Цель. Оценить влияние остеозамещающих материалов на механические характеристики трабекулярной костной ткани околосуставной локализации. Материалы и методы. Экспериментальное исследование проводили на 21 кролике женского пола породы Шиншилла массой 3–3,5 кг. Cоздавалась билатеральная экспериментальная модель импрессионного перелома медиального мыщелка большеберцовой кости (БК), затем проводилось оперативное аугментирование области перелома с использованием одного из остеозамещающих материалов: b-трикальций фосфата, ксенопластичестического материала и углеродного наноструктурного имплантата. Животные выводились из эксперимента на 6, 12 и 24 неделях после операции. Чтобы определить прочностные свойства, фрагменты большеберцовой кости кролика подвергали механическим испытаниям на одноосное сжатие. Микроструктуру костной ткани аттестовали методом сканирующей электронной микроскопии. Статистические методы включали оценку достоверности различий по непараметрическим критериям. Результаты. b-трикальций фосфат, аугментированный в костный интерфейс, подвергался медленной резорбции, что сопровождалось образованием полноценной высокоорганизованной костной ткани, основные физико-прочностные параметры которой градиентно увеличивались с увеличением срока наблюдения, что свидетельствует о полноценной интеграции остеопластического материала в область импрессионного костного дефекта; ксенопластический материал, аугментированный в костный интерфейс, подвергается быстрой резорбции, что сопровождалось образованием незрелой костной ткани, основные физико-прочностные характеристики которой уменьшались к 6 и 12 неделям наблюдения; углеродный наноструктурный имплантат, аугментированный в костный интерфейс, вызывал перифокальную остеорезорбцию при отсутствии остеоинтеграции, что обусловливало уменьшение параметров механической прочности к 12 и 25 неделям наблюдения.
The purpose was to evaluate the effect of bone substitute materials on mechanical properties of trabecular bone adjacent to the joint. Material and methods A total of 21 female chinchilla rabbits weighing 3-3.5 kg was used for the experimental study. A bilateral impression fracture was simulated in the medial tibial condyle and surgically augmented with one of the bone substitution materials: beta-tricalcium phosphate, xenoplastic material and carbon nanostructures. The animals were sacrificed at 6, 12 and 24 weeks postsurgery. Uniaxial compression test was performed to determine mechanical properties of the tibial fragments. Bone microstructure was evaluated with scanning electron microscopy. Statistical data analysis was performed with nonparametric tests. Results Beta-tricalcium phosphate augmentation of the bone interface led to slow resorption accompanied by formation of adequate high-grade bone tissue with mechanical properties gradually increasing with greater observation time that indicated to the bone substitute integrated well with the host bone of the impression bone defect. Xenoplastic augmentation resulted in rapid resorption accompanied by formation of immature bone with mechanical properties declining at 6 to 12 weeks of observation. Carbon nanostructure augmentation of the bone interface caused perifocal bone resorption and absence of osteointegration with mechanical properties declining at 12 to 25 weeks of observation.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.