Экстраназальным операциям отводится значительная роль в хирургии околоносовых пазух [1, 2]. Однако после экстраназальных операций на околоносовых пазухах остаются значительные костные дефекты, в которые происходит врастание мягких тканей. Результатом являются застой секрета в пазухе, пролиферация фиброзной ткани и развитие рубцевания, которое, в конечном итоге, ведет к уменьшению объема пазухи и утолщению костных стенок пазухи [3, 4]. Склонность к облитерации наиболее отчетливо проявляется после операции по Колдуэллу—Люку в детском возрасте [5]. Кроме того, появляется западение мягких тканей лица в области дефекта [6], возникают боли невралгического характера вследствие сдавления ветвей тройничного нерва рубцовой тканью [7].

В настоящее время большинство клиницистов придерживаются мнения о необходимости закрытия послеоперационных дефектов в стенках околоносовых пазух. Однако, несмотря на достигнутые успехи в применении дренирующих операций, в практике оториноларинголога наблюдаются такие патологические состояния лобно-решетчатой зоны, когда сохранение лобной пазухи как воздухоносной полости не представляется возможным, и возникает необходимость облитерации пораженных лобных пазух [8—13].

С целью облитерации используются как ауто- и аллотрансплантаты, так и клеевые остеопластические композиции [14—19]. Во время операции на лобной пазухе для ее облитерации из пазухи тщательно удаляют все содержимое и всю слизистую оболочку. Достигается полная изоляция пазухи и трансплантата от внешней среды, восстанавливаются контуры лобной области [20]. У данной методики есть свои минусы. В литературе [19] описаны случаи расплавления аллотрансплантата с образованием полости и гнойного свища лобной пазухи, случаи формирования вторичного пиомукоцеле и ограниченного остеомиелита передней стенки лобной пазухи [19].

В поисках другого способа закрытия дефектов стенок пазух наиболее рациональным решением проблемы является пластическое восстановление стенок околоносовых пазух различными материалами. Сегодня на мировом рынке существует огромное количество каркасных материалов. Костные трансплантаты — это любые имплантируемые материалы, которые сами по себе или в комбинации с другими материалами способствуют формированию кости, обеспечивая локальную остеокондуктивную, остеоиндуктивную или остеогенную активность.

Остеокондуктивные материалы способствуют прикреплению, пролиферации и дифференцировке малодифференцированных клеток в остеобласты с последующим формированием кости на их поверхности. Остеокондуктивным остеогенезом считается «ползучее замещение», т. е. первичное рассасывание импланта с вторичным последующим врастанием опорных тканей из материнского ложа. В этих случаях имплант играет роль каркаса для прорастания кровеносных сосудов. Затем происходит врастание клеток из материнского ложа. Этот механизм сочетает в себе процессы резорбции и формирования новой опорной ткани, начиная от границ дефекта. Остеоиндуктивные материалы содержат биологически активные вещества, индуцирующие клетки ложа реципиента к дифференцировке в остеобласты [21]. Остеогенные материалы (аутотрансплантаты и материалы, обогащенные культивируемыми аутогенными костными клетками) содержат живые клетки «хозяина», способные дифференцироваться в остеобласты.

Любые костные трансплантаты должны обладать следующими свойствами: а) быть полностью биосовместимыми и биоинертными; б) быть пористыми; в) служить матрицей, на поверхности которой фиксируются клетки реципиента (остеокондуктивность); г) постепенно резорбироваться и замещаться новообразованной костью (ползущее замещение); д) иметь плотность и физические свойства, близкие к ткани, куда он помещается, а также способность сопротивляться механическим нагрузкам; е) быть легко доступным, хорошо сохраняться и стерилизоваться; ж) при подготовке к трансплантации легко обрабатываться для получения нужной формы; з) не отторгаться [22].

В настоящее время для пластики используют как синтетические, так и природные материалы. Основные типы костных имплантов:

1. Аутотрансплантат — донором является сам пациент.

Это могут быть костные лоскуты, измельченная или консервированная аутокость или хрящ. Поскольку вживляется собственная костная или хрящевая ткань, обеспечивается очень хорошая совместимость с участком, в который имплантируется ткань, а также со всеми остальными прилегающими тканями. Сущность остеопластических методов, применяемых в ринологии, заключается в создании различных модификаций костно-надкостничного пластического лоскута, который «выламывается» из стенки лобной или верхнечелюстной пазухи перед операцией и укладывается на прежнее место в конце операции [23—25]. Также для закрытия дефектов передней стенки лобной пазухи [26] и верхней стенки верхнечелюстной пазухи применяются аутохрящи перегородки носа [27]. У данного метода есть и недостатки. Забор аутокости или хряща может сопровождаться осложнениями: повреждением сосудов и нервов, образованием гематом, развитием инфекционно-воспалительного процесса. Кроме того, аутотрансплантаты часто резорбируются быстрее, чем происходят их интеграция и восстановление костного дефекта [28].

2. Аллотрансплантат — донором является другой человек.

Речь идет о костном трансплантате, взятом у донора. К аллотрансплантатам относятся эмбриональная закладка или кость, свежая аллогенная кость, измельченная аллогенная кость, консервированная кость и деминерализованный костный матрикс. Организм реципиента способен трансформировать костную ткань подобного типа в собственную ткань, и поэтому после имплантации чужеродная костная ткань приживается в организме, превращаясь в собственную. Костные аллотрансплантаты отличаются медленной остеоинтеграцией, при их использовании имеется риск развития реакции гистонесовместимости и хронического гранулематозного воспаления [29].

Из биологических материалов в последние десятилетия для закрытия различных дефектов костных структур в оториноларингологии широкое распространение получили деминерализованные костные трансплантаты, именуемые некоторыми авторами «костный матрикс». Проф. А.Г. Волков одним из первых в специальности использовал деминерализованный костный трансплантат — ДТК, который представляет собой определенным образом обработанную трупную кость, для восстановления обширных дефектов кости, возникающих после радикального хирургического лечения при опухолях лобных пазух. Деминерализованный костный матрикс использовали при пластике наружного носа, носовой перегородки [22, 30], для восстановления разрушенной при переломе нижней стенки орбиты [31], переломах стенок лобных пазух [32]. Подобный костно-пластический материал с коммерческим названием «Перфоост» представляет собой деминерализованные лиофилизированные перфорированные пластины, приготовленные из длинных и плоских костей аллогенного происхождения. Аллоимплант «Перфоост» с успехом применяется при реконструктивно-пластических операциях на перегородке носа, требуемых возмещения дефекта как хрящевого, так и костного отдела перегородки носа [21].

Ряд авторов [22] обратили внимание на возможность использования кости плода (брефоматрикс). Благодаря своим выраженным остеоиндуктивным свойствам эмбриональный матрикс с успехом применяется у больных с различными дефектами наружного носа и носовой перегородки.

3. Ксенотрансплантат — источник животного происхождения. Это костный или хрящевой трансплантат, взятый из тела животного. Когда трансплантат находится в организме, происходит процесс его замещения человеческой тканью, при этом он является «каркасом» для формирования собственной костной ткани человека. Недостатком ксенотрансплантатов является то, что они рассасываются и замещаются новой костной тканью крайне медленно. В ринологии консервированные реберные хрящи свиньи применялись при ринопластиках, для облитерации лобных пазух и пластики лобно-орбитальной области после экстраназального удаления остеомы решетчатого лабиринта [33].

4. Синтетический источник.

Этот имплант представляет собой инертное, синтетическое, искусственное вещество, которое производится в лабораториях. Применение искусственных материалов позволяет избежать предварительной имплантации поблизости от дефекта и не ограничивает хирурга в количестве материала.

По данным литературы, к синтетическим имплантируемым материалам относятся эксплантаты (металлы, полимеры, пористоуглеродные соединения, керамика). В зависимости от способа изготовления и типа материала, заменители кости подразделяются на «абсорбируемые», или биодеградируемые, и «не абсорбируемые». Иными словами, наш организм может заменить либо не заменить синтетический материал собственной костной тканью в зависимости от типа материала. Если эти импланты имеют поры с диаметром более 100 мкм, может происходить врастание кости, что обеспечивает ее крепление к материалу (биологическая фиксация).

Основным недостатком синтетических материалов, в отличие от ауто-, алло- и некоторых ксеноматериалов, является отсутствие у них свойств остеоиндукции. К остеоиндукции костезамещающих материалов следует относить их способность стимулировать регенерацию костной ткани. С этой целью были созданы композитные материалы. Композитные материалы — это комбинация остеокондуктивного матрикса с биоактивными агентами, обеспечивающими остеоиндуктивные и/или остеогенные свойства, что уравнивает эти материалы по биоактивным свойствам с ауто-, алло-, и ксенотрансплантатами. Такая биологическая активность может быть обусловлена включением в состав костезамещающего материала сульфатированных гликозаминогликанов, аминокислот, факторов роста и морфогенов [34].

Ряд кальций-фосфатных материалов, таких как гидроксиапатит, трикальцийфосфат, некоторые составы силикатного стекла и стеклокерамики, относятся к биоактивным материалам, близким по своему составу к костной ткани человека. Последние способствуют образованию на их поверхности кости и формированию с последней прочных химических связей (биоактивная фиксация). Эти биоактивные материалы являются остеокондуктивной матрицей, вызывающей адгезию морфогенетических белков, клеток предшественников остеобластов, их пролиферацию и дифференцировку в остеобласты. Синтетические материалы на основе искусственного гидроксиапатита по ряду характеристик превосходят гидроксиапатит животного происхождения. Они исключают возможность переноса инфекционных заболеваний, позволяют регулировать скорость резорбции за счет особенностей синтеза, различных замещений фосфатных и гидроксильных групп в структуре апатита. Это характеризует синтетический гидроксиапатит как перспективный остеопластический материал для использования во всех областях костно-пластической хирургии.

В исследуемой литературе [25] есть работы по применению гидроксиапатита для закрытия дефекта в верхней стенке верхнечелюстной пазухи [35], послеоперационных дефектов стенок околоносовых пазух после удаления остеом. Одним из недостатков кальций-фосфатной керамики является незначительная механическая прочность данного вида имплантов.

Пригодной для целей пластики стенок околоносовых пазух по физико-химическим свойствам оказалась корундовая керамика, которая обладает биоинертностью и биосовместимостью, высокой степенью прочности [36]. Но, к сожалению, полноценное моделирование пластинок из корундовой керамики по форме сложного дефекта в стенках лобных пазух невозможно [37].

Очень широко используются для пластики послеоперационных и посттравматических костных дефектов околоносовых пазух и черепа сетчатые титановые импланты [38—41]. В исследуемой литературе встретилась работа, где пористый никелид титан использовался для закрытия перфораций перегородки носа и постэкстрационных свищей [42]. Имплантируемые в организм конструкции из этих сплавов деформируются в соответствии с закономерностями эластического поведения тканей организма, обеспечивают длительное гармоничное функционирование. Кроме того, пористый никелид титана, имеющий физико-механические свойства, близкие к параметрам костной ткани (размеры пор, проницаемость, общие закономерности эластического поведения), обеспечивает благоприятные условия для врастания в поры тканевых структур и сращения его с костью реципиента [43, 44]. Однако даже титановые импланты могут провоцировать реакции отторжения. Поэтому с целью изоляции титана от прилегающих живых тканей организма на титановую сетку наносится покрытие из биоситалла — биоактивного материала для улучшения оссеоинтеграции и биосовместимости [16, 45, 46].

Большой клинический интерес представляют данные о реакции тканей и течение раневого процесса при имплантации полимерных материалов [47, 48]. Так, с целью пластики костного дефекта при остеомах околоносовых пазух с успехом использовались полифосфазеновые эндопротезы [49], протакрил [26], для закрытия посттравматического дефекта верхней стенки верхнечелюстной пазухи — силикон [50] или тефлон [51]. Пластический материал из полиэфира — «Трикотажный материал для восстановления костных и хрящевых структур» использовался для коррекции контуров носовой перегородки, стенок околоносовых пазух [52].

В настоящее время наибольший клинический интерес вызывают комбинированные синтетические материалы. Комбинированные формы состоят из полимерной матрицы и нано-гидроксиапатита как наполнителя. Появление композитов из синтетического гидроксиапатита в форме порошков, гранул и гелей в сочетании с полисахаридами, хитозаном, альгинатом, гиалуроновой кислотой, белком коллагеном, пептидами, лекарственными и другими препаратами расширило возможности восстановления костных тканей [53—55].

В связи с этим актуальны разработка и внедрение в клинику новых материалов для пластики костных стенок.