Автореферат и диссертация по медицине (14.01.14) на тему:Разработка,создание и экспериментальная апробация компрессионно-дистракционного аппарата для непрерывной дистракции

ДИССЕРТАЦИЯ
Разработка,создание и экспериментальная апробация компрессионно-дистракционного аппарата для непрерывной дистракции - диссертация, тема по медицине
АВТОРЕФЕРАТ
Разработка,создание и экспериментальная апробация компрессионно-дистракционного аппарата для непрерывной дистракции - тема автореферата по медицине
Степанов, Анатолий Анатольевич Москва 2012 г.
Ученая степень
кандидата медицинских наук
ВАК РФ
14.01.14
 
 

Автореферат диссертации по медицине на тему Разработка,создание и экспериментальная апробация компрессионно-дистракционного аппарата для непрерывной дистракции

На правах рукописи УДК 616.716-089.818.3

Степанов Анатолий Анатольевич

Разработка, создание и экспериментальная апробация компрессионно-дистракционного аппарата для непрерывной дистракции

14.01.14-стоматология

- 8 НОЯ 2012

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Москва-2012

005054839

Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Московский государственный медико-стоматологический университет им.А.И.Евдокимова» Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации (ГБОУ ВПО МГМСУ им.А.И.Евдокимова Минздравсоцразвития России)

Научный руководитель:

Доктор медицинских наук, профессор ТОПОЛЬНИЦКИЙ Орест Зиновьевич

Официальные оппоненты: Чуйкин Сергей Васильевич-доктор медицинских наук, профессор (ГБОУ ВПО БГМУ Минздравсоцразвития России, декан стоматологического факультета). Швырков Михаил Борисович - доктор медицинских наук, профессор (ГБОУ ВПО МГМСУ им.А.И.Евдокимова Минздравсоцразвития России, профессор кафедры челюстно-лицевой травматологии).

Ведущая организация:

ФГУ «Институт повышения квалификации Федерального медико-биологического агентства России»

Защита состоится НХ^-Ор-^/ 2012 года в часов на

заседании диссертационного совета Д 208.041.07 при ГБОУ ВПО МГМСУ Минздравсоцразвития России по адресу: 127473,г.Москва, ул.Делегатская д.20,стр.1

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГБОУ ВПО МГМСУ им.А.И.Евдокимова Минздравсоцразвития России (127206, Москва, ул. Вучетича, д. 10а).

Автореферат разослан У-О 2012год.

Ученый секретарь диссертационного совета

кандидат медицинских наук, доцент

О.П. Дашкова

I. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ. Актуальность проблемы.

При лечении детей и подростков с дефектами и деформациями костей лицевого черепа проблема выбора дополнительного пластического материала, определение источника его получения, расчет размеров трансплантата, учитывающих биологический возраст и перспективу роста ребенка, является одной из важнейших (Дьякова С.В.,1999,Топольницкий 0.3.,2002).

Непрекращающиеся поиски быстрого и щадящего метода устранения дефектов и деформаций костей скелета позволили хирургам пополнить свой арсенал дополнительным способом лечения - методом компрессионно-дистракционного остеосинтеза. В детскую челюстно-лицевую хирургию данный метод в России впервые был внедрен в конце 20 века профессорами Рогинским В.В., Комелягиным Д.В и продолжил свое развитие в работах профессора Топольницкого 0.3. и Латынина A.B. (2004).

Основой способности аппаратов поддерживать постоянное и равномерное напряжение в тканях растягиваемого регенерата в течение всего периода дистракции является поддерживаемый данным аппаратом режим дистракции.

Традиционно дистракция проводится механическим способом (вручную - ключом). При этом классический режим дистракции представлен темпом дистракции, который составляет 1,0мм, ритмом - четыре приема в день, средней величиной разового удлинения равной 0,25мм.

Такой способ и режим дистракции с практической точки зрения можно отнести к недостаткам метода, так как применение такого режима дистракции приводит к затягиванию сроков лечения. С теоретической точки зрения традиционный режим дистракции не поддерживает постоянного нетравматичного напряжения в регенерате, чередуя неконтролируемые пиковые нагрузки с периодами релаксации.

По нашему мнению, для практической реализации «эффекта Илизарова», и разрешения вопроса о выборе конкретного режима дистракции для каждого конкретного пациента необходимо разработать автоматический компрессионно-дистракционный аппарат, способный контролировать не ритм и не темп дистракции, а усилие нагружения регенерата. Режим не связанный с заранее задаваемым темпом и ритмом, становится фактически непрерывным.

Таким образом, необходимость создания автоматического компрессионно-дистракционного аппарата для непрерывной дистракции послужило основанием для формирования цели и задач исследования.

Цель исследования.

Совершенствование метода компрессионно-дистракционного остеосинтеза, путем научного обоснования возможности создания компрессионно-дистракционного аппарата для непрерывной дистракции, его разработки, создания и экспериментальной апробации.

Задачи исследования.

1 .Теоретически обосновать возможность создания двигателя для автоматического компрессионно-дистракционного аппарата на основе электролитической тяги.

2.Создать экспериментальный стенд и провести стендовые испытания разработанной и созданной нами экспериментальной модели электролитического двигателя, оснащенной диагностической и контролирующей аппаратурой, позволяющей регулировать нагрузку на фиксирующие элементы аппарата и скорость удлинения регенерата в непрерывном режиме дистракции.

3.Провести экспериментальную апробацию разработанной нами клинической модели компрессионно-дистракционного аппарата для непрерывной дистракции с двигателем на основе электролитической тяги.

Научная новизна.

В результате проведенной работы впервые:

1. Создана первая в мировой практике клиническая модель автоматического компрессионно-дистракционного аппарата для непрерывной дистракции с двигателем на основе электролитической тяги.

2. В ходе проведенных стендовых испытаний двигателя получен математический алгоритм управления электролитическим двигателем в зависимости от показаний тензодатчика и датчика линейных перемещений, который позволяет выбирать нужный режим дистракции, оптимизирующий усилие нагружения регенерата в автоматическом непрерывном режиме.

3. Экспериментально, используя разработанный аппарат, впервые в мировой практике, применен режим непрерывной дистракции.

Практическая значимость работы.

Проведение компрессионно-дистракционного остеосинтеза

автоматическим компрессионно-дистракционным аппаратом с двигателем на основе электролитической тяги в непрерывном режиме, позволило добиться получения дистракционного регенерата в более короткие, по сравнению с общепринятыми, сроки. На последующем, клиническом этапе это позволит добиться сокращения сроков лечения и повысит его качество.

Основные положения, выносимые на защиту.

¡.Математическое моделирование и теоретические расчеты позволяют сделать заключение о возможности создания электролитического двигателя для компрессионно-дистракционного аппарата.

2.Алгоритм электронного цифрового управления электролитическим двигателем позволяет осуществлять дистракцию с различной скоростью в автоматическом непрерывном режиме.

3.Клиническая модель компрессионно-дистракционного аппарата для непрерывной дистракции с двигателем на основе электролитической тяги позволяет осуществлять компрессионно-дистракционный остеосинтез на нижней челюсти в эксперименте.

Личный вклад.

Автор проводил научное обоснование предложенной им и соавторами идеи создаваемого аппарата. Автор лично создавал чертежи исполнительной части стендовой модели электролитического двигателя. Автор лично создавал экспериментальный стенд для лабораторных исследований работы прототипа дистракционного устройства, разрабатывал методику исследования и проводил стендовые испытания. Автор лично создавал эскизы и техническое задание для создания клинической модели автоматического компрессионно-дистракционного аппарата для непрерывной дистракции с двигателем на основе электролитической тяги. Автор лично разрабатывал методику и проводил экспериментальную апробацию клинической модели аппарата.

Публикации по материалам диссертации.

Основное содержание диссертационного исследования достаточно полно отражено в 9 работах соискателя, в том числе в 3 работах в журналах, рецензируемых и рекомендованных ВАК Минобрнауки России.

Апробация работы.

Основные положения диссертации доложены и обсуждены на:

51-й научной конференции Московского физико-технического института — Всероссийской молодёжной научной конференции с международным участием «Современные проблемы фундаментальных и прикладных наук» 25-30 ноября 2008г. Москва, где проект стал победителем Программы «Участник молодежного научно-инновационного конкурса 2008»;

VIII Всероссийской научно-практической Конференции «Образование, наука и практика в стоматологии» 14-16 февраля 2011г.Москва;

совместном заседании кафедры детской хирургической стоматологии и челюстно-лицевой хирургии МГМСУ, кафедры ортодонтии и детского протезирования МГМСУ и кафедры госпитальной хирургической стоматологии и челюстно-лицевой хирургии МГМСУ 16 декабря 2011г.

XXI конгрессе Европейской ассоциации Челюстно-лицевых хирургов. Хорватия. Дубровник 11-15сентября 2012г.

Структура и объем диссертации.

Диссертация изложена на 134 страницах машинописного текста, состоит из введения, обзора литературы и глав: материалы и методы исследования, результаты собственных исследований, обсуждение результатов исследования; включает выводы, практические рекомендации и список литературы, содержащий 140 источников (106 отечественных и 43 зарубежных). Работа включает 55 рисунков.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ.

Режим непрерывной дистракции, может поддерживаться только автоматическим компрессионно-дистракционным аппаратом, так как должен осуществляться круглосуточно и корректироваться в режиме реального времени в соответствии с постоянно изменяющимися физическими свойствами дистракционного регенерата. Из таких свойств мы выделили упругость и пластичность. Оптимальной основой для контроля над течением дистракционного остеогенеза мы сочли фазы упругой и начала пластической деформации регенерата, которая, теоретически, может быть зафиксирована при помощи датчиков давления и перемещения, расположенных на аппарате. Фиксация появления этой деформации, через алгоритм управления, должна давать сигнал к окончанию очередного цикла дистракции. Начало нового

цикла нагружения, через алгоритм управления, должно запускаться фиксацией появления у регенерата упругих свойств.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ. Математическое моделирование.

Для оценки возможности создания аппарата по предложенному нами проекту, мы провели математические расчеты по оценке возможности использования электролиза для осуществления процесса дистракции и для оценки необходимой механической прочности конструкции аппарата, работающего на электролитической тяге. На заключительном этапе математического моделирования получен алгоритм управления аппаратом.

Стендовая модель электролитического двигателя.

совокупность устройств, обеспечивающих движение рабочих органов аппарата.

Исполнительное устройство.

Стендовая модель исполнительной части аппарата была создана на ООО «КОВАРИАНТ» с учетом результатов наших теоретических расчетов для исполнительной части и на основании разработанных нами конструктивных чертежей. Модель изготовлена из сплава титана.

Управляющее устройство.

Блок управления, разработанный и созданный на ООО «КОВАРИАНТ». состоит из электронной схемы программируемого источника тока,

Рис..\»1. Общая схема пневмогидроцилипдра. 1-пробка, 2-цилиндр, 3-электролит, 4-смесь газов, 5-шток

Электролитический пневмогидропривод

представляет собой

охваченного петлей обратной связи, устройства сопряжения с персональным компьютером, графического интерфейса пользователя.

Стендовые испытания.

Стендовые испытания проведены нами на Кафедре детской хирургической стоматологии и челюстно-лицевой хирургии МГМСУ.

Работа аппарата зависит от способности блока автоматического управления контролировать уровень напряжения в системе. Рост напряжения запускает активацию процесса электролиза в пневмогидроцилиндре прибора, что ведет к увеличению давления газовой смеси в цилиндре и перемещению штока. Сопротивление (400М), интервалы подачи напряжения и снятия показаний датчиками предустановленны разработчиками блока и оставались постоянными. Параметры напряжения, давления, интервалы времени задавались через интерфейс программного обеспечения (ПО). Через ПО производилась регистрация полученных показаний.

Комплектующие стенда, предложенного и собранного нами, разработаны и изготовлены на ООО «КОВАРИАНТ».

Нами проведены две серии стендовых испытаний. Всего 20 опытов. Целями первой серии испытаний было определение:

1. Определение минимального необходимого и максимального возможного напряжения необходимого для протекания процесса электролиза и работы электролитического двигателя.

Для этого опыта напряжение с интервалом в 10 у.е., через каждые 30 минут подавалось на двигатель, в который заранее был помещен 0,5 мл физиологического раствора. Минимальное напряжение необходимого для протекания процесса электролиза, фиксировалось по появлению дистракционного действия, которое фиксировалось датчиком давления, как первый скачок давления в пластиковом цилиндре нагружающего устройства.

Дальнейшее повышение напряжения происходило до аварийного прекращения работы блока управления.

2.0пределение максимального давления развиваемого электролитическим двигателем.

Для этого опыта двигатель работал при максимальном напряжении и закрытом стравливающем отверстии цилиндра нагружающего устройства.

Целями второй серии испытаний:

1. Исследование процесса установления максимального стационарного усилия и линейного перемещения штока во времени при максимальном напряжении.

В этом опыте аппарат в течение 12 часов при максимально возможном напряжении поддерживал максимальное давление в цилиндре прибора, а измерительный цилиндр нагружающего устройства путем травления воздуха создавал имитацию удлинения регенерата.

2. Исследование процесса установления максимального стационарного усилия и линейного перемещения штока при минимальном напряжении.

3. Исследование процесса установления минимального стационарного усилия по оси штока при минимальном напряжении.

4. Исследование процесса имитирующего режим непрерывной дистракции.

В данном опыте при максимальном напряжении в течение 12 часов двигатель работал в режиме непрерывной дистракции. Роль дистракционного регенерата имитировало нагружающее устройство.

Достижение системой давления в 227 у.е., имитировало ситуацию достижения «точки текучести» «регенерата». Последующее падение давления в пластиковом цилиндре нагружающего устройства на 0,4 у.е, имитировало собой появление текучести регенерата в зоне «площадки текучести». Со своей стороны блок управления, при получении данных с

датчика давления о падении давления, прекращал подачу напряжения на цилиндр двигателя.

При этом движение штока продолжалось до уравнивания давлений в электролитическом двигателе и измерительном цилиндре нагружающего устройства. Этот процесс имитировал фазу «текучести» регенерата.

Данные с датчика перемещения о прекращении «удлинения регенерата», через блок управления, запускали подачу напряжения на двигатель. Данные о подъеме давления на 0,5 у.е. получаемые с датчика давления, приводили к падению давления в пластиковом цилиндре нагружающего устройства на 0,4 у.е. Далее цикл повторялся.

Полученные в эксперименте показатели использованы для построения графиков с помощью программы Microsoft Office Excel 2007.

Клиническая модель компрессионно-дистракционного аппарата для непрерывной дистракции.

В конструкторском бюро фирмы «КОНМЕТ-инкорпорейтед» в полном согласии с нашим техническим заданием, спроектирована клиническая модель автоматического компрессионно-дистракционного аппарата для непрерывной дистракции. Дополненная крепежными элементами, клиническая модель аппарата после утверждения проекта была изготовлена на фирме «КОНМЕТ-инкорпорейтед» из сплава титана ВТ1-0, ВТ6 и ВТ16 в соответствии с ГОСТ 19807-91 . Масса аппарата 43 гр. Продольный размер 65мм. Основой клинической модели аппарата стал двигатель на основе электролитической тяги, прошедший стендовые испытания.

Рш\»2.Внешний вид аппарата. 1-цилиндр, 2-пробка цилиндра, 3-крепежный элемент цилиндра, 4-крепежный элемент поршня, 5-отверстие дли спицы, 6-фиксирующий горизонтальную штангу винт, 7-горнюнтальная направляющая штанга, 8- винт фиксирующий горизонтальную направляющую после окончания дистракции, 9-резьба свободного конца штанги, 10-пластина из фторопласта, 11-компрессионный винт, 12-винт фиксирующий спицы, 13- клемма, 14-спица, 15-шток с уплотнительным кольцом, 16-вкладыш из фторопласта.

\

Управляющая часть клинической модели автоматического компрессионно-дистракционного аппарата, включающая в себя блок автоматического управления и интерфейс пользователя, разработана и изготовлена на ООО «КОВАРИАНТ».

Экспериментальная апробация клинической модели аппарата.

Экспериментальная апробация клинической модели аппарата проведена на беспородной собаке. Возраст собаки около 8 лет, масса тела 30 кг.

Апробация заключалась в проведении компрессионно-дистракционного остеосинтеза на нижней челюсти собаки с использованием клинической модели КДАНД. При этом применен режим непрерывной дистракции.

Клинические наблюдения.

Учитывали общее состояние, поведение, состояние кожи у мест выхода спиц и по линии швов, величину отека. Наблюдая за функцией челюстного аппарата, следили за тем, как собака нагружает нижнюю челюсть, принимает корм.

Рентгенологическое исследование.

Контрольные рентгенограммы нижней челюсти собаки в боковой проекции проводили аппаратом «Арман-1» при ЮОкВ и бмАэ, фокусном

расстоянии 1,0 м, после операции, в день начала дистракции, по окончании дистракции, на 6, 11, 18, 25 дни фиксации, на 7 день после снятия аппарата. Всего изготовлено и изучено 15 рентгенограмм нижней челюсти собаки в боковой проекции.

РЕЗУЛЬТАТЫ СОБСТВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ.

І.Результатьі научного обоснования возможности создания КДАНД с двигателем на основе электролитической тяги.

1.1. Результаты оценки возможности использования электролиза для осуществления процесса дистракции.

Принцип действия прибора основан на процессе электролиза. При прохождении электрического тока через электролит, находящийся в пневмогидроцилиндре прибора, в процессе протекания окислительно-восстановительной реакции выделяется газовая смесь, отвечающая химическому составу электролита.

Злветрод« расткора Ы»С1

* Рас-шор МаС!

• (-) Катод Ыа+ С!- {+! Аиод Н20 Н20

• (-І Катод: 2Н,0 » 28 » Н,)» 20Н

• [-*-) Диад 2Є|--2«-С),1 ■ 2НгО ♦ 2СС» и,1 * С1г? * гон

• 2нгс»-2м«оі=н,!-«;ігт+ гнаон

Рис.№3. Общая схема лневмогидроцилиндра и происходящих в нем процессов. 1-пробка цилиндра, 2-цилинд, 3-уплотнительное резиновое кольцо, 5-элемент питания, 4-шток.

Процесс электролиза протекающий в камере пневмогидроцилиндра.

Прохождение электрического тока через электролит описываются

А а

законом электролиза Фарадея: М= — ,где М- масса вещества, V -целое

и ґ

число, равное валентности соответствующего химического элемента или

соединения, -количество электричества прошедшего через электролит, постоянная Фарадея.

Для расчета объема газа, полученного при электролизе, используем следующее выражение:

У = Угу У = — V =——— К = ——■— , где К - молярный объем

0 М0 Мйь А/0 и ^

газа ; к - количество вещества ; А/0 - молярная масса вещества Поведение газовой смеси в замкнутом рабочем объеме аппарата.

Для моделирования процесса расширения газа в рабочем объеме аппарата используется уравнение Ван-дер-Ваальса.

7~)= ьКТ—, где Р(у,Т) - давление газовой смеси, зависящее У-иЬ- V

соответственно от объема и температуры, и - количество газа, а,Ь -постоянные Ван-дер-Ваальса. Оценочный расчет давления газа, получаемого при электролизе в замкнутом объеме дает значение порядка 100 атм для 0.00001 моля электролита, что с запасам перекрывает потребности дистракции.

Оценка необходимого для дистракции количества электролита.

Количество электролита, минимально необходимое для проведения процедуры дистракции, определим из уравнения Ван-дер-Ваальса:

Р(У,Т) = ~~уг Рассматривая его как кубическое относительно количества вещества у: ^-и1 —+ (РТ + РЬ)и-РУ = 0

Численное решения для давления 10 атм, диаметра поршня 5мм и длинны хода поршня 15 мм дает результат порядка 0,000001 моля.

Оценка требуемого заряда элемента питания.

Заряд элемента питания, используемого для поддержания процесса электролиза, оценим исходя из закона Фарадея

А а V А а М = — • — Путем преобразований, описанных в 2.1, получаем: V = —---—

V F Ма V

Задаваясь конечными значениями заряда и объема, получим: V =

М„ V

V М иР

Откуда выражаем заряд: ц = —-—

У0А

Учитывая, что конечный объем определяется сечением поршня и его ходом (конечным линейным размером регенерата)

Упн = Получаем зависимость заряда батареи от требуемой длинны

регенерата: = Адг„„„0, Зависимость носит линейный характер.

Вариант выбора - элемент питания «Крона» 220мАЬ

1.2.Результаты оценки необходимой механической прочности конструкции двигателя, работающего на электролитической тяге.

0-диаметр поршня с!-диаметр штока Ь-длина штока, при ь > 20^

1-длина штока, при / < 20<1 - шток рассчитывают на прочность на простое осевое сжатие, при />20<1 - шток следует проверить на устойчивость (продольный изгиб).

8 — ход поршня; В - ширина поршня В = 0,50 , этот размер

уточняется в зависимости по типу уплотнения (кольца, манжеты).

р-, Р2 - гидравлическое давление в цилиндре, создаваемое насосом.

, Пйг 1 ПО1

А —поршневая площадь; А=-+—г =-т

* 4 106 4x10

- Полезная нагрузка на штоке: /" = 40x10'Я Р = Рт1 = 40х 103Я

- Давление жидкости в цилиндре выбираем по полезной нагрузке: ^„=40х103Я; Рж=Р1=5МПа = 5х\&Па.

- Расчётная сила на штоке с учётом потери мощности на трение в цилиндре. Это фактическое усилие, развиваемое цилиндром:

поля I тах>

р 40х1П3 Р _ £пшш_ _ *»»*'» _ 42105,00Я = 42,\кН = 4,21т.с. »7-, 0,95

ПИ2

Диаметр цилиндра: = рхА = Рх4х10с ; откуда

д (4x10^x42105 В = лДр^5 =103,5лы< \ 3,14x5x10 V 15,7

Т11 Я=0,5Д Я=0.5x110=55лш

- Ширина поршня ' ' '

-г- „о

- Толщина стенки гидроцилиндра: 3>—х

_ 110 Г 170 + 1,2x5 Л „ ' Г_

£ =-х /-:--1 =55х

2 V 70-1,2x5 )

V 1 У V /

-Толщина плоского дна (крышки цилиндра)

/>0,4£> !А = 0,4£> НР"" = 0,4х110,М^- = 13,2 ПрИНЯТО 1=1 5мм V к] V 70

Длина хода поршня и длина цилиндра: 8=200мм £ = В + = 55 + 24-15 + 200 = 285лш

- Диаметр штока принят по таблице с/ = 0,5x110 = 55мм

Таким образом, расчетные габариты двигателя говорят о возможности его использования в челюстно-лицевой хирургии.

М-р'

= 4,95лш

1.1.3.Алгоритм управления двигателем.

Работа электролитического дистракционного аппарата предполагает наличие математического алгоритма управления силой тока в зависимости от показаний тензодатчика и датчика линейных перемещений.

Давление в цилиндре и развиваемое усилие сравнивается по величине с усилием сопротивления регенерата. Прекращение удлинения.

Рост напряжения в системе

Рост давления в цилиндре аппарата Удлинение регенерата в упругой деформации. Удлинение сопровождается ростом давления.

Удлинение регенерата не сопровождается ростом давления.

Снижение напряжения до нуля.

Предел упругости И падение давления.

Рис.№4. Схематическое описание алгоритма управления аппаратом.

Задачу алгоритма управления можно формализовать следующим образом:

^ 2

= 0 ,где N - сила, развиваемая по оси дистракционного аппарата

дх

-ы > о

Выражение для силы N получим из уравнения Ван-дер-Ваальса

Р (г. Г )

иЯТ

V - иб г . Л д

М „V

а»' Из выражения, полученного из закона Фарадея

В итоге:

р (у, т) =

АдКГ

__-2-У

V* [м ^ F J

Далее, используя

Лг-^-.«-*]

I м „V г )

зависимость N = РЯ , где 5 - площадь сечения поршня аппарата Получаем: аяку>

М.уК V

д.? Г А

Г1 I М .V ' Г

Учитывая, что

У = Бх

N = РБ =

ЛдЧТБ

Подстановка в последнее выражение дает , где х = х(/) - линейный размер

г Ґ г Л ? , 1 Ь 1 [м,в

0УF & - - -З—Ь

' ^ М Р )

регенерата

В итоге, алгоритм управления формализуется в виде системы:

э '

3 г 1

N О ) = О

Э_

а і

¡V (*) =

Э х

АдІІТЇІ

-

Л ?

М .V Ґ

2. Результаты лабораторных стендовых испытаний.

2.1. Определение минимального необходимого и максимального возможного напряжения, необходимого для протекания процесса электролиза и работы электролитического двигателя.

В первой серии испытаний было выяснено, что максимальное давление, развиваемое цилиндром равно 234 у.е., что соответствует 73Н, минимальное 50 у.е.

300 250 200 150 «О 50 О

Ш> 1 : -ШЩШІШ®-

■И

ЙО.

50 -

■¡¡■1 о а П

......................................................................................................'.Ї"' ,, ,, . ,У. . .. .„„., . т ,,...„„»,

30 60 і 90 [12015018фіШ4В27ф(хда|390 «$5048051 ШфТЩЩЖЩЩЩЩЩ

I давление О ; О І О і О О 0:0 0 0 О О О

О | 0 ; 0 [50і ВО;11113117120 і21122122і22і

Рис.№5.Диаграмма давления от времени при определении мин.и макс.напряжений.

Рнс.№6. Диаграмма давления от времени при определении максимального давления развиваемого двигателем.

Максимум давления определяется способностью уплотнительных колец удерживать давление газа и электролита. Максимальное напряжение составляет 250 у.е. При превышении этого значения происходит повреждение микропроцессора блока управления.

Во второй серии опытов получены следующие результаты: 2.2.Исследование процесса установления максимального стационарного усилия по оси штока при напряжении 250 у.е и 160 у.е.

Всего проведено 3 опыта для каждого исследования. Получены усредненные графики.

Линейное перемещение штока достигалось за счет травления газа через регулируемое отверстие в измерительном цилиндре нагружающего устройства.

Рис.№7.График зависимости усилия иагружения от времени при напряжении 250 у.е.

234 232 230 228 226

1 1 | г -1---^

( | |

I |

0,000 2,000 4,000 6,000 8,000 10,000 12,000

Время (часы)

РиС-.VS.График зависимости усилия иагружения от времени при напряжении 160 у.е.

Выводы:

1 .Максимальное развиваемое давление 234у.е., что соответствует 73Н.

2. В среднем, суточная дистракция в первом опыте 1,5 мм, во втором опыте 0,75 мм.

3.При изменении напряжения на 100 единиц, скорость дистракции пропорционально изменяется в 2 раза.

4. Максимальный уровень давления, аппарат способен поддерживать в течение 12 часов.

2.3.Исследование процесса установления минимального стационарного усилия по оси штока при напряжении 250 у.е.

Рис.№9. График зависимости минимального стационарного усилия по оси штока от времени при напряжении 250 у.е.

Выводы:

1.Минимальное развиваемое давление в опыте составило 49у.е.

2. Стационарный режим дистракции достигался при силе 53 у.е.

3. В среднем, суточная дистракция в опыте составила 8,5 мм.

* Ш 1 1 2 34 5

Рис.№10.График зависимости усилия по оси по времени при имитации режима непрерывной дистракции. 1-2,4-5-имитация «текучести регенерата», 3-скачок давления, отмечающий преодоление штоком пластикового цилиндра силы трения о цилиндр,3-4-имитация появления упругих свойств «регенерата».

Для данного исследования выбраны произвольные параметры давления, Опыт повторен 3 раза. Усредненный график приведен выше.

Выводы:

1 .В среднем, суточная дистракция в режиме имитации непрерывной дистракции равна 1,2 мм.

2.Полученные в ходе опытов параметры дистракции позволяют практически реализовать алгоритм электронного управления двигателем.

3.В опыте доказана способность двигателя и блока управления к четкой и слаженной работе в рамках предложенной нами математической модели алгоритма управления.

Таким образом, в ходе испытаний двигатель показал способность создавать и поддерживать усилие нагружения, а также получены параметры, необходимые для реализации алгоритма электронного цифрового управления аппаратом, что позволяет выбирать оптимальный режим дистракции в автоматическом режиме и осуществлять процесс непрерывной дистракции.

З.Результаты апробации клинической модели автоматического компрессионно-дистракционного аппарата для непрерывной дистракции в эксперименте на животном.

В процессе эксперимента механическая часть аппарата показала надежность своей конструкции, продемонстрировав отсутствие поломок и деформаций в двигателе и фиксирующих элементах.

Слаженность и адекватность работы конструктива и автоматического блока управления была оценена на этапе активации аппарата. На седьмые сутки после операции, спустя 12 минут после включения блока автоматического управления и достижения системой оптимальных параметров давления, аппарат производил дистракционное действие, вызванное микроскопическим перемещением поршня и симметричное ему движение направляющей штанги, что визуально отражалось в падении заклиненной «иглы-распорки».

Выдвижение штока (расстояние между спицами) за первые 40 мин дистракции в автоматическом режиме составило 0,1мм. Дистракцию в автономном автоматическом непрерывном режиме аппарат осуществлял плавно, без видимых рывков. Бесперебойная работа аппарата продолжалась до самопроизвольного отключения автоматического блока управления на 3 сутки дистракции. Наблюдение за аппаратом в течение 6 часов после его отключения не обнаружило признаков разгерметизации пневмогидроцилиндра и потери набранного давления. Выдвижение штока составило 6,0 мм.

На контрольных рентгенограммах нижней челюсти собаки в боковой проекции, проведенная после остановки аппарата, показала наличие диастаза между костными отломками размером 6,0 мм. Период ретенции продолжался 25 дней. В этом периоде наблюдалась полная адаптация собаки к аппарату.

К 25 суткам ретенционного периода, на рентгенограмме определялась оссификация регенерата, хорошо просматривалась тень кортикальной пластинки кости. После удаления аппарата на рентгенограмме диастаз не имел четких границ. Клинических признаков смещения нижней челюсти деформации регенерата не наблюдалось.

Рис.№11. Рентгенограмма нижней челюсти в боковой проекции на 3 сутки дистракции и на 7сутки после удаления аппарата.

Таким образом, возможность создания автоматического компрессионно-дистракционного аппарата на основе электролитической тяги позволяет приступить к экспериментальному изучению дистракционных регенератов, полученных при использовании различных темпов дистракции, что в будущем может стать основанием для применения разработанного устройства в клинике.

ВЫВОДЫ.

1. Научно обоснована возможность создания двигателя на основе электролитической тяги для автоматического компрессионно-дистракционного аппарата путем: оценки возможности использования электролиза для осуществления процесса дистракции, где получено, что давление газовой смеси, получающейся при электролизе в замкнутом объеме пневмогидроцилиндра, дает давление 10 атм. при диаметре поршня 5 мм и требует 0,000001 моля электролита (0,05мл физиологического раствора) для перемещения поршня на 15 мм.; оценки необходимой механической прочности конструкции двигателя, работающего на электролитической тяге,

которая показала, что фактическое усилие, развиваемое пневмогидроцилиндром равно 42,1 кН, что значительно превосходит потребности в усилии при дистракции, и, что расчетные габариты двигателя позволяют применять его в челюстно-лицевой хирургии; путем получения алгоритма управления электролитическим двигателем.

2. Экспериментальный электролитический двигатель способен создавать и поддерживать в течение 12 часов усилие равное 73Н; получены параметры дистракции, которые позволяют практически реализовать алгоритм электронного цифрового управления электролитическим двигателем, при осуществлении им непрерывной дистракции в автоматическом режиме. Это подтверждается результатами стендовых испытаний разработанной и созданной нами экспериментальной модели электролитического двигателя.

3. Разработанная нами клиническая модель автоматического компрессионно-дистракционного аппарата с двигателем на основе электролитической тяги пригодна для проведения метода компрессионно-дистракционного остеосинтеза на нижней челюсти и способна осуществлять дистракцию с различной скоростью в непрерывном автоматическом режиме, что подтверждается результатами экспериментальной апробации аппарата.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ.

1. Экспериментальный стенд, созданный совместно с ООО «Ковариант» может быть использован для проведения испытаний экспериментальных моделей аппаратов для непрерывной дистракции с двигателем на основе электролитической тяги.

2. Стендовые испытания разрабатываемых аппаратов необходимо проводить такое количество суток, в течение которых предполагается проводить дистракцию.

3. Для экспериментальных исследований на собаках габариты аппарата рекомендуется уменьшить так, чтобы свободный ход штока не превышал 10 мм.

4. Для получения данных о физических параметрах дистракции рекомендуется оснастить автоматический блок управления аппаратом блоком беспроводной связи с ПК.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ.

1. Степанов A.A., Калугина JI.C., Топольницкий О.З., Ходаковский И.А. Экспериментальная апробация дистракционного аппарата для непрерывной дистракции//Российский вестник дентальной имплантологии.-М.:2011.-№2.-С.15-19.

2. Степанов A.A., Топольницкий О.З., Ходаковский И.А, Калугина JI.C. Компрессионно-дистракционный аппарат для непрерывной дистракции с двигателем на основе электрохимической тяги//Сборник научных работ по материалам VII научно-практической конференции с международным участием «Стоматология детского возраста и профилактика стоматологических заболеваний».-М.:2011.-С.165-168.

3. Степанов A.A., Топольницкий О.З., Ходаковский И.А, Калугина Л.С.Электролитический компрессионно-дистракционный аппарат для непрерывной дистракции//Дентал-Ревю. Сборник трудов VIII Всеросийской научно-практической конференции «Образование, наука и практика в стоматологии» ,-М.:2011.-С.151-152.

4. Топольницкий О.З., Степанов A.A., Ходаковский И.А., Калугина Л.С. Экспериментальное обоснование применения компрессионно-дистракционного аппарата для непрерывной дистракции с двигателем на основе электролитической тяги//Сборник научных работ по материалам

республиканской конференции стоматологов «Профилактика основных стоматологических заболеваний».-Уфа.:2011.-С.36-38.

5. Степанов A.A., Калугина JI.C., Топольницкий 0.3., Ходаковский И.А. Разработка и экспериментальная апробация дистракционного аппарата для непрерывной дистракции//Сборник трудов I Всеросийской недели науки. Аспирантские и докторантские чтения. ГБОУ ВПО Саратовский государственный медицинский университет им. Разумовского.-Саратов.:2012.-С.91-92.

6. Степанов A.A., Топольницкий О.З., Ходаковский И.А., Калугина Л.С.Экспериментальное исследование применения компрессионно-дистракционного аппарата для непрерывной дистракции с двигателем на основе электрохимической тяги// Сборник научных работ по материалам XVII Международной конференции Челюстно-лицевых хирургов «Новые технологии в стоматологии».-СП.:2012.-С.172.

7. Степанов A.A., Калугина Л.С., Топольницкий О.З., Ходаковский И.А. Разработка и экспериментальная апробация дистракционного аппарата для непрерывной дистракции// Dental Forum.-M.:2012.-№3.C.91-92.

8. Степанов A.A., Калугина Л.С., Топольницкий 0.3., Ходаковский И.А. Разработка автоматического компрессионно-дистракционного аппарата для челюстно-лицевой хирургии//Российский вестник дентальной имплантологии.-М.:2012.-№ 1 .-С.20-23.

9. Topolnitsky O.Z., Kalugina L.S., Stepanov A.A., Xodakovskii I.A.,Fedotov R.N. The clinical-experimental study of continuous distraction osteogenesis.//Proceendings XXI Congress of the European Association for Cranio-Maxillo-Facial 11-15 September 2012 Croatia.-Dubrovnik.:-2012.-C.163.

Отпечатано в РИО МГМСУ 127473, г. Москва, ул. Делегатская, д. 20, стр. 1. Заказ № 218. Тираж 100 экз.

 
 

Оглавление диссертации Степанов, Анатолий Анатольевич :: 2012 :: Москва

Введение.

Глава 1. Обзор литературы.

1 .Историческая справка.

2.Факторы, обеспечивающие оптимальное течение дистракционного остеогенеза.

2.1.Стабильная фиксация.

2.2.Сохраность кровоснабжения.

2.3.Адекватный режим дистракции.

Глава 2. Материалы и методы исследования.

2.1. Материалы исследования.—

2.2. Методы исследования.

Глава 3. Результаты собственных исследований.

3.1.Результаты научного обоснования возможности создания автоматического компрессионно-дистракционного аппарата для непрерывной дистракции.

3.2.Результаты лабораторных стендовых испытаний.

3.3.Результаты экспериментальной апробации клинической модели автоматического компрессионно-дистракционного аппарата для непрерывной дистракции.

Обсуждение результатов исследования.

Выводы.

 
 

Введение диссертации по теме "Стоматология", Степанов, Анатолий Анатольевич, автореферат

В нашей стране дети, родившиеся с врожденными пороками развития костей лицевого черепа, составляют до 12% всех новорожденных, и их число постоянно растет (Белякова C.B., Фролова Л.Е 1995).

Недоразвитие и деформации костей лицевого черепа новорожденных могут приводить серьезным функциональным нарушениям в системе дыхания, вплоть до апноэ (Рогинский В.В., Комелягин Д.Ю., Арсенина О.И., Мамедова Д.А.2000.; Кельмансон И.А. 2000.;Dinwiddie R. 2004.;Yao С.Т., Wang J.N., Tai Y.T., Tsai T.Y., Wu J.M. 2004), ведут к развитию заболеваний желудочно-кишечного тракта (Прокофьев В.В.1978), а также являются причиной социальной дезадаптации не только больных детей, но и их родителей. ( Русев К.Н.1997.; Bunan F. 1967.; Тутуева Т.А., Горячкина Е.В.1996).

Не устраненные в детском возрасте дефекты вызывают грубые вторичные деформации костей лицевого черепа, которые с трудом поддаются лечению в более старшем возрасте (Рогинский В.В., Комелягин Д.Ю., Дубин С.А., Надточий А.Г., Иванов A.JL, Сатанин Л.А., Арсенина О.И., Старикова Н.В.2004).

При лечении детей и подростков с дефектами и деформациями костей лицевого черепа наиболее важной является проблема выбора дополнительного пластического материала, определение источника его получения, расчет размеров трансплантата, учитывая биологический возраст и перспективу роста ребенка (Дьякова C.B., 1999,Топольницкий 0.3.,2002).

Непрекращающиеся поиски быстрого и щадящего метода устранения дефектов и деформаций костей скелета позволили хирургам пополнить свой арсенал дополнительным способом лечения - методом компрессионно-дистракционного остеосинтеза. В детскую челюстно-лицевую хирургию данный метод в России был впервые внедрен в конце 20 века профессорами

Рогинским В.В., Комелягиным Д.В и продолжил свое развитие в работах профессора Топольницкого 0.3. и Латынина A.B. (2004).

В основе процессов, происходящих во время дистракционного остеогенеза, лежит «феномен напряжения растяжения» соединительно -тканого регенерата, который формируется в первые 7-10 дней после кортикотомии или остеотомии. (Лаврищева Г.И.,Оноприенко Г.А.1996)

В настоящее время в детской челюстно - лицевой хирургии известны устройства, которые можно разделить на наружные стержневые и накостные внутриротовые. Все эти устройства имеют свои преимущества и недостатки, в том числе в их способности поддерживать постоянное и равномерное напряжение в тканях растягиваемого регенерата в течение всего периода дистракции. Основой такой способности является поддерживаемый данным аппаратом режим дистракции.

Вопрос о том, каким должен быть такой режим дистракции и как создать условия для его практического воплощения, волнует исследователей с момента появления понятия режима дистракции и не оставляет их равнодушными по сей день (Комелягин Д.Ю.2006).

Многочисленными исследованиями показано, что постоянное растяжение регенерата, не сопровождающиеся его травмой приводит к образованию высококачественного регенерата и сокращает сроки лечения (А.В.Попков,1999,В.И.Шевцов,1999,2001,2006,А.А.Шрейнер, С.А.Ерофеев, 1999).

Традиционно дистракция проводится механическим способом (вручную - ключом). При этом классический режим дистракции представлен темпом дистракции, который составляет 1,0мм, ритмом - четыре приема в день, средней величиной разового удлинения равной 0,25мм.

Такой способ и режим дистракции с практической точки зрения можно отнести к недостаткам метода, так как применение такого режима дистракции приводит к затягиванию сроков лечения.

С теоретической точки зрения традиционный режим дистракции не поддерживает постоянного нетравматичного напряжения в регенерате, чередуя неконтролируемые пиковые нагрузки с периодами релаксации. Поэтому Г.А.Илизаровым (1983) высказывалась идея о возможности и необходимости автоматизированного круглосуточного высокодробного режима дистракции, снижающего травматическую нагрузку на регенерат.

По нашему мнению, для практической реализации «эффекта Илизарова», и разрешения вопроса о выборе конкретного режима дистракции для каждого конкретного пациента необходимо разработать автоматический компрессионно-дистракционный аппарат, способный контролировать не ритм и не темп дистракции, а усилие нагружения регенерата. По нашему предположению, это позволит максимально индивидуализировать режим дистракции для поддержания непрерывного напряжения в растягиваемом регенерате. Таким образом, речь идет о режиме не связанном с заранее задаваемым темпом и ритмом, т.е. о непрерывной дистракции.

Созданные ранее автоматические компрессионно-дистракционные аппараты, способны поддерживать только высокодробный режим дистракции используя в качестве критерия темп и ритм (Змм в сутки за 180 приемов).

Таким образом, необходимость создания автоматического компрессионно-дистракционного аппарата для непрерывной дистракции послужило основанием для формирования цели и задач исследования.

Цель исследования.

Совершенствование метода компрессионно-дистракционного остеосинтеза, путем научного обоснования возможности создания компрессионно-дистракционного аппарата для непрерывной дистракции, его разработки, создания и экспериментальной апробации.

Задачи исследования.

1. Теоретически обосновать возможность создания двигателя для автоматического компрессионно-дистракционного аппарата на основе электролитической тяги.

2. Создать экспериментальный стенд и провести стендовые испытания разработанной и созданной нами экспериментальной модели электролитического двигателя, оснащенной диагностической и контролирующей аппаратурой, позволяющей регулировать нагрузку на фиксирующие элементы аппарата и скорость удлинения регенерата в непрерывном режиме дистракции.

3. Провести экспериментальную апробацию разработанной нами клинической модели компрессионно-дистракционного аппарата для непрерывной дистракции с двигателем на основе электролитической тяги.

Научная новизна.

В результате проведенной работы впервые:

1. Создана первая в мировой практике клиническая модель автоматического компрессионно-дистракционного аппарата для непрерывной дистракции с двигателем на основе электролитической тяги.

2. В ходе проведенных стендовых испытаний двигателя получен математический алгоритм управления электролитическим двигателем в зависимости от показаний тензодатчика и датчика линейных перемещений, который позволяет выбирать нужный режим дистракции, оптимизирующий усилие нагружения регенерата в автоматическом непрерывном режиме.

3. Экспериментально, используя разработанный аппарат, впервые в мировой практике, применен режим непрерывной дистракции.

Практическая значимость работы.

Проведение компрессионно-дистракционного остеосинтеза автоматическим компрессионно-дистракционным аппаратом с двигателем на основе электролитической тяги в непрерывном режиме, позволило добиться получения дистракционного регенерата в более короткие, по сравнению с общепринятыми, сроки. На последующем, клиническом этапе это позволит добиться сокращения сроков лечения и повысит его качество.

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Математическое моделирование и теоретические расчеты позволяют сделать заключение о возможности создания электролитического двигателя для компрессионно-дистракционного аппарата.

2. Алгоритм электронного цифрового управления электролитическим двигателем позволяет осуществлять дистракцию с различной скоростью в автоматическом непрерывном режиме.

3. Клиническая модель компрессионно-дистракционного аппарата для непрерывной дистракции с двигателем на основе электролитической тяги позволяет осуществлять компрессионно-дистракционный остеосинтез на нижней челюсти в эксперименте.

Личный вклад.

Автор проводил научное обоснование предложенной им и соавторами идеи создаваемого аппарата. Автор лично создавал чертежи исполнительной части стендовой модели электролитического двигателя. Автор лично создавал экспериментальный стенд для лабораторных исследований работы прототипа дистракционного устройства, разрабатывал методику исследования и проводил стендовые испытания. Автор лично создавал эскизы и техническое задание для создания клинической модели автоматического компрессионно-дистракционного аппарата для непрерывной дистракции с двигателем на основе электролитической тяги.

Автор лично разрабатывал методику и проводил экспериментальную апробацию клинической модели аппарата.

Публикации по материалам диссертации.

Основное содержание диссертационного исследования достаточно полно отражено в 5 работах соискателя, в том числе в 3 работах в журналах рецензируемых и рекомендованных ВАК Минобрнауки России.

Степанов A.A., Калугина JI.C., Топольницкий О.З., Ходаковский И.А. Экспериментальная апробация дистракционного аппарата для непрерывной дистракции//Российский вестник дентальной имплантологии.-М.:2011.-№2.-С.15-19.

Степанов A.A., Калугина JI.C., Ходаковский И.А. Разработка и экспериментальная апробация дистракционного аппарата для непрерывной дистракции//Ое1йа1 Forum.-M.:2012.-№3.C.91-92.

Степанов A.A., Калугина JI.C., Топольницкий 0.3., Ходаковский И.А. Разработка автоматического компрессионно-дистракционного аппарата для челюстно-лицевой хирургии//Российский вестник дентальной имплантологии.-М.:2012.-№1.-С.20-23.

Апробация работы.

Основные положения диссертации доложены и обсуждены на:

51-й научной конференции Московского физико-технического института - Всероссийской молодёжной научной конференции с международным участием «Современные проблемы фундаментальных и прикладных наук» 25-30 ноября 2008г. Москва, где проект стал победителем Программы «Участник молодежного научно-инновационного конкурса 2008»;

VIII Всероссийской научно-практической Конференции «Образование, наука и практика в стоматологии» 14-16 февраля 2011 г.Москва;

VII научно-практической Конференции с международным участием «Стоматология детского возраста и профилактика стоматологических заболеваний» 16 мая 2011 г.Санкт-Петербург; совместном заседании кафедры детской хирургической стоматологии и челюстно-лицевой хирургии МГМСУ, кафедры ортодонтии и детского протезирования МГМСУ и кафедры госпитальной хирургической стоматологии и челюстно-лицевой хирургии МГМСУ 16 декабря 2011г.

XXI конгрессе Европейской ассоциации Челюстно-лицевых хирургов. Хорватия. Дубровник 11-15сентября 2012г.

Структура и объем диссертации.

Диссертация изложена на 134 страницах машинописного текста, состоит из введения, обзора литературы и глав: материалы и методы исследования, результаты собственных исследований, обсуждение результатов исследования; включает выводы, практические рекомендации и список литературы, содержащий 140 источников (106 отечественных и 43 зарубежных). Работа включает 55 рисунков.

 
 

Заключение диссертационного исследования на тему "Разработка,создание и экспериментальная апробация компрессионно-дистракционного аппарата для непрерывной дистракции"

Выводы.

1. Научно обоснована возможность создания двигателя на основе электролитической тяги для автоматического компрессионно-дистракционного аппарата путем: оценки возможности использования электролиза для осуществления процесса дистракции, где получено, что давление газовой смеси, получающейся при электролизе в замкнутом объеме пневмогидроцилиндра, дает давление 10 атм. при диаметре поршня 5 мм и требует 0,000001 моля электролита (0,05мл физиологического раствора) для перемещения поршня на 15 мм.; оценки необходимой механической прочности конструкции двигателя, работающего на электролитической тяге, которая показала, что фактическое усилие, развиваемое пневмогидроцилиндром равно 42,1 кН, что значительно превосходит потребности в усилии при дистракции, и, что расчетные габариты двигателя позволяют применять его в челюстно-лицевой хирургии; путем получения алгоритма управления электролитическим двигателем.

2. Экспериментальный электролитический двигатель способен создавать и поддерживать в течение 12 часов усилие равное 73Н; получены параметры дистракции, которые позволяют практически реализовать алгоритм электронного цифрового управления электролитическим двигателем, при осуществлении им непрерывной дистракции в автоматическом режиме. Это подтверждается результатами стендовых испытаний разработанной и созданной нами экспериментальной модели электролитического двигателя.

3. Разработанная нами клиническая модель автоматического компрессионно-дистракционного аппарата с двигателем на основе электролитической тяги пригодна для проведения метода компрессионно-дистракционного остеосинтеза на нижней челюсти и способна осуществлять дистракцию с различной скоростью в непрерывном автоматическом режиме, что подтверждается результатами экспериментальной апробации аппарата.

Практические рекомендации.

1. Экспериментальный стенд, созданный совместно с ООО «Ковариант» может быть использован для проведения испытаний экспериментальных моделей аппаратов для непрерывной дистракции с двигателем на основе электролитической тяги.

2. Стендовые испытания разрабатываемых аппаратов необходимо проводить такое количество суток, в течение которых предполагается проводить дистракцию.

3. Для экспериментальных исследований на собаках габариты аппарата рекомендуется уменьшить так, чтобы свободный ход штока не превышал 10 мм.

4. Для получения данных о физических параметрах дистракции рекомендуется оснастить автоматический блок управления аппаратом блоком беспроводной связи с ПК.

 
 

Список использованной литературы по медицине, диссертация 2012 года, Степанов, Анатолий Анатольевич

1. Аборин С.А. Билокальный дистракционный остеосинтез бедра у детей и подростков с врожденным укорочением нижней конечности: Автореф.дис.к.м.н./-Курган,-2003.23с.

2. Акулитч Ю.В., Денисов A.C., Няшин Ю.И. и др.Влияние режима изменения нагрузки на восстановление модуля упругости костной ткани// Рос.журн.биомеханики.-1999.-Т,3,-№3.-С.72.

3. Александер Р.Биомеханика. М.:Мир,1970.-340с.

4. A.C. 1423114 СССР МКИ5 А 61 В 17/58 Привод к компрессионно-дистракционному аппарату/ Г.А.Илизаров, В.Л.Передин, В.М.Быков(СССР).-№ 3601258/13; Заявлено 06.04.83; опубл. 15.09.88.-Бюл.№34.-24.

5. Блискунов A.M. Удлинение бедра интермедулярным дистрактором.// Медицинская реабилитация больных с переломами костей и ортопед.заболеваниями: Сб.трудов ЦИТО.Вып.26.-М.,1985.-С.36-41.

6. Варсегова Т.Н.Структурная реорганизация нерва при удлинении конечности высокодробной автоматической дистракцией (экспер.-морфол.исследов.):Автореф.дис. к.м.н./-Курган.,2007.-15с.

7. Вассерштайн И.С., Лопырев В.А. Оперативное лечение врожденной недоразвитой укороченной голени// Профилактика, патогенез, лечение травматологических и ортопедических заболеваний,- 1975.-С.229-231.

8. Введенский С.П. Клинико-биомеханическое обоснование и дифференцированное применение методов удлинения нижней конечности: Дис.д.м.н./ -Горький.-1982 .-438с

9. Вейсс П.Динамика клетки.-В кн.: Современные проблемы биофизики/ Под.ред.Г.М.Франка, А.Г.Пасынскрго.-М. :Изд-во иностр.лит-ры, 1961 .-Т. 1 -С.21-34.

10. Голубев Г.Ш. Компьютерное управление аппаратом Илизарова в клинических условиях (клиническое и экспериментальное исследование): Автореф.дис.д.м.н./-М.1998.-49с.

11. Дацко A.A. Внеочаговый остеосинтез при лечении осложненных переломов костей: Автореферат дисиссертации к.м.н./ -Пермь. 1988.-С.48.

12. Дацко А. А.,Журавлев В.П.,Вайнштейн Е.А.,Мухлиханов Р.К. Оптимизация оказания медицинской помощи больным с осложненными переломами нижней челюсти// Уральский стоматологический журнал.-2000.-№1.-С.36.

13. Дацко A.A., Кумина Е.М., Голубков H.A. Новые технологии в лечении последствий тяжелых травм лица, осложненных повреждением анатомических структур// Вестник первой областной больницы.-Екатеринбург,2001 .-№1 .-С.31.

14. Дацко А.А.,Тетюхин Д.В. Пути оптимизации лечения осложнений поврежденной нижней челюсти с помощью наружного остеосинтеза.// Труды VII Всероссийского съезда стоматологов.-М.,2001.С.159.

15. Дацко А.А.Детюхин Д.В. Реализация современных принципов лечения поврежденний челюстно-лицевой области//Стоматология.-2003.-Т.82.-С. 17-2

16. Дацко А.А.,Тетюхин Д.В.,Галимзянов Ф.В.,Данилов С.П. Достижения и перспективы метода внешней фиксации костных отломков в восстановительном лечении травм, дефектов и деформаций нижней челюсти// Институт стоматологии.-2004.-№4.-С.59-61.

17. Девятов В.Д., Каплунов А.Г. Осложнения при чрескостном остеосинтезе аппаратом Илизарова// Чрескост.компресс.и дистракцион.остеосинтез в травматол.и ортопедии(сб.научн.трудов),- Вып.4.-Л., 1978.-С.84-92.

18. Демченко В.В. Особенности репаративной регенерации костной ткани при удлинении голени в условиях стабильной фиксации// Ортопед., травматол.-1974.№1.-С.49-52.

19. Диплом №355(СССР). Общебиологическое свойство тканей отвечать на дозированное растяжение ростом и регенерацией ( эффект Илизарова)/Г.А.Илизаров.-Заявлено 23.04.89; Бюл. «Открытия и изобретения». 1989.-N» 15; Приоритетот 24.11.70.

20. Дубов Э.Я. О заживлении диафизарных переломов первичным натяжением // Ортопед.,травматол. -1964. -№10, -С. 72-74.

21. Ерофеев С.А. Экспериментально-теоретическое обоснование современной технологии удлинения конечности: Дис.д.м.н/Курган.- 2003.-316с.

22. Елизов A.M., Переслыцких П.Ф. Динамика регенерации костей при наличии и отсутствии костного мозга и его сосудов( эксперим.исследование) //Травмы и ортопед.заболевания на БАМе и в лесопромышленных районах Сибири. -Л.,1984.-С.139-143.

23. Илизаров Г.А. Новые принципы остеосинтеза с применением спиц и колец//Сб.научн.работ Курганского обл.научно-мед.общества.-Курган, 1954.-С.146-160.

24. Г.А.Илизаров. Опыт удлинения нижних конечностей аппаратом автора// 13-я юбилейная областная конференция, посвященная 300-летию г.Кургана: Курган, 1963 .-С.319-329.

25. Илизаров Г.А. Некоторые вопросы теории и практики компрессионного и дистракционного остеосинтеза // Чрескостный компрессионный и дистракционный остеосинтез в травмат. и ортопедии: Сб. научн. Работ. Вып. 1.-Курган, 1972.-c.5-34.

26. Илизаров Г.А. Напряжение растяжения как фактор, возбуждающий и поддерживающий регенерацию и рост костной и мягких тканей // Структура и биомеханика скелетной и сердечно сосудистой системы позвоночника: Тез.докл. респ. конф.- Киев, 1984. -С.38-40.

27. Илизаров Г.А. Чрескостный компрессионный остеосинтез аппаратом автора ( эксперим. исследование). Дис.к.(д-ра) м.н./-Курган, 1968. -483с.

28. Илизаров Г.А. Наш опыт остеосинтеза аппаратом автора // Материалы 1 съезда травматологов ортопедов СССР. -М.,1963. -С. 166-168.

29. Илизаров Г.А., Щудло М.М., Карымов Н.Р., Сайфутдинов М.С. Значение ритма дистракции для реализации «эффекта Илизарова» в нервах удлиняемого сегмента конечности// Гений ортопедии.-1995.-№1.-С,12-17.

30. Каримова Л.Ф. Пороки развития костей голени: Автореф.дис. к.м.н./-Курган. 1989,22с.

31. Катаев И.А., Лобко А.Я., Черныш В.Ю. Из опыта удлинения конечностей // Удлинение конечностей и замещение дефектов: Материалы докл.первой международ., пятой республ.научн.-практ.конф.травматол.-ортопедов Крыма «Крымские вечера».-Ялта, 1996.-С.46-47.

32. Кельмансон И.А. Сон, апноэ и риск нарушения ритма сердца у детей //Рос вестн.перинатологиии педиатрии.-2000.-Т.45.-№3.-С.30-34.

33. Кислов А.И и соавт.Новая методика дистракционного остеосинтеза в лечении сколиоза с помощью имплантируемого, управляемого устройства// Биомеханика на защите жизни и здоровья человека.-1992.-С.116-117.

34. Комелягин Д.Ю. Компрессионно-дистракционный остеосинтез костей лицевого скелета у детей: Дис.д.м.н./ -М.,2006.-285с.

35. Косачева В.К. Реабилитация больных после удлинения укороченной конечности// Ортопед., травматол.-1972.-№8,-С.64-67.

36. Куцевляк В.И. Дистракционный и компрессионный методы лечения больных с аномалиями и деформациями нижней челюсти: дис.д-ра мед.наук.-Харьков, 1986.-389 с.

37. Латынин A.B. Одномоментный двунаправленный компрессионно-дистракционный остеогенез при дефектах и деформациях нижней челюсти различной этиологии у детей и подростков: Дис.к.м.н./-М.,2004.-150с.

38. Ледяев В.И. Регенерация костной ткани в различных условиях дистракционного остеосинтеза в эксперименте// Эксперим.хирургия.-1975.-№2,-С.42-49.

39. Логвенков С.А., Шафин С.Е. Математическая модель роста костного регенерата, полученного в процессе дистракционного остеосинтеза//П Всеросийская конференция по биомеханике. Памяти Н.А.Бернштейна,22-25 нояб.-1994.Т.2.-С.67-68.

40. Масич А.Г., Чернопазов С.А., Няшин Ю.И., Е.Ю.Симановская. Постановка и алгоритм решения начально-краевой задачи для растущей костной ткани// Рос.журн.биомеханики.-1999.-Т.З,№З.С.Э8.

41. Маслов И.К. Современные методы лечения множественной сочетанной патологии костей лицевого и мозгового черепа компрессионно-дистракционным аппаратом: Автореф.дис.канд.мед.наук.-М.,1994.-20с.

42. Маланчук В.А. Лечение дефектов и деформаций нижней челюсти методом дистракции.// Конференция челюстно-лицевых хирургов.-1994,-С.62.

43. Меженина Е.П. Характер изменения сосудов конечностей при аномалии их развития в возрастном аспекте// Проблемы геронтологии и гериартрии в ортоп.и травматол .-Киев, 1986.-С. 100-102.

44. Попков А.В., Бурлаков Э.В., Попков Д.А. Скорость удлинения конечности//Гений ортопедии.- 1996.-№1.-С.44-46.

45. Полухин П. И., Горелик С. С.,Воронцов В. К. Физические основы пластической деформации, -М.,1982.-250с.

46. Прокофьев В.В. Влияние деформаций и дефектов челюстей на функциональное состояние желудка и морфологию его слизистой оболочки: Дис. .К.М.Н./-М., 1978.-243с.

47. Родионова Н.В.Функциональная морфология клеток в остеогенезе.-Киев: Наукова думка. 1989.-192с.

48. Русев К.Н. Реактивное состояние у подростков с челюстно-лицевыми аномалиями и восприятие этих подростков.//Журнал невропатологии и психиатрии им. Корсакова.-1996.-Т.66.-Вып.7.-С. 1080-1082.

49. Сафонов A.A. Сравнительная оценка применения компрессионно-дистракционного остеосинтеза и других хирургических методов лечения детей с нижней микрогнатией врожденного и приобретенного генеза: Дис .к.м.н./ -М.,2009.-285с.

50. Селезнев Н.В и соавт. Результаты лечения посттравматических контрактур локтевого сустава шарнирно-дистракционным аппаратами с электронным блоком управления// Актуальные вопросы травматологии и ортопедии.-1997. -С.127-129.

51. Стецула В.И.Теоретические аспекты проблемы адаптационно-компенсаторных изменений в костно-суставном аппарате// Деформирующие артрозы у взрослых и детей// Труды Казанск.мед.ин-та.-Казань,1984.-С.З-11.

52. Стецула В.И., Лаврищева Т.Н., Штин В.П., Михайлова Л.Н. Биологические аспекты удлинения конечностей // Ортопед.травматол.-1984.-№9,С.21-26.

53. Стецула В.И.Основы управляемого чрескостного остеосинтеза.-Киев: Наукова думка,2003.-3 Юс.

54. Строгов М.В., Лунева С.Н., Еманов A.A. Особенности метаболизма тканей при удлинении конечности методом Илизарова с темпом дистракции Змм в сутки в автоматическом режиме//Гений ортопедии.-2008.-№1.-С.85-89.

55. Топольницкий 0,3., Ульянов С.А., Латынин A.B. Полинаправленный компрессионно-дистракционный остеогенез нижней челюсти у детей// Материалы Российского научного форума с международным участием: «Стоматология нового тысячелетия».- М., 2002. С. 221-222.

56. Тутуева Т.А., Горячкина Е.В. Микропсихологические проблемы семей, имеющих детей с врожденными расщелинами лица.//Материалы 2 Международной конференции челюстно лицевых хирургов.-СПб,1996,-С.46.

57. Урьев Г.А., Шпилевский И.Э. Возможности оптимизации управления режимом автоматической дистракции при удлинении длинных трубчатых костей// Актуальные вопросы детской травматол.и ортопедии: Сб.тез.-М.,2001.-С. 145-146.

58. Хем А., Кормак Д. Гистология/Прерв.с англ.-М.:Мир,1983.-Т.З.-293с.

59. Шамсудинов А.Г., Швырков М.Б., Милых И.А., Математическое обоснование выбора конструкции компрессионно-дистракционного аппарата для устранения несимметричных деформаций нижней челюсти.// Наука-практике.-М., 1998.-С.202-206.

60. Швырков М.Б. Устранение дефектов н.ч. с использованием дозированной дистракции. Часть III. Использование дозированной дистракции для несвободной остеопластики при субтотальных и концевых дефектах н.ч.//Стоматология.-2005.-№1.-С.30-34.

61. Швырков М.Б. Остеопластика местными тканями и несвободная остеопластика огнестрельных дефектов нижней челюсти и методы профилактики огнестрельного остеомиелита (Эксперим.-клинич.исследов.): Дис.д.м.н./-М.,1988.

62. Швырков М.Б.,Буренков Г.И.,Деменков В.Р.Огнестрельные ранения лица, лор-органов и шеи.-М.:Медицина,2001.С.214,260.

63. Швырков М.Б., Объедков Р.Г.// Еще раз о дистракционном остеогенезе//Российский стоматологический журнал.-2005.-С. 17-22.

64. Шевцов В.И., Ерофеев С.А., Горбач E.H., Еманов A.A. Особенности костеобразования при удлинении голени автоматическими дистракторами с темпом Змм за 180 приемов//Гений ортопедии.-2006.-№1.-С. 10-16.

65. Шевцов В.И., Попков A.B., Попков А.Д. Осложнения при удлинении бедра в высокодробном автоматическом режиме// Гений ортопедии. 1997. -№4.-С.24-27.

66. Шевцов В.И., Попков A.B. Оперативное удлинение нижних конечностей. -М. Медицина, 1998.-192с.

67. Шевцов В.И., Попков Д.А., Десятиченко К.С., Попков A.B., Кузнецова Л.С., Офицерова A.B. Биохимические маркеры костеобразования при удлинении бедра в высокодробном автоматическом режиме//Гений ортопедии.-1999.-№ 1 .-С.35-39.

68. Шевцов В.И., Попков A.B., Бурлаков Э.В. Дистрактор «Шебупа» к чрескостному аппарату//Гений ортопедии.-2000.-№1.-С.93-95.

69. Шевцов В.И, Ирьянов Ю.М. Влияние дистракции на репаративный остеогенез// Гений ортопедии.-1998.-№4.-С. 12-16.

70. Шевцов В.И.,Ирьянов Ю.М. Остеогенез и ангиогенез при дистракционном остеосинтезе//Биллютень экспериментальной биологии и медицины.-1995.-№7.-С.95-98.

71. Шрейнер A.A., Ерофеев С.А., Щудло М.М., Чиркова А.М, Карымов Н.Р. Теоретические аспекты дистракционного остеосинтеза. Значение режима дистракции// Гений отропедии.-1999.-№2.-С.13-17.

72. Штин В.П. Особенности костеобразования в зоне диастаза большеберцовой кости при удлинении голени аппаратом Г.А.Илизарова. (Эксперим.- морфол.исследование): Автореф.дис.д.м.н/-Свердловск, 1979.-41с.

73. Штин В.П. Особенности костеобразования в зоне диастаза большеберцовой кости при удлинении голени аппаратом Г.А. Илизарова: (эксперим.-морфолог.исследов.).: Дис.д.м.н./-Свердловск.-1977.-308с.

74. Штин В.П. Особенности репаративного процесса в кости при ее удлинении (Эксперим.-морфол.исследования)// Теоретические аспекты в травматологии и ортопедии: Сб.науч.трудов.-Свердловск,1974.-Т.13.-С.22-28.

75. Щуц С.А., Джафарова О.А., Щуц Б.С. Актуальность проблемы измерения параметров нагружения конечности в процессе чрескостного остеосинтеза аппаратами внешней фиксации //Мед.техника.-1999.-№4.-С21-30.

76. Щуц С.А., Джафарова О.А., Щуц Б.С.Определение параметров нагружения конечности на типовых аппаратах внешней фиксации //Мед .техника.-2000.-№3 .-С21 -27.

77. Ansorg Н., Biedloff Н. Die bedeutung der Kompression in der Ortopadie. // Zsch. arztl.Fortbild.- 1981. -75, -S.780-781.

78. Burian F. The plastic surgery atlas.-Butter words. London.-1967.

79. Deloye Ch., Delefortrie G., Vincent A. Bone regenerate formation in cortical bone during distruction lengnhening.// An experimentel stady.Clin.ortop.-1990.-№250,P.34-42.

80. Dinwiddie R. Congenital upper airway obstruction// Paediatr Respir Rev.-2004.-V.5 .-№ 1 .-P. 17-24.

81. Costantino P.D.,Friedman C.D. Distraction osteogenesis.Applications for mandible regrowth// Otolaryngol.Clin.North.Am.-l991.-Vol.24,№6.-P. 1433-1443.

82. Hidding J., Lazar F., Zoller J.E. The vertical distraction of the alveolar bone.// J Craniomaxillofac Surg.-1998.-V.26(Suppl l).-P.72-73.

83. Foldina K., Hustak I., Pitrik I. Personal expedente with lower exteremity lengthening// Cas.lek.Cesk.-l 989.-128.-№45,-P. 1421-1422.

84. Giebell G. Extermitaten-verlengerung und die behandlung von segmentdefekten durch callus-distraktion// Chirurg.-1987.-№9,-S.601-606.

85. Grill F., Dungli P. Lengthening for gongenitalshort femur. Results of different metods// J.Bone Jt.surg.-1991.-Vol.73-B.-№3,-P.439-447.

86. Janovec M., Polach J. Rezbor vysledku prodduzovani femuru u 34 defi a dospivajicich//Acta clin.orthop.trauv.Cech.-1990.57.-c.5.-S.405-416.

87. Kusec V., Jelic M., Borovecki F., et al. Distraction osteogenesis by Ilizarov and unilateral external fixators in a canine model // Int Jrtop.-2003;27(l):47-52.

88. Lascombes R.et al (Histomorhometrie du regenerat osseux dans les allogements des members selon la technigve d'lllizarov/ P.Lascombes, H.Membre, I.Prevot, E.Barrat//Rev.chir,ortop.-1991 .-№77,-P. 141-150.

89. Marks P.et al (Marks P., Zippel H., Siegwund W. Distraktions epiphyseolyse der proximalen tibia mittels Berliner fixatern externo- erfahrungen und ergebnisse//Beitr.ortop.traumatol.-1988.-№6,-S.241-253.

90. Mc.Carthy J.G.,Schreiber N.,Karp et al. Lengthening the human mandible by gradual distraction// Plast.Reconstr.Surg.-1992.-Vol.89.-P.l-8.

91. McCarthy J.G.,Schreiber J., Karp N., Torne C.H., Grayson B.H. Lengthening the human mandible by gradual distraction.// Plast. Reconstr. Surg.-1992.-V.89.-P.l-8.

92. McCarthy J.G. The role of distraction osteogenesis in the reconstruction of the mandibular in unilateral craniofacial microsomia.// Clin.Plast.Surg.-1994.-V.21 (4).-P.625-631.

93. Michieli S.,Miotti B. Controlled gradual distraction lengthening of the mandible after osteotomy//Minerva Stomatol.-1976.-Vol.25.-P.77-78.

94. Michieli S.,Miotti B. Lengthening of mandibular body gradual surgical-orthodontic distraction//Plast.Reconstr.Surg.-1980.-Vol.66.-P.699.

95. Molina F., Monasterio O.F. Distraction of the mandible. The Mexico City experience. In:McCarthy JG(ed). Distraction of the craniofacial skeleton.-NY, 1999.-P.204-218.

96. Mommaerts M. Horisontal anchorage in the ascending ramus: A technical note.//-V.13(l).-P.59-65.

97. Monasterio O.F., Molina F., Mandibular distraction in hemifacial microsomia.//Operative Technics in Plastic and Recjnstructive Surgery.-1994.-V.l.-№2.-P. 105-112.

98. Monticelli G., Spinelli R. Limb lengthening by epiphiseal distraction.// Jntern. Ortopead.- I981.-Vol.5.-P.85-90.

99. Kannus P., Paavola M., Jozsa L.Aging and Degeneration of Tendons.In: Tendon Injuries: basic science and clinical medicine.-2005.-P.25-31.

100. Synder C.C.,Levine G.A.,Swanson H.M.et al. Mandibular lengthening by gradual distraction.Preliminary//Report Plast.Reconstr.Surg.-1976.-Vol.51 .-P.506-508.

101. Villa A., Paley D., Cotagni et al. Lengtehening of the foreoru by the Ilizarov technigve// Clin.ortop.-1990.-№250,-P. 125-137.

102. Wasserstein J., Corelli J., Niethard F.U. Die geschlossene distraktionsepiphyseolyse zur beinverlangerung und beinachsenkorrektur bei kinder.//Z. Orthop.- 1986.-126.-S.743-750.

103. Wei F.C.,Chang S.S.,Vim K.K.//Microsurgery.-1994.-Vol.ll.-№l.-P.l-6.

104. Wewsschwander G.E., Dunst R.M. Limb lengthening the Ilizarov external fixator//Ortop.Nurs.-1989.-Vol.8.-№3,-P. 15-21.

105. Witt A.N., Jager M. Die operative Oberschenkel- Verlängerung mit einem vollimplantirbaren distraktionsgaret.//Arch.Ortop.Traumat.Surg.-1978.-92.-S.291-296.

106. Yao C.T., Wang J.N., Tai Y.T., Tsai T.Y., Wu J.M. Successful management of a neonate with Pierre- Robin syndrome and severe upper airway obstruction by lobg term placement of a laryngeal mask airway.// Resuscitation.-2004.-V.61.-№l.-P.97-99.e