Ультраструктурные изменения костной ткани при огнестрельных ранениях и пути их коррекции
Диссертация - Медицина, физкультура, здравоохранение
Другие диссертации по предмету Медицина, физкультура, здравоохранение
?е Shimadzu XRD-6000 с использованием фокусирующего пирографитового монохроматора на вторичном (рассеянном) пучке.
Обработка полученных рентгенограмм от поликристаллических образцов проводилась с использованием базы дифракционных данных ICDD и программы полнопрофильного анализа HOWDER CELL 2.4.
2.3.9 Микротвердометрия
Измерение локальной микротвёрдости костных образцов выполнялось с помощью промышленного микротвердомера ПМТ-2, что позволило выявить различия в микротвёрдости разных участков Гаверсовой системы в целом и остеона в частности, а также изменение этих показателей после воздействия на костную ткань факторов огнестрельного ранящего снаряда.
Методика данного исследования заключается в измерении следа, оставленного алмазной пирамидкой на определённом участке образца при давлении на неё груза (рис. 1) с определённой массой и расчетом показателей микротвёрдости по специальным таблицам.
Рис. 1. Измерение размера вдавления от пирамидки в костной ткани с помощью микротвердомера ПМТ-2
Общая характеристика использованных методов исследования представлена в таб. 3.
Таблица 3. Характеристика использованных методов исследования
№ п/пМетод исследованияКоличество исследованных образцов1.Общеклинические и физикальные исследования 2 раза в сутки2.Лабораторные исследованияДо начала проведения опыта и на 1, 3, 10, 30 и 60 сутки3.Рентгенологические исследованияПосле ранения, после ПХО и ВНО, 10-е, 30-е и 60-е сутки4.Микробиологические исследования10-е (15-е и 20-е) сутки5.Гистологические исследования126.СЭМ250До и после ранения, а также на 14-е, 30-е и 60-е сутки7.Атомно-силовая микроскопия558.Рентген-структурный анализ559.Микротвердометрия3510.Денситометрия24ГЛАВА 3. УЛЬТРАСТРУКТУРНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ МОРФОЛОГИИ ОГНЕСТРЕЛЬНЫХ ПЕРЕЛОМОВ
3.1 Методика проведения эксперимента на биоманекенах
Для выявления особенностей пространственной организации тонкой структуры костного матрикса, а также выявления фундаментальных механизмов его разрушения был спланирован первый этап экспериментальных работ, заключающийся в проведении исследований на постмортальных образцах костной ткани человека, как в норме (30 образцов костной ткани лиц, погибших от неогнестрельных травм), так и с наличием огнестрельных переломов плоских костей черепа и диафизарных переломов костей бедра и голени (100 образцов).
Исследования на данном этапе состояли из следующих подэтапов:
.Исследования тонкой структуры костного матрикса пластинчатых и трубчатых костей в норме методом сканирующей электронной микроскопии (10 образцов).
2.Исследования тонкой структуры костного матрикса пластинчатых и трубчатых костей в норме методом атомно-силовой микроскопии (10 образцов).
.Исследования тонкой структуры костного матрикса пластинчатых и трубчатых костей в норме методом рентген-структурного анализа (10 образцов).
.Исследование морфологии огнестрельных переломов пластинчатых и трубчатых костей методом сканирующей электронной микроскопии (50 образцов).
.Исследование морфологии огнестрельных переломов пластинчатых и трубчатых костей методом атомно-силовой микроскопии (25 образцов).
.Исследование морфологии огнестрельных переломов пластинчатых и трубчатых костей методом рентген-структурного анализа (25 образцов).
С целью получения экспериментального материала для вышеописанных исследований производили выпиливание костных образцов из скелетированных черепов и длинных трубчатых костей, как интактных, так и подвергшихся воздействию огнестрельных ранящих снарядов.
Выпиливание производилось с захватом раневого канала, вблизи и на отдалении от него (рис. 2).
А Б
Рис. 2. Забор образца затылочной кости. А - зоны огнестрельного перелома; Б - на отдалении от раневого канала
3.2 Изучение морфологии огнестрельных переломов методом сканирующей электронной микроскопии
Структурные механизмы разрушения плоских костей.
Электронно-микроскопические исследования образцов теменной кости в норме показали, что основной структурно-функциональной единицей плоской кости является остеон, который представляет собой канал, образованный путем прокладывания туннелей остеокластами с последующим их заполнением концентрическими слоями коллагена и протеогликанов, секретируемых остеобластами и связанных линиями цемента (спайновыми линиями) (рис. 3).
Рис. 3. Сканирующая электронная микроскопия кости. Система гаверсовых каналов здоровой теменной кости
На сканограммах сколов, производимых в продольном относительно укладки большинства остеонов направлении, определяется, что коллагеновые волокна в компактной части трубчатых костей имеют строго определенную ориентацию. Коллагеновые волокна входят в состав концентрических костных пластинок остеона, вставочных пластин и костных трабекул. Как правило, в составе остеона коллагеновые волокна располагаются в виде концентрических слоев, расположенных под определенным углом друг к другу, что обеспечивает биомеханическую устойчивость системы (рис. 4).
По данным сканирующей электронной микроскопии образцов области огнестрельного перелома наиболее значимыми механизмами разрушения плоских костей являются разрывы компактного вещества и деформации смещения пластов костного матрикса.
Рис. 4. Сканирующая электронная микроскопия кости. Минерализованные коллагеновые волокна в матр