Замещение дефектов костей черепа с использованием материалов с памятью формы

 

ЛАБОРАТОРИЯ МЕДИЦИНСКИХ СПЛАВОВ И ИМПЛАНТАТОВ 
С ПАМЯТЬЮ ФОРМЫ  
Сибирского физико-технического института 
Томского государственного университета 
НИИ МЕДИЦИНСКИХ ПРОБЛЕМ СЕВЕРА ФИЦ КНЦ СО РАН 
 
 

 
 
 
  
 
 

ЗАМЕЩЕНИЕ ДЕФЕКТОВ  

КОСТЕЙ ЧЕРЕПА  

С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МАТЕРИАЛОВ  

С ПАМЯТЬЮ ФОРМЫ 
 
 
 
Учебно-методическое пособие 

 

 

 

 

 

 
Томск 
Издательство ТГУ 
2020 

УДК 617-089.844 (075.83) 
ББК 34.2:5 
        З26 
Авторы: 
А.А. Радкевич, Е.С. Марченко, Э.В. Каспаров, В.Э. Гюнтер,  
А.С. Пуликов, Р.Х. Мамедов, И.В. Синюк, Ю.Ф. Ясенчук,  
Г.М. Стынкэ, О.В. Кокорев, О.В. Перетятько  
 
Замещение дефектов костей черепа с использованием 
З26 
материалов с памятью формы : учебно-методическое  
 
пособие.  Томск : Издательство ТГУ, 2020. – 42 с. 
 
ISBN 978-5-94621-929-7 
 

В пособии представлена технология устранения дефектов костей свода 

черепа с использованием сверхэластичных сетчатых тонкопрофильных и 
пластинчатых пористых имплантатов на основе никелида титана в комбинации с 
остеогенной тканью или без таковой. Применение новой технологии позволяет 
восстанавливать анатомо-функциональные возможности мозгового черепа, 
успешно проводить реабилитационные мероприятия у больных данной 
категории. 
Описанные 
морфологические 
особенности 
репаративной 

регенерации в дефектах после замещения тонкопрофильными имплантатами, 
имеющими сетчатую структуру, убедительно доказывают формирование в зоне 
бывших изъянов органотипичного регенерата, чему способствуют уникальные 
свойства применяемых материалов. 

Для 
челюстно-лицевых, 
черепно-лицевых 
хирургов, 
нейрохирургов, 

слушателей курсов постдипломного повышения квалификации, студентов 
медицинских вузов. 
 
УДК 617-089.844 (075.83) 
ББК 34.2:5 

 
Рецензент 

Г.Ц. Дамбаев, доктор медицинских наук, профессор,  

член-корреспондент РАН, заслуженный деятель науки РФ, 

заведующий кафедрой госпитальной хирургии СибГМУ 

с курсом сердечно-сосудистой хирургии 
 

ОДОБРЕНО И РЕКОМЕНДОВАНО к печати  научным советом Института 
медицинских проблем Севера ФИЦ КНЦ СО РАН, Лабораторией медицинских 
сплавов и имплантатов с памятью формы Сибирского физико-технического 
института Томского государственного университета 
 
 
© Радкевич А.А., Марченко Е.С., Каспаров Э.В., Гюнтер В.Э., 
Пуликов А.С., Мамедов Р.Х., Синюк И.В., Ясенчук Ю.Ф., 
Стынкэ Г.М., Кокорев О.В., Перетятько О.В., 2020 

ISBN 978-5-94621-929-7     © Томский государственный университет, 2020 

Проблема выбора имплантационного материала 

3 

 

Проблема выбора имплантационного материала  

для замещения дефектов костей черепа 

 

Дефекты костей свода черепа могут возникать в результате 

травматических воздействий, воспалительных явлений, декомпрессивных нейрохирургических операций, оперативных вмешательств 
по поводу опухолевых и опухолеподобных поражений мозговых 
костей или головного мозга, сосудистой патологии полости черепа, 
эпилептических поражений, а также иметь врожденный генез. У 
больных с дефектами костей черепа возникает пролабирование и 
пульсация мозгового вещества в дефект, деформация мозга, нарушается гемодинамика и ликвороциркуляция, расстраивается корковая нейродинамика, что сопровождается атрофией и эпилептическими припадками. В некоторых случаях могут возникать клинические проявления так называемого синдрома «трепанированного черепа», чему способствует оболочечно-мозговой рубец, включающими локальные или диффузные головные боли, различные нервнопсихические расстройства, неврологическую симптоматику в виде 
общемозговых симптомов, пирамидных, экстрапирамидных, чувствительных, двигательных и речевых нарушений. Кроме того, дефекты причиняют косметические неудобства и создают опасность 
повреждения незащищенной части мозга. 

Как показали многочисленные клинические наблюдения и экспе
риментальные исследования, костные дефекты (особенно кортикальных слоев) самостоятельно не восстанавливаются. Образование на их 
месте структуры, гистологически и функционально напоминающей 
костную ткань, возможно лишь после пластического замещения. Основными критериями успешности выполнения костно-пластических 
операций являются не только возобновление утраченной формы пораженных костей, но и восстановление функциональных возможностей органа за счет получения в костной ране органотипичного регенерата. Замещающий материал в этих целях должен создавать 
наибольшие благоприятные условия в зоне бывшего дефекта для развития новой костной ткани после вмешательства.  

Замещение дефектов костей черепа с использованием материалов с памятью формы 

4 

Для восстановления костных структур костей мозгового черепа в настоящее время широкое распространение получили реберные, подвздошные, расщепленные аутотрансплантаты костей свода черепа, титановые, корундовые имплантаты (монолитная 
алюмооксидная керамика), углерод-углеродный композиционный 
материал, полиметилметакрилаты, гидро-ксилапатиты и другие 
материалы, не проявляющие эффекта запаздывания. Как известно, 
данные материалы не являются биосовместимыми и после помещения в тканевые дефекты резорбируются или ведут себя подобно 
инородным телам, что, несомненно, отрицательно сказывается на 
успехе операции. 

Костным аутотрансплантатам для нормальной жизнедеятель
ности, непосредственно после пересадки, нужны кислород, питательные вещества, в отличие от хрящевых, костные клетки не могут 
получить их диффузным путем. Нормальная жизнедеятельность 
аутокостной ткани в костных дефектах возможна лишь после восстановления сосудистой сети между трансплантатом и реципиентной зоной, что требует определенных временных затрат, в течение 
которых происходит гибель клеточных элементов трансплантата. 
Использование для костной пластики фрагментированных расщепленных трансплантатов позволило повысить эффективность данной 
категории операций, что связано с лучшими условиями и большей 
скоростью прорастания сосудов между частицами пересаженного 
материала. Однако, несмотря на это, подобные вмешательства сопровождаются гибелью остеоцитов в трансплантате, что вызывает 
явления остеоцитарного остеолизиса и остеокластической резорбции, ведущие к уменьшению объема пересаженного трансплантата 
и формированию на основе оставшейся части регенерата по типу 
энхондральной оссификации. Последняя характеризуется образованием на месте разрушенных тканевых элементов трансплантата волокнистого или гиалинового хряща с последующей гибелью хондроцитов, обусловленной врастанием сосудов со стороны реципиентной зоны в толщу формирующегося регенерата. Одновременно с 
этим с краев костного дефекта за счет перицитов и остеогенных 

Проблема выбора имплантационного материала 

5 

 

клеток костного ложа происходит образование остеобластической 
ткани, которая, в свою очередь, постепенно замещает деструированную хрящевую ткань новообразованной костной. Эти процессы 
требуют времени и значительных затрат энергетических ресурсов, в 
результате – уменьшение объема регенерата. Данное явление приемлемо к идеальным условиям, в которых протекают регенеративные процессы. Наличие гнойной инфекции, недостаточность кровоснабжения окружающих трансплантат тканей ведут к образованию 
в зоне дефекта тканей, далеких от органотипичных, причем их 
структура напрямую зависит от степени воздействия данных факторов на область оперативного вмешательства. В зонах плохого кровоснабжения, а, следовательно, и низкого парциального давления 
кислорода, преобладает образование соединительной (фиброзной) и 
хрящевой (а не костной) тканей. 

Что касается применения вышеперечисленных имплантацион
ных материалов, то отсутствие их биомеханической и биохимической совместимости с тканями организма ведет к их отторжению, 
либо в лучшем случае образованию грубоволокнистых соединительных тканей в зоне имплантации, по свойствам, далеким от 
свойств компактной и губчатой костной ткани. Данное обстоятельство обусловлено, с одной стороны, отсутствием гистерезисного (вязкоупругого) поведения указанных имплантатов в условиях знакопеременной деформации, т.е. во время нагрузки и разгрузки в результате функционирования организма, а с другой – отсутствием совместимой поверхности, обеспечивающей высокую интеграцию тканевых структур. 

В НИИ медицинских материалов и имплантатов с памятью 

формы (г. Томск) разработаны конструкции и имплантационные 
материалы на основе никелида титана, получившие в настоящее 
время широкое применение во многих отраслях медицины (рис. 1). 
В силу биосовместимости, в частности сверхэластичному гистерезисному поведению в условиях знакопеременной деформации 
(рис. 2), такие имплантаты после помещения в тканевые дефекты не 
отторгаются, гармонично взаимодействуют с реципиентными тка