СПОСОБ МОДЕЛИРОВАНИЯ ДЕФЕКТОВ КОСТНОЙ ТКАНИ ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ РЕФИКСАЦИИ МЯГКИХ ТКАНЕЙ К ПОРИСТЫМ ТИТАНОВЫМ ИМПЛАНТАТАМ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ АДДИТИВНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ Российский патент 2019 года по МПК G09B23/28 

Описание патента на изобретение RU2697790C1

Изобретение относится к ортопедии, а именно к области экспериментальной медицины, и может быть использовано при изучении состояний, связанных с наличием дефектов костной ткани, включающий зоны прикрепления мышц, сухожилий и капсульно-связочного аппарата, 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 капсульно-связочного аппарата, а так же их последствий, что не дает в полной мере моделировать нарушение биомеханики пораженного сустава.

Основная задача изобретения состоит в создании экспериментальной модели дефекта костной ткани включающего в себя зоны прикрепления связок и сухожилий, 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 сухожильных, связочных и костных структур в титановые имплантаты изготовленные при помощи аддитивных технологий после оперативных вмешательств моделирующих костные 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 продольный костный дефект в области проксимального метаэпифиза голени медиальнее от места прикрепления собственной связки надколенника, имплантируют в него титановый пористый имплантат изготовленный при помощи аддитивных технологий, позволяющий выполнить к нему фиксацию сухожильной ткани. Волокна собственной связки надколенника расслаивают и формируют две порции волокон, которые с двух сторон, будут прилегать к возвышающемуся над поверхностью кости титановому имплантату. Фиксация волокон сухожильной ткани к пористому титановому имплантату выполняют рассасывающимся шовным материалом. Рану ушивают, и экспериментальное животное содержат в обычных условиях не менее 15 суток.

На фигурах изображена модель экспериментального дефекта после имплантации титановых имплантатов изготовленных при помощи аддитивных технологий:

Фигура 1: схема моделирования экспериментального дефекта костной ткани.

Фигура 2: вид экспериментального костного дефекта после имплантации титанового имплантата изготовленного при помощи аддитивных технологий.

Фигура 3: рентгенограмма экспериментального дефекта после имплантации опытного образца.

Фигура 4: морфологическая картина экспериментального дефекта после имплантации пористого титанового материала изготовленного при помощи аддитивных технологий.

Способ осуществляется следующим образом: кроликам породы «шиншилла» весом 2,5-3,5 кг проводили оперативное вмешательство по общепринятой методике, при этом на передней поверхности проксимального метаэпифиза большеберцовой кости с медиальной стороны на всем протяжении места прикрепления собственной связки надколенника, стоматологическим бором под прямым углом относительно продольной оси большеберцовой кости, продольными движениями формируют дефект прямоугольной формы шириной 2 мм, длинной 4 мм и глубиной 6 мм. При этом костную ткань удаляют непосредственно на протяжении зоны прикрепления собственной связкой надколенника, но не более 4 мм. Волокна собственной связки надколенника расслаивают на две части и формируют одну порцию волокон отделенную от места прикрепления к бугристости большеберцовой кости. В полученный таким образом костный дефект внедряют титановый имплантат, изготовленный при помощи аддитивных технологий, таким образом, чтобы его выступающая часть возвышалась над поверхностью кости на 2 мм и с прилеганием с двух сторон к возвышающемуся над поверхности кости титановому имплантату волокон собственной связки надколенника. Свободную порцию сухожилия подшивают рассасываемым шовным материалом.

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 рентгенологические и морфологические исследования выполняли на 60-е сутки. Животным опытной группы формировали дефект костной стенки по описанной выше экспериментальной методике, в дефект имплантировали пористые титановые имплантаты изготовленные при помощи аддитивных технологий, При морфологическом исследовании на 60-е сутки в 1 опытной группе помимо остеоинтеграции, выявлено интимная, плотная интеграция соединительной ткани с упорядоченными волокнами к титановому образцу в зоне контакта с собственной связкой надколенника с минимальной прослойкой фиброзной ткани (фиг. 4). Животным контрольной группы формировали дефект костной стенки по описанному выше способу и имплантировали в дефект не пористый титановый имплантат. В результате чего при морфологическом исследовании выявлено наличие рыхлой фиброзной капсулы в месте прилегания не пористого титанового имплантата к собственной связке надколенника. Таким образом, получена модель дефекта костной ткани, вовлекающая места прикрепления капсульно-связочного аппарата, которая может быть использована при изучении состояний, связанных с последствиями травм и ревизионных вмешательств в области крупных суставов.

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 минерализацию 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.

3. Касатка O.B., Iванов Г.В., Iстомiн А.Г., Петренко Д.С. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ МОДЕЛЬ ПОВРЕЖДЕНИЯ АХИЛЛОВА СУХОЖИЛИЯ У ЛАБОРАТОРНЫХ КРЫС; ТРАВМА, ТОМ 18, №3, 2017, С 86-87.

Похожие патенты RU2697790C1

название год авторы номер документа
СПОСОБ МОДЕЛИРОВАНИЯ ДЕФЕКТОВ МЫШЕЧНОЙ ТКАНИ ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ РЕФИКСАЦИИ МЫШЦ К ПОРИСТЫМ ТИТАНОВЫМ ИМПЛАНТАТАМ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ АДДИТИВНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ 2018
  • Тихилов Рашид Муртузалиевич
  • Шубняков Игорь Иванович
  • Денисов Алексей Олегович
  • Нетылько Георгий Иванович
  • Конев Владимир Александрович
  • Михайлова Полина Михайловна
  • Плиев Давид Гивиевич
  • Гуацаев Максим Сосланович
  • Ефимов Николай Николаевич
RU2697789C1
СПОСОБ ЗАМЕЩЕНИЯ ДЕФЕКТОВ ПРОКСИМАЛЬНОГО ОТДЕЛА БОЛЬШЕБЕРЦОВОЙ КОСТИ ПРИ ВЫПОЛНЕНИИ ЭНДОПРОТЕЗИРОВАНИЯ КОЛЕННОГО СУСТАВА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 2019
  • Черный Александр Андреевич
  • Корнилов Николай Николаевич
  • Куляба Тарас Андреевич
  • Каземирский Александр Викторович
  • Денисов Алексей Олегович
  • Коваленко Антон Николаевич
  • Билык Станислав Сергеевич
RU2730985C1
Способ моделирования дефекта костной ткани для изучения остеоинтеграции костнопластического материала и регенерации губчатой костной ткани в эксперименте на кроликах 2021
  • Боков Андрей Евгеньевич
  • Млявых Сергей Геннадьевич
  • Булкин Анатолий Алексеевич
  • Леонтьев Андрей Владимирович
RU2758556C1
Способ моделирования реконструкции передней крестообразной связки коленного сустава 2016
  • Рыбин Александр Владимирович
  • Кузнецов Игорь Александрович
  • Нетылько Георгий Иванович
  • Румакин Василий Петрович
  • Рыков Юрий Алексеевич
  • Ломая Мамия Паликоевич
RU2642926C2
УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕФИКСАЦИИ СУХОЖИЛИЙ МЫШЦ К КОСТЯМ 2018
  • Тихилов Рашид Муртузалиевич
  • Шубняков Игорь Иванович
  • Денисов Алексей Олегович
  • Конев Владимир Александрович
  • Михайлова Полина Михайловна
  • Билык Станислав Сергеевич
  • Коваленко Антон Николаевич
  • Стафеев Дмитрий Викторович
  • Плиев Давид Гивиевич
RU2697788C1
Способ одноэтапной ревизионной реконструкции передней крестообразной связки коленного сустава 2023
  • Сапрыкин Александр Сергеевич
  • Корнилов Николай Николаевич
  • Рябинин Михаил Владимирович
  • Орлов Юрий Николаевич
  • Рыков Юрий Алексеевич
RU2806995C1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕФИКСАЦИИ СУХОЖИЛИЙ МЫШЦ К КОСТЯМ 2019
  • Тихилов Рашид Муртузалиевич
  • Шубняков Игорь Иванович
  • Плиев Давид Гивиевич
  • Денисов Алексей Олегович
  • Мясоедов Алексей Андреевич
  • Михайлова Полина Михайловна
  • Конев Владимир Александрович
  • Билык Станислав Сергеевич
  • Коваленко Антон Николаевич
  • Стафеев Дмитрий Викторович
RU2712297C1
СПОСОБ МОДЕЛИРОВАНИЯ ХРОНИЧЕСКОГО ДЕФЕКТА КОСТНОЙ ТКАНИ СО СКЛЕРОЗИРОВАННОЙ СТЕНКОЙ 2014
  • Тихилов Рашид Муртузалиевич
  • Шубняков Игорь Иванович
  • Нетылько Георгий Иванович
  • Румакин Василий Петрович
  • Конев Владимир Александрович
RU2578836C1
Способ восстановления разгибательного аппарата коленного сустава при обширных резекциях проксимального отдела большеберцовой кости с эндопротезированием, выполненных по поводу опухолевого поражения 2022
  • Микайлов Илкин Мугадасович
  • Григорьев Петр Владимирович
  • Тихилов Рашид Муртузалиевич
  • Пташников Дмитрий Александрович
RU2791407C1
СПОСОБ ЗАМЕЩЕНИЯ ДЕФЕКТОВ ДИСТАЛЬНОГО ОТДЕЛА БЕДРЕННОЙ КОСТИ ПРИ ВЫПОЛНЕНИИ ЭНДОПРОТЕЗИРОВАНИЯ КОЛЕННОГО СУСТАВА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 2019
  • Черный Александр Андреевич
  • Корнилов Николай Николаевич
  • Куляба Тарас Андреевич
  • Каземирский Александр Викторович
  • Денисов Алексей Олегович
  • Коваленко Антон Николаевич
  • Билык Станислав Сергеевич
RU2724490C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 697 790 C1

Реферат патента 2019 года СПОСОБ МОДЕЛИРОВАНИЯ ДЕФЕКТОВ КОСТНОЙ ТКАНИ ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ РЕФИКСАЦИИ МЯГКИХ ТКАНЕЙ К ПОРИСТЫМ ТИТАНОВЫМ ИМПЛАНТАТАМ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ АДДИТИВНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

Изобретение относится к экспериментальной медицине и может быть использовано для моделирования дефектов костной ткани для изучения рефиксации мягких тканей к пористым титановым имплантатам с использованием аддитивных технологий. Формируют продольный костный дефект в области проксимального метаэпифиза голени медиальнее от места прикрепления собственной связки надколенника. Имплантируют в него титановый пористый имплантат, позволяющий выполнить к нему фиксацию сухожильной ткани. Волокна собственной связки надколенника расслаивают и формируют из них две порции, фиксируют их к возвышающемуся над поверхностью кости титановому имплантату рассасывающимся шовным материалом. Способ обеспечивает возможность наиболее достоверной оценки процессов интеграции сухожильных, связочных и костных структур в титановые имплантаты. 4 ил.

Формула изобретения RU 2 697 790 C1

Способ моделирования дефектов костной ткани для изучения рефиксации мягких тканей к пористым титановым имплантатам с использованием аддитивных технологий, включающий создание дефекта костной ткани у кролика в зоне прикрепления сухожилий, отличающийся тем, что формируют продольный костный дефект в области проксимального метаэпифиза голени медиальнее от места прикрепления собственной связки надколенника, имплантируют в него титановый пористый имплантат, позволяющий выполнить к нему фиксацию сухожильной ткани, затем волокна собственной связки надколенника расслаивают и формируют из них две порции, фиксируют их к возвышающемуся над поверхностью кости титановому имплантату рассасывающимся шовным материалом, далее рану ушивают и экспериментальное животное содержат в обычных условиях не менее 15 суток.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2019 года RU2697790C1

НЕТЫЛЬКО Г.И
и др
Экспериментальное моделирование костного дефекта со склерозированной стенкой
Гений ортопедии
Способ защиты переносных электрических установок от опасностей, связанных с заземлением одной из фаз 1924
  • Подольский Л.П.
SU2014A1
СПОСОБ МОДЕЛИРОВАНИЯ ДЕФЕКТА ДЛИННОЙ ТРУБЧАТОЙ КОСТИ 1992
  • Камерин В.К.
  • Шрейнер А.А.
RU2069896C1
Способ фракционирования газовых смесей 1941
  • Шевцов И.С.
SU72874A1
WALSH W.R
et al
Beta-TCP bone graft substitutes in a bilateral rabbit tibial defect model
Biomaterials
Станок для изготовления деревянных ниточных катушек из цилиндрических, снабженных осевым отверстием, заготовок 1923
  • Григорьев П.Н.
SU2008A1

RU 2 697 790 C1

Авторы

Тихилов Рашид Муртузалиевич

Шубняков Игорь Иванович

Денисов Алексей Олегович

Нетылько Георгий Иванович

Конев Владимир Александрович

Михайлова Полина Михайловна

Плиев Давид Гивиевич

Гуацаев Максим Сосланович

Ефимов Николай Николаевич

Даты

2019-08-19Публикация

2018-10-16Подача