Введение. 
Изучение степени интеграции мягких тканей в элементы из углерод-углеродного композитного материала в зоне перехода внутренней и наружной среды при имплантации эндо-экзопротезов

Каждый год в Украине выполняется около 600 ампутаций на уровне бедра, связанных с сосудистой патологией и осложнениями заболеваний сердечнососудистой системы. Основной причиной этих осложнений является атеросклероз, сахарный диабет, а в последние годы в связи с проведением АТО на Востоке страны участились травмы минно-взрывного характера, сопровождающиеся утратой конечностей. После операции относительно молодым и здоровым пациентам обычно назначают протезирование конечности, которое представляет собой съемный протез, прикрепляемый к конечности при помощи гильзы. Стандартным методом крепления протеза к культе бедра является фиксация гильзы протеза вокруг культи. Гильза обеспечивает передачу нагрузки, стабильность и эффективный контроль над протезом. Однако этот метод фиксации часто упоминается как неудовлетворительный из-за ряда осложнений, таких как язвы и раздражения кожи, связанные с продолжительным ношением протеза, трудности передвижения по пересеченной местности, ненадлежащий контроль над протезом, снижение диапазона движений бедра и боли в области культи, фантомные боли конечностей, боли в спине и боль в контралатеральной ноге. Из-за этих проблем гильзу можно носить только несколько часов в день. Гильза также уменьшает диапазон движения бедра, что приводит к дискомфорту во время сидения. Альтернативным решением является перкутанное крепление протеза ноги к бедренной кости с помощью остеоинтегрированных имплантатов. Подобные имплантаты были разработаны два десятилетия назад и с тех пор были использованы более чем у 100 пациентов [1]. Впервые концепция эндо-экзопротезирования была разработана и апробирована на больных в г. Любеке, Германия. Был использован интрамедуллярный стержень с титановым напылением, соединенный с наружным блоком посредством замка, накрытым силиконовой прокладкой, выполняющей функцию разграничения внутренней среды от внешней. В послеоперационном периоде было зарегистрировано несколько серьезных проблем этих имплантатов [2, 3]. Возникали инфекционные осложнения из-за открытого соединение между костью и внешней средой, а также повторные переломы костей и имплантатов.

Риск перелома повышался вследствие костного ремоделирования, во время которого происходил лизис дистальной части бедренной кости в сочетании с замедленной интеграцией костной и мягких тканей в материалы, из которых выполнен эндо-экзопротез. Таким образом, актуальным является поиск новых материалов, удовлетворяющих требованиям эндо-экзопротезирования.

На базе кафедры травматологии и ортопедии Запорожского государственного медицинского университета разработано новое остеоинтегрированное устройство фиксации протеза, которое имеет улучшенные свойства распределения нагрузки, а несущие компоненты эндо-экзопротеза покрыты углерод-углеродным композитным материалом (УУКМ), что должно привести к сокращению времени процесса ремоделирования кости, скорой интеграции тканей и уменьшению осложнений в послеоперационном периоде.

Выбор УУКМ был обусловлен его физико-химическими и механическими свойствами. Так, размер пор УУКМ в диапазоне от 12 до 20 мкм, что значительно превосходит таковой при напылении частиц титана 45—63 и 63—90 мкм, способствует более быстрой и плотной консолидации с окружающими тканями, ведет к снижению риска возникновения инфекционных осложнений. Поры и неровности материала заполняются костной тканью, обеспечивая имплантатам биологическую фиксацию с формированием прочного костно-углеродного блока [4—6]. Доказано, что имплантаты из УУКМ не уступают по своим механическим и биологическим характеристикам другим искусственным материалам и значительно ниже по себестоимости (табл. 1).

Биоинертность УУКМ и интеграция с костными тканями изучены в достаточной степени, но недостаточно известны гистоморфологические изменения в мягких тканях, в том числе фасции и коже при имплантации элементов на основе УУКМ [7—9].

Целью работы было изучить степень интеграции кожных покровов и общую реакцию мягких тканей при транскутанной имплантации элементов на основе УУКМ лабораторным животным для возможности дальнейшего использования композитного материала в качестве покрытия блока эндо-экзопротеза, соединяющего внутреннюю гильзу с наружным замком.

кожный имплантация композитный экзопротез Таблица 1. Сравнение углеродных имплантатов с альтернативными материалами.