Устранение дефектов костей черепа — непростая область пластической хирургии под названием краниопластика. Хирурги восстанавливают целостность черепа в месте дефекта, возникшего из-за оперативных вмешательств или в результате травматического повреждения, поражения костей черепа опухолями и других патологических процессов.

С материалами для восстановления черепа всегда бывают сложности. В принципе, лучшим вариантом считается собственная черепная кость пациента, поэтому при первичной операции хирурги стараются сохранить костные отломки, которые можно использовать для дальнейшей реконструкции образовавшегося дефекта.

Однако эти отломки бывает непросто хранить и выращивать, а забор фрагментов костной ткани из ребра или подвздошной кости чреват высоким риском рассасывания этих трансплантатов и формированием косметического дефекта уже в местах забора.

Разумеется, существуют и искусственные материалы для восстановления черепа, будь то титановые или полимерные пластины , но и у них есть свои недостатки от токсичности до высокой стоимости.

Теперь объединенная команда специалистов из Северо-западного университета и Иллинойского университета сообщила о создании комбинированного материала для краниопластики, позволяющего получить недорогую и безопасную гиперэластичную кость.

Гиперэластичная кость представляет собой синтетический каркас, в основном состоящий из костного минерала (гидроксиапатит) и широко используемого биосовместимого материала (полигликолевая кислота). Гиперэластичная кость имеет сложную решетчатую ​​структуру, предназначенную для поддержки роста и регенерации новой кости. Материал можно быстро и недорого изготовить с использованием современных аппаратных платформ для 3D-печати, и он достаточно податлив, чтобы его можно было прессовать или разрезать во время операции.

В экспериментах на мышах некоторые дефекты черепа были реконструированы с использованием гиперэластичной кости, а другие с использованием собственной (аутологичной) кости животного. У третьей группы животных реконструкция проводилась с использованием каркаса, состоящего только из полигликолевой кислоты, без костного минерала.

3D-печатная гиперэластичная кость обеспечила хорошую регенерацию кости. В одном из последующих КТ-обследований гиперэластичная кость имела эффективность около 74% через восемь недель по сравнению с аутологичной костью. Напротив, дефекты, обработанные каркасом, состоящим лишь из полигликолевой кислоты, показали малое образование новой кости.

Микроскопическое исследование показало, что гиперэластичный каркас постепенно заполняется соединительной тканью, а затем новыми костными клетками. Со временем каркас полностью заменяется новой костью, включающей имплантированный костный минерал.

По словам разработчиков, гиперэластичная кость обладает значительным потенциалом в черепно-лицевой реконструктивно-восстановительной хирургии — это ценная альтернатива аутологичной кости и коммерчески доступным костным заменителям.