RU2210997C2

RU2210997C2 - Method for stimulating osteoinduction in experiment

Info

Publication number: RU2210997C2
Application number: RU2001105852/14A
Authority: RU
Inventors: Ю.В. Этитейн; В.Т. Подорожна; В.Т. Подорожная; И.А. Кирилова
Original assignee: Новосибирский научно-исследовательский институт травматологии и ортопедии
Priority date: 2001-03-01
Filing date: 2001-03-01
Publication date: 2003-08-27

Abstract

FIELD: medicine. SUBSTANCE: method involves implanting demineralized bone transplant. The demineralized bone transplant is exposed to pulsating low intensity electromagnetic field action beginning from the seventh day, field intensity being equal to 30±7,5 mTesla units, frequency 50 Hz, daily for 10 min during 5 days. EFFECT: significantly accelerated osteogenesis processes when transplanting demineralized bone transplant. 9 dwg

Description

Изобретение относится к медицине, а именно к трансплантологии, травматологии и ортопедии, и может быть использовано при пересадке деминерализованного костного трансплантата (ДКТ). The invention relates to medicine, namely to transplantology, traumatology and orthopedics, and can be used for transplantation of a demineralized bone graft (VCT).

Известен способ стимуляции остеоиндуктивных свойств ДКТ путем использования иммуностимулятора тактивина (Ю.В. Этитейн, В.Т. Подорожная, Е.Н. Родюкова, И.А. Кирилова "Способ стимуляции остеоиндукции", патент на изобретение 2157220). A known method of stimulating the osteoinductive properties of VCT by using an immunostimulant of tactivin (Yu.V. Etitein, V.T. Podorozhnaya, E.N. Rodyukova, I.A. Kirilova "Method for stimulating osteoinduction", patent for invention 2157220).

Авторы показали, что при введении иммуностимулятора (тактивина) по схеме: 1-ый курс - введение в день операции и в течение 4-х суток ежедневно и повторно (2-ой курс) - через 30 суток после операции во вторую фазу остеогенеза в течение 5 суток - остеогенез возникает в 98% случаев, что на 6% больше, чем без использования предлагаемого способа (Linden Y. - Bone inductive. S. Anat., 1975, v.119, vv.2, р.359-387). The authors showed that with the introduction of an immunostimulant (tactivin) according to the scheme: 1st course - the introduction on the day of surgery and for 4 days daily and again (2nd course) - 30 days after surgery in the second phase of osteogenesis during 5 days - osteogenesis occurs in 98% of cases, which is 6% more than without using the proposed method (Linden Y. - Bone inductive. S. Anat., 1975, v.119, vv.2, p. 359-387) .

Однако применение Тактивина имеет определенные противопоказания (Инструкция по применению Тактивина. Регистрационный номер 85/1520/4 от 10.04.1987 г.), что ограничивает использование предложенного способа. Кроме того, ускорение процессов остеогенеза происходит незначительно, о чем свидетельствует образование незрелой кости пластинчатого строения к 90 суткам. Таким образом, при использовании предложенного способа повышается эффект возникновения остеогенеза, а его ускорение практически незначительно. However, the use of Taktivin has certain contraindications (Instructions for use of Taktivin. Registration number 85/1520/4 of 04/10/1987), which limits the use of the proposed method. In addition, the acceleration of osteogenesis occurs insignificantly, as evidenced by the formation of immature plate-shaped bones by 90 days. Thus, when using the proposed method, the effect of the occurrence of osteogenesis is increased, and its acceleration is almost negligible.

Наиболее близким к предлагаемому способу являются исследования по влиянию различных видов низкоинтенсивных электромагнитных полей на репаративную регенерацию (Калинин А.В. "Влияние различных видов низкоинтенсивных электромагнитных полей на репаративный остеогенез", Автореф. дисс. канд. мед. наук, Санкт-Петербург, 1997 г.). Автор проводил с первого дня после операции в течение недели облучение пульсирующим электромагнитным полем напряженностью 80 мкТ по 1 ч интактной (контроль) конечности кролика и в опытной серии (на лучевую или плечевую кости наносили дефект в виде 3-х отверстий на расстоянии 10 мм между собой). На гистологических препаратах было установлено, что в опытной серии происходит ускорение процессов регенерации костной ткани: к концу 3-ей недели после операции и облучения в области травмы у контрольных животных преобладала волокнистая или спонгиозная костная ткань, тогда как в опыте обнаруживалась зрелая пластинчатая кость. Closest to the proposed method are studies on the effect of various types of low-intensity electromagnetic fields on reparative regeneration (Kalinin A.V. "The effect of various types of low-intensity electromagnetic fields on reparative osteogenesis", Abstract of dissertation of the candidate of medical sciences, St. Petersburg, 1997 g.). From the first day after the operation, the author performed irradiation with a pulsating electromagnetic field of 80 μT intensity for 1 hour for an intact (control) rabbit limb and in the experimental series (a defect in the form of 3 holes at a distance of 10 mm was applied to the radius or humerus) ) On histological preparations, it was found that in the experimental series there is an acceleration of bone tissue regeneration processes: by the end of the 3rd week after the operation and irradiation in the area of trauma in the control animals, fibrous or spongy bone tissue prevailed, while mature plate bone was found in the experiment.

В клинике при проведении костно-пластических операций используется ДКТ в качестве биотрансплантата. При применении вышеописанного способа в случае имплантации ДКТ получить ускорение процессов остеогенеза не удается (см. описание эксперимента в настоящей заявке). In the clinic, when performing osteoplastic operations, VCT is used as a biograft. When applying the above method in the case of implantation of VCT, it is not possible to obtain an acceleration of the processes of osteogenesis (see the description of the experiment in this application).

Таким образом, получается, что предложенный способ существенно ускоряет процесс репаративного остеогенеза при восстановлении дефекта кости, однако в описанных автором параметрах (сроки облучения после операции, т.е. фаза процесса остеогенеза) для стимуляции остеогенеза при пересадке ДКТ не эффективен. Thus, it turns out that the proposed method significantly accelerates the process of reparative osteogenesis during restoration of a bone defect, however, in the parameters described by the author (irradiation time after surgery, i.e., the phase of the osteogenesis process), it is not effective to stimulate osteogenesis during DCT transplantation.

Задача изобретения - достижение эффективности способа при применении в качестве имплантата ДКТ. The objective of the invention is to achieve the effectiveness of the method when used as an implant of VCT.

Решение поставленной задачи позволяет существенно ускорить процессы остеогенеза при пересадке ДКТ и получить его в 98,3% случаев. Это создает условия для повышения конечных результатов в клинике после костно-пластических операций, восстановить трудоспособность и избежать перевода на инвалидность определенного числа пациентов. The solution of this problem allows us to significantly accelerate the processes of osteogenesis during transplantation of VCT and get it in 98.3% of cases. This creates the conditions for increasing the final results in the clinic after osteoplastic surgery, to restore working capacity and to avoid the transfer of a certain number of patients to disability.

Поставленная задача решается за счет того, что начиная с 7-х суток после имплантации на деминерализованный костный трансплантат воздействуют пульсирующим низкоинтенсивным электромагнитным полем индукции 30±7,5 мТл, частотой 50 Гц ежедневно, по 10 мин, в течение 5 суток. The problem is solved due to the fact that starting from the 7th day after implantation, a demineralized bone graft is exposed to a pulsating low-intensity electromagnetic field of induction of 30 ± 7.5 mT, with a frequency of 50 Hz daily, for 10 minutes, for 5 days.

Способ осуществляется следующим образом. The method is as follows.

Имплантированный в мышцы бедра ДКТ облучали пульсирующим электромагнитным полем с 7-х суток после операции в течение 5 суток ежедневно. Время облучения 10 мин. Облучение осуществляли аппаратом для магнитотерапии "Магнитер-АМТ-01" с частотой 50 Гц в пульсирующем режиме с амплитудой на рабочей поверхности аппарата 30±7,5 мТл. DKT implanted in the thigh muscles was irradiated with a pulsating electromagnetic field from 7 days after surgery for 5 days daily. The exposure time of 10 minutes Irradiation was carried out by a magneter-AMT-01 magnetotherapy apparatus with a frequency of 50 Hz in a pulsating mode with an amplitude on the working surface of the apparatus of 30 ± 7.5 mT.

Пример
Беспородная белая крыса (самец) 37. Масса животного 260 г. С 7-х суток после имплантации ДКТ в мышцы бедра облучали операционное поле аппаратом "Магнитер" (частота 50 Гц, пульсирующий режим с индукцией 30±7,5 мТл). Время облучения - 10 мин. В последующие 4 суток повторяли сеанс магнитотерапии.Example
Outbred white rat (male) 37. Animal weight 260 g. From the 7th day after implantation of VCT into the thigh muscles, the surgical field was irradiated with the Magniter apparatus (frequency 50 Hz, pulsed mode with induction 30 ± 7.5 mT). The exposure time is 10 minutes. In the next 4 days, the magnetotherapy session was repeated.

Достижение технического результата в предлагаемом способе обусловлено учетом фаз (циклов) процесса остеогенеза при использовании аллотрансплантата (ДКТ). Известно, что при имплантации аллотрансплантата со 2-ой недели после операции трансплантат окружается фиброзно-васкулярной стромой и происходит передача кровеносных сосудов и остеогенных клеток-предшественников реципиента трансплантату (Stevenson S., Horowitz M. - The response to bone allografts current concepts review. - J. Bone Joint Surg., 1992, 74-A(6): 939-950). The achievement of the technical result in the proposed method is due to taking into account the phases (cycles) of the osteogenesis process when using an allograft (VCT). It is known that when an allograft is implanted from the 2nd week after surgery, the transplant is surrounded by a fibro-vascular stroma and blood vessels and osteogenic recipient progenitor cells are transplanted to the transplant (Stevenson S., Horowitz M. - The response to bone allografts current concepts review. - J. Bone Joint Surg., 1992, 74-A (6): 939-950).

Облучение полем в этот период активизирует процессы васкуляризации, в результате чего происходит ускорение остеогенеза. Field irradiation during this period activates the processes of vascularization, resulting in an acceleration of osteogenesis.

Самым существенным фактором для решения поставленной задачи является то, что ускорение процессов остеогенеза по сравнению с контролем достаточно значительное. Также существенно. что индуктивная активность отмечена в 98,3% случаев, тогда как в контроле - 92%. The most significant factor for solving this problem is that the acceleration of osteogenesis in comparison with the control is quite significant. Also significant. that inductive activity was noted in 98.3% of cases, while in the control it was 92%.

Claims

A method of stimulating osteoinduction in an experiment, including implantation of a demineralized bone graft, characterized in that starting from 7 days after implantation, a demineralized bone graft is exposed to a pulsating low-intensity electromagnetic field by induction of 30 ± 7.5 mT, frequency 50 Hz, daily, for 10 minutes for 5 days.