Сергеев Григорий Константинович - ассистент кафедры травматологии и ортопедии ФГБОУ ВО «Тюменский ГМУ».
625023, Тюмень
Grigory K. Sergeev - Assistant Professor, Department of Traumatology and Orthopedics, Tyumen State Medical University.
625023, Tyumen
Мальчевский Владимир Алексеевич - д.м.н., профессор кафедры мобилизационной подготовки и экстремальной медицины ФГБОУ ВО «Тюменский ГМУ».
625023, Тюмень
Vladimir A. Malchevsky - Doctor of Medical Sciences, Professor, Department of Mobilization Training and Emergency Medicine, Tyumen State Medical University.
625023, Tyumen
Сергеев Константин Сергеевич - д.м.н., заведующий кафедрой травматологии и ортопедии ФГБОУ ВО «Тюменский ГМУ».
625023, Тюмень
Konstantin S. Sergeev - Doctor of Medical Sciences, Head of the Department of Traumatology and Orthopedics, Tyumen State Medical University.
625023, Tyumen
Лебедев Илья Аркадьевич - д.м.н., профессор кафедры нервных болезней ФГБОУ ВО «Тюменский ГМУ».
625023, Тюмень
Ilya A. Lebedev - Doctor of Medical Sciences, Professor, Department of Nervous Diseases, Tyumen State Medical University.
625023, Tyumen
Владимиров Александр Борисович - научный сотрудник, ИФМ УрО АН РФ.
620108, Екатеринбург
Alexander B. Vladimirov - Researcher, Institute of Metal Physics, Ural Branch of the Russian Academy of Sciences.
620108, Yekaterinburg
Архипенко Виталий Игоревич - к.м.н., руководитель центра сочетанной травмы и реконструктивной хирургии ГБУЗ ТО ОКБ №2.
625048, Тюмень
Vitaly I. Arkhipenko - PhD in Medicine, Head of the Center for Combined Trauma and Reconstructive Surgery, Regional Clinical Hospital №2.
625048, Tyumen
Альфайюми Малек Сулейман - аспирант кафедры травматологии и ортопедии ИКМ ФГБОУ ВО «Тюменский ГМУ».
625023, Тюмень
Malek S. Alfayyumi - PhD student, Department of Traumatology and Orthopedics, Tyumen State Medical University.
625023, Tyumen
Обоснование. Резистентность патогенных микроорганизмов к антибактериальной терапии при явлениях перипротезной инфекции является причиной хронического течения и невозможности купирования воспалительного процесса. Использование имплантатов с антибактериальным покрытием открывает новые возможности для профилактики и эффективного лечения послеоперационных осложнений инфекционного характера при операциях с применением небиотических имплантатов.
Цель исследования. Осуществить комплексную оценку клинических и параклинических показателей у животных с моделированной грам-отрицательной периимплантной инфекцией бедренной кости при использовании интрамедуллярных титановых стержней без покрытия и с медьсодержащим покрытием на основе аморфного наноуглерода.
Материалы и методы. Материалом исследований послужили показатели выраженности нарушений стато-динамической функции, выраженности локальных признаков воспаления, динамика массы тела животного, а также патоморфологическая картина течения заболевания двух сравниваемых групп животных (каждая группа включала 16 особей) с моделью периимплантной глубокой инфекции бедра с этиотропным агентом в виде музейного штамма P. aeruginosa. Оценка результатов лечения учитывала сумму критериев. Критерий выражался в баллах от 0 до 4. В экспериментальных операциях применялись интрамедуллярные имплантаты из титанового сплава без покрытия (контрольная группа) и с покрытием на основе аморфного наноуглерода, содержащего микрочастицы меди в определенной концентрации (основная группа). Исследования проводились на 3, 7, 14 и 28 сутки. Применялись клинический, электронно-микроскопический, лучевой и статистический методы исследований.
Результаты. Выявлено, что использование инновационных имплантатов с медьсодержащим покрытием при грам-отрицательном остеомиелите бедренной кости у лабораторных крыс обеспечивает оптимальный результат лечения в виде отсутствия у них гиподинамии, снижения массы тела, обширной площади остеолизиса и массива некротических тканей. Суммарная оценка результата у животных контрольной группы составила 11,7 балла (неудовлетворительный исход), в основной группе — 4,7 балла (хороший результат). Статистический расчет различия определил их существенную достоверную разницу (t=11,32; df=30, p=0,01).
Заключение. Комплексное изучение воспалительной реакции при использовании имплантатов с покрытием на основе аморфного наноуглерода с частицами меди в условиях экспериментальной грам-отрицательной инфекции позволяет рассматривать данный тип имплантатов как перспективный инструмент для решения проблем лечения и профилактики перипротезной инфекции и остеомиелита в клинической практике.
Introduction: The resistance of pathogenic microorganisms to antibacterial therapy in cases of periprosthetic infection is the cause of the chronic course and the inability to stop the inflammatory process. The use of antibacterial coated implants opens up new opportunities for the prevention and effective treatment of postoperative complications of an infectious nature during operations using non-biotic implants.
Purpose. To carry out a comprehensive assessment of clinical and paraclinical indicators in animals with modeled gram-negative periimplant infection of the femur using intramedullary titanium rods without coating and with copper-containing coating based on amorphous nanocarbon.
Materials and methods. The research material included indicators of the severity of disorders of static-dynamic function, the severity of local signs of inflammation, the dynamics of animal body weight, as well as the pathomorphological picture of the disease course of two compared groups of animals (each group included 16 individuals) with a model of periimplant deep hip infection with an etiotropic agent in the form of a museum strain of P. aeruginosa. The evaluation of treatment outcomes took into account the sum of criteria. The criterion was expressed in scores from 0 to 4. In experimental operations, intramedullary titanium alloy implants were used without coating (control group) and coated with amorphous nanocarbon containing microparticles of copper in a certain concentration (main group). The studies were conducted on days 3, 7, 14, and 28. Clinical, electron microscopic, radiation and statistical research methods were used.
Results. It has been revealed that the use of innovative copper-coated implants for gram-negative osteomyelitis of the femur in laboratory rats achieves optimal treatment results in the absence of physical inactivity, weight loss, extensive osteolysis and an array of necrotic tissues. The total assessment of the result in animals of the control group was 11.7 points (unsatisfactory outcome), in the main group — 4.7 points (good result). Statistical calculation of the difference determined their significant reliable difference (t=11.32; df=30, p=0.01).
Conclusions. A comprehensive study of the inflammatory response when using coated implants based on amorphous nanocarbon with copper particles in conditions of experimental gram-negative infection allows us to consider this type of implant as a promising tool for solving the problems of treatment and prevention of periprosthetic infection and osteomyelitis in clinical practice.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.