1

GWOŹDZIOWANIE ŚRÓDSZPIKOWE W LECZENIU ZABURZEŃ ZROSTU TRZONU KOŚCI PISZCZELOWEJ

I Środkowo Europejski Kongres Osteoporozy i Osteoartrozy oraz XIII Zjazd Polskiego Towarzystwa Osteoartrologii i Polskiej Fundacji Osteoporozy, Kraków 6-8.10.2005

Streszczenia:
Ortopedia Traumatologia Rehabilitacja 2005, vol 7 (Suppl. 1), s191-192.


P61
GWOŹDZIOWANIE ŚRÓDSZPIKOWE W LECZENIU ZABURZEŃ ZROSTU TRZONU KOŚCI PISZCZELOWEJ

Kaleta M., Wroński S., Gajda T., Jaworski J.M., Gaździk T.S.
Katedra i Oddział Kliniczny Ortopedii Śląskiej Akademii Medycznej w Katowicach

Słowa kluczowe: złamania kości piszczelowej, powikłania zrostu, gwoździowanie śródszpikowe, Zespol, Polfix

Wstęp
Własne obserwacje kliniczne dotyczące leczenia złamań trzonu kości piszczelowej (kp) sposobami Zespol i Polfix wskazują, że utrwalony brak zrostu jest rzadki i ma najczęściej charakter aseptyczny, a dzięki właściwej mineralizacji blizny kostnej rzadko dochodzi do złamań powtórnych. Z powikłań zrostu na pierwszy plan wysuwają się stawy rzekome hypertroficzne.
Cel pracy
Celem pracy jest ocena metody gwoździowania śródszpikowego (gś) w leczeniu zaburzeń zrostu trzonu kp po pierwotnej osteosyntezie sposobem Zespol i Polfix.
Materiał i metody
Od 1987 do 2003 roku leczyliśmy metodą gś z rozwiercaniem kanału szpikowego 42 chorych z zaburzeniami zrostu trzonu kp. Początkowo stosowaliśmy klasyczne, piszczelowe gwoździe Küntschera (gK), a od 1994 gwoździe śródszpikowe z blokowaniem (gśb). Liczbę dodatkowych procedur operacyjnych przedstawiono w tabeli.

Rozwiercanie kanału szpikowego Częściowe wycięcie strzałki Otwarcie szczeliny złamania Przeszczep gąbczasty własny Przeszczep gąbczasty mrożony Dekortykacja sposobem Judeta
gK (n=14) 14 11 10 8 2 10
gśb (n=28) 28 19 13 6 9 3

Za zrost uznawaliśmy stan bezbolesnego obciążania kończyny w połączeniu z widoczną na zdjęciach kostniną mostującą złamanie.
Wyniki
U 40 chorych uzyskaliśmy zrost kostny w czasie średnio 24 tyg. Najdłużej zrastały się atroficzne stawy rzekome (30 – 34 tyg.). Szybciej goiły się stawy rzekome hypertroficzne oraz złamania powtórne (17 – 28 tyg.). W 5 przypadkach stwierdziliśmy skrót kończyny 1 – 2 cm, natomiast u 2 chorych > 2 cm. W grupie chorych leczonych gśb w 7 przypadkach doszło do złamania śrub blokujących odłam dalszy, a w 3 przypadkach do płużenia i osteolizy wokół śrub blokujących odłam bliższy.
Wnioski
1.Gś z rozwiercaniem kanału szpikowego jest skuteczną metodą leczenia stawów rzekomych i złamań powtórnych trzonu kp po pierwotnej osteosyntezie sposobami Zespol i Polfix.
2.Gś pozwala na odstąpienie od unieruchomienia zewnętrznego, co znacznie skraca rehabilitację chorych, zmniejszając do minimum objawy „choroby złamaniowej”.


P61
INTRAMEDULLARY NAILING IN THE TREATMENT OF TIBIAL DIAPHYSIS NONUNION

Kaleta M., Wroński S., Gajda T., Jaworski J.M., Gaździk T.S.
Department and Clinic of Orthopaedics, Silesian Medical Academy in Katowice, Poland

Keywords: intramedullary nailing, complicationes, nonunion. Zespol, Polfix

Introduction
Our own clinical observations considering treatment of tibial diaphysis fractures using Zespol and Polfix methods indicate that prolonged lack of consolidation is rare and for the most part aseptic. Thanks to the proper fracture scar mineralization process repeated fractures are also rare. Most often adhesion complications are hypertrophic spurious joints.
Goal
To evaluate the intramedullary nailing method in treatment of tibial diaphysis nonunion after primary Zespol and Polfix osteosynthesis.
Materials and Methods
In 1987-2003 we treated 42 patients with tibial diaphysis nonunion using bone nailing with medullary reaming method. Initially we used classic Kuntscher tibial nails (Kn), and since 1994 locked intramedullary nails (Lin). Additional procedures are shown in the below table:

Intramedullary reaming Partial fibula removal Fracture fissure reopening Autologous spongy bone graft Frozen spongy graft Judet decortication
Kn (n=14) 14 11 10 8 2 10
Lin
(n=28) 28 19 13 6 9 3

As union we accepted the state of painless limb weightening connected with radiograph visible connective callus.
Results
40 patients – we attained union within 24 weeks. It took longer to achieve union in atrophic spurious joints (30-34 weeks). It took faster to heal hypertrophic spurious joints and repeated fractures (17-28 weeks). In 5 cases we noted shortened lower extremity of 1-2 cm and in 2 cases of more than 2 cm. In the group treated with locked intramedullary nails, in 7 cases breaking of bolt locking proximal fracture mass occurred. In 3 cases osteolysis round the proximal locking bolts occurred.
Conclusions
1. Reamed bone nailing is effective in treatment of spurious joints and repeated fractures of tibal diaphysis after primary osteosythenis using Zespol and Polfix methods.
2. Intramedullary bone nailing allows withdrawal from external encasing which significantly shortens rehabilitation reducing symptoms of “fracture illness” to the minimum.




REPLACING CERAMOPLASTICS OF LOWER EXTREMITIES CYLINDRICAL BONES AFTER PATHOLOGIC FOCUS RESECTION

I Środkowo Europejski Kongres Osteoporozy i Osteoartrozy oraz XIII Zjazd Polskiego Towarzystwa Osteoartrologii i Polskiej Fundacji Osteoporozy, Kraków 6-8.10.2005

Streszczenia:
Ortopedia Traumatologia Rehabilitacja 2005, vol 7 (Suppl. 1), s192-194.

P62
REPLACING CERAMOPLASTICS OF LOWER EXTREMITIES CYLINDRICAL BONES AFTER PATHOLOGIC FOCUS RESECTION

Ivchenko V.K., Ivchenko D.V., Pankratyev A.A., Skorobogatov A.N.
State medical university of Luhansk, Ukraine
Rosa Luxembourg square, 12, Luhansk, Ukraine, 91055; chers2000@hotmail.com

Keywords: ceramoplastics, bone defects, tumourlike diseases, benign tumours.

Introduction, aim of the study
The problem of bone defects replacement remains one of the most actual ones in modern orthopedia.
Recently hydroxyapatite (HAP) rises considerable interest of scientists dealing with the problems of osteoplastics, as it is a structural counterpart of bone substance mineral compound. It has the same chemical content, similar chemical, physical and mechanical properties, and, that is very important, biological compatibility with bone tissue. In the clinical, practice both biological HAP, i.e. natural HAP, obtained by different ways from bones of mammals, and artificially synthesized HAP.
New compositional materials for osteoplastics of biological origin have been worked out in Ukraine. Country made bioactive composition l material is termed “Ceramic Osteoapatite” (CO). It is based on biological HAP, which bioactivity is higher than syntherical HAP, that was proved experimentally.
The results of clinical investigations of CO using in patients after the removing of tumourlike diseases and lower extremities cylindrical bones benign tumours are in the base of our report.
Both medical literature and our undertaken experiments served as a foundation of clinical investigation of CO apply.
Methods
As early as 2001, we made 68 surgeries to patients aged from 2 to 54. Solitary bone cyst was present in 19 cases, aneurismal bone cyst – in 6, fibrous dysplasia – in 16, osteochondroma – in 14, giantiecellular tumour – in 11, osteoma – in 2 cases. Lesion locations: thigh – 31 case, shinbone – 18, calf peroneal bone – 7, metatarsus – 4, heel bone – 8 cases. The methodology of surgery depended on pathologic process characteristics, its spread in the bone and the defect replacement: powderlike CO of 250 mkm unit size; granular of 250-500 mkm size; sponge-granular CO of 1000-5000 mkm size and pores of 90-600 mkm size; and small-pore ceramical bloks were used.
Wall resection was applied in those cases, when the size of pathological focus didn’t exceed ¼ – 1/3 of bone transverse and its location was excentrical. Inbone resection was made in the cases with pathological focus location in the center of the bone or excentricalle, but the greater part of the bone was affected.
Results, conclusions
In those cases, when the distant bone area did not influence considerably its stability and didn’t carry great load, the plastics of the defect was made with granular or pore-granular CO, which was shaped to the defect at induration. In the cases, when after surgery the bone density was insufficient, taugh small-pore blocks of CO were used in plastics.
Reparative process was controlled roentgenically in 1,5; 3; 6 month and a year after the operation. The CO implantants’ biodegradation estimating was performed on the basis of roentgenogrammes according 4-points scale.
The signs of inflammation, implantant rejection, allergy were not observed. The results of treatment were estimated as good in all the cases.


P62
WYPEŁNIANIE PLASTYKĄ CERAMICZNĄ PO USUNIĘCIU PATOLOGICZNYCH OGNISK KOŚCI DŁUGICH KOŃCZYN DOLNYCH

Ivchenko V.K., Ivchenko D.V., Pankratyev A.A., Skorobogatov A.N.
State medical university of Luhansk, Ukraina
Rosa Luxembourg square, 12, Luhansk, Ukraina, 91055; chers2000@hotmail.com

Słowa kluczowe: plastyka ceramiczna, ubytki kości, choroby podobne do nowotworowych, nowotwór łagodny

Wstęp, cel badania
Problem wypełniania ubytków kości pozostaje jednym z najbardziej aktualnych we współczesnej ortopedii.
Ostatnio znaczne zainteresowanie naukowców zajmujących się problemami plastyki kości wzbudza hydroksyapatyt (HAP), ponieważ jest on odpowiednikiem mineralnego składu kości. Ma taki sam skład chemiczny, podobnie chemiczne, fizyczne i mechaniczne właściwości oraz, co bardzo ważne, biologiczną kompatybilność z tkanką kostną. W doświadczeniu klinicznym mamy do czynienia z hydroksyapatytem biologicznym tj. naturalnym HAP otrzymywanym w różny sposób z kości ssaków, jak i z sztucznie zsyntetyzowanym HAP.
Na Ukrainie zostały opracowane nowe składniki materiałów na plastykę kości pochodzenia biologicznego. Wytwarzany w kraju bioaktywny składnik 1 to “Ceramiczny Osteoapatyt” (CO). Oparty jest na biologicznym HAP, którego bioaktywność jest wyższa niż HAP syntetycznego, co zostało udowodnione eksperymentalnie. Podstawą badań opisanych w tym raporcie są wyniki badań klinicznych użycia CO u pacjentów, po usunięciu guzów i nowotworów łagodnych kości długich kończyn dolnych. Zarówno literatura jak i eksperymenty stały się przyczyną oficjalnych badań nad zastosowaniem CO.
Metody
W roku 2001 wykonaliśmy 68 abiegów u pacjentów w wieku 2 do 54 lat. W 19 przypadkach były to odosobnione torbiele kostne, w 6 torbiele tętniakowe kości, w 16 dysplazja włóknista kości, w 14 wyrośla kostno-chrzęstne, w 11 guzy olbrzymiokomórkowe, w 2 przypadkach kostniak kostninowy. Lokalizacje zmian chorobowych obejmowały: udo – 31 przypadków, kość goleniowa – 18, kość strzałkowa – 7, kości śródstopia – 4, kość piętowa – 8 przypadków. Metodologia zabiegów operacyjnych zależała od charakteru procesu patologicznego, jego rozprzestrzenienia w kości oraz wypełniania ubytków. Użyte zostały następujące ceramiczne osteoapatyty: proszek o rozmiarze 250 mkm, granulat 250-500 mkm, gąbko-granulat o rozmiarze 1000-5000 mkm, porowaty 90-600 mkm, a także małe porowato-ceramiczne bloczki.
Usunięcie ściany stosowano w tych przypadkach, gdzie rozmiar zmian patologicznych nie przekraczał ¼-1/3 poprzecznej kości i ich lokalizacja była na zewnątrz. Wewnętrzną resekcję stosowano w przypadkach, gdzie zmiany patologiczne były zlokalizowane w środku kości lub na zewnątrz, gdy zajęta była większa część kości.
Wyniki, wnioski
W tych przypadkach, w których odległa powierzchnia kości nie miała istotnego wpływu na jej stabilność i nie była zbytnio obciążana wykonywano plastykę ubytków za pomocą granulowanego i porowo-granulowanego CO, który był dopasowywany do ubytku podczas twardnienia. W przypadkach, gdy po zabiegu była niedostateczna gęstość mineralna kości do plastyki używano twardych małych porowych bloków CO.
Proces regeneracji był radiologicznie kontrolowany w 1.5, 3, 6 miesiącu i 1 rok po zabiegu. Oceny biodegradacji implantów CO dokonano na podstawie rentgenogramów w odniesieniu do 4 stopniowej skali.
Nie zaobserwowano oznak infekcji, alergii lub odrzucenia przeszczepu. Wyniki leczenia oceniono jako dobre we wszystkich przypadkach.




PATIENTS WITH CARPAL TUNNEL SYNDROME – CLINICAL, ULTRASOUND AND ELECTRONEUROMIOGRAPHY FINDINGS

I Środkowo Europejski Kongres Osteoporozy i Osteoartrozy oraz XIII Zjazd Polskiego Towarzystwa Osteoartrologii i Polskiej Fundacji Osteoporozy, Kraków 6-8.10.2005

Streszczenia:
Ortopedia Traumatologia Rehabilitacja 2005, vol 7 (Suppl. 1), s194-195.

P63
PATIENTS WITH CARPAL TUNNEL SYNDROME – CLINICAL, ULTRASOUND AND ELECTRONEUROMIOGRAPHY FINDINGS

Zlatkovic-Svenda M.I, Milutinovic S.R.
Institute of Rheumatology, Belgrade, Serbia and Montenegro

Keywords: Carpal tunnel syndrome, ultrasound, nervus medianus diameter, electroneuromiography

Objective
To compare clinical, ultrasound (US) and electroneuromiography (ENMG) findings in patients with carpal tunnel syndrome (CTS).
Method
We investigated patients who have been diagnosed to have CTS by physicians. Evaluated clinical findings included symptom’s severity, functional disability (GRIP strength, MMS (manual muscle test), VAS) and neurological findings. Nervus medianus diameter was evaluated by US, larger than 10 mm² was considered as pathological. ENMG measured motor and sensitive conduction speed of nervus medianus graded in four stages in dependence of severity. Statistical program SPSS 10.0 was used to calculate the data (Spearman correlations).
Results
Our study involved 22 patients, 7 male and 15 female, whose mean age was 58,23±9,01 years. Mean duration of symptoms was 7,14±6,5 months. All patients had CTS clinically certificated. US examination showed that 18 patients had enlarged diameter of nervus medianus (average diameter was 12,68 mm²), and 4 patients had normal diameter of nervus medianus (three of them had C7 radix lesion verificated by ENMG). Moderate decrease of motor and sensitive conduction of nervus medianus had 54,5 % of patients and 50,12 % patients, respectively. Correlation was not found between clinical findings and US verification of nervus medianus diameter (r=0,441 p=0,076), as well as between clinical findings and motor and sensitive conduction speed mesured by ENMG (r=0,327 p=0,138; r=0,344 p=0,116). On the contrary, US finding of nervus medianus diameter and motor and sensitive conduction speed mesured by ENMG had a high statistically significant correlation (r=0,632 p<0,01; r=0,654 p<0,01, respectively).
Conclusion
Diagnosis of CTS only by clinical examination may be incorrect, since the symptoms could be caused by disorders of other nerve structures, which can be distinguished only by US and ENMG survey. Correlation between US and ENMG finding is significant, and those techniques are very useful for diagnosis and evaluation of CTS.

P63
PACJENCI Z ZESPOŁEM CIEŚNI NADGARSTKA – WYNIKI KLINICZNE, ULTRASONOGRAFICZNE I ELEKTRONEUROMIOGRAFICZNE

Zlatkovic-Svenda M.I, Milutinovic S. R.
Institute of Rheumatology, Belgrade, Serbia i Czrnogóra

Keywords: Zespół cieśni nadgarstka, ultrasonografia, średnica nerwu pośrodkowego, electroneuromiografia

Metody
Badaliśmy pacjentów ze zdiagnozowanym przez lekarzy zespołem cieśni kanału nadgarstka CTS. Analizowaliśmy dane klinczne, w tym nasilenie objawów, utratę fukcjonalności (GRIP), siłę mięśni MMS (manual musclce test VAS) i objawy neurologiczne. Średnica nerwu pośrodkowgo była obliczana w badaniu USG, większa niż 10mm2 była uznawana za patologiczną. Pomiary ENMG prędkości motorycznego i czuciowego przewodzenia nerwu pośrodkowego stopniowano w czterech fazach w zależności od nasilenia objawów. Do obliczania danych użyto statystycznego progamu SPSS 10,0 (korelacje Spearmana).

Wyniki
Naszym badaniem objęto 22 pacjentów, 7 mężczyzn i 15 kobiet, średnia wieku 58,23+/-9.01. Średnia trwania objawów wynosiła 7,14+/-6,5 miesięcy. Wszyscy pacjenci mieli klinicznie potwierdzone CTS. Badanie USG wykazało u 18 pacjentów powiększoną średnicę nerwu pośrodkowego (średnia średnica wynosiła 12,68 mm2), u 4 pacjentów wykazało normalną średnicę nerwu pośrodkowego (3 z nich miało uszkodzenie korzenia C7 potwierdzone przez ENMG). Średni spadek motorycznego i czuciowego przewodzenia nerwu pośrodkowego wykazano u 54,5% i 50,12%, dla każdego osobno. Nie znaleziono korelacji pomiędzy wynikami badań klinicznych a weryfikacją USG jeżeli chodzi o średnicę nerwu pośrodkowego (r=0,441; p=0,076), a także pomiędzy klinicznymi wynikami badań a motoryczną i czuciową prędkością przewodzenia mierzoną przez ENMG (r=0,327; p=0,138; r=0,344; p=0,116). W przeciwieństwie do tego wyniki USG średnicy nerwu pośrodkowego i prędkości przewodzenia motorycznego i czuciowego mierzone przez ENMG miały wysoką statystyczną korelację (r=0,632; p=0.01; r=0.654; p=0.01, dla każdego osobno.)
Wnioski
Diagnozowanie CTS na podstawie tylko badania klinicznego może być błędne, ponieważ objawy mogą być wywołane przez zaburzenia innych struktur nerwu, których rozpoznanie jest możliwe tylko poprzez wykonanie pomiarów USG i ENMG. Korelacja pomiędzy wynikami US i ENMG jest znacząca i te techniki są bardzo pomocne w ocenie CTS.




OCENA SFERYCZNOŚCI GŁOWY KOŚCI UDOWEJ U CHORYCH PO LECZENIU OPERACYJNYM METODĄ CHIARIEGO

I Środkowo Europejski Kongres Osteoporozy i Osteoartrozy oraz XIII Zjazd Polskiego Towarzystwa Osteoartrologii i Polskiej Fundacji Osteoporozy, Kraków 6-8.10.2005

Streszczenia:
Ortopedia Traumatologia Rehabilitacja 2005, vol 7 (Suppl. 1), s195-196.

P64
OCENA SFERYCZNOŚCI GŁOWY KOŚCI UDOWEJ U CHORYCH PO LECZENIU OPERACYJNYM METODĄ CHIARIEGO

Piontek T., Ciemniewska K., Szulc A., Głowacki M.
Katedra i Klinika Ortopedii i Traumatologii Dziecięcej Akademii Medycznej im K. Marcinkowskiego w Poznaniu, ul. 28 Czerwca 1956 roku 135/147, 61-545 Poznań

Słowa kluczowe: rozwojowe zwichnięcie stawu biodrowego, sferyczność głowy kości udowej, operacja wg Chiariego

Wstęp
Osteotomia miednicy metodą Chiariego jest zabiegiem operacyjnym wykonywanym do niedawna często u chorych z dużego stopnia deformacją głowy kości udowej wynikającej ze wzajemnego dopasowania się powierzchni stawowych w nieprawidłowym dysplastycznym stawie biodrowym. Niefizjologiczne podparcie głowy kości udowej przez przesuniętą w wyniku osteotomii część miednicy może skutkować dalszym pogłębianiem się zaburzeń kształtu bliższego końca kości udowej.
Cel pracy
Celem pracy była ocena sferyczności głowy kości udowej po leczeniu operacyjnym metodą Chiariego w długoletniej obserwacji.
Materiał: Przedmiotem oceny były 34 stawy biodrowe u 30 chorych operowanych metodą Chiariego w latach 1965 – 1990 z powodu decentracji lub podwichnięcia stawów biodrowych w przebiegu rozwojowej dysplazji stawów biodrowych. Średnia wieku w chwili operacji wynosiła 13 lat.
Metoda
Sferyczność głowy kości udowej oceniono sposobem podanym przez Mose na podstawie zdjęć radiologicznych stawów biodrowych w projekcji przednio-tylnej wykonanych przed operacją, w rok po operacji oraz podczas badania końcowego przeprowadzonego w okresie 10 – 36 lat po wykonaniu osteotomii Chiariego (średnia obserwacji – 30 lat).
Wyniki
Po początkowej poprawie w badaniu pooperacyjnym w końcowej ocenie stwierdzono pogorszenie sferyczności głowy kości udowej w ocenie radiologicznej według Mose w trzech kolejnych badaniach. Średnia nieregularności oceniana na 2,91 OS 1,57 w badaniu przedoperacyjnym zmniejszyła się do 2,70 OS 1,15 w badaniu pooperacyjnym, a w badaniu końcowym wynosiła 3,38 OS 1,25.
Wnioski
Pomimo niefizjologicznego „podparcia” głowa kości udowej po operacji według Chiariego w początkowym okresie wykazuje poprawę sferyczności ze stopniowym pogorszeniem się jej kształtu i narastaniem zmian zwyrodnieniowych wraz z wydłużeniem się okresu obserwacji.

P64
THE ASSESS OF FEMORAL HEAD SPHERICITY IN PATIENTS AFTER THE CHIARI OSTEOTOMY

Piontek T., Ciemniewska K., Szulc A., Głowacki M.
Clinic of Pediatric Orthopedics and Traumatology, University of Medical Sciences in Poznan, ul. 28 Czerwca 1956 roku 135/147, 61-545 Poznań

Keywords: development dislocation of the hip, femoral head sphericity, Chiari pelvic osteotomy

Introduction
The Chiari osteotomy was a useful method of treatment often performed on patients with large deformity of femoral head after developmental displasia of the hip. Considering that the coverage area of the femoral head by the acetabulum enlarged during the Chiari osteotomy we can suspect that the shape of femoral head will tend to improve.
Aim of study
The aim of our dissertation was to assess the sphericity of the femoral head in patients who underwent Chiari osteotomy because of residual hip displasia.
Materials: There were assessed 30 patients who were treated at Poznan University of Medical Sciences, Clinic of Orthopedics, in 1965 – 1990. The Chiari osteotomy was performed on all patients for hip decentration or subluxaiton after developmental displasia. 34 hips were evaluated. The average age of patients was13 years in the moment of the operation.
Methods
The Mose circles were used to measure femoral head sphericity. Serial anteroposterior radiographs of hip, before Chiari osteotomy, one year after osteotomy and at the time of follow-up were evaluated. The follow-up examination was conducted 10-30 years after the Chiari osteotomy (the mean period of observation was 30 years).
Results: The average unspherisity which was assessed as 2.91 SD 1.57 at the beginning decreased to the 2.70 SD 1.15 right after operation and considerably increased at the and of follow-up achieved value 3.38 SD 1.25.
Conclusion
Results of radiological evaluation (Mose circles) of femoral head sphericity tend to get worse in proportion to the time that passed by between the operation and the final follow up examination.




WŁAŚCIWOŚCI I ZASTOSOWANIE POROWATYCH IMPLANTÓW KORUNDOWYCH

I Środkowo Europejski Kongres Osteoporozy i Osteoartrozy oraz XIII Zjazd Polskiego Towarzystwa Osteoartrologii i Polskiej Fundacji Osteoporozy, Kraków 6-8.10.2005

Streszczenia:
Ortopedia Traumatologia Rehabilitacja 2005, vol 7 (Suppl. 1), s196-197.

P65
WŁAŚCIWOŚCI I ZASTOSOWANIE POROWATYCH IMPLANTÓW KORUNDOWYCH

Jaegermann Z., Karaś J., Michałowski S.
Instytut Szkła i Ceramiki, Zakład Badawczo-Produkcyjny Bioceramiki, ul. Postępu 9, 02-676 Warszawa, e-mail: bioceramika@neostrada.pl

Słowa kluczowe: wypełnianie ubytków kości, porowaty materiał korundowy

Wprowadzenie
Postęp we współczesnej medycynie pociąga za sobą potrzebę udoskonalania stosowanych już w praktyce biomateriałów, a także badania możliwości wprowadzenia do praktyki lekarskiej nowych materiałów, między innymi tworzyw bioceramicznych. Najlepiej poznana, najbardziej kompleksowo zbadana grupa materiałów – bioceramiczne materiały korundowe – weszła już na stałe do operacyjnej praktyki. Stosuje się tu zarówno materiały w formie prawie bezporowatego spieku, jak też materiały porowate – o różnym stopniu porowatości – przeznaczone do różnych zastosowań. Wynika to z jednej strony z bardzo dobrych własności mechanicznych tego typu tworzyw, a z drugiej z potwierdzonej licznymi badaniami, dobrej ich biozgodności.
Ważnym problemem w nowoczesnej chirurgii jest możliwość dobrego zespolenia wszczepu z kością. Według wielu badaczy odpowiedni kształt implantu, uwzględniający rozkład naprężeń na granicy kontaktu implant-tkanka kostna, zapewniający sztywne osadzenie wszczepu w kości przez cały okres jego przebywania w organizmie pozwala na stworzenie takich warunków wgojenia wszczepów jakie towarzyszą normalnemu procesowi gojenia złamanej kości. Zastosowanie materiałów porowatych umożliwia mechaniczne połączenie ich z żywą tkanką poprzez jej wrośnięcie w pory materiału. Odpowiedni rozmiar porów i połączeń między porami decydują o właściwej mineralizacji tkanki, dającej dobre i trwałe połączenie implantu z kością. Uznaje się powszechnie, że optymalny rozmiar porów wynosi od 0,2mm do 0,8mm, a połączeń pomiędzy porami – powyżej 0,1mm.
Cel pracy
Celem prezentowanej pracy było zbadanie wpływu wielkości porowatości i rozmiaru porów na właściwości fizyczne i wytrzymałość porowatego tworzywa korundowego.
Materiały
Do badań użyto tworzywa korundowego o przybliżonym składzie: Al2O3 – 97,0%, MgO – 2,5%, CaO – 0,5%. Sposób otrzymywania tworzywa porowatego polegał na formowaniu kształtek z masy lejnej zawierającej drobnoziarnisty tlenek glinu z dodatkami ułatwiającymi chemiczne spienienie materiału, a następnie jego wypaleniu w temperaturze 1730oC.
Metody
Gęstość pozorną implantów porowatych oznaczano metodą geometryczną, porowatość całkowitą obliczono na podstawie gęstości pozornej i gęstości rzeczywistej, a badania wytrzymałościowe przeprowadzono na maszynie LR10K (Lloyd Instruments). Obserwacje struktur porowatych prowadzono przy pomocy mikroskopu stereoskopowego Stemi 2000-C (Carl Zeiss). Do oznaczeń ilościowych mikrostruktury porowatej tworzyw zastosowano metody stereologiczne.
Wyniki
W ramach prac doświadczalnych przygotowano trzy serie próbek porowatego tworzywa korundowego. Poszczególne serie różniły się nieznacznie pomiędzy sobą sposobem prowadzenia procesu spieniania chemicznego, co zaowocowało różną ich mikrostrukturą porowatą. Wielkość porowatości wahała się od 53,3% do 72,9%, a średni rozmiar porów od 0,46mm do 1,23mm. W zależności od wielkości porowatości uzyskano implanty o wytrzymałości mechanicznej na ściskanie od 12,5MPa do 98MPa.
Wnioski
1. W oparciu o wyniki przeprowadzonych badań stwierdzono, że niewielkie zmiany sposobu spieniania gęstwy ceramicznej wpływają w znaczący sposób na mikrostrukturę i właściwości porowatych implantów korundowych.
2. Sposób spieniania odpowiadający serii badawczej nr 2 pozwala na uzyskanie materiału o odpowiednich właściwościach mikrostruktury porowatej tj. wartości porowatości całkowitej i średniego rozmiaru porów.
3. Wytrzymałość na ściskanie wszystkich otrzymanych materiałów porowatych osiągnęła wartość wystarczającą do wypełniania nimi ubytków kości gąbczastej.


P65
PROPERTIES AND APPLICATIONS OF POROUS ALUMINA IMPLANTS

Jaegermann Z., Karaś J., Michałowski S.
Institute of Glass and Ceramics, Department of Bioceramics, 9, Postępu Street, 02-676 Warsaw, Poland e-mail: bioceramika@neostrada.pl

Keywords: filling bone defects, bone graft, porous alumina material

Introduction
Alumina biomaterials, being one of the best known and most widely used in medicine group of synthetic materials have been already a part of orthopaedic practice. They have been implemented in the form of non-porous ceramics as well as in the porous form. Excellent mechanical properties and good biocompatibility are their main advantages.
Good graft/bone connection is one of the major problem in the present day implantology. According to specialists, the proper shape of implant, adapted to the stress pattern on the bone-implant boundary that guarantees the rigid mount of implant in bone, assures implant overgrowing conditions similar to the normal healing of bone fracture. Application of porous material makes possible its mechanical connection with living tissue which overgrows into the pores of biomaterial. Correct pores size and connective ducts between the pores decide on the overgrowing and mineralization of tissue developing good and stable bone-implant connection. It is well known that the optimal pore size ranges between 0,2mm and 0,8mm. Correct connective ducts size is above 0,1mm.
The aim of this investigation was to evaluate the influence of pore size and total porosity on physical and mechanical properties of porous alumina implants.
Materials
Alumina material used for the research has the following composition: Al2O3 – 97.0 wt%, MgO – 2.5 wt%, CaO – 0.5 wt%. The method of chemical foaming of alumina material consists in casting samples from slurry containing fine-grained aluminium oxide, additives and polymer based liquid. Test samples were sintered in the temperature of 1730oC.
Methods
The apparent density of the material was determined by the geometrical method, total porosity was calculated on the basis of apparent density and specific density, compressive strength was tested on mechanical tester LR10K (Lloyd Instruments) and the porous microstructure was observed with the use of stereomicroscope Stemi 2000-C (Carl Zeiss). The quantitative evaluation of microstructure was performed by stereologic analysis.
Results
Three test batches of porous alumina material were prepared. They differed slightly from each other in the method of foaming, what affected their porosity microstructure. The total porosity of these materials ranged from about 53,3% to 72,9% and the mean pore size from about 0,46mm to 1,23mm. Their compression strength, ranging between 12,5MPa and 98 MPa, differed according to the total porosity value.
Conclusion
1. According to the results of the investigation it was found that even a slight differences in foaming method of the tested materials significantly affects their microstructure and physical properties of porous implants.
2. The foaming parameters of the batch number 2 allowed to obtain the adequate microstructure of the porous material.
3. The value of compressive strength of all obtained porous alumina implants is sufficient for its application as a filling material of cancellous bone.




KLASYFIKACJA CALVERTA W OCENIE ODLEGŁYCH WYNIKÓW LECZENIA CHORYCH PO OSTEOTOMII MIEDNICY WEDŁUG CHIA

I Środkowo Europejski Kongres Osteoporozy i Osteoartrozy oraz XIII Zjazd Polskiego Towarzystwa Osteoartrologii i Polskiej Fundacji Osteoporozy, Kraków 6-8.10.2005

Streszczenia:
Ortopedia Traumatologia Rehabilitacja 2005, vol 7 (Suppl. 1), s197-198.


P66
KLASYFIKACJA CALVERTA W OCENIE ODLEGŁYCH WYNIKÓW LECZENIA CHORYCH PO OSTEOTOMII MIEDNICY WEDŁUG CHIARIEGO

Piontek T., Ciemniewska K., Głowacki M., Szulc A.
Katedra i Klinika Ortopedii i Traumatologii Dziecięcej Akademii Medycznej im K. Marcinkowskiego w Poznaniu, ul. 28 Czerwca 1956 roku 135/147, 61-545 Poznań

Słowa kluczowe: rozwojowe zwichnięcie stawu biodrowego, klasyfikacja Calverta, osteotomia miednicy wg Chiariego

Wstęp
Osteotomię miednicy, mającą na celu poprawienie pokrycia głowy kości udowej poprzez przesunięcie dysplastycznego stawu biodrowego przyśrodkowo, po raz pierwszy wykonał Chiari w 1950 roku. Celem operacji było zwiększenie płaszczyzny podparcia dla głowy kości udowej, co miało zapobiegać narastaniu zmian zwyrodnieniowo-zniekształcających.
Cel pracy
Celem pracy była ocena występowania i rozwoju zmian zwyrodnieniowych w obrębie stawów biodrowych u chorych operowanych metodą Chiariego.
Materiał
Oceny zaawansowania zmian zwyrodnieniowych stawów biodrowych dokonano u 30 chorych operowanych metodą Chiariego w latach 1965 – 1990 z powodu decentracji lub podwichnięcia w przebiegu rozwojowej dysplazji stawów biodrowych. Średnia wieku chorych w chwili operacji wynosiła 13 lat.
Metoda
Ocenę stopnia zaawansowania zmian zwyrodnieniowych dokonano z zastosowaniem 6-punktowej skali wg Calverta. na podstawie zdjęć radiologicznych stawów biodrowych w projekcji przednio-tylnej wykonanych przed operacją, w rok po operacji oraz podczas badania końcowego przeprowadzonego w okresie 10 – 36 lat po wykonaniu osteotomii Chiariego (średnia obserwacji – 30 lat).
Wyniki
Wartość punktowa stopnia zmian zwyrodnieniowych według Calverta w ocenie przedoperacyjnej wynosiła 1,05 OS 1,13, w badaniu wykonanym 1 rok po operacji 1,83 OS 0,83, a w ocenie końcowej 3,03 OS 0,87.
Wykazano istotną statystycznie korelacje (p<0,05) pomiędzy długością obserwacji a stopniem zmian zwyrodnieniowych.
Wnioski
W długoletniej obserwacji osteotomia miednicy metodą Chiariego nie zapobiega wystąpieniu zmian zwyrodnieniowych stawów biodrowych, które występują i zwiększają się proporcjonalnie z wydłużaniem się okresu obserwacji.

P66
THE CALVERT CLASSIFICATION IN ASSESS DISTANT TREATMENT RESULTS OF PATIENTS AFTER THE CHIARI OSTEOTOMY

Piontek T., Ciemniewska K., Głowacki M., Szulc A.
Clinic of Pediatric Orthopedics and Traumatology, University of Medical Sciences in Poznan, ul. 28 Czerwca 1956 roku 135/147, 61-545 Poznań

Keywords: development dislocation of the hip, Calvert’s classification, Chiari pelvic osteotomy

Introduction
The operation which is based on pelvis osteotomy and hip medialisation for subluxation in course of previously surgically treated displasia or paralytic deformative displasia, was introduced to the arsenal of surgical solutions by Chiari in 1950. After being widespread the Chiari osteotomy became less popular and redirectional osteotomy has begun to displace it. Many a time, the latest method is contraindicated in difficult conditons connected with residual displasia of the hip, and the Chiari osteotomy is then necessarly recommended.
Aim of study: The aim of our study was to assess degenerative changes of the hip in patients after the Chiari osteotomy in a long time follow-up.
Materials
There were assessed 30 patients who were treated at Poznan University of Medical Sciences, Clinic of Orthopedics, in 1965 – 1990. The Chiari osteotomy was performed on all patients for hip decentration or subluxaiton after developmental displasia. 34 hips were evaluated. The average age of patients was13 years in the moment of the operation.
Methods
The Calvert’s classification was used to assess degenerative changes. Serial anteroposterior radiographs of hip, before Chiari osteotomy, one year after osteotomy and at the time of follow-up were evaluated. The follow-up examination was conducted 10-30 years after the Chiari osteotomy (the mean period of observation was 30 years).
Results
The degenerative changes of the treated hips achieved following value in Calvert’s classification score: 1.05 SD 1.13 before operation, 1.83 SD 0.83 one year after osteotomy and 3.03 SD 0.87 at the finish of follow-up. The significant correlation between advance of degenerative changes in treated hip and the time of observation was elicit (p<0.05) in our study.
Conclusion: The Chiari osteotomy does not prevent hip joint from appearing degenerative changes in the long time follow-up.




BADANIA CEMENTÓW WAPNIOWOFOSFORANOWYCH DO WYPEŁNIANIA UBYTKÓW KOŚCI

I Środkowo Europejski Kongres Osteoporozy i Osteoartrozy oraz XIII Zjazd Polskiego Towarzystwa Osteoartrologii i Polskiej Fundacji Osteoporozy, Kraków 6-8.10.2005

Streszczenia:
Ortopedia Traumatologia Rehabilitacja 2005, vol 7 (Suppl. 1), s198-200.

P67
BADANIA CEMENTÓW WAPNIOWOFOSFORANOWYCH DO WYPEŁNIANIA UBYTKÓW KOŚCI

Karaś J., Ciołek L.
Instytut Szkła i Ceramiki, Zakład Badawczo-Produkcyjny Bioceramiki, ul. Postępu 9, 02-676 Warszawa, e-mail: bioceramika@neostrada.pl

Słowa kluczowe: cementy wapniowofosforanowe, czas wiązania, wytrzymałość na ściskanie, analiza XRD

Wprowadzenie
Cementy wapniowofosforanowe mają wiele zalet w porównaniu do innych materiałów, które są używane do odbudowy kości. Łatwe są do kształtowania i umieszczania w miejscu przeznaczenia podczas operacji. Dlatego też są szczególnie przydatne do wypełniania ubytków o nieregularnych kształtach. Ponadto ich resorpcja in vivo jest bardzo powolna i w dużym stopniu zależy od końcowego składu związanych cementów.
Celem przedstawionych badań była ocena właściwości cementów w zależności od wyjściowego składu chemicznego proszków i płynów.
Materiały
Przygotowanie cementów przebiegało wieloetapowo poprzez spiekanie, mielenie i mieszanie suchych składników proszków. Składnikami naszych cementów były otrzymane przez spiekanie fosforany krystaliczne takie jak TTCP i/lub -TCP i/lub -TCP w połączeniu z lekko kwasowymi składnikami takimi jak DCPA lub DCPD lub MCPM. Proszki były mieszane z płynami, jak: woda destylowana lub wodne roztwory 1-2,5%wag Na2HPO4 lub 12%wag. bursztynianu sodu lub 30%wag cytrynianu sodu.
Metody
Wszystkie cementy były formowane w temperaturze pokojowej przy stosunku proszku do płynu 3g/ml.
1. Czas wiązania
Końcowy czas wiązania był mierzony techniką igłową w temperaturze 37oC.
2. Wytrzymałość na ściskanie
Próbki cementów do badań o średnicy 4mm i wysokości 6mm były przetrzymywane w roztworze Ringera przez 24h, a następnie zostały poddane ściskaniu z szybkością posuwu głowicy 1mm/min aż do zniszczenia, przy użyciu uniwersalnej maszyny wytrzymałościowej (Lloyd)
3. Analiza XRD
Dyfrakcja rentgenowska -TCP, -TCP, TTCP i związanych cementów była prowadzona przy użyciu dyfraktometru D 5000 (Siemens).
Wyniki
4. Czas wiązania uzyskanych cementów wynosił od 7’20’’ do ponad 30 minut
5. Wytrzymałość na ściskanie otrzymanych cementów wynosiła od 31,5 – 55,02 MPa
6. Badania metodą dyfrakcji rentgenowskiej wykazały, że wszystkie cementy przekształciły się po 1 dniu przetrzymywania w roztworze Ringera w całości lub częściowo w hydroksyapatyt HAp i fosforan ośmiowapniowy OCP.
Wniosek
Praca ta wykazała możliwości otrzymywania cementów wapniowofosforanowych do wypełniania ubytków kości. Wybór konkretnego składu cementu będzie zależał od jego przewidywanego zastosowania. Prowadzone są dalsze badania dla oceny biologicznego zachowania tych materiałów.

Praca była finansowana przez KBN (grant 4 T08D 024 25)


P67
STUDIES ON CALCIUM PHOSPHATE CEMENTS FOR FILLING BONE DEFECTS

Karaś J., Ciołek L.
Institute of Glass and Ceramics, Department of Bioceramics, 9, Postępu Street, 02-676 Warsaw, e-mail: bioceramika@neostrada.pl

Keywords: calcium phosphate cements, setting time, compressive strength, XRD analysis

Introduction
Calcium phosphate cements show several advantages with respect to other materials that are used for bone repair. They are easy to shape and to place in the surgical site. Therefore they are very effective in filling bone defects of irregular shape. On the other hand the resorption of calcium phosphate cements in vivo is very slow. Resorption depends on the final components of the set cement.
The aim of this study was to report the properties of cements as a function of differing chemical composition of powder and liquid phase.
Materials
The preparation of cements has involved several steps like sintering, grinding or mixing of the dry powder components. Reactants for our cements were crystalline calcium phosphate like tetracalcium phosphate (TTCP) and/or-tricalcium phosphate and/or -tricalcium phosphate combined with slightly acidic compounds like dicalcium phosphate anhydrate (DCPA) or dicalcium phosphate dihydrate (DCPD). The powders were mixed with distilled water or water solutions of 1-2,5wt % disodium hydrogen phosphate or 12wt % sodium succinate or 30wt % sodium citrate.
Methods
All the cements were formed at room temperature with a powder to liquid ratio of 3g/ml.
1. Setting time
Final setting times were measured using the needle technique at 37oC.
2. Compressive strength
Cements were stored at 37oC in Ringer’s solution for 24h before testing. Cements’ samples with a diameter of 4mm and a high of 6mm were loaded under compression at a crosshead speed of 1mm/min until failure using a universal testing machine (Lloyd).
3. XRD Analysis
X-ray diffraction of -TCP, -TCP, TTCP and set cements were recorded on a diffractometer D5000 (Siemens).
Results
1. Setting time of obtained cements varied from 7’20’’ to over 30 minutes.
2. Compressive strength of our cements after 1 day of immersion in Ringer’s solution could go up to 31,5 – 55,02 MPa
3. XRD diagrams reported that all cements were converted fully and partly after soaking 1 day in Ringer’s solution into hydroxyapatite HAp Ca5(PO4)3OH and octocalcium phosphate
Conclusion
This work indicates the possibility of obtaining injectable bone cements for filling bone defects. The choice of suitable cement formulation will depend on its future application. Further studies are being performed in order to assess the biological behaviour of these materials.

This work was supported by the State Committee for Scientific Research (grant 4 T08D 024 25).




RESORBOWALNE BIOMATERIAŁY GIPSOWE DO WYPEŁNIANIA UBYTKÓW KOŚCI

I Środkowo Europejski Kongres Osteoporozy i Osteoartrozy oraz XIII Zjazd Polskiego Towarzystwa Osteoartrologii i Polskiej Fundacji Osteoporozy, Kraków 6-8.10.2005

Streszczenia:
Ortopedia Traumatologia Rehabilitacja 2005, vol 7 (Suppl. 1), s200-201.


P68
RESORBOWALNE BIOMATERIAŁY GIPSOWE DO WYPEŁNIANIA UBYTKÓW KOŚCI

Michałowski S.1, Jaegermann Z.1, Karaś J.1, Pielka S.2, Paluch D.2
1 Instytut Szkła i Ceramiki, Zakład Badawczo-Produkcyjny Bioceramiki, ul. Postępu 9, 02-676 Warszawa, e-mail: bioceramika@neostrada.pl
2 Zakład Chirurgii Eksperymentalnej i Badania Biomateriałów AM we Wrocławiu

Słowa kluczowe: wypełnianie ubytków kości, wszczepy gipsowe

Wprowadzenie
W chirurgii kości istnieje duże zapotrzebowanie na biozgodne materiały implantacyjne do wypełniania ubytków tkanki kostnej. Szczególnie intensywne badania prowadzi się nad implantacyjnymi materiałami resorbowalnymi. Jednym z takich biozgodnych i całkowicie resorbowalnych materiałów jest siarczan wapnia, popularny gips. Po wszczepieniu do kości gips następnie ulega całkowitej resorpcji w czasie od 4 do 20 tygodni po implantacji. Jest również dodatkowym źródłem jonów wapniowych, które są ważnym składnikiem w tworzeniu nowej tkanki kostnej. Zmodyfikowane wszczepy gipsowe, oprócz swojej funkcji wypełniającej mogłyby w przyszłości pełnić także bardzo ważną rolę nośnika środków farmakologicznych, substancji pobudzających odbudowę tkanek itp.
Cel pracy
Celem prowadzonych badań było opracowanie składu surowcowego i metod otrzymywania biomateriałów w postaci: porowatych implantów gipsowych, gipsu do implantacji w stanie plastycznym oraz kompozytowego materiału gipsowego, a także przeprowadzenie ich oceny biologicznej.
Materiały
Do badań użyto czystych surowców gipsowych do zastosowań medycznych, a także modyfikatorów czasu wiązania i resorbowalnego fosforanu wapnia.
Metody
Czas wiązania tworzyw gipsowych określono zgodnie z normą ISO 6873, gęstość pozorną oznaczano metodą geometryczną, współczynnik rozmiękania obliczono ze stosunku wytrzymałości tworzywa w stanie całkowitego nasycenia wodą do wytrzymałości w stanie suchym, a badania wytrzymałości mechanicznej na ściskanie przeprowadzono na maszynie LR10K. Obserwacje mikrostruktury tworzyw gipsowych prowadzono w skaningowym mikroskopie elektronowym.
Badania cytotoksyczności „in vitro” przeprowadzono metodą bezpośredniego kontaktu zgodnie z normą PN-EN ISO 10993-5. Obecnie trwają badania implantacyjne wybranych materiałów.
Wyniki
W ramach przeprowadzonych prac doświadczalnych otrzymano materiały gipsowe, które różniły się między sobą gęstością pozorną (1,0÷1,7g/cm3), porowatością całkowitą (25%÷65%) oraz wytrzymałością na ściskanie (10÷45MPa).
Otrzymany gips implantacyjny, w zależności od stosowanego surowca gipsowego oraz środka modyfikującego, charakteryzował się czasami wiązania od 3 do 20min. Gęstość otrzymanych materiałów gipsowych była znaczna – od 1,65 do 1,85g/cm3, co istotnie wpłynęło na podniesienie ich wytrzymałości mechanicznej na ściskanie (40÷75MPa).
Kompozytowe tworzywa gipsowe, w zależności od ilości dodatku fosforanu wapnia, charakteryzowały się gęstością pozorną w granicach 1,2÷1,6g/cm3 i wytrzymałością mechaniczną na ściskanie od 10 do 30MPa.
Badania cytotoksyczności wybranych materiałów gipsowych nie wykazały istotnych odchyleń ani w zakresie morfologii ani żywotności fibroblastów mysich w stosunku do hodowli macierzystej po 24, 48 i 72h.
Wnioski
1. Na właściwości materiałów gipsowych ma wpływ wiele czynników, m.in.: rodzaj zastosowanego surowca gipsowego, ilość wody oraz rodzaj i ilość dodatku modyfikującego.
2. Poprzez dobór odpowiedniego składu można kontrolować takie właściwości materiałów gipsowych, jak: porowatość, gęstość pozorną, wytrzymałość na ściskanie, czas wiązania oraz degradowalność.
3. Do badań biologicznych wybrano biomateriały gipsowe cechujące się optymalnymi parametrami fizykochemicznymi, wytrzymałościowymi i aplikacyjnymi. Żadne z badanych tworzyw gipsowych, w czasie do 72h, nie wykazuje działania cytotoksycznego na fibroblasty mysie.

Prace dofinansowane przez KBN w ramach projektu celowego Nr G T08 0122 C/05848


P68
RESORBABLE CALCIUM SULFATE AS A BONE GRAFT MATERIAL

Michałowski S.1, Jaegermann Z.1, Karaś J.1, Pielka S.2, Paluch D.2
1 Institute of Glass and Ceramics, Department of Bioceramics, 9, Postępu Street, 02-676 Warsaw , e-mail: bioceramika@neostrada.pl
2 Department of Experimental Surgery and Biomaterials Research of Wrocław Medical University

Keywords: filling bone defects, calcium sulfate bone grafts,

Introduction
There is a high demand for biocompatible implant materials for filling bone defects in the field of bone surgery. At the present moment intensive research on resorbable bone grafts is observed. Calcium sulfate (gypsum, Plaster of Paris) is one of the resorbable and biocompatible materials. It undergoes total resorption between 4 to 20 weeks after implantation into bone tissue. Gypsum grafts are also a source of calcium ions which are important factors in bone reconstruction. In future, modified calcium sulfate grafts, could serve not only as bone filler but as a carriers of medical agents in the local therapies of bone as well.
The aim of this investigation was to elaborate composition and method of obtaining calcium sulfate biomaterials in the form of porous gypsum implants, gypsum dough for implantation and gypsum composite implants, as well as their biological evaluation.
Materials and methods
For this work medical quality of calcium sulfate, setting time modifying agents and resorbable calcium phosphate were used.
The setting time was determined according to ISO 6873 standard, apparent density – by the geometrical method. Coefficient of softening was calculated on the basis of compressive strength of dry and wet state of gypsum material. Compressive strength was tested on mechanical tester LR10K (Lloyd Instruments). The microstructure of materials was observed with scanning electron microscope.
Cytotoxicity assay was performed using direct contact “in vitro” method according to PN-EN ISO 10993-5 standard. Implantation tests are currently under way.
Results
During the investigation several gypsum materials were prepared. They differed from each other in apparent density (1,0÷1,7g/cm3), in total porosity (53,3% to 72,9%), and in compression strength, ranging the latter between 12,5MPa and 98 MPa.
The setting time of the gypsum dough for implantation ranged from 3 to 20 minutes, depending on the quality of calcium sulphate and modifying agent used. Higher values of material density (1,65-1,85g/cm3) improve its compressive strength (40-75MPa).
Depending on the quantity of calcium phosphate additive, gypsum composite materials reached apparent density from 1,2 to 1,6g/cm3 and compression strength from 10MPa to 30 MPa.
Tests of cytotoxicity of selected materials compared to the stock culture didn’t show any essential differences in morphology and vitality of fibroblasts of mice after 24, 48 and 72 hours.
Conclusion
1. The quality of calcium sulfate, quantity of water as well as type and quantity of modifying agent used influence the parameters of gypsum biomaterials.
2. By changes in composition of calcium sulfate biomaterial it is possible to control its porosity, density, strength, setting time and absorbability.
3. Gypsum biomaterials characterized by optimal physical, mechanical and functional properties were chosen for biological examination, and none of the materials tested up to 72 hours showed any cytotoxicity on fibroblasts of mice.

This work was supported by the State Committee of Scientific Research (grant No. G T08 0122 C/05848)




CHEMICAL COMPOSITION FEATURES OF THE REGENERATE OF METADIAPHYSEAL DEFECTS FILLED WITH THE MATERIALS

I Środkowo Europejski Kongres Osteoporozy i Osteoartrozy oraz XIII Zjazd Polskiego Towarzystwa Osteoartrologii i Polskiej Fundacji Osteoporozy, Kraków 6-8.10.2005

Streszczenia:
Ortopedia Traumatologia Rehabilitacja 2005, vol 7 (Suppl. 1), s201-203.


P69
CHEMICAL COMPOSITION FEATURES OF THE REGENERATE OF METADIAPHYSEAL DEFECTS FILLED WITH THE MATERIALS BASED ON BIOGENIC HYDROXYAPATITE

Luzin V.I., Ivchenko V.K., Ivchenko A.V., Skorobogatov A.N., Pankratyev A.A.
State Medical University of Luhansk, Ukraine
Rosa Luxembourg square, 12, Luhansk, Ukraine, 91055; chers2000@hotmail.com

Keywords: long bones, regenerate, chemical composition, hydroxyapatite.

Introduction
The new composite biogenic material designed in Ukraine – “Ceramic hydroxyapatite” (OK) is produced in various forms as vitreous or non-vitreous, porous of solid granule. The material is widely used for replacement of the removed pathological formations, but still the exact data of it’s influence on bone formation and it’s interaction with new-forming bone tissue has not been presented.
Aim of the study
As the bone regenerate which forms in the defect filled with biogenic ceramics has not been studied properly we decided to study the properties of the bone regeneration in the metadiaphyseal defects of the long bones after filling the defects with home-made ceramic osteoapatite using the produced forms (vitreous, non-vitreous, porous and solid).
Material and methods
For the purposes of the experiment we took 180 rats with the initial mass of 130-150 grams. The animals were distributed into 3 experimental groups depending on the filling material (and 2 control groups – intact and operated without filling animals). The groups as follows: D1-group comprised the animals in which the bone defects were filled with powdered OK-100 (non-vitreous, particles sized from 80 to 250 micrometers,D2-group comprised the animals in which we used granulated OK-015 (vitreous, granules sized from 250 to 500 micrometers) and D3-group – in this group we used porous granules of OK-015 (1000-5000 micrometers granules with 90-600 micrometers pores) The animals were operated using aether anaesthesia, both tibiae were bored through using a standard bore with diameter 2,0 millimeters on the border of a proximal metaphysis and diapfysis.
Results and conclusions
In the groups where the defects were filled with powder of OK-100 and granules of OK-015 the maximum changes in regenerate composition were observed during 30 days since beginning of the experiment. Implant degradation processes and bone formation were more intensive in D2-group where the defects were filled with OK-015 granules. This was due to vitreous component in the material (6,6% according to specification), the silicium ions. In the groups were the porous granules of OK-015 were used the processes of regenerate rebuild reached maximum in the first 15 days since the beginning of the experiment. Dynamic changes in the period from 60th to 90th days of the experiment give the evidence of intensive remodeling processes (in D1 and D2 groups the same processes were most intensive in the period from the 90th to 180th days). By the 180th day all active processes in the defect zone had ended and the fragments of the implant remain among the new-formed bone tissue may be for reinorcement purpose. Higher intensity and rate of the processes compared to D1 and D2 groups can be explained by porous structure of the implants and therefore higher exchange surface.

P69
CECHY ZWIĄZKÓW CHEMICZNYCH REGENERATU UBYTKÓW PRZYNASAD WYPEŁNIONYCH MATERIAŁEM OPARTYM NA HYDROKSYAPATYCIE

Luzin V.I., Ivchenko V.K., Ivchenko A.V., Skorobogatov A.N., Pankratyev A.A.
State Medical University of Luhansk, Ukraina
Rosa Luxembourg square, 12, Luhansk, Ukraina, 91055; chers2000@hotmail.com

Słowa kluczowe: kości długie, regenerat, skład chemiczny, hydroksyapatyt

Wstęp
Nowy złożony biogeniczny materiał opracowany na Ukrainie – ceramiczny hydroksyaptyt (OK) produkowany jest w różnych formach jako szklisty lub nieszklisty, porowaty oraz w formie stałych granulek. Materiał ten jest szeroko stosowany do wypełniania usuniętych tworów patologicznych, jednakże nie zaprezentowano jak dotąd dokładnych danych na temat jego wpływu na kościotworzenie oraz jego interakcji z nowopowstałą tkanką kostną.
Cel badania
Ponieważ nie badano dokładnie regeneratu kostnego, który powstaje po wypełnieniu ubytku biogennymi materiałami ceramicznymi, postanowiliśmy zbadać właściwości regeneracji kości w ubytkach przynasad kości długich po ich wypełnieniu ręcznie wykonanym ceramicznym osteoapatytem przy użyciu produkowanych form (szkliste, nieszkliste, porowate i stałe).
Materiał i metody
W celu wykonania eksperymentu wykorzystaliśmy 180 szczurów o wadze początkowej 130-150 gramów. Zwierzęta podzielono na 3 eksperymentalne grupy w zależności od użytego do wypełnienia materiału (oraz 2 grupy kontrolne – zwierzęta nie operowane i operowane bez wypełnienia ubytków). Były to następujące grupy: grupa D1 – składała sie ze zwierząt, u których ubytki kości były wypełniane proszkowanym OK-100 (nieszklistym, o cząsteczkach wielkości 80 do 250 mikrometrów), grupa D2 składała sie ze zwierząt, u których ubytki kości wypełniano granulowanym OK-015 (szklisty, granulki wielkości 250 do 500 mikrometrów), grupa D3, w której użyto granulatu porowatego OK-015 (granulki wielkości 1000 do 5000 mikrometrów z porami wielkości 90-600 mikrometrów). Zwierzęta były operowane z zastosowaniem znieczulenia eterem. W obu kościach piszczelowych na granicy miedzy trzonem a przynasadą wykonywano otwory za pomocą standardowego wiertła o przekroju 2.0 mm.
Wyniki i wnioski
W grupach, w których ubytki kości były wypełniane proszkiem OK-100 i granulatem OK-015 maksymalne zmiany w składzie regeneratu obserwowane były w ciągu 30 dni od rozpoczęcia eksperymentu. Procesy degradacji implantu i kościotworzenia były bardziej intensywne w grupie D2, gdzie ubytki kości wypełniane były granulatem OK-015. Wynikało to z obecności szklistego składnika materiału (6.6% według specyfikacji), czyli jonów silikonu. W grupach, w których użyto porowatego granulatu OK-015 proces przebudowy regeneratu osiągnął maksymalny stopień w ciągu pierwszych 15 dni od rozpoczęcia eksperymentu. Dynamiczne zmiany w okresie 60 do 90 dni od rozpoczęcia eksperymentu są dowodem istnienia intensywnych procesów przebudowy (w grupach D1 i D2 ten sam proces był najbardziej intensywny w okresie 90-180 dni). Do 180 dnia wszystkie aktywne procesy w strefie ubytku zakończyły się, zaś fragmenty implantu, które pozostały pomiędzy nowopowstałą tkanką kostną mogą służyć jej wzmocnieniu. Większa intensywność i stopień nasilenia procesów w porównaniu do grup D1 i D2 można wytłumaczyć porowatą strukturą implantu, a zatem większą powierzchnią wymiany.




WPŁYW PAMIDRONIANU SODU I FLUORKU SODU PODAWANYCH RAZEM NA EKTOPOWĄ OSTEOINDUKCJĘ U SZCZURA

I Środkowo Europejski Kongres Osteoporozy i Osteoartrozy oraz XIII Zjazd Polskiego Towarzystwa Osteoartrologii i Polskiej Fundacji Osteoporozy, Kraków 6-8.10.2005

Streszczenia:
Ortopedia Traumatologia Rehabilitacja 2005, vol 7 (Suppl. 1), s203-204.


P70
WPŁYW PAMIDRONIANU SODU I FLUORKU SODU PODAWANYCH RAZEM NA EKTOPOWĄ OSTEOINDUKCJĘ U SZCZURA

Dębiński A., Nowicka G.
Instytut Żywności i Żywienia w Warszawie, ul. Powsińska 61/63, 02-903 Warszawa, adebinski@izz.waw.pl

Słowa kluczowe: ektopowe tworzenie kości, fluorki, pamidronian, histomorfometria, szczur

Długotrwałe leczenie bisfosfonianami, w wyniku zahamowania obrotu kostnego, może doprowadzić do powstania adynamicznej choroby kości. Jednoczesne zastosowanie czynnika stymującego tworzenie tkanki kostnej (np. fluorki) może ograniczyć prawdopodobieństwa nadmiernego zahamowania obrotu kostnego. Dodatkowym efektem może być zwiększenie ilości tkanki kostnej.
Celem pracy było zbadanie wpływu jednoczesnego stosowania pamidronianu sodu
i fluorku sodu na tworzenie i resorpcję ektopowo indukowanej tkanki kostnej u szczura.
Materiał i metody. Badania wykonano na 30 samcach szczura podzielonych na 2 grupy. Grupa badana otrzymywała wodę z dodatkiem 100 ppm jonów fluorkowych plus podskórnie 1 mg/ kg m.c./tydzień pamidronianu sodu oraz grupa kontrolna- bez leczenia. Po 10 dniach od rozpoczęcia doświadczenia wszystkim szczurom wszczepiono w mięsnie klatki piersiowej zdewitalizowaną macierz kostną w celu wywołania ektopowej indukcji tkanki kostnej. Po ośmiu tygodniach pobierano wszczepy oraz krew do badań biochemicznych. Wszczepy utrwalano, odwadniano i zatapiano w metakrylanie metylu bez uprzedniej dekalcyfikacji. W preparatach tkankowych histomorfometrycznie oceniano: odsetek nowoutworzonej tkanki kostnej jako odsetek całego wszczepu, liczbę osteoklastów w 1 mm2 wszczepu, odsetek długości nowopowstałych beleczek kostnych pokrytych osteoidem oraz liczbę osteoblastów wyściełających 1 mm nowopowstałego osteoidu. W surowicy oznaczono stężenie wapnia, fosforanów nieorganicznych, osteokalcyny, C-końcowego telopeptydu prokolagenu typu I oraz aktywność fosfatazy alkalicznej całkowitej.
Wyniki: Stwierdzono znamiennie wyższą ilość nowoutworzonej tkanki kostnej w grupie badanej w porównaniu do grupy kontrolnej (29,023,00 vs 18,542,64; p<0,001). Również tworzenie tkanki kostnej, oceniane jako odsetek beleczek kostnych pokrytych osteoidem, było znamiennie wyższe w grupie badanej (42,443,03 vs 13,173,06; p<0,001). Także ilość osteoblastów wyściełających osteoid (32,332,92 vs 10,501,51; p<0.01) oraz liczba osteoklastów (2,990,32 vs 2,620,27; p<0.05) były znamiennie wyższe w grupie badanej w porównaniu do grupy kontrolnej. W badaniach biochemicznych stwierdzono znamiennie wyższą aktywność fosfatazy alkalicznej całkowitej w grupie badanej (110,7944,33 vs 74,0323,12; p<0,02) oraz znamiennie niższe stężenie osteokalcyny (46,7819,86 vs 71,6724,25; p<0,01).
Wnioski: Jednoczesne podawanie pamidronianu sodu i fluorku sodu zwiększa zarówno tworzenie jak i resorpcję indukowanej ektopowo tkanki kostnej.

Badania wykonane w ramach grantu KBN nr. 2PO5D09627

P70
EFFECT OF CO-TREATMENT WITH SODIUM PAMIDRONATE PLUS SODIUM FLUORIDE ON ECTOPIC BONE INDUCTION IN RATS

Dębiński A., Nowicka G.
National Food and Nutrition Institute, Warsaw, Poland, adebinski@izz.waw.pl

Keywords: ectopic bone formation, fluoride, pamidronate, histomorphometry, rat

Long-term treatment with bisphosphonates may develop adynamic bone disease due to inhibition of bone turnover. Co-treatment with bone formation stimulating factor (eg. inorganic fluorides) might decrease probability of too strong inhibition of bone turnover. In addition this manner of treatment may increase bone mass.
The aim of this study was estimation of co-treatment with sodium pamidronate plus sodium fluoride on bone formation and bone resorption
Materials and methods: A total of 30 rats divided into two groups. Study group receiving water with 100 ppm fluoride plus 1 mg/kg b.m/week sodium pamidronate and control group without treatment. Ectopic bone formation was induced 10 days after the start of treatment. In all animals devitalised bone matrix grafts was implanted, intramuscularly into two thorax regions. Eight weeks later the ossicles were removed and prepared, without decalcification, for histomorphometric analysis. The following histomorfometric parameters were measured: percent of bone area to total graft area, osteoclast number to total graft area, osteoid perimeter to new trabecular bone perimeter and osteoblast number to osteoid perimeter. The following biochemical markers were estimated: calcium, inorganic phosphate, total alkaline phosphatase, osteocalcine and C-terminal telopeptides of type I collagen.
Results: Bone formation, estimated as bone area and osteoid perimeter, were higher in study group as compared to control group (29.02±3.00 vs. 18.54±2.64; p<0.001: 42.44±3.03 vs. 13.17±3.06; p<0.001, respectively). Osteoblast number and osteoclast number were higher in study group too (32.33±2.92 vs. 10.50± 1.51; p<0.001: 2.99±0.32 vs. 2.62±0.27; p<0.05, respectively). We found higher activity of alkaline phosphatase (110.79±44.33 vs. 74.03±23.12; p<0.02) and lower osteocalcine concentration (46.78±19.86 vs. 71.67±24.25; p<0.01) in study group as compared to control group.
Conclusion: Co-treatment with sodium pamidronate plus sodium fluoride increase new bone formation as well as bone resorption in bone matrix grafts.

The study was supported by grant KBN no. 2PO5D09627




STĘŻENIE PARATHORMONU W SUROWICY KRWI I ODCZYN IMMUNOHISTOCHEMICZNY W PRZYTARCZYCACH SAMCÓW […]

I Środkowo Europejski Kongres Osteoporozy i Osteoartrozy oraz XIII Zjazd Polskiego Towarzystwa Osteoartrologii i Polskiej Fundacji Osteoporozy, Kraków 6-8.10.2005

Streszczenia:
Ortopedia Traumatologia Rehabilitacja 2005, vol 7 (Suppl. 1), s204-205.

P71
STĘŻENIE PARATHORMONU W SUROWICY KRWI I ODCZYN IMMUNOHISTOCHEMICZNY W PRZYTARCZYCACH SAMCÓW SZCZURA PO DŁUGOTRWAŁYM, UMIARKOWANYM NARAŻANIU NA KADM

Piłat-Marcinkiewicz B.1, Lebda-Wyborny T.2, Brzóska M.M.3, Zabel M.4
1Zakład Histologii i Embriologii, Akademia Medyczna, Kilińskiego 1, 15-089 Białystok
2 Zakład Histologii i Embriologii, Akademia Medyczna, Medyków 18, 40-762 Katowice-Ligota, 3 Zakład Toksykologii, Akademia Medyczna, Mickiewicza 2C, 15-222 Białystok
4 Katedra i Zakład Histologii i Embriologii, Akademia Medyczna, ul. Chałubińskiego 6a,
50-368 Wrocław

Słowa kluczowe: Kadm, przytarczyce, parathormon, szczur

Wstęp i cel pracy
Przytarczyce poprzez sekrecję parathormonu (PTH) są zaangażowane
w regulację gospodarki wapniowej i metabolizmu tkanki kostnej. Uważa się, że jednym z patomechanizmów rozwoju uszkodzeń kości w warunkach narażenia na kadm (Cd) jest wpływ tego metalu na funkcję dokrewną przytarczyc. W związku z tym postanowiono dokonać oceny funkcji przytarczyc w modelu doświadczalnym na samcach szczura stanowiącym odpowiednik umiarkowanego narażenia środowiskowego człowieka na kadm.
Materiał i metody
Badania przeprowadzono na samcach szczura rasy Wistar. Zwierzęta poddano ekspozycji na kadm w postaci wodnego roztworu CdCl2 o stężeniu 5 mg Cd/dm3 podawanego jako jedyny płyn do picia przez 12 miesięcy. Szczury kontrolne pojono wodą nie zanieczyszczoną Cd. Do badań pobrano krew i oba płaty tarczycy wraz z przytarczycami. W surowicy oznaczono stężenie PTH z użyciem zestawu ELISA (Immunotopics Inc.). W przytarczycach wykrywano peptyd pokrewny do parathormonu (PTHrP) techniką immunohistochemiczną Avidin Biotin Peroxidase Complex (ABC) stosując swoiste przeciwciała królicze. Reakcje zostały wykonane na 5 µm parafinowych skrawkach utrwalonych w płynie Bouin’a. Do oceny intensywności reakcji immunohistochemicznej (stosunek średniej gęstości optycznej mierzonego pola do jego powierzchni) na PTHrP użyto programu morfometrycznego Image Pro Plus 4.5 (Media Cybernetics).
Wyniki
U szczurów eksponowanych na 5 mg Cd/dm3 odnotowano dwukrotnie wyższe stężenie PTH w surowicy z jednoczesnym osłabieniem intensywności odczynu immunohistochemicznego na PTHrP w przytarczycach.
Wnioski
Otrzymane wyniki mogą sugerować, że chroniczna ekspozycja na Cd prowadzi do zwiększenia sekrecji parathormonu przez przytarczyce. Wzrost stężenia PTH w surowicy w warunkach chronicznego narażenia na kadm może stymulować resorpcję tkanki kostnej i przyczyniać się do rozwoju uszkodzeń kości.

Badania częściowo finansowano w Grantu KBN (Nr 6PO5D 093 20).


P71
THE LEVEL OF PARATHORMONE IN SERUM AND IMMUNOHISTOCHEMICAL REACTION IN THE PARATHYROID GLAND OF MALE RATS AT CHRONIC, MODERATE EXPOSURE TO CADMIUM

Piłat-Marcinkiewicz B.1, Lebda-Wyborny T.2, Brzóska M.M.3, Zabel M.4
1 Department of Histology and Embryology, Medical University, Kilińskiego 1, 15-089 Białystok, Poland, 2 Department of Histology and Embryology, Medical University, Medyków 18, 40-762 Katowice-Ligota, Poland, 3 Department of Toxicology, Medical University, Mickiewicza 2C, 15-222 Białystok, Poland
4 Department of Histology and Embryology, Medical University, ul. Chałubińskiego 6a,
50-368 Wrocław, Poland

Keywords: Cadmium, parathyroid, parathormone, rat

Introduction
The parathyroid gland via parathormone (PTH) secretion is involved in the regulation of calcium and bone tissue metabolism. It has been thought, that one of mechanisms of the Cd-induced bone damage is its influence on endocrine function of parathyroid gland. Thus in the present study the influence of Cd on the function of parathyroid gland was estimated on a rat model of human moderate environmental exposure to this toxic metal.
Material and methods
Young male Wistar rats were treated with Cd in the form of an aqueous solution of CdCl2 at the concentration of 5 mg Cd/dm3, administered as the only drinking fluid, for 12 months. Control animals drank water free of Cd. Blood, from the heart, and both thyroid lobes with parathyroids were collected for analysis. Serum PTH concentration was determined using Rat Intact PTH Elisa kit (Immunotopics Inc.). In the parathyroid gland, the parathyroid hormone-related protein (PTHrP) was detected immunohistochemically by Avidin Biotin Peroxidase Complex technique (ABC) with the use of specific rabbit antibodies. The reactions were performed on 5-µm paraffin sections of the thyroid fixed in Bouin’s fluid. The intensity of the immunohistochemical reaction (ratio of the mean optic density of the measured object to its area) for PTHrP was estimated using a morphometric programme (Image Pro Plus 4.5 Media Cybernetics).
Results
The exposure to Cd resulted in an increase (by 2-fold) in the serum PTH concentration with simultaneous weakness in the intensity of the immunohistochemical reaction for PTHrP in the parathyroid gland.
Conclusions
The results seem to indicate that chronic moderate exposure to Cd enhances the secretion of PTH via the parathyroid gland. The Cd-induced enhanced PTH concentration in serum may contribute to bone damage at the exposure to this metal.

This study was in part financially supported by the Grant (No. 6PO5D 093 20) from the Committee for Scientific Research (KBN, Poland).




ULTRASTRUCTURE OF CANCELLOUSE BONE MINERAL IN SENILE RATS ON HIGH-CHOLESTEROL DIET

I Środkowo Europejski Kongres Osteoporozy i Osteoartrozy oraz XIII Zjazd Polskiego Towarzystwa Osteoartrologii i Polskiej Fundacji Osteoporozy, Kraków 6-8.10.2005

Streszczenia:
Ortopedia Traumatologia Rehabilitacja 2005, vol 7 (Suppl. 1), s205-206.


P72
ULTRASTRUCTURE OF CANCELLOUSE BONE MINERAL IN SENILE RATS ON HIGH-CHOLESTEROL DIET

Luzin V.I., Ivanova L.N., Nishkumay O.I., Goroshko S.A.
State medical university of Luhansk, Ukraine, Rosa Luxembourg square, 12, Luhansk, Ukraine, 91055; chers2000@hotmail.com

Keywords: white rats, bone system, hyperholesterolemia.

Introduction
It is generally accepted that cholesterol excess constitutes a major risk factor for development of different osteopathic states. However there’s little data on the effects of cholesterol excessive diet on mineral ultrastructure of bone tissue.
Aim of the study
The study was aimed at experimental investigation of ultrastructure of cancellous bone mineral in rats on high-cholesterol diet.
Materials and methods
For the purpose of the experiment we selected 70 female rats with the initial mass of 330-360 grams aged over 24 moths. In the experimental group the standard diet was modified with addition of cholesterol (2,5%) and animal (lard) fat (10%) and corresponding amylum deficiency. The observation terms were the 7th, the 15th, the 30th, the 90th and the 180th days of the experiment.
To verify the model we measured total serum cholesterol. X-ray tests of the ground bone obtained the proximal epiphysis of tibia where cancellous bone prevails were performed using DRON-2.0 X-ray diffractometer with GUR-5 goniometer. For these tests we used voltage and amperage 30 kV and 20 A. From the whole data we calculated interplanar distance and the parameters of the elementary cell of bone mineral, the coherent scattering blocks and microtexture coefficient.
Results
The results obtained allow conclusion that cholesterol excess that results in hyperholesterolemia also has a negative effects on ultrastructure of bone mineral. The changes manifest as crystallite size increase and decrease of their orientation uniformity in the crystal lattice beginning from the 15th day of observation which suggest d third stage of bone matrix mineralization that is crystal growth stage.
From the 90th day the mineralization processes become deranged in the second stage, i. e. in the stage of formation of the crystal nuclei which is manifested as increased elementary cells sizes along a-axis and c/a ratio. Such changes should be considered as progressing interplanar consolidation and conditioning of further destabilization of hydroxyapatite elementary cells, which leads to increased bone senescence rate.
Conclusions
In the study we demonstrated that cholesterol excessive diet results in deranged mineralization processes in bones and accelerated bone system senescence.

P72
ULTRASTRUKTURA KOŚCI BELECZKOWEJ U STARYCH SZCZURÓW NA DIECIE WYSOKOCHOLESTEROLOWEJ

Luzin V.I., Ivanova L.N., Nishkumay O.I., Goroshko S.A.
State Medical University of Luhansk, Ukraina, Rosa Luxembourg square, 12, Luhansk, Ukraina, 91055; chers2000@hotmail.com

Keywords: białe szczury, układ kostny, hipercholesterolemia.

Wstęp
Ogólnie przyjmuje się, że podwyższony cholesterol jest głównym czynnikiem ryzyka rozwoju różnych zmian osteopatycznych. Jednakże istnieje niewiele danych na temat wpływu diety wysokocholesterolowej na ultrastrukturę mineralną tkanki kostnej.
Cel badania
Celem pracy było eksperymentalne zbadanie ultrastruktury kości beleczkowej u szczurów na diecie wysokocholesterolowej.
Materiał i metody
W celu przeprowadzenia eksperymentu wybraliśmy 70 samic szczura o początkowej wadze 330-360 gramów w wieku powyżej 24 miesiące. W grupie eksperymentalnej standardową dietę zmodyfikowano dodatkiem cholesterolu (2.5%) oraz tłuszczu zwierzęcego – smalcu (10%) a także odpowiednim niedoborem skrobii. Obserwacji dokonano w terminach: 7, 15, 30, 90 i 180 dni od rozpoczęcia eksperymentu.
W celu weryfikacji modelu dokonywano pomiarów cholesterolu w surowicy. Za pomocą rentgenowskiego dyfrakcjometru DRON-2.0 oraz goniometru GUR-5 wykonano badania rtg bliższej nasady kości piszczelowej gdzie dominuje kość beleczkowa. Do badań rtg użyto napięcia 30 kV i natężenia 20A. Ze wszystkich danych obliczono odległość międzypłaszczyznową oraz parametry podstawowych komórek kostnych, a także koherentny rozkład bloków i współczynnik mikrotekstury.
Wyniki
Uzyskane wyniki pozwalają na wniosek, ze podwyższony cholesterol, którego skutkiem jest hipercholesterolemia ma również negatywny wpływ na ultrastrukturę mineralną kości. Zmiany manifestują się jako zwiększenie rozmiarów kryształów hydroksyapatytu oraz zmniejszenie zwartości ich orientacji w siatce krystalicznej poczynając od 15 dnia obserwacji, co sugeruje zaburzenie trzeciego stopnia mineralizacji macierzy kostnej, tj. stadium wzrostu kryształów.
Poczynając od 90 dnia obserwacji proces mineralizacji był zaburzony w drugim stadium, tj. w stadium formowania jąder komórkowych kryształów, co manifestowało się wzrostem rozmiarów podstawowych komórek wzdłuż osi a i współczynnika c/a. Takie zmiany powinny być uznane za postępującą konsolidację międzypłaszczyznową i uwarunkowanie dla dalszej destabilizacji podstawowych komórek hydroksyapatytu, co prowadzi do zwiększenia wskaźnika starzenia się kości.
Wnioski
W badaniu wykazano, że wskutek diety wysokocholesterolowej następują zaburzenia procesu mineralizacyjnego kości i przyspieszony zostaje proces starzenia się kości.




NOWY EKSPERYMENTALNY MODEL OSTEOMYELITIS ASEPTICA CHRONICA U SZCZURÓW

I Środkowo Europejski Kongres Osteoporozy i Osteoartrozy oraz XIII Zjazd Polskiego Towarzystwa Osteoartrologii i Polskiej Fundacji Osteoporozy, Kraków 6-8.10.2005

Streszczenia:
Ortopedia Traumatologia Rehabilitacja 2005, vol 7 (Suppl. 1), s206-207.


P73
NOWY EKSPERYMENTALNY MODEL OSTEOMYELITIS ASEPTICA CHRONICA U SZCZURÓW

Kaczmarczyk-Sedlak I.
Katedra Farmakologii, Wydział Farmaceutyczny, Śląska Akademia Medyczna, ul. Jagiellońska 4, 41-200 Sosnowiec, Polska

Słowa kluczowe: osteomyelitis, szczur

Celem pracy było opracowanie nowego eksperymentalnego modelu przewlekłego jałowego stanu zapalnego kości i jamy szpikowej (osteomyelitis aseptica chronica). Przedstawiony model osteomyelitis aseptica chronica pozwala na badanie szeregu zjawisk patofizjologicznych, farmakologicznych i klinicznych w organizmie zwierzęcia i wyciągnięcia odpowiednich wniosków odnośnie leczenia tej jednostki chorobowej u ludzi.
Badania przeprowadzono na szczurach samcach szczepu Wistar (260-270 g), które podzielono na dwie grupy: I – szczury kontrolne, u których wykonano zabieg pozorny oraz II – szczury, u których wywołano osteomyelitis aseptica chronica w wyniku implantacji jałowej nitki bawełnianej do jamy szpikowej kości udowej na okres 6 tygodni. Wykonano pomiary makrometryczne wyizolowanych kości udowych i kości piszczelowej (masy, długości, średnicy trzonu i nasady) oraz pomiary histometryczne wyizolowanych kości udowych (powierzchni przekroju poprzecznego trzonu i jamy szpikowej, przyrostu na grubość, grubości osteoidu, grubości beleczek kostnych nasady, szerokości chrząstki nasadowej). Wykonano również badania hematologiczne szpiku kostnego i krwi obwodowej.
Na podstawie przeprowadzonych badań stwierdzono, że zastosowanie implantu jałowej nitki bawełnianej do jamy szpikowej kości długiej u szczurów na okres 6 tygodni powoduje wystąpienie osteomyelitis aseptica chronica. Charakteryzuje się on zmniejszeniem zawartości komórek układu erytroblastycznego oraz zwiększeniem zawartości komórek układu mieloblastycznego, układu limfoblastycznego oraz układu siateczkowo-śródbłonkowego w szpiku kostnym kości zawierającej implant. Ponadto stwierdzono zwiększenie powierzchni przekroju poprzecznego trzonu i zmniejszenie powierzchni przekroju poprzecznego jamy szpikowej, zwiększenie przyrostu zewnętrznego i wewnętrznego na grubość, zwiększenie masy oraz deformację kształtu kości zawierającej implant.

P73
THE NEW EXPERIMENTAL MODEL OSTEOMYELITIS ASEPTICA CHRONICA IN THE RATS

Kaczmarczyk-Sedlak I.
Department of Pharmacology, Silesian Medical University, Jagiellońska 4, 41-200 Sosnowiec, Poland

Keywords: osteomyelitis, rat

The aim of the present study was to investigate the new model osteomyelitis aseptica chronica on the morphometry of the bone and hematological parameters of the rats.
The experiment was carried out on male Wistar (260-270 g) rats divided into 2 groups: I – control rats and II – rats which osteomyelitis aseptica chronica was induced (the implant of an aseptic cotton fibre was inserted into the marrow cavity for 6 weeks).
The macrometric parameters (mass, length, diameter of the diaphysis and epiphysis) and histomorphometric parameters of the femur (transverse cross-section area of the diaphysis and of the marrow cavity, transverse growth, width of the osteoid, width of the trabeculae in the epiphysis, width of the epiphyseal cartilage) were studied. Hematological investigation of the blood and marrow was also carried out.
Results. The applied experimental model may be used to induce osteomyelitis aseptica chronica. A decrease in the number of the erythroblastic system cells and an increases in the number of the myeloblastic, limphoblastic and reticular-endothelial system cells in the bone marrow of the bone containing the implant were observed. Moreover, an increase in the transverse cross-section area of the diaphysis and a decrease in the transerverse cross-section area of the marrow cavity, an increases in the endosteal and periosteal transverse growth, an increase in bone mass and a deformation of the bone containing the implant were observed.




KNEE INJURY AND OSTEOARTRITIS OUTCOME SCORE (KOOS) IN SYMPTOMATIC AND NON-SYMPTOMATIC […]

I Środkowo Europejski Kongres Osteoporozy i Osteoartrozy oraz XIII Zjazd Polskiego Towarzystwa Osteoartrologii i Polskiej Fundacji Osteoporozy, Kraków 6-8.10.2005

Streszczenia:
Ortopedia Traumatologia Rehabilitacja 2005, vol 7 (Suppl. 1), s170-171.

P43
KNEE INJURY AND OSTEOARTRITIS OUTCOME SCORE (KOOS) IN SYMPTOMATIC AND NON-SYMPTOMATIC MIDDLE-AGED POPULATION IN ESTONIA

Tamm A.,1 Hansen Ü.,2 Veske K.,1 Lintrop M.,1 Tamm A.1
1 University of Tartu & Tartu University Hospital
2 ÜH Family Practice, Estonia

Keywords: KOOS, early knee osteoarthritis, population

As most studies on osteoarthritis (OA) have focused on persons aged over 50 years, there are few data about the outcomes of knee OA (KOA) in younger subjects.
Aim of the study was to investigate the outcome of knee OA in a 32-55 years old community-based population with and without knee pain
Materials
A total of 555 subjects, aged 32 – 55 (mean 45 ± 6.0), were examined at one family doctor’s practice in Elva, South Estonia. The response rate to the first posted questionnaire was 63%. 222 persons noted pain or disability. Symptomatic group consisted of 160 persons (73%; 57 M and 103 F) Increased BMI (>26) was observed in 66% of the women and 54% of the men. Non-symptomatic group was age and sex matched (30 M and 44 F) from the same population sample and served as a control group.
Methods
An advanced WOMAC system, Knee Injury and Osteoarthritis Outcome Score (KOOS), developed by E. Roos et al. (1999), was used. Radiographic methods: Anterior-posterior weight-bearing radiographs of tibiofemoral (TF) compartment were evaluated by two radiologists according to Spector et al. (1992) and patello-femoral (PF) compartment of knee joint according to Nagaosa et al. (2000) . For data processing the non-parametric Mann-Whitney test and Spearman’s rank correlation were employed.
Results
1. Radiographic alterations in the knee joints: Grade 0 OA (TF and PF) in both knees was observed in 25%, grade I in 46% and grade II or III in 29 % of the cases of the symptomatic population. Advanced OA (II and III) occurred more frequently on PF joint surface (chi square 31.3; p= 0.000). Advanced WOMAC system KOOS has two new subscales sport/recreation (SP) and quality of life (Q). In SP scores, differences (p = 0.002) between men and women were observed. In other subscales no differences were found. As expected, there were highly significant differences (p=0.0000) in the scores of P, S, A, SP and Q between the symptomatic population and the control group.
No differences were observed in the KOOS scores between the subjects with and without grade I PF OA. Grade II PF OA was associated with more symptoms in men in comparison with grade 0 PF OA (p= 0.013).
In part of the women, more limitations in SP (p = 0.008) and A (p = 0.023) were reported in grade I TF OA. In few subjects, grade II TF OA was associated with S (p = 0.007) and P (p = 0.04). The mean quality of life of women decreased slightly in grade II KOA (p = 0.045) in comparison with women without KOA.
Conclusions
1. Our results confirm frequent occurrence of PF OA and TF OA in middle-aged population.
2. KOOS was easy to manage in a population study.
3. The new subscales of SP and Q have associations with early grades of radiographic KOA


P43
POURAZOWE ZMIANY ZWYRODNIENIOWE STAWU KOLANOWEGO U PACJENTÓW OBJAWOWYCH I BEZOBJAWOWYCH W ŚREDNIM WIEKU W POPULACJI ESTONII

Tamm A.,1 Hansen Ü.,2 Veske K.,1 Lintrop M.,1 Tamm A.1
1 University of Tartu & Tartu University Hospital, Estonia
2 ÜH Family Practice, Estonia

Słowa kluczowe: KOOS, wczesna choroba zwyrodnieniowa stawów, populacja

Większość badań nad chorobą zwyrodnieniową stawów (OA) skupia się na osobach powyżej 50 roku życia, natomiast jest niewiele danych na temat choroby zwyrodnieniowej stawów kolanowych (KOS) u osób młodszych.
Celem pracy było zbadanie występowania OA w koalnie w populacji osób w wieku 32-55 lat z oraz bez bólu w kolanie.
Materiał
W prywatnym ośrodku medycyny rodzinnej w miejscowości Elva w Południowej Estonii przebadano 555 osób w wieku 32-55 lat (średnio 45 ± 6.0). Na pierwszy wysłany pocztą kwestionariusz odpowiedziało 63% osób. 222 osoby zgłaszały ból lub niepełnosprawność. Grupa objawowa składała się z 160 osób (73%; 57 mężczyzn i 103 kobiet). Podwyższone BMI (>26) zaobserwowano u 66% kobiet i 54% meżczyzn. Grupa bezobjawoawa była dobrana pod względem płci i wieku (30 mężczyzn, 44 kobiety) z takiej samej próbki populacyjnej i służyła za grupę kontrolną.
Metody
Użyto zaawansowanego systemu WOMAC oraz punktacji uszkodzenia i zwyrodnienia kolana (Knee Injury and Osteoarthritis Outcome Score – KOOS) opracowanego przez E. Roosa i wsp. (1999). Metody radiograficzne: radiolodzy oceniali przednio-tylne radiogramy obciążanych części piszczelowo-udowych wg Spector i wsp. (1992) oraz rzepkowo-udowych wg Nagaosa i wsp. (2000) stawów kolanowych. W analizie danych użyto testu Manna-Whitney’a i Spearmana.
Wyniki
Zmiany radiologiczne w stawach kolanowych: zaobserwowano OA stopień 0 (TF i PF) w obu kolanach u 25% badanych, stopnia I u 46% oraz stopnai II lub III u 29% w populacji objawowej. Zaawansowanana OA (II i III) wystąpiła występowała częściej w rzepkowo-udowej powierzchni stawu (chi square 31.3; p= 0.000). Zaawansowany system WOMAC i KOOS miały 2 nowe subskale sport/rekreacja (SP) oraz jakosć życia (Q). Zaobserwowano różnice w punktacji SP pomiędzy kobietami i mężczyznami (p = 0.002). W innych subskalach nei zaobserwowano różnic. Tak jak oczekiwano, były bardzo znaczące róznice (p=0.0000) w punktacji P, S, A, SP i Q pomiędzy grupą objawową i kontrolną.
Nie zaobserwowano żadnych różnic w punktacji KOOS pomiędzy osobami z i bez PF OA stopnia I. Stopień II PF OA związany był z większą ilością objawów u mężczyzn w porównaniu z PF OA stopnia 0 (p= 0.013).
U części kobiet zaobserwowano więcej ograniczeń w SP (p = 0.008) i A (p = 0.023) w przypadku TF OA stopnia I. W kilku przypadkach TF OA stopnia II był związany z S (p = 0.007) i P (p = 0.04). Średnia jakość życia u kobiet nieco pogorszyła się u kobiet z KOA stopnia II (p = 0.045) w porównaniu do kobiet bez KOA.
Wnioski
1. Nasze wyniki potwierdzają częste występowanie PF i TF OA w populacji w średnim wieku.
2. KOOS był łatwy w użyciu w badaniach populacyjnych.
3. Nowe subskale SP i Q są związane z wczesnymi stadiami radiograficznej KOA.