способ удаления костного мозга из губчатых костных трансплантатов

Формула изобретения

Способ удаления костного мозга из губчатых костных трансплантатов, основанный на воздействии на них химическими веществами и отмывке проточной водой, отличающийся тем, что на предварительно отмытые проточной водой после воздействия на губчатые костные трансплантаты липосистемами и перекисью водорода воздействуют на губчатые костные трансплантаты низкочастотными ультразвуковыми колебаниями частотой 24,5 - 28,5 кГц в течение одной минуты, после чего проводят отмывку трансплантатов проточной водой, и далее помещают последние в спиртоэфирный раствор, выдерживая их в нем в течение 0,5 - 1,5 ч.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к медицине, а именно к обработке костных трансплантатов, их заготовки для аллогенных пересадок.

Для получения костно-пластического материала, эквивалентного по качеству аутокости, наиболее перспективными являются непосредственные воздействия на аллогенный пластический материал физическими и химическими факторами, в результате которых добиваются снижения антигенной активности трансплантатов и уменьшения проявления тканевой несовместимости.

В настоящее время наиболее перспективными являются пересадка губчатых аллотрансплантатов, освобожденных от костного мозга. При аллопластике костей пересаживающийся костный мозг, в отличие от костного вещества, обладает резко выраженными антигенными свойствами и вызывает иммунологический конфликт. Для разрушения костно-мозговой ткани, которая при трансплантации не принимает участия в репаративных процессах, а только тормозит их, необходимо механическое, физическое или химическое воздействие.

Известен способ обработки ксенокости с целью получения так называемой "чистой кости", лишенной путем довольно сложной термической и химической обработки костного мозга и соединительной ткани. Однако подобное воздействие сильно изменяло структуру и состав кости и не улучшало ее биопластических свойств (Савельев В. И., Родюкова Е.Н. Реакции организма на трансплантацию костной ткани. - Новосибирск, "Наука", Сибирское отделение, 1985, С.74).

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ обработки ксенокости перекисью водорода, эфиром, ацетоном и этилендиамином (Савельев В. И., Родюкова Е.Н. Реакции организма на трансплантацию костной ткани. - Новосибирск, "Наука", Сибирское отделение, 1985, C. 74). Однако, этот способ не обеспечивает получение так называемой "чистой кости".

Техническим результатом, на достижение которого направлено создание данного изобретения, является повышение качества очистки губчатых костных трансплантатов от костного мозга путем разжижения коллоидов и разрыва коллоидных агрегатов.

Поставленный технический результат достигается тем, что в способе удаления костного мозга из губчатых костных трансплантатов, основанном на воздействии на них химическими веществами и отмывки их проточной водой, на предварительно отмытые проточной водой трансплантаты после воздействия на последние липосистемами и перекисью водорода воздействуют на губчатые костные трансплантаты низкочастотными ультразвуковыми колебаниями частотой 24,5 - 28,5 кГц в течение 1 минуты, после чего, произведя отмывку трансплантатов проточной водой, помещают губчатые костные трансплантаты в спирто-эфирный раствор, выдерживая их в последнем 0,5-1,5 часа.

На фиг. 1 представлена нативная губчатая костная ткань; на фиг. 2 - губчатая костная ткань, отмытая по известной методике; на фиг. 3 - губчатая костная ткань, отмытая по предлагаемому способу.

Способ осуществляют следующим образом. Сначала проводят механическое удаление с костей мышечной, хрящевой и сухожильной тканей. Далее размельчают спонгиозу до кусочков размером 0,1 - 0,3 см³, на которые воздействуют химическими реактивами: перекисью водорода, липосистемами в течение 1 часа. Потом проводят отмывку губчатых костных трансплантатов в течение 0,5 часа проточной водой, после чего губчатые костные трансплантаты (ГКТ) в виде крошки в объеме 50 см³ помещают в фарфоровую чашку и заливают физиологическим раствором в объеме 100 мл так, чтобы все костные фрагменты находились под раствором. Затем губчатые костные трансплантаты, погруженные в физиологический раствор, "озвучивают" с помощью ультразвуковой установки типа УРСК-7H-18. Ультразвуковое воздействие проводят круговыми движениями волновода диаметром 6 мм, равномерно озвучивая весь объем спонгиозы, погруженный в жидкость. Частота ультразвуковых колебаний составляет 24,5 - 28,5 кГц, продолжительность ультразвукового воздействия составляет 1 минуту. Далее проводят в течение 0,5 часа промывку губчатых костных трансплантатов проточной водой, затем помещают последние в спирто-эфирный раствор, выдерживая их в нем в течение 0,5-1,5 часов.

Ультразвуковые колебания низкой частоты, воздействуя на биосистемы, вызывают кроме кавитации возникновение акустических течений, микротоков и капиллярных волн. Акустические течения и микротоки способны порождать вихревые движения, приводящие к разрыву клеточных мембран и макромолекул. Белковые комплексы под влиянием ультразвуковых волн распадаются на отдельные фрагменты и составные части, теряя свои специфические свойства. Ультразвук вызывает разжижение коллоидов и способен разрывать коллоидные агрегаты на более мелкие частицы. Капиллярные волны, действуя как "капиллярный насос", способствуют эвакуации из биологических структур патологического содержимого и отработанных промывных жидкостей. Спонгиоза, являясь биологической тканью, рассматривается как капиллярно-пористая структура, заполненная водными растворами ионов и молекул различных веществ. "Ультразвуковой насос" способен обеспечить очистку труднодоступных узких полостей губчатой костной ткани, разрушая клетки и клеточные структуры, в том числе и жировые.

Были проведены испытания по удалению костного мозга из губчатых костных трансплантатов по известной методике (Приказ министра здравоохранения СССР, N 482, г. Москва от 14.06.72) и по предлагаемому способу с использованием ультразвуковых колебаний. Нативный материал был изучен микроскопически. Полутонкие срезы, полученные с замороженной декальцинированной губчатой костной ткани, окрашивали Суданом IV. Также окрашивали полутонкие срезы спонгиозы метиленовым синим в растворе буры.

На препаратах нативной губчатой ткани костный мозг занимает все межтрабекулярное пространство (фиг. 1), а жировые включения, которые составляют 50% и более костного мозга, сливаются в крупные конгломераты между костными балками.

На микропрепаратах спонгиозы, отмытой по известной методике (фиг. 2), фрагменты костного мозга имеют меньшие размеры и их количество незначительно.

На препаратах костных трансплантатов, полученных в результате обработки их предлагаемым способом с использованием низкочастотного ультразвука частотой 24,5 - 28,5 кГц, в межтрабекулярном пространстве элементы костного мозга отсутствуют, небольшие жировые включения наблюдаются только в лакунах кости на месте погибших остеоцитов (фиг. 3).

С целью исследования качества отмывки губчатых костных трансплантатов от костного мозга микропрепараты были изучены с помощью сетки Автандилова на процентное содержание жировых элементов. Для замеров костномозговых структур использовалась специальная вставка с равноудаленными точками (Автандилов Г. Г. Медицинская морфометрия. Руководство. - М.: Медицина, 1990, С. 384). Измерительная сетка позволила оценить относительную площадь исследуемых объектов. При получении исходной информации для морфометрического анализа производили подсчет капель жира костного мозга в губчатых костных трансплантатах с помощью светового микроскопа при увеличении 15 x 8.

В нативной костной ткани включения костного мозга составили 29,94%, в спонгиозе, изготовленной по известной методике (приказ Минздрава СССР N 482 от 14.06.72), включения костного мозга составили 8,5%, а в губчатом костном трансплантате, где удаление костного мозга осуществлялось предлагаемым способом с использованием ультразвуковых колебаний, костномозговых элементов не обнаружено.

Кроме этого, качество отмывки губчатой костной ткани от костного мозга определялось биохимическим методом по остаточному содержанию жира в исследуемом материале. Результаты испытаний по данному методу представлены в таблице.

Проведенный заявителями анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации, и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявляемого способа удаления костного мозга из губчатых костных трансплантатов, позволил установить, что заявители не обнаружили аналог, характеризующийся признаками, тождественными (идентичными) всем существенным признакам заявляемого способа.

Определение из перечня выявленных аналогов прототипа позволило выявить совокупность существенных по отношению к усматриваемому техническому результату отличительных признаков в заявляемом способе удаления костного мозга из губчатых костных трансплантатов, изложенных в формуле изобретения.

Следовательно, заявляемый способ соответствует критерию "новизна".

Для проверки соответствия заявляемого способа удаления костного мозга из губчатых костных трансплантатов заявители провели дополнительный поиск известных решений, чтобы выявить признаки, совпадающие с отличительными от прототипа признаками заявляемого изобретения.

Результаты поиска показали, что заявляемое изобретение не вытекает для специалиста явным образом из известного уровня техники, определенного заявителями, не выявлено влияние предусматриваемых существенными признаками заявляемого способа удаления костного мозга из губчатых костных трансплантатов преобразований на достижение технического результата.

Следовательно, заявляемое изобретение соответствует критерию "изобретательский уровень".

Критерий изобретения "промышленная применимость" подтверждается тем, что предлагаемый способ удаления костного мозга из губчатых костных трансплантатов может быть успешно использован в отделениях по заготовке биопластических материалов, предназначенных для использования в травматологии, ортопедии, стоматологии и пластической хирургии.