Clinical and radiological evaluation of the use of bone-plastic material based on collagen hydrogel in the experiment

Abstract

Костнопластические операции, применяемые для восстановления или увеличения объема костной ткани челюстей, подразумевают использование остеопластических материалов различной формы и природы происхождения. Одной из новых форм таких материалов является ксеногенный коллагеновый гидрогель. Для изучения процессов регенерации костной ткани в качестве имплантата был использован коллагеновый гидрогель в сочетании с ксеногенным костным матриксом. Проведено экспериментальное исследование на 60 лабораторных крысах, у которых был сформирован критический дефект свода черепа. Выполнена оценка клинических признаков в раннем послеоперационном периоде, а также рентгенологическое исследование на 30-е, 60-е и 90-е сутки с вычислением площади восстановления дефекта и плотности тканей по Хаунсфилду (HU). Также рентгенологически фиксировался факт миграции костного материала за пределы дефекта. Раневой дефект заживлялся первичным натяжением без осложнений как в раннем, так и в позднем послеоперационном периоде. Костный дефект у животных экспериментальной группы через 30 дней был восстановлен в среднем на 44%, через 60 дней — на 67% и на 89% через 90 дней, в то время как у животных группы сравнения через 1 месяц дефект был восстановлен на 43%, через 2 месяца — на 62%, а через 3 месяца — на 84%. Средняя плотность костной ткани регенерата в экспериментальной группе через 30, 60 и 90 дней равнялась 846, 946 и 1220 HU соответственно, тогда как в группе сравнения в те же периоды наблюдения — 819, 930 и 1007 HU соответственно. Применение коллагенового гидрогеля в составе костнопластического материала способствует формированию регенерата большей плотности в области костного дефекта. Коллагеновый гидрогель обеспечивает улучшение манипуляционных свойств материала, формируя пластичную массу, способную адаптироваться к форме дефекта и длительно удерживать мелкодисперсные структуры. Применение коллагенового гидрогеля в качестве компонента костнопластических материалов перспективно, оно требует дальнейшего изучения. Bone grafting surgeries used to restore or increase jaw bone volume involve the use of osteoplastic materials of various forms and nature of origin. One of the new forms of such materials is xenogenic collagen hydrogel. . Collagen hydrogel in combination with xenogenic bone matrix was used as an implant to study the processes of bone tissue regeneration. An experimental study was carried out on 60 laboratory rats in which a critical defect of the skull vault was formed. The assessment of clinical signs in the early postoperative period was performed, as well as radiologic examination on the 30th, 60th and 90th days with calculation of the defect repair area and tissue density according to Hounsfield (HU). The migration of bone material beyond the defect was also recorded radiologically. . The wound defect was healed by primary tension without complications both in the early and in the late postoperative period. The bone defect in animals of the experimental group after 30 days was restored on the average by 44%, after 60 days — by 67% and by 89% after 90 days, while in animals of the comparison group after 1 month the defect was restored by 43%, after 2 months — by 62%, and after 3 months — by 84%. The average bone density of the regenerate in the experimental group after 30, 60 and 90 days was 846, 946 and 1220 HU, respectively, whereas in the comparison group during the same observation periods it was 819, 930 and 1007 HU, respectively. . The use of collagen hydrogel in the composition of bone plastic material promotes the formation of a regenerate of higher density in the area of bone defect. Collagen hydrogel provides improvement of the manipulation properties of the material, forming a plastic mass capable of adapting to the defect shape and holding fine structures for a long time. The use of collagen hydrogel as a component of bone-plastic materials is promising, it requires further study.