В рамках программы диверсификации Центральный
научно-исследовательский институт автоматики и гидравлики
холдинга «Высокоточные комплексы» Госкорпорации «Ростех»
осуществляет выпуск биокерамических имплантатов из
биосовместимой керамики, которая всё более активно
применяется в хирургии, стоматологии, ортопедии,
травматологии.
Идея замещения утраченных частей тела не нова — первые
протезы рук, ног, пальцев известны ещё со времен Древнего
Египта. Однако, когда медики столкнулись с необходимостью
эндопротезирования и имплантации, возник вопрос
биосовместимости используемых материалов.
В 1920–1930-е годы в хирургии для изготовления имплантатов
применялись устойчивые к коррозии металлы, но они часто
отторгались организмом. И только в конце 1960-х годов учёные
обратили внимание, что некоторые виды стекла и керамики
обладают высокой биосовместимостью. Они инертны в организме
или даже могут стимулировать рост костной ткани и со
временем замещаться ей — такие материалы называются
биоактивными. Прорывом стало применение кальцийфосфатных
материалов, таких как гидроксиапатит, которые имеют схожий с
костной тканью химический состав и биологически совместимы с
ней.
Разработка остеопластических материалов, пригодных для
замещения дефектов костной ткани, остаётся одной из
актуальных совместных задач для материаловедов и хирургов,
специализирующихся на проведении
реконструктивно-восстановительных костнопластических
операций в различных областях хирургии.
Проблема, которая стоит перед материаловедами, заключается в
том, чтобы из живой кости и искусственного материала
получить единый функциональный блок. Принципиально новым
подходом при этом является то, что имплантат должен не
только восстановить утраченную биологическую целостность
кости, но и выступить в качестве каркаса вновь формируемой
костной ткани. В этой связи имплантат с точки зрения
размеров, массы, формы, поровой структуры,
физико-механических и биологических свойств должен
обеспечить благоприятные условия для регенерации кости.
Одним из немногих отечественных предприятий, занимающихся
разработкой, выпуском и внедрением в клиническую практику
кальцийфосфатных имплантационных материалов для замещения
дефектов и устранения деформаций костной ткани в
нейрохирургии, травматологии, челюстно-лицевой хирургии и
хирургической стоматологии, является
Центральный
научно-исследовательский институт автоматики и гидравлики (ЦНИИАГ)
— предприятие оборонно-промышленного комплекса, входящее в
состав холдинга «Высокоточные комплексы». Для этих целей на
предприятии была специально создана лаборатория, где
разработан широкий спектр материалов в виде гранул, пластин
и блоков для замещения дефектов костной ткани.
Имплантационные изделия, разработанные и изготовленные в
лаборатории ЦНИИАГ, представляют собой спечённые
кальцийфосфатные композиционные материалы с шероховатой
поверхностью и развитой ячеисто-канальной поровой
структурой. Такая структура обеспечивает пропитывание
материала тканевой жидкостью с последующим врастанием
костной ткани в имплантат.
Специалисты ЦНИИАГ разработали два вида биокерамических
изделий — «БКС» и «НИС-НХ-Р». Биокерамика «БКС» в виде
блоков, пластин, гранул и порошков различной дисперсности
применяется для замещения дефектов костных тканей в
травматологии, челюстно-лицевой хирургии и хирургической
стоматологии. В течение года после операции проходит процесс
остеогенеза, и биокерамические имплантаты срастаются с
костной тканью организма, что можно наблюдать с помощью
рентгенографии.
Совместно с
МОНИКИ им. М.Ф. Владимирского также был
разработан
набор пластинчатых, эллиптических и
цилиндрических имплантатов «НИС-НХ-Р», который
применяется для лечения пациентов с анатомическими
нарушениями целостности костей черепа, а также имеющих
деформации шейного отдела позвоночника. Как и в случае с «БКС»,
эти имплантаты обладают пористой структурой, что
обеспечивает срастание с костной тканью на поверхности и в
глубине материала. Клиническая практика показывает, что
применение «НИС-НХ-Р» сокращает время жёсткой наружной
иммобилизации (обездвиживания) пациентов с 6–8 до 2–3
месяцев по сравнению с операциями, где применяются донорские
костные ткани.
Сегодня в ЦНИИАГ готовится к регистрации новое
имплантационное изделие «Бикафор» — гранулы округлой
формы, полученные в результате термохимической обработки
минерального матрикса костей животных. В составе материала
присутствуют биосовместимые минералы. Как и другие
медицинские разработки института, «Бикафор» благодаря своей
высокой пористости обладает остеокондуктивными свойствами.
Гранулы могут применяться для устранения доброкачественных
новообразований и при переломах костей.
Выпускаемые ЦНИИАГ
биокерамические имплантаты не
уступают по качеству зарубежным аналогам, а по некоторым
параметрам, в том числе и по стоимости, превосходят их.
Разработка предприятия уже помогла тысячам пациентов
восстановить здоровье и в короткие сроки вернуться к
активной жизни.