезов;
в послеоперационном периоде – разбухание груди вследствие накопления жидкости в полости изделия;
смещение;
воспаления, требующие срочного изъятия эндопротеза (установить другой можно будет только после полного заживления);
миграция геля со временем;
опущение имплантатов, особенно если они большие (в этом случае через определенный срок нужно повторно устанавливать другие силиконовые импланты).

Пластика мягких тканей в имплантологии

Автор: Suheil Boutros and Georgios A. Kotsakis

Введение

Удовлетворение пациента от имплантологического лечения во многом зависит от того, насколько натурально выглядят протезы с опорой на имплантаты. В предыдущей главе обсуждались показания для использования мягкотканных трансплантатов при имплантации: от восстановления мукогингивальных дефектов до увеличения высоты гребня. Пластика мягких тканей в области имплантатов представляет собой группу различных техник, различающихся по срокам проведения операции и виду использованного мягкотканного трансплантата.

Аутогенные эпителизированные нёбные трансплантаты или свободные десневые трансплантаты (СДТ) впервые были предложены для закрытия поверхности корня в 1960-х годах и с того момента активно используются для увеличения уровня кератинизированной десны и закрытия поверхности обнаженных корней. Их использование распространено в практике вследствие высокой предсказуемости будущего результата, тем не менее, соответствие по цвету с соседними тканями недостаточное из-за более яркого и опакового цвета тканей нёба по сравнению с десной, что ограничивает показания к применению в области, где важна эстетика.

Читайте также: Что такое ryan в составе ткани

Субэпителиальный соединительнотканный трансплантат (ССТ), описанный Langer и Langer, лучше совпадает по цвету, и методика получения трансплантата является менее инвазивной. Как СДТ, так и ССТ требуют достаточного объёма донорской ткани, что может быть не просто в случаях с крупными дефектами и в ситуациях, когда пациент не согласен иметь вторую донорскую зону. Все эти проблемы подтолкнули к использованию бесклеточного дермального матрикса для лечения рецессий и мягкотканных дефектов с использованием свиного коллагенового матрикса и тканево-инженерной клеточной терапии.

Разновидности мягкотканных трансплантатов

Свободный десневой трансплантат (СДТ)

Исторически, свободные десневые трансплантаты первыми запустили волну развития пародонтологической пластической хирургии, которая направлена на коррекцию или устранение дефектов связанных с нарушением развития, или нарушений анатомической и травматической природы. Bjorn описал технику забора аутогенного тканевого трансплантата, содержащего эпителий, и собственную пластинку для восстановления уровня кератинизированной десны. С тех пор СДТ используется повсеместно в пародонтологической практике как в области зубов, так и в области имплантатов с соответствующим результатом. Каскад процессов регенерации тканей после размещения СДТ в реципиентной зоне тщательно описан, интеграция трансплантата проходит по следующим фазам: 1) плазматическая циркуляция, 2) прорастание сосудов, 3) прорастание соединительной ткани и врастание сосудов, 4) созревание соединительной ткани.

Главным ограничением использования таких трансплантатов является эстетическое несоответствие трансплантата с мягкими тканями по соседству. Доказано, что характеристики донорской зоны диктуют фенотип пересаживаемой ткани. Таким образом, прижившийся трансплантат часто напоминает слизистую нёба, откуда в большинстве случаев и происходит забор ткани, трансплантат плохо сочетается с окружающими тканями по текстуре и цвету. Кроме того, рельеф тканей нёба будет сохраняться и после трансплантации, поэтому его стоит удалить для того, чтобы добиться более эстетичной интеграции трансплантата. Несмотря на все эстетические недостатки, с помощью данного метода можно добиться предсказуемых результатов в увеличении объёма кератинизированной десны. Применение данного метода по показаниям даёт надежные результаты и используется для увеличения зоны кератинизированной десны перед проведением аугментации, например, вертикальной костной аугментации, также с целью уб

Доступ ко всем статьям по подписке

Новые статьи почти каждый день

Подробнее о подписке

Современные имплантаты для замещения мягких тканей

Каждый день в мире выполняется множество хирургических вмешательств для лечения деформаций и переломов позвоночника. Современные стратегии регенеративной медицины направлены на восстановление архитектуры патологически измененной ткани путем замещения костного дефекта имплантатом, помещенным в зону повреждения. Тем самым сокращаются сроки восстановления трудоспособности и повышается качество жизни пациента. С этой целью объединяются различные технологии, чтобы создать пластический материал, который будет превосходить по своим данным так называемый золотой стандарт – аутокость. На данный момент активно используются имплантаты из различных материалов, как биологических, так и синтетических, для замещения костных дефектов. К сожалению, нет идеального имплантата, удовлетворяющего всем требованиям, предъявляемым к пластическому материалу. Все они имеют свои преимущества и недостатки.

Цель исследования

Изучить основные характеристики костных и клеточных материалов для замещения дефектов костной ткани и перспективы их применения на основе данных литературы.

Материалы и методы исследования

В ходе проведения исследования был проанализирован международный опыт применения следующих основных пластических материалов, используемых для замещения костных дефектов: ауто- и аллотрансплантаты; костные морфогенетические белки; мультипотентные мезенхимальные стромальные клетки; трехмерный хондротрансплантат. Выявленные при анализе литературных данных недостатки и преимущества пластических материалов позволяют наметить дальнейшие перспективные пути исследований.

Результаты и обсуждение

Во все времена считалось, что «золотым стандартом» для остеопластики являются аутотрансплантаты, забор которых осуществляется из собственных тканей пациента, в связи с чем полностью исключаются основные иммунологические и большинство инфекционных осложнений при трансплантации [8]. Костные аутотрансплантаты обладают не только остеокондуктивными свойствами, но и способностью индуцировать рост костной ткани в месте имплантации в связи с наличием в них остеогенных клеток [20]. Однако аутотрансплантаты должны быть взяты непосредственно перед этапом замещения костного дефекта, что увеличивает время основного этапа операции. Помимо этого, возможный объем аутотрансплантата весьма ограничен, и при его заборе донор зачастую подвергается серьезным оперативным вмешательствам [8, 20].

При изучении проблемы костной аутопластики нельзя исключить большое количество осложнений, связанных с местом взятия аутотрансплантата. Самые распространенные среди выявленных осложнений — это хронические боли и расстройство чувствительности в области взятия трансплантата, что связано с повреждением подвздошно-пахового и кожного бедренного нервов. Также среди возможных видов осложнений упоминаются перелом кости (донорского места), развитие гематомы и ее инфицирование [17, 20, 31]. Для замещения костного дефекта крыла подвздошной кости и уменьшения косметических последствий описываются такие способы, как пластика гребня крыла подвздошной кости протезом из пористой керамики, аллоимплантатом [17, 26].

Также помимо описанных проблем с местом взятия аутотрансплантата существует проблема физических характеристик аутотрансплантатов, а именно – прочность. В ходе процесса перестройки аутотрансплантаты теряют свою прочность, что может впоследствии приводить к потере полученной коррекции деформации позвоночника [21]. Ретроспективный анализ результатов использования аутотрансплантатов из гребня крыла подвздошной кости для замещения костных дефектов при операциях на позвоночнике показывает, что 2,8–4,7% осложнений получены в результате отторжения аутотрансплантатов ложем, миграции их из ложа позвоночника, лизиса, перелома и перестройки аутотрансплантатов, которые потребовали проведения ревизионных операций [15].

В попытках минимизировать осложнения, получаемые при костной пластике аутотрансплантатом, ученые пришли к использованию аллогенной донорской кости. Аллокость, как и аутотрансплантат, сохраняет способность к перестройке в органоспецифичную костную ткань, хотя это и занимает более длительный период времени. Аллоимпланты в большинстве случаев позволяют сформироваться органоспецифичной костной ткани без значительной потери коррекции. Однако сохранение в аллоимплантатах белковых компонентов донора может привести к аллергической и иммунной реакции у реципиента [14]. Данный фактор значительно ограничивает применение аллокости в качестве имплантатов для пластики дефектов тел позвонков.

В попытках избавиться от осложнений при использовании аллотрансплантатов пришли к использованию деминерализованного костного матрикса (ДКМ), который содержит протеины, стимулирующие остеогенез. Получают костный матрикс путем деминерализации костной ткани, в которой к концу процесса деминерализации сохраняется менее 5% кальцифицированной целлюлярной субстанции [13]. Деминерализованная кость не является такой эффективной в образовании новой кости, как эндогенная губчатая кость, но она имеет преимущество перед консервированной аллогенной костью. Преимуществами ДКМ являются стерильность и сниженная антигенность [13, 47]. Однако у ДКМ присутствует ряд существенных недостатков: в ряде случаев он может являться аллергеном, а также имеет низкую механическую прочность. Последний фактор не позволяет использовать данный пластический материал в виде фиксирующих имплантатов, поэтому ДКМ применяется в виде остеообразующей добавки [16].

Читайте также: Бортики в кроватку какая ткань

Костные морфогенетические белки

Костные морфогенетические белки (Bone Morphogenetic Proteins – BMPs) являются трансмембранными димерными белками, которые были открыты Marshall R. Urist в 1965 г. По современным научным данным BMPs — это многофункциональные ростовые факторы, которые относятся к суперсемейству В-трансформирующего фактора роста. В настоящее время открыто 20 разновидностей ВМРs, но только у BMP-2, 4, 6, 7 выявили значительные остеоиндуктивные свойства [27].

Местом локализации BMP является внеклеточный соединительнотканный матрикс, содержащий остеопрогениторные и мезенхимные клетки. BMPs синтезируются остеобластами, хондроцитами и их предшественниками. Точкой воздействия BMPs являются рецепторы, располагающиеся на клеточной мембране. ВМРs оказывают значительное воздействие на регуляцию роста, дифференцировку и апоптоз различных типов клеток, включая остеобласты, эпителиальные и нервные клетки, хондробласты [27, 35]. BMPs стимулируют увеличение числа клеток; ускоряют дифференцировку ММСК в остеобласты и хондробласты; увеличивают синтез остеокальцина; ускоряют синтез коллагена; повышают активность щелочной фосфатазы; стимулируют синтез внеклеточного матрикса и его последующую минерализацию [35]. Клетки, участвующие в процессе синтеза костной ткани, являются клетками-мишенями для BMPs: фибробласты, остеобласты, миобласты, нервные клетки, плюрипотентные мезенхимные стволовые клетки, маркеры костного метаболизма — остеопонин, остеокальцин, щелочная фосфатаза, остеонектин [27]. Остеогенез, который осуществляется при помощи BMPs, – это цепь последовательных событий с такими главными стадиями, как хемотаксис, быстрое деление мезенхимных остеопрогениторных клеток, дифференцировка мезенхимных стволовых клеток в хондробласты и формирование хряща, ангиогенез и синтез внеклеточного матрикса, замена хряща на костную ткань [23, 44]. Принимая участие в процессах хондрогенеза и остеогенеза, BMPs оказывают стимулирующее воздействие на образование костной ткани, делая это в последовательности, схожей с эмбриональным морфогенезом [44].

Методами получения BMPs являются два технологических процесса — это его биохимическая экстракция из деминерализованного костного матрикса, который являлся основным в 1990-е гг., и генно-инженерный синтез (rhBMPs), который активно используется в наше время [35].

В качестве носителей для BMPs на сегодняшний день используются различные материалы, такие как деминерализованный костный матрикс, коллагеновые губки, хитозан, желатин, гидроксиапатит. Главными задачами носителей являются не только доставка ВМРs в место их биологического действия, но и сохранение этих остеоиндукторов в зоне воздействия в течение длительного периода времени, необходимого для формирования новой кости, а также пролонгированная диффузия BMPs в организме реципиента [49].

Лечебные свойства BMPs представляют большой интерес в клинической практике при консолидации переломов костей, профилактике остеопороза, лечении костных дефектов челюстей и в аллокостной пластике костных дефектов [49].

При планировании лечения с использованием ВМРs необходимо учитывать такой фактор, как возраст реципиента, поскольку он напрямую влияет на биологический потенциал многих факторов роста. Остеоиндуктивная способность BMPs снижается как минимум в 2 раза у пожилых пациентов, следовательно, требует более высоких доз, чтобы вызвать ощутимый стимулирующий эффект на образование костной ткани.

Jeon и коллеги в своем исследовании на группе из 23 пациентов с одномоментным вентральным вмешательством на трех уровнях обнаружили, что имплантация PEEK-кейджа с размещенным на нем rhBMP-2 приводит к положительному исходу оперативного лечения и отсутствию болевого синдрома в отдаленном послеоперационном периоде. Однако при этом выявлено эктопическое формирование кости у трех пациентов [30].

При использовании rhBMP-2 на коллагеновой губке ACS «Infuse» отмечен больший процент образования костного блока тел позвонков по сравнению с операциями, в которых был применен аутологичный трансплантат из гребня подвздошной кости. Сообщается о получении костного блока у 94% из 143 больных [12], у 93% из 67 [25], у 99% из 21 [38], у 100% из 49 пациентов [43]. При этом отсутствовали осложнения, характерные для операции по взятию аутокости [12, 25, 38, 43].

В эксперименте на животных моделях был выполнен вентральный спондилодез на поясничном отделе позвоночника с использованием BMPs, при этом был получен больший процент костных сращений, чем при операциях с использованием аутотрансплантата [34, 45, 48].

Baskin и коллеги использовали rhBMP-2 при вентральном межтеловом спондилодезе на шейном отделе позвоночника, сравнив его действие с аутотрансплантатом из гребня подвздошной кости. Всем 33 пациентам из обеих групп проведено обследование спустя 24 месяца после операции. При этом выявлено, что группа с имплантацией rhBMP-2 имела более выраженный болевой синдром в шейном отделе позвоночника и верхних конечностях, чем группа с использованием аутотрансплантата, которая не имела никаких осложнений, относящихся к области спондилодеза [9].

Мультипотентные мезенхимальные стромальные клетки (ММСК)

В настоящее время исследования в области регенерации костной ткани ведутся с использованием эмбриональных стволовых, индуцированных плюрипотентных и стромальных стволовых клеток. Эмбриональные стволовые и индуцированные плюрипотентные клетки из-за проблем, связанных с онкогенностью, безопасностью и этикой, в клинической практике не применяются [33]. ММСК – это прогениторные клетки, способные к осуществлению дифференцировки в мезодермальные ткани, включая остеобласты, хондроциты, адипоциты. На данный момент активно используются при замещении костных дефектов ММСК, выделенные из жировой ткани, пульпы зуба, костного мозга.

ММСК, полученные из костного мозга, являются наиболее распространенными клетками, которые используются для регенерации костной ткани. Источником этих клеток является костный мозг. Одна из отличительных функций ММСК костного мозга — это формирование гемопоэзиндуцирующего и стромального микроокружения. Свойствами ММСК костного мозга являются фибробластоподобная морфология, способность к адгезии, легко индуцируемая дифференцировка в остеогенном, адипогенном и хондрогенном направлениях, а также высокий пролиферативный потенциал. Не менее важным свойством ММСК костного мозга является их способность к выработке большого количества биоактивных веществ, которые усиливают регенерацию тканей [46].

Альтернативой MMCK костного мозга могут выступать MMCK жировой ткани. Жировая ткань состоит из адипоцитов и гетерогенной популяции клеток – стромальной сосудистой фракции, которая окружает и поддерживает адипоциты. Данная фракция в свою очередь содержит преадипоциты, эндотелиальные клетки сосудов и их предшественники, T- и B-лимфоциты, тучные клетки, макрофаги, а главное, ММСК. ММСК жировой ткани и костного мозга имеют схожий иммунофенотип, морфологию, а также способность к направленной дифференцировке [10].

Существует еще один источник MMCK – пульпа зуба. Данные клетки также могут дифференцироваться в остеогенном направлении и осуществлять регенерацию костной ткани, при этом их пролиферативная активность не менее высока, чем у ММСК костного мозга [24]. Взятие материала для получения этих клеток может быть выполнено во время стоматологических операций [22].

В настоящее время наиболее часто используемым источником MMCK является костный мозг, но процедура получения клеток представляет собой весьма инвазивную операцию, которая приводит к формированию костного дефекта в донорском участке. В отличие от этого жировую ткань можно получить наименее инвазивным способом во время липосакции или липэктомии [29].

В литературе встречаются неоднозначные результаты исследований остеогенного потенциала стромальных клеток из разных источников.

Ряд исследований показывает, что MMCK костного мозга имеют более высокий остеогенный потенциал, чем MMCK, полученные из жировой ткани [28, 39, 42]. При этом в других источниках встречаются данные, что MMCK, полученные из жировой ткани, имеют более высокий пролиферативный потенциал и низкий коэффициент старения, чем MMCK костного мозга, а также большую генетическую и морфологическую стабильность. Исследователи выявили, что способность к остеогенной дифференцировке MMCK, полученных из костного мозга, незначительно больше, чем MMCK жировой ткани [41]. В связи с этим вопрос, какой тип ММСК больше подходит для решения задач тканевой инженерии по замещению дефектов кости, остается без ответа, и экспериментальные исследования по решению данной проблемы активно ведутся в данный момент.

Читайте также: Рост гиалиновой хрящевой ткани

Дифференцировка MMCK in vitro во многом зависит от условий их культивирования. Направить MMCK по пути остеогенной дифференцировки можно путем добавления в питательную среду различных веществ — индукторов остеогенеза. В эту группу веществ входят дексаметазон, аскорбиновая кислота, органические фосфаты, в частности р-глицерофосфат, дигидроксивитамин D3, некоторые белки семейства костных морфогенетических белков (BMP) [11].

При замещении костных дефектов используются методы тканевой инженерии, которые подразумевают совместное применение культивированных остеогенных клеток и материала-носителя. Носитель должен обеспечивать фиксацию культивированных клеток, адресную их доставку, стабильное нахождение в ложе реципиента и гистотипическую дифференцировку. Для реализации своих остеогенных функций полученные клетки должны определенное время находиться в фиксированном к носителю состоянии [11].

Рядом отечественных ученых в экспериментальных исследованиях с применением ММСК получена регенерация в модели дефекта костной ткани (на крысах) [6], с ММСК, иммобилизированными на аллокости (у кошек) [5], с ММСК в коллагеновом геле на модели дефекта большеберцовой кости (у кроликов) [1].

Arinzeh и коллеги описывают применение имплантатов из гидроксиапатита, заселенных аллогенной культурой ММСК, в эксперименте in vivo на собаках при моделировании перелома бедренной кости, при этом диастаз между отломками был замещен данным имплантатом. В результате применения этих имплантатов была получена регенерация костной ткани в месте перелома без инициации иммунологического ответа [13].

В исследованиях in vivo на овцах при моделировании перелома бедренной кости в диастаз между отломками помещали имплантат из гидроксиапатита, заселенный аутологичными ММСК. В этом случае также перелом консолидировался, при этом консолидированная кость не уступала по прочности неповрежденной [32].

Quarto и коллеги сообщили о клиническом исследовании пациентов с переломами костей конечностей с наличием дефекта 4–7 см. Пациентам замещали дефект кости имплантатом из макропористого гидроксиапатита, заселенного аутологичными ММСК, при этом имплантат соответствовал размеру дефекта. Пациентов наблюдали в течение 15–27 месяцев после имплантации, интеграция имплантата и консолидация перелома были выявлены через 2 месяца после операции [40].

Также Kon и коллеги по результатам 7-летнего наблюдения выявили, что дефекты длинных трубчатых костей, замещенные имплантатами из пористой керамики с гидроксиапатитным покрытием и заселенные аутологичными ММСК, восстановились с полной интеграцией имплантата в среднем за 7 месяцев. При этом имплантат не резорбировался и сохранил свою структуру даже через 7 лет после операции [37].

При замещении больших дефектов костной ткани c использованием различных тканеинженерных конструкций одной из основных проблем является обеспечение надлежащей трофики пересаженных клеток. Это критический этап всей технологии, поскольку в область костного дефекта вносятся жизнеспособные клетки, и без должного кровоснабжения можно ожидать гибель клеток. Имплантаты больших размеров в условиях in vivo испытывают дефицит кровоснабжения, в результате чего клетки, находящиеся на периферии имплантата и более плотно контактирующие с ложем, получают большее количество кислорода и питательных веществ, чем клетки, находящиеся в центральной части, как результат – гибель клеток в центральной части. Клетки, отдаленные от гемомикроциркуляторного русла более чем на 200–500 мкм, гибнут в ходе эксперимента, а костный матрикс замещается волокнистой соединительной тканью [19].

В последнее время все большее внимание уделяется модели артериовенозной петли, состоящей из артериального и венозного сосудов, искусственно анастомозированных аутовеной с помощью микрохирургической техники. Артериовенозная петля, помещенная в центральную часть трансплантата, является источником «осевой васкуляризации», в результате чего изнутри образуется новая капиллярная сеть – «внутренняя васкуляризация», что в сочетании с периферическим ангиогенезом («внешняя васкуляризация») обеспечивает адекватное кровоснабжение и таким путем открывает значительные перспективы в решении проблемы повышения выживаемости клеток, входящих в состав имплантатов [36].

В связи с активным развитием регенеративной медицины в последнее время проводится множество исследований по замещению дефектов тканей организма клеточными трансплантатами. В Новосибирском НИИТО был получен трехмерный хондротрансплантат, который представляет собой хондробласты, извлеченные из позвоночника новорожденного мини-поросенка, культивированные в питательной среде. Структурно-функциональная характеристика хондротрансплантата представляет собой хондробласты различной степени дифференцировки и внеклеточный матрикс. Среди хондробластов по классификации В.В. Серова, А.Б. Шехтера определялись юные, молодые, однако большее количество было представлено дифференцированными хондробластами. Внеклеточный матрикс хондротрансплантата был представлен аггреканом, коллагеном I и II типов, в клетках и матриксе были выявлены хондроитинсульфаты, а также фибронектин [2]. Дифференцировку клеток в хондрогенном направлении подтверждали морфологическими методами.

С использованием трехмерного хондротрансплантата был проведен эксперимент (на собаках) по замещению дефекта тела позвонка. По данным, полученным через 6 месяцев после имплантации: макроскопически границы костного дефекта тела позвонка не определяются, на его месте однородная костная ткань, по гистологическим данным дефект заполнен органоспецифической зрелой костной тканью, у которой межбалочные промежутки заполнены миелоидным мозгом. В контрольной группе за тот же период наблюдения на месте дефекта в теле позвонка сформирована грубая фиброзная ткань с редко расположенными костными структурами и сосудами [4].

Все вышеуказанное позволило авторам сделать вывод, что трехмерный хондротрансплантат обладает высокими регенераторными потенциями, которые реализуются за счет пролиферативной и синтетической активности, присущей эмбриональному хрящу.

Регенерация костной ткани на основе трехмерного хондротрансплантата осуществляется путем эволюционно закрепленного механизма энхондрального остеогенеза [3].

Недостатком трехмерного хондротрансплантата является то, что он не обладает достаточными прочностными свойствами, поэтому неприменим для регенерации значительных по площади дефектов костной ткани. Трехмерный хондротрансплантат может быть использован при лечении межпозвонкового остеохондроза, а также для замещения небольших по площади дефектов и повреждений костной ткани. Кроме того, к недостаткам трехмерного хондротрансплантата следует отнести необходимость его дополнительной фиксации в зоне трансплантации.

На сегодняшний день методы тканевой инженерии для замещения костных дефектов клеточными культурами и биологически активными веществами существенно продвинулись от экспериментов к клиническому применению при реконструктивных операциях на опорно-двигательном аппарате. При замещении незначительных по размеру костных дефектов методами тканевой инженерии можно получить хорошие результаты, что доказано экспериментально и клинически. Однако пластика крупных костных дефектов на сегодняшний день все еще остается проблемой, которая связана с поддержанием жизнедеятельности клеточной культуры. В связи с этим необходимо продолжать разработки для совершенствования способов замещения костных дефектов с использованием методик тканевой инженерии.

Свежие записи
- Балкон в многоквартирном доме: является ли он общедомовым имуществом?
- Штраф за остекление балкона в 2022: что это и как избежать наказания
- Штраф за мусор с балкона: сколько заплатить за выбрасывание окурков
- Оформление балконного окна: выбираем шторы из органзы
- Как выбрать идеальные шторы для маленькой кухни с балконом