2021. gadā aizstāvētie promocijas darbi un kopsavilkumi

Permanent URI for this collection

http://hdl.handle.net/123456789/4164

Browse

Browsing 2021. gadā aizstāvētie promocijas darbi un kopsavilkumi by Author "Anaņjevs, Vladislavs"

Now showing 1 - 3 of 3
  • No Thumbnail Available
    Item
    Biphasic calcium phosphate bioceramic materials influence on osteoporotic bone biomechanical parameters and bone density (experimental research). Summary of the Doctoral Thesis
    (Rīga Stradiņš University, 2021) Anaņjevs, Vladislavs; Vētra, Jānis; Kasjanovs, Vladimirs
    Bone regeneration is a physiological process of bone formation that occurs during normal fracture healing and is involved in a continuous process of bone remodeling during life. However, there are a variety of clinical conditions that require extensive bone regeneration, such as osteoporotic bone fractures. Calcium phosphate containing biomaterials, such as hydroxyapatite, which can be in pure form or coated with drugs, is one of the best known and clinically researched bone regeneration products. Biphasic calcium phosphate bioceramics is used as a bone substitute to improve osteoporotic bone properties and promote bone healing. Strontium-containing calcium phosphate bone cements are promising materials for the recovery of bone defects associated with osteoporosis, as they stimulate bone formation and at the same time limit the activity of osteoclasts.The aim of the study was to determine the changes in bone mineral density, biomechanical and morphological properties after local amplification of the trochanter major area of the femur with biphasic calcium phosphate bioceramic materials in rabbits with experimental osteoporosis.The study used 34 eight month old female experimental animals - rabbits, 24 of which developed experimental osteoporosis after ovariectomy and subsequent injection of methylprednisolone. There were 10 healthy rabbits in the control group. Non-commercial biomaterials produced at the Riga Technical University Rudolfs Cimdins Riga Biomaterials Innovation and Development Center were used for the study - biphasic calcium phosphate bioceramics ? calcium hydroxyapatite (HAP) and tricalcium phosphate (TCP) in the ratio of 70/30. Rabbits affected by osteoporosis were divided into groups and the defect in the right (operated) femur was filled with HAP/TCP granules with or without 5% Strontium (Sr) or left blank as a placebo surgery group.To demonstrate osteoporosis by morphological examination, 10 samples of the mandibular premolar region were taken from healthy (control) rabbits and 23 samples of the mandibular premolar region from rabbits with experimental osteoporosis. To determine the local effects of biomaterials, 23 samples of the right (operated) femur, 23 samples of the left (non-operated) femur and 23 samples of mandibular angle from rabbits with experimental osteoporosis were used to determine the systemic exposure of biomaterials by biomechanical and radiological methods.In the cross-section of the mandibular bone, the trabecular bone area in the control group was 0.20 mm^2 (0.176–0.233 mm^2), which is statistically significantly higher than in the osteoporotic groups (HAP/TCP group (0.127 mm^2; 0.118–0.149 mm^2), HAP/TCP/5 % Sr group (0.136 mm^2; 0.108?0.166 mm^2) and placebo surgery group (0.135 mm^2; 0.126?0.164 mm^2)).Within the framework of the study, a three-point bending test was performed to determine biomechanical parameters of bone tissue. During bending, the destructive stress and destructive deformation were determined for each specimen. The hardness of the specimens was expressed as the modulus of elasticity. The destructive deformity of the operated, non-operated femur and mandibular bone samples after implantation of HAP/TCP biomaterial with or without 5 % Sr was statistically significantly lower compared to the destructive deformation of the samples in the placebo surgical groups. The destructive stress of non-operated femoral specimens after implantation of HAP/TCP biomaterial with or without 5 % Sr was statistically significantly higher compared to the destructive stress of samples in the placebo surgical group. No statistically significant differences were found between bone samples from the operated femur and mandible bone placebo surgery groups and bone samples after implantation of HAP/TCP biomaterial with or without 5 % Sr. The modulus of elasticity of operated, non-operated femur and mandibular bone samples after implantation of HAP/TCP biomaterial with or without 5 % Sr was statistically significantly higher compared to the modulus of elasticity of placebo surgery groups samples.The mineral density of operated, non-operated femur and mandibular bone samples after implantation of HAP/TCP biomaterial with or without 5 % Sr was statistically significantly higher compared to the mineral density of samples from placebo surgery groups, which indicates the effect of systemic biomaterials on bone of experimental animals. This opens up the prospect of the use of biomaterials for the treatment and prevention of osteoporosis.No statistically significant differences were found between the destructive deformation, destructive stress, flexural modulus and mineral density of operated and non-operated femur specimens after HAP/TCP and HAP/TCP with 5 % Sr biomaterials, indicating the same effect of biomaterials on the bone tissue of experimental animals remotely from the implantation site. Analyzing the biomechanical parameters of osteoporotic bone samples after implantation of HAP/TCP biomaterial with or without 5 % Sr, only statistically significant changes in all biomechanical parameters were observed for operated femur bone samples, indicating the promotion of bone strength in the presence of Strontium. No statistically significant differences were found in the biomechanical parameters of non-operated femur samples, as well as in the destructive deformation and modulus of elasticity of the mandibular bone samples between the HAP/TCP and HAP/TCP 5 % Sr groups. Also, no statistically significant differences were found in the mineral density of operated, non-operated femur and mandibular bone samples between the HAP/TCP and HAP/TCP 5 % Sr groups. Further studies with higher levels of Strontium in the biomaterial may be required to achieve a clinical effect.
  • No Thumbnail Available
    Item
    Divfāžu kalcija fosfāta biokeramikas ietekme uz osteoporotisku kaulu biomehāniskiem rādītājiem un minerālblīvumu (eksperimentāls pētījums). Promocijas darba kopsavilkums
    (Rīgas Stradiņa universitāte, 2021) Anaņjevs, Vladislavs; Vētra, Jānis; Kasjanovs, Vladimirs
    Kaula reģenerācija ir kaulaudu veidošanās fizioloģiskais process, kas notiek normāla lūzuma sadzīšanas laikā un ir iesaistīts nepārtrauktā kaula aprites procesā dzīves laikā. Tomēr ir dažādi klīniski apstākļi, kad nepieciešama plaša kaula reģenerācija, piemēram, osteoporotisko kaulu lūzumu gadījumos. Kalcija fosfātu saturošs biomateriāls – hidroksiapatīts, kas var būt gan tīrā veidā, gan pārklāts ar medikamentiem, ir viens no pazīstamākajiem un klīniski izpētītiem kaulaudu atjaunošanas līdzekļiem. Divfāžu kalcija fosfāta biokeramika kā kaulu aizstājējmateriāls tiek izmantots, lai uzlabotu osteoporotisko kaulu īpašības un veicinātu kaulaudu dzīšanu. Stronciju saturošie kalcija fosfāta kaulaudu cementi ir perspektīvi materiāli ar osteoporozi saistītu defektīvu kaulu reģenerācijai, jo tie stimulē kaulu veidošanos un vienlaikus ierobežo osteoklastu darbību. Pētījuma mērķis bija noteikt kaulaudu minerālblīvuma, biomehānisko un morfoloģisko īpašību izmaiņas pēc lokālas augšstilba kaula trochanter major apvidus pastiprināšanas ar divfāžu kalcija fosfāta biokeramiskajiem materiāliem trušiem ar eksperimentālu osteoporozi. Pētījumā tika izmantoti 34 astoņus mēn. veci sieviešu dzimtes eksperimenta dzīvnieki – truši, 24 no kurām tika izraisīta eksperimentāla osteoporoze pēc ovariektomijas un sekojošas metilprednizolona injekcijas. Kontroles grupā bija 10 veseli truši. Pētījumam tika izmantoti nekomerciālie Rīgas Tehniskās universitātes Rūdolfa Cimdiņa Rīgas biomateriālu inovāciju un attīstības centrā ražoti biomateriāli – divfāžu kalcija fosfāta biokeramika ? kalcija hidroksiapatīts (HAP) un trikalcija fosfāts (TCP) attiecībā 70/30. Osteoporozes skartie truši tika sadalīti grupās un labajā (operētā) augšstilbā izveidotais defekts tika aizpildīts ar HAP/TCP granulām ar vai bez 5 % stroncija (Sr) vai atstāts tukšs kā placebo ķirurģijas grupa. Osteoporozes pierādīšanai ar morfoloģiskā pētījuma metodi tika ņemti 10 apakšžokļa kaula premolāra rajona paraugi no veseliem (kontroles) trušiem un 23 apakšžokļa kaula premolāra rajona paraugi no trušiem ar eksperimentālo osteoporozi. Lai noteiktu biomateriālu lokālo ietekmi, tika izmantoti 23 labajā (operēta) augšstilba kaula paraugi, kā arī 23 kreisajā (neoperēta) augšstilba un 23 apakšžokļa kaula leņķa rajona paraugi no trušiem ar eksperimentālo osteoporozi, lai noteiktu sistēmisku biomateriāla iedarbību ar biomehāniskā un rentgenoloģiskā pētījuma metodēm. Apakšžokļa kaula šķersgriezumā trabekulārā kaula laukums kontroles grupā bija 0,20 mm^2 (0,176–0,233 mm^2), kas ir statistiski ticami lielāks nekā osteoporotisku dzīvnieku grupām (HAP/TCP grupā (0,127 mm^2; 0,118–0,149 mm^2), HAP/TCP/5 % Sr grupā (0,136 mm^2; 0,108–0,166 mm^2) un placebo ķirurģijas grupā (0,135 mm^2; 0,126–0,164 mm^2)). Pētījuma ietvaros kaulaudu biomehānisku parametru noteikšanai tika veikts trīs punktu lieces izpētes tests. Lieces laikā katram paraugam tika noteikts graujošais spriegums un graujošā deformācija. Paraugu cietība tika izteikta kā pieskares lieces modulis. Operēta, neoperēta augšstilba un apakšžokļa kaula paraugu graujoša deformācija pēc HAP/TCP biomateriāla implantācijas ar vai bez 5 % Sr bija statistiski ticami mazāka, salīdzinot ar placebo ķirurģijas grupu paraugu graujošo deformāciju. Neoperēta augšstilba kaula paraugu graujošais spriegums pēc HAP/TCP biomateriāla implantācijas ar vai bez 5 % Sr bija statistiski ticami lielāks, salīdzinot ar placebo ķirurģijas grupas paraugu graujošo spriegumu. Statistiski ticamas atšķirības starp operēta augšstilba un apakšžokļa kaula placebo ķirurģijas grupu kaula paraugiem un kaula paraugiem pēc HAP/TCP biomateriāla implantācijas ar vai bez 5 % Sr netika atrastas. Operēta, neoperēta augšstilba un apakšžokļa kaula paraugu elastības modulis pēc HAP/TCP biomateriāla implantācijas ar vai bez 5 % Sr bija statistiski ticami lielāks, salīdzinot ar placebo ķirurģijas grupu paraugu elastības moduli. Operēta, neoperēta augšstilba un apakšžokļa kaula paraugu minerālblīvums pēc HAP/TCP biomateriāla implantācijas ar vai bez 5 % Sr bija statistiski ticami lielāks, salīdzinot ar placebo ķirurģijas grupu paraugu minerālblīvumu, kas liecina par sistēmisku biomateriālu iedarbību uz eksperimentālo dzīvnieku kaulaudiem. Tas rada biomateriālu izmantošanas perspektīvu osteoporozes ārstēšanai un profilaksei. Statistiski ticamas atšķirības starp operēto un neoperēto augšstilba kaula paraugu graujošo deformāciju, graujošo spriegumu, lieces moduli un minerālblīvumu pēc HAP/TCP un HAP/TCP ar 5 % Sr biomateriālu implantācijas netika atrastas, kas liecina par vienādu biomateriālu iedarbību uz eksperimentālo dzīvnieku kaulaudiem, kas atrodas attālināti no implantācijas vietas. Analizējot osteoporotisku kaulaudu paraugu biomehāniskus rādītājus pēc HAP/TCP biomateriāla implantācijas ar vai bez 5 % Sr, tikai operēta augšstilba kaula paraugiem novērotas statistiski ticamas izmaiņas visos biomehāniskos parametros, liecinot par kaula stiprības veicināšanu stroncija klātbūtnē. Statistiski ticamas neoperēta augšstilba kaula paraugu biomehāniskos rādītāju, kā arī apakšžokļa kaula paraugu graujošās deformācijas un elastības moduļa atšķirības starp HAP/TCP un HAP/TCP 5 % Sr grupām netika atrastas. Kā arī netika atrastas statistiski ticamas operēta, neoperēta augšstilba un apakšžokļa kaula paraugu minerālbīvuma atšķirības starp HAP/TCP un HAP/TCP 5 % Sr grupām. Iespējams, nepieciešami turpmāki pētījumi ar lielāku stroncija daudzumu biomateriālā, lai sasniegtu klīnisku efektu.
  • No Thumbnail Available
    Item
    Divfāžu kalcija fosfāta biokeramikas ietekme uz osteoporotisku kaulu biomehāniskiem rādītājiem un minerālblīvumu (eksperimentāls pētījums). Promocijas darbs
    (Rīgas Stradiņa universitāte, 2021) Anaņjevs, Vladislavs; Vētra, Jānis; Kasjanovs, Vladimirs
    Kaula reģenerācija ir kaulaudu veidošanās fizioloģiskais process, kas notiek normāla lūzuma sadzīšanas laikā un ir iesaistīts nepārtrauktā kaula aprites procesā dzīves laikā. Tomēr ir dažādi klīniski apstākļi, kad nepieciešama plaša kaula reģenerācija, piemēram, osteoporotisko kaulu lūzumu gadījumos. Kalcija fosfātu saturošs biomateriāls – hidroksiapatīts, kas var būt gan tīrā veidā, gan pārklāts ar medikamentiem, ir viens no pazīstamākajiem un klīniski izpētītiem kaulaudu atjaunošanas līdzekļiem. Divfāžu kalcija fosfāta biokeramika kā kaulu aizstājējmateriāls tiek izmantots, lai uzlabotu osteoporotisko kaulu īpašības un veicinātu kaulaudu dzīšanu. Stronciju saturošie kalcija fosfāta kaulaudu cementi ir perspektīvi materiāli ar osteoporozi saistītu defektīvu kaulu reģenerācijai, jo tie stimulē kaulu veidošanos un vienlaikus ierobežo osteoklastu darbību. Pētījuma mērķis bija noteikt kaulaudu minerālblīvuma, biomehānisko un morfoloģisko īpašību izmaiņas pēc lokālas augšstilba kaula trochanter major apvidus pastiprināšanas ar divfāžu kalcija fosfāta biokeramiskajiem materiāliem trušiem ar eksperimentālu osteoporozi. Pētījumā tika izmantoti 34 astoņus mēn. veci sieviešu dzimtes eksperimenta dzīvnieki – truši, 24 no kurām tika izraisīta eksperimentāla osteoporoze pēc ovariektomijas un sekojošas metilprednizolona injekcijas. Kontroles grupā bija 10 veseli truši. Pētījumam tika izmantoti nekomerciālie Rīgas Tehniskās universitātes Rūdolfa Cimdiņa Rīgas biomateriālu inovāciju un attīstības centrā ražoti biomateriāli – divfāžu kalcija fosfāta biokeramika ? kalcija hidroksiapatīts (HAP) un trikalcija fosfāts (TCP) attiecībā 70/30. Osteoporozes skartie truši tika sadalīti grupās un labajā (operētā) augšstilbā izveidotais defekts tika aizpildīts ar HAP/TCP granulām ar vai bez 5 % stroncija (Sr) vai atstāts tukšs kā placebo ķirurģijas grupa. Osteoporozes pierādīšanai ar morfoloģiskā pētījuma metodi tika ņemti 10 apakšžokļa kaula premolāra rajona paraugi no veseliem (kontroles) trušiem un 23 apakšžokļa kaula premolāra rajona paraugi no trušiem ar eksperimentālo osteoporozi. Lai noteiktu biomateriālu lokālo ietekmi, tika izmantoti 23 labajā (operēta) augšstilba kaula paraugi, kā arī 23 kreisajā (neoperēta) augšstilba un 23 apakšžokļa kaula leņķa rajona paraugi no trušiem ar eksperimentālo osteoporozi, lai noteiktu sistēmisku biomateriāla iedarbību ar biomehāniskā un rentgenoloģiskā pētījuma metodēm. Apakšžokļa kaula šķersgriezumā trabekulārā kaula laukums kontroles grupā bija 0,20 mm^2 (0,176–0,233 mm^2), kas ir statistiski ticami lielāks nekā osteoporotisku dzīvnieku grupām (HAP/TCP grupā (0,127 mm^2; 0,118–0,149 mm^2), HAP/TCP/5 % Sr grupā (0,136 mm^2; 0,108–0,166 mm^2) un placebo ķirurģijas grupā (0,135 mm^2; 0,126–0,164 mm^2)). Pētījuma ietvaros kaulaudu biomehānisku parametru noteikšanai tika veikts trīs punktu lieces izpētes tests. Lieces laikā katram paraugam tika noteikts graujošais spriegums un graujošā deformācija. Paraugu cietība tika izteikta kā pieskares lieces modulis. Operēta, neoperēta augšstilba un apakšžokļa kaula paraugu graujoša deformācija pēc HAP/TCP biomateriāla implantācijas ar vai bez 5 % Sr bija statistiski ticami mazāka, salīdzinot ar placebo ķirurģijas grupu paraugu graujošo deformāciju. Neoperēta augšstilba kaula paraugu graujošais spriegums pēc HAP/TCP biomateriāla implantācijas ar vai bez 5 % Sr bija statistiski ticami lielāks, salīdzinot ar placebo ķirurģijas grupas paraugu graujošo spriegumu. Statistiski ticamas atšķirības starp operēta augšstilba un apakšžokļa kaula placebo ķirurģijas grupu kaula paraugiem un kaula paraugiem pēc HAP/TCP biomateriāla implantācijas ar vai bez 5 % Sr netika atrastas. Operēta, neoperēta augšstilba un apakšžokļa kaula paraugu elastības modulis pēc HAP/TCP biomateriāla implantācijas ar vai bez 5 % Sr bija statistiski ticami lielāks, salīdzinot ar placebo ķirurģijas grupu paraugu elastības moduli. Operēta, neoperēta augšstilba un apakšžokļa kaula paraugu minerālblīvums pēc HAP/TCP biomateriāla implantācijas ar vai bez 5 % Sr bija statistiski ticami lielāks, salīdzinot ar placebo ķirurģijas grupu paraugu minerālblīvumu, kas liecina par sistēmisku biomateriālu iedarbību uz eksperimentālo dzīvnieku kaulaudiem. Tas rada biomateriālu izmantošanas perspektīvu osteoporozes ārstēšanai un profilaksei. Statistiski ticamas atšķirības starp operēto un neoperēto augšstilba kaula paraugu graujošo deformāciju, graujošo spriegumu, lieces moduli un minerālblīvumu pēc HAP/TCP un HAP/TCP ar 5 % Sr biomateriālu implantācijas netika atrastas, kas liecina par vienādu biomateriālu iedarbību uz eksperimentālo dzīvnieku kaulaudiem, kas atrodas attālināti no implantācijas vietas. Analizējot osteoporotisku kaulaudu paraugu biomehāniskus rādītājus pēc HAP/TCP biomateriāla implantācijas ar vai bez 5 % Sr, tikai operēta augšstilba kaula paraugiem novērotas statistiski ticamas izmaiņas visos biomehāniskos parametros, liecinot par kaula stiprības veicināšanu stroncija klātbūtnē. Statistiski ticamas neoperēta augšstilba kaula paraugu biomehāniskos rādītāju, kā arī apakšžokļa kaula paraugu graujošās deformācijas un elastības moduļa atšķirības starp HAP/TCP un HAP/TCP 5 % Sr grupām netika atrastas. Kā arī netika atrastas statistiski ticamas operēta, neoperēta augšstilba un apakšžokļa kaula paraugu minerālbīvuma atšķirības starp HAP/TCP un HAP/TCP 5 % Sr grupām. Iespējams, nepieciešami turpmāki pētījumi ar lielāku stroncija daudzumu biomateriālā, lai sasniegtu klīnisku efektu.