В знаменитом ортопедическом Центре Илизарова получили первые результаты испытаний имплантатов, разработанных в ТПУ

| 1094

В Томском политехническом университете коллектив под руководством доцента Сергея Твердохлебова разработал технологию изготовления полимерных имплантатов из композитного материала — полимолочной кислоты и фосфата кальция. Этот материал биодеградируемый, то есть с течением времени он полностью растворяется. Опытные образцы имплантатов, изготовленные в ТПУ методом 3D-печати, проходят доклинические испытания в знаменитом российском ортопедическом Центре Илизарова в Кургане. Коллеги политехников из центра сообщили о первых результатах испытаний.

Фото: биорезорбируемые композитные имплантаты ТПУ для испытаний в Центре Илизарова

В центре образец имплантата — для большой берцовой кости — исследователи успешно имплантировали собаке, имеющей дефект кости длиной 2-4 см. По словам специалистов, рентгенологический и морфологический  контроль убедительно показал, что по мере замещения дефекта вновь образующейся костной тканью имплантат полностью деградировал — растворился. Такие имплантаты позволят проводить лечение пациента в один этап, то есть в последующем нет необходимости удалять имплантат, так как он уже растворился.  Исследованиями имплантатов в центре руководит профессор, главный научный сотрудник лаборатории коррекции деформации и удлинения конечностей РНЦ «ВТО» Арнольд Попков.

«Такие имплантаты предполагают совершенно новый подход к созданию технологий лечения больных с повреждениями и заболеваниями костно-мышечной системы, когда конструкции, взаимодействующие с костной тканью, строятся с учетом не только биомеханики, материаловедения, но и понимания биологических процессов, протекающих в поврежденной костной ткани, создания биологически активных изделий, — говорит профессор Арнольд Попков. — Основная идея заключается в том, что работая с материалами и покрытиями имплантата, изменяя их, мы можем стимулировать и управлять процессами гистогенеза костной ткани.

В конечном итоге мы стремимся к сокращению сроков восстановления костной ткани пациентов и к импортозамещению имплантатов.

Ведь только для лечения переломов костей страна ежегодно тратит на импортные имплантаты порядка 6,5 млрд рублей, а может быть, и больше. Поэтому подобные цилиндрические и секторальные имплантаты, а также оригинальные персонифицированные накостные и внутрикостные имплантаты с биоактивным покрытием позволят нам сократить сроки лечения пациентов в два-четыре раза по сравнению с существующими мировыми стандартами».

Материал имплантатов также предполагает возможность внедрения в них фармпрепаратов, обладающих, например, антибактериальными и противоопухолевыми свойствами.

«Безусловно, развитие этой разработки еще требует дополнительных исследований и финансирования для подбора оптимальных характеристик изделий», — поясняет доцент Научно-образовательного центра Б. П. Вейнберга Сергей Твердохлебов.

Отметим, что новые композитные биодеградируемые имплантаты — это не первый совместный проект ученых Томского политеха и специалистов Центра Илизарова. Научные коллективы уже совместно разработали и изготовили, например, интрамедуллярные имплантаты с пьезоэлектрическими полимерными скаффолдами и 3D цилиндрические титановые с биоактивным покрытием. Так, интрамедуллярные спицевые имплантаты для восстановления, в первую очередь,  функции опорно-двигательного аппарата у пациентов с укорочением и деформациями конечностей, вызванных генетическими заболеваниями, при переломах костей уже успешно себя показали на доклинических и клинических испытаниях в центре.

«Цилиндрические 3D титановые имплантаты с биоактивными покрытиями, по наблюдениям наших коллег из Илизаровского центра, легко, в течение одного месяца, интегрируются с костью и укрепляют ее при огромных с точки зрения травматологии дефектах кости, доходящих до 25% от анатомической длины кости. Уже подобраны оптимальная форма, размер, особенности архитектуры и технология нанесения покрытия на такие имплантаты. И сейчас наши исследования направлены как раз на сравнение титановых и новых полимерных имплантатов», — добавляет Сергей Твердохлебов. — В прошлом году вышла в свет наша совместная монография “Остеоинтеграция биоактивных имплантатов при лечении переломов длинных трубчатых костей”, а в настоящее время готовится к изданию книга по удлинению конечностей».

Справка:

Сегодня Российский научный центр «Восстановительная травматология и ортопедия» имени академика Г.А. Илизарова (Центр Илизарова) — это уникальное медицинское и исследовательское учреждение. Это родина чрескостного остеосинтеза, этот метод сегодня применяют более чем в 60 странах мира. Лечение и реабилитацию в центре ежегодно проходят более девяти тысяч человек, здесь лечат абсолютно все заболевания и травмы опорно-двигательного аппарата. Между центром и Томским политехническим университетом действует соглашение о стратегическом партнерстве.

Персоны