Введение к работе
Актуальность темы. По данный мировой статистики, травматизм во всех развитых странах прогрессивно возрастает, выдвигая проблему остеосинтеза в травматологии а ортопедии на первый план. Учение об остеосинтезе получило бурное развитие особенно за последние два-три десятилетия. Вместе с тем до настоящего времени остаются неразрешенными многие проблемы, касающиеся разработки более эффективных способов остеосинтеза.
До настоящего времени при ортопедо-травмаюлогических операциях в основном используются металлические имплантаты. Многолетний клинический опыт применения при остеосинтезе стальных и титановых пластин-фиксаторов и винтов выявил их высокую надежность и возможность получения с их помощью прочного соединения костей. Однако в процессе срвщения отломков костей в такой конструкции возникают микродеформации, которые в конечном итоге иногда приводят к рассасыванию костной ткани как в местах контакта ее с металлической пластиной, так и в местах контакта с винтами. Одной из причин подобного процесса является большое различие физико-механических свойств металлической конструкции и кости (твердость, модуль упругости и др.). Кроме того, независимо от отрицательного влияния металла на окружающие ткани (коррозия металла, резорбция костной ткани, металлоз и ряд других осложнений), металлические конструкции в конечном итоге подлежат удалению (Грунтовский Г.Х.й др., 1979; Гудушэури О.Н. и др., 1978; Костиков Е.И., Юмашев и др., 1981).
При применении ыетвлла во время ортопедо-травмэтологичес-ких операций выявлены два типа реакции тканей. Первый тип - хроническая воспалительная реация, характеризующаяся ооразовэнием гранулемы, мэкрофагальным процессом и развитием фокусных участков некроза (Ce&kmcMD.I и др., 1Э1^\Огие/т7^Л и др., IS75%Jcc/iefJ).J.-a ДР., 1975; WSyV&Z^Z)., 1974). Другой тип реакции, описанный недавно, это аллергическая реакция на ионы различных металлов!} крторне могут выщелачиваться из нержавеющей стали даже без наличия значительной коррозии, однако при коррозии скорость выделения намного повышается. По данным литературы, аллергическая реакция на металл выявляется в 37-52,2% случаев (РокинскиЙ М.М. и др.,1961; foe/vA // и др., 1984).
Ссг.ожзения, связанные с применением металлических фиксато
ров, безусловно, отрицательно влияют на процессы мозолеобразо-
2322Я, ивгибируют образование костной мозоли (Рубленик И.И. и
др.,1988), в результате чего часто возникают несросшиеск пере-
г.оиы, переходящие в ложные суставы. Зти осложнения обусловлены
недостаточной интенсивностью металлов в биологических средах,
существенными рэзли' пями механических свойств имплантатов и под-
легащей костной ткэни (Апэнасенко Б.Г. и др., 1974; Гриценко
А.И. И др., 1977,-../1^ , 1ЭЪ2\ с1&жъ Др.. 1973;//^
&гуег /#, 1975; ccte J. ?/ ,1976). «
Такий образом, становятся очевидным, что одной из основных проблем травматологии и ортопедии является изыскание новых материалов для изготовления конструкций и эндопротезов, не обладающих известными недостатками, не приводящими к различным осложнениям и не требующих повторного оперативного вмешательства с целью их удаления.
Учитывая вышей злоненноо, мы поставили перед собой цель разработать новые способы остеосинтеза, которые были бы лишены недостатков металлоостеосинтеза. Основанием для проведения настоящей работы являлось Постановление комиссии по аппаратам,приборам и инструментам, применяемым в травматологии, ортопедии и механотерзпии Комитета по новой медицинской технике Управления по внедрению новых лекарственных средств и медицинской техники Министерства здравоохранения СССР (выписка из протокола № 3 от 23 октября I960 г.).
В последние годы, наряду с применяемыми металлами,керамикой и полимерами, в качестве имплэнтационных материалов начали применяться и углеродные материалы. В СССР приоритет в клиническом прииеррнии имплантатов из различных .углеродных материалов принадлежит кафедре травматологии, ортопедии и военно-полевой хирургии I Московского медицинского института им.И.М.Сеченова.
Углеродные материала привлекли'наше внимание,'Пр.ежде всего, сг&ей биологической инертностью по отношению к тканям живого оіргйниаіа, Элоктропроиодностью, отсутствием коррозионных свойств и .усталостных разрушение, а также простотой получения конструкций различной ирочности,5лизостью своими физико-механическими-свойствами к костной ткани, простотой их стерилизации и вали-чивк осте.р,годяой активности. .
Цель'и задачи исследования.
Целью настоящей работы явился подбор пригодных для остео-синтеза материалов на основа углерода и обоснование возможности их применения-в клинике травматологии и ортопедии. Для реализации поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:
-
Осуществить экспериментальные исследования дта изучения влияния материалов на основе углерода и композ». їв яа биологические ткани при их имплантации в организм живот», «х.
-
Разработать оптимальные для остеосинтеза конструкции (пластины, гвозди и винты) из наиболее инертного материала на основе углерода,с учетом их механических характеристик.
-
Экспериментально обосновать возможность применения углеродных конструкций при лечении переломов костей и дать сравнительную оценку с аналогичными металлическими конструкциями.
-
Изучить возможность применения углеродной нити в качестве нового шовного материала.
-
Изучлть возможность и разработать показания для применения конструкций из материала на основе углерода в клинической практике.
-
Внедрить разработанный метод погружного остеосинтеза углеродными конструкциями в практическое здравоохранение и определить его экономическую эффективность.
Научная новизна.
На основании проведенных лабораторных, морфологических, ре~/ генологических, санитарно-химических и механических исследований различных материалов на основе углерода и композитов подобран новый материал, названннй углепластиком УПА-І2, о целью изготовления конструкций для остеосинтеза.
Изготовлен комплект углеродных пластин для остеосинтеза по предложенным нами прессформэм. Приоритет разработки защищен авторским свидетельством на технологию изготовления углеродных пластин ( № І4І5485 от 8 апреля 1988 г.).
Впервые изготовлен комплект углеродных винтов для остеосинтеза. Подана заявка в Госкомитет по делам изобретений и открытий на технологию изготовления углеродных винтов. Впервые
разработаны, составлены и утверждены ыедино-технические требования (МТТ) на углепластик УЇЇА-І2 и изделия из них.
Предложена методика остеосинтеза углеродными конструкциями.
Впервые произведен остеосинтез различных костей углеродными винтами и показано преимущество по сравнении с остеоеин-тезом, осуществляемым с помощью металлических конструкций.
Впервые произведен остеосинтез углеродными плвстинами, использовав при этом в качестве крепежного материала углеродные винты (удостоверение на рационализаторское предложение № 304 от 12 февраля 1987 г. и методические рекомендации от 17 октября 1988 г.).
Впервые произведен остеосинтез углеродными конструкциями, при использовании которых не требуется повторного оперативного вмешательства с целью их удаления после консолидации отломков.
Впервые приманена углеродная нить в качестве шовного материала (удостоверение на рационализаторское предложение №305 от 12 февраля 1987 г. и методические рекомендации от 17 октября 1988 г.).
Сокращены сроки наружной фиксации конечностей при остео-сивтезе углеродными конструкциями.
После остеосинтеза углеродными конструкциями наблюдается ускорение иозолеобразования, объясняемое предволггаеиой остес— генной активностью углеродных материалов.
Углеродные конструкции, в отличие от металлических, не обладая рентгевнонтрастностыо, дают возможность полностью оценить на рентгеновском снимке как стоявие отломков, так и костную мозоль.
На основании клинических наблюдений установлено, что лечение переломов костей углеродными конструкциями не сопровождается побочными явлениями, сокращает время выздоровления и реабилитации больных.
Таким образом, результаты выполненных исследований по раз
работке и внедрению в практическую медицину биосовместимых фик
саторов и нового шовного материала, могут способствовать сокра
щению сроков лечения ортопеде- травматологических больных, из
бавить их от повторных операционных травм, связанных с удале
нием конструкций и тем самым обеспечить определенный экономи
ческий эффект. 4
Практическая ценность работы и внедрение результатов исследований.
Проведенные нами исследования дали возможность получить композиционный углепластик, близкий по своим физико-химическим свойствам к кости и обладающий высокими прочностными свойствами, легко поддающийся формовке с цель» изготовления желаемых конструкций. Предлагаемый углепластик использован нами для изготовления конструкций, применяемых с целью фиксации отломков костей как при переломах, так и после остеотомии, производимых при оперативней лечении различных ортопедических заболеваний. Благодаря высокой биологической совместимости углепластика обеспечивается полное избзйление Зольного от повторных операций с целью удаления этих конструкций.
Разраіота:: и внедрен в практику лечебных учреждений новый метод остеосинтеза углеродными ковсірукциянв, поввояящиа в значительной степени сократить сроки полного выздоровления и реабилитации ортопедо-травматологических больных и дающий определенный экономический аффект. Проведенные исследования позволили внедрить в клинику предложенный нами новый шовный материал иа основе углероде.
Предложенный метод остеосинтеза углеродными конструкциями, несмотря на отсутствие серийного их выпуска, в настоящее время успешно используется в ряде научных и лечебных учреждений (две клинические базы кэфедры травматологии, ортопедии и военно-полевой хирургии Ереванского государственного медицинского институте - больница МСЧ № 2 и больница "Зребуни" г .Ереване, Ереванский НИИ травматологии и ортопедии, травматологическое отделение 1У-ой датской больницы г.Еревана, Республиканский научно-педагогический и клинико-экспериментэльный Центр травматология и ортопедии МЗ Грузинской ССР).
Углеродные конструкции не обладают токсичностью, канцеро-генностью, некоррозионны; кроме того они не обладают усталостными разрушениями," обладают остеогенной активностью, физико-ме-хзнические свойства близки к костной ткани, рентгенологически неконтрастны, легко подвергаются формованию и стерилизуются обычными методами
Положения, выносимые на защиту:
-
Углепластик УПА-І2 является одниа из подходящих из всех исследованных начч углеродных материалов и их композитов для изготовления различных конструкций с целью применения в клинике ортопедии и травматологии.
-
Углеродная нить мерки "Урэл", наряду с ныне применяемыми, предлагается для внедрения в клиническую практику в качестве нового шовного материала.
-
Применение новых конструкций из пластика УЯА-І2 в качестве фиксаторов, в частности при остеосинтезе, в значительной степени сокращает сроки выздоровления больных, устраняет необходимость повторных оперативных вмешательств по удалению конструкций и, кроме того, обеспечивает определенный экономический аффект.
Апробация работы и публикации результатов исследований
2 процессе выполнения работы основные результаты проведенных исследований и основные положения, выносимые на защиту,доложены и обсуждены на: заседаниях республиканского научного общества травматологов-ортопедов Армении (Ереван,1984;1986); заседании республиканского научного общества хирургов Армении (Ереван, 1985); научно-прэктической конференции, посвященной 40-летию победы Советского народа в Великой Отечественной войне (Ереван, 1985); П-ой республиканской научной конференции по проблемам физико-химической биологии и биотехнологии в медицине (Ереван, 1986); 63-ей и 67-ой отчетных научных сессиях Ереванского ордена Трудового Красного Знамени медицинского института (Ереван, 1985-1988); X съезде травматологов-ортопедов Украины (Одесса, 1987); областной научно-практической конференции ортопедов-травматологов "Ортезирование, экспрессортезиро-вание и биоиатериалы в ортопедии и травматологии (Харьков, 1987); сессии республиканского научно-учебно-практического объединения "травматология и ортопедия", приуроченной к 70-летию Киевского научно-исследовательского института ортопедии (Киев,1989).
По материалам диссертации опубликовано 25 научных работ, разработаны и изданы 2 методические рекомендации, получено 2 удостоверения на рационализаторские предложения, получено I авторское свидетельство на изобретение(№15485 от 8 апреля 1988 г.), I заявка на получение авторского свидетельства по изобретениям находится на рассмотрении Госкомитета по делам изобретений и открытий, получено положительное решение.
Работа проведена на кафедре травматологии, ортопедии и военно-полевой хирургии Ереванского государственного медицинского института в творческом содружестве с ЦНИИ травматологии и ортопедии иы.Н.Н.Приорова, НИИграфит Гос.НИИ конструкционных материалов на основе графита, Московским авиационно-технологичес-ким институтом и Всесоюзным научно-производственным объединением "Хшволокно".
Объем и структура работы.
Диссертация носит клинико-экспериментальный характер. Материал изложен на 267 страницах машинописного текста, состоит из введения, 5 глав, заключения, выводов и приложения. Список использованной литературы включает 277 источника, из них 94 отечественных и 183 иностранных авторов. Работа иллюстрирована 17 таблицами ИІ54 рисунками.
![Хирургическое лечение больных с застарелыми пронационными подвывихами в голеностопном суставе (клинико-экспериментальное исследование) [Электронный ресурс]](/i/i/4264/180478.png "Хирургическое лечение больных с застарелыми пронационными подвывихами в голеностопном суставе (клинико-экспериментальное исследование) [Электронный ресурс] Стоянов Александр Вячеславович")
