Введение к работе
Актуальность исследования. Воссоздание сложного по строению связочного аппарата коленного сустава является актуальной проблемой современной травматологии и ортопедии. Повреждения капсульно-связочного аппарата коленного сустава занимают первое место среди повреждений других суставов и составляют 50-76 % случаев. Как правило, крестообразные связки коленного сустава травмируются у наиболее активной, трудоспособной части населения, что является социально значимой проблемой (Г.П. Котельников, 1998; С.П. Миронов, 1999; M. Palmeri 2001).
При лечении нестабильности коленного сустава вследствие повреждения крестообразных связок применяются внутрисуставные, внесуставные и комбинированные оперативные вмешательства с использованием ауто-, алло-, и синтетических материалов (А.В. Каплан, 1967; И.А. Мовшович, 1994; М.А. Малыгина, 2002; C.D. Morgan, 2003).
При всех внутрисуставных способах лечения повреждений крестообразных связок в дистальном метаэпифизе бедренной и проксимальном метаэпифизе большеберцовой костей формируются только прямые костные тоннели. Несмотря на изометричное расположение аутотрансплантата или имплантата в полости сустава, ось их внутрисуставной части не совпадает с осью тоннелей. Расположенные в них части эндопротеза образуют углы с внутрисуставной частью эндопротеза, и в момент наибольшей нагрузки на имплантат он оказывает избыточное давление на стенку тоннеля. Это приводит к резорбции тибиального и феморального костных тоннелей от места выхода имплантата из костного тоннеля в полость сустава и вглубь тоннелей, они приобретают эллипсовидную форму с ориентацией длинной оси эллипса в сагиттальной плоскости, по длине костный канал приобретает форму усеченного конуса, этот феномен получил название «эффект стеклоочистителя» (Е.В. Богуцкая, 1975; R. Glousman, 1988; W.L. Gore, 1989; B.J. Moseley, 1990; В.Э. Дубров, 1993; Г.Д. Лазишвили, 2005). В дальнейшем это может привести к рецидиву нестабильности коленного сустава и потребовать повторного оперативного вмешательства.
Цель исследования: изучить эффективность способа оперативного лечения повреждений передней крестообразной связки коленного сустава путем эндопротезирования с применением перфоратора дугообразных костных тоннелей.
Задачи исследования:
1. Изучить распределение давления эндопротеза на стенку внутрикостного тоннеля при прямых и дугообразных костных тоннелях с точки зрения теоретической механики, используя математические модели.
2. Доказать преимущества использования дугообразных костных тоннелей в сравнении с прямыми при эндопротезировании крестообразных связок коленного сустава, проведя сравнительный анализ моделей, используя численный эксперимент.
3. Оценить отдаленные результаты оперативного лечения больных с повреждениями передней крестообразной связки коленного сустава после применения методики с использованием перфоратора дугообразных каналов в кости.
Научная новизна исследования. Впервые с использованием правил и аксиом теоретической механики (аксиом статики, распределенных сил, реакции связи) обоснованы осложнения, возникающие при использовании традиционных прямых костных тоннелей при эндопротезировании крестообразных связок коленного сустава.
Установлено, что при прямых костных тоннелях, несмотря на изометричное расположение эндопротеза в полости сустава, ось внутрисуставной части эндопротеза не совпадает с осью тоннеля. Расположенные в них части эндопротеза образуют углы с внутрисуставной частью, и в момент наибольшей нагрузки на эндопротез он оказывает избыточное давление на стенку тоннеля в месте выхода эндопротеза из костного тоннеля в полость сустава. Это приводит к резорбции костной ткани и возникновению «эффекта стеклоочистителя».
При дугообразной форме костного тоннеля силы давления эндопротеза на кость равномерно распределены по передней стенке всего тоннеля, что позволяет значительно уменьшить величину давления.
Разработан способ формирования дугообразных костных тоннелей при эндопротезировании передней крестообразной связки коленного сустава с использованием перфоратора дугообразных каналов в кости.
Получен патент РФ на изобретение № 2260389 от 29.03.2004 г. (Перфоратор дугообразных каналов в кости).
Впервые при клиническом применении перфоратора дугообразных каналов в кости при эндопротезировании передней крестообразной связки доказано преимущество использования дугообразных костных тоннелей в сравнении с прямыми.
Практическая значимость исследования. Предложен способ формирования дугообразных костных тоннелей при эндопротезировании передней крестообразной связки коленного сустава, позволяющий устранить развитие резорбции костной ткани и возникновение «эффекта стеклоочистителя».
Разработана техника операции с применением перфоратора дугообразных каналов в кости.
Внедрение результатов исследования. В травматологических отделениях больниц Улан-Удэ – Городской клинической больнице скорой медицинской помощи им. В.В. Ангапова, Республиканской клинической больнице им. Н.А. Семашко, 324 военном госпитале.
Положения, выносимые на защиту:
1. При дугообразной форме костного тоннеля значительно уменьшается давление эндопротеза на единицу площади стенки костного тоннеля, чем при прямой его форме.
2. Эндопротезирование крестообразных связок коленного сустава с формированием дугообразных костных тоннелей позволяет снизить давление на костную ткань, ее резорбцию и число рецидивов нестабильности коленного сустава.
Апробация диссертации. Основные положения диссертации доложены и обсуждены на научно-практических конференциях преподавателей медицинского факультета Бурятского государственного университета (Улан-Удэ, 2007, 2008), обществе травматологов Республики Бурятии (Улан-Удэ, 2008), Забайкальском обществе травматологов (Чита, 2009).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 6 научных работ, в том числе 4 – в журналах, входящих в перечень ВАК.
Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, выводов, практических рекомендаций, списка литературы, включающего 199 источников, из них 82 на русском и 117 на иностранных языках. Текст диссертации изложен на 134 страницах машинописи, иллюстрирован 28 рисунками и 7 таблицами.
