Аллопластические материалы
Видео: "Стейк" и "сендвич" из APRF, i-PRF и аллопластического материала
Аллопластические материалы в отличие от биогенных препаратов получают из минерального сырья.
В настоящее время искусственно синтезировано множество аллопластических материалов. Наиболее изученными из них являются препараты на основе фосфата кальция, главным образом, гидроксиапатит, который используют в реконструктивной костно-пластической хирургии с 20-х годов ХХ века.
Гидроксиапатит кальция
Гидроксиапатит кальция (ГА) — Ca10(PO4)6(OH)4 — является типичным апатитом с соотношением Ca / P = 1,67, содержанием воды 2% и плотностью 3,0 г/см3. ГА включает в себя целый класс соединений с вариабельностью соотношения Ca / P (в зависимости от обжига) от 1,4 до 2,0, т. е. аналогично соотношению минералов в естественной костной ткани. Различные соотношения Са / Р при сохранении общих для этого класса кристаллографических характеристик дают широкие возможности изоморфного замещения кальция на воду и на ион водорода — как на поверхности, так и внутри кристаллов, что в ране является одной из важнейших характеристик материала, определяющей возможность удержания кровяного сгустка. К другим важнейшим свойствам ГА относится его остеотропное и остеоинтегративное действие. При этом остеотропность у ГА выражается способностью активизировать дифференцировку остеогенных клеток, а остеоинтегративное действие проявляется в образовании прочной химической связи с костью и последующей резорбцией с полным замещением костной тканью. При подсадке ГА проявляет высокую биологическую совместимость с тканями реципиента: практически отсутствуют воспалительная реакция, а также системная и местная токсичность. При имплантации биодеградирующегося ГА в сыворотке крови сохраняется нормальное содержание кальция и фосфатов за счет поступления ионов кальция из ГА в специализированный костный пул. Кроме того, резорбция гидроксиапатита проходит без образования фиброзной капсулы вокруг имплантата.
Препараты гидроксиапатита делят на два основных типа:
1) неотожженный (резорбирующийся) гидроксиапатит. Наиболее известные представители этой группы — зарубежный материал OsteoGen, отечественные ГА-100, Остим-100 и др.;
2) отожженный (нерезорбирующийся) гидроксиапатит, или высокотемпературная керамика. К этой группе препаратов ГА относятся Perma Ridge, Interpore, OsteoGraft D, Capset и ряд др.
Резорбирующийся ГА синтезируют в жидкофазной реакции при комнатной температуре. Он характеризуется низкой кристалличностью, высокой сорбционной способностью, относительно высокой скоростью резорбции в тканевой среде. Нерезорбирующийся ГА получают после нагревания при 800–1000°С. При этом происходит фазовый переход в конденсационно-кристаллическую форму, химически стабильную, практически нерастворимую в воде. Мелкодисперсный ГА получают при включении криогенного этапа в процесс изготовления.
Препараты на основе ГА успешно используют в качестве компонента в пастах для пломбирования каналов корней зубов, для заполнения костных полостей после резекции верхушки корня зуба, но наиболее эффективно — при хирургическом лечении пародонтита, где ГА используют в виде порошков, гранулятов или блоков.
Результаты клинических исследований С. Yukna и соавт. (1996) показали, что использование ГА для заполнения костных дефектов приводило к росту костной ткани в области оперативного вмешательства в среднем на 2,0 ± 0,5 мм. Исследования M. Suzuki и соавт. (1993) в аналогичной ситуации показали результат свыше 3 мм. Отечественные исследователи продемонстрировали еще более высокую активность препаратов ГА. Так, по данным Ю.И. Воробьева (1995), прирост кости при использовании препаратов на основе ГА в ряде случаев достигал 4,5 мм.
На основе ГА были разработаны и внедрены в клиническую практику многочисленные биокомпозиционные материалы, включающие в свой состав антибиотики, стимуляторы регенерации, антибиотики, антиоксиданты, препараты противовоспалительного действия и т. д. Однако наиболее эффективным для хирургической практики оказалось включение в состав ГА коллагена. Это связано с тем, что определенная часть молекулы коллагена, а именно 15 последовательно расположенных аминокислот, составляющих пептид Р-15, обладают способностью к таксису и фиксации на своей поверхности клеток-предшественников остеобластов. Поэтому комплекс ГА с коллагеном благодаря своему выраженному остеогенному потенциалу нашел широкое применение в клинической практике. Кроме того, остеопластические материалы на основе коллагена хорошо моделируются в костных полостях, сохраняют пористую структуру, обеспечивают гемостатическую функцию. Вместе с тем в условиях выраженного воспаления и протеолиза, особенно активно протекающих в послеоперационный период, препараты ГА с включенным в состав коллагеном быстро рассасываются, не оказывая длительного противовоспалительного и стимулирующего репарацию действия (Иванов А.С., 1978- Леонтьев В.К. и др., 1995).
Среди отечественных препаратов, созданных на основе ГА и коллагена, наиболее известна продукция фирмы «Полистом», в частности, препарат «Колапол» (рис. 7).
Рис. 7. Препарат «Колапол»
По данным Ю.И. Воробьева (1995), В.К. Леонтьева (1995), «Колапол» оказывает позитивное воздействие на репаративный остеогенез как в опытах на животных, так и в клинике. Гистоморфологические исследования подтвердили, что он играет роль имплантата и матрицы для строительства новой кости, что приводит к нарастанию общего объема костного регенерата. При хирургических вмешательствах по поводу пародонтита «Колапол» позволяет устранять костные дефекты, способствует ускорению процессов репаративного остеогенеза, обеспечивая при этом пролонгированный антимикробный эффект сроком до 20 сут.
Из препаратов иностранного производства на нашем рынке представлен французский материал Аvitene фирмы Frios. Аvitene изначально использовали как гемостатик для покровных ран. После создания композиции из коллагена, гидроксиапатита, кальций-фосфатной керамики, синтетических волокон из нейлона Аvitene успешно применяют в хирургической стоматологии. Данный биоматериал D. Lew и соавт. (1986), Е. Nery и соавт. (1988) успешно использовали вместе с аутокостью и ГА для восстановления гребня атрофированного альвеолярного отростка.
Необходимо заметить, что при схожих клинических характеристиках важным качеством отечественных материалов на основе ГА остается их относительно невысокая стоимость по сравнению с зарубежными аналогами.
Сульфат кальция
Материалы на основе сульфата кальция — хирургического гипса — широко используют в качестве подсадочных материалов из-за относительной доступности материалов этой группы. Кроме того, они обладают некоторой универсальностью. К примеру, препарат Capset компании Ceramed используют не только в качестве остеотропной подсадки, но и как мембрану в методике НРТ. При этом Capset является источником ионов кальция для вновь формируемой кости.
Трикальцийфосфат
Среди материалов на основе трикальцийфосфата прежде всего необходимо отметить недавно появившийся на российском рынке германский материал Cerasorb фирмы Curasan (рис. 8).
Рис. 8. Формы выпуска препаратов Cerasorb
Он представляет собою -трикальцийфосфатную керамику, имеющую выраженную микропористую структуру. Такое строение гранул позволяет материалу эффективно удерживать кровяной сгусток и включаться в процессы регенерации пародонтальных структур. Производитель рекомендует перед введением материала в костный дефект смачивать его кровью из операционной раны или, при наличии соответствующего оборудования, использовать аутотромбоцитарную массу для включения в процесс регенераторного остеообразования тромбоцитарного фактора роста. Еще одним эффективным материалом на основе кальций-фосфатной керамики является Bio-Resorb компании Oraltronics. Он имеет самый широкий спектр применения: его используют для закрытия дефектов после цистэктомии и удаления зубов, при проведении синуслифтинга, при установке имплантатов, а также как подсадочный материал в методике НРТ. Выпуск материалов на основе -трикальцифосфата освоен в Чехии, где компанией Lasak выпускается материал Poresorb-Tcp. Материал признан одним из лучших в своем классе для восстановления пародонтальных дефектов и проведения операции синуслифтинга. При его производстве строго соблюдается международный стандарт ASTM F1088 (для материалов, используемых в хирургической имплантологии), а также директива Евросоюза 91/356/ЕЕС (об обязательном тестировании готовой продукции).
Грудянов А.И., Чупахин П.В.
Методика направленной регенерации тканей. Подсадочные материалы
В настоящее время искусственно синтезировано множество аллопластических материалов. Наиболее изученными из них являются препараты на основе фосфата кальция, главным образом, гидроксиапатит, который используют в реконструктивной костно-пластической хирургии с 20-х годов ХХ века.
Гидроксиапатит кальция
Гидроксиапатит кальция (ГА) — Ca10(PO4)6(OH)4 — является типичным апатитом с соотношением Ca / P = 1,67, содержанием воды 2% и плотностью 3,0 г/см3. ГА включает в себя целый класс соединений с вариабельностью соотношения Ca / P (в зависимости от обжига) от 1,4 до 2,0, т. е. аналогично соотношению минералов в естественной костной ткани. Различные соотношения Са / Р при сохранении общих для этого класса кристаллографических характеристик дают широкие возможности изоморфного замещения кальция на воду и на ион водорода — как на поверхности, так и внутри кристаллов, что в ране является одной из важнейших характеристик материала, определяющей возможность удержания кровяного сгустка. К другим важнейшим свойствам ГА относится его остеотропное и остеоинтегративное действие. При этом остеотропность у ГА выражается способностью активизировать дифференцировку остеогенных клеток, а остеоинтегративное действие проявляется в образовании прочной химической связи с костью и последующей резорбцией с полным замещением костной тканью. При подсадке ГА проявляет высокую биологическую совместимость с тканями реципиента: практически отсутствуют воспалительная реакция, а также системная и местная токсичность. При имплантации биодеградирующегося ГА в сыворотке крови сохраняется нормальное содержание кальция и фосфатов за счет поступления ионов кальция из ГА в специализированный костный пул. Кроме того, резорбция гидроксиапатита проходит без образования фиброзной капсулы вокруг имплантата.
Препараты гидроксиапатита делят на два основных типа:
1) неотожженный (резорбирующийся) гидроксиапатит. Наиболее известные представители этой группы — зарубежный материал OsteoGen, отечественные ГА-100, Остим-100 и др.;
2) отожженный (нерезорбирующийся) гидроксиапатит, или высокотемпературная керамика. К этой группе препаратов ГА относятся Perma Ridge, Interpore, OsteoGraft D, Capset и ряд др.
Резорбирующийся ГА синтезируют в жидкофазной реакции при комнатной температуре. Он характеризуется низкой кристалличностью, высокой сорбционной способностью, относительно высокой скоростью резорбции в тканевой среде. Нерезорбирующийся ГА получают после нагревания при 800–1000°С. При этом происходит фазовый переход в конденсационно-кристаллическую форму, химически стабильную, практически нерастворимую в воде. Мелкодисперсный ГА получают при включении криогенного этапа в процесс изготовления.
Препараты на основе ГА успешно используют в качестве компонента в пастах для пломбирования каналов корней зубов, для заполнения костных полостей после резекции верхушки корня зуба, но наиболее эффективно — при хирургическом лечении пародонтита, где ГА используют в виде порошков, гранулятов или блоков.
Результаты клинических исследований С. Yukna и соавт. (1996) показали, что использование ГА для заполнения костных дефектов приводило к росту костной ткани в области оперативного вмешательства в среднем на 2,0 ± 0,5 мм. Исследования M. Suzuki и соавт. (1993) в аналогичной ситуации показали результат свыше 3 мм. Отечественные исследователи продемонстрировали еще более высокую активность препаратов ГА. Так, по данным Ю.И. Воробьева (1995), прирост кости при использовании препаратов на основе ГА в ряде случаев достигал 4,5 мм.
На основе ГА были разработаны и внедрены в клиническую практику многочисленные биокомпозиционные материалы, включающие в свой состав антибиотики, стимуляторы регенерации, антибиотики, антиоксиданты, препараты противовоспалительного действия и т. д. Однако наиболее эффективным для хирургической практики оказалось включение в состав ГА коллагена. Это связано с тем, что определенная часть молекулы коллагена, а именно 15 последовательно расположенных аминокислот, составляющих пептид Р-15, обладают способностью к таксису и фиксации на своей поверхности клеток-предшественников остеобластов. Поэтому комплекс ГА с коллагеном благодаря своему выраженному остеогенному потенциалу нашел широкое применение в клинической практике. Кроме того, остеопластические материалы на основе коллагена хорошо моделируются в костных полостях, сохраняют пористую структуру, обеспечивают гемостатическую функцию. Вместе с тем в условиях выраженного воспаления и протеолиза, особенно активно протекающих в послеоперационный период, препараты ГА с включенным в состав коллагеном быстро рассасываются, не оказывая длительного противовоспалительного и стимулирующего репарацию действия (Иванов А.С., 1978- Леонтьев В.К. и др., 1995).
Среди отечественных препаратов, созданных на основе ГА и коллагена, наиболее известна продукция фирмы «Полистом», в частности, препарат «Колапол» (рис. 7).
Рис. 7. Препарат «Колапол»
По данным Ю.И. Воробьева (1995), В.К. Леонтьева (1995), «Колапол» оказывает позитивное воздействие на репаративный остеогенез как в опытах на животных, так и в клинике. Гистоморфологические исследования подтвердили, что он играет роль имплантата и матрицы для строительства новой кости, что приводит к нарастанию общего объема костного регенерата. При хирургических вмешательствах по поводу пародонтита «Колапол» позволяет устранять костные дефекты, способствует ускорению процессов репаративного остеогенеза, обеспечивая при этом пролонгированный антимикробный эффект сроком до 20 сут.
Из препаратов иностранного производства на нашем рынке представлен французский материал Аvitene фирмы Frios. Аvitene изначально использовали как гемостатик для покровных ран. После создания композиции из коллагена, гидроксиапатита, кальций-фосфатной керамики, синтетических волокон из нейлона Аvitene успешно применяют в хирургической стоматологии. Данный биоматериал D. Lew и соавт. (1986), Е. Nery и соавт. (1988) успешно использовали вместе с аутокостью и ГА для восстановления гребня атрофированного альвеолярного отростка.
Необходимо заметить, что при схожих клинических характеристиках важным качеством отечественных материалов на основе ГА остается их относительно невысокая стоимость по сравнению с зарубежными аналогами.
Сульфат кальция
Материалы на основе сульфата кальция — хирургического гипса — широко используют в качестве подсадочных материалов из-за относительной доступности материалов этой группы. Кроме того, они обладают некоторой универсальностью. К примеру, препарат Capset компании Ceramed используют не только в качестве остеотропной подсадки, но и как мембрану в методике НРТ. При этом Capset является источником ионов кальция для вновь формируемой кости.
Трикальцийфосфат
Среди материалов на основе трикальцийфосфата прежде всего необходимо отметить недавно появившийся на российском рынке германский материал Cerasorb фирмы Curasan (рис. 8).
Рис. 8. Формы выпуска препаратов Cerasorb
Он представляет собою -трикальцийфосфатную керамику, имеющую выраженную микропористую структуру. Такое строение гранул позволяет материалу эффективно удерживать кровяной сгусток и включаться в процессы регенерации пародонтальных структур. Производитель рекомендует перед введением материала в костный дефект смачивать его кровью из операционной раны или, при наличии соответствующего оборудования, использовать аутотромбоцитарную массу для включения в процесс регенераторного остеообразования тромбоцитарного фактора роста. Еще одним эффективным материалом на основе кальций-фосфатной керамики является Bio-Resorb компании Oraltronics. Он имеет самый широкий спектр применения: его используют для закрытия дефектов после цистэктомии и удаления зубов, при проведении синуслифтинга, при установке имплантатов, а также как подсадочный материал в методике НРТ. Выпуск материалов на основе -трикальцифосфата освоен в Чехии, где компанией Lasak выпускается материал Poresorb-Tcp. Материал признан одним из лучших в своем классе для восстановления пародонтальных дефектов и проведения операции синуслифтинга. При его производстве строго соблюдается международный стандарт ASTM F1088 (для материалов, используемых в хирургической имплантологии), а также директива Евросоюза 91/356/ЕЕС (об обязательном тестировании готовой продукции).
Грудянов А.И., Чупахин П.В.
Методика направленной регенерации тканей. Подсадочные материалы
Гипс
Материалы для фиксации
Ксеногенные подсадочные материалы
Методика нрт
Пломбировочные (реставрационные) материалы