CC BY
73
Билык С.В. , Сапожник В.Н. , Олексюк И.С. , Шайко-Шайковский А.Г. БИОМЕХАНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ НАКОСТНОГО ОСТЕОСИНТЕЗА С ПОМОЩЬЮ РАЗЛИЧНЫХ КОНСТРУКЦИЙ
На сегодняшний день травматизм занимает 3 - 4 место в мире в общей структуре заболеваемости населения. По данным ВОЗ только в ДТП в мире ежегодно погибают 250 тыс. чел., около 10 млн становятся калеками. Переломы длинных костей возникают у 33-38% пациентов травматологических стационаров. При консервативных методах лечения (гипсовая повязка, скелетное вытяжение) инвалидность возникает в 8 -30% случаев.
При оперативном способе лечения, неудовлетворительные результаты возникают в 5 - 25% случаев. Кроме того, как свидетельствует статистика, за последние 10 лет в 2 раза увеличилось число переломов по причине остеопороза. Поэтому, разработка и поиск путей эффективного лечения пострадавших в результате переломов костей опорно-двигательного аппарата - важная и актуальная задача, стоящая перед специалистами - травматологами. Её решение невозможно без участия специалистов инженернотехнического профиля: сопроматчиков, материаловедов, технологов и т. д. Длительная утрата работоспособности пострадавшими делает эту проблему ещё острее, переводит её в социально-экономическую плоскость.
Основным условием в лечении переломов является необходимая репозиция отломков и их надёжная стабильная фиксация. Как известно, использование консервативных методов лечения сопряжено с рядом существенных недостатков. К ним, в первую очередь, относятся невозможность обеспечения полной обездвиженности отломков, нарушение трофики, что приводит к дегенеративным изменениям в мышцах и в суставах, развитию осложнений со стороны сердечно-сосудистой системы, длительного ограничения двигательной активности пострадавших в течении 1 -3,5 месяцев.
Анализ современной литературы по вопросам хирургического лечения переломов показывает, что методы накостного стабильно-функционального остеосинтеза на сегодняшний день являются одними из достаточно эффективных и широко распространённых. Использование накостных пластин значительно дешевле и доступнее, чем применение сложных и дорогих интрамедуллярных и стержневых систем, может реализовываться в условиях районных больниц и стационаров.
Накостный остеосинтез постоянно совершенствуется, в основном - за счёт модернизации и разработки новых технических конструктивных решений: появление и внедрение малоконтактных пластин,
субфасциальных конструкций, компрессионных пластин и т. д. каждая из новых моделей имеет свои преимущества и недостатки, стимулирующие разработку и появление новых, более совершенных конструкций. В Буковинском государственном медицинском университете совместно с лабораторией сопротивления материалов Черновицкого национального университета (где осуществлялась биомеханическое обоснование предложенной конструкции) разработана и внедрена в лечебную практику двойная дерота-ционная пластина. Предложенная конструкция является двухплоскостной, её способность сопротивляться кручению, изгибу и сложным видам деформации значительно выше, чем у плоских конструкций. Разработанная пластина является малоконтактной, обеспечивает хорошее беспрепятственное кровоснабжение зоны перелома, не требует использования компрессионных устройств для её установки.
Для обоснования преимущества предложенной конструкции двухплоскостного фиксатора проведено сравнительное исследование стабильности целой бедренной кости, а также - препаратов, синтезированных плоской пластиной АО и двойной деротационной пластиной ПДП.
Исследования проведены на препаратах свежих костей, взятых при аутопсии у погибших в результате несчастных случаев. Все препараты были разбиты на три группы: 1- целые бедренные кости; 2 -
препараты, синтезированные после поперечной остеотомии диафизарной пластиной ПДП; 3 - препараты, синтезированные после поперечной остеотомии диафиза пластиной АО.
Каждая группа состояла из 5 препаратов. Проведены измерения деформативности при сжатии, кручении и изгибе. Полученные результаты измерений обработаны статистически по методике малых выборок, что дало возможность установить математическое ожидание и среднеквадратичное отклонение измеряемых параметров на каждом отдельном этапе нагружения.
Измерения осуществлены на специально спроектированной установке, которая в лабораторных условиях позволяет имитировать все простые и сложные виды нагрузок, которые могут действовать на конечность в процессе сращения. Перемещения фиксировались с точностью 0,01 мм с помощью индикатора часового типа. Изгиб осуществлялся в четырёх направлениях: медио-латеральном, латеро-медиальном, дорсо-вентральном и вентро-дорсальном.
На рис. 1 представлена схема установки образца и приложения внешних нагрузок при действии изгиба.
Рис.1. Схема проведения эксперимента при изгибе: а) - целый препарат; б)- препарат с попереч-
ным диафизарным переломом, зафиксированным пластиной АО; в) - препарат с поперечным диафизарным переломом, зафиксированным ПДП.
На рис.2 представлены результаты биомеханических исследований препаратов всех 3-х групп при изгибе во всех четырёх плоскостях.
На рис.3 представлены графические зависимости углов закручивания препаратов всех 3-х групп от величины внешнего крутящего момента, а также -от осевой сжимающей силы.
Анализ графических зависимостей (рис.1-3) показывает, что при всех проведенных видах нагружения препараты, синтезированные пластиной АО деформируются в большей степени, нежели препараты, синтезированные пластиной ПДП. Так, при кручении, по сравнению с целой костью препараты, синтезированные ПДП деформировались в 4,2 раза больше, с синтезированные АО - в 7 раз.
б а
Рис.2. Графическая зависимость прогибов препаратов в разных плоскостях: а)-латеро-медиальной;
б) - медио-латеральной; в) - вентро-дорсальной; г) - дорсо- вентральной.
б
Рис.3. Графическая зависимость деформативности исследуемых препаратов всех 3-х групп при: а) -деформации сжатия; б) - деформации кручения.
Практика использования пластины ПДП показала (4 57 случаев), что её применение гораздо более эффективнее, чем использование одноплоскостной пластины АО. Использование ПДП, как показывает опыт лечения нескольких десятков больных, положительно себя зарекомендовало при остеосинтезе переломов костей верхних конечностей, ключицы, большеберцовой кости.
Во всех случаях остеосинттеза с помощью плоскиих пластин и ПДП (двойных деротационных пластин) измерения деформативности препаратов при всех видах простых и сложных видов нагружения свидетельствуют, что деформативность препаратов, синтезированных именно ПДП наиболее близка к условному эталону - целой неповреждённой кости.
Литература
1. Корнилов Н.В., Карпцов В.И., Абелева Г.М. Состояние и перспективы развития остеосинтеза в РСФСР // Ортопедия, травматология и протезирование.-1990.-№ 12.-С.1 - 6.
2. Сименач Б.И., Фрактурология - некоторые аспекты теоретизации учения о переломах // Ортопедия, травматология и протезирование.- 2000. - № 3.- С.121-140.
3. Корж А.А. Остеосинтез - достижения и проблемы // Ортопедия, травматология и протезирование.- 1992.- № 1. -С. 1 - 4.
4. Анкин Л.Н. остеосинтез металлическими пластинами. К.: Здоров'я. - 1989. - 88 с.
5. Билык С.В. Динамика сращения диафизарного перелома в условиях применения двойной деротаци-онной пластины // Вестник ортопедии, травматологии и протезирования. - 2004. -т.40. - № 1.- С.35 - 39.
