Experimental substantiation of the use of porous permeable titanium nickelide orbital implants
Authors: Terletskaya E.N. , Khodorenko V.N. , Medvedev Yu.A. , Anikeev S.G. , Petruk P.S. , Gunther V.E. , Davydov D.V. 
Published: January 2025

Introduction. Porous alloys based on titanium nickelide are successfully used in medical practice because of high biocompatibility due to chemical inertia, developed surface and similarity to vital tissues in mechanical properties. The progress of surgical technologies in ophthalmology is associated, among other things, with fundamental and applied studies of the interaction of eye tissues with implanted materials. The purpose of this study is to explore the process of biointegration, formation peculiarities and chemical composition of tissues at different periods of use of a porous-permeable titanium nickelide orbital implant. Material and methods. The experiment was performed on 20 animals (dogs) and includes eyeball evisceration with the formation of a musculoskeletal stump with a porous titanium nickelide orbital implant of theTN-10 brand. The process of biointegration was studied on the 10th, 30th, 90th and 180th days after surgery. After these periods, the samples were removed from the host body to study their structure by electron scanning microscopy and X-ray spectral microanalysis. Results. The analysis of the obtained results showed clearly visualized presence of the organic tissue on the surface and in the pore space of the studied implants. The emerging connective tissue is characterized by good adhesion to the implant surface, consists of a fibrous component, which is mainly represented by collagen fibers, and fibroblast cells are also visualized. The entire thickness of the implant, including the central sections, from the early stages of observation has signs of widespread germination of connective tissue, which fits snugly to the surface of the implant pores and fills their volume already on the 30th day of observation, providing high strength properties of the "tissue-implant" structure. Conclusion. The high ability for biointegration in combination with the frame properties of the material creates prerequisites for the use of porous-permeable titanium nickelide orbital implant for the eyeball musculoskeletal stump formation after evisceration. The high integration connection "tissue-implant" structure provides a strong fixation in the tissues, a stable shape and volume of the eyeball musculoskeletal stump, reduces the risk of exposure and implant rejection.
ведение. Пористые сплавы на основе никелида титана успешно используются в медицинской практике благодаря высокой биосовместимости, обусловленной химической инертностью, развитой поверхностью и сходством с живыми тканями по механическим свойствам. Прогресс хирургических технологий в офтальмологии связан, в т.ч. с фундаментальными и прикладными исследованиями взаимодействия тканей глаза с имплантированными материалами. Цель данного исследования состоит в изучении процесса биоинтеграции, особенностей формирования и химического состава тканей на разных сроках использования орбитального имплантата из пористо- проницаемого никелида титана. Материал и методы. Эксперимент выполнен на 20 животных (собаках) и включает проведение эвис- церации глазного яблока с формированием опорно-двигательной культи орбитальным имплантатом из пористого никелида титана марки ТН-10. Процесс биоинтеграции исследовали на 10-е, 30, 90 и 180-е сутки после операции. По истечении указанных сроков образцы извлекали из организма для исследования их структуры методом электронной сканирующей микроскопии и рентгеноспектрального микроанализа. Результаты. Анализ полученных результатов показал, что на поверхности и в поровом пространстве изучаемых имплантатов отчетливо визуализируется наличие органической ткани. Формирующаяся соединительная ткань характеризуется хорошей адгезией к поверхности имплантата, состоит из во- локнистого компонента, который представлен, главным образом, коллагеновыми волокнами, также визуализируются клетки фибробластного ряда. Вся толща имплантата, включая центральные отделы, с ранних сроков наблюдения имеет признаки распространенного прорастания соединительной ткани, которая плотно прилегает к поверхности пор имплантата и уже на 30-е сутки наблюдения заполняет их объем, обеспечивая высокие прочностные свойства структуры «ткань-имплантат». Заключение. Высокая способность к биоинтеграции в совокупности с каркасными свойствами ма- териала создает предпосылки к использованию орбитального имплантата из пористо-проницаемого никелида титана для формирования опорно-двигательной культи глазного яблока после эвисцерации. Высокая интеграционная связь «ткань-имплантат» обеспечивает прочную фиксацию в тканях, стабильный объем и форму опорно-двигательной культи глазного яблока, снижает риск обнажения и отторжения имплантата.