Ильдар Фуатович Ахтямов — доктор медицинских наук, профессор, ведущий научный сотрудник, заведующий кафедрой, главный научный сотрудник
Казань
Ildar F. Akhtyamov — Doctor of Medical Sciences, Professor, Leading Researcher, Head of Department, Chief Researcher
Kazan
Оскар Александрович Саченков — кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник, доцент
Казань
Oskar A. Sachenkov — Candidate of Medical Sciences, Senior Researcher, Associate Professor
Kazan
Рашид Актасович Шафигулин — кандидат медицинских наук, старший научный сотрудник, ассистент кафедры, врач — травматолог-ортопед
Казань
Rashid A. Shafigulin — Candidate of Medical Sciences, Senior Researcher, Assistant Professor, orthopaedic surgeon
Kazan
Алина Эльвировна Галяутдинова — лаборант-исследователь
Казань
Alina E. Galyautdinova — Research Assistant
Kazan
Никита Вячеславович Харин — научный сотрудник
Казань
Nikita V. Kharin — Research Fellow
Kazan
Игорь Алексеевич Беспалов — лаборант-исследователь
Казань
Igor A. Bespalov — Research Assistant
Kazan
Сергей Васильевич Бойчук — доктор медицинских наук, профессор, ведущий научный сотрудник, заведующий кафедрой
Казань
Sergey V. Boychuk — Doctor of Medical Sciences, Professor, Leading Researcher, Head of Department
Kazan
Введение. В настоящее время, кроме системной терапии, приняты два типа лечения гнойной инфекции костно-суставного аппарата: одно- или двухэтапное локальное воздействие на биопленку, причем оба предусматривают использование костного цемента с активным веществом, как правило, антибиотиком.Цель работы — в условиях эксперимента оценить качественный и количественный выход из костного цемента антибиотика, внедренного в новый тип спейсера решетчатой структуры.Материалы и методы. Использован новый тип имплантата (спейсера), имеющего решетчатую структуру, изготовленного с помощью аддитивных технологий, и образец сравнения, имитирующий традиционный армированный спейсер из костного цемента + антибиотик. Выход Ванкомицина измеряли методом спектрофотометрии на сроках до 30 дней. Для построения калибровочных кривых использовали регрессионную прямую по данным, полученным из маточных растворов.Результаты. Получен эффективный профиль высвобождения антибиотика из костного цемента в первые дни эксперимента с последующим снижением к концу первой недели и выходом на равномерное плато. Количество зафиксированного антибиотика в растворах не превышало 1 % общей массы костного цемента и активного вещества. Из образцов, имеющих решетчатую структуру, количество выделенного антибиотика было выше, чем в образцах сравнения.Обсуждение. Считается, что высвобождение антибиотика является поверхностным процессом и не зависит от общего объема костного цемента. Возможное увеличение объема лекарственного композиционного состава не приводит к пропорциональному увеличению количества высвобождаемого активного вещества. В данном исследовании это подтверждается тем, что даже при меньшем объеме материала в решетчатых структурах высвобождение антибиотика происходит более интенсивно по сравнению с контрольными образцами, что подчеркивает важность оптимизации геометрии и структуры материала для достижения максимальной эффективности высвобождения активных веществ.Заключение. Решётчатая структура имплантатов количественно влияет на выделение антибиотика из костного цемента в окружающую среду.
Introduction The established treatments for purulent infection in the bone and joint involve one- or two‑stage local effect on the biofilm with use of bone cement and an active substance including an antibiotic in addition to systemic therapy.The objective was to evaluate experimental qualitative and quantitative antibiotic release from bone cement introduced into a new type of lattice-structured spacer.Material and methods A new type of lattice-structured implant/spacer manufactured using additive technologies and a comparison sample simulating a traditional reinforced spacer made of bone cement + antibiotic were used. Vancomycin release was measured by spectrophotometry for periods of 30 days. A regression line was used to plot calibration curves based on data obtained from mother solutions.Results An effective profile of antibiotic release from bone cement was obtained in the first days of the experiment, followed by a decrease at the end of the first week and an exit to a uniform plateau. The amount of fixed antibiotic in solutions did not exceed 1 % of the total mass of bone cement and active substance. The amount of antibiotic released from the lattice-structured samples was higher than that in the comparison samples.Discussion Antibiotic release is a superficial process and is not dependent on the total volume of bone cement. A possible increase in the volume of the medicinal composition does not lead to a proportional increase in the amount of the active substance released. The findings showed that the antibiotic release is more intense even with a smaller volume of material in the lattice structures compared to the control samples, which emphasizes the importance of optimizing the geometry and structure of the material to achieve maximum efficiency of the release of active substances.Conclusion The lattice structure of implants quantitatively affects the release of antibiotic from bone cement into the environment.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.