Автореферат и диссертация по медицине (14.01.03) на тему:Учет возрастных особенностей верхнечеюстной пазухи в диагностике и лечении синусита

На правах рукописи

ГРИГОРЬКИНА ЕВГЕНИЯ СЕРГЕЕВНА

УЧЕТ ВОЗРАСТНЫХ ОСОБЕННОСТЕЙ ВЕРХНЕЧЕЮСТНОЙ ПАЗУХИ В ДИАГНОСТИКЕ II ЛЕЧЕНИИ СИНУСИТА

Специальность 14.01.03 — оториноларингология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

1 6 ОКТ 2014

Пенза - 2014

005553327

005553327

Работа выполнена на кафедре стоматологии Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Пензенский государственный университет» Министерства Образования и науки Российской Федерации (ФГБОУ ВПО «ПГУ» Министерства образования и науки РФ).

Научный руководитель:

Сергеев Сергей Владимирович - доктор медицинских наук, Заслуженный врач Российской Федерации

Официальные оппопенты:

Рымша Маргарита Андреевна - доктор медицинских наук, профессор, ФГБУЗ «Клиническая больница № 122 им. Л. Г. Соколова» Федерального медико-биологического агентства, референт главного специалиста оториноларинголога Федерального медико-биологического агентства Российской Федерации, Заслуженный врач Российской Федерации

Гофман Виктор Робертович - доктор медицинских наук, профессор, ФГБВОУ ВПО «Военно-медицинская академия им. С.М. Кирова» Министерства обороиы Российской Федерации, Заслуженный деятель науки Российской Федерации

Ведущая организация:

ГБОУ ВПО «Северо-Западный государственный медицинский университет им. И.П. Мечникова» Минздрав РФ

Защита диссертации состо1ггся «_» _ 2014 г. в _часов на заседании

диссертационного совета Д 208.091.01 в ФГБУ «СПб НИИ ЛОР» Минздрава России по адресу: 190013, Санкт-Петербург, ул. Бронницкая, д.9

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБУ "СПб НИИ ЛОР" Минздрава России и на сайте http://wvvw.lornii.ru

Автореферат размещён на сайте: http://vac.ed.gov.ru/

Автореферат разослан «_»_2014 г.

Учёный секретарь диссертационного совета: доктор медицинских наук Дроздова Марина Владимировна

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования. Согласно утвержденной указом Президента Российской Федерации от 9 октября 2007 г. № 1351 концепции демографической политики до 2025 года, одной из ее главных целей является повышение качества жизни и увеличение ожидаемой продолжительности жизни к 2015 году до 70 лет, к 2025 году - до 75 лет. В то же время, около трети пациентов оториноларинголога - люди в возрасте старше 65 лет [Calhoun К.Н., Eibling D.E., 2006].

При этом, одним из наиболее распространенных заболеваний верхних дыхательных путей является синусит, составляющий до 19,4% в структуре неотложных состояний JlOP-органов и до 38,7% в структуре неотложной патологии носа. Заболеваемость синуситом непрерывно растет [Пискунов Г.З. и соавт., 2004; Крюков А.И., 2008; Лопатин A.C., Свистушкин В.М., 2009; Крюков А.И., Туровский А.Б., Талалайко Ю.В., 2010].

Трудности диагностики и лечения синусита имеют свою возрастную специфику, ведут к хронизации заболевания и увеличению расходов на дальнейшее лечение. Для решения существующих социально-экономических, клинических и деонтологических проблем необходимо подробное изучение возрастных закономерностей строения и функциональной активности носа и околоносовых пазух (ОНП), разработка эффективных и простых методов диагностики синусита и повышение качества его лечения в различных возрастных группах.

Цель исследования: улучшить диагностику и лечение синусита с учетом возрастных функциональных и структурных особенностей верхнечелюстной пазухи (ВЧП).

Задачи исследования:

1. Разработать неинвазивную методику комплексного исследования функционального состояния слизистой оболочки носа с применением метода прямой джоульметрии.

2. Выявить возрастные функциональные особенности слизистой оболочки носа в норме м при различных формах синусита.

3. Разработать методику изучения возрастных особенностей структуры верхнечелюстной пазухи на основании данных рентгенографии и спиральной компьютерной томографии.

4. С использованием разработанной методики построить математическую и ЗО-модель верхнечелюстной пазухи, описывающую изменения ее параметров в различных возрастных группах.

5. На основании построенных моделей рассчитать напряженно-деформационные состояния, возникающие в стенках пазухи под воздействием различных нагрузок, и определить оптимальные подходы к хирургическому лечению синусита в различные возрастные периоды.

Научная новизна. Впервые проведена комплексная оценка функциональных показателей слизистой оболочки носа и околоносовых пазух в норме, а также при диагностике и лечении различных форм синусита с учетом возрастных особенностей, разработано устройство для диагностики заболеваний и лечения слизистой носа и ВЧП (патент на полезную модель РФ № 132703 U1 от 26.06.2013; опубл. 27.09.2013).

Впервые построена возрастная математическая модель верхнечелюстной пазухи (ВЧП), ее 3D — модель с применением ПО собственной разработки «Rhino» (свидетельство о государственной регистрации № 2014610074 от 09.01.2014). Математически обосновано и рассчитано изменение формы и пространственной организации синуса в системе верхней челюсти, определены возрастные особенности реакции его стенок на различные варианты нагрузки. На основании этого определены зоны «хирургической безопасности» для различных возрастных периодов.

Практическая значимость работы: Предложенный неинвазивный метод исследования функционального состояния слизистой оболочки носа и ВЧП позволяет объективизировать течение воспалительного процесса,

осуществлять контроль проводимого лечения, выбирать более рациональную тактику лечения синусита с учетом возраста пациента.

Разработано и внедрено в практику устройство, позволяющее регистрировать изменения слизистой оболочки носа и ВЧП на начальных этапах развития клинических проявлений, на основании этого своевременно оценивать эффективность проводимого лечения и принимать решение о необходимости хирургического вмешательства.

Знание возрастных особенностей линейных и пространственных параметров пазухи, а также особенностей реакции ее стенок на различные варианты нагрузок позволяет определить зону «хирургической безопасности» при классических и микрохирургических вмешательствах на ВЧП, прогнозировать степень и зоны разрушения кости при травмах.

Положения, выносимые на защиту:

1. Комплексное исследование функционального состояния слизистой оболочки носа с применением метода прямой джоульметрии позволяет своевременно регистрировать патологические изменения и оценивать их динамику на фоне проводимого лечения с учетом возраста пациента.

2. Особенности пространственной организации, геометрии верхнечелюстной пазухи и изменения прочностных свойств костной ткани приводят к изменению реакции ее стенок на механические нагрузки, что определяет зоны «хирургической безопасности» в различные возрастные периоды.

Личный вклад автора. Автором проведено клиническое исследование и обработка результатов, представленных в работе. При непосредственном личном участии создано и запатентовано устройство для диагностики заболеваний и лечения слизистой оболочки верхнечелюстной пазухи. Автором проведен анализ всех рентгенограмм и серий СКТ, включенных в исследование, разработана методика проведения измерений; разработана

концептуальная часть программного обеспечения, осуществлено личное руководство его разработкой и получено свидетельство о государственной регистрации. Автор участвовала в качестве ассистента, а также лично провела ряд оперативных вмешательств с применением построенной математической и пространственной модели верхнечелюстной пазухи, а также провела работу по статистическому анализу собранной информации.

Внедрение результатов исследования. Результаты исследования внедрены в практику работы отделения оториноларингологии ГБУЗ ГКБСМП им. Захарьина Г.А., многопрофильной клиники «МедМикс».

Полученные данные о возрастных морфологических и функциональных особенностях верхнечелюстной пазухи, их значении в диагностике и лечении синусита используются в учебном процессе курса оториноларингологии медицинского института Пензенского государственного университета.

Апробация диссертации. Основные положения диссертации доложены и обсуждены на III международной научно-практической конференции «Современные проблемы отечественной медико-биологической и фармацевтической промышленности. Развитие инновационного и кадрового потенциала Пензенской области» (Пенза, 2013), на региональной конференции «Открытые инновации - вклад молодежи в развитие региона» (Пенза, 2013), 2 заседаниях Пензенского областного общества оториноларингологов.

Степень достоверности работы. В исследовании применены измерительные методики, основанные на использовании стандартных краниометрических точек, законов эвклидовой геометрии, стандартных методах трехмерного моделирования с применением лицензионных программ: MorphoJ, MeshLab, iMicrosoft office 2003, Vitrea, SolidWorks 2012. Серии CKT получены на компьютерном томографе MCKT Aquilion 32. Статистическая обработка материалов проведена в пакете программ STATISTICA 10 (StatSoft) по основным принципам биомедицинской статистики.

Исследование выполнено на базе отделения оториноларингологии ГБУЗ ГКБСМП им. Захарьина Г.А., курса оториноларингологии кафедры стоматологии Медицинского института Пензенского государственного университета с использованием рентгенологического архива ПОКБ им. Бурденко и ГБУЗ ГКБСМП им. Захарьина Г. А.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 13 печатных работ, из них 8 - в центральной печати; получен патент на полезную модель, свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ.

Структура н объем диссертации. Работа изложена на 162 листах машинописного текста, содержит введение, обзор литературы, описание материала и методов исследования, главу полученных результатов и их обсуждения, заключение, выводы, практические рекомендации, указатель литературы. Текст работы иллюстрирован 1 формулой, 16 таблицами и 47 рисунками. Список литературы включает 174 источника, из них 117 отечественных и 57 иностранных.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Материалы и методы исследования. Тип исследования: простое ретроспективное и открытое проспективное многоцентровое исследование. На проведение исследований было получено разрешение локального этического комитета Медицинского института Пензенского государственного университета (протокол № 6 от 02.03.2012).

Клиническое исследование было проведено в Медицинском институте Пензенского государственного университета в период с 2012 по 2013 г. Клиническими базами исследования были кафедра стоматологии Медицинского института ФГОУ ВПО «Пензенский государственный университет», отделение оториноларингологии ГБУЗ ГКБСМП им. Г.А. Захарьина, г. Пенза.

Исследование включало обследование 130 человек: 56 добровольцев без

патологии носа и околоносовых пазух, обследованных амбулаторно на кафедре стоматологии медицинского института (1 группа), и 74 пациентов, пролеченных в ЛОР-отделении ГБУЗ ГКБСМП им. Захарьина Г.А. за период 2012 - 2013 гг по поводу острого (2 группа, п=40) и хронического синусита (3 группа, п = 34). Распределение пациентов в зависимости от формы синусита и возраста представлено в таблице 1.

Таблица 1 - Распределение пациентов в зависимости от формы синусита и возраста

Возраст

Форма синусита молодой средний пожилой преклонный

абс. % абс. % абс. % абс. %

Острый гнойный риносинусит 14 53,8 13 44,8 9 47,4 4 44,5

Хронический гнойный пристеночно-гиперпластический синусит 4 15,4 4 31,1 3 15,8 2 22,2

Хронический полипозно-гнойный синусит 2 7,7 1 13,8 4 21,0 3 33,3

Хронический кистозный синусит 6 23,1 2 10,3 3 15,8 - -

Всего 26 100 20 100 19 100 9 100

Согласно классификации ВОЗ (2000), все пациенты были разделены на следующие подгруппы: молодые 18-29 лет; младший средний возраст - 30 - 44 лет; старший средний возраст - 45 - 59 лет (объединены в одну подгруппу); пожилые — 60 - 74 года; преклонный возраст - 75 лет и старше.

Всем больным проводили комплексное клинико-лабораторное обследование. Исследование функционального состояния слизистой оболочки носа здоровых лиц и больных синуситом проводилось по разработанной методике, включавшей:

- измерение рН индикаторными полосками в нижнем носовом ходе; -измерение температуры слизистой оболочки в области переднего конца нижней носовой раковины модифицированным термометром DT-623 фирмы «A&D» (Germany);

- исследование электрохимических свойств слизистой оболочки методом прямой джоульметрии с помощью разработанного датчика (патент на полезную модель РФ № 132703 Ш от 26.06.2013) на 4 ступенях подачи тока (0,02, 0,04, 0,06 и 0,08 мА). Графическое отображение результатов исследования представлено на рисунке 1.

Т.мс

Рисунок 1 - Графическое отображение нарастания РТ в норме: по оси абсцисс - время (с), по оси ординат - разность потенциалов, мВ

- регистрацию уровня порога болевой чувствительности слизистой (ПБЧ) с применением джоульметра и разработанного датчика на 4 ступенях подачи тока (0,02, 0,04, 0,06 и 0,08 мА);

- измерение время мукоцилиарного транспорта (МЦТ) по времени прохождения угольной пыли расстояния от переднего конца нижней носовой раковины (отступя 1 см кзади) до задней стенки глотки (до момента появления частиц из-под небной занавески).

Пациентам с острым и хроническим синуситом исследование проводилось при поступлении, а затем ежедневно в течение всего срока госпитализации.

Хирургическое лечение проведено 36 пациентам по поводу хронического синусита. Выполнено 42 оперативных вмешательства: 10 эндоскопических

гаймороэтмоидотомий, 12 пистэкто мий, 10 эндоскопических микрогайморотомий и 10 радикальных операций на верхнечелюстной пазухе.

Изучение возрастных особенностей строения верхнечелюстной пазухи и реакции ее стенок на различные варианты нагрузок проводилось совместно с сотрудниками кафедры теоретической и прикладной механики Пензенского государственного университета (к.т.н., доцент Кузьмин A.B.) и включало 3 этапа:

1) построение возрастной математической модели линейных параметров верхнечелюстной пазухи и их отношения к стандартным краниометрическим точкам [Алексеев В.П., Дебец Г.Ф., 1964];

2) изучение возрастных особенностей пространственной организации верхнечелюстной пазухи в системе лицевого скелета, построение ее усредненной трехмерной модели с применением разработанного веб-приложения «Rhino» (свидетельство о государственной регистрации № 2014610074 от 09.01.2014).

3) Изучение НДС, возникающих в стенках пазухи под влиянием различных вариантов нагрузки с учетом выявленных возрастных особенностей геометрии ВЧП и механических свойств костной ткани.

Для построения возрастной математической модели проведен анализ 314 рентгенограмм ОНП в носо-подбородочной проекции, которые были разделены на 9 групп, опираясь на периодизацию роста и развития зубо-челюстного комплекса и верхней челюсти в целом [Танфильев Д.Е., 1964]: 5-7 лет -период наличия молочных зубов, 9-10 лет - прорезывание постоянных зубов, 11-12 лет - промежуточный период между прорезыванием постоянных зубов и началом полового созревания; 13 - 17 лет - период полового созревания; 18-30 лет - период стабилизации параметров пазухи; 31-40 лет - начальные проявления инволютивных процессов на доклиническом уровне; 41-50 лет -начальный этап потери зубов; 51-60 лет - период выраженных инволютивных

изменений как костной ткани, так и зубо-челюстной системы; 61 год и старше -периоды, характеризующиеся частичной или тотальной адентией.

Построение пространственной усредненной трехмерной модели ВЧП проводилось на основании анализа 160 серий СКТ, разделенных на 3 группы на основании вышеприведенной периодизации с учетом клинической выраженности возрастных изменений [Танфильев Д.Е., 1964]: 1 - 20-40 лет, 2 -41-60 лет, 3-61 год и старше. Усредненная форма, численные различия формы и размера определялись методами Прокрустова совмещения и Прокрустова анализа [Klingenberg С.Р, 2011]. Изменение линейных и пространственных параметров максиллярного синуса в системе лицевого скелета определялось относительно стандартных краниометрических точек и размеров [Алексеев В.П., Дебец Г.Ф., 1964].

На основании полученных трехмерных моделей в программе SolidWorks 2012 строилась конечно-элементная модель (КЭМ) и рассчитывались напряженно-деформационные состояния (НДС) для 4 точек приложения нагрузки: в области верхней части альвеолярного отростка на границе передней и нижней стенок синуса, в области клыковой ямки, в передней части медиальной стенки (в области нижнего носового хода), а также у заднего края естественного соустья пазухи.

При статистической обработке данных применялись критерии Колмогорова-Смирнова, Шапиро-Уилка, Манна - Уитни, тест Краскела-Уоллиса (Kruskal-Wollis Test), критерий Спирмена. Для выявления математических закономерностей использовались методы построения многофакторной линейной регрессионной модели, нелинейной регрессии.

Статистически значимыми считались различия при уровне значимости р <0,05.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ Результаты клинического исследования

В ходе проведенного исследования функциональных параметров слизистой оболочки носа с помощью разработанной методики были выявлены ее возрастные особенности в норме: снижение транспортной, калориферной функции, повышение порога болевой чувствительности и снижение сопротивления в пожилом и преклонном возрасте (р<0,05) (рисунок 2).

Рисунок 2 - Значения РТ, температуры, ПБЧ и времени МЦТ в изучаемых возрастных

группах в норме.

Наиболее детально характер и степень выраженности инволютивных изменений в слизистой оболочке (общая дегидратация, снижение высоты эпителиального пласта, повреждение клеточных мембран) отражал показатель РТ, так как позволил ступенчато регистрировать вовлечение в процесс электрохимической реакции различных тканевых компонентов в зависимости от их молекулярной массы и электропроводности (больший по силе ток вовлекает в реакцию большие по молекулярной массе вещества).

В диагностике острого синусита принимались во внимание выявленные возрастные особенности реакции слизистой оболочки на острое воспаление: более низкая эндоназальная температура (34,8+0,4 °С, 36,2+0,5 у лиц молодого и среднего возраста), меньшие значения РТ (11,39±1,58*10"5Дж; 14,54+2,48*10"5 Дж у лиц молодого и среднего возраста) и более высокий уровень ПБЧ (0,08 мА и 0,02 мА соответственно). Динамика острого синусита на фоне проводимого лечения так же характеризовалась выраженными возрастными особенностями: уровень ПБЧ, РТ и эндоназальная температура в молодом и среднем возрасте нормализовались в среднем на 1-2 дня быстрее, их изменение отличалось большей амплитудой и достижением значений физиологической нормы к концу лечения. Во всех возрастных группах отмечено прогрессивное восстановление времени МЦТ, несколько замедленное в пожилом и преклонном возрасте.

Наиболее детально и точно оценить течение патологического процесса в слизистой оболочке носа с учетом возрастной специфики позволило изменение РТ, так как данный параметр проявил наибольшую чувствительность к процессам регенерации и повреждения. В частности, у лиц молодого и среднего возраста резкое снижение РТ наблюдалось на 2 день после начала лечения, к 3-ему дню достигалось значение 7-8 Дж Дж*10~5, после чего происходило постепенное нарастание РТ и достижение значений, свойственных слизистой оболочке полости носа в норме, к 7 суткам. Это отражало последовательность течения воспалительного процесса: снижение сопротивления ткани в начале лечения за счет уменьшения отека, уменьшение количества гнойного отделяемого и дальнейшее нарастание сопротивления как следствие пролиферации, восстановления ионного состава межклеточного пространства. Более продолжительное и выраженное снижение РТ (к 4 дню) с последующим резким увеличением и достижением значений зарегистрированной возрастной нормы к 8-9 суткам у лиц пожилого возраста отражало замедление реакции слизистой на проводимое лечение, нарушение вазомоторной регуляции и ауторегуляторных механизмов заживления, извращения взаимосвязи между

повреждением, воспалением и регенерацией [Кунельская Н.Л. и соавт., 2012] (рисунок 3).

Рисунок 3 - Динамика изменения РТ на фоне лечения острого синусита: по оси абсцисс — сутки наблюдения, по оси ординат - значение РТ, Дж*10"5

Применение комплексного исследования функциональных параметров слизистой носа дало возможность ранней оценки эффективности проводимой терапии и принятия своевременного решения о необходимости оперативного вмешательства.

Комплексная оценка перечисленных параметров позволила повысить точность диагностики и оценивать динамику течения послеоперационного периода при лечении хронического синусита. На этапе диагностики функциональное состояние слизистой оболочки полости носа также характеризовалось выраженными возрастными особенностями: снижением активности мерцательного эпителия (до 30,1 ±3,14 мин; 25,0+2,21 мин у лиц молодого и среднего возраста), повышением электропроводности (6,62+2,98*10 Дж и 10,18+0,7*10"5Дж соответственно) и уровня порога болевой чувствительности (0,08 мА, 0,04 мА у лиц молодого и среднего возраста). Кроме того, оценка данных показателей позволила выявить возрастные особенности реакции слизистой оболочки на операционную травму. В

послеоперационном периоде с возрастом отмечено более резкое повышение уровня ПБЧ (до 0,085 мА) и снижение температуры слизистой оболочки (до 33,3 - 33,4°С) при ее исходно более низких значениях (34,7 - 34,8°С). Отмечено также изменение характера кривой РТ: повышение сопротивления к 4-5 суткам и более длительный период нормализации (на 1 -2 суток дольше, чем в молодом и среднем возрасте) как отражение извращения связей между повреждением, воспалением, регенерацией и фиброзом, что приводит к незавершенной регенерации и прогрессирующему склерозу [Кунельская Н.Л. и соавт., 2012] (рисунок 4).

Рисунок 4 - Динамика изменеия РТ в послеоперационном периоде: по оси абсцисс - сутки наблюдения, по оси ординат — значение РТ, Дж*10"5

Таким образом, было сделано заключение, что комплексное исследование таких показателей функционального состояния слизистой оболочки носа, как уровень рН, температура, уровень ПБЧ, ее электропроводность (выраженная через РТ) и время МЦТ не только дает более точное представление о характере и степени выраженности синусита, но и позволяет провести многогранную оценку динамики воспалительного процесса и эффективности проводимого лечения с учетом возрастной специфики реакции и регенерации слизистой оболочки.

Результаты построения возрастной математической модели верхнечелюстной пазухи

В ходе исследования выявлено нелинейное изменение высоты верхнечелюстной пазухи, синхронное изменению расстояния от дна полости носа до дна ВЧП. Отмечено, что высота пазухи увеличивается до 38 лет у женщин и до 30 лет у мужчин, затем отмечается ее снижение, более выраженное у женщин (в среднем - 4 мм, у мужчин - 2 мм) и последующее увеличение (к 65 годам у женщин, к 70 - у мужчин). До 30 лет происходит расширение пазухи, а затем - равномерное сужение (до 3-4 мм у мужчин, и 5-7 мм у женщин).

Процесс активной пневматизации верхнечелюстной кости относительно роста средней части лица у женщин продолжается, в среднем, на полтора-два десятилетия дольше, чем у мужчин (до 40-45 и 20 лет соответственно). Затем у мужчин достигнутые пропорции стабилизируются, у женщин же до 70 лет наблюдается уменьшение высоты пазухи относительно верхней высоты лица

При изучении двухмерной геометрии ВЧП обнаружено, что к 25 годам происходит латеральное смещение наружной стенки при некотором ее опущении. Затем наступает период стабилизации, а после 60 лет латеральная стенка пазухи на уровне дна полости носа смещается вверх и несколько медиально.

В результате исследования пространственной структуры ВЧП не выявлено достоверных билатеральных различий ее объема и положения относительно передней носовой ости, что подтверждает и дополняет современные данные о преимущественной симметрии типа развития пазух [Лепилин A.B. и соавт., 2012]. Выявлено более высокое положение правого синуса относительно дна полости носа у женщин, чем у мужчин, с разницей от 2 до 6 мм. Данное обстоятельство может быть использовано как дополнительный ориентир при выборе доступа через лицевую стенку ВЧП в ходе как радикальной операции, так и микрогайморотомии при тотальной

адентии, когда ориентировка по переходной складке и лункам зубов значительно затруднена.

Определено, что с возрастом происходит смещение центра масс синуса кзади, не связанное напрямую с увеличением его объема. Особенно важно учитывать это обстоятельство при выполнении микрогайморотомии и радикальной операции на гипопневматизированных пазухах, так как они расположены глубже в теле верхнечелюстной кости.

Математически доказано изменение формы максиллярного синуса в пожилом и преклонном возрасте, связанное с его относительным расширением, уплощением и «поджатием» дна в медиальную сторону, что важно учитывать при выполнении радикальной операции у пациентов с тотальной адентией в условиях затрудненной анатомической ориентировки. Усредненные возрастные модели верхнечелюстной пазухи представлены на рисунке 5.

) ^

1 Ж , ; V У \ J V)

А Б В

Рисунок 5 - Усредненная модель правой ВЧП, вид сбоку: А - 20-40 лет, Б - 41 - 60 лет, В

- 61 год и старше

Построенные трехмерные модели применены для расчета НДС, возникающих в стенках синуса при различных вариантах нагрузки. При этом для групп 20-40 и 41-60 лет значимых отличий показателей не выявлено, в то время как после 60 лет отмечено изменение реакции костной стенки на эквивалентную нагрузку. Значения напряжений и деформаций с учетом возраста и точки приложения силы приведены в таблице 2, графическое отображение распределения перемещения представлено на рисунке 6.

№ Место Максимальное Перемещение (мм) Эквивалентнгш

вариан приложения напряжение (ГОмм2) деформация

та нагрузки

20-40 >61 20-40 >61 20-40 >61

лет года лет года лет года

1 передняя стенка 4910,0 5605,9 0,516 0,469 0,583 0,556

на границе (р<0,05) (р<0,05) (р<0,05) (р<0,05) (р<0,05) (р<0,05)

перехода ее в дно

пазухи

2 область клыковой ямки 2460,0 2673,4 0,169 0,132 0,29 0,235

3 медиальная стенка в области нижнего носового хода 3657,2 3675,8 0,108 0,102 0,257 0,264

4 задняя граница 2823,8 3043,3 0,113 0,104 0,280 0,206

естественного (р<0,05) (р<0,05) (р<0,05) (р<0,05)

отверстия синуса

11 68Э!{Ю1 1 Я6*001 1 «0М-001 1 Л'е-ОО!

чгбе-оо! I 9в51еа» ^ 002 Н - (Шиш;

Н

Н <

Н .'ви* («.' Н !4огвш; Н ) аооео»

Примечания: р<0,05 - достоверные различия признака между группами 20-40 лет и 61 год и старше;

Рис. 6. Перемещение, возникающее в костных стенках пазухи при приложении нагрузки по варианту №1, правый синус (ориентировочная визуальная оценка по цветовой шкале справа, мм): вид со стороны латеральной стенки и сверху

Максимальные напряжение и деформация во всех возрастных группах возникали при 1 варианте приложения нагрузки, причем перемещение

охватывало значительную область дна ВЧП. Это может провоцировать образование микротрещин. Определено, что у лиц молодого и среднего возраста наименьшее разрушение кости вызывает традиционный доступ к верхнечелюстной пазухе через клыковую ямку.

Несколько большее напряжение при меньшем перемещении возникало при 3 варианте нагрузки, что определяет значительную легкость проникновения в полость синуса. Данные расчетов свидетельствуют о том, что наиболее безопасным с этой точки зрения у лиц пожилого и преклонного возраста является эндоназальный доступ.

Моделирование нагрузки по 4 варианту демонстрирует большую хрупкость и меньшую устойчивость к разрушению кости в области заднего края естественного отверстия у лиц пожилого и преклонного возраста.

Во все возрастные периоды доступ в области клыковой ямки требует осторожности при расширении книзу, так как это влечет развитие значительных по модулю и распространенности напряжения и перемещения костной ткани в области дна пазухи и образование микротрещин. Особенно важно учитывать это обстоятельство у женщин 60 - 65 лет, так как в сочетании с уменьшением расстояния от клыковой ямки до дна ВЧП это создает дополнительную опасность травматизации важной с точки зрения риносинусохирургии и стоматологии зоны.

Таким образом, построенная в рамках данного исследования и примененная на практике математическая модель ВЧП, а также выявленные возрастные особенности пространственного расположения пазухи в системе верхней челюсти с учетом ее прочностных свойств позволили более точно планировать хирургический доступ, определить зоны «хирургической безопасности», учитывая как строение лицевого скелета, так и возрастные морфологические и механические особенности верхней челюсти.

Таким образом, применение комплексного метода оценки функционального состояния слизистой оболочки и устройства для его

реализации, а также математического и трехмерного моделирования для определения оптимального доступа к ВЧП позволило решить задачу данного исследования - улучшить диагностику и лечение синусита с учетом возрастных особенностей верхнечелюстной пазухи.

Выводы:

1. Разработана неинвазивная методика комплексного исследования функционального состояния слизистой оболочки носа, включающая оценку ее буферной, калориферной, транспортной функции, уровня порога болевой чувствительности и электрохимических свойств методом прямой джоульметрии. Применение данной методики позволяет проводить диагностику, динамическую оценку и своевременную коррекцию лечения как острого, так и хронического синусита.

2. Функциональное состояние слизистой оболочки полости носа характеризуется выраженными возрастными особенностями. В норме в пожилом и преклонном возрасте наблюдается повышение порога болевой чувствительности (до 0,08 мА), угнетение транспортной (до 25,6±3,78 мин) и калориферной функции (до 33,05°С), снижение работы тока (до 7,17 Дж*10"5).

3. Выявлено, что, в сравнении с лицами молодого и среднего возраста, острый синусит в старших возрастных группах характеризуется повышением порога болевой чувствительности слизистой оболочки носа, снижением ее температуры и работы тока. При хроническом синусите в пожилом и преклонном возрасте также выявлено снижение работы тока и повышение порога болевой чувствительности слизистой оболочки в 1,5-2 раза, происходящее на фоне угнетения ее транспортной функции.

4. Разработанная методика изучения возрастных особенностей структуры верхнечелюстной пазухи с использованием веб-приложения «Rhino» позволяет исследовать линейные и пространственные особенности околоносовых пазух, используя данные рентгенографии и спиральной компьютерной томографии.

5. С помощью построенных математической и 3-Б модели выявлены возрастные особенности строения верхнечелюстной пазухи, в частности, медиальное смещение и «поджатие» латеральной стенки верхнечелюстной пазухи после 60 лет, ее относительное расширение и абсолютное пропорциональное уменьшение ширины на 3-4 мм у мужчин и 5-7 мм у женщин.

6. Выявленные возрастные особенности пространственной организации и геометрии верхнечелюстной пазухи в комплексе с изменением механических свойств костной ткани определяют зоны «хирургической безопасности» в различные возрастные периоды. В молодом возрасте это область клыковой ямки, у пациентов старших возрастных групп наименее травматичны для костной ткани эндоназальные операции.

Практические рекомендации:

1. При диагностике острого синусита и оценке эффективности проводимого лечения в старших возрастных группах необходимо учитывать повышение порога болевой чувствительности слизистой оболочки носа (до 0,08 мА), снижение температурной реакции (до 34,8±0,4 °С) и меньшее значение работы тока (11,39±1,58*10-5Дж), а также более длительный (на 1-2 дня) период нормализации этих показателей в сравнении с лицами молодого и среднего возраста.

2. При диагностике и оценке эффективности лечения хронического синусита в пожилом и преклонном возрасте необходимо учитывать снижение работы тока (6,62±2,98*10 5Дж), повышение порога болевой чувствительности слизистой оболочки (до 0,08 мА), происходящее на фоне угнетения ее транспортной функции (до 30,1±3,14 мин).

3. Снижение работы тока на 2-3 сутки лечения острого синусита свидетельствует о положительной динамике, в то время как ее повышение или

сохранение на прежнем уровне говорит о неэффективности проводимого лечения и необходимости его коррекции и/или дообследования больного.

4. О положительной динамике в послеоперационном периоде свидетельствует повышение работы тока к 4 суткам после ринохирургического вмешательства с последующей прогрессивной нормализацией.

5. Расширение доступа через клыковую ямку книзу повышает риск разрушения и деформащш кости в области передней части дна синуса с образованием микротрещин. У женщин 60 - 65 лет в сочетании с уменьшением расстояния от клыковой ямки до дна ВЧП это создает дополнительную опасность травматизации важной с точки зрения риносинусохирургии и стоматологии зоны.

6. После 60 лет повышение хрупкости костной ткани в области задней границы естественного отверстия верхнечелюстной пазухи снижает «хирургическую безопасность» данной зоны.

Список научных работ, опубликованных по теме диссертации

1. Сергеев C.B., Иванов П.В., Григорькина Е.С. Учет прочностных характеристик лицевых костей при планировании оперативных вмешательств / C.B. Сергеев, П.В. Иванов, Е.С. Григорькина // Вестник новых медицинских технологий - 2013. - 2 Вып. - С. 212-216.

2. Сергеев C.B., Григорькина Е.С. Динамика возрастных пространственных показателей верхнечелюстной пазухи при планировании оперативных вмешательств / C.B. Сергеев, Е.С. Григорькина // Российская оториноларингология. Сборник тезисов II Петербургского форума оториноларингологов России. - 2013. - 1 электронно-оптический диск (CD-ROM).

3. Сергеев C.B., Грнгорькнна Е.С., Калашникова С.Ю. Объективизация мониторинга показателен послеоперационного периода в рннохпрургап /

C.B. Сергеев, E.C. Грнгорькнна // Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. - 2013 - Л»1(25). - С. 136 - 143.

4. Сергеев C.B., Грнгорькнна Е.С., Юдина Т.Н. Особенности заболеваний околоносовых пазух среди взрослого населения Пензенской области за период 2008-2012 годы / C.B. Сергеев, Е.С. Грнгорькнна, Т.Н. Юдина // Фундаментальные исследования. - 2013. - № 7 (часть 2). - С. 399402.

5. Сергеев C.B., Грнгорькнна Е.С. Возрастные особенности пневматнзацми лицевых костей по данным рентгенографии / C.B. Сергеев, Е.С. Грнгорькнна // Фундаментальные исследования. - 2013. - № 2 (часть 1). - С. 162-166.

6. Сергеев C.B. Объективизация и сравнительная оценка изменений болевой чувствительности слизистой оболочки полости носа у пациентов различных возрастных групп в норме и патологии / C.B. Сергеев, Е.С. Грнгорькнна, В.Г. Недоваров, С.Д. Зиновьев // Сборник тезисов V научно-практической конференции «актуальное в оториноларингологии». - 2013. - С. 128.

7. Грнгорькнна Е.С. Практические аспекты изучения возрастных изменений верхнечелюстной пазухи методом анализа трехмерных моделей // Материалы III международной научно-практической конференции «Современные проблемы отечественной медико-биологической и фармацевтической промышленности. Развитие инновационного и кадрового потенциала Пензенской области». - 2013. - С. - 273 - 278.

8. Грнгорькнна Е.С. Изучение клинических аспектов анатомии верхнечелюстной пазухи методом ее трехмерного моделирования // Сборник материалов регионального молодежного форума «Открытые инновации - вклад молодежи в развитие региона» - 2013. - С. 81-84.

9. Сергеев C.B. Математическая модель возрастных параметров хирургической анатомии верхнечелюстной пазухи / C.B. Сергеев, Е.С.

Григорькина, B.B. Смогунов, A.B. Кузьмин, H.A. Волкова // Российская оториноларингология. - 2013. - А°6. - С. 114 - 118.

10. Сергеев C.B. ¡Методика создания трехмерных моделей полостей околоносовых пазух на примере верхнечелюстной пазухи и ее практическое применение / C.B. Сергеев, Е.С. Григорькина, С.Д. Зиновьев, O.A. Калмина, A.A. Григорькин // Известия высших учебных заведении. Поволжский регион. - 2013. - №4. - С. 44 - 52.

11. Сергеев C.B. Возрастные особенности электрохимических свойств слизистой оболочки полости носа / C.B. Сергеев, Е.С. Григорькина, В.Г. Недоваров, С.С. Камышов // Российская ринология. - 2013. - №2. - С. 20.

12. Пат. № 132703 U1 Рос. Федерация на полезную модель от 26 июня 2013 г. Устройство для диагностики заболевании и лечения слизистой оболочки верхнечелюстной пазухи / С.И. Геращенко, C.B. Сергеев, Е.С. Григорькина, В.Г. Недоваров, П.В. Иванов ; опубл.

27.09.2013, Бюл.№27,2013.

13. Св-во As 2014610074 Рос. Федерация на программу для ЭВМ от 09 января 2014 г. Rhino - программа для определения и сравнения формы и размеров анатомических объектов н их пространственного положения / Е.С. Григорькина, П.А. Болднн, A.A. Григорькин, C.B. Сергеев ; опубл.

20.02.2014, Бюл. As 2(88), 2014.

Печать офсетная. Бумага офсетная.

Отпечатано в ОАО «Областной издательский центр». г.Пенза, ул.Кирова, 65/2, тел.факс 52-04-87 (приемная), 52-06-64 (произвол, отдел). Заказ 1034. 2014 год. Тираж 45.