OPTIMIZATION RESULTS OF TEMPOROMANDIBULAR REPARATIVE REGENERATION BY NITINOL MATRICES (Experimental study)

Aim. Through the experiments on animals, mandibular fragments reparative regeneration and osteohistogenesis in the post-resection period using different ways of their optimization by artifi cial nitinol matrices were investigated.

Materials and methods. Rabbits (two groups) were subjected to similar resections of mandibular right branch fragments with articular head exarticulation. In the fi rst group (n = 10) extrafocal matrix structures placement option towards regeneration foci (sagittal dislocation) was used, in the second one (n = 10) intrafocal matrix bone and periosteum nitinol constructions placement option was used.

Results. In the fi rst group, the following reconstructive results were received: organ-like osteogenic regenerates fully displaced mandibular defects in 12 months. In the second group reconstructive results were the following: tissue-engineered composites fully displaced mandibular defects in 3 months. Biological, biometric, radiological, histological, immunohistochemical, morphometric, statistical methods were used to evaluate the results.

Conclusion. Reparative regeneration and osteohistogenesis at extrafocal placement of artifi cial matrix structures are able to reconstruct independently mandibular fragments due to natural regeneration. Reparative regeneration and osteohistogenesis at intrafocal placement of artifi cial matrix structures are able to reconstruct independently mandibular fragments due to bone and periosteum tissue-engineered composites forming. Four-fold advantage of mandibular reconstruction dynamics by tissue-engineered composites being equal in functional effi ciency with natural regeneration results testifi es to their availability for usage in clinical practice.

1. Брусова ЛА. Эндопротезирование лица. Хирургическая стоматология и челюстно-лицевая хирургия: Национальное руководство. Под ред. Кулакова АА, Робустовой ТГ, Неробеева АИ. М.: ГЭОТАР-Медиа, 2010: 834–836. Brusova LA. Endoprotezirovanie litsa. Khirurgicheskaya stomatologiya i chelyustno-litsevaya khirurgiya: Natsional'noe rukovodstvo. Pod red. Kulakova AA, Robustovoy TG, Nerobeeva AI. M.: GEOTAR-Media, 2010: 834–836.

2. Неробеев АИ. Принципы устранения дефектов тканей лица. Хирургическая стоматология и челюстнолицевая хирургия: Национальное руководство. Под ред. Кулакова АА, Робустовой ТГ, Неробеева АИ. М.: ГЭОТАР-Медиа, 2010: 636–657. Nerobeev AI. Printsipy ustraneniya defektov tkaney litsa. Khirurgicheskaya stomatologiya i chelyustno-litsevaya khirur giya: Natsional'noe rukovodstvo. Pod red. Kulakova AA, Robustovoy TG, Nerobeeva AI. M.: GEOTAR- edia, 2010: 636–657.

3. Решетов ИВ, Штанский ДВ, Левашов ЕА, Филюшин ММ. Проведение экспериментальных испытаний титановых имплантатов с многофункциональными биоактивными наноструктурированными покрытиями для реконструктивной черепно-челюстно-лицевой хирургии и онкологии. Анналы пластической, реконструктивной и эстетической хирургии. 2010; 3: 63–71. Reshetov IV, Shtanskiy DV, Levashov EA, Filyushin MM. Provedenie eksperimental'nykh ispytaniy titanovykh implantatov s mnogofunktsional'nymi bioaktivnymi nanostrukturirovannymi pokrytiyami dlya rekonstruktivnoy cherepno-chelyustno-litsevoy khirurgii i onkologii. Annaly plasticheskoy, rekonstruktivnoy i esteticheskoy khirurgii. 2010; 3: 63–71.

4. Шишацкая ЕИ. Клеточные матриксы из резорбируемых полигидроксиалканоатов. Клеточные технологии и тканевая инженерия. 2007; 2 (2): 68–76. Shishatskaya EI. Kletochnye matriksy iz rezorbiruemykh poligidroksialkanoatov. Kletochnye tekhnologii i tkanevaya inzheneriya. 2007; 2 (2): 68–76.

5. Grayson W, Chao PH, Marolt D, Kaplan DL, Vunjak-Novakovic G. Engineering, custom-esignetosteochondral tissue grafts. Trends Biotechnol. 2008; 26 (4): 181–189.

6. Grayson W, Fröhlich M, Yeager K, Bhumiratana S, Chan ME, Cannizzaro C. et al. Engineering natomically shaped human bone grafts. Proc Natl Acad Sci USA. 2010; 107 (8): 3299–3304.

7. Кулаков АА, Гольдштейн ДВ, Алексеева ИС, Волков АВ. Клиническое исследование применения комбинированного клеточного трансплантата у пациентов с выраженным дефицитом костной ткани. Тезисы докладов Всероссийской и международной научной конференции «Стволовые клетки и перспектива их использования в здравоохранении». М., 30–31 мая 2007. http://www.cmbt.su/rus/science/science282.html. Kulakov AA, Gol'dshteyn DV, Alekseeva IS, Volkov AV. Klinicheskoe issledovanie primeneniya kombinirovannogo kletochnogo transplantata u patsientov s vyrazhennym defi tsitom kostnoy tkani. Tezisy dokladov Vserossiyskoy i mezhdunarodnoy nauchnoy konferentsii «Stvolovye kletki i perspektiva ikh ispol'zovaniya v zdravookhranenii ». M., 30–31 maya 2007. http://www.cmbt. su/rus/science/science282.html.

8. Bhumiratana S, Vunjak-Novakovic G. Concise review: personalized human bone grafts for reconstructing head and face. Stem Cells Transl Med. 2012; 1 (1): 64–69.

9. Дюрягин НМ, Сысолятин ПГ, Тазин ИД. Биометрические и технологические аспекты экспериментальных технологий эндопротезирования нижней челюсти композитными эндопротезами из никелида титана. Бюллетень сибирской медицины. 2011; 1: 18–24. yuryagin NM, Sysolyatin PG, Tazin ID. Biometricheskie i tekhnologicheskie aspekty eksperimental'nykh tekhnologiy endoprotezirovaniya nizhney chelyusti kompozitnymi endoprotezami iz nikelida titana. Byulleten' sibirskoy meditsiny. 2011; 1: 18–24.

10. Дюрягин НМ. Создание биологических моделей гистерезисных живых систем костной ткани и надкостницы. Биофизика. 2012; 57 (2): 377–382. Dyuryagin NM. Sozdanie biologicheskikh modeley gisterezisnykh zhivykh sistem kostnoy tkani i nadkostnitsy. Biofi zika. 2012; 57 (2): 377–382.

11. Гюнтер ВЭ, редактор. Медицинские материалы и имплантаты с памятью формы. В 14 т. Т. 1. Медицинские материалы и имплантаты с памятью формы. Томск: МИЦ, 2011: 540. Gyunter VE, redaktor. Meditsinskie materialy i implantaty s pamyat'yu formy. V 14 t. T. 1. Meditsinskie materialy i implantaty s pamyat'yu formy. Tomsk: MITs, 2011: 540.

12. Дюрягин НМ. Новая методология и технологии реконструкции нижней челюсти и височно-нижнечелюстного сустава эндопротезами из материалов никелида титана. Омский научный вестник. Серия «Ресурсы Земли. Человек». 2011; 1: 45–49. Dyuryagin NM. Novaya metodologiya i tekhnologii rekonstruktsii nizhney chelyusti i visochno-nizhnechelyustnogo sustava endoprotezami iz materialov nikelida titana. Omskiy nauchnyy vestnik. Seriya «Resursy Zemli. helovek ». 2011; 1: 45–49.

13. Хофер М. Компьютерная томография. Базовое руководство. М.: Медицинская литература, 2008: 224. Khofer M. Komp'yuternaya tomografi ya. Bazovoe rukovodstvo. M.: Meditsinskaya literatura, 2008: 224.

14. Дюрягин НМ, Степанов СС, Гюнтер ВЭ, Семченко ВВ, Сысолятин ПГ, Дюрягина ЕН. Морфоункциональная характеристика гистерезисных имплантационно-тканевых композитов биологических моделей нижней челюсти, формирующихся в сопоставимых и несопоставимых биометрических условиях. Вестник новых медицинских технологий. 2012; 19 (2): 334–338. Dyuryagin NM, Stepanov SS, Gyunter VE, Semchenko VV, Sysolyatin PG, Dyuryagina EN. Morfofunktsional'naya kharakteristika gisterezisnykh implantatsionno- tkanevykh kompozitov biologicheskikh modeley nizhney chelyusti, formiruyushchikhsya v sopostavimykh i nesopostavimykh biometricheskikh usloviyakh. Vestnik novykh meditsinskikh tekhnologiy. 2012; 19 (2): 334–338.

15. Саркисов ДС, Перов ЮЛ. Микроскопическая техника. М.: Медицина, 1996: 548. Sarkisov DS, Perov YuL. Mikroskopicheskaya tekhnika. M.: Meditsina, 1996: 548.

16. Семченко ВВ, Дюрягин НМ, Степанов СС, Гюнтер ВЭ, Сысолятин ПГ, Дюрягина ЕН. Репаративный гистогенез костной ткани нижней челюсти при использовании гистерезисных имплантационно-тканевых композитов в составе сопоставимых биометрических условий эксперимента. Морфологические ведомости. 2012; 1: 55–59. Semchenko VV, Dyuryagin NM, Stepanov SS, Gyunter VE, Sysolyatin PG, Dyuryagina EN. Reparativnyy gistogenez kostnoy tkani nizhney chelyusti pri ispol'zovanii gisterezisnykh implantatsionno-tkanevykh kompozitov v sostave sopostavimykh biometricheskikh usloviy eksperimenta. Morfologicheskie vedomosti. 2012; 1: 55–59.

17. Реброва ОЮ. Статистический анализ медицинских данных. Применение пакета прикладных программ STATISTICA. М.: МедиаСфера, 2002: 305. Rebrova OYu. Statisticheskiy analiz meditsinskikh dannykh. Primenenie paketa prikladnykh programm STATISTICA. M.: MediaSfera, 2002: 305.

18. Dyuryagin NM. Effect of reparative organogenesis of mandible branch in conditions. International conference on European Science and technology, materials of the IV Internationals research and Practice conference. Munich, Germany, 2013; 2: 450–456.

19. Dyuryagin NM. Creation principles of experimental hysteresis in mandibular bone tissue and periosteum living systems. International conference on European Science and technology, materials of the IV Internationals research and Practice conference. Munich, Germany, 2013; 2: 457–464.