Statystyczna analiza parametrów geometrycznych włóknin węglowych użytych do wypełnienia ubytków tkanki kostnej królików

• Autorzy: Zembala-Nożyńska, E. , Nożyński, J. , Sabat, D. , Dąbrówka, K. , Cieślik, T. , Szczurek, Z.

Warianty tytułu

EN

Statistical analysis of geometrical parameters of carbon cloths used for hard tissue filling in rabbits

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Celem badania było morfometryczne porównanie zmian wartości geometrycznych włóknin węglowych takich jak wymiar najkrótszy, szerokość pasma/obliczona szerokość, współczynnik wypełnienia przyjętych za wskaźniki procesu biodegradacji włókniny węglowej użytej jako wypełnienie doświadczalnie wykonanych kostnych ubytków żuchwy u królików. Wykorzystano 48 wycinków tkanek. Ubytki kostne o średnicy 6 mm wykonywano w podstawie żuchwy, po czym wypełniano je trzema rodzajami włókniny węglowej: 1. włókniną węglową z grupami kwasowymi i zasadowymi na powierzchni, 2. włókniną węglową z grupami kwasowymi na powierzchni, 3. włókniną pokrytą pirowęglem i zawierającą grupy zasadowe na powierzchni. Parametry morfometryczne oceniano przy użyciu systemu analizy obrazu QUANTIMET 500 po czym przeprowadzono analizę statystyczną. Najwyższą dynamikę zmian parametrów morfometrycznych wykazywała włóknina typu I pokryta grupami zasadowymi wykazując spadek wymiaru najkrótszego o 70% wartości początkowej, obliczonej szerokości o 71% zaś wzrost współczynnika wypełnienia o 5,81%. Włóknina typu II wykazywała spadek wymiaru najkrótszego o 48% wartości początkowej, obliczonej szerokości włókien o 20% i wzrost współczynnika wypełnienia o około 2,6%. Włóknina węglowa typu III wykazywała spadek wymiaru najkrótszego i obliczonej szerokości o 58%, współczynnik wypełnienia wykazał wzrost o 7,3%. Należy wskazać, że pomiary dokonane w drugim tygodniu obserwacji nie ujawniały różnic pomiędzy grupami, z kolei pomiary dokonane w trzecim tygodniu obserwacji ujawniały najbardziej istotne różnice międzygrupowe. Nasze wyniki wskazują na fakt zwiększenia odporności na biodegradację włókniny węglowej poddanej modyfikacji chemicznej.

EN

Aim of the work was the morphometric comparison of the geometric values as the shortest diameter, curve breadth, and fullness coefficient/ratio, as factors of the biodegradative processes of the carbon cloth (used as a filling of the experimental osseous lesions in the rabbits mandibles). The tissue fragments from 48 rabbits were used. The osseous lesions (6 mm diameter) were made at the mandible base, and then were filled with three kinds of the carbon cloth. 1. carbon cloth type I - with acidic and basic groups on the surface, 2. carbon cloth type II - (processed trough oxygenation) with acidic groups on the surface, 3. carbon cloth type III - (coated with pyrocarbon) - with basic groups on the surface. All parameters were measured with QUANTIMET 500 and the measurements were analysed statistically. The highest changes (dynamics) of the morphometric parameters presents the carbon cloth type I (basic cloth) (the 70% decrease of the shortest diameter during the observation, curve width- 71% decrease: fullness factor - 5,81% increase). The carbon cloth type II showed the decrease of the shortest diameter about 48% curve width - decrease of 20%, fullness factor increased about 2.6%. The carbon cloth type III showed the decrease of the shortest diameter about 58%, curve width - 56%, and the increase of the fullness ratio of 7.3%. It should be pointed out that the measurements from the 2nd week of the observation does not show the statistical significance between the groups, the most significant differences were shown wt 3rd week. Our results points out, that the chemical modification of the cloth surface increases its durability.

Słowa kluczowe

PL

biomateriały; węgiel; biodegradacja; morfometria

EN

biomaterials; carbon; biodegradation; morphometry

• Czasopismo: Inżynieria Biomateriałów
• Rocznik: 2002
• Tom: R. 5, nr 20
• Strony: 20-29
• Opis fizyczny: Bibliogr. 26 poz., tab.

Twórcy

autor

Zembala-Nożyńska, E.

• Katedra i Zakład Patomorfologii Śląskiej Akademii Medycznej, Zabrze

autor

Nożyński, J.

• Katedra i Zakład Farmakologii, Śląskiej Akademii Medycznej, Zabrze

autor

Sabat, D.

• Katedra i Zakład Patomorfologii Śląskiej Akademii Medycznej, Zabrze

autor

Dąbrówka, K.

• Katedra i Zakład Patomorfologii Śląskiej Akademii Medycznej, Zabrze

autor

Cieślik, T.

• I Katedra i Klinika Chirurgii Szczękowo-Twarzowej Śląskiej Akademii Medycznej, Zabrze

autor

Szczurek, Z.

• Katedra i Zakład Patomorfologii Śląskiej Akademii Medycznej, Zabrze

Bibliografia

• 1. Szczurek - Katańska M.: "Wpływ włókniny węglowej o różnej mikrostrukturze i chemicznej budowle powierzchni na gojenie się ran kostnych żuchwy u królików" Praca doktorska. Śląska Akademia Medyczna. Zabrze 1999 r.
• 2. Sjork V.O.: "The pyrolуtic carbon occluder for the Bjork-Shiley tilting disc valve prosthesis" Scand J Thorac Cardiovasc Surg 1972;6'.109-113
• 3. Borkos J.C.. "Carbon biomedical devices" Carbon 1977:15:355¬71
• 4. Donnet J.B.. В ansa I R.C.: "Carbon fibers". Marcel Dekker Inc NY. 1990
• 5. Haubold A.D., Shim H.S., Borkos J,C.:"Carbon Biomedical devices" w: Wiliams D.F.(red); "Biocompatibility of clinical implant materials". vol.ll, CRC Press. Boca Raton 1982
• 6. Haubold A :"Carbon in Prosthetics", Ann N.Y.Acad Sei 1977;283:383-395
• 7. Pampuch R.: "Materiały węglowe" w Kuś W.M. (red).: "Biomateriały w Medycynie" Drukarnia Agencji Poligraficzo-Wydawniczej KARNIOWICE, 1993. S. 19
• 7, Pampuch R : "Materiały węglowe" w Kuś W.M. (red).: "Biomateriały w Medycynie" Drukarnia Agencji Poligraficzno-Wydawniczej KARNIOWICE, 1993,s.19
• 8, Pykało R :"Obrazy mikroskopowe i radiologiczne implantów węglowych" w; Kuś W.M. (red).: "Biomateriały w Medycynie" Drukarnia Agencji Poligraficzno-Wydawnicze] KARNIOWICE, 1993, s.89- 91
• 9, Cieślik Т., Pogorzelska-Stronczak В., Szczurek Z„ Sabat D.: ”Obserwacje nad wpływem włókniny węglowej na gojenie się tkanki kostnej w ubytkach pooperacyjnych wyrostków zębodołowych szczęk" Materiały III Konferencji "Biomateriały Węglowe" Rytro 1992, s23- 28
• 10, Cieślik T.: "Płytki i śruby z kompozytu węgiel-węgiel do zespoleń odłamów żuchwy. Badania doświadczalne i kliniczne." Rozprawa habilitacyjna. Śl..A.M. Katowice 1993r.
• 11, Cieślik Т., Pogorzelska-Stronczak В., Szczurek Z.. Skulski S.. Sabat D.:" Technika skaningowa w ocenie płytek i śrub z kompozytu węgiel-węgiel stosowanych do zespoleń żuchwy" Inż Mater 1993;5:142-3
• 12, Cieślik Т., Pogorzelska-Stronczak B.: Szczurek Z., Sabat D . Chłopek J., Skulski S.: "Kliniczna i histopatologiczna ocena zespoleń złamanej żuchwy przy pomocy płytek i śrub wykonanych z kompozytu węgiel-węgiel". Inż Mater 1993;5:140-2
• 13, Błażewicz M.. Błażewicz S., Wajler C,: "Mechanical and implant behaviour of chemically modified carbon braids" Ceramics Int 1994;20:99-103
• 14, Czajkowska В., Błażewicz М.: Phagocytosis of chemically modified carbon materials. Biomalerials 1997;18:69-74
• 15, Dąbrówka К., Nożyński J.. Zembala -Nożyńska E., Błażewicz S.: "Średni stopień szarości - obiektywny parametr biodegradacji włókien węglowych" Inżynieria Biomateriałów 2001;13:3-8
• 16, Zieliński K.W.: "Zarys zasad histomorfometrii w badaniach patomorfologicznych". Pol J Pathol 45. suppl4 .1994
• 17. QUANTIMET500 + UserManual, Leica, Cambridge 1994 18. Oberholzer M.: "Shape descriptors In diagnosis" Acta Stereol 1992.11:63
• 18. Chłopek J.: "Kompozyty węgiel-węgiel. Otrzymywanie i zastosowanie w medycynie" Ceramika 52. Pol Biul Ceram No 14 1997. Kraków
• 19. Fraunhofer J.A., L' Estange P R.. Mack A.O. "Materials science in dental implantation and a promising new material: vitreous carbon". Bioengineering 1971:6:114
• 20. Gierkowa A., Kamińska - Olechnowicz В., Olechnowicz А.: "Keratoprotezowanie" Klin Oczna 1982;84:375-7
• 21. Schnitman P.A., Woolfson M.W., Feingold L„ Gettleman H M.. Freedman H.M., Kalis P.J., Buchanan W., Schulman L.B.:"Vitreous carbon impinats: a five-year study in baboons". J Prosthet Dent 1980;44:190-200
• 22. Pogorzelska-Stronczak В., Szczurek Z., Cieślik T., Sabat D.: "Badania doświadczalne i kliniczne nad wpływem włókniny węglowej na gojenie ubytków kości szczęk" w: Kuś W.M. (red).: "Biomateriały w Medycynie" Drukarnia Agencji Poligraficzno-Wydawniczej KARNIO¬WICE, 1993, s.232-235
• 23. Pogorzelska-Stronczak 8. Skulski S., Szczurek Z., Cieślik T., Sabat D.: „Badania doświadczalne i kliniczne nad wpływem włókniny węglowej na gojenie ubytków kości szczęk” w: Kuś W.M. (red.): „Biomateriały w Mewdycynie” Drukarnia Agencji Poligraficzno-Wydawniczej KARNIOWICE, 1993, s. 232-235
• 24. Pogorzelska-Stronczak B., Skulski S., Szczurek Z., Cieślik T., Sabat D.: Ocena histopatologiczna tkanek otaczających węglowy i metalowy szew kostny łączący odłamy żuchwy u królików". Inż Mater 1993:5:128-9
• 25. Pogorzelska-Stronczak В., Skulski S., Szczurek Z., Cieślik T.: "Ocena powierzchni nici węglowej umieszczonej w tkance kostnej żuchwy królików na podstawie badań w mikroskopie skaningowym" Inż Mater 1993;5:127-6
• 26. Skulski S :"Ocena przydatności nici węglowej do zespolenia odłamów żuchwy na podstawie badań doświadczalnych" rozprawa doktorska, Sl.A.M. Zabrze 1993