Виды искусственных заменителей кости

Виды искусственных заменителей кости - аллотрансплантаты

Аллотрансплантаты состоят из костной ткани, пересаживаемой от одного организма (живого или мертвого) к другому в пределах одного вида. Они могут храниться в костном банке, поставляться в достаточных количествах, особенно при необходимости замещения больших дефектов, однако должна быть обеспечена стерильность. Существует потенциальная опасность загрязнения материала при заборе и заражение реципиента трансмиссивными болезнями донора. Трансплантат должен забираться в стерильных условиях, донор тщательно проверяться на онкологические заболевания, сифилис, цитомегаловирус, гепатиты и ВИЧ; эта проверка требует длительного времени (до нескольких месяцев). Стерилизация донорского материала может проводиться путем воздействия этиленоксида или ионизирующей радиации, но при этом физические свойства и потенциал к остеоиндукции значительно снижаются (DeLong et al.).

Свежие аллотрансплантаты трупов иммунологически неприемлемы. Они индуцируют воспаление в зоне реципиента, что ведет к отторжению. Тем не менее, антигенность может быть снижена заморозкой (до -70°С), сублимационной сушкой или ионизирующим излучением.

Деминерализация — другой способ снижения антигенной активности и улучшения остеоиндуктивных свойств трансплантата. Экстрагирование аллотрансплантата кислотой производит деминерализований костный матрикс, содержащий коллаген и факторы роста. Деминерализованная кость доступна в различной структурной форме (гранулы, порошки, паста и т.д.) и иногда комбинируется с костными заменителями. Остеоиндуктивные способности костного матрикса неоднозначны; большинство исследований на людях не показало впечатляющих остеоиндуктивных свойств, выявленных в экспериментах на животных. Одним из способов улучшения свойств деминерализованных трансплантатов является применение последних в сочетании с аутокостью для увеличения объема.

Аллотрансплантаты наиболее часто применяют при проведении реконструктивных операций, когда костные фрагменты имплантируются для структурной поддержки; примером является ревизионное эндопротезирование тазобедренного сустава, где нестабильность протеза сочетается с потерей костной массы. Процесс перестройки аллотрансплантатов (в случае если они перестраиваются) аналогичен трансформации аутотрансплантатов, однако проходит медленнее и менее полно.

Синтетические заменители кости. Изначально использовались в качестве остеокондуктивных агентов или в качестве средства доставки антибиотиков.
Возможны различные формы, в том числе жидкие, пастообразные, (а, б).
Используются для заполнения малых дефектов и в качестве спейсера с антибиотиком после резекции кости при хроническом остеомиелите (в).

а) Костные морфогенетические протеины (ВМР). Эти вещества изначально были получены из костных аллотрансплантатов, но производство в промышленном масштабе оказалось слишком сложным. ВМР-2 и ВМР-7 в настоящее время производятся с применением рекомбинатной техники, что обеспечило некоторую коммерческую доступность.

BMP обладают остеоиндуктивными свойствами. Существуют доказательства успешного лечения ложных суставов и открытых переломов малоберцовой кости с применением данных препаратов, полученные результаты были схожи с таковыми при использовании аутокости. Они применяются с использованием носителей, в роли которых могут выступать аллотрансплантаты, деминерализованная кость, коллаген или биологически активный цемент. В настоящее время широкому использованию данной процедуры препятствует ее высокая стоимость.

б) Синтетические препараты на основе кальция. Фосфат кальция, гидроксиапатит (кристаллы фосфата кальция) и сульфат кальция в первую очередь являются остеокондуктивными веществами, необходимый размер пор для оседания в них проостеоцитов для формирования костной ткани составляет около 400 мкм.

Различные формы фосфата кальция и гидроксиаппатита обычно используются для заполнения метафизарных дефектов в хирургии переломов, например, верхней суставной поверхности большеберцовой кости, дистального отдела лучевой кости и пяточной кости. Материалы выпускаются в разной форме, включая гранулы, чипсы, пасту. Несмотря на заверения производителей, данные материалы не обладают достаточной прочностью при высоких нагрузках, и при использовании их для стабилизации переломов не следует полагаться на прочность. Материалы из фосфата кальция обычно рассасываются через 6-9 месяцев, но гидроксиапатит остается рентгенконтрастным несколько лет. Медленная резорбция гидроксиапатита позволяет использовать его в смеси с фосфатом кальция в надежде, что более быстрая резорбция последнего обеспечит более скорое замещение костной тканью. Фосфат кальция успешно смешивают с аутокостным мозгом и бычьим коллагеном для получения результатов, эквивалентных применению аутокостных трансплантатов (Chapman et al.).

Сульфат кальция, наоборот, резорбируется в течение 6-9 недель и полезен в комбинации с гентамицином или тобрамицином как средство местного депо антибиотика при лечении полостей или «мертвого пространства» после операции при хроническом остеомиелите (McKee et al.).

- Читать далее "Методика дистракционного остеогенеза методом Илизарова"

Оглавление темы "Операции в ортопедии":