Биотрансплантат для лечения деструктивных и травматических заболеваний костной ткани

Полезная модель относится к области медицины и представляет собой имплантат для лечения деструктивных и травматических поражений костной ткани. Биотрансплантат для лечения деструктивных и травматических заболеваний костной ткани, состоящий из аутологичных или донорских мультипотентных мезенхимальных стромальных клеток костного мозга или жировой ткани взрослых доноров, распределенных в фибриновом сгустке в концентрации 5-7 млн. клеток в 1 мл, и матрицы-носителя, выполненной из пористого борида титана, по периферии которой располагается адаптационный слой из металлорезины толщиной 1-5 мм. Положительный эффект от использования предложенного устройства выражается в том, что распределение нагрузки на имплантат становится более равномерным за счет увеличения площади и создания адаптационного слоя из металлорезины, что способствует адаптации имплантата к костному ложе реципиента; высокая конечная управляемая пористость, до 97%; обеспечивает диффузию биологических жидкостей и лекарственных средств, что так же способствует механической поддержки мультипотентных мезенхимальных стромальных клеток и поддержания клеток в жизнеспособном состоянии в течение длительного времени, что увеличивает регенерацию костной ткани. Прочность биотрансплантата в 3 раза выше, чем у традиционных имплантатов, возможность задать необходимую форму для имплантата. Предлагаемая модель может использоваться в отделениях челюстно-лицевой хирургии, травматологии и ортопедии, онкологии, нейрохирургии. 1 п.ф.

Полезная модель относится к области медицины и представляет собой биотрансплантат для лечения деструктивных и травматических поражений костной ткани.

Известны биотрансплантаты для лечения деструктивных и травматических заболеваний костной ткани на основе композиции, состоящей из гидроксиапатита и фибробластов [1].

Недостатком данных биотрансплантатов является низкая лечебная эффективность, возникновение возможных побочных эффектов и рецидивов основного заболевания, снижение прочности вновь образованной кости к механическим нагрузкам и длительный срок остеоинтеграции.

Известны биотрансплантаты для лечения деструктивных и травматических заболеваний костной ткани на основе матрицы из фибрина, гиалуроновой кислоты или синтетических полимеров. [2]

Недостатком данного метода является недостаточная лечебная эффективность, что обусловлено короткими сроками хранения данной композиции (3-4 суток), недостаточная адаптация к костному ложу.

Известен биотрансплантат для лечения деструктивных и травматических заболеваний костной ткани на основе коллаген - минерального комплекса, состоящий из аутологичных или донорских мультипотентных мезенхимальных стромальных клеток костного мозга или жировой ткани взрослых доноров, распределенных в фибриновом сгустке в концентрации 5-7 млн. клеток в 1 мл. [3]

Недостатком данного метода является не прогнозируемая, не контролируемая резорбция коллаген - минеральной матрицы, вследствие чего изменяются изначальные размеры имплантата, выявляется недостаточность адаптации к костному ложе. Данный комплекс обладает хрупкостью, и неустойчив к функциональным нагрузкам.

Данный способ взят за прототип.

Целью создания полезной модели является создание биотрансплантата для лечения деструктивных и травматических заболеваний костной ткани, обладающего укороченными сроками остеоинтеграции и высокой скоростью регенерации костной ткани.

Эта цель достигается тем, что матрица-носитель биотрансплантата выполнена из пористого борида титана, по периферии которого располагается адаптационный слой из металлорезины толщиной 1-5 мм.

Устройство поясняется графическим материалом. На фиг.1 изображен биотрансплантат для лечения деструктивных и травматических заболеваний костной ткани вид сверху. Биотрансплантат состоит из матрицы - носителя (1), состоящей из пористого борида титана; мультипотентных мезенхимальных стромальных клеток (2), находящихся в теле матрицы-носителя биотрансплантата; адаптационного слоя (3) из металлорезины, толщиной 1-5 мм.

Сравнение предложенного устройства с другими, известными в области медицины показало его соответствие критериям полезной модели.

Устройство используется следующим образом.

При помощи электроэрозионного или фрезерного станков с программным управлением изготавливают индивидуальный имплантат из борида титана, в соответствии с размерами и формой костного дефекта. По изготовленному имплантату борида титана индивидуально припасовывают адаптационный слой из металлорезины методом штамповки, либо в накладку путем вырезания сетки металлорезины ножницами. Культивируют на матрице мультипотентные мезенхимальные стромальные клетки. Проводят обработку операционного поля. Под внутривенным наркозом производят формирование костного ложа, помещают биотрансплантат в область дефекта, ушивают рану.

Положительный эффект от использования предложенного устройства выражается в том, что распределение нагрузки на имплантат становится более равномерным за счет увеличения площади и создания адаптационного слоя из металлорезины, что способствует адаптации имплантата к костному ложе реципиента; высокая конечная управляемая пористость, до 97%; обеспечивает диффузию биологических жидкостей и лекарственных средств, что так же способствует механической поддержки мультипотентных мезенхимальных стромальных клеток и поддержания клеток в жизнеспособном состоянии в течение длительного времени, что увеличивает регенерацию костной ткани. Прочность биотрансплантата в 3 раза выше, чем у традиционных имплантатов, возможность задать необходимую форму для имплантата.

Достижения технического результата подтверждены клиническими примерами установки предлагаемого устройства в клинике челюстно-лицевой хирургии Самарского государственного медицинского университета.

Клинический пример 1. Пациент В., 33 года, в июле 2011 г. проведено удаление корней зубов 24 и 25, при ревизии раны обнаружена перфорация дна верхнечелюстной пазухи, отсутствие костных стенок с вестибулярной поверхности лунок удаленных зубов. Рана наглухо ушита с помощью перемещенного слизисто-надкостничного лоскута. Воспалительных явлений в верхнечелюстной пазухе не выявлено. Через месяц после удаления: высота и ширина альвеолярного гребня составляла 0,6 см. и 0,5 см. соответственно (по данным компьютерной томографии), что недостаточно для установки внутрикостных имплантатов. При помощи электроэрозионного станка с программным управлением изготовлен индивидуальный имплантат из борида титана, в соответствии с размерами и формой костного дефекта. По изготовленному имплантату борида титана индивидуально припасовали адаптационный слой из металлорезины методом штамповки. На матрице-носителе произведено культивирование мультипотентных мезенхимальных стромальных клеток. Проведена обработка операционного поля. Под внутривенным наркозом произведено формирование костного ложа, биотрансплантат помещен в область дефекта, рана ушита. В октябре 2011 пациенту была проведена операция по типу синус-лифтинга с трансплантацией биотрансплантата из пористого борида титана, по периферии которого располагается адаптационный слой толщиной 1 мм из металло-резины, с культивированными на его поверхности мультипотентными мезенхимальными стромальными клетками в область дна пазухи, а также увеличение ширины альвеолярного гребня в области удаленных 24 и 25 зубов. Рана зажила первичным натяжением, швы сняты на 5 сутки. Через 1 месяц после операции на компьютерной томографии: высота альвеолярного гребня составила 2,46 см, а ширина 1,0 см. Через 3 месяца параметры артифициальной кости не изменились. В октябре 2012 г. пациенту были установлены 2 имплантата Bicon. Костная стружка, полученная при формировании ложа имплантата была направлена на гистологическое исследование. При гистологическом исследовании ткани обнаружена формирующаяся костная ткань.

Клинический пример 2.

Пациент Р., 40 лет. В декабре 2011 г. проведено удаление 17 и 18 зубов с одномоментным внесением биотрансплантата из пористого борида титана, по периферии которого располагается адаптационный слой толщиной 1 мм из металлорезины, с культивируемыми на его поверхности мультипотентными мезенхимальными стромальными клетками в лунки. Через 3 месяца на компьютерной томографии: полностью восстановлена кортикальная пластинка в области удаленных 17 и 18 зубов. При гистологическом исследовании, полученных из регенерата тканей, обнаружена формирующаяся костная ткань.

Вывод: полезная модель позволяет получать биотрансплантат, использование которого ускоряет регенерацию костной ткани, уменьшает нежелательные побочные эффекты. Предлагаемая модель может использоваться в отделениях челюстно-лицевой хирургии, травматологии, ортопедии, онкологии, нейрохирургии.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ

1. Патент РФ 2210352 С1, 2003 г.

2. Шевченко Ю.Л. Медико-биологические и физиологические основы клеточных технологий в сердечно-сосудистой хирургии. - СПб.: Наука, 2006. - 74-75 с.

3. Патент РФ 2380105 С1, 2010 г.

Биотрансплантат для лечения деструктивных и травматических заболеваний костной ткани, состоящий из аутологичных или донорских мультипотентных мезенхимальных стромальных клеток костного мозга или жировой ткани взрослых доноров, распределенных в фибриновом сгустке в концентрации 5-7 млн клеток в 1 мл, и матрицы-носителя, отличающийся тем, что матрица-носитель биотрансплантата выполнена из пористого борида титана, по периферии которого располагается адаптационный слой из металлорезины толщиной 1-5 мм.