ПРОГНОЗ ДЛИТЕЛЬНОСТИ СОЗРЕВАНИЯ ДИСТРАКЦИОННОГО РЕГЕНЕРАТА

Aim of the study the characteristics of changes of serum biochemical parameters in dogs with delayed maturation of the distraction regenerate after surgical lengthening the leg bones by Ilizarov. The comparative analysis of biochemical changes in blood serum of animals with delayed regenerated bone osteogenesis after surgical leg bone lengthening according to Ilizarov has been made in the work. The development of persistent and marked hypocalcemia, significant accumulation of blood serum nonoxidized degradation products during limb bone surgical lengthening according to Ilizarov have been revealed to be adverse signs evidencing of the high probability of the disorder of further formation of the regenerated bone and its subsequent maturation at the stage of fixation.Цель работы - исследовать особенности изменений биохимических показателей сыворотки крови у собак с замедленным созреванием дистракционного регенерата после оперативного удлинения костей голени по Илизарову. В работе проведен сравнительный анализ биохимических изменений в сыворотке крови у животных с замедленным костеобразованием регенерата после оперативного удлинения костей голени по Илизарову. Обнаружено, что развитие устойчивой и выраженной гипокальциемии, значительное накопление неокисляемых продуктов распада в сыворотке крови в ходе оперативного удлинения костей конечностей по Илизарову являются неблагоприятными признаками, свидетельствующими о высокой вероятности нарушения дальнейшего формирования регенерата и последующего его созревания на этапе фиксации

Костные ксеноматериалы в травматологии и ортопедии (аналитический обзор литературы)

Purpose of the analytical review — to evaluate the application experience of bone xenografts in trauma and orthopaedics surgery. Methods. Data search was performed in the electronic databases of PubMed and eLIBRARY with depth of 20 years. Results. The authors identified 13 papers which described the application experience of bone xenografts in trauma surgery and orthopaedics. The highest efficiency (from 92 to 100%) was reported for cases of xenografts use to replace defects in intraarticular fractures and revision arthroplasty. Unsatisfactory outcomes were related to cases with no integration and graft rejection. The least efficiency (from 41,9 to 46,1%) was reported in reconstructive foot surgery. No effect of bone xenografts was observed for replacement of defects in cases of pseudoarthrosis. The most frequent complication was graft material infection. The summarized literature data provided the calculated share of complications following xenograft use of 7,53% (18 out of 239 cases, CI 5-95%, 4,53-11,21). Two areas were identified for improvement of technical and biological properties of bone xenografts: 1. Modification of original xeno-matrix (enhancement of purification technique, alteration of structure of chemical composition of the bone matrix); 2. Augmentation of matrix volume by additional elements (biologically active agents, stem cells). It’s noted that demand for xenografts in traumatology and orthopaedics can increase after refining and expanding the indications for clinical use. Conclusion. Bone xenografts used in the modern trauma surgery and orthopaedics to replace bone defects in revision arthroplasty as well as in certain fracture types. Such material is relatively safe and its ability to be modified allows to improve its biological properties.Цель аналитического обзора — оценить опыт применения костных ксеноматериалов в травматологии и ортопедии. Методы. Поиск литературных источников проводился в открытых электронных базах данных научной литературы PubMed и eLIBRARY. Глубина поиска — 20 лет. Результаты. Обнаружено 13 источников, в которых описан опыт клинического применения костнопластических материалов костного ксеногенного происхождения в травматологии и ортопедии. Отмечено, что наибольшая эффективность (от 92 до 100%) обнаруживается в случаях применения ксеноматериала для замещения дефектов при внутрисуставных переломах и ревизионном эндопротезировании. Случаи неудовлетворительных исходов связаны с отсутствием интеграции материала и его отторжением. Наименьшая эффективность (от 41,9 до 46,1%) отмечена при реконструктивных операциях на стопе. Отмечено отсутствие эффекта после применения ксеногенных костных материалов для замещения дефектов при псевдоартрозе. Основное встречаемое осложнение — инфицирование материала. Расчетный процент осложнений при применении ксеноматериалов после суммирования данных литературы составил 7,53% (18 случаев из 239, ДИ 5–95%: 4,53–11,21). Выделено два направления улучшения технических и биологических характеристик костных ксеноматериалов: 1. Модификация исходного ксеноматрикса (развитие технологии очистки, изменение структуры и химического состава матрикса кости); 2. Введение в объем матрикса дополнительных элементов (биологически активные вещества, стволовые клетки). Отмечено, что ксеноматериалы в травматологии и ортопедии могут быть более востребованными за счет уточнения и расширения показаний к их применению. Заключение. Ксеногенный костный материал в современной практике травматологии и ортопедии нашел свое применение для восполнения недостатка костной ткани при ревизионных операциях по эндопротезированию, а также для замещения дефектов кости при некоторых видах переломов. Этот материал относительно безопасен, а возможность его модифицирования позволяет улучшать его биологические характеристики

Features of physiological processes in migrants and indigenous population of Ugra (Russia)

Amid the climatic and geographic conditions of the Northern territories, the human body, especially from migrants, is influenced by unusual, excessive and harsh environmental factors that are irrelevant to its nature. The current situation shows that the social and economic losses that entail conditions associated with a decrease in the population adaptability, especially non-indigenous, leads to the need not only to study the mechanisms of physiological changes in the residents of the Northern regions, but also to find ways to prevent diseases in the descendants of migrants living in the North of the Russian Federation.En medio de las condiciones climáticas y geográficas de los territorios del norte, el cuerpo humano, especialmente el de los migrantes, está influenciado por factores ambientales inusuales, excesivos y severos que son irrelevantes para su naturaleza. La situación actual muestra que las pérdidas sociales y económicas que conllevan condiciones asociadas con una disminución de la adaptabilidad de la población, especialmente los no indígenas, lleva a la necesidad no solo de estudiar los mecanismos de cambios fisiológicos en los residentes de las regiones del norte, sino también encontrar formas de prevenir enfermedades de los descendientes inmigrantes que viven en el norte de la Federación de Rusia

ЭНЕРГООБМЕН В СКЕЛЕТНЫХ МЫШЦАХ СОБАК В ХОДЕ ЛЕЧЕНИЯ ПЕРЕЛОМА КОСТЕЙ ГОЛЕНИ ПО ИЛИЗАРОВУ

Aim - to study the dynamics of the recovery of energy resources in the tibialis anterior (TA) in dogs after shin fractures. Material and methods. The concentration of energy metabolism substrates, the rate of glycolysis and glycogenolysis in TA in 25 dogs during the treatment of tibial fractures by Ilizarov were studied. The values parameters in the experimental animals were compared with values in the intact (non-operated) dogs. Results. The level of glycogen and glucose decreased in TA within 14 days of fixation. On the 28th day of fixing the level of these metabolites corresponded to the level in intact animals. By the end of fixation the rate of glycogen utilization in TA of experimental animals was significantly reduced relative to intact animals, and the rate of glucose utilization was unchanged, though all glucose was almost entirely utilized by aerobic way. A month after treatment there was an increase of glycogen levels in the TA and activity of lactatedehydrogenase MM-isoenzyme. When glycogen solution added to the cell-free culture of muscle the its considerable utilization and the pyruvate accumulation were found. Conclusions. Anaerobic energy metabolism of in the TA of injured segment have prevailed before the 14-th day after the injury, the aerobic energy metabolism - after 28-days. The phenomenon of growth of anaerobic energy metabolism in TA of injured segment within three months after treatment was revealed.Цель - исследовать динамику восстановления энергетических ресурсов в передней большеберцовой мышце (ПББМ) собак после перелома костей голени. Материал и методы. Изучены концентрация субстратов энергетического обмена, скорость гликолиза и гликогенолиза в ПББМ у 25 собак при лечении перелома костей голени по Илизарову Значения показателей экспериментальных животных сравнивали с показателями интактных (неоперированных) собак. Результаты. В ПББМ в течение 14 суток фиксации снижался уровень гликогена и глюкозы. На 28-е сутки фиксации уровень этих метаболитов соответствовал уровню интактных животных. К концу фиксации обнаружено, что скорость утилизации гликогена в ПББМ экспериментальных животных была достоверно снижена относительно интактных животных, а скорость утилизации глюкозы не изменялась, при этом вся глюкоза практически полностью утилизировалась по аэробному пути. Через месяц после окончания лечения в ПББМ отмечался рост уровня гликогена и активности ММ-изофермента лактатдегидрогеназы. При добавлении в бесклеточную культуру мышц раствора гликогена обнаружена значительная его утилизация и накопление пирувата. Выводы. Анаэробный энергообмен в ПББМ травмированного сегмента преобладал до 14-х суток после травмы, аэробный - после 28-х суток. Обнаружен феномен роста анаэробного энергетического метаболизма ПББМ травмированного сегмента в течение трех месяцев после лечения

ПАРАКРИННЫЕ РЕГУЛЯТОРЫ ДИСТРАКЦИОННОГО ОСТЕОГЕНЕЗА (пилотное исследование)

Purpose – to evaluate effect of protein extracted from lengthened skeletal muscles on callus formation in dogs after tibia lengthening using Ilizarov method.Materials and methods. The authors studied properties of distraction callus formation in three groups of dogs after tibia lengthening by Ilizarov method. In the first group (n = 10) distraction was achieved at a rate of 1 mm in four stages during 28 days. In the second (n = 4) and third (n = 4) groups distraction was done at a rate of 1.5 mm in 6 stages per day within 20 days. Mean lengthening value in all groups amounted to 14,64±0,67% of the overall segment length. At the 10th day of distraction the authors introduced to animals of the second group into anterior tibial and gastrocnemius muscles of the lengthened segment at callus level the extract of sarcoplasmic proteins in amount of 1.5ml based on 1 mg of lyophilizate per 1 kg of body weight (protein concentration in injectate amounted to 30±2 gr/l). Animals in the third group received natural saline solution in the same manner. Extract consisted of lyophilized sarcoplasmic proteins harvested from anterior tibial muscle of animal at 14th day of lengthening by Ilizarov method (rate of 1 mm per day in 4 stages). Extraction was performed according to patented method (Russian Federation patent for invention №2476234) by consecutive muscle proteins sedimentation in KCl solutions of varied ionic strength. The lyophilizate was sterilized after obtaining and dissolved in normal saline solution prior to introduction.Results. Radiographic signs of anatomically solid callus in the first group were observed in the average at 33±1 day of fixation; in the second group – at 24±2 day; in the third group – at 39±3. Difference in mean values of fixation in animals of second group as compared to first and third groups was significant (р = 0,04). After extract introduction the animals of the second group demonstrated a greater growth of γ-globulins and α2-globulins fraction volumes.Conclusion. Skeletal muscles of limb segment lengthened by Ilizarov method produce specific factors that impact the process of distraction osteogenesis.Цель – оценить влияние белкового экстракта, выделенного из удлиняемых скелетных мышц, на процесс формирования дистракционного регенерата у собак при удлинении костей голени методом Илизарова.Материал и методы. Изучены особенности формирования дистракционного регенерата у собак трех групп при удлинении костей голени по Илизарову. В первой группе (n = 10) дистракцию осуществляли в режиме 1 мм за 4 приема в течение 28 суток. Во второй (n = 4) и третьей (n = 4) группах дистракцию осуществляли в режиме 1,5 мм за 6 приемов в сутки в течение 20 суток. Во всех группах величина удлинения в среднем составила 14,64±0,67% от общей длины сегмента. На 10-е сутки дистракции собакам второй группы в переднюю большеберцовую и икроножную мышцы удлиняемого сегмента вводили экстракт тестируемых саркоплазматических белков, полученных из передней большеберцовой мышцы собаки на 14-е сутки дистракции. Животным третьей группы по той же схеме вводили физиологический раствор.Результаты. Рентгенологические признаки формирования анатомически состоятельного регенерата в первой группе определялись в среднем на 33±1 сутки фиксации, во второй – на 24±2, в третьей – на 39±3 сутки. Различия средних показателей фиксации собак второй группы с животными первой и третьей групп достоверны при уровне значимости р = 0,04. У собак второй группы после введения препарата был более выражен рост содержания γ-глобулинов и α2-глобулиновой фракции белков сыворотки крови.Выводы. Скелетные мышцы сегмента конечности, удлиняемого c применением метода Илизарова, продуцируют определенные факторы, влияющие на процесс дистракционного остеогенеза

Сравнительное исследование остеоинтеграции изготовленных с применением аддитивных технологий титановых и стальных имплантатов в большеберцовой кости кролика в условиях внешней фиксации

Relevance. The main goals of successful prosthesis remain ensuring the osseointegration and infectious safety of implants.The purpose of the study — the comparative analysis of osseointegration of titanium and steel additive manufactured implants in the rabbit tibia under additional fixation by Ilizarov apparatus.Materials and Methods. The study was performed on 20 chinchilla male rabbits. The animals of the first group (n = 8 ) were implanted a stainless steel product EOS PH1 (EOS, Germany), the animals of the second group (n = 12) — a titanium alloy Ti6Al4V product. The implant was additionally fixed by Ilizarov apparatus. The implants were processed with additive technology by selective laser fusion at the EOSINT M 280 installation (EOS, Germany). The survival and safety of the implants were assessed using clinical, histological, laboratory and statistical methods.Results. The implant fall due to chronic inflammation was found in 2 animals of group 1 and none in group 2. The formation of weakly mineralized bone tissue on the surface of the implant was noted in 3 weeks in all cases. The bone became more mineralized by the 12th week of the experiment. However, in group 2, the calcium content and Ca / P ratio of the newly formed bone tissue at the 3rd and 12th week after implantation were significantly higher than in the animals of group 1. This indicated the greater maturity of the bone tissue in animals of group 2 at all stages of the experiment. In group 1, the compact plate osteoporosis and calcium-phosphorus balance disturbance were greater.Conclusion. The results of the study indicate that the survival rate (osseointegration) and safety of the product made of the titanium alloy were higher compared with the stainless steel product.Актуальность. Основными задачами успешного протезирования остаются обеспечение остеоинтеграции и инфекционной безопасности имплантатов.Цель исследования — сравнительный анализ остеоинтеграции изготовленных с применением аддитивной технологии титановых и стальных имплантатов в большеберцовой кости кролика в условиях дополнительной фиксации биомеханической системы аппаратом Илизарова.Материал и методы. Исследование выполнено на 20 кроликах-самцах породы Шиншилла. Животным первой группы (n = 8) имплантировали изделие из нержавеющей стали марки EOS PH1 (EOS, Германия), животным второй группы (n = 12) — из титанового сплава марки Ti6Al4V. Имплантат дополнительно фиксировали аппаратом Илизарова. Имплантаты были изготовлены с применением аддитивной технологии методом селективного лазерного сплавления на установке EOSINT M 280 (EOS, Германия). Оценку приживаемости и безопасности применения имплантатов проводили с помощью клинического, гистологического, лабораторного и статистического методов исследования.Результаты. У животных группы 1 было зафиксировано два случая выпадения имплантата по причине хронического воспаления, в группе 2 таких случаев отмечено не было. Во всех экспериментах через 3 нед. отмечено формирование слабоминерализованной костной ткани на поверхности имплантата, которая становилась более минерализованной к 12-й нед. эксперимента. Однако содержание кальция и соотношение Са/Р в новообразованной костной ткани в группе 2 на 3-й и 12-й нед. после имплантации было статистически значимо выше показателей животных группы 1, что свидетельствовало о большей зрелости костной ткани у животных группы 2 на всех этапах эксперимента. В группе 1 отмечали большую выраженность остеопороза компактной пластинки и более существенное нарушение кальций-фосфорного баланса.Заключение. Результаты исследования позволяют заключить, что приживаемость (остеоинтеграция) и безопасность изделия, выполненного из титанового сплава, была выше по сравнению с изделием из нержавеющей стали