Размещено на http://www.allbest.ru/

Учреждение образования

Витебская ордена «Знак Почета» государственная академия ветеринарной медицины

УДК 619:617.57/.58:636.7

16.00.05 - ветеринарная хирургия

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата ветеринарных наук

Интрамедуллярный остеосинтез и стимуляция остеогенеза при лечении собак с переломами трубчатых костей

Жолнерович Мария Анатольевна

Витебск, 2005



Работа выполнена в Учреждении образования «Витебская ордена «Знак Почета» государственная академия ветеринарной медицины»

Научный руководитель - кандидат ветеринарных наук, профессор Веремей Э.И., УО ВГАВМ, кафедра общей, частной и оперативной хирургии

Официальные оппоненты: доктор ветеринарных наук, профессор Семенов Б.С., СПб ГАВМ, кафедра оперативной хирургии;

доктор медицинских наук, профессор Дейкало В.П., УО ВГМУ, кафедра травматологии и ортопедии

Оппонирующая организация - Воронежский государственный аграрный университет имени К.Д. Глинки

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке УО «Витебская ордена «Знак Почета» государственная академия ветеринарной медицины»

Ученый секретарь совета по защите диссертаций И.З. Севрюк



РЕЗЮМЕ

Жолнерович Мария Анатольевна

Интрамедуллярный остеосинтез и стимуляция остеогенеза при лечении собак с переломами трубчатых костей

Ключевые слова: собака, переломы, замедленная консолидация, измельченный деминерализованный костный матрикс, интрамедуллярный остеосинтез, штифты, покрытия из титана и нитрида титана.

Объект исследования: беспородные собаки в возрасте от 2 до 6 лет со случайными и экспериментальными переломами длинных трубчатых костей.

Предмет исследований: участки костной и мягких тканей, кровь, сыворотка крови.

Цель работы: совершенствование способов лечения собак с переломами трубчатых костей на основе стимуляции остеорепарации измельченным деминерализованным костным матриксом и применения для интрамедуллярного остеосинтеза штифтов из нержавеющей стали с биосовместимыми покрытиями.

Методы исследования: клинический, рентгенологический, гематологический, биохимический, морфологический.

Полученные результаты: Предложен новый способ стимуляции репаративного остеогенеза у собак. Усовершенствован интрамедуллярный остеосинтез при лечении собак с переломами трубчатых костей.

Научная новизна: Впервые получены научные данные о влиянии измельченного деминерализованного костного матрикса на динамику клинических, гематологических, биохимических показателей при замедленной консолидации переломов трубчатых костей у собак. Впервые изучена динамика клинических, гематологических и биохимических показателей при интрамедуллярном остеосинтезе у собак с применением штифтов с покрытиями из титана и нитрида титана. Впервые изучены морфологические изменения в костной и мягких тканях под влиянием имплантатов из нержавеющей стали с биосовместимыми покрытиями и без покрытий. Установлены терапевтическая и экономическая эффективности применения для стимуляции репаративного остеогенеза у собак деминерализованного костного матрикса и штифтов для интрамедуллярного остеосинтеза с покрытиями из титана и нитрида титана.

Область применения: Основные положения диссертации могут быть использованы в работе практических врачей ветеринарной медицины, при написании учебников, учебных пособий, монографий, чтении лекций по общей и частной хирургии, проведении семинарских занятий и специализированных курсов со студентами высших и средних учебных заведений ветеринарного профиля.



РЭЗЮМЭ

Жауняровіч Марыя Анатольеэна

Інтрамедулярны астэасінтаз і стымуляцыя астэагенеза пры лячэнні сабак з пераломамі трубчатых касцей

Ключавыя словы: сабака, пераломы, запаволеная кансалідацыя, ізмельчаны дэмінералізаваны касцяны матрыкс, інтрамедулярны астэасінтаз, штыфты, пакрыцці з цітана і нітрыда цітана.

Аб'ект даследавання: беспародныя сабакі ва эзрасце ад 2 да 6 гадоэ з выпадковымі і эксперыментальнымі пераломамі доэгіх трубчатых касцей.

Прадмет даследавання: участкі костнай і мягкіх тканак, кроэ, сыраватка крыві.

Мэта працы: удасканаленне спосабаэ лячэння сабак з пераломамі трубчатых касцей на выснове стымуляцыі астэарэпарацыі ізмельчаным дэмінералізаваным касцяным матрыксам і прымянення для інтрамедулярнага астэасінтэза штыфтоэ з нержавеючай сталі з біясумяшчальнымі пакрыццямі.

Метады даследавання: клінічны, рэнтгеналагічны, гематалагічны, біяхімічны, марфалагічны.

Атрыманыя вынікі: прапанаваны новы спосаб стымуляцыі репаратыунага астэагенеза э сабак. Удасканален інтрамедулярны астэасінтаз пры лячэнні сабак з пераломамі трубчатых касцей.

Навуковая навізна: Упершыню атрыманы навуковыя данныя аб

уздзеянні ізмельчанага дэмінералізаванага касцянога матрыкса на дынаміку клінічных, гематалагічных, біяхімічных паказчыкаэ пры запаволенай кансалідацыі пераломаэ трубчатых касцей у сабак. Упершыню вывучана дынаміка клінічных, гематалагічных і біяхімічных паказчыкаэ пры інтрамедулярным астэасінтазе э сабак з прымяненнем штыфтоэ з пакрыццямі з цітана і нітрыда цітана. Упершыню вывучаны марфалагічныя змены э костнай і мягкіх тканках пад уплывам імплантатаэ з нержавеючай сталі з біясумяшчальнымі пакрыццямі і без пакрыццяэ. Устаноулены тэрапеэтычная і эканамічная эфектыэнасці прымянення для стымуляцыі репаратыэнага астэагенеза э сабак дэмінералізаванага касцянога матрыкса і штыфтоэ для інтрамедулярнага астэасінтаза з пакрыццямі з цітана і нітрыда цітана.

Вобласць прымянення: асноэныя палажэнні дысертацыі могуць быць выкарыстаны э рабоце практычных урачоэ ветерынарнай медыцыны, пры напісанні падручнікаэ, вучэбных дапаможнікаэ, манаграфій, чытанні лекцый па агульнай і прыватнай хірургіі, правядзенні семінарскіх заняткаэ і спецыялізаваных курсаэ са студэнтамі вышэйшых і сярэдніх навучальных устаноэ ветэрынарнага профілю.



SUMMARY

Zhauniarovich Maryia Anatolievna

Intramedullar Osteosyntheses and Stimulation of Osteogenesis at Treatment of Dogs with Fractures of tubular Bones

Key words: dog, fractures, retarded consolidation, pulverized demineralized bone matrix, intramedullar osteosynthesis, pins, titanium and titanium nitride coatings.

Object of research: non-pure breed dogs 2 - 6 years old with occasional and experimental fractures of long tubular bones.

Subject of research: bone and soft tissues areas, blood, blood serum.

Objective of research: the improvement of methods of treatment of dogs with tubular bones fractures on the basis of stimulation osteoreparation by means of pulverized demineralized bone matrix and the use of steel pins with biocompatible coatings for intramedullar osteosynthesis.

Methods of research: clinical, X-ray, hematological, biochemical and morphological.

The obtained results: The new method of stimulation of bone reparation is offered for dogs. The intramedullar osteosynthesis has been improved for treatment of dogs with tubular bones fractures.

Scientific novelty: For the first time scientific data have been received on influence of pulverized demineralized bone matrix on dynamic of clinical, hematological, biochemical parameters at retarded consolidation of tubular bones fractures in dogs. For the first time the dynamic of clinical, hematological and biochemical parameters has been studied for the intramedullar osteosynthesis in dogs with the use of pins with titanium and titanium nitride coatings. For the first time morphological changes have been studied for bones and soft tissues taking place under the influence of implanters made from stainless steel with biocompatible coatings and without them. The therapeutic and economic efficiency of the using pulverized demineralized bone matrix for the stimulation of reparative osteogenesis and pins with titanium and titanium nitride coatings for intramedullar osteosynthesis have been.

The application: The principle positions of the thesis can be applied in the work of veterinary practitioners, developing of learning materials, text books, student' guides etc. on veterinary surgery as well as for the academic process in veterinary schools.



Общая характеристика работы

Актуальность темы диссертации

Среди незаразных болезней собак значительное место занимает костно-суставная патология, составляющая более 10-12% хирургических заболеваний этого вида животных (Белов А.Д., 1972; Кашин А.С., Левченко Н.И., 1994; Петраков П.А., Панинский С.М., 1995).

Поскольку переломы костей являются одними из самых распространенных морфологических и функциональных нарушений опорно-двигательного аппарата у животных, восстановительная хирургия повреждений длинных трубчатых костей является актуальной проблемой ветеринарной травматологии (Веремей Э.И., Лакисов В.М., 1992; Самошкин И.Б., 2004).

Основные трудности терапии переломов у животных связаны с тем, что процессы консолидации и восстановления функций поврежденных костей, в силу сложности их иммобилизации, зачастую протекают медленно, нередко осложняясь травматическим остеомиелитом, псевдоартрозами, дефектами костей, контрактурами и т.д. В большинстве случаев нарушения остеорепаративных процессов происходят вследствие совокупности ряда обстоятельств, среди которых основную роль играют: тяжесть повреждения кости и мягких тканей, нарушение кровоснабжения отломков, недостаточная адаптация их и нестабильная фиксация (Воронович И.Р., Ролевич И.В., Губко А.А., Сердюченко Н.С., 1994).

Известно множество разнообразных способов стимуляции остеорепарации и их количество постоянно растет. В медицине полностью оправдала себя, как стимулирующий фактор, костная пластика. Наиболее выраженными остеоиндуктивными свойствами и способностью активировать репаративный остеогенез обладает деминерализованная костная ткань, вызывающая костеобразование из незрелой соединительной ткани (Брус И.Г., Топор Б.М., Беденкова О.Е., 1989; Makaraha H., Takaoka K., Koezuka M. et al., 1989; Ragni P., 1989; Thieli U., Thelicke D., Von Venser R., 1990). Об этом, в частности, свидетельствует тот факт, что индуктивная активность костного матрикса при эктопической пересадке колеблется от 87,5 до 100% (Савельев В.И., Сивков С.Н., 1986; Urist M.P., 1965; Linden G.T., 1975; Reddi A.H., 1981). Металлический остеосинтез и экстрамедуллярная костная пластика обеспечивают наиболее благоприятные результаты лечения переломов (Ткаченко С.С., 1987).

Современная травматология и ортопедия располагают богатым арсеналом разнообразных фиксаторов отломков костей. Это в основном металлические конструкции, с которыми по своей прочности и стабильности физико-механических параметров не могут конкурировать никакие другие фиксаторы. Ряд авторов справедливо отмечают, что металлические фиксаторы, оказывая не только механическое, но и сложные физико-химические воздействия, тормозят регенеративные процессы, так как вызывают различные структурные изменения в костной и мягких тканях (Охотский В.П., Сувалян А.Г., 1977; Самошкин И.Б., 1987). Между металлом и электролитами тканевой жидкости образуется разность потенциалов, возникает небольшой силы гальванический ток, замедляющий консолидацию перелома (Разматовская М.В. 1952; Чернавский В.А., 1959; Поляков П.И., 1975; Тимофеев С.В., Мальцев К.Л., 2003).

Современные металлические фиксаторы, применяемые в гуманной травматологии, изготавливаются из биологически, химически и физически инертных материалов (титан, титанокобальтовые, титановольфрамовые сплавы, особые марки нержавеющей стали и т.д.). Фиксаторы из таких материалов, как правило, являются очень дорогостоящими и малодоступными для ветеринарных специалистов. Традиционно используемые в ветеринарной травматологии металлические фиксаторы из нержавеющей стали, изготавливаемые без учета марки стали, нередко замедляют заживление переломов.

Таким образом, поиск новых способов и средств стимуляции репаративного остеогенеза, создание оптимальных условий для заживления переломов при металлоостеосинтезе у собак являются актуальными вопросами ветеринарной травматологии.

Связь работы с крупными научными программами, темами

Работа проводилась в соответствии с планом научных исследований кафедры общей, частной и оперативной хирургии УО «Витебская ордена «Знак Почета» государственная академия ветеринарной медицины» на 2001-2005гг. по теме: «Разработка наиболее эффективных методов лечения и профилактики хирургических патологий и способов повышения продуктивности животных». Номер государственной регистрации 20015253.

Цели и задачи исследования

Целью наших исследований явилось совершенствование способов лечения собак с переломами трубчатых костей на основе стимуляции остеорепарации измельченным деминерализованным костным матриксом (ИДКМ) и применения для интрамедуллярного остеосинтеза штифтов из нержавеющей стали с биосовместимыми покрытиями. Для достижения этой цели были поставлены следующие задачи:

Изучить распространение, этиологию и характер переломов костей конечностей у собак.

Определить клинико-биохимический статус и терапевтическую эффективность лечения собак с замедленной консолидацией переломов трубчатых костей при стимуляции остеорепарации измельченной деминерализованной костной тканью.

Установить клинико-биохимический статус и терапевтическую эффективность лечения собак с переломами трубчатых костей методом интрамедуллярного остеосинтеза при использовании металлических штифтов с покрытиями из титана и нитрида титана.

Выяснить морфологические изменения костной и мягких тканей под влиянием имплантатов из нержавеющей стали с биосовместимыми покрытиями и без покрытий.

Определить экономическую эффективность оперативного лечения собак с замедленной консолидацией переломов трубчатых костей

при стимуляции остеорепарации деминерализованной костной тканью, а также лечения собак с переломами трубчатых костей методом интрамедуллярного остеосинтеза при использовании металлических штифтов с покрытиями из титана и нитрида титана.

Объект и предмет исследования

Объект исследования - беспородные собаки в возрасте 2 - 6 лет со случайными и экспериментальными переломами длинных трубчатых костей. Животные были подобраны по принципу условных клинических аналогов для лечения переломов костей методом интрамедуллярного металлоостеосинтеза с применением штифтов с биосовместимыми покрытиями и традиционно используемых штифтов, для стимуляции остеогенеза ИДКМ при замедленной консолидации переломов в условиях нестабильной фиксации. Предмет исследования - участки костной и мягких тканей, кровь, сыворотка крови.

Гипотеза

Разработанные и предложенные нами штифты для интрамедуллярного остеосинтеза с биосовместимыми покрытиями и методика получения и применения измельченного деминерализованного костного матрикса для стимуляции остеогенеза у собак должны ускорять остеорепарацию по сравнению с традиционными методами оперативного лечения и, тем самым, значительно повышать его экономическую эффективность.

Методология и методы проведенного исследования

Для решения поставленных задач были использованы клинические, рентгенологические, гематологические, морфологические и биохимические методы исследования.

Экспериментальная часть работы проведена в условиях клиники кафедры общей, частной и оперативной хирургии, центральной научно-исследовательской лаборатории (ЦНИЛ), лаборатории кафедры патологической анатомии и гистологии, вивария УО «Витебская ордена «Знак Почета» государственная академия ветеринарной медицины» и ГНУ «Институт технической акустики НАНБ». Клинические исследования проведены на базе хирургической клиники УО ВГАВМ, Пинской и Брестской городских ветеринарных станций. Комплекс клинико-лабораторных методик, использованных в работе, составлен таким образом, чтобы можно было выяснить клинико-рентгенологический статус собак при переломах трубчатых костей, определить динамику гематологических и биохимических показателей в ходе остеорепарации, морфологические изменения костной и мягких тканей вокруг металлических имплантатов и провести сравнительную оценку терапевтической и экономической эффективности оперативного лечения собак с переломами костей при использовании штифтов для интрамедуллярного остеосинтеза с биосовместимыми покрытиями и при стимуляции репаративного остеогенеза ИДКМ.

Научная новизна и значимость полученных результатов

Впервые получены научные данные о влиянии измельченного деминерализованного костного матрикса на динамику клинических, гематологических, биохимических показателей при замедленной консолидации переломов трубчатых костей у собак. Изменения указанных показателей свидетельствуют о более быстрой смене последовательных фаз заживления переломов при стимуляции остеорепарации ИДКМ.

Впервые изучена динамика клинических, гематологических и биохимических показателей при интрамедуллярном остеосинтезе у собак с применением штифтов с покрытиями из титана и нитрида титана. Полученные данные свидетельствуют об оптимизации процессов остеорепарации и более совершенной консолидации костных отломков при использовании штифтов с биосовместимыми покрытиями.

Впервые изучены морфологические изменения в костной и мягких тканях под влиянием имплантатов из нержавеющей стали с биосовместимыми покрытиями и без покрытий.

Установлены терапевтическая и экономическая эффективность применения дли стимуляции репаративного остеогенеза у собак измельченного деминерализованного костного матрикса и штифтов для интрамедуллярного остеосинтеза с покрытиями из титана и нитрида титана.

Практическая значимость полученных результатов

Предложен эффективный и доступный способ стимуляции остеорепарации при лечении собак с переломами трубчатых костей путем применения измельченного деминерализованного костного матрикса, обладающего выраженным остеоиндуктивным действием.

Усовершенствован интрамедуллярный остеосинтез у собак путем применения штифтов с биосовместимыми покрытиями, создающими оптимальные условия для остеорепарации и, тем самым, сокращающими сроки заживления переломов.

Полученные результаты исследований имеют большую научно-практическую значимость и могут быть использованы в клинической ветеринарной практике, в учебном процессе по общей и частной хирургии, а также при написании учебников и учебных пособий, справочных материалов по ветеринарной хирургии.

Экономическая значимость полученных результатов

Использование измельченного деминерализованного костного матрикса для стимуляции остеорепарации и штифтов для интрамедуллярного остеосинтеза с биосовместимыми покрытиями является экономически оправданным.

Суммарный экономический эффект при применении ИДКМ составляет 189990 руб. на одно животное, экономическая эффективность (на 1 руб. затрат) - 2,11 руб. Экономический эффект при применении штифтов с биосовместимыми покрытиями составляет 209730 руб., экономическая эффективность (на 1 руб. затрат) - 2,99 руб.

Основные положения диссертации, выносимые на защиту

1. Измельченный деминерализованный костный матрикс оказывает благоприятное влияние на клинико-биохимический статус организма собак при замедленной консолидации переломов трубчатых костей.

2. Измельченный деминерализованный костный матрикс обеспечивает стимуляцию репаративного остеогенеза у собак, его применение повышает лечебную эффективность оперативного лечения переломов и является экономически оправданным.

3. Новый способ интрамедуллярного остеосинтеза с использованием штифтов с покрытиями из титана и нитрида титана позволяет повысить терапевтическую и экономическую эффективность операций, благоприятно воздействует на клинические, гематологические, биохимические и морфологические показатели организма собак с переломами трубчатых костей.

Личный вклад соискателя

Диссертация является завершенной научно-исследовательской работой, решающей прикладную задачу по лечению собак с переломами трубчатых костей.

Все экспериментальные исследования по теме диссертации проведены лично соискателем под руководством заведующего кафедрой общей, частной и оперативной хирургии УО ВГАВМ, кандидата ветеринарных наук, профессора Э.И.Веремея.

Апробация результатов диссертации

Основные положения диссертации доложены и обсуждены на II и III Международных научно-практических конференциях «Исследования молодых ученых в решении проблем животноводства» (г.Витебск, 2002; 2003); на Международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы диагностики и профилактики болезней, селекции, кормления и воспроизводства животных» (г.Витебск, 2003); на Международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы ветеринарной медицины», посвященной 60-летию факультета ветеринарной медицины УГСХА (г. Ульяновск, 2003); на I Международной научной конференции «Современные вопросы ветеринарной гомеопатии», посвященной 300-летию Санкт-Петербурга (г.Санкт-Петербург, 2003), на VIII Республиканской научной конференции студентов и аспирантов (г. Минск, 2003); на Международной научно-практической конференции, посвященной 75-летию УГАВМ (г. Троицк, 2004); на VII Международной научно-практической конференции «Наука - производству» (г. Гродно, 2004); на Международной научно-практической конференции, посвященной 80-летию УО ВГАВМ (г. Витебск, 2004), на Международной научно-практической конференции «Сельское хозяйство - проблемы и перспективы» (г. Гродно, 2005).

Опубликованность результатов

Основные положения диссертационной работы изложены в 11 научных работах, опубликованных в Ученых записках УО ВГАВМ; в сборниках научных трудов УО ГГАУ; в Материалах научно-практических конференций УО ВГАВМ, УГАВМ и УГСХА, VIII Республиканской научной конференции студентов и аспирантов, методических рекомендациях и др., общим объемом 48 страниц, из которых 28 - лично автора.

Структура и объем диссертации

Диссертация объемом 133 страницы печатного текста состоит из введения, общей характеристики работы, основной части, включающей в себя 3 главы, заключения, списка использованных источников и приложения.

Список использованной литературы включает 260 источников, в том числе 51 - зарубежных авторов. Работа содержит 62 рисунка, 15 таблиц.



Основное содержание

Обзор литературы

В обзоре литературы, который состоит из четырех основных разделов, изложены данные отечественных и зарубежных авторов о распространении, этиологии, клинических признаках переломов костей, описаны способы лечения животных с данной патологией. Особое внимание уделено закономерностям репаративной регенерации костной ткани, вопросам нарушения заживления переломов костей и способам стимуляции остеорепарации, в том числе костной пластике.

Общая концепция и основные методы исследования

Проведенные нами исследования состояли из 2 частей: экспериментально-лабораторной и клинической.

В эксперименте участвовали беспородные собаки обоих полов в возрасте 2 - 6 лет, массой тела - 10-30 кг, принадлежащие виварию академии и собаки, поступившие для оказания лечебной помощи в хирургическую клинику УО ВГАВМ с полными поперечными диафизарными переломами бедренной кости и показаниями к интрамедуллярному остеосинтезу.

В первой серии опытов проводили изучение стимулирующего влияния на остеогенез измельченного деминерализованного костного матрикса. Собакам моделировали замедленную консолидацию перелома локтевой кости в условиях нестабильной ее фиксации при отсутствии иммобилизации предплечья. Остеотомию проводили в области диафиза проволочной пилой. Собакам опытной группы стимулировали остеогенез путем введения в зону диастаза поврежденной кости ИДКМ. ИДКМ готовили в лаборатории кафедры хирургии УО ВГАВМ на основе методики В.И.Савельева (1983).

Во второй серии опытов изучали терапевтическую эффективность применения штифтов из нержавеющей стали с покрытиями из титана и нитрида титана. Собакам с полными, поперечными, диафизарными переломами бедренной кости, полученными в результате естественной травмы или остеотомии, осуществляли интрамедуллярный остеосинтез по общепринятой методике. Размеры штифта подбирались по диаметру и длине костномозгового канала на основании рентгеновских снимков. Дополнительную иммобилизацию поврежденных конечностей не проводили.

Покрытия штифтов были получены в ГНУ ИТА НАНБ методом вакуумной технологии (condensate with ionic bombardment). Материал покрытий представлял из себя беспористые слои аморфного титана толщиной 2-3 мкм, нитрида титана (раствор азота в титане, титан, нитрид титана) толщиной 2-3 мкм.

При оценке остеорепаративных процессов учитывали клинический статус экспериментальных животных, время появления рентгенологически заметной костной мозоли и момент включения поврежденной конечности в опорную функцию, по которым судили о длительности заживления перелома. Клинический статус больных животных определяли по общепринятым методикам. Рентгенографией устанавливали характер перелома кости, наличие костного регенерата, его плотность и однородность структуры, состояние надкостницы. Рентгенографию, исходя из продолжительности фаз заживления переломов у собак, проводили на 15, 25, 35 и 45 дни после операции и, при необходимости, в более поздние сроки.

Для изучения морфологических изменений костной и мягких тканей в месте контакта со штифтом для интрамедуллярного остеосинтеза, в бугор ости лопатки имплантировали кусочки нержавеющей стали с биосовместимыми покрытиями и без них. Через 45 дней отбирали участки костной ткани из зоны имплантации. Изготовление гистопрепаратов проводили по методике Меркулова Г.А. (1961). Гистологические исследования осуществлялись на кафедре патологической анатомии и гистологии под руководством доцента И.Н. Громова.

Наряду с клиническими наблюдениями за больными животными и гистологическими исследованиями, проводилось морфологическое исследование крови и определение ряда биохимических показателей, а именно: содержания в сыворотке крови общего белка, общего кальция, неорганического фосфора, магния и активности щелочной фосфатазы. Кровь исследовали до операции, на 2, 7, 15, 25, 35 и 45 сутки.

Морфологическое исследование крови проводили на гематологическом анализаторе «Medonic». Для выведения лейкограммы готовили мазки крови, которые окрашивали по Романовскому-Гимзе. При биохимическом исследовании сыворотки крови определяли: общий белок - биуретовым методом; альбумины - по реакции с бромкрезоловым зеленым; общий кальций - фотометрически с глиоксаль-бис-(2)-гидроксиламином; неорганический фосфор - фотометрически с ванадатмолибдатным комплексом; магний - по цветной реакции с титановым желтым (В.С.Камышников, 2000).

По результатам экспериментально-лабораторных исследований в хирургической клинике и в ряде ветеринарных лечебниц республики была проведена клиническая апробация предложенных способов лечения. С целью определения терапевтической эффективности применения штифтов с биосовместимыми покрытиями по принципу условных аналогов были созданы 3 группы собак с однотипными переломами плечевой и бедренной кости, по 10 животных в каждой. Для определения лечебной эффективности применения ИДКМ с целью стимуляции репаративного остеогенеза 10-ти собакам с псевдоартрозами длинных трубчатых костей была осуществлена стимуляции остеорепарации путем введения в зону костного дефекта измельченного деминерализованного костного матрикса.

О скорости остеорепаративных процессов судили по результатам клинических и рентгенологических исследований, главным образом, по моменту включения поврежденной конечности в опорную функцию, а также по времени формирования рентгенологически заметной костной мозоли. Одновременно, по документам ветеринарной отчетности, изучали этиологию, распространение и характер переломов трубчатых костей у собак.

Расчет экономического эффекта проводили согласно «Методики определения экономической эффективности ветеринарных мероприятий», утвержденной Главветупром МСХиП РБ 10 мая 2000г.

Весь цифровой материал был подвергнут математико-статистической обработке на ПЭВМ с использованием табличного процессора «Excel».

Теоретические и экспериментальные исследования

Этиология и характер переломов трубчатых костей у собак

Согласно собранной нами статистике, основанной на записях амбулаторного приема животных в ряде ветеринарных учреждениях республики в период с 2002 по 2005 гг., переломы длинных трубчатых костей у собак составляют 32,8% общего числа механических травм.

Анализ этиологии переломов у собак показал, что в 74,1% случаев причиной возникновения данных повреждений послужило столкновение животных с движущимся транспортом. Также были зарегистрированы переломы вследствие бытовых повреждений (падения, удары, неосторожное обращение владельцев и т.п.) - в 9,4% случаев, укусов животных - в 7,7% и огнестрельных ранений - в 3,2% случаев. В 5,6% случаев причины переломов не были установлены.

Среди переломов длинных трубчатых костей у собак наиболее часто регистрировались переломы бедренной кости (50,7%), реже - костей голени (22,3%), плеча (12,5%) и предплечья (9,8%). Переломы костей пясти, плюсны и пальцев составляли менее 5% случаев.

По характеру повреждения костей преобладали полные закрытые диафизарные и метафизарные переломы. В зависимости от направления линии излома к продольной оси кости преобладали косые, зубчатые, спиральные и оскольчатые переломы.



Клинико-экспериментальные исследования

Влияние измельченного деминерализованного костного матрикса на репаративную регенерацию костной ткани

Анализ результатов исследований по применению ИДКМ с целью стимуляции остеорепарации показал, что восстановление функций поврежденных конечностей у всех собак протекало без каких либо осложнений. Существенных различий в показателях температуры тела, частоты пульса и дыхания у собак контрольной и опытной групп не отмечалось. У всех собак после операции наблюдалась как местная, так и общая защитные реакции на травму. В течение первых 5-7 суток отмечалось повышение местной температуры, отек и болезненность тканей в зоне костного дефекта. В крови отмечался лейкоцитоз, главным образом за счет нейтрофильной группы, связанный с острым асептическим воспалением вследствие повреждения тканей в области перелома. В первые дни после операции в крови собак наблюдалось незначительное снижение содержания эритроцитов и гемоглобина. Указанные показатели восстанавливались до исходного уровня к 15 дню после операции. В первые дни после остеотомии в сыворотке крови всех собак отмечалось незначительное снижение содержания общего белка и альбуминов. Восстановление общего белка до исходного уровня происходило к 15 суткам, альбуминов - к 25 суткам после операции.

Результаты клинических, рентгенологических и биохимических исследований позволили оценить течение остеорепаративных процессов у собак обеих групп.

У всех собак опора на больную конечность в течение первых суток после перелома отсутствовала; на 2-3 сутки она восстанавливалась, сопровождаясь хромотой опорного типа сильной степени. К 15 суткам все собаки довольно уверенно опирались на поврежденную конечность, отмечалась хромота опорного типа средней и слабой степени. К 20-25 дням у собак опытной и к 25-30 дням у животных контрольной группы функция поврежденной конечности полностью восстанавливалась.

По данным рентгенологических исследований к 15 дню у всех собак четко прослеживалось увеличение дефекта кости вследствие расхождения подвижных отломков и деминерализации костной ткани. К 35 дню у собак контрольной группы на концах отломков выявлялась слабо выраженная тень периостального регенерата. У собак, которым с целью стимуляции остеорепарации применяли ИДКМ, к 35 дню в зоне остеотомии отмечалось формирование преимущественно эндостального регенерата. На 45 день после операции у этих собак устанавливалось наличие костной мозоли неоднородной плотности. К 55 дню отмечалось заполнение дефекта кости однородным регенератом с хорошо развитым периостальным, эндостальным и интермедиарным мозолеобразованием. У собак контрольной группы рентгенологически заметная костная мозоль была выражена в меньшей степени, щель в зоне остеотомии хорошо визуализировалась даже на 55 сутки после остеотомии. Полноценная костная мозоль формировалась к 70 суткам после операции.

а б

Рис. 1 Рентгенологические изменения на 55 сутки после остеотомии (а - контрольная группа, б - опытная группа)

Результаты биохимического исследования сыворотки крови показали неодинаковую динамику ряда показателей у собак контрольной и опытной групп.

Содержание общего кальция и неорганического фосфора в сыворотке крови собак опытной группы повышалось непосредственно после перелома и возрастало в течение первых 15 суток (3,29+0,055 ммоль/л и 1,59+0,069 ммоль/л, соответственно, при исходном уровне 2,89+0,030 ммоль/л и 1,20+0,050 ммоль/л), что обусловлено высоким уровнем резорбции костной ткани в этот период. В дальнейшем отмечалось снижение указанных показателей, связанное, по-видимому, с отложением ионов кальция и фосфора на органическом матриксе в месте перелома. Повторное повышение уровня общего кальция и неорганического фосфора на 45 сутки после остеосинтеза (3,19+0,115 ммоль/л и 1,52+0,081 ммоль/л, соответственно) было связано с перестройкой костной мозоли. У собак контрольной группы максимальное увеличение содержания в сыворотке крови общего кальция и неорганического фосфора отмечалось к 25 дню после операции (3,16+0,140 ммоль/л и 1,56+0,080 ммоль/л, соответственно) с последующим снижением на 35 и 45 сутки.

Увеличение активности ЩФ в сыворотке крови совпадало с фазами остеорепарации. Первый пик активности фермента у собак, которым стимулировали остеогенез, отмечался на 25-е сутки, что свидетельствовало об интенсивном формировании периостальной и эндостальной мозоли. Второй максимальный подъем - к 45 суткам - совпадал с завершением консолидации отломков кости при переломе и указывал на активную перестройку костной мозоли. Активность ЩФ в сыворотке крови у этих собак составила: на 25 сутки - 2,02+0,080 мккат/л; на 45 сутки - 1,89+0,120 мккат/л при исходном уровне - 1,01+0,060 мккат/л. У собак контрольной группы повышение активности ЩФ не было столь значительным: 1,86+0,040 мккат/л и 1,69+0,070 мккат/л, соответственно, при исходном уровне - 1,14+0,060 мккат/л.

собака перелом остеорепарация интрамедуллярный



Динамика биохимических показателей сыворотки крови собак контрольной и опытной групп (М+м, n=5)

Показатели	Группа	Дни исследования
		До опер.	2	7	15	25	35	45
Mg, ммоль/л	Контр.	1,28+ 0,030	1,23+ 0,060	1,19+ 0,090	1,07+ 0,060	1,07+ 0,080	1,19+ 0,060	1,29+ 0,040
	Опыт.	1,05+ 0,080*	1,05+ 0,080	1,08+ 0,070	1,13+ 0,080	1,20+ 0,050	1,12+ 0,060	1,25+ 0,050
Са об., ммоль/л	Контр.	2,85+ 0,090	3,00+ 0,04	3,14+ 0,104	3,12+ 0,089	3,16+ 0,140	2,93+ 0,200	2,96+ 0,100
	Опыт.	2,89+ 0,030	2,99+ 0,046	3,08+ 0,052	3,29+ 0,055	2,96+ 0,110	2,87+ 0,089	3,19+ 0,115
Р неорг., ммоль/л	Контр.	1,29+ 0,050	1,23+ 0,070	1,36+ 0,110	1,46+ 0,086	1,56+ 0,080	1,42+ 0,050	1,41+ 0,081

У контрольной группы указанные рентгенологические изменения прослеживались на 10 суток позже. При этом отмечалось преимущественно периостальное мозолеобразование, осложненное у 3 из 5 собак воспалением надкостницы.

Динамика содержания общего кальция, неорганического фосфора и активности щелочной фосфатазы свидетельствовала о более быстром завершении стадии резорбции и раннем начале минерализации костного регенерата у собак опытных группы.

Содержание общего кальция и неорганического фосфора в сыворотке крови собак опытных групп повышалось непосредственно после перелома и возрастало в течение первых 15 суток, что обусловлено высоким уровнем резорбции костной ткани в этот период. У собак 1-й опытной группы (титановое покрытие) увеличение содержания в сыворотке крови общего кальция и неорганического фосфора к 15 дню после операции составило 3,32+0,06 ммоль/л и 1,42+0,03 ммоль/л (Р<0,05); во 2-й опытной группе (покрытие из нитрида титана) - 3,30+0,06 ммоль/л и 1,37+0,05 ммоль/л. В дальнейшем отмечалось снижение указанных показателей, связанное, по-видимому, с отложением ионов кальция и фосфора на органическом матриксе в месте перелома. Повторное повышение уровня общего кальция и неорганического фосфора к 45 суткам было связано с перестройкой костной мозоли и составляло в 1-й опытной группе - 3,22+0,04 ммоль/л и 1,33+0,05 ммоль/л; во 2-й опытной группе - 3,22+0,06 ммоль/л и 1,30+0,03 ммоль/л. В контрольной группе максимальное содержание общего кальция и неорганического фосфора отмечалось на 25 сутки - 3,22+0,09 ммоль/л и 1,32+0,04 ммоль/л, соответственно.

Изменение активности ЩФ в сыворотке крови совпадало с фазами остеорепарации (рис. 2).

Рис. 2. Динамика активности щелочной фосфатазы в сыворотке крови

Первый пик активности фермента у собак опытных групп отмечался на 25-е сутки, что свидетельствовало об интенсивном формировании периостальной и эндостальной мозоли. Второй максимальный подъем - к 45 суткам - совпадал с завершением консолидации отломков кости при переломе и указывал на активную перестройку костной мозоли. Активность в сыворотке крови ЩФ у собак 1-й опытной группы (титановое покрытие) составила на 25 сутки - 1,95+0,05 мккат/л; на 45 сутки - 1,78+0,05 мккат/л; у собак 2-й опытной группы (покрытие из нитрида титана) - 1,82+0,14 мккат/л и 1,70+0,16 мккат/л, соответственно. У собак контрольной группы максимальное повышение активности ЩФ отмечалось на 35 сутки и составляло 1,60+0,16 мккат/л с последующим снижением на 45 сутки.

Морфологическая характеристика костной и мягких тканей при применении металлических штифтов для остеосинтеза

С целью изучения морфологических изменений в костной и мягких тканях под действием штифтов для интрамедуллярного остеосинтеза была проведена имплантация кусочков нержавеющей стали без покрытий и с покрытиями из титана и нитрида титана в акромионы лопаток собак.

Через полтора месяца после имплантации во всех случаях признаки острого воспаления отсутствовали; отмечалось формирование в окружающих тканях своеобразной капсулы, образованной костным регенератом. В капсуле вокруг имплантатов из нержавеющей стали преобладали участки грубоволокнистой костной ткани с преимущественно хаотичным расположением остеоцитов и пучков оссеиновых волокон. В прилегающей к имплантату из нержавеющей стали надкостнице регистрировали очаговую пролиферацию остеогенных клеток Место костного дефекта было заполнено грануляционной тканью с большим количеством фибробластов. В отдельных участках коллагеновые волокна подвергались гиалинозу. Имплантаты с покрытиями из титана и нитрида титана вызывали активизацию пролиферативных процессов в надкостнице. В окружающей имплантаты новообразованной костной ткани остеоциты и оссеиновые волокна образовывали циркулярно направленные пучки., обеспечивающие тесный контакт имплантата с костью. Отмечалось начало минерализации костного регенерата.

Производственно-клинические исследования

Апробация штифтов с биосовместимыми покрытиями была проведена на 30 собаках с переломами бедренной и плечевой костей. У собак, при оперативном лечении которых использовались штифты из нержавеющей стали без покрытий, восстановление опорной функции поврежденной конечности происходило на 45-55 сутки после операции. По результатам рентгенографии выраженная костная мозоль, позволяющая сделать заключение о возможности извлечения штифта из костномозгового канала, у этих собак формировалась не ранее чем на 40 сутки после остеосинтеза. У собак, при оперативном лечении которых использовались штифты с титановым покрытием и покрытием из нитрида титана, опора на поврежденную конечность восстанавливалась на 35-45 сутки.

Рентгенологически выраженная костная мозоль формировалась в большинстве случаев к 35 суткам после остеосинтеза.

Анализ историй болезней собак с переломами трубчатых костей, обратившихся для оказания лечебной помощи в хирургическую клинику УО ВГАВМ, в Пинскую и Брестскую ветеринарные станции показал, что в среднем у 15% собак с этой патологией наблюдается замедленная консолидация переломов и примерно у 5% - формирование псевдоартрозов. Указанные осложнения отмечались, как правило, у собак старше 7 лет и у собак с переломами, которые сопровождались образованием значительных костных дефектов, особенно при нестабильном остеосинтезе. В большинстве случаев замедленной консолидации костных отломков способствовал неудовлетворительный послеоперационный уход за животным, не обеспечивающий необходимой иммобилизации конечности, необоснованно раннее удаление фиксатора, а также значительное повреждение мягких тканей, сопровождающееся, по-видимому, нарушением кровоснабжения костных отломков.

10-ти собакам с псевдоартрозами трубчатых костей была осуществлена стимуляции остеорепарации путем введения в зону костного дефекта ИДКМ. По результатам клинических и рентгенологических исследований в течение последующих полутора месяцев у 4 собак произошло восстановление функции поврежденной конечности. У 5 собак восстановление опорной функции произошло в течение 2 - 2,5 месяцев; у 1 из собак - через 3 месяца.



Экономическая эффективность применения штифтов с биосовместимыми покрытиями и измельченного деминерализованного костного матрикса при лечении собак с переломами трубчатых костей

Суммарный экономический эффект оперативного лечения собак с замедленной консолидацией переломов трубчатых костей при стимуляции остеорепарации деминерализованной костной тканью составил 189990 руб., экономическая эффективность (на 1 руб. затрат) - 2,11 руб.

Экономический эффект при проведении интрамедуллярного остеосинтеза трубчатых костей у собак с применением штифтов с биосовместимыми покрытиями составил 209730 руб.; экономическая эффективность на 1 руб. затрат - 2,99 руб.



Заключение

Выводы:

Переломы трубчатых костей у собак широко распространены и составляют около 32,7% общего числа механических травм. Основными причинами их возникновения являются столкновение животных с движущимся транспортом (74,1% случаев), бытовые повреждения (9,4%), укусы животных (7,7%) и огнестрельные ранения (3,2%). Среди переломов длинных трубчатых костей у собак наиболее часто регистрируются переломы бедренной кости (50,7%), реже - голени (22,3%), плеча (12,5%) и предплечья (9,8%). Переломы костей пясти, плюсны и пальцев составляют менее 5% случаев [1, 9, 11].

1. Измельченный деминерализованный костный матрикс обладает выраженным остеоиндуктивным действием. Формирование полноценной, по результатам рентгенографии, костной мозоли при замедленной консолидации перелома ускоряется под влиянием ИДКМ, в среднем, на 15 суток.

2. Динамика содержания в сыворотке крови собак общего кальция, неорганического фосфора и активности щелочной фосфатазы свидетельствует о скорейшей смене фаз заживления переломов. Первый пик активности щелочной фосфатазы - 2,02+0,080 мккат/л (200,0% исходного уровня), связанный с интенсивным мозолеобразованием, отмечался на 25 сутки; второй максимальный подъем - до 1,89+0,120 мккат/л (187,1%), наблюдался на 55 сутки и был связан с активной перестройкой костной мозоли. При отсутствии стимуляции остеорепарации ИДКМ повышение активности щелочной фосфатазы происходило на 35 сутки и не было столь значительным (1,88+0,100 мккат/л или 164,9%) [3, 4, 8, 9, 11].

3. Штифты для интрамедуллярного остеосинтеза с биосовместимым покрытием создают оптимальные условия для репаративного остеогенеза. Восстановление функции поврежденной конечности происходит, в среднем, на 10 суток раньше, чем при использовании традиционных штифтов из нержавеющей стали. Рентгенологически отмечается более совершенная консолидация переломов, характеризующаяся к 55 суткам после остеосинтеза формированием костной мозоли однородной плотности при отсутствии признаков воспаления надкостницы [5].

4. Имплантаты из нержавеющей стали вызывают в месте костного дефекта формирование грануляционной ткани, а непосредственно вокруг имплантата - грубоволокнистой костной ткани с хаотичным расположением остеоцитов и пучков оссеиновых волокон. Имплантаты с биосовместимыми покрытиями способствуют выраженной пролиферации остеобластов со стороны надкостницы и формированию в окружающих тканях костного регенерата с упорядоченным расположением остеоцитов и пучков оссеиновых волокон, обеспечивающим непосредственный контакт имплантата и новообразованной кости [5].

5. Экономическая эффективность оперативного лечения собак с замедленной консолидацией переломов трубчатых костей при применении деминерализованного костного матрикса, составляет 2,11 руб.; традиционного способа лечения - 1,34 руб. Экономическая эффективность интрамедуллярного остеосинтеза трубчатых костей у собак с применением штифтов с биосовместимыми покрытиями - 2, 99 руб.; традиционного способа лечения с применением штифтов из нержавеющей стали - 2,21 руб. [5. 11]

Практические предложения:

1. Рекомендуем при оперативном лечении собак с переломами трубчатых костей, когда имеет место или предполагается замедленная консолидация костных отломков, для стимуляции репаративного остеогенеза применять измельченный деминерализованный костный матрикс.

2. При интрамедуллярном остеосинтезе у собак рекомендуем использовать штифты с покрытиями из титана и нитрида титана, создающие оптимальные условия для протекания остеорепаративных процессов.

Основные положения диссертации могут быть применены в ветеринарной практике, при написании учебников, учебных пособий, монографий, чтении лекций по общей и частной хирургии, проведении семинарских занятий и специализированных курсов со студентами высших и средних учебных заведений ветеринарного профиля.



Список опубликованных работ по теме диссертации:

1. Жолнерович М.Л., Веремей Э.И., Галагуцкая М.А. Влияние биологического стимулятора из торфа на заживление переломов трубчатых костей у собак // Ученые записки Витебской государственной академии ветеринарной медицины. - Витебск, 2002. - Т.38. - Ч.2. - С.40-43.

2. Галагуцкая М.А., Игнатенко И.М. Оперативное лечение переломов трубчатых костей у собак // Ученые записки Витебской государственной академии ветеринарной медицины. - Витебск, 2003. - Т.39. - Ч.1. - С.34-37.

3. Галагуцкая М.А., Жолнерович М.Л. Применение различных способов стимуляции остеогенеза при лечении переломов трубчатых костей у собак // Ученые записки Витебской государственной академии ветеринарной медицины. - Витебск, 2004. - Т.40. - Ч.1. - С.37-39.

4. Галагуцкая М.А., Жолнерович М.Л. Применение ИДКМ при переломах длинных трубчатых костей у собак // Сельское хозяйство - проблемы и перспективы: Сб. науч. тр. УО ГГАУ / Под ред. ч.-к. НАНБ Пестиса В.К. - Гродно, 2004. - Т.3. - Ч.3. - С.69-72.

5. Жолнерович М.А. Интрамедуллярный остеосинтез у собак; клинико-экспериментальные исследования // Сельское хозяйство - проблемы и перспективы: Сб. науч. тр. УО ГГАУ / Под ред. ч.-к. НАНБ Пестиса В.К. - Гродно, 2005. - Т.4. - Ч.2. - С.217-221.

6. Жолнерович М.Л., Галагуцкая М.А. Интрамедуллярный остеосинтез у собак // Исследования молодых ученых в решении проблем животноводства: Матер. III-й Междунар. науч.-практ. конф. / УО ВГАВМ. - Витебск, 2003. - С.44-45.

7. Веремей Э.И., Галагуцкая М.А. Применение лазеропунктуры для стимуляции остеорепарации у собак // Современные вопросы ветеринарной гомеопатии: Матер. I междунар. конф., посвящ. 300-летию Санкт-Петербурга. - СПб, 2003. - С.93-95.

8. Веремей Э.И., Жолнерович М.Л., Галагуцкая М.А. Влияние ИДКМ на стимуляцию остеореперации при переломах длинных трубчатых костей у собак // Актуальные проблемы ветеринарной медицины: Матер. Междунар. науч.-практ. конф./ УГСХА. - Ульяновск, 2003. - Т.2. - С.184-186.

9. Галагуцкая М.А., Жолнерович М.Л. Остеоиндуктивные свойства ИДКМ при переломах локтевой кости у собак // Актуальные проблемы ветеринарной хирургии: Матер. Междунар. науч.-практ. конф. / УГАВМ. - Троицк, 2004. - С.47-48.

10. Галагуцкая М.А. Применение лазеропунктуры и рефлексохимиотерапии для стимуляции остеорепарации у собак // Тез. VIII Республиканской научной конференции студентов и аспирантов. - Минск, 2003. - С. 173-174.

11. Рекомендации по стимуляции остеогенеза при лечении собак с переломами трубчатых костей / УО ВГАВМ; Сост. Э.И. Веремей, М.Л. Жолнерович, М.А. Жолнерович. - Витебск, 2005. - 16с.

Размещено на Allbest.ru