Разработка пористых титановых имплантатов для межтелового спондилодеза

Аннотация

Актуальность. Применение 3D-печати методом селективного лазерного сплавления для изготовления межпозвоночных кейджей является актуальным направлением вертебральной хирургии. Цель. Оценка эффективности и безопасности применения оригинального межтелового имплантата для спондилодеза, изготовленного из сплава титана по технологии 3D-печати методом селективного лазерного сплавления. Материалы и методы. Тестировали оригинальные кейджи уплощенной бобовидной формы, с цельной боковой частью и внутренней конфигурацией в виде трехмерной решетки с ячеями 1,5×1,8 мм. Изделия были произведены из порошка Ti6Al4V по технологии 3D-печати методом селективного лазерного сплавления. Постобработка поверхности изделий включала пескоструйную очистку абразивом по методу SLA и стерилизацию этиленоксидом. Опыты по моделированию межтелового спондилодеза с замещением межпозвоночных дисков кейджами на уровнях L4–L5 и L5–L6 выполнены на 8 беспородных собаках. Дополнительную первичную стабилизацию поясничного отдела позвоночного столба осуществляли аппаратом внешней конструкции в течение 30 суток после имплантации. Общая продолжительность наблюдения составила 180 суток. Использованы методы рентгенографии, сканирующей электронной микроскопии, рентгеноспектрального и биохимического анализа. Результаты. Рентгенографическое исследование продемонстрировало наличие контакта между фронтальными поверхностями кейджей и костной тканью тел позвонков, развитие спондилодеза у всех экспериментальных животных. Биохимический анализ не выявил признаков интоксикации, свидетельствующих об опасности применения изделий. Микрорельеф имплантатов характеризовался микрошероховатостью в диапазоне 1–50 мкм. В поверхностном слое изделий, помимо элементов титана, алюминия и ванадия, обнаруживались углерод, кислород, кремний, следовые количества прочих органических и неорганических элементов. На распилах костных блоков в ячеях решетки внутренней части имплантатов макроскопически и электронно-микроскопически визуализировались новообразованные костные трабекулы. Выводы. Экспериментальная апробация пористых имплантатов, изготовленных из титанового сплава методом селективного лазерного сплавления, показала их эффективность в получении межтелового спондилодеза и приемлемую безопасность.