Results of bone regenerate study after osteosynthesis with bioinert and calcium phosphate-coated bioactive implants in experimental femoral neck fractures (experimental study)

Cover Page


Cite item

Full Text

Abstract

Objective - to analyze the results of X-ray, cytomorphometric and immunohistochemistry experimental studies of bone regenerates after osteosynthesis with bioinert and calcium phosphate-coated bioactive implants. Material and methods. The study was conducted on experimental femoral neck fractures in rabbit males. Reparative osteogenesis processes were studied in groups of bioinert titanium implant osteosynthesis and calcium phosphate-coated bioactive titanium implant osteosynthesis. The animals were clinically followed-up during the postoperative period. X-ray, cytomorphometric and immunohistochemistry studies of samples extracted from femoral bones were conducted over time on days 1, 7, 14, 30 and 60. The animal experiments were kept and treated according to recommendations of international standards, Helsinki Declaration on animal welfare and approved by the local ethics committee. All surgeries were performed under anesthesia, and all efforts were made to minimize the suffering of the animals. Results. In the animal group without femoral neck fracture osteosynthesis, femoral neck pseudoarthrosis was observed at the end of the experiment. The results of cytomorphometric and immunohistochemistry studies conducted on day 60 of the experiment confirmed that the cellular composition of the bone regenerate in the group of calcium phosphate-coated bioactive titanium implants corresponded to a more mature bone tissue than in the group of bioinert titanium implants. Conclusion. The results of the statistical analysis of cytomorphometric and immunohistochemistry data show that the use of calcium phosphate-coated bioactive titanium implants allows to achieve significantly earlier bone tissue regeneration.

About the authors

K. S. Kazanin

Kemerovo State Medical Academy

Author for correspondence.
Russian Federation

A. V. Basov

M.A. Podgorbunsky City Clinical Hospital N 3

Russian Federation

M. S. Shpakovsky

Kemerovo State Medical Academy

Russian Federation

N. I. Gribanov

Kemerovo State Medical Academy

Russian Federation

I. P. Ardashev

Kemerovo State Medical Academy

Russian Federation

E. V. Nikitenko

Regional Center of High Technology

Russian Federation

References

  1. Анкин Н.Л. Остеосинтез и эндопротезирование при переломах шейки бедра. Вестник травматологии и ортопедии. 1997; (2):19-22.
  2. Басов А.В., Казанин К.С., Шпаковский М.С. и др. Применение биоактивных имплантатов с кальцийфосфатным покрытием для хирургического лечения переломов шейки бедра в эксперименте. Мир науки, культуры, образования. 2012; (3):274-278.
  3. Зацепин С.Т. Костная патология взрослых. М.: Медицина; 2001. 640 с.
  4. Карлов А.В., Шахов В.П. Системы внешней фиксации и регуляторные механизмы оптимальной биомеханики. Томск: STT; 2001. 480 с.
  5. Кривова А.В., Тимаев Р.В. Родионова С.С. Эпидемиология переломов проксимального отдела бедра в популяции города Твери. Вестник травматологии и ортопедии им. Н.Н. Приорова. 2006; (2):17-20.
  6. Науменко Л.Ю., Панасюк А.Ф., Кострица К.Ю., Горегляд А.М., Бондаренко А.А., Хороших В.В. Влияние биокомпозитного материала остеоматрикс на процессы регененерации костной ткани в условиях эксперимента (иммуногистохимическое исследование). Травма. 2014; 4(15):66-72.
  7. Попсуйшапка А.К., Побел Е.А. Напряжение в конструкции «отломки - фиксатор» при остеосинтезе шейки бедренной кости различными устройствами. Ортопедия, травматология и протезирование. 2006; (2):42-48.
  8. Рыков А.Г., Гороховский В.С., Дьяков Д.Д. и др. Результаты остеосинтеза переломов проксимального отдела бедренной кости у пациентов старшей возрастной группы в Хабаровском крае. Дальневосточный медицинский журнал. 2009; (1):32-34.
  9. Сергеев С. В., Абдулхабиров М. А., Линии Е. В. и др. Сберегательно-стабильный остеосинтез перелома шейки бедра. Современные технологии в травматологии, ортопедии : тез. докл. 2004. 178-181.
  10. Сергеев С.B., Переломы шейки бедренной кости (организационно-диагностические ошибки). Врач. 1995; (7):12-13.
  11. Сурменева М.A., Сурменев Р.А., Хлусов И.А. и др. Кальцийфосфатные покрытия, созданные методом ВЧ- магнетронного распыления гидроксиапатита: остеогенный потенциал in vitro и in vivo. Известия Томского политехнического университета. 2010; 317(2):101-106.
  12. Шаркеев Ю.П., Колобов Ю.P., Карлов A.B., Хлусов И.А., Легостаева Е. В., Шашкина Г.А. Структура, механические характеристики и остеогенные свойства биокомпозиционного материала на основе субмикрокристаллического титана и микродугового кальцийфосфатного покрытия. Физическая мезомеханика. 2005; (8):83-86.
  13. Cummings S.R., Melton L.J. Epidemiology and outcomes of osteoporotic fractures. Lancet. 2002; 359(10):1761-1767.
  14. Hing K.A. Mediation of bone ingrowth in porous hydroxyapatite bone graft substitutes. J Biomed Mater Res. 2004; (68):187-200.
  15. Hudson J.I., Kenzora J.E., Hebel J.R. Eight-year outcome associated with clinical options in the management of femoral neck fractures. Clin Orthop. 1998; (348):59-66.
  16. Yoshikawa H., Tamai N., Murase T., Myoui A. Interconnected porous hydroxyapatite ceramics for bone tissue engineering. J R Soc Interface. 2009; 6(3):341-348.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2015


СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: серия ПИ № ФС 77 - 82474 от 10.12.2021.