CC BY
46
№ 3 (45), 2008 г.
Аграрный вестник Урала
39
Ветеринария. Травматология
ПРИМЕНЕНИЕ ИМПЛАНТАТОВ С ПАМЯТЬЮ ФОРМЫ В ВЕТЕРИНАРНОЙ ТРАВМАТОЛОГИИ МЕЛКИХ ДОМАШНИХ ЖИВОТНЫХ
В.П. КОНОНОВ,
кандидат ветеринарных наук, Тюменская ГСХА А.И. КЕЧЕРУКОВ,
доктор медицинских наук, Тюменская ГМА, г Тюмень
Ключевые слова: имплантант, травматология, мелкие домашние животные, клинический опыт, фиксирующие аппараты, накостные платины.
Успешное развитие материаловедения в последние десятилетия позволило широко использовать отдельные металлы в качестве имплантатов в травматологии и ортопедии в виде интрамедуллярных штифтов, разнообразных элементов для фиксации перелома в виде накостных пластин, внешних фиксирующих аппаратов и пр. Однако, несмотря на обилие всевозможных металлических соединений, в практической ветеринарии используются их единицы. Это в первую очередь связано с высокой их стоимостью, промышленное производство для нужд ветеринарии не налажено в достаточном объеме. К тому же для имплантируемых металлических конструкций требуется проявление функциональных свойств, особенно для крупных пород собак, в условиях эксплуатационных нагрузок.
При разработке материалов для имплантации и их применении возникает ряд проблемных вопросов, связанных с токсичностью и совместимостью металлов с живым организмом, так как имплантированная конструкция соприкасается с жидкими средами организма. Ионы металла, поступая в жидкости организма, в большей или меньшей степени оказывают отрицательное воздействие на клетки, находящиеся в непосредственной близости от имплантата. По мнению авторов [1], в процессе воспалительной реакции на инородное тело белки адсорбируются на поверхности металла и ускоряют его коррозию. Причем часть таких соединений выделяется из тканей, другая частично накапливается в паренхиматозных органах, а большая часть остается в организме в непосредственной близости от имплантата. Известно, что при имплантации металлических конструкций концентрация данного материала в организме возрастает, и степень влияния зависит от качественных характеристик металла. Поэтому главным требованием для металлических имплантатов остается высочайшая коррозионная стойкость и отсутствие проникновения ионов в ткани.
В 70-е годы в СССР, США, Франции и Японии в медицине появились первые примеры использования нового класса материалов - сплавов с памятью формы [2]. Данные сплавы принципиально
отличаются от традиционных металлических материалов. Удовлетворяя требованиям высокой прочности и пластичности, упругости и жесткости, гибкости и эластичности, износостойкости и вязкости, некоторые сплавы с памятью формы позволяют создавать конструкции, способные изменять свою форму до 15% при изменении температуры, развивать значительные усилия (до 800 МПа) [3] при изменении формы, находится в сверхэластическом состоянии при постоянной температуре, не разрушается при многократном механическом воздействии. Основой сплавов является интерметаллическое соединение титана и никеля. В высокотемпературном состоянии сплавы достаточно пластичны и им можно придать необходимую геометрическую форму. После деформации изделий при низкой температуре и последующим нагреве выше интервала фазового перехода сплавы восстанавливают свою исходную форму, что позволяет широко использовать их в качестве имплантатов [2, 4, 5].
Клинический раздел работы охватывает наблюдения 109 животных с изолированными переломами, несращени-ями и ложными суставами диафизов длинных трубчатых костей, лечившихся с применением остеосинтеза устройствами с термомеханической памятью в течение 10 лет (1995-2005 гг.) на кафедре патанатомии, патфизиологии и хирургии Тюменской государственной сельскохозяйственной академии (табл. 1) с последующим наблюдением и рентгенологическим исследованием после операции остеосинтеза и в сроки через 2-4-6 недель осуществлялся рентгенологический контроль.
При отработке методики эксперимента при переломах различной локализации нами были использованы беспородные собаки поступающие с переломами длинных трубчатых костей различной локализации.
Положение животного на операционном столе - левое или правое, в зависимости от перелома конечности. Обрабатывали операционное поле по всем правилам. Доступ предпочтительнее передненаружный. Длина разреза зависела от характера перелома. Послойно рассекали кожные покровы, фасции про-
никали в межмышечную щель, удаляли интерпонирующие ткани.
Так, в опытах по остеосинтезу поперечных переломов длинных трубчатых костей мы использовали скобы различной конфигурации - это омега-образные, S-образные, спиралевидные, с выгнутой спинкой и скобы кольцевидной формы. Компрессирующие усилия, развиваемые последними за счет эффекта памяти, варьируют в зависимости от их размеров, формы и толщины проволоки, из которой изготовлена скоба. Так, скобы для остеосинтеза трубчатых костей у кошек и собак мелких пород, выбраны с диаметром проволоки от 1,2 до 2 мм, которые при формовосстановлении развивают усилие от 2 до 10 кГс, скобы для собак средних размеров - диаметр проволоки 2,5-3,3 мм - соответственно 1417 кГс и 16-25 кГс, скобы для крупных пород собак с диаметром проволоки 3,54 мм и усилием 22-35 кГс.
По форме проволочные скобы изготавливаются в четырех основных вариантах, два из которых предназначены для остеосинтеза трубчатых костей при диафизарных переломах, два - при околосуставных. Для проведения экспериментов на животных нами взяты скобы с двумя короткими ножками для комбинированного остеосинтеза в дополнении к интрамедуллярному штифту для создания компрессии костных отломков на „гвозде".
При работе со скобами для получения компрессирующего эффекта их охлаждали до температуры 0...+5°С, выпрямляли ножки, а также полностью или частично изгибы спинки скобы, за счет чего общая длина скобы увеличивается.
Отверстия в костных отломках просверливали с таким расчетом, чтобы ножки скобы легли рядом с интрамедул-лярным штифтом, а не упирались в него. Под действием температуры окружающих тканей животных (38-39,50С) скоба принимает первоначально заданную форму, за счет напряжений ее спинки и ножек обеспечивается взаимосдавле-ние, то есть компрессия костных отломков. Для ускорения этого процесса прикладывали горячие салфетки, пропитан-
Implant, traumatology, fine pets, the clinical experience, fixing devices, on bone platinums.
40
Аграрный вестник Урала
№ 3 (45), 2008 г.
Таблица 1
Остеосинтез трубчатых костей при переломах различной локализации
(п=109)
Остеосинтез:
Локализация скобами кольцевидными фиксаторами
перелома 6 6 м (n (n = 43)
комбини- комбиниро- два скоба +
рованный только ванный кольца кольцо
(гвоздь + 1 - скобами (гвоздь +1 -2
2 скобы) кольца)
Бедренная
кость:
собаки 18 Q 1 3 5 4
кош ки 35 3 4 1 2
Плечевая
кость:
собаки 5 Q 5 Q Q
кош ки 1 Q 1 Q Q
Прочее:
собаки 4 Q 7 1 Q
кош ки Q Q Q Q Q
ИТОГО
собаки 27 Q 25 6 4
ко ш ки 36 3 5 1 2
ные горячим раствором. Вся эта процедура занимает не более 2-х минут.
В отличие от поперечных переломов, где основной задачей остеосинтеза является надежное продольное шинирование, поврежденной кости, при косых и оскольчатых переломах диафи-зов длинных трубчатых костей, наряду с продольным шинированием необходима также поперечная фиксация костных отломков. Для этого нами применены кольцевидные проволочные фиксаторы с термомеханической памятью различных размеров в зависимости от вида и величины животного.
Кольцевидные скобы с термомеханической памятью использовали для остеосинтеза длинных трубчатых костей: в виде основных либо дополнительных фиксаторов. Форма избираемого для остеосинтеза кольцевидного фиксатора должна соответствовать форме поперечного сечения фиксируемой кости, однако нужно учитывать, что при этом подразумевается не полная идентичность их форм, а совпадение фигур их контуров для создания трех зон контакта кольцевидного фиксатора с костью, в чем и достигается устойчивость остеосинтеза и равномерное распределение компрессирующих напряжений в области стыкуемых поверхностей костных отломков.
В качестве основных фиксаторов кольцевидные скобы применяли при диафизарных косых переломах плечевой и бедренной костей в случаях, ког-
да протяженность излома не менее 1/ 4-1/3 длины диафизов костей. В некоторых случаях дополнительно устанавливали упор из винта или спицы Киршнера, который показан, прежде всего, при наложении в метадиафизар-ных зонах длинных трубчатых костей. В этом случае выступающие над костью головка и острие упора выполняют задание ступоров, препятствующих скольжению кольца по конусовидной костной поверхности.
При коротких плоскостях косых переломов остеосинтез 1-2 кольцевидными скобами с термомеханической памятью выполняли лишь при соответствующем повреждении диафиза одной из парных костей предплечья, когда другая кость фиксирована внутрикостным штифтом, исключающим грубые угловые деформации.
Необходимо учитывать, что грубая чрезмерная деформация как охлажденной, так и, в особенности, неохлажденной скобы может привести к ее поломке либо (что наблюдается чаще всего) к частичной или полной потере ею «памяти» и не полным восстановлением формы. Однако потеря «памяти» может быть восстановлена путем нагрева скобы до температуры +70 ... +80°С, для чего в операционной должен быть всегда горячий раствор. Все сказанное выше о правилах работы может быть отнесено и к кольцевидным фиксаторам и к компрессионным скобам.
Таким образом, фиксация конструк-
Ветеринария. Травматология
циями из никелида титана отличается простотой и надежностью. После проведения остеосинтеза фиксация осуществляется одной или двумя небольшими скобами. При анализе клинических результатов у всех пациентов имел место случай нагноения послеоперационной раны и несращения, связанного с неправильно подогнанной конструкцией, в результате чего конструкцию из никелида титана пришлось удалить, что в общем не повлияло на результаты лечения. Данные клинического применения конструкций с памятью формы доказывают, что они просты в обращении и весьма надежны в эксплуатации, обеспечивают прочную фиксацию на протяжении всего времени, необходимого для сращения перелома.
Выводы. Анализ
При косых и оскольчатых диафизарных переломах наиболее благоприятное распределение сил компрессии в зоне повреждения достигается при обвивном шинировании их напряженными кольцевидными фиксаторами, заданные диаметры которых на 1/4 - 1/5 меньше диаметра фиксируемого участка кости.
У пострадавших животных с переломами диафизов длинных трубчатых костей любой локализации накостный остеосинтез компрессирующими скобами и кольцевидными фиксаторами с термомеханической памятью в сочетании с интрамедуллярным штифтом обеспечивает высокоэффективную фиксацию костных отломков, так что практически полностью отпадает необходимость в дополнительной фиксации гипсовыми повязками.
При не срастающихся диафизарных переломах и ложных суставах остеосинтез с помощью скоб с термомеханической памятью и кольцевидных устройств обеспечивает надежное шинирование и тесное взаимоприлегание костных отломков, способствующих их быстрому сращению.
У больных животных с диафизар-ными переломами и ложными суставами длинных трубчатых костей остеосинтез с применением устройств с термомеханической памятью обеспечивает сокращение сроков лечения переломов костей в 1,5-2 раза и в 90,1% случаев дает хорошие функциональные исходы лечения.
Разработанная новая технология операций на мелких домашних животных является альтернативой известных способов лечения и должна широко применяться в ветеринарной практике.
Литература
1. А.С. 850067 СССР, МКИ А 61 В 17/18. Устройство для фиксации костных отломков / В.К. Поленичкин, PC. Пахоменко, В.Э. Гюнтер [и др.] - опубл. 23.10.81. //Открытия, Изобретения. - 1981. - № 28. - С. 9.
2. Гюнтер В.Э. Применение сплавов с памятью формы в медицине // Изд. вузов. Физика. - 1985. - № 5. - С. 122-132.
3. Гюнтер В.Э., Котенко В.В., Миргазизов М.З. и др. Сплавы с памятью формы в медицине. - Томск: Изд-во ТГУ, 1986. -216 с.
4. Гюнтер В.Э. Сплавы и конструкции с памятью формы в медицине: Автореф. докт. ... техн. наук. - Томск, 1989. - 22 с.
5. Clarke, W.L., Hicman I.Y. The modern Trends in Surgical Materials / Clarke W.L., Hicman I.Y. // Ed. By Gillis. London. - 1958. - P 402-412.
