EXPERIMENTAL ANALYSIS OF THE HEALING PROCESS IN THE AREA OF TIBIAL BONE FRACTURE

Cover Page


Cite item

Abstract

Purpose. To quantify the density of the cortical bone of the tibia in the area of reparative regeneration and the state of the vascular bed (hemodynamics) of the operated limb under intramedullary osteosynthesis using pins coated with titanium and hafnium nitrides. Materials and methods. In the experiment, changes in the bone density and the characteristics of the local blood supply were studied on 40 outbred rabbits which underwent intramedullary osteosynthesis by the use of pins with a nanocoating based on superhard compounds which consist of titanium and hafnium nitrides and pins without a coating. Using color Doppler mode helped to evaluate the condition of the vascular bed proximally to the fracture site. Results. It is noted that the use of pins with the described coating above did not violate the osteoregeneration staging. The density of the cortical bone in the test group exceeded that of the comparison group by an average of 30%. Bone remodeling processes in the test group completed at an earlier date, as determined by the higher rates of its density. In the study of the vascular bed of the operated limb, it was found that on the 10th day of the experiment, an increase in the maximal velocity of the blood flow was recorded (TAMAX). In animals of the test group this index approached preoperative values on the 30th day, while in animals of the comparison group this index approached the initial values only by the 60th day. Conclusion. The use of implants coated with titanium and hafnium nitrides which are characterized by high strength, thermal and chemical stability is accompanied by the formation of a cortical bone in the area of osteotomy with higher density characteristics. The changes which are typical of the vasodilatation in the area of injury in the early postoperative period can be regarded as a positive factor in the formation of primary bone union. In the group where implants coated with titanium and hafnium nitrides were used, the return of the parameters to the values of intact bone occurred at an earlier date than in the group with uncoated implants.

About the authors

I. F. Аkhtyamov

Kazan State Medical University

Author for correspondence.
Email: yalta60@mail.ru
рrofessor, head of traumatology, orthopedics and surgery of extreme states department Russian Federation

F. V. Shakirova

Bauman Kazan State Academy of Veterinary Medicine

Email: fake@neicon.ru
associate professor, acting head of the veterinary surgery department Russian Federation

Y. A. Klushkina

Kazan State Medical University

Email: fake@neicon.ru
assistant of the department of ultrasound diagnostics Russian Federation

D. A. Baklanova

Bauman Kazan State Academy of Veterinary Medicine

Email: fake@neicon.ru
postgraduate of the department of veterinary surgery Russian Federation

E. B. Gatina

Kazan State Medical University

Email: fake@neicon.ru
traumatology, orthopedics and surgery of extreme states department Russian Federation

E. I. Aliev

Kazan State Medical University

Email: fake@neicon.ru
department of traumatology, orthopedics and surgery of extreme conditions Russian Federation

References

  1. Абдуллин И.Ш., Миронов М.М., Гарипова Г.И. Бактерицидные и биологически стойкие покрытия для медицинских имплантатов и инструментов. Медицинская техника. 2004; (4):20-22.
  2. Ахтямов И.Ф., Шакирова Ф.В., Гатина Э.Б. и др. Морфологическое исследование локального влияния имплантатов с покрытиями на основе сверхтвердых соединений на костную ткань в условиях индуцированной травмы. Журнал клинической и экспериментальной ортопедии им. Г.А. Илизарова. 2015; (1):65-70.
  3. Ахтямов И.Ф., Ф.В. Шакирова, Э.Б. Гатина и др. Морфофункциональное состояние регионарных лимфатических узлов в условиях интрамедуллярного остеосинтеза фиксаторами с покрытием на основе сверхтвердых соединений. Травматология и ортопедия России. 2014; (2):78-84.
  4. Долганова Т.И., Долганова Т.И., Карасев А.Г., Долганов Д.В. Периферическая гемодинамика у пострадавших с полисегментарными переломами нижних конечностей при лечении методом чрескостного остеосинтеза. Вестник травматологии и ортопедии Урала. 2012; (1-2):11-17.
  5. Долганова Т.И., Шабалин Д.А., Шихалева Н.Г. Ультразвуковая доплерография пальцевых артерий при удлинении культей фаланг пальцев мини-фиксаторами. Травматология и ортопедия России. 2011; (2):107-113.
  6. Дьячкова Г.В., Степанов Р.В., Суходолова Л.В., Бойчук С.П., Хубаев Н.Д., Обанина Н.Ф. Анализ репаративного костеобразования при лечении больных с переломами длинных трубчатых костей по данным компьютерной томографии и двухэнергетической рентгеновской абсорбциометрии. Вестник новых медицинских технологий. 2006; (3):74-78.
  7. Дьячкова Г.В., Дьячков К.А., Александров С.М., Ларионов Т.А., Клюшин Н.М. Оценка качества кости методом мультисрезовой компьютерной томографии у больных хроническим остеомиелитом. Травматология и ортопедия России. 2013; (3):88-94.
  8. Ермак, Е.М. Современные ультразвуковые технологии в диагностике деструктивных и репаративных процессов в костной и хрящевой тканях: автореф. дис. … д-ра мед. наук. М.; 2006. 36 с.
  9. Клюшкина Ю.А. Ультразвуковая семиотика повреждений длинных трубчатых костей с элементами репарации на этапах лечения: учебно-методическое пособие. Казань: МеДДок; 2002. 28 с.
  10. Лопухин М.Ю. Экспериментальная хирургия. М.: Медицина; 1971. 279 с.
  11. Писарев В.В., Олейник А.В., Тихомолова Э.В., Васин И.В. Ультразвуковая диагностика течения репаративного процесса при оперативном лечении переломов костей голени. Вестник Ивановской медицинской академии. 2013; 18(3):35-39.
  12. Поздеев О.К., Ахтямов И.Ф., Шулаева М.П., Гатина Э.Б. и др. Влияние нанотехнологических покрытий на жизнеспособность условно-патогенных микроорганизмов. Травматология жене ортопедия. 2014; (3-4):112-120.
  13. Тихилов Р.М., Воронцова Т.Н., Беленький И.Г. Вопросы стандартизации специализированной медицинской помощи пострадавшим с переломами костей голени в условиях городского многопрофильного стационара. Травматология и ортопедия России. 2013; (2):5-12.
  14. Фишкин В.И., Львов С.Е., Удальцов В.Е. Регионарная гемодинамика при переломах костей. М.: Медицина; 1981. 184 с.
  15. Шевцов В.И., Дьячков А.Н., Городиевских Н.И. и др. Кровообращение и остеогенез при замещении костных дефектов в эксперименте. Гений ортопедии. 2006; (4):59-64.
  16. Щуров В.А., Мурадисинов С.О., Щуров И.В., Бойчук С.П. Оценка кровоснажения костного регенерата методом высокочастотной ультразвуковой доплерографии. Травматология и ортопедия России. 2008; (3):39-41.
  17. Chen Y., Laha T., Balani K., Agarwal A. Nanomechanical properties of hafnium nitride coating. ScriptaMaterialia. 2008; 58:1121-1124.
  18. Sovak G., Weiss A., Gotman I. Osseointegration of Ti6Al4V alloy implants coated with titanium nitride by a new method. J Bone Joint Surg. 2000; 82-B: 290-296.
  19. Yousef A., Akhtyamov I., Shakirova F., Zubairova L. et al. Effect of hafnium and titanium coated implants on several blood biochemical markers after osteosynthesis in rabbits. Int J Clin Exp Med. 2014; 7(10):3473-3477.

Copyright (c) 2016



This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies