Aim: Experimental analysis of the strength properties of integration of muscle tissue, tendons and ligaments, bone tissue into titanium highly porous materials prepared by using of additive technologies.
Material and methods: The study included 9 mature rabbits of the Chinchilla breed. Both posterior paws and latissimus dorsi muscles (36 specimens) were used. Titanium models (Ti-6-Al-4-V, 'Rematitan', Germany) were made by additive technologies with preliminary prototyping, the prototypes had a highly porous mesh structure.
Results: It was developed experimental model of functional bone defect involving points of attachment of the muscle and ligaments. Strength of attachment of muscles to highly porous implants was 145 H vs. 31 H for standard models. Tensile strength for fixation to bone tissue was 84 H vs. 152 H in the main group.
Conclusion: It was found integration of soft tissues and bones into highly porous titanium implants prepared with additive technologies. Fixation strength significantly exceeds that for standard models.
Количество операций эндопротезирования неуклонно растет, в связи с этим часто возникает необходимость замещения сложных костных дефектов с отсутствием точки прикрепления мышц и сухожилий. Между тем процессы интеграции мышечной и костной ткани в титановые пористые имплантаты еще недостаточно изучены. Цель исследования - изучить в эксперименте прочностные свойства интеграции мышечной ткани, сухожильно-связочных структур, а также костной ткани в титановые высокопористые материалы, изготовленные с применением аддитивных технологий. Материал и методы. В условиях вивария РНИИТО им. P.P. Вредена проведено исследование in vivo на 9 половозрелых кроликах породы шиншилла. В исследовании использовали обе задние лапы и широчайшие мышцы спины животного (36 макропрепаратов). Титановые образцы (Ti-6-Al-4-V марки 'Rematitan', Германия) изготовлены путем аддитивных технологий с предварительным прототипированием и имеют высокопористую сетчатую структуру. Результаты. Разработана экспериментальная модель функционального костного дефекта с вовлечением в дефект точек прикрепления мышечного и связочного аппарата. В ходе эксперимента прочность прикрепления мышц к высокопористым имплантатам составила 145 Н против 31 Н по сравнению со стандартным титаном. Усилие на разрыв при исследовании фиксации в костной ткани составило 84 Н против 152 Н в опытной группе. Выводы. Установлено, что происходит интеграция мягких и костной тканей в высокопористые титановые имплантаты, изготовленные при помощи аддитивных технологий, при этом прочность фиксации достоверно превосходит таковую в образцах со стандартной пористостью.
Keywords: bone integration; bone tissue defect; experimental model; porous titanic implants; soft tissues integration.