RU2697789C1 - Способ моделирования дефектов мышечной ткани для изучения рефиксации мышц к пористым титановым имплантатам с использованием аддитивных технологий - Google Patents
Способ моделирования дефектов мышечной ткани для изучения рефиксации мышц к пористым титановым имплантатам с использованием аддитивных технологий Download PDFInfo
- Publication number
- RU2697789C1 RU2697789C1 RU2018136549A RU2018136549A RU2697789C1 RU 2697789 C1 RU2697789 C1 RU 2697789C1 RU 2018136549 A RU2018136549 A RU 2018136549A RU 2018136549 A RU2018136549 A RU 2018136549A RU 2697789 C1 RU2697789 C1 RU 2697789C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- muscle
- porous titanium
- titanium implants
- defect
- additive technologies
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
- G09B—EDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
- G09B23/00—Models for scientific, medical, or mathematical purposes, e.g. full-sized devices for demonstration purposes
- G09B23/28—Models for scientific, medical, or mathematical purposes, e.g. full-sized devices for demonstration purposes for medicine
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computational Mathematics (AREA)
- Mathematical Analysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Algebra (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Mathematical Optimization (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Pure & Applied Mathematics (AREA)
- Business, Economics & Management (AREA)
- Educational Administration (AREA)
- Educational Technology (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Prostheses (AREA)
Abstract
Изобретение относится к экспериментальной медицине и может быть применимо для моделирования дефектов мышечной ткани для изучения рефиксации мышц к пористым титановым имплантатам с использованием аддитивных технологий. Формируют мышечный дефект в толще волокон широчайшей мышцы спины кролика. Имплантируют в него титановый сетчатый имплантат. Фиксируют к нему мышечные волокна по всей его поверхности, обеспечивая их максимальный контакт. Способ обеспечивает возможность наиболее достоверной оценки процессов интеграции мышечной ткани в титановые имплантаты. 4 ил.
Description
Изобретение относится к ортопедии, а именно к области экспериментальной медицины, и может быть использовано при изучении состояний, связанных с наличием дефектов костной ткани, включающей места прикрепления мышц при лечении пациентов с обширными костными дефектами, полученными в результате обширных ревизионных вмешательств, а также имеющие хронические дефекты костной ткани.
В экспериментальной медицине в качестве подопытных животных одними из наиболее широко используемых являются кролики, в частности, самки. В проанализированной нами литературе описаны модели экспериментальных костных дефектов, которые были выполнены на кроликах в проксимальном метаэпифизе большеберцовой кости, но без вовлечения в дефект точек прикрепления мышц и сухожильного аппарата [1, 2]. Существует модель повреждения ахиллова сухожилия, однако она не позволяет изучать интеграцию тканей в имплантатах [3]. Надо отметить, что представленные модели дефектов не могут быть использованы для изучения патогенезов заболеваний, связанных с вовлечением в дефект мышечного аппарата, а так же их последствий, что не дает в полной мере оценить процессы интеграции мышечной ткани в титановые имплантаты.
Основная задача изобретения состоит в создании экспериментальной модели дефекта мышечной ткани, приближенной к клинике при ревизионных оперативных вмешательствах, для изучения процессов мягкотканой интеграции в пористые титановые имплантаты изготовленные при помощи аддитивных технологий.
Технический результат предлагаемого изобретения состоит в возможности наиболее достоверной оценки процессов интеграции мышечной ткани в титановые имплантаты, изготовленные при помощи аддитивных технологий, после оперативных вмешательств, моделирующих мышечные дефекты у кролика, с целью оптимизации лечения пациентов с обширными костными дефектами, включающие места прикрепления сухожильно-связочного аппарата после ревизионных оперативных вмешательств.
Результат достигается тем, что формируют мышечный дефект в толще волокон широчайшей мышцы спины кролика, имплантируют в него титановый высокопористый имплантат сетчатой структуры, позволяющий выполнить к нему фиксацию мышечной ткани, таким образом, чтобы мышечные волокна прилегали к пористому титановому материалу по всей его поверхности, обеспечивая максимальный контакт. После чего рану ушивают и экспериментальное животное содержат в обычных условиях не менее 15 суток.
На фигурах изображены: модель экспериментального мышечного дефекта после имплантации титановых имплантатов изготовленных при помощи аддитивных технологий:
Фигура 1: вид экспериментального мышечного дефекта после имплантации титанового имплантата, изготовленного при помощи аддитивных технологий.
Фигура 2: морфологическая картина экспериментального мышечного дефекта после имплантации пористого титанового материала, изготовленного при помощи аддитивных технологий.
Фигура 3: морфологическая картина экспериментального мышечного дефекта после имплантации не пористого титанового материала, изготовленного при помощи аддитивных технологий
Фигура 4: график прочностных испытаний фиксации мышечной ткани к исследуемым титановым образцам.
Способ осуществляется следующим образом: кроликам породы «шиншилла» весом 2,5 - 3,5 кг проводили оперативное вмешательство на широчайших мышцах спины кролика. Положение животного - на животе. Кожный разрез длиной 4 см выполняли на 1 см кнаружи от остистых отростков 5-12 грудных позвонков. В верхней трети мышечного брюшка при помощи зажима по типу «москит» выполняют расслоение мышечных волокон на протяжении 2 см, далее, отступя дистально на 3 см по ходу мышечного брюшка, дистальнее формируют разволокнение мышечных волокон на протяжении 2 см. В обе зоны мышечного разволокнения имплантируют титановые высокопористые имплантаты, сетчатой структуры, изготовленный при помощи аддитивных технологий (Фиг. 1). После чего рану ушивают послойно. Кожные покровы обрабатывают раствором антисептиков. Две зоны разволокнения на протяжении мышечных волокон, необходимы для выполнения прочностных испытаний. Приложение силы на разрыв будет осуществляться к проксимальному и дистальному исследуемому образцу.
В эксперимент вошли 6 половозрелых кроликов породы Шиншилла в условиях вивария РНИИТО им. P.P. Вредена. В исследовании использовались обе задние лапы животного (12 объектов исследования). Все особи были женского пола. Возраст животных в среднем составил 7 месяцев (диапазон 6-8 месяцев). Масса тела объектов исследования (животных) составила в среднем 2870 г (диапазон 2700-3000 г). Содержание и использование лабораторных животных соответствовало требованиям «ИСО 10993-2». Все процедуры с животными были рассмотрены и утверждены локальным этическим комитетом. Животные были здоровы, имели ветеринарный сертификат качества и состояния здоровья и содержались в идентичных условиях кормления и содержания. Животные были разделены на контрольную и опытную группы, по 3 животных в каждой группе. Контрольные морфологические исследования выполняли на 60-е сутки. На 90-е сутки выполнено исследование прочностных свойств. Исследование прочностных свойств мышечной интеграции в исследуемые титановые имплантаты выполнено с помощью универсальной установки для механических испытаний AG-100X Plus (Shimadzu Corp., Япония). Испытания на растяжение выполнялись с контролем деформации в соответствии с ISO 6892-2009 и JIS Z2241-2010. При исследовании прочностных свойств интеграции оценивались усилия на разрыв мягких тканей в области прикрепления к исследуемым имплантатам. Животным контрольной группы формировали дефект мышечной ткани по описанной выше экспериментальной методике, но в дефект имплантировали не пористые титановые имплантаты, в результате чего при морфологическом исследовании образцов мышечной ткани на 60 сутки после операции, в группе с имплантацией непористого титанового материала наблюдается формирование тонкой соединительнотканной капсулы вокруг имплантата без воспалительных проявлений. Мягкотканой интеграции не выявлено (Фиг. 2). В опытной группе с имплантацией пористого титанового имплантата в мышечную ткань, наблюдается прорастание зрелой фиброзной ткани с упорядоченными волокнами в поры материала с неравномерным расположением разнокалиберных сосудов без клеточной реакции (Фиг. 3).
Исследования прочностных свойств фиксации мышечной ткани к титановым имплантатам проведены в обеих группах на 90-е сутки. В контрольной группе с имплантацией не пористого титана разрушающее усилие на разрыв составило 8±2,9N. При таком усилии происходила отслойка фиброзной ткани от поверхности исследуемых титановых образцов без повреждения волокон мышечной ткани. В опытной группе (пористый титановый имплантат) усилие на разрыв составило 26±6,5N. При таком воздействии силы происходило разрушение мышечных волокон вне зоны прилегания к тестируемому титановому образцу. Фиброзная капсула вокруг тестируемых опытных образцов пористого титана была без повреждений, оставаясь непрерывной. Усилие на разрыв в опытной группе существенно превосходило контрольную группу (Фиг. 4).
Достоинство аддитивных технологий в изготовлении сложных по форме пространственных высокопористых титановых имплантатов заключается в возможности клинического применения, учитывая индивидуальную анатомию и форму дефекта. В ряде случаев, после повторных ревизионных вмешательств хирурги сталкиваются с костными дефектами вовлекающими в себя зоны прикрепления мышц. Модель дефекта мышечной ткани продемонстрировала способность прочной фиброзной интеграции в титановые высокопористые имплантаты изготовленные при помощи аддитивных технологий, которая может быть использована при изучении состояний, связанных с последствиями травм и ревизионных вмешательств.
Список использованной литературы:
1. Лунева С.Н., Талашова И.А., Осипова Е.В., Накоскин А.Н., Еманов А.А. Влияние состава биокомпозиционных материалов, имплантированных в дырчатые дефекты метафиза, на репаративную регенерацию и менерализацию костной ткани; бюллетень экспериментальной биологии и медицины №8 2013 г, с. 255-259.
2. Walsh WR, Vizesi F, Michael D, Auld J, Langdown A, Oliver R, Yu Y, Irie H, Bruce W. Beta-TCP bone graft substitutes in a bilateral rabbit tibial defect model. Biomaterials. 2008; 29:266-271.
Claims (1)
- Способ моделирования дефектов мышечной ткани для изучения рефиксации мышц к пористым титановым имплантатам с использованием аддитивных технологий, включающий создание дефекта ткани в эксперименте, отличающийся тем, что формируют мышечный дефект в толще волокон широчайшей спины кролика, имплантируют в него титановый сетчатый имплантат, фиксируют к нему мышечные волокна по всей его поверхности, обеспечивая их максимальный контакт, после чего рану ушивают и экспериментальное животное содержат в обычных условиях не менее 15 суток.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018136549A RU2697789C1 (ru) | 2018-10-16 | 2018-10-16 | Способ моделирования дефектов мышечной ткани для изучения рефиксации мышц к пористым титановым имплантатам с использованием аддитивных технологий |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018136549A RU2697789C1 (ru) | 2018-10-16 | 2018-10-16 | Способ моделирования дефектов мышечной ткани для изучения рефиксации мышц к пористым титановым имплантатам с использованием аддитивных технологий |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2697789C1 true RU2697789C1 (ru) | 2019-08-19 |
Family
ID=67640546
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018136549A RU2697789C1 (ru) | 2018-10-16 | 2018-10-16 | Способ моделирования дефектов мышечной ткани для изучения рефиксации мышц к пористым титановым имплантатам с использованием аддитивных технологий |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2697789C1 (ru) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2063652C1 (ru) * | 1993-03-01 | 1996-07-10 | Лиев Анатолий Андреевич | Способ моделирования миогелеза |
UA72874U (ru) * | 2012-03-26 | 2012-08-27 | Национальный Институт Хирургии И Трансплантологии Имени А.А. Шалимова Намн Украины | Способ моделирования нарушения кровообращения сухожилия |
-
2018
- 2018-10-16 RU RU2018136549A patent/RU2697789C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2063652C1 (ru) * | 1993-03-01 | 1996-07-10 | Лиев Анатолий Андреевич | Способ моделирования миогелеза |
UA72874U (ru) * | 2012-03-26 | 2012-08-27 | Национальный Институт Хирургии И Трансплантологии Имени А.А. Шалимова Намн Украины | Способ моделирования нарушения кровообращения сухожилия |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
WALSH W.R. et al. Beta-TCP bone graft substitutes in a bilateral rabbit tibial defect model. Biomaterials. 2008 Jan; 29(3): 266-71 (Abstract) PMID:18029011 [Indexed for MEDLINE]. * |
ЧЕРНОВА О.Н. и др. Экспериментальные модели для изучения регенерации поперечнополосатой скелетной мышечной ткани. Гены&Клетки, 2015, том Х, N 4, с.127-139. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Aurora et al. | Commercially available extracellular matrix materials for rotator cuff repairs: state of the art and future trends | |
Gilbert et al. | Quantification of DNA in biologic scaffold materials | |
US9095430B2 (en) | Biomaterials with enhanced properties and devices made therefrom | |
AU2008219065B2 (en) | Hemostatic compositions and therapeutic regimens | |
KR20170003916A (ko) | 세포외 기질로부터 유래한 최종 멸균된 하이드로겔의 제조 방법 | |
BR122020000059B1 (pt) | Composição que compreende uma matriz biocompatível e um fator de crescimento derivado de plaqueta e kit | |
Vavken et al. | Effects of suture choice on biomechanics and physeal status after bioenhanced anterior cruciate ligament repair in skeletally immature patients: a large-animal study | |
Stevenson et al. | Functional, mechanical, and biochemical assessment of ultrasound therapy on tendon healing in the chicken toe | |
RU2697789C1 (ru) | Способ моделирования дефектов мышечной ткани для изучения рефиксации мышц к пористым титановым имплантатам с использованием аддитивных технологий | |
Suzuki et al. | Reconstruction of diaphragm using autologous fascia lata: an experimental study in dogs | |
Heise et al. | Two polyurethane adhesives for PVDF fixation show superior biocompatibility in a rat model | |
RU2697790C1 (ru) | Способ моделирования дефектов костной ткани для изучения рефиксации мягких тканей к пористым титановым имплантатам с использованием аддитивных технологий | |
RU2728562C1 (ru) | Способ хирургического лечения хронической передней нестабильности плечевого сустава. | |
Dearden et al. | Distal clavicle osteolysis following fixation with a synthetic ligament | |
Bai et al. | Application and research of nano-biomaterials in the rehabilitation of sports tendon rupture | |
Miller et al. | Development of a uterosacral ligament suspension rat model | |
O'meara et al. | Surgical management of a pony with a traumatic medial luxation of the patella | |
RU2506955C1 (ru) | Способ изготовления биотрансплантатов твердой мозговой оболочки для эндоскопических вмешательств в реконструктивной хирургии | |
Sabiza et al. | Reconstruction of long digital extensor tendon by cranial tibial muscle fascia graft in a dog | |
EP4008368A1 (en) | Tissue fibrosis inhibitor in which biocompatible polymer is used | |
RU2792542C1 (ru) | Способ получения биоинженерного трансплантата для пластики дефекта передней брюшной стенки | |
Lee et al. | The rat choledochojejunostomy model for microsurgical training | |
Gabler et al. | Research Article In Vivo Evaluation of Different Collagen Scaffolds in an Achilles Tendon Defect Model | |
RU193833U1 (ru) | Кондуит для регенерации поврежденного периферического нерва | |
RU111759U1 (ru) | Имплантат для замещения дефекта кости |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20201017 |