Застосування екстракортикального остеосинтезу та гідроксилапатиту "Кергап" при переломах клубової кістки у собак

Размещено на http://www.allbest.ru/

Білоцерківський національний аграрний університет

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата ветеринарних наук

Застосування екстракортикального остеосинтезу та гідроксилапатиту "Кергап" при переломах клубової кістки у собак

Смурна О.В.

16.00.05 - ветеринарна хірургія

Біла Церква - 2009

Вступ

Актуальність теми. В останні десятиріччя в населення України значно збільшилася кількість дрібних домашніх тварин - собак та котів. Водночас зросла й частота їх захворювань, серед яких вагому частку займають ушкодження кісток опорно-рухового апарату. За даними О.Ф. Петренка (2002), М.В. Стогова та ін. (2007), А.А. Єманова, А.Н. Дьячкова (2007), переломи кісток локомоторного апарату в собак становлять 15,5-85 % від загальної кількості переломів.

Лікуванню тварин із хворобами опорно-рухового апарату присвячена значна кількість наукових праць як вітчизняних ветеринарних хірургів (Іздепський В.Й., Ільніцький М.Г., Рубленко М.В., 1996; Петренко О.Ф., Борисевич В.Б., Сухонос В.П., 1997, 2003), так і зарубіжних (Курсанов К.П., Мельников Н.М., Мельнищикова И.А., 2001; Петраков К.А., Панинский С.М., 1995; Brinker W.O., 2005; Knecht C.D., 2006; Chaffee V.W., 2007; Greg Harasen, 2007; Denny H.R., 2008; Hinko J.P., 2008). Однак тяжкими за характером і наслідками фрактур та складними для лікування є хворі тварини із травмами кісток тазового кільця. Для досягнення позитивних результатів у лікуванні тварин із травмами такого характеру необхідно розробити та застосувати різні методики оперативного втручання для кожної окремо взятої кістки таза, особливо за комбінованих переломів. При цьому основними труднощами є складність під час оперативного втручання, тривалий перебіг процесу регенерації кісткової тканини в місці зламу та різні, часто прогностично несприятливі, ускладнення за зрощення відламків кісток (Ватников Ю.А. та ін., 2007).

Швидке відновлення статичної та динамічної функцій локомоторного апарату травмованих тварин потребує вміння не тільки володіти методиками оперативного втручання, а й застосовувати препарати для прискорення зрощення відламків. У зв'язку з цим постає необхідність удосконалення методик остеосинтезу в разі переломів кісток таза та стимуляції репаративного остеогенезу. Одним із шляхів вирішення проблеми заміщення втрачених частин кісток та стимуляції регенерації відламків кісток таза є застосування екстракортикального остеосинтезу з використанням імплантатів із кальцій-фосфатного матеріалу - гідроксилапатиту.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційне дослідження є фрагментом наукової роботи кафедри хірургії Білоцерківського національного аграрного університету "Розробка та впровадження оперативних прийомів з використанням сучасних алопластичних матеріалів у домашніх та сільськогосподарських тварин" (номер державної реєстрації 0106U009888) та було складовою галузевої науково-технічної програми УААН "Забезпечення ветеринарно-санітарного благополуччя в Україні на 2001-2005 рр." (підрозділ 113.12 - "Опрацювання лікувально-профілактичних заходів при хірургічній патології").

Мета роботи - клініко-експериментально обґрунтувати застосування екстра- кортикального остеосинтезу та гідроксилапатиту "КЕРГАП" за переломів клубової кістки в собак.

Для досягнення мети необхідно було вирішити такі завдання:

1) з'ясувати поширеність та характер переломів кісток таза в собак;

2) дослідити симптоматику переломів кісток таза в собак й опрацювати методики остеосинтезу в разі найбільш типових переломів;

3) розробити методику екстракортикального остеосинтезу з імплантацією гідроксилапатиту "КЕРГАП" за переломів клубової кістки в собак;

4) дослідити вплив гідроксилапатиту "КЕРГАП" на морфобіохімічні показники крові та процес регенерації кісткової тканини.

Об'єкт дослідження - переломи клубової кістки, кісткова мозоля в собак.

Предмет дослідження - остеосинтез клубової кістки з імплантацією гідрок-силапатитної кераміки.

Методи дослідження: клінічні, рентгенологічні, вивчення морфологічного складу крові (еритроцити, лейкоцити, лейкограма), біохімічні (активність лужної фосфатази, вміст кальцію загального, фосфору неорганічного, мангану), гістологічний та статистичні.

Наукова новизна отриманих результатів полягає в тому, що вперше у ветеринарній хірургії розроблено методику заміщення дефекту клубової кістки шляхом імплантації гідроксилапатитної кераміки з виконанням екстракортикального остеосинтезу.

На основі одержаних результатів клініко-експериментальних, гематологічних та біохімічних досліджень вивчено вплив кристалів гідроксилапатиту на динаміку вмісту в крові та її сироватці еритроцитів і лейкоцитів, активності лужної фосфатази, кальцію загального, фосфору неорганічного, мангану, репаративну регенерацію клубової кістки та на перебіг післяопераційного періоду в собак.

Результатами гістологічних досліджень доведено, що імплантований у місце зламу клубової кістки гідроксилапатит "КЕРГАП" не тільки заміщує кістковий дефект, а й своїм хімічним складом сприяє стимуляції процесів кісткової регенерації, що супроводжується утворенням багатошарових скупчень остеобластів у ділянці зламу і подальшою інтенсивною періостальною проліферацією та більш ранньою структурною зрілістю кісткової мозолі.

Практичне значення отриманих результатів полягає в обґрунтуванні застосування екстракортикального остеосинтезу та гідроксилапатитної кераміки "КЕРГАП" у ветеринарній травматології, зокрема для лікування дрібних домашніх тварин із переломами кісток таза, як заміщувача дефектів у травмованих кістках і стимулятора репаративного остеогенезу.

За результатами проведених досліджень одержано два патенти України на корисну модель.

Одержані результати наукових досліджень використовуються в навчальному процесі при вивченні дисципліни "Загальна і спеціальна хірургія" в Білоцерківському національному аграрному університеті, Національному університеті біоресурсів і природокористування України (м.Київ), Подільському державному аграрно-технічному університеті (м. Кам'янець-Подільський), Житомирському національному агроекологічному університеті, Полтавській державній аграрній академії, Одеському державному аграрному університеті, Сумському національному аграрному університеті, Львівському національному університеті ветеринарної медицини та біотехнологій імені С.З. Гжицького, Луганському національному аграрному університеті та у практиці ветеринарної медицини.

Особистий внесок здобувача. Автором самостійно виконано весь обсяг клініко-експериментальних і лабораторних досліджень, проведено статистичну обробку, аналіз та узагальнення отриманих результатів. Гістологічні дослідження кісткових біоптатів проводили за консультативної допомоги завідувача кафедри анатомії і гістології Житомирського національного агроекологічного університету, доктора ветеринарних наук, професора Л.П. Горальського.

Апробація результатів дисертації. Основні положення дисертаційної роботи доповідалися на міжнародних конференціях: "Сучасні проблеми ветеринарної хірургії" (Харків, 2004), Міжнародній конференції, присвяченій проблемам лікування тварин (Львів, 2005), "Наукові та практичні аспекти ветеринарної медицини в Україні" (Біла Церква, 2006), V Міжнародному конгресі спеціалістів ветеринарної медицини (Київ, 2007); міжнародних науково-практичних конференціях: "Молоді вчені у вирішенні проблем аграрної науки і практики" (Львів, 2008), "Проблеми неінфекційної патології тварин" (Біла Церква, 2008); наукових конференціях професорсько-викладацького складу та аспірантів Навчально-наукового інституту ветеринарної медицини, якості і безпеки продукції АПК НАУ (Київ, 2004, 2005, 2006, 2007).

Публікації. Основні положення дисертації опубліковані в 11 наукових публікаціях, з них 6 статей - у фахових виданнях: "Науковому віснику Львівської національної академії ветеринарної медицини ім. С.З.Гжицького" (2), "Віснику Білоцерківського державного аграрного університету" (2), журналі "Ветеринарна медицина України" (1), "Збірнику наукових праць Харківської державної зооветеринарної академії" (1). Тези наукових конференцій опубліковані в наукових вісниках НАУ (5). Отримано два патенти на корисну модель у співавторстві: 1) Патент № 26420. "Спосіб стимуляції репаративної регенерації при лікуванні осколкових переломів кісток таза у собак". 2) Патент № 26421. "Спосіб лікування осколкових переломів кісток таза у собак".

Структура та обсяг дисертації. Дисертаційна робота викладена на 121 сторінці комп'ютерного тексту, складається зі вступу, огляду літератури, вибору напрямів, матеріалів та методів досліджень, 4-х розділів результатів власних досліджень, їх аналізу та узагальнення, висновків і пропозицій виробництву, списку використаних джерел, що містить 241 найменування, 119 з яких - із далекого зарубіжжя. Робота ілюстрована 4-ма таблицями та 50-ма рисунками, містить 2 додатки.

1. Вибір напрямів досліджень, матеріал та методи виконання роботи

Дисертаційна робота виконана протягом 2003-2008 рр. в умовах кафедри хірургії Білоцерківського НАУ, навчальної науково-виробничої ветеринарної клініки НУБіП України (м. Київ) та приватної клініки ветеринарної медицини "Добродій" (м. Київ).

Матеріалом для досліджень були клінічно здорові собаки (10 гол.) та собаки (60 гол.) із переломами кісток таза, які надходили на амбулаторний прийом.

Робота включала три етапи клініко-експериментальних досліджень.

На першому етапі вивчалися поширеність, характеристика та клінічні ознаки переломів кісток таза в собак. Попередньо була проведена апробація існуючих і розробка нових оптимальних методів остеосинтезу за різноманітних переломів. Вибір методів остеосинтезу залежав від характеру перелому кісток.

На другому етапі досліджень, враховуючи попередні результати, застосовували методику екстракортикального остеосинтезу за переломів клубової кістки в собак. Під час надання хірургічної допомоги на основі клінічних даних і рентгенологічних досліджень відбирали пацієнтів однакових вікових груп (від 3-х до 5-ти років) із переломами клубової кістки. Загалом було відібрано 28 собак. Усі травмовані тварини були поділені на дві групи - дослідну (n = 14) та контрольну (n = 14).

Собакам дослідної групи після оперативного втручання, залежно від форми кісткового дефекту, у місце зламу імплантували гранули, блоки, стержні тощо з композитного матеріалу - гідроксилапатиту (фірмова назва "КЕРГАП") як замінника зруйнованих і втрачених ділянок кісток.

Під час операції використовували стандартний набір хірургічних інструментів для остеосинтезу та додаткові інструменти й матеріали - електродриль, свердла, мітчик, торцеві ключі, пластини та шурупи.

Методика екстракортикального остеосинтезу із застосуванням гідроксилапатиту (ГАП). Попередньо введеним у наркоз тваринам (суміш каліпсолу 5%-ного та ксилазину 2%-ного у співвідношенні 2:1) проводили оперативний доступ. Після зміщення групи сідничних м'язів досягали ділянки перелому, примірювали фіксуючу пластину та просвердлювали у відламках кісток отвори для шурупів. Ділянки кісткового дефекту максимально заповнювали простерилізованою гідроксилапатитною керамікою "КЕРГАП" різної форми і маси (6-9 г).

ГАП - мінеральний компонент кісткової тканини [Са10(РО4)6(ОН)2(ГАП)], який містить приблизно 45,0 об'ємних відсотків і 65,0 вагових відсотків кортикальної кістки людини. Гідроксилапатит швидко включається у природний метаболізм, оскільки структура його кристалів мало відрізняється від ГАП нормальної кісткової тканини.

Контрольній групі тварин застосовували екстракортикальний остеосинтез без імплантації гідроксилапатиту.

У післяопераційний період тварини знаходилися в господарів. Собакам, крім місцевої обробки рани з використанням спиртового розчину календули, проводили курс антибіотикотерапії: лінкоміцину гідрохлорид 30%-ний у дозі 10 мг/кг з інтервалом 12 год внутрішньом'язово протягом 7-10 діб.

Третій етап досліджень включав вивчення впливу методів остеосинтезу на морфологічні і біохімічні показники крові та структуру кісткової мозолі.

Наявність та характер переломів кісток таза і ступінь розвитку кісткової мозолі після проведення остеосинтезу визначали за рентгенограмами, отриманими за допомогою рентгенівського апарата "РУМ-20". Для детального дослідження структури кісткової мозолі проводили рентгенографію з різною експозицією (від 0,03 до 2 сек), напругою струму на трубці - від 35 до 65 кВ, анодним струмом - від 5 до 150 мА та фокусною відстанню 800-1000 мм.

На 4, 6, 15, 25 та 30-у добу після проведення оперативних втручань одночасно з клінічним проводили морфологічне дослідження крові за загальноприйнятою методикою. Кров у собак (об'ємом 2,0 мл і стабілізованої 3,8 %-ним розчином натрію цитрату) відбирали з поверхневої вени передпліччя в умовах клініки та в господарів удома. Кількість еритроцитів і лейкоцитів визначали підрахунком у камері з сіткою Горяєва; лейкограму виводили в мазках, фарбованих за Романовським-Гімзою.

До групи життєво необхідних (біотичних) елементів належать, зокрема, кальцій, фосфор та манган, які беруть безпосередню участь у процесі репаративного остеогенезу. За їх нестачі або в разі неправильного співвідношення процеси осифікації порушуються.

На 1, 2, 4, 6, 10, 15, 20, 25, 27, 30 та 35-у добу післяопераційного періоду досліджували біохімічний склад сироватки крові щодо активності загальної лужної фосфатази, вмісту кальцію загального, фосфору неорганічного та марганцю. Дослідження проводили спектрофотометричним методом на приладі "Мікролаб-200" - спектрофотометрі закритого типу з проточною кюветою. Для роботи використовували готові реактиви (реагенти та стандарти фірм "SIGMA", "HUMAN", "RANDOX"). Вимірювання проводили за відповідної для кожного показника довжини хвилі (340-546 нм). Для біохімічних досліджень у пацієнтів відбирали 5,0 мл чистої крові, з якої потім отримували сироватку.

На 5, 10, 15, 20 та 27-у добу після операції для гістологічних досліджень проводили діагностичну біопсію кісткової тканини - за методикою, розробленою В.Б. Борисевичем та Б.В. Борисевичем з урахуванням даних посібника Н.В. Родіонової. Біопсію виконували оперативним шляхом після застосування тваринам наркозу, а діагностичну біопсію - за згодою власників собак. Отримані зразки фіксували в 10 %-ному розчині нейтрального формаліну за прописом Ліллі протягом 48-72 год, промивали у проточній водопровідній воді упродовж 24 год, після чого декальцинували за кімнатної температури в 10 %-ному розчині трилону-Б при рН 7,0-7,2. Після декальцинації шматочки кістки зневоднювали у спиртах зростаючої міцності (по 24 год) і після витримки у хлороформі заливали в парафін. Зрізи виготовляли на мікротомі-кріостаті, фарбували гематоксилін-еозином за загальноприйнятими методиками й досліджували за допомогою світлового мікроскопа "Біолам-ЛОМО" з бінокулярною насадкою "АУ-12, У-42", стереоскопічною "МБС-10" із пристроєм для фотографування.

Усі дослідження на собаках були проведені з дотриманням правил біоетичної експертизи.

Результати досліджень представлені в роботі у вигляді рисунків і таблиць. Отриманий цифровий матеріал оброблено методами варіаційної статистики за програмами, складеними О.Т.Усовичем, П.Т.Лебедєвим (1970), О.П.Мінцером, Б.М.Угаровим та В.В.Власовим (1982). Оцінку вірогідності різниці середніх показників двох варіаційних рядів виконували за t-критерієм Стьюдента. Цифровий матеріал оброблено методами варіаційної статистики на персональному комп'ютері за допомогою прикладного програмного забезпечення Microsoft Exel XP.

2. Результати досліджень та їх аналіз

Поширення, клінічна характеристика та діагностика переломівкісток таза в собак

У 2003-2008 рр. на амбулаторний прийом у клініку кафедри хірургії Білоцерківського НАУ, навчальну науково-виробничу клініку НУБіП України та приватну клініку "Добродій" (м. Київ) надійшло 247 собак із переломами різних кісток, у тому числі з переломами кісток таза - 60 тварин.

Переломи клубової кістки серед усіх фрактур кісток таза складали 46,7%, а сумарний відсоток переломів усіх інших кісток таза в собак - 53,3%.

У разі переломів таза в перші дві доби у тварин спостерігали наступні симптоми: загальне пригнічення, відмову від їжі, відсутність опирання на тазові кінцівки, підвищення загальної температури тіла на 0,5-1°С (39,5-40,0°С), пульсу та дихання (пульс 90-140 уд/хв). Починаючи з 3-ї доби, загальний стан тварин дещо поліпшився, що проявлялося інтересом до навколишнього середовища, появою апетиту, але через вимушене лежаче положення та болісні відчуття акт сечовиділення й дефекації були утрудненими.

Клінічний огляд травмованих тварин проводили, використовуючи анамнестичні дані (зі слів власників тварин), результати огляду та пальпації травмованих ділянок, а також дані рентгенологічного дослідження. Переломи кісток таза через масивні групи сідничних м'язів були переважно закритими. При цьому спостерігали поздовжні, косі та поперечні ушкодження клубових кісток, осколкові (здебільшого) та без відламків; поперечні й косі переломи сідничних кісток. У деяких випадках виявляли різноманітні їх комбінації - із розривом лобкового симфізу або крижово-клубового зрощення. Слід зазначити, що переломи суглобової западини майже завжди призводили до зміщення голівки стегнової кістки медіально в тазову порожнину, а за розривів капсули суглоба - до її проксимального вивиху. Для більш детальної діагностики знімки робили у двох проекціях: вентро-дорсальній та боковій.

Опрацювання методик остеосинтезу за переломів кісток таза

Вибір методів остеосинтезу та їх ефективність залежали від характеру переломів кісток таза.

Остеосинтез за переломів крижово-клубового зрощення (n=7). У разі білатеральних переломів проводили внутрішньокісткову фіксацію за допомогою шпиць Кіршнера. Довжину шпиць підбирали відповідно до показників вентро-дорсального рентгенографічного знімка таза. За допомогою останніх з'єднували дорсальні ділянки крил клубових кісток. У крупних собак також виконували репозицію сідничних кісток - для більшої стабілізації осі таза. Перед закінченням операції впевнювались у симетрії крил клубових кісток, коли тварина знаходилась у вентральному лежачому положенні.

Остеосинтез за переломів кісток суглобової западини (acetabulum) (n=14). Більшість переломів репарували за допомогою шпиць Кіршнера, які забезпечують мінімальне травмування кісток і прилеглих м'яких тканин. В окремих випадках застосовували екстракортикальний метод остеосинтезу з використанням пластин у формі півмісяця з чотирма отворами шурупів - у разі складних комбінованих багатоосколкових переломів та великим тваринам. Під час репозиції переломів суглобової западини застосовували дорсальний доступ до стегна.

Остеосинтез за переломів сідничної (n=7) та лобкової (n=4) кісток. Для репозиції та надійної кооптації відламків сідничної і лобкової кісток застосовували інтрамедулярний метод остеосинтезу з використанням шпиць Кіршнера. Слід зазначити, що остеосинтез практично завжди виконували "всліпу", тобто без розрізу м'яких тканин. Розрізи робили лише за комбінованих переломів клубової та сідничної кісток (оперативний доступ виконували над відламками клубової кістки). Відламки сідничних і лобкових кісток репарували шляхом перпендикулярно розташованої відносно осі скелета шпиці, яка проходила через сідничні горби.

Усім групам собак із переломами кісток таза застосовували ідентичний наркоз та післяопераційний догляд.

Удосконалення методики екстракортикального остеосинтезу за

переломів клубової кістки в собак

Собак із переломами клубової кістки загальною кількістю 28 голів розділили на дві групи: дослідну (n=14) та контрольну (n=14). Після проведення наркозу тваринам контрольної групи застосовували методику екстракортикального остеосинтезу з використанням пластин та шурупів без імплантації композитного матеріалу. Тваринам дослідної групи виконували екстракортикальний остеосинтез з імплантацією гідроксилапатитної кераміки "КЕРГАП".

Методика остеосинтезу із застосуванням гідроксилапатитної кераміки "КЕРГАП" включала такі етапи: 1) оперативний доступ; 2) знаходження та видалення окремо розміщених відламків (не видаляли лише відламки, з'єднані з основною кісткою окістям); 3) пробне зіставлення основних відламків; 4) примірювання пластини. Під час фіксації пластина має точно відповідати формі клубової кістки. Для цього доцільно скористатися рентгенівським знімком протилежної неушкодженої клубової кістки; 5) просвердлювання отворів у відламках для вкручування шурупів; 6) нарізування різьби в цих отворах за допомогою мітчика; 7) заміщення утвореного кісткового дефекту гідроксилапатитною керамікою (до максимального заповнення кісткового дефекту); 8) накладання пластини та прикручування її до відламків шурупами; 9) обробка рани новокаїн-антибіотиковим розчином та закриття її швами.

3. Регенерація клубової кістки та методи її стимуляції гідроксилапатитом "Кергап"

Клінічний стан тварин у післяопераційний період був задовільним і перебігав без ускладнень. Шви з рани знімали через 10-12 діб після операції. Слід зазначити, що тварини дослідної групи починали опиратися на тазові кінцівки й самостійно пересуватися на 5-6-ту добу після операції, на відміну від собак контрольної групи (10-11-та доба). Така динаміка відновлення рухової функції тазових кінцівок вказувала на різні строки початку репаративної регенерації кісткової тканини та утворення мозолі в місці зламу. Отже, у собак дослідної групи після проведення екстракортикального остеосинтезу з імплантацією композитного матеріалу "КЕРГАП" одужання наставало приблизно на 6-7 діб раніше, ніж при застосуванні класичної методики остеосинтезу. Пластини у тварин дослідної групи видаляли через 23±0,4 доби після операції, контрольної - через 30±0,7 доби. Шви із рани після повторного оперативного втручання знімали через 10-12 діб.

Зміни морфологічних та біохімічних показників крові у тварин під час регенерації клубової кістки

Як видно з даних таблиці 1, кількість еритроцитів у крові собак дослідної та контрольної груп характеризувалась незначними змінами, хоча спостерігали зниження їх рівня на 4-6-у добу на 28% (р<0,01), що, на нашу думку, пов'язано із втратою крові під час операції та інтоксикацією організму. Однак після 6-ї доби рівень еритроцитів у крові собак обох груп не відрізнявся від показників клінічно здорових тварин (6,08 Т/л).

Дослідження клітин білої крові показало, що в перші 24-48 год після травми (до операції) у собак обох груп розвивався лейкоцитоз (збільшення кількості лейкоцитів у дослідних тварин в 1,6 (р<0,001), контрольних - в 1,5 раза (р<0,001). Збільшення лейкоцитів відбулося за рахунок паличкоядерних нейтрофілів: у досліді - у 3,8 (р<0,001), контролі - у 4 рази (р<0,05), та еозинофілів - у контрольних тварин в 1,5 раза (р<0,01). Кількість сегментоядерних нейтрофілів у собак контрольної групи зменшилася на 6,4 % (р<0,01), у дослідної - на 4,4%, що свідчило про регенеративне зрушення ядра нейтрофільних гранулоцитів, пов'язане із запальним процесом, зумовленим переломом клубової кістки.

У подальшому найбільш суттєві зміни в крові тварин спостерігали на 4-ту добу після остеосинтезу, що вказувало на пік запального процесу, пов'язаного із травмуванням та перебігом репаративного процесу в тканинах. Так, рівень лейкоцитів у крові собак обох груп зріс у 2,3 раза (р<0,001). У лейкограмі з'явилися юні нейтрофіли, кількість паличкоядерних нейтрофілів збільшилася в середньому у 8 разів (р<0,001), кількість сегментоядерних нейтрофілів у собак обох груп зменшилась в середньому в 10 разів (р<0,001), кількість еозинофілів у контрольних тварин збільшилась у 1,5 рази (р<0,05). Рівень же моноцитів у дослідних собак був незмінним, а в контрольних - збільшився в 1,4 раза (р<0, 01). У цей же час у крові собак обох груп виявляли зменшення кількості лімфоцитів в 1,4 раза (р<0,01). Такі зміни в крові тварин контрольної групи зумовлені наявністю досить значного дефекту між відламками кісток, а отже й, відповідно, більшим проявом запального процесу.

На 6-у добу після остеосинтезу, внаслідок зменшення запальної реакції у тканинах, відбуваються характерні зміни у клітинах білої крові. У тварин, яким застосовували ГАП, кількість лейкоцитів зменшилася в 1,7 (р<0,001), у контрольних - лише в 1,3 раза (р<0,01), порівняно з попереднім терміном дослідження. У лейкограмі тварин обох груп значно зменшилася кількість юних і паличкоядерних нейтрофілів на фоні тенденції до зростання лімфоцитів.

На 15-у добу після операції у крові дослідних тварин спостерігали нормалізацію показників білої крові, тоді як у контрольних кількість лейкоцитів, у тому числі паличкоядерних нейтрофілів, ще не досягала показників здорових тварин (лейкоцитів було більше на 18%, р<0,05; паличкоядерних нейтрофілів - на 1,5%, р<0,05), що зумовлено запальним процесом у тканинах. До 30-ї доби гематологічні показники в дослідній та контрольній групах практично нормалізувалися відповідно до показників клінічно здорових тварин.

Вірогідної залежності динаміки морфологічних показників крові від застосованого методу оперативного втручання не виявили. Це означає, що застосування гідроксилапатиту "КЕРГАП" не викликає запальних процесів чи реакції відторгнення з боку прилеглих тканин та організму в цілому.

Для вивчення змін біохімічних показників крові, що характеризують кістковий метаболізм у процесі загоєння переломів клубової кістки, нами було досліджено активність лужної фосфатази, уміст кальцію загального, фосфору неорганічного та мангану в сироватці крові собак.

Аналіз одержаних результатів показав (табл. 2), що у всіх травмованих тварин активність лужної фосфатази (ЛФ) у доопераційний період була нижчою на 5% (р<0,05), порівняно з клінічно здоровими тваринами.

У післяопераційний період у контрольній групі активність ЛФ зростала два рази: перше збільшення відбувалося з 6-ї по 10-у добу після операції (р<0,001), ймовірно, пов'язане з реакцією остеобластів на травму, друге виявляли на 30-у добу післяопераційного періоду (р<0,001), що зумовлювалося хронічним стресом ( Мейер Д., Харві Дж., 2007).

У тварин дослідної групи в цей період спостерігали подібну картину, однак вона супроводжувалась одноразовим короткочасним зростанням активності ЛФ лише на 6-у добу (р<0,001). У подальшому вона не відрізнялася від показника клінічно здорових тварин. Це, на наш погляд, означало, що в дослідній групі тварин процес мозолеутворення був більш раннім і тому характеризувався значною кількістю остеобластів й остеокластів, маркерним ферментом яких є лужна фосфатаза.

Крім того, нами було виявлено зниження вмісту фосфору неорганічного в сироватці крові тварин у доопераційний період на 9% (р<0,05).

Після операції в крові собак контрольної групи у перші дві доби спостерігали зростання рівня фосфору на 10% (р<0,01), а з 4-ї до 25-ї - стійке його зниження (р<0,001). Спочатку таке коливання вмісту фосфору за переломів клубової кістки, ймовірно, було пов'язане із травматогенним стресом, активацією функцій щитоподібної, паращитоподібної та надниркових залоз і подальшою їх нормалізацією. У цей період відбувалася фіксація аніонів фосфору та катіонів кальцію на колагеновому матриксі мозолі за присутності лужної фосфатази, внаслідок чого утворювалися первинні кристали оксиапатиту з подальшим посиленням мінералізації мозолі.

На відміну від контрольної, у тварин дослідної групи в перші дві доби спостерігали вірогідне зниження вмісту фосфору в сироватці крові на 8% (р<0,001) та нормалізацію його рівня, починаючи із 6-ї доби. Зниження рівня фосфору в сироватці крові, ймовірно, зумовлено травматогенним стресом, який за часом був набагато коротшим, ніж у контролі, а його зростання - з активізацією остеорепаративних процесів.

Вміст кальцію в доопераційний період у сироватці крові тварин також був нижчим, ніж у клінічно здорових тварин на 10% (р<0,05), і залишався низьким до 10-ї доби післяопераційного періоду в крові контрольних собак (р<0,001). Із 15-ї до 30-ї доби відбулася його нормалізація.

У дослідній групі тварин зниження вмісту кальцію виявляли лише на 2-у добу на 24% (р<0,001) і в подальшому протягом усього післяопераційного періоду він не відрізнявся від показників клінічно здорових собак. На нашу думку, така стабільність вмісту кальцію в післяопераційний період зумовлена мобілізацією його з імплантату гідроксилапатитної кераміки.

Аналіз вмісту мангану в крові показав, що у собак обох груп перед операцією він знижувався на 14% (р<0,05), що, очевидно, зумовлено больовим синдромом. У післяопераційний період у сироватці крові тварин контрольної групи цей показник зростав удвічі: на 4, 6 (р<0,01) та 20-у добу після операції з подальшим вірогідним зниженням до 27-ї доби на 25% (р<0,001) - у період формування м'якої сполучнотканинної мозолі та подальшої її осифікації.

У крові собак дослідної групи в післяопераційний період також виявляли зростання вмісту мангану на 4, 6 та 20-у добу після операції з подальшим його зниженням до 25-ї доби. На нашу думку, швидша нормалізація цього показника пов'язана з більш ранньою осифікацією мозолі і, відповідно, меншою резорбцією його з кісткової тканини.

Гістологічні зміни під час зрощення відламків клубової кістки в собак

На 5-у добу після остеосинтезу в собак контрольної групи новоутворена кісткова тканина формувалася лише в поверхневому шарі сполучнотканинної мозолі у вигляді дуже тонкого шару без остеонної структури. Новоутворені кісткові пластинки були розташовані невпорядковано, а цементуюча речовина мала різну щільність. У самій клубовій кістці в ділянці перелому реєстрували формування лише щільної фіброзної сполучної тканини, між колагеновими волокнами якої були розташовані остеобласти - як поодинокі, так і у вигляді окремих скупчень.

У дослідній групі тварин на 5-ту добу після операції дефект у ділянці перелому був повністю заповнений гідроксилапатитом та новоутвореною кістковою тканиною, вкритою пухким окістям. У поверхневих шарах мозолі виявлена молода кісткова тканина з молодими нещільно розташованими остеоцитами в широких камерах. Характерна для компактної кістки остеонна структура ще була відсутня. У щілинах під окістям та в його товщі виявляли скупчення остеобластів, що, на нашу думку, свідчило про значну активацію остеорепарації. У більш глибоких шарах мозолі місце перелому було заповнене тканинами трьох видів: молодою кістковою тканиною з молодими нещільно розташованими остеоцитами; молодою кістковою тканиною з молодими щільно розташованими остеоцитами та новоутвореною хрящовою тканиною з типовими хондроцитами, розташованими в досить великих камерах, розділених хрящовим матриксом. Осередків фіброзної тканини в ділянці перелому не виявляли. На наш погляд, наявність тканин трьох видів, особливо хрящової, вказувала на інтенсивну репаративну регенерацію.

На 10-у добу після операції у тварин контрольної групи поверхневий шар місця перелому був заповнений досить однорідною новоутвореною кістковою тканиною з молодими нещільно розташованими остеоцитами. Нами виявлені великі, нерівномірно розподілені вічка неправильної форми, заповнені пухкою сполучною тканиною. У вічках остеобласти були частково замуровані в кістковий матрикс. У глибоких шарах місце перелому заповнене щільною фіброзною сполучною тканиною з типовими остеобластами.

У дослідній групі тварин місце перелому було заповнене однорідною новоутвореною кістковою тканиною, вкритою дещо потовщеним окістям, у якому виявляли велику кількість остеобластів. Ядра остеоцитів у товщі новоутвореної тканини розташовувалися вже у середній частині цитоплазми, а ексцентричне розміщення ядер траплялося рідко. При цьому лакуни лише частково були заповнені пухкою сполучною тканиною. У той же час частина новоутворених вічок мала овальну форму й нагадувала остеонну. Виявлялися також окремі остеокласти, що свідчило про початок ремоделювання новоутвореної кісткової тканини.

На 15-у добу після остеосинтезу у тварин контрольної групи ділянка перелому була вкрита пухким потовщеним окістям, інфільтрованим остеобластами. У поверхневих шарах мозолі виявляли новоутворену компактну кістку з великими вічками неправильної форми. Разом з тим характерна остеонна будова була відсутня. У більш глибоких шарах клубової кістки серед новоутвореної кісткової тканини все ще реєстрували невеликі фіброзні осередки.

У тварин дослідної групи місце травми було вкрите пухким, але щільно прилеглим окістям, інфільтрованим значною кількістю остеобластів. У поверхневому шарі спостерігали майже повністю сформовану типову компактну кістку з досить великими овальними лакунами. У більш глибоких шарах клубової кістки в ділянці перелому виявляли губчасту кісткову тканину, багату на кісткові вічка різних розмірів та форми, заповнені кістковим мозком.

На 20-у добу після операції в контрольних собак реєстрували ще не зовсім зрілу компактну кісткову тканину з незначною гіпертрофією окістя. У більш глибоких шарах місце перелому характеризувалося незрілою губчастою кісткою з нечітко сформованими кістковими пластинками. Частина остеоцитів знаходилась у досить широких камерах, але клітини були розташовані здебільшого рівномірно. Вічка неправильної форми заповнені червоним кістковим мозком із розширеними, переповненими кров'ю судинами. На межі з кістковою тканиною виявляли значну кількість остеобластів та окремі остеокласти, що свідчило про початковий процес ремоделювання кістки.

У дослідних собак окістя було сформоване, щільно прилягало до новоутвореної кістки й інфільтроване значною кількістю остеобластів. Новоутворена кістка остеонної будови мала певні відмінності: канали багатьох остеонів були ще широкі, із розширеними судинами, а кісткові пластинки не завжди чітко орієнтовані. У більш глибоких шарах кістковий матрикс був зафарбований не зовсім рівномірно, що вказувало на його недостатню структурну зрілість. Крім того, він містив багато щільно розташованих молодих остеоцитів, які, порівняно з більш зрілими клітинами, мали об'ємнішу цитоплазму, що інтенсивно забарвлювалась еозином. Це, на нашу думку, свідчило про підвищення інтенсивності синтезу білкових речовин у цитоплазмі та вказувало на досить інтенсивні процеси синтезу компонентів основної речовини кісткового матриксу. Навколо лакун кістковий матрикс був повністю сформований, щільний, із невеликою кількістю зрілих, рідко розташованих остеоцитів. У цій ділянці виявляли досить рідко розташовані остеоноподібні структури. Такий характер будови новоутвореної кісткової тканини в ділянці перелому свідчив про незавершений процес її ремоделювання. На наш погляд, це відображало активацію процесів новоутворення кісткової тканини, при якій її ремоделювання під дією композитного матеріалу та фізичного навантаження не встигало завершуватися через інтенсивні процеси остеогенезу.

На 27-у добу після остеосинтезу у тварин контрольної групи ділянка перелому характеризувалася здебільшого сформованою новоутвореною кістковою тканиною, у якій кісткові пластинки диференціювалися лише локально. На зовнішній поверхні кістки місцями спостерігали невеликі лакуни, у які входила тканина окістя. У таких лакунах на межі кісткової тканини локалізувались остеобласти. Остеоцити новоутвореної кістки були розташовані досить рівномірно, лише частина з них - у відносно широких камерах. Деякі вічка заповнені пухкою сполучною тканиною. У них містився червоний кістковий мозок. Вічка мали ще великі розміри.

У дослідних тварин новоутворена кісткова тканина мала вже типову остеонну будову з невеликими вічками, заповненими червоним кістковим мозком. На межі кісткових вічок виявляли остеобласти. Типова остеонна будова кістки та невеликі вічка в дослідних тварин свідчили про її структурну зрілість, на відміну від контрольних тварин. У поверхневих та глибоких шарах кістки в дослідних тварин виявляли суцільну лінію з одного або кількох шарів остеобластів на межі з кістковою тканиною та залишками керамічного матеріалу, що означало безпосереднє проростання остеобластів у пори гідроксилапатиту.

Отже, остеосинтез із застосуванням гідроксилапатиту "КЕРГАП", як депо мінеральних сполук, оптимізує участь макро- і мікроелементів у зрощенні кісткових відламків: він оптимально заповнює дефекти в кістках, не викликає запальної та алергічної реакцій (біоінертний), післяопераційних ускладнень і стимулює регенерацію кісткових відламків.

клубовий перелом кістковий собака

Висновки

1. У дисертації наведено теоретичне обґрунтування й нове вирішення наукового завдання щодо впливу екстракортикального остеосинтезу та імплантованої гідроксилапатитної кераміки "КЕРГАП" на стан репаративної регенерації клубової кістки після її оперативного лікування під час переломів. На основі клінічних даних, результатів морфобіохімічних, рентгенологічних та гістологічних досліджень доведено, що запропонована методика імплантації гідроксилапатиту дозволяє активувати періостальний остеогенез та нормалізувати вміст у крові кальцію, фосфору, мангану й лужної фосфатази, що скорочує термін лікування собак.

2. Аналіз переломів кісток таза в собак показав, що найчастіше реєструються переломи клубової кістки (46,7%) та кісток, що формують суглобову западину (23,3%). Рідше реєструвалися переломи сідничної (11,7%), лобкової (6,7%) кісток та крижово-клубового зчленування (11,6%). За своїм характером більшість переломів були закритими й осколковими.

3. Основними клінічними симптомами за переломів кісток таза є відсутність опирання на одну або обидві тазові кінцівки, утруднений акт сечовиділення й дефекації та зміна конфігурації таза у разі переломів клубової кістки. При переломах кісток тазового кільця (сідничних, лобкових та крижово-клубового зчленування) фіксацію відламків слід проводити, застосовуючи методику інтрамедулярного остеосинтезу з використанням шпиць Кіршнера як найбільш простого в технічному виконанні і менш травматичного.

4. При переломах клубової кістки та кісток суглобової западини найбільш доцільним методом остеосинтезу є екстракортикальний, який забезпечує надійну фіксацію та чітку кооптацію відламків кісток.

5. При остеосинтезі в собак імплантований у ділянку кісткового дефекту композитний матеріал гідроксилапатит "КЕРГАП" (масою 6-9 г) не викликає післяопераційних ускладень і забезпечує більш раннє відновлення рухової функції кінцівок (у середньому на 6 діб) порівняно із застосуванням екстракортикального остеосинтезу за традиційною методикою.

6. Під час лікування переломів клубової кістки екстракортикальним остеосинтезом та гідроксилапатитною керамікою протягом усього періоду досліджень морфологічні показники крові у тварин вірогідно не відрізнялися від таких у тварин контрольної групи, що підтверджує біоінертність імплантова- ного гідроксилапатиту щодо прилеглих тканин.

7. Аналіз біохімічних показників крові (активність лужної фосфатази, кальцію неорганічного, фосфору та мангану), які характеризують активність кісткового метаболізму на різних стадіях репаративної регенерації, показав, що процес більш швидкої осифікації сполучнотканинної мозолі відбувається, імовірно, за рахунок резорбції мінералів із синтетичного ГАП, що підтверджується, на відміну від контролю, нормалізацією в сироватці крові на 10-у добу післяопераційного періоду активності лужної фосфатази (118±1,02 U/L), на 4-у - кальцію загального (2,45±0,7 ммоль/л), на 6-у - фосфору неорганічного (1,81±0,01 ммоль/л), та на 30-ту добу - мангану (0,97±0,017 мкмоль/л).

8. Застосування при переломах клубової кістки методики екстракортикаль- ного остеосинтезу та гідроксилапатитної кераміки "КЕРГАП" з метою заміщення кісткових дефектів стимулює процеси репаративного остеогенезу, що проявляється швидким відновленням кісткової тканини в місці травми за рахунок утворення багатошарових скупчень остеобластів на межі кісткової тканини та залишків керамічного матеріалу, чого не виявляли за традиційного екстракортикального остеосинтезу. При цьому стимуляція остеогенезу була найвиразнішою в місці найбільшого контакту зламу кістки з керамікою.

Пропозиції виробництву

1. З метою прискорення регенерації кісткової тканини та утворення мозолі в місці зламу за екстракортикального остеосинтезу клубової кістки ділянки втраченої кісткової тканини пропонуємо заповнювати гідроксилапатитною керамікою "КЕРГАП" у формі блоків, стержнів та гранул (масою 6-9 г).

2. Отримані результати досліджень щодо процесів репаративної реге- нерації за екстракортикального методу остеосинтезу із застосуван- ням гідроксилапатитної кераміки рекомендуємо використовувати в курсі загальної та спеціальної хірургії для студентів і магістрів вищих навчальних закладів за спеціальністю "Ветеринарна медицина".

Список опублікованих праць з теми дисертації

1. Смурна О.В. Розповсюдження та характер переломів пластинчастих кісток голови і таза у собак та котів / О.В.Смурна, М.Г.Ільніцький // Проблеми зооінженерії та ветеринарної медицини: Зб. наук. праць Харків. держ. зоовет. академії.- Харків: РВВ ХДЗВА, 2004. - Вип. 12, ч.3. - С. 56-58. (Дисертантка узагальнила статистичні дані про переломи плоских кісток у собак, зокрема кісток таза, і описала їх клінічні ознаки).

2. Смурна О.В. Найближчі та віддалені післяопераційні ускладнення при лікуванні переломів плоских кісток у собак та котів / О.В. Смурна // Наук. вісник Львів. нац. акад. вет. медицини ім. С.З. Гжицького.- Львів, 2005. - Т. 7 (№ 1), ч.2. - С. 48-52.

3. Смурна О.В. Гістологічні зміни місця зламу клубової кістки після внутрішньокісткового та екстракортикального остеосинтезу у собак / О.В.Смурна, М.Г.Ільніцький // Вісник Білоцерків. держ. аграр. ун-ту: Зб. наук. праць. - 2006. - Вип. 41. - С. 198-206. (Дисертантка дослідила гістологічні зміни місця зламу,застосовуючи різні методики остеосинтезу клубової кістки у собак).

4. Ільніцький М.Г. Особливості остеосинтезу та репаративної регенерації кісток таза у собак / М.Г.Ільніцький, О.В.Смурна // Вет. медицина України. - 2007.- №7. - С.35-37. (Дисертантка проаналізувала результати остеосинтезу за переломів кісток таза у собак та особливості репаративної регенерації під час застосування екстракортикального та внутрішньокісткового методів остеосинтезу).

5. Смурна О.В. Динаміка лужної фосфатази, кальцію та фосфору в сироватці крові при імплантації гідроксилапатиту собакам з переломами кісток таза / О.В. Смурна // Наук. вісник Львів. нац. ун-ту вет. медицини та біотехнологій ім. С.З. Гжицького. - Львів, 2008. - Т.10 № 2 (37), ч. 1. - С. 299-304.

6. Смурна О.В. Регенерація кісткової тканини в умовах пластики дефектів кісток таза гідроксилапатитною керамікою / Смурна О.В., Ільніцький М.Г. // Вісник Білоцерків. держ. аграр. ун-ту. - Вип. 57. - 2008. - С. 141-147. (Дисертантка проаналізувала результати гістологічних досліджень кісткових біоптатів собак з переломами клубової кістки в післяопераційний період).

7. Пат. 26420. Україна, UA МПК (2006) А 61 D 1/00. Спосіб стимуляції репаративної регенерації при лікуванні осколкових переломів кісток таза у собак / М.Г.Ільніцький, О.В. Смурна; заявник і патентовласник М.Г.Ільніцький, О.В. Смурна; u02464. заявл. 06.03.07; опубл. 25.09.07, Бюл. № 15. - 4 с. (Дисертантка розробила спосіб стимуляції остеорепарації гідроксилапатитом "КЕРГАП" під час лікування переломів кісток таза в собак).

8. Пат. 26421. Україна, UA МПК (2006) А 61 D 1/00. Спосіб лікування осколкових переломів кісток таза у собак / М.Г.Ільніцький, О.В. Смурна; заявник і патентовласник М.Г.Ільніцький, О.В. Смурна; u02465. заявл. 06.03.07; опубл. 25. 09. 07, Бюл. № 15. - 4 с. (Дисертантка розробила спосіб лікування осколкових переломів кісток таза в собак з використанням гідроксилапатитної кераміки).

Размещено на Allbest.ru