Автореферат и диссертация по медицине (14.00.22) на тему:Экспериментально-клиническое обоснование возможности эндопротезирования в кистевом суставе

На правах рукописи

БОРИСОВ АНДРЕЙ ВЛАДИМИРОВИЧ

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНО-КЛИНИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ВОЗМОЖНОСТИ ЭНДОПРОТЕЗИРОВАНИЯ В КИСТЕВОМ

СУСТАВЕ

14.00.22. -ТРАВМАТОЛОГИЯ И ОРТОПЕДИЯ

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Нижний Новгороя-1996

Работа выполнена на кафедре военно-полевой хирургии Военно-медицинского института Федеральной Пограничной Службы Российской Федерации при Нижегородской Государственной медицинской академии ( Начальник института Заслуженный врач России генерал - майор медицинской службы Л.Н.Борисов).

Научный руководитель:

Академик Международной Академии информатизации, Член-корреспондент Российской Академии Естественных наук, Заслуженный врач Российской Федерации, доктор медицинских наук, профессор Анисимов В.Н.

Официальные оппоненты:

1. Академик Российской Академии Естественных наук, доктор медицинских наук, профессор Ежов Ю.И.

2. Доктор медицинских наук, профессор Львов С.Е.

Ведущая организация - Казанская Государственная медицинская академия последипломного образования.

Защита диссертации состоится "_"_ 1996 года, в_ часов

на заседании диссертационного Совета Д.084.39.02 в Нижегородской Государственной медицинской академии (603005, город Нижний Новгород, площадь Минина и Пожарского, 10/1).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Нижегородской Государственной медицинской академии по адресу: Н.Новгород, ул. Медицинская, 4).

Автореферат разослан "_"_1996 года.

Ученый секретарь Диссертационного совета доктор мед.наук,профессор

Ю.М.Зигмантович

АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ

Проблема эндопротезирования суставов в последние годы занимает особое место в травматологии и ортопедии (Мовшович И.А., 1991, 1994). Связано это, с одной стороны, с ростом заболеваний и последствий повреждений, приводящих к необходимости производства

эндопротезирующих операций (Корнилов Н.В., 1994 ), ас другой-с открывшимися новыми возможностями подобных вмешательств, опирающихся на последние достижения техники, химии и биомеханики (Grundei Н„ 1993).

Этой проблеме были посвящены работы как отечественных, так и зарубежных авторов.

Вместе с тем, следует отметить, что, в основном, это касается крупных суставов и, в первую очередь, - тазобедренного (Воронцов A.B., 1979; Воронцов A.B., Кныш И.Т., Кикачеишвили Е.Е., 1985; Вирабов С.В., 1987; Hansen L., Kromann В., Backgaard N., 1986).

Реже речь идет о других менее крупных суставах ( Мовшович И.А., Воскресенский Г.Л., Гаврзошенко Н.С., 1986; Garn R.M., Medig J., Curtain D., Koenig A., 1986; Neer Ch.S., Mc Liveen S., 1988; Brenner B.C., Ferlic D.C., и др., 1989; Kudo H., Iwano K., 1990) и мелких суставах пальцев (Del Duce G., Gobbato G.P., Lucaccini L., и др., 1987).

Что же касается кистевого сустава, то количество работ, посвященных его эндопротезированию, исчисляется eflHHHuaMH(Swanson, 1972; Анисимов В.Н., 1977, 1985; Мовшович И.А., Воскресенский Г.Л., 1985; Alexander А.Н., Turner М.А., Alexander Ch.E., 1990). И чем бы это не объяснялось, приходится констатировать тот факт, что нам не удалось обнаружить в отечественной литературе диссертационных исследований непосредственно посвященных эндопротезированию кистевого сустава. Если при этом учесть, что повреждения кистевого сустава встречаются в повседневной практике значительно чаще, чем об этом пишут различные авторы, а частота застарелых повреждений нередко превосходит число свежих (Анисимов В.Н., 1981), становится очевидной необходимость целенаправленного и глубокого изучения указанной проблемы.

Все это побудило нас обратиться к разработке ряда вопросов, касающихся проблемы эндопротезирования в кистевом суставе.

ЦЕЛЬ ИССЛЕДОВАНИЯ:

Выяснить возможность эндопротезирования в кистевом суставе и научно обосновать целесообразность и рациональность различных оперативных вмешательств.

ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ:

1. Обосновать показания и противопоказания к производству эндопротезирования в кистевом суставе.

2. Уточнить механическую прочность карпальных костей и их эндопрогезов, изготовленных из различных полимеров.

3. Изучить взаимное влияние различных полимеров на биологические ткани и наоборот.

4. Разработать технику эндопротезирования в кистевом суставе.

5. Оценить отдаленные результаты эндопротезирования в кистевом суставе.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА ИССЛЕДОВАНИЯ:

Впервые установлена величина оптимальной механической прочности эндопротезов карпальных костей, их влияние на мягкие ткани,разработань рациональные способы оперативного вмешательства при различны) патологических состояниях кистевого сустава.

Определены стандартные типоразмеры эндопротезов ладьевидной у полулунной костей.

Изучены и оценены отдаленные результаты эндопротезирования косте? запястья.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ РАБОТЫ:

Применение предложенного способа подбора эндопротезов г дистракционного аппарата намного упрощает технику оперативного вмешательства. Разработанные рекомендации по послеоперационном) ведению больных способствуют скорейшей их реабилитации.

ПОЛОЖЕНИЯ, ВЫНОСИМЫЕ НА ЗАЩИТУ:

1. При стойких, необратимых изменениях в карпальных костях возникших после травм или заболеваний, а так же при полном отсутствт этих костей в результате ранений или после их удаления эндопротезирование является методом выбора при лечении пострадавших.

2. Наиболее сложным и важным в указанной проблеме являетс5 правильный подбор соответствующих по размерам эндопротезо! ладьевидной или полулунной костей.

3. Необходимо иметь заранее изготовленные промышленным путем № менее 6 типоразмеров эндопротезов ладьевидной кости и 3 типоразмеро! эндопротезов полулунной кости.

4. Для изготовления эндопротезов наиболее подходит протакрил, a Tai же - силиконовая резина.

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ:

Основные положения диссертации были доложены на научно практической конференции профессорско-преподавательского состав; Военно-медицинского института в 1995 году г. Нижний Новгород; н< сетевой конференции хирургов МПС РФ в 1995 году г. Нижний Новгород Нижегородской областной выставке "Медтехника-95"; на научно практической конференции врачей Забайкальского военного округа в 199< году г. Чита.

По материалам диссертации опубликованы и приняты к печати : научных работ, внесено и внедрено б рацонализаторских предложений.

ОБЪЕМ И СТРУКТУРА ДИССЕРТАЦИИ:

Диссертация состоит из введения, 6 глав, заключения , выводов, списк; литературы и приложений. Текст диссертации изложен на 205 страница: машинописного текста, иллюстрирован 23 таблицами и 41 рисунком

Список литературы содержит работы 90 отечественных и 57 иностранных авторов.

Работа выполнена на базе Дорожной больницы на станции Нижний Новгород и основана на 50 экспериментальных наблюдениях, измерении параметров 100 образцов ладьевидной и полулунной костей и изучении опыта лечения 32 больных.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ:

Экспериментальное изучение механической прочности карпалъпых костей и полимеров, применяемых для изготовления эндопротезов.

Экспериментальное исследование механической прочности ладьевидной и полулунной костей, а так же их эндопротезов, изготовленных из различных полимерных материалов проводились нами на кафедре пластичности и упругости Нижегородского государственного университета им.Н.И.Лобачевского ( заведующий кафедрой академик МИА, профессор В.П.Малков).

Для изучения деформационных свойств полимерных материалов использовался метод испытания на сжатие постоянной нагрузкой. Испытанию подвергались образцы полимеров, представляющие собой кубики с гранью 10 миллиметров, которые являются стандартной моделью для изучения механических характеристик твердоупругих материалов.

Всего было выполнено пять серий экспериментов, в каждой из которых исследовалось по три указанных образца.

Кубики были изготовлены из следующих полимеров:

1) полиуретаны различной степени жесткости ( условно обозначены нами как образцы NN 1,2,3,4);

2) силиконовая резина медицинского назначения ( условно обозначен как образец N 5 ).

В качестве характеристик упругости и прочности исследуемых материалов применялись среднее значение предела прочности при сжатии и удельная упругая энергоемкость (модуль упругости).

Произведено сопоставление полученных данных для упругой зоны деформирования предела прочности полимерных образцов и предела прочности кости.

Следующим этапом экспериментов было испытание моделей костей, изготовленных из этих материалов. Испытания так же проводились на машине МРС-250 по выше приведенной методике. Установлено, что характер деформирования полимерных кубиков и полученные при этом параметры аналогичны параметрам моделей костей, изготовленных из этих материалов. Кроме того, изучалась механическая прочность костей запястья, в частности,-ладьевидной и полулунной, и их протезов, изготовленных из протакрила.

Особенности анатомического строения ладьевидной и полулунной костей (сложность конфигурации, наличие компактной и губчатой частей) определили то, что изучение механической прочности их.

Таблица 1

Показатели механической прочности полимеров

Показатель

Исследуемый материал Среднее значение Удельная упругая

предела прочности при сжатии (кг/мм3) энергоемкость (кдж/мм3)

Полиуретан

Образец N 1 2,673 2,45x103

Образец N 2 2,683 1,625x103

Образец N 3 2,556 2,4 хЮ3

Образец N 4 2,487 3,73x103

Силикон

Образец N 5 0,583 0,42x103

производилось не по выпиленным стандартным образцам, а на цельны; костях. Изучалась величина нагрузки до появления первой трещины Испытания проводились на машине УМЭ-10. Кости для исследованю забирались у трупов людей в возрасте 20-30 лет мужского пола, погибши) вследствие несчастных случаев, на вторые сутки после смерти Исследования производились в день забора. Всего было исследовано И ладьевидных и 18 полулунных костей, и их аналогов-эндопротезов и: протакрила (по 18 каждой).

Результаты исследования механической прочности натуральны; ладьевидных и полулунных костей, а так же их аналогов, изготовленньн из акриловых пластмасс представлены в таблице 2.

Таблица;

Механическая прочность ладьевидной, полулунной костей и их эндопротезов из протакрила.

Характеристики Ладье видная По л> 'лунная

кость эндопротез кость эндопротез

Среднее значение предела прочности при сжатии

1,328 1,24 0,82 1,44

¿0,056 ±0,02 ±0,02 ±0,02

Анализ результатов этих серий экспериментов ( изучение 1

прочности

различных и

полимеров, изучение механическс

деханическо! й прочност!

костей и их аналогов) показал, чт<

ладьевидной и полулуннои механическая прочность ладьевидной и полулунной костей достаточнс большая.

Среднее значение предела прочности для ладьевидной кости заметн< превышает этот же показатель для полулунной. По рассмотренные, показателям эндопротезы из протакрила и полиуретана боле, предпочтительны, чем эндопротезы из силикона, но тем не менее и те, I другие могут применяться для замещения пораженных и подлежащи; удалению костей запястья.

Однако, мы исходили из того, что механическая прочность полимеров применяемых для изготовления эндопротезов карпальных костей, хотя 1

очень важное, но не единственное условие, определяющее его пригодность для этих целей. Не менее важным является биологическая инертность и устойчивость полимера к воздействию различных биохимических факторов при длительном нахождении его в биологической среде. Экспериментальное изучение реакции мягких тканей на имплантаты из полимерных материалов.

Экспериментальные исследования выполнены в следующих группах животных:

первая группа (I) (контрольная): изучение течения раневого процесса без имплантации полимеров;

вторая группа (И) : изучение реакции мягких тканей на имплантацию силиконовой резины;

третья группа (III): изучение реакции мягких тканей на имплантацию полиуретана;

четвертая группа (IV): изучение реакции мягких тканей на имплантацию протакрила.

Число крыс, использованных в каждой группе экспериментов представлено в таблице 3.

Таблица 3

Число крыс, использованных в разных группах опытов

Группы животных Число животных

1 5

II 10

III 10

IV 10

В экспериментальной части работы применены следующие методики исследования:

1) имплантация образцов различных полимеров;

2) визуальное изучение процесса заживления ран;

3) гистологическое исследование окружающих имплантат мягких тканей.

Экспериментальной моделью во всех группах животных служила имплантация полимера через линейные резаные раны кожи длиной 15 миллиметров.

Раны наносились скальпелем под местной инфильтрационной анестезией на спине крыс вдоль оси тела по средней линии глубиной до фасции. Между кожей и фасцией через произведенный разрез вводили образцы полимеров размерами 5x5x2 миллиметров каждый.

Контроль за заживлением ран осуществлялся визуально.

Крыс выводили из опыта в эксикаторе парами эфира через 3 и 9 месяцев после имплантации полимеров.

Выкраивали кожно-фасциальный лоскут с внедренным в него образцом. Ткани, окружавшие имплантаты, подвергали

гистологическомуисследованию. При проведении работы оценивали общее состояние животных и состояние ран, через которые внедрялся имплантат.

После нанесения ран и имплантации полимеров каких-либо изменений в поведении животных отмечено не было. Случаев нагноения ран не отмечалось. Кожные раны во всех группах животных зажили на 7-е сутки.

В первой (контрольной) группе крыс через 3 месяца после нанесени; раны отмечался хорошо сформировавшийся рубец, внешний вид которогс не вызывал сомнений, его гистологическое исследование не производилоа поскольку строение рубцовой ткани общеизвестно.

При исследовании мягких тканей, прилежащих к имплантату во I группе (силикон) через 3 месяца после его внедрения, отмечено, что на; силиконовым имплантатом сформировалась нежная соединительнотканна: капсула, васкуляризированная, с небольшим количеством рассеянны) лейкоцитарных инфильтратов.

При исследовании тканей, прилежащих к имплантату в III групп! (полиуретан) через 3 месяца после его внедрения, отмечено, что капсул; отсутствует, прослеживаются обрывки рыхлой волокнистой ткани Инфильтратов мало.

При исследовании тканей, прилежащих к имплантату в IV групп! (протакрил) через 3 месяца после его внедрения, отмечено, что на гранит имплантата и мягких тканей сформировалась рыхлая нежно-волокниста5 капсула с обильными лимфо-плазмоклеточными инфильтратами < примесью макрофагов.

Следующим этапом экспериментальных исследований по изучении реакции мягких тканей на имплантаты из полимерных материалов былс изучение гистологической картины тканей, окружающих полимер произведенное после 9-месячного нахождения его в организме экспериментального животного.

При исследовании тканей, прилежащих к имплантату во II группе животных (силикон) через 9 месяцев после имплантации отмеченс уплотнение соединительнотканной капсулы, которое произошло за счет склероза коллагеновых волокон. Лейкоцитарные инфильтраты исчезли. Е клеточном составе преобладают фибробласты.

При исследовании тканей, прилежащих к имплантату в III группе (полиуретан) через 9 месяцев после его внедрения в организ\' кспериментального животного, на границе полимер-мягкие ткани виднь линейно ориентированные волокна над мышцей, что, по всей видимости является апоневрозом. Четко сформированная капсула отсутствует.

При имплантации образца, изготовленного из протакрила, на границе его с мягкими тканями отмечается ярко выраженная плотная фиброзна; капсула.

Таким образом, очевидно, что соединительнотканная капсула вокру1 полимерного материала через 3 месяца после имплантации выражена ш границе мягких тканей и силикона, мягких тканей и протакрила. Наличие лейкоцитарных и лимфо-плазмоклеточных инфильтратов с примеськ макрофагов, по-видимому, не следует расценивать как воспалительнук реакцию, поскольку клинически случаев воспаления и нагноения сс стороны ран отмечено не было.

На границе полиуретан-мягкие ткани соединительнотканная капсулг вообще отсутствует.

С большой долей уверенности можно предположить что, образование соединительнотканной капсулы вокруг имплантатов из силикона i протакрила является своеобразной защитной реакцией в ответ на и> внедрение. Происходит изоляция полимера от окружающих его сред возникает барьер, препятствующий, с одной стороны, дальнейшем}

воздействию имплангата на организм, а с другой, что весьма важно, -позволяющий прочно удерживать его в месте внедрения.

С этой точки зрения, предпочтение, вероятно, следует отдать имплантатам из силикона и протакрила.

Полученные данные, вне всякого сомнения, будут способствовать более рациональному подходу к выбору полимерных материалов для изготовления эндопротезов вообще, и эндопротезов карпальных костей, в частности.

Учитывая тот факт, что акриловые пластмассы и силикон уже достаточно длительное время находят применение для изготовления эндопротезов, мы изучили функцию полиуретана в условиях эксплуатационных нагрузок под влиянем биологической среды. Для этого нами был выбран полиуретан, обозначенный как образец N 2, поскольку он был наиболее близок к нативным ладьевидной и полулунной костям по механическим характеристикам.

В качестве модельных сред были избраны плазма крови и физиологический раствор натрия хлорида. Эта методика в подобных исследованиях уже применялась некоторыми авторами (Воронцов A.B., Кикачеишвили Т.Т., Плоткин Г.Л., 1986).

Изучение деформационных характеристик образцов полиуретана решено было произвести через 12 месяцев после их помещения в модельные среды.

При визуальном изучении полимера отмечалось, что структура его стала рыхлой, губчатой, произошло явное его набухание, при попытках манипуляций с образцами наступала их фрагментация, что явно свидетельствовало о потере полимером прежней механической прочности.

Вышеизложенное явилось одной из причин, заставившей усомниться в возможности использования полиуретана для целей эндопротезирования карпальных костей.

Обоснование выбора стандартизованных типоразмеров эндопротезов ладьевидной и полулунной костей.

С целью обоснования выбора стандартизованных типоразмеров эндопротезов мы обратились к методам математической статистики с использованием теории планирования экспериментов и теории графов. Исходными данными послужили результаты обмера 7 функционально важных параметров (линейных размеров) 16 образцов ладьевидной кости и 34 ее изображений на рентгенограммах, принадлежавших одинаково часто как мужчинам, так и женщинам в возрасте от 14 до 50 лет. Выборка носила случайный характер. Аналогично по 7 параметрам было произведено измерение 14 полулунных костей и 36 изображений ее на рентгенограмммах в двух проекциях. Измерения производились между опорными точками ладьевидной и полулунной костей, контактирующих с другими костями, образующими кистевой сустав.

В связи с неопределенностью характера имеющейся выборки не представлялось возможным сформулировать какие-либо содержательные априорные статистические гипотезы в виде функции распределения измеренных параметров. При этом мы исходили из того, что задача выбора параметров дискретного ряда стандартизованных типоразмеров является задачей классификации данных и заключается в выявлении структуры естественной группировки исследованных экземпляров в относительно небольшое (подлежащее определению) число классов,

характеризуемых той или иной степенью внутриклассового сходства, значимо большей, чем сходство междуклассовое, с последующим выбором типичных или же средних представителей выявленных классов.

Для рассматриваемой задачи построения дискретного ряда стандартизованных типоразмеров эндопротезов, сходство и различие образцов определяется величиной расхождения соответствующих им значений измеренных параметров.

В ходе предварительного анализа были вычислены обычные статистические характеристики: выборочные средние (или средние значения параметров по выборке), размах значений, среднеквадратические отклонения, а так же корреляционнная матрица по стандартным формулам.

Наряду с вычислением статистических характеристик были построены диаграммы рассеивания по каждой паре параметров.

На втором, более углубленном этапе анализа данных, были применены метод корреляционных плеяд и метод вычисления первой главной компоненты.

В силу сравнительно большого объема данных, подлежащих классификации, ее проведение было осуществлено с помощью ЭВМ на основе специально разработанного алгоритма, являющегося обобщением алгоритмов "Форель" и К-средних, и включающего их в себя в качестве частных случаев.Произведенные исследования позволили обосновать выбор 6 типоразмеров эндопротезов ладьевидной и 3 типоразмеров полулунной костей.

5 УУ

/\ '

У (*

Ч. (ь

* I

Схема измерения параметров ладьевидной и полулунной костей.

Таблица 4

Параметры стандартизованных типоразмеров эндопротезов полулунной

Типоразмер Па рамегры (размеры в миллиметрах)

1 11,7 13,9 9,0 11,0 12,0 14,0 2,7

2 14,3 16,1 11,0 12,0 12,9 15.2 3,0

3 15,3 19,5 14,0 14,0 14,6 19,1 4,0

а Ь с й е Г 6

Эти типоразмеры эндопротезов, по нашему мнению, можно рекомендовать как универсальные при замене ладьевидной и полулунной костей кистевого сустава, имея при этом в виду, что было исследовано достаточно большое число образцов этих костей, принадлежавших лицам как мужского, так и женского пола в широком возрастном промежутке, что открывает перспективу учета индивидуальных особенностей больного.

Таблица 5

Параметры стандартизованных типоразмеров эндопротезов ладьевидной

кости

Типоразмер Параметры (размеры в миллиметрах)

1 7,0 5,0 18,2 14,3 9,3 1,5 8,1

2 6,5 4,9 20,0 16,9 9,4 2,4 8,0

3 7,5 5,8 21,3 14,0 10.6 1.0 8.0

4 7,0 5,1 22,9 16,9 8.9 1,0 8,8

5 9,6 7,0 27,1 19,0 13,1 2,1 10,2

6 10,0 6,8 27,9 21,9 14,4 2.2 10,0

а Ь с С1 е g И

Техника изготовления эндопротезов и выполнения оперативных мешательств.

Таким образом, имея строго определенные средние величины расстояний между опорными точками ладьевидной и полулунной костей, мы получили возможность перейти к изготовлению их эндопротезов.

Отсутствие на снабжении эндопротезов костей запястья так же было одним из моментов, заставивших нас обратиться к их самостоятельному изготовлению.

На первом этапе мы изготовили гипсовые модели эндопротезов ладьевидной кости с учетом, во-первых, средних величин значений расстояний, выбранных для каждого типоразмера и, во-вторых,-пространственного строения ладьевидной кости (образцами при изготовлении моделей служили натуральные кости различных размеров, как правого, так и левого кистевых суставов). Эти модели, в свою очередь, запрессовывали в гипсовую форму, которую после высыхания распиливали на две симметричные половины. Таким образом получали штамп-форму для заливки жидкой пластмассы.

Полученные эндопротезы тщательно шлифовались и перед операцией стерилизовались кипячением.

Эндопрогезирование кистевого сустава является сравнительно молодой операцией, которая пока еще не получила широкого распространения. Одним из мало изученных и практически не освещенных в литературе вопросов является разработка техники операции эндопротезирования карпальных костей.

Кости запястья прочно фиксированы между собой связками и их удаление представляет собой технически сложную задачу, являясь при этом весьма травматичной процедурой. Для облегчения этого этапа операции на нашей кафедре ранее профессором В.Н.Анисимовым предложен способ удаления костей запястья, заключающийся в осуществлении его в условиях интраолерационной дистракции кистевого сустава, выполняемой с помощью аппарата Илизарова, составленного из двух полуколец. Была установлена сила дистракции, необходимая для выполнения операции эндопротезирования кистевого сустава. Ее величина оказалась равной 42,0+0,66 кг.

Указанный способ, делая операцию менее травматичной, способствуй тому, что после операции заметно уменьшается интенсивность болей и, чт< очень важно,-отек кисти.

Впоследствии нами было внесено несколько конструкционны; изменений в аппарат Илизарова для выполнения операций на кистево\ суставе, которые, на наш взгляд, позволяют существенно облегчить работу Аппарат накладывается таким образом, что одна спица проводите! через основание пястных, а другая-через эпиметафиз лучевой и локтево! костей. Растяжение кистевого сустава производится на операционнок столе под визуальным контролем после его вскрытия. В этих условия; заметно облегчается удаление костей запястья.

После удаления кости выполняется имплантация эндопротеза, когорьп заранее подобран по величине. Тотчас после его установки дистракцю прекращается.

Подбор эндопротеза-задача весьма не простая. Решая ее мы пошли пс пути создания набора типовых эндопротезов различного размера, чте значительно облегчает подготовку к операции. Подбор осуществляется пс рентгенограммам.

Наше предложение заключается в том, что подбор необходимого типоразмера эндопротеза производится путем совмещения рентгеновского изображения набора эндопротезов, сделанного на рентгеновской пленке ( изображением ладьевидной кости на рентгенограммах кисти больного.

Чтобы исключить возможность ошибки, желательно во время операцш иметь несколько близких друг к другу по типоразмерам протезов ^ выбрать нужный с таким расчетом, чтобы он плотно выполнят образовавшийся после удаления кости дефект в проксимальном ряду костей запястья и не вывихивался бы в рану при движениях.

При необходимости удаления полулунной и ладьевидной костей ( имплантацией ладьевидно-полулунного протеза одним блоком техникг оперативного вмешательства не отличается от таковой npi эндопротезировании одной лишь ладьевидной кости.

Удаление измененных костей запястья и имплантация ладьевидно' полулунного блока осуществляется так же под дистракцией. Это дает возможность технически достаточно легко удалить и ладьевидную, v полулунную кости из одного операционного доступа в области "анатомической табакерки". Через этот же разрез осуществляется v установка эндопротеза.

Клиническое применение зндопротезирования в кистевом суставе.

Клинические исследования основываются на личных наблюдениях и анализе историй болезни 32 больных, которым по разным причинам была выполнена операция зндопротезирования в кистевом суставе и находившимся на лечении в Дорожной больнице на станции Нижний Новгород и военном госпитале в\ч 25718 с 1969 по 1996 год.

С учетом мнения других авторов (Мовшович И.А., Воскресенский Г.Л. 1976, 1985; Виленский В.Я., 1978; Мовшович И.А., 1991; Del Duce G. Gobbato G.P. и соавт., 1987) и на основании собственного опыта, мь: считаем возможным определить следующие показания л эндопротезированию в кистевом суставе:

1) длительно существующие несросшиеся переломы ладьевидной кости при наличии необратимых дегенеративно-дистрофических процессов б отломках поврежденной кости, чаще всего-в проксимальном отломке:

наличие многооскольчатого перелома так же служит показанием к упомянутой операции;

2) асептический некроз полулунной (болезнь Кинбека) и ладьевидной (болезнь Прайзера) костей в 3-4 стадиях с разрушением и деформацией их;

3) отсутствие карпальных костей после остеомиелита, огнестрельных ранений и застарелых вывихов и переломовывихов проксимального ряда костей запястья.

При определении показаний к эндопротезированию мы исходим из того, что с точки зрения нарушения функции кистевого сустава, патология в проксимальном ряду карпальных костей является определяющей.

В таблице 5 показано распределение больных в зависимости от характера заболевания, по поводу которого выполнялась операция эндопротезирования карпальных костей.

Таблица 5

Распределение больных в зависимости от характера заболевания, по поводу которого выполнялась операция эндопротезирования карпальных

костей

N п/п Характер заболевания Количество наблюдений (абс.)

1 Асептический некроз полулунной кости 6

2 Асептический некроз ладьевидной кости 1

3 Несросшийся перелом ладье- видной кости, в т.ч. с некрозом проксимального отломка 17

4 Последствия огнестрельного ранения 1

5 Застарелый вывих полулунной кости 1

6 Отсутствие ладьевидной|кости 1

7 ¡Переломовывих де Кервена 2

8 Многооскольчатый перелом ладьевидной кости 1

9 Остеомиелит карпальных костей 2

В С Е Г О ( абс.): 32

Распределение наблюдавшихся больных по возрасту в момент выполнения операции представлено в таблице 6.

Нами проанализированы данные, показывающие длительность течения заболевания с момента его возникновения до операции эндоп ротезирования в кистевом суставе, которые представлены в таблице 7.

Таблица б

Возрастная характеристика наблюдавшихся больных

N п/п Возраст (в годах ) Количество наблюдений (абс.)

1 15-19 2

2 20-24 7

3 25-29 4

4 30-34 5

5 35-39 7

6 40-44 4

7 45-49 2

8 50-54 1

9 55-59 -

В С Е Г О (абс.): 32

Таблица 1 Длительность заболевания

Ип/п Длительность заболевания Количество наблюдений (абс.)

1 до 6 месяцев 6

2 6-12 месяцев 4

3 от 1 года до 2 лет 9

4 от 3 до 5 лет 6

5 от 5 до 10 лет 5

6 свыше 10 лет 2

В С ЕГО (абс.): 32

Нами имплантировались эндопротезы ладьевидной и полулунной костей, а так же ладьевидно-полулунные блоки, изготовленные из силиконовой резины и протакрила . Характеристика имплантируемых эндопротезов е зависимости от их вида и материала, использованного для их изготовления представлены в таблице 8.

Таблица 8

Характеристика имплантируемых эндопротезов

Вид эндопротеза Материал силикон протакрил Количество (абс.)

Ладьевидная кость 11 9 20

Полулунная кость 5 2 7

Ладьевидно- олулунный блок 4 1 5

ВСЕГО 20 12 32

Отдаленные результаты эндопротезирования карпальных костей

На основании опыта выполнения операций эндопротезирования в кистевом суставе, мы предлагаем следующие критерии оценки отдаленных результатов оперативного лечения: Отличный результат:

-болей в суставе нет;

-близкая к нормальной амплитуда движений в кистевом суставе;

-характер трудовой деятельности после операции не изменялся ( выполняет привычную работу в быту и на производстве). Хороший результат:

-боли носят эпизодический характер, в основном в связи

с большой физической нагрузкой;

-незначительное ограничение амплитуды движений в оперированном кистевом суставе ( не более чем на 50%);

-характер трудовой деятельности в связи с операцией не

изменялся).

Удовлетворительный результат:

-боли в суставе при незначительной физической нагрузке; -амплитуда движений в суставе ограничена более чем на 50%; -изменение характера трудовой деятельности. Неудовлетворительный результат:

-вывихивание эндопротеза или постоянные боли в

суставе;

-отеки;

-значительное ограничение амплитуды движений в

суставе;

-невозможность выполнять любую физическую работу.

Совершенно очевидно, что только отдаленные результаты могут позволить сделать вывод об эффективности оперативного лечения и целесообразности дальнейшего выполнения операций эндопротезирования в кистевом суставе.

В связи с этим нами обследованы лица с длительностью послеоперационного периода от 2 до 20 лет. Все обследованные опрашивались на предмет жалоб (беспокоят ли боли в оперированном кистевом суставе, появляется ли отечность, связь их с функциональной нагрузкой, пришлось ли при наличии таковых изменять характер трудовой деятельности).

При объективном обследовании производилось измерение объем; движений в кистевом суставе с помощью угломера, динамометри; оперированной и здоровой кистей. И, наконец, по возможности выполнялась рентгенография оперированной кисти в двух проекциях, а та] же-фотографирование кисти в положении максимального сгибания I разгибания в кистевом суставе.

Отдаленные результаты были оценены у 27 человек в срок от 2 до 20 лет В ходе работы по изучению отдаленных результатов оперативного лечени; заболеваний и последствий повреждений карпальных костей замещениеь их эндопрогезами из полимерных материалов были получены весьм; обнадеживающие данные. Оценка их производилась с помощьк предложенных нами критериев.

Эти результаты оказались следующими:огличные результаты бьш получены у 4 больных, хорошие-у 19 больных, удовлетворительные - у ; больных, неудовлетворительные-у 2 больных (вывихивание эндопротеза связанное, вероятно с неправильным подбором его типоразмера).

Проведенное изучение отдаленных результатов оперативного леченш заболеваний и последствий повреждений костей кистевого сустава < помощью имплантации их аналогов из полимерных материалов, позволяет сделать вывод о целесообразности дальнейшего выполнения по строп« показаниям операций эндопрогезирования в кистевом суставе. Этот спосос лечения предоставляет возможность получить достаточно хорошш функциональные результаты не только в раннем, но и в отдаленно(* послеоперационном периоде.

Полученные результаты дают основание обсудить:

Прежде всего, что дало нам изучение отдаленных результатов проведенное в срок до 20 лет?

Первое. В целом, отдаленные результаты эндопротезированш ладьевидной и полулунной костей оказались весьма положительными.

Второе. Отдаленные результаты практически не зависят от характер; материала, примененного для изготовления эндопротеза (акриловьк пластмассы, силиконовая резина).

Третье. При точном подборе необходимого типоразмера эндопротеза ш требуется какой-либо дополнительной его фиксации, ибо даже небольшо! подвывих не влияет на функцию сустава.

Четвертое. Реакция окружающих тканей на эндопротез вполне благоприятная. О чем, в частности, свидетельствует тот факт, что ни I ближайшем послеоперационном периоде, ни в отдаленные сроки ни разу не возникало необходимости в его удалении по причине биологическо? несовместимости.

Таким образом, стало ясно, что можно и нужно продолжат! дальнейшую разработку пока еще недостаточно освещенных или вовсе ш изученных вопросов,

В их числе-изучение взаимного влияния различных материалов используемых для изготовления эндопротезов карпальных костей г мягких тканей. Проведенные нами исследования показали, чтс соединительнотканная капсула вокруг полимерного материала боле< выражена на границе мягких тканей и силикона, мягких тканей у протакрила.

На границе полиуретан-мягкие ткани соединительнотканная капсул; вообще отсутствует.

Образование соединительнотканной капсулы вокруг имплантатов из силикона и протакрила является своеобразной защитной реакцией в ответ на их внедрение. Происходит изоляция полимера от окружающих его сред, возникает барьер, препятствующий, с одной стороны, дальнейшему воздействию имплантата на организм, а с другой, что весьма важно,позволяющий прочно удерживать его в месте внедрения.

Из приведенных данных принципиально ново и важно то , что некоторые разновидности полимеров, в частности, пенополиуретан с течением времени подвергается разрушению, очевидно под влиянием внутритканевой жидкости.

Механическая прочность эндопротезов имеет немаловажное значение и непременно должна учитываться при выборе материала, используемого для его изготовления. Мы исходим из того, что она не должна быть меньше механической прочности самих карпальных костей. Для ее изучения были использованы законы биомеханики. При этом было установлено, что они помогают решить проблему не только с научной, но и, что наиболее ценно, с практической точки зрения.

С вышеуказанных позиций наиболее приемлимыми для эндопротезирования карпальных костей являются силиконовая резина и пластмассы типа протакрила.

Силиконовая резина, обладает рядом положительных качеств, как то нетоксичносгь, отсутствие патологических реакций контактирующих тканей и организма в целом, высокое сопротивление биохимическому воздействию живого организма, высокие антифрикционные свойства. После длительной имплантации физико-механические свойства ее остаются практически без изменения

Вместе с тем, как выяснилось, именно эластичность и относительная мягкость протезов, изготовленных из силиконовой резины, нередко препятствуют их имплантации в кистевой сустав. При этом может произойти выскальзывание его из сустава, подвывих, разворот и т.д. С учетом этого, необходимо иметь в готовности и протезы, изготовленные из пластмассы.

Однако, главным в проблеме эндопротезирования кистевого сустава остается подбор эндопротеза подходящего размера. Следует отметить, что до последнего времени этот вопрос решался по типу "проб и ошибок", что, естественно, не могло не сказаться и на результатах лечения больных.

Прежде всего было необходимо решить вопрос о том, сколько и каких типоразмеров эндопротезов ладьевидной и полулунной костей нужно иметь.Для этого мы предложили метод обоснования выбора различных типоразмеров эндопротезов ладьевидной и полулунной костей.

Другой вопрос: как можно легко, быстро и относительно точно подобрать эндопротез оптимальных размеров?

Наше предложение заключается в том, что подбор необходимого типоразмера эндопротеза производится путем совмещения рентгеновского изображения набора эндопротезов, сделанного на рентгеновской пленке с изображением ладьевидной и полулунной костей на рентгенограммах кисти больного.

Чтобы исключить возможность ошибки, желательно во время операции иметь несколько близких друг к другу по типоразмерам протезов и выбрать нужный с таким расчетом, чтобы он плотно выполнял

образовавшийся после удаления кости дефект в проксимальном ряд костей запястья и не вывихивался бы в рану при движениях.

ВЫВОДЫ

1. Эндопротезирование ладьевидной и полулунной костей запясть: является эффективным средством восстановления подвижности в кисгево} суставе.

2. Для изготовления эндопротезов карпальных костей целесообразн( использовать акриловые пластмассы и силиконовую резину, которые п< своим механическим характеристикам приближаются к костной ткани.

3. Протакрил и силиконовая резина обладают наиболыш интактностыо по отношению к мягким тканям и не подвергаются разрушению в течение длительного времени.

4. Для замещения ладьевидной кости необходимо иметь не менее ( типоразмеров эндопротезов, для замещения полулунной кости-не менее 1 типоразмеров эндопротезов.

Их подбор следует осуществлять с помощью шкалы подбора.

5. Техника оперативного вмешательства может быть значителын облегчена при использовании предложенного нами дистракционноп аппарата.

б. Отдаленные результаты эндопротезирования в кистевом сустав являются вполне благоприятными и свидетельствуют в пользу это! операции, выполняемой по строгим показаниям.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Новое в лечении заболеваний и повреждений кистевого сустав; /совместно с В.Н.Анисимовым, И.Б.Прудниковым // Организацш хирургической помощи на железнодорожном транспорте Послеоперационное ведение больных: Тез. докладов.-Нижний Новгород 1995.-С. 94-95.

2. Особенности послеоперационного периода у больных поел! эндопротезирования кистевого сустава /совместно с В.Н.Анисимовым / Организация хирургической помощи на железнодорожном транспор-те Послеоперационное ведение больных: Тез. докладов.-Нижний Новгород 1995.-С. 90-92.

3. Биомеханическое обоснование по использованию эндопротезо] карпальных костей /совместно с В.Н.Анисимовым, В.П.Малковым I Юбилейная научная конференция профессорско-преподавательской состава, посвященная 30-летию Военно-медицинского факультета пр! Нижегородской государственной медицинской академии: Тез. докладов. Нижний Новгород, 1995,-Принято к печати.

4. Возможности эндопротезирования в кистевом суставе /совместно I В.Н.Анисимовым // Научно-практическая конференция враче! Забайкальского Военного округа: Тез. докладов.-Чита, 1996.-Принято 1 печати,

5. Отдаленные результаты операций эндопротезирования карпальны: костей /совместно с В.Н.Анисимовым II Юбилейная научно-практическа! конференция, посвященная образованию Военно-медицинского институт!

Федеральной Пограничной службы Российской Федерации при НГМА // Тез. докладов.-Нижний Новгород, 1996,-Принято к печати.

РАЦИОНАЛИЗАТОРСКИЕ ПРЕДЛОЖЕНИЯ

1. Рационализаторское предложение N 590 : Способ определения стандартизованных типоразмеров эндопротезов ладьевидной кости. Выдано Военно-медицинским институтом ФПС РФ при НГМА 24.10.96.

2. Рационализаторское предложение N 589: Способ определения стандартизованных типоразмеров эндопротезов полулунной кости. Выдано Военно-медицинским институтом ФПС РФ при НГМА 17.10.96. 3. Рационализаторское предложение!^ 592: Способ подбора оптимального типоразмера эндопротезов ладьевидной и полулунной костей. Выдано Военно-медицинским институтом ФПС РФ при НГМА 24.10.96.

4. Рационализаторское предложение N 588: Модификация колец компрессионно-дистракционного аппарата для операций на кистевом суставе. Выдано Военно-медицинским институтом ФПС РФ при НГМА 17.10.96.

5. Рационализаторское предложение N 587: Модификация гайки для фиксации стержней в дистракционном аппарате. Выдано Военно-медицинским институтом ФПС РФ при НГМА 17.10.96.

6. Рационализаторское предложение N 591: Устройство для производства дистракции в аппарате при операциях на кистевом суставе. Выдано Военно-медицинским институтом ФПС РФ при НГМА 24.10.96.