Введение к работе
Актуальность исследования
Переломы нижней челюсти являются наиболее распространенными среди всех переломов костей лицевого скелета (Боймурадов Ш.А., 2000; Новосядлая Н.В. с соавт., 2003; Матвеев Р.С., 2002; Федотов С.Н., 2002; Мирсаева Ф.З., Изосимов А.А., 2010). По данным разных авторов (Артюшкевич А.С. с соавт, 2001; Шаргородский А.Г., 2004; Байриков И.М., 2011) удельный вес больных с переломами нижней челюсти составляет от 75 до 95 % среди всех больных челюстно-лицевого профиля. При этом в последние годы отмечается не только рост числа больных с переломами нижней челюсти, но и утяжеление характера травмы (Панкратов А.С., 2005; Schmidt B.L., 2000). Проблема лечения и реабилитации таких больных продолжает оставаться крайне актуальной (Соловьев М.М., 2010; Панкратов А.С.,2010; Байриков И.М., 2012).
При лечении больных с переломами нижней челюсти перед специалистом стоит задача не только восстановить непрерывность и анатомическую форму поврежденной кости, обеспечить нормальное взаимоотношение зубных рядов верхней и нижней челюсти, но и возобновить функцию мышц челюстно-лицевой области, обеспечить полноценное жевание.
Важнейшим фактором, обеспечивающим успех лечения больных с переломами нижней челюсти, является адекватная иммобилизация отломков. Иммобилизация заключается в фиксации сломанных костей с помощью различных устройств и методик. Эти методики имеют конечной целью уменьшение подвижности отломков, но не все полностью ликвидируют ее. В современной травматологии выделяют две основные группы методов иммобилизации: наружные и внутренние (Дацко А.А., Воложин А.И., Тетюхин Д.В., 2010).
Методы наружной иммобилизации направлены на устранение подвижности отломков без хирургического вмешательства. Наружные устройства фиксируются к зубам или воздействуют на кость через слизистую оболочку полости рта или закрытые кожные покровы. Таким образом, силовые воздействия шинирующего устройства на кость передаются через мягкие ткани или периодонт. При этом нет гарантии, что первоначальная репозиция костных отломков будет сохраняться в течение всего периода заживления (Митрошенков П.Н., 2010).
Несмотря на множество разработанных способов фиксации отломков нижней челюсти, процент таких осложнений, как посттравматический остеомиелит, неправильное сращение отломков, образование ложных суставов остается высоким (Ефимов Ю.В., 2004). Для полноценного образования костной мозоли необходимым условием является восстановление трофики и адекватной оксигенации тканей (Вавилова Т.П., 2008). Обеспечение данного условия может быть достигнуто применением ранних функциональных нагрузок (Барсегян С.Н., Буланова И.М., Лаптев П.И., 2010; Гветадзе Р.Ш., Матвеева А.И., Борисов А.Г. с соавт., 2010). Применение лечебной гимнастики в послеоперационном периоде способствует быстрой психологической адаптации больного, улучшению дыхания и усилению обменных процессов (Афанасьев В.В., 2010). Многие имеющиеся сегодня методы фиксации отломков исключают раннюю функциональную нагрузку, поскольку предполагают для сохранения стабильности применение межчелюстной фиксации (Панкратов А.С., 2005). В то же время современные системы накостной фиксации минипластинами, теоретически обеспечивая стабильность отломков, также не предполагают широкого использования ранней функциональной нагрузки, так как не описаны механические параметры функционирования системы пластина-кость.
Применение методов вычислительной техники и математического моделирования открывает новые возможности для развития научно обоснованного, строго индивидуального подхода к хирургическому лечению больных с переломами нижней челюсти. В этой связи в последнее время все большее значение приобретает биомеханический анализ, построенный на базе таких современных достижений науки, как твердотельное моделирование с последующим конечно-элементным анализом (Чуйко А.Н., Матрос-Таранец И.Н. с соавт., 2008).
Таким образом, хирургическое лечение больных с переломами нижней челюсти имеет большое практическое значение. В то же время до сих пор остаются малоизученными вопросы взаимодействия фиксирующего устройства с костной тканью, влияния его на костную ткань в зависимости от плотности последней, возможности функционирования восстановленной кости в раннем послеоперационном периоде, что делает актуальным совершенствование существующих методик.
Цель работы
Целью работы является повышение эффективности лечения больных с переломами нижней челюсти путем создания и использования индивидуальных накостных пластин.
Задачи
-
Провести клинический анализ применяемых методов лечения, их результатов и осложнений у больных с переломами нижней челюсти по данным клиники челюстно-лицевой хирургии и стоматологии СамГМУ и Самарского центра челюстно-лицевой хирургии.
-
Изучить напряженно-деформированное состояние различных отделов нижней челюсти при помощи компьютерного моделирования.
-
На основе данных компьютерного моделирования разработать систему изготовления индивидуальных накостных пластин и внедрить их в клиническую практику.
-
С помощью методов функциональной диагностики оценить традиционные и усовершенствованные способы лечения больных с переломами нижней челюсти.
-
Проследить ближайшие и отдаленные результаты лечения больных с переломами нижней челюсти.
Научная новизна
Впервые создана трехмерная компьютерная модель нижней челюсти, позволяющая использовать конечно-элементное моделирование для полноценного анализа распределения нагрузок в тканях нижней челюсти.
Разработанная трехмерная компьютерная модель нижней челюсти с конечно-элементным моделированием позволила изучить характер взаимодействия накостной металлической пластины и фрагментов нижней челюсти, что расширило представление о биомеханике накостного остеосинтеза.
Впервые с помощью математического моделирования изучены биомеханические процессы в зоне перелома нижней челюсти, что дало возможность научно обосновать критерии ранней функциональной нагрузки.
Изучены в динамике биоэлектрическая активность жевательных мышц и биоимпеданс тканей, окружающих зафиксированные индивидуальной накостной пластиной отломки, что дало возможность объективизировать процессы заживления в послеоперационной области.
Практическая значимость
Внедрена в практику научно-обоснованная компьютерная модель распределения нагрузок в нижней челюсти, что позволило индивидуализировать методику лечения больных с переломами нижней челюсти.
Впервые на стыке медико-технических наук разработаны и внедрены в практику методики изготовления индивидуальных накостных пластин новой, усовершенствованной формы.
Впервые разработанная дугообразная двойная накостная пластина для фиксации отломков в области угла нижней челюсти (патент №110965) повысила механическую стабильность фрагментов нижней челюсти, что позволило внедрить ее в клиническую практику.
Впервые использование накостной пластины для фиксации внутриротовым доступом отломков в области угла нижней челюсти (патент №110966) снизило травматичность операции и позволило сохранить кровоснабжение костных фрагментов.
Внедренные в практику новые конструкции накостных пластин расширили арсенал челюстно-лицевого хирурга и явились основой для создания межвузовского центра в г. Самара по изготовлению индивидуальных накостных пластин для травматологов, ортопедов и челюстно-лицевых хирургов с помощью методов быстрого прототипирования.
Основные положения, выносимые на защиту
Разработанная и научно-обоснованная компьютерная модель распределения нагрузок в различных отделах нижней челюсти.
Созданная и внедренная в клиническую практику двойная дугообразная индивидуальная накостная пластина для фиксации отломков в области угла нижней челюсти.
Внутриротовой способ фиксации отломков в области угла нижней челюсти с помощью индивидуальной накостной пластины.
Результаты функциональных методов исследования биоэлектрической активности жевательных мышц и регионарного кровотока в зоне перелома у больных с переломами нижней челюсти, леченых при помощи разработанного нами метода остеосинтеза.
Апробация работы
Основные положения работы доложены и обсуждены на V Сибирском конгрессе «Стоматология и челюстно-лицевая хирургия» (Новосибирск, 2010 г.), XV Международной конференции челюстно-лицевых хирургов и стоматологов «Новые технологии в стоматологии» (Санкт-Петербург, 2011 г.), на кустовой конференции «Актуальные вопросы стоматологии» (Тольятти, 2011 г.), на XIV межрегиональной выставке-форуме «Dental-expo-Самара» (Самара, 2011 г.), на Республиканской научно-практической конференции с международным участием «Паринские чтения 2012» (Минск, 2012 г.).
Публикации
По теме работы опубликовано 17 статей в открытой печати, в том числе 4 статьи в изданиях, рекомендуемых ВАК. Новизна разработанного предложения подтверждена патентами РФ на полезную модель № 110965 и № 110966.
Связь исследования с проблемными планами
Диссертационная работа выполнена в соответствии с основными направлениями программы научных исследований ГБОУ ВПО СамГМУ Минздравсоцразвития РФ. Регистрационный № 01201067394.
Внедрение результатов исследования
Результаты работы внедрены в лечебную работу клиники челюстно-лицевой хирургии и стоматологии СамГМУ, Самарского центра челюстно-лицевой хирургии, госпиталя ветеранов войн Самарского округа, городской больницы им. Н.И. Пирогова, городской больницы №5 г. Тольятти.
Объем и структура диссертации
Диссертационная работа изложена на 192 страницах компьютерного текста и состоит из введения, пяти глав, заключения, выводов, практических рекомендаций и списка литературы, состоящего из 238 источников, из них 148 отечественных и 90 зарубежных. Работа иллюстрирована 15 таблицами и 121 рисунком.
