Автореферат и диссертация по медицине (14.00.22) на тему:Эндопротезирование крестообразных связок коленного сустава

рГБ ОД

. [)/ 2 6 ФЕВ 2002

Ф11

Р На правах рукописи

Малыгина Марина Александровна

ь

ЭНДОПРОТЕЗИРОВАНИЕ КРЕСТООБРАЗНЫХ СВЯЗОК КОЛЕННОГО СУСТАВА

14.00.22 - Травматология и ортопедия

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора медицинских наук

Москва -2001

Работа выполнена в Научно-исследовательском институте скорой помощи им. Н.В. Склифосовского

Научные консультанты:

Официальные оппоненты:

Ведущая организация:

заслуженный деятель науки РФ, доктор медицинских наук, профессор В.П. Охотский

доктор технических наук (ЦИТО им. H.H. Приорова) Н.С. Гаврюшенко

доктор медицинских наук, профессор В.А. Соколов;

доктор медицинских наук, профессор A.B. Скороглядов;

доктор медицинских наук А.К. Орлецкий

МОНИКИ

им. М.Ф. Владимирского

Защита состоится «_»_2002 г.

в_часов на заседании Диссертационного совета Д 850.010.01 при Научно-

исследовательском институте скорой помощи им. Н.В. Склифосовского (129010, Москва, Б. Сухаревская пл., д. 3).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке НИИ скорой помощи им. Н.В. Склифосовского.

Автореферат разослан «_»_2001 г.

Ученый секретарь Диссертационного совета

доктор медицинских наук, профессор A.A. Гуляев

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы

Повреждения связочно-капсульных структур встречаются в 69-76% случаев от всех травм коленного сустава (З.С. Миронова и соавт., 19731983; В.М. Сухоносенко, 1974; Д.П. Шойлев, 1986; С.П. Миронов, 1997; А.К. Орлецкий, 1998; С.Е. Henning et al., 1985), изолированные повреждения составляют от 1,5 до 39,3% (J.P. Warneret al., 1991).

Занятия спортом, балетом, танцами и другими видами физической активной деятельности, дорожно-транспортные происшествия приводят к росту числа больных молодого работоспособного возраста с разрывами крестообразных связок коленного сустава (В.В. Никитин и соавт., 1988).

Предложено более 250 видов стабилизирующих операций, но результаты часто бывают неудовлетворительными. Поэтому понятен постоянный поиск надежных, малотравматичных операций (H.U. Cameron et al., 1972), позволяющих в короткие сроки начать ранние движения и ходьбу с полной нагрузкой на ноги (С.Г. Гиршин, 1993; С.П. Миронов и соавт., 1994; С.П. Миронов, 1994, 1997; К. Fujikawa et al., 1989, 1991; K.D. Shelbourne efa/.,1990, 1995).

Предметом научных дискуссий остается вопрос о виде используемого пластического материала, отсутствуют критерии отбора, основанные на изучении его биомеханических и морфологических характеристик. Артротомия и забор свободного блочного аутотрансплантата из средней порции надколенника (кость-сухожилие-кость) вызывают нарушение кровоснабжения, ведущее к развитию функциональных нарушений (фибро-зирование и контрактуры) и к прогрессированию дегенеративно-дистрофических процессов, возможно образование парезов или параличей нервных структур в зоне послеоперационного рубца. Кроме того, согласно гипотезе о нейрогенном цикле после разрыва крестообразных связок нарушается проприоцептивный анализ движений в суставе и в результате утраты контроля тонкой мышечной координации происходит повреждение других стабилизаторов, что при длительности процесса также ведет к прогрессированию нестабильности коленного сустава (J.C. Kennedy et al., 1974), заметно ограничивается двигательная активность пострадавшего в повседневной жизни (А.К. Орлецкий, 1998), не говоря уже о профессиональной пригодности.

Высокие требования к функции коленного сустава у лиц работоспособного возраста с активным стилем жизни обуславливают необходимость применения пластического материала и максимально возможной органосберегающей хирургической тактики (К.Е. DeHaven et al., 1975; К.Е. DeHaven, 1980; J. Gilquist et al., 1991).

При артроскопических операциях сохраняется целостность оболочек сустава, почти не нарушаются кровоснабжение и иннервация, возможна безболезненная ранняя мобилизация, наблюдается высокий косметический эффект (O.A. Ушакова, 1976, 1978; З.С, Миронова и соавт.,

1982; Д.П. Шойлев, 1983; O.A. Ушакова и соавт., 1991; Т. Oikawa et al., 1979; К.Е. DeHaven, 1980; D.J. Dandy et al., 1982; R.J. Johnson, 1982; R.J. Johnson et al., 1984; L.L. Johnson, 1986, 1991, 1993; J. Gilquist et al., 1991; J.C. Johnson et al., 1991). Однако изменения прочностных характеристик аллоткани при стериализации изучены недостаточно, возможны перенос различных заболеваний и развитие иммунных реакций.

Использование современных эндопротезов связок коленного сустава (из синтетического полотна) позволяет избежать этих недостатков. Применение первых сосудистых эндопротезов из капрона М.В. Громовым (1969 г.) для замещения крестообразных связок, затем лавсановых лент из-за их структуры, физико-механических характеристик, возникающих осложнений (синовиты, вторичная нестабильность коленного сустава) остановило развитие эндопротезирования связок коленного сустава в нашей стране. За рубежом с развитием химической промышленности постоянно появлялись новые эндопротезы связок. Больших успехов в 90-е годы во Франции достиг J.P. Laboureau, который предложил использовать эндопротезы связок нового поколения из полиэстера. Эти эндопротезы биоинертны, обладают высокой прочностью при тестировании на сгибание, разгибание и ротационные нагрузки, т.е. на самые показательные элементы движений в суставе. Полученные функциональные результаты заставили нас заняться углубленным изучением эндопротезирования связок, усовершенствованием эндопротезов связок из полиэтилентереф-талата - ПЭТФ (именуемых в дальнейшем эндопротезами связок нашей конструкции), внедрением в практику системы эндопротезирования связок.

Как выяснилось, в зарубежной литературе имеется незначительное количество публикаций, а в отечественной практически отсутствуют работы по изучению прочностных характеристик имплантатов связок коленного сустава. Остаются недостаточно изученными важнейшие детали хирургической техники - расположение и формирование костных каналов, способы фиксации имплантатов связок, а также методы послеоперационной функциональной реабилитации в зависимости от силы нагружения и амплитуды движений в коленном суставе.

Отсутствие отечественного инструментария, ограниченные возможности ауто- и аллопластического восстановления связок, удлинение, недостаточная прочность, несовершенство конструкции эндопротезов связок, частота рецидивов нестабильности, прогрессирующее развитие деформирующего артроза, потеря профессиональной пригодности, инва-лидизация лиц молодого и среднего возраста определяют актуальность избранной темы.

Цель исследования

Создать научно обоснованную систему восстановления функций коленного сустава при разрыве крестообразных связок за счет эндопро-

тезирования связок и дифференцированного послеоперационного ведения больных.

Для достижения указанной цели были определены следующие задачи:

1. Провести анализ развития традиционных методов оперативного лечения связок коленного сустава.

2. Разработать методику физико-механических испытаний трупных крестообразных связок человека и эндопротезов связок.

3. Разработать способ плетения полотна эндопротеза связки.

4. Усовершенствовать эксплутационные свойства эндопротезов крестообразных связок коленного сустава.

5. Разработать направители для топического расположения эндопротезов связок в коленном суставе.

6. Разработать рациональный способ стабилизации коленного сустава при заднелатеральной патологической подвижности.

7. Разработать систему профилактики послеоперационных осложнений.

8. Разработать методику функционального восстановительного лечения в послеоперационном периоде.

9. Оценить ближайшие и отдаленные результаты клинического применения разработанных методов лечения.

Научная новизна

Впервые в нашей стране применено эндопротезирование связок коленного сустава усовершенствованными эндопротезами связок из по-лиэтилентерефталатового полотна, выпускаемые НПО «Остеомед».

Эндопротезы связок нашей конструкции созданы с учетом прочностных характеристик, расчета долговечности эталонных образцов из ПЭТФ в зависимости от возраста и массы тела больного, от функциональных требований к суставу и на случай запредельной нагрузки при непредвиденных обстоятельствах.

Разработана методика физико-механических испытаний: определены прочностные характеристики на разрыв и при циклических нагрузках трупных человеческих крестообразных связок, лавсановых лент, эталонных образцов французских эндопротезов связок «Lars» и эндопротезов связок нашей конструкции. Исследования проведены в испытательной лаборатории ЦИТО им. H.H. Приорова.

На основании полученных данных по определению разрывных усилий при испытании эталонных образцов эндопротезов связок на универсальной машине ЦВИК-1464 разработана тактика послеоперационных нагрузок для профилактики рецидивов нестабильности.

Разработанные эндопротезы связок нашей конструкции при предельной физиологической нагрузке (896 Н) способны работать в режиме циклического нагружения примерно 85 лет.

Во избежание технических ошибок и для приближенного к изомет-ричному расположения имплантата связки в коленном суставе разработаны направители с предварительным определением вне- и внутрисуставных точек формируемых костных каналов в мыщелках бедра и болыиеберцовой кости.

Разработан способ устранения задней, заднемедиальной и задне-латеральной патологической подвижности коленного сустава.

Профилактическое применение антибиотиков, использование гипербарической оксигенации (ГБО), воздействие низкоинтенсивного лазерного излучения (НИЛИ) и выявление сопутствующих (ранее нераспознанных) заболеваний позволили практически избавиться от инфекционных осложнений.

Разработанная методика восстановительного лечения сокращает период реабилитации в среднем на месяц.

Практическая значимость работы

Внедрение в клиническую практику эндопротезов связок нашей конструкции для устранения патологической подвижности в коленном суставе позволяет улучшить результаты лечения больных. На основании прочностных характеристик самих крестообразных связок и их эндопротезов стало возможным ускорить процесс восстановительного лечения с учетом преформированных физических факторов и с помощью лечебной гимнастики. Разработанный способ стабилизации коленного сустава при задней патологической подвижности позволяет устранить не только зад-немедиальную, но и заднелатеральную нестабильность. Разработанные направители для формирования костных каналов значительно снижают возможность технических погрешностей при выборе варианта расположения имплантата связки в коленном суставе. С фармакоэкономических позиций для предупреждения развития нагноений при эндопротезирова-нии связок коленного сустава целесообразно проведение короткого профилактического курса антибиотиков в сочетании с ГБО. Антибиотикопро-филактика, ГБО, НИЛИ и своевременное выявление реактивных артритов позволяют сократить число инфекционных осложнений.

Все предложенные разработки могут быть широко использованы в работе травматологических и ортопедических отделений больниц, госпиталей, врачебно-физкультурных диспансеров, кафедральных клиник высших учебных заведений.

Внедрение в практику и публикации

На основании наших научных исследований усовершенствованы эндопротезы связок из ПЭТФ, созданы направители, которые по решению Минздрава РФ № 29/12040599/1953-01 выпускаются НПО «Остеомед». Эндопротезы связок, направители, а также способы устранения нестабильности, методика восстановительного лечения, меры профилактики

нагноений использованы в работе отделения неотложной травматологии опорно-двигательного аппарата НИИ скорой помощи им. Н.В. Склифо-совского; на кафедре травматологии, ортопедии и хирургии экстремальных ситуаций Российского государственного медицинского университета; в Московском областном научно-исследовательском клиническом институте им. М.Ф. Владимирского; в Российском университете дружбы народов; ЦРБ г. Владикавказа; в отделениях травматологии городских больниц №1,15, 20.

По теме диссертации опубликовано 68 работ, получено 4 патента на изобретения и одно положительное решение на патент, сделано 57 докладов, изданы 2 методические рекомендации «Эндопротезирование крестообразных связок коленного сустава» (1996) и «Протезирование крестообразных связок коленного сустава» (2000).

Положения, выносимые на защиту

1. При разрыве крестообразных связок коленного сустава особое место занимает эндопротезирование связок эндопротезами связок нашей конструкции, позволяющее устранять патологическую подвижность в коленном суставе с минимальной для него операционной травмой, что определяет последующее полноценное и быстрое восстановление функций сустава (реабилитационный период в 3 раза короче, чем при аутопластике связок).

2. Эндопротезы крестообразных связок нашей конструкции могут противостоять любым нагрузкам, которым подвергается коленный сустав в процессе жизни человека, т.к. в основу их создания заложены данные физико-механических характеристик образцов синтетического полотна эндопротезов связок, превышающие в несколько раз прочностные характеристики трупных человеческих связок.

3. Решающее значение в стабилизации коленного сустава отводится различным вариантам расположения эндопротезов связок в коленном суставе. В частности, для устранения заднемедиальной и заднелате-ральной нестабильности коленного сустава при разрыве задней крестообразной связки (ЗКС) возможно применение двух одинарных эндопротезов связок или одного из них раздвоенного в бедренной части.

4. Использование направителей нашей конструкции при формировании костных каналов в мыщелках бедра и большеберцовой кости под эндопротезы крестообразных связок предупреждает образование импид-жмент- и «циклоп»-синдромов, развитие контрактур, вторичной нестабильности, прогрессирование артроза.

5. Соблюдение разработанных условий по методике выполнения эн-допротезирования связок, профилактике послеоперационных осложнений, сочетанного и последовательного применения интерференционных токов, лечебной гимнастики улучшает результаты, сокращает сроки лечения, обеспечивает снижение частоты рецидивов нестабильности коленного сустава, связанных с разрушением имплантата связки.

Апробация работы

Основные положения и результаты работы доложены и обсуждены на заседании Московского общества травматологов и ортопедов (Москва, 1999); на 1-м, 2-м, 3-м Пленумах Ассоциации травматологов и ортопедов (Краснодар, 1994; Ростов-на-Дону, 1996; Курган, 2000); на итоговых конференциях Восстановительного центра Татарстана (Казань, 1995, 1996); на VI—VII Съездах травматологов-ортопедов России (Нижний Новгород, 1997; 2001); на конгрессах «Человек и его здоровье» (Санкт-Петербург,

1996, 1997, 1998, 1999, 2000); на Конференции, посвященной 15-летию больницы скорой помощи г. Челябинска (Челябинск, 1996); на I, II, III и IV Конгрессах Российского артроскопического общества (Москва, 1996,

1997, 1999, 2001); на научных конференциях, посвященных 45-летию клиники спортивной и балетной травмы (Москва, 1997) и 60-летию K.M. Сиваша (Москва, 1999); на Юбилейной конференции кафедральной клиники травматологии и ортопедии Смоленского медицинского института (Смоленск, 1998); на научной конференции (Уфа, 1998); на Конгрессе травматологов-ортопедов России с международным участием (Ярославль, 1999); на Международных симпозиумах ортопедов России и Чехии (Нижний Новгород, 1999), России и Финляндии (Нижний Новгород, 2001); на Зимних Всероссийских симпозиумах «Коленный сустав» (Москва, 1999), «Коленный и плечевой суставы» (Москва, 2000); на научных конференциях по реабилитации в 10-й городской больнице (Москва, 1996, 1999); на заседаниях Общества травматологов-ортопедов Московской области (Москва, 1998, 2001); на городских семинарах травматологов-ортопедов в НИИ скорой помощи им. Н.В. Склифосовского (Москва, 1996, 1999, 2000, 2001); на Юбилейной научно-практической конференции, посвященной 70-летию ГФУН Уральского НИИТО Минздрава РФ (Екатеринбург, 2001); на заседании Общества дерматовенерологов Московской области (Москва, 2001); на Проблемно-плановой комиссии № 7 «Неотложная травматология» НИИ скорой помощи им. Н.В. Склифосовского (Москва, 2001).

Объем и структура диссертации

Диссертация состоит из введения, 5 глав, заключения, выводов,

указателя литературы, приложений. Текстовая часть изложена на_

страницах машинописи; содержит_таблицу,_ рисунков. Указатель литературы включает 159 отечественных, 428 зарубежных авторов.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Материал и методы исследования

Работа основана на опыте лечения 248 больных в возрасте 1760 лет, которые были оперированы по поводу разрыва крестообразных связок коленного сустава в отделении неотложной травматологии опорно-двигательного аппарата НИИ скорой помощи им. Н.В. Склифосовского за период с января 1994 г. по июль 2001 г. Среди оперированных больных было 169 мужчин (68,15%) и 79 женщин (31,85%).

Срок обращения после первичной травмы составил от 1 часа до 5 лет; 80 больных (32,2%) поступили в день травмы. Механизм травмы различный: спортивная травма - у 63 больных (25,4%), в результате дорожно-транспортных происшествий пострадали 75 больных (30,24%), 110 больных (44,36%) травму получили при случайных падениях, в основном с высоты собственного роста на скользкой дороге, при занятиях физкультурой, в связи с профессиональной деятельностью. В ряде случаев травма была неоднократной.

У спортсменов травма связок зависела от вида спорта, которыми они занимались - футбол (18), баскетбол (16), горные лыжи (13), волейбол (9), водные лыжи (5), альпинизм (2) и была обусловлена прямым силовым воздействием на сустав в результате единоборства с соперником, частой запредельной ротационной нагрузкой на коленный сустав.

Эндопротезирование связок коленного сустава выполнялось после клинико-инструментального обследования, а с 1995 г. операции начинались с диагностической артроскопии (201 больной). Артротомический доступ применен у 127 больных.

Наиболее часто, у 229 больных (92,33%), встречается разрыв передней крестообразной связки (ПКС). Основной причиной разрыва ИКС служит чрезмерная валыусно-наружная ротация голени, при которой страдает и внутренний мениск. Другим механизмом травмы, приводящим к разрыву ПКС, ЗКС и заднего отдела капсулы сустава, является переразгибание голени. При автомобильной травме, когда коленный сустав согнут, возникает насильственное смещение голени кзади. При варусном воздействии нагрузки на голень, при полной ее экстензии травмируется ПКС, затем в процесс повреждения вовлекаются задне-латеральный отдел капсулы сустава и ЗКС. Если коленный сустав при этом механизме травмы согнут, то ЗКС не страдает.

Разрыв ЗКС встретился у 3 больных (1,2%). ПКС и ЗКС эндопроте-зировали 13 больным (5,2%). Одновременно ПКС, ЗКС и боковые связки пострадали у 3 больных (1,2%). Изолированный разрыв одной из крестообразных связок без каких-либо других повреждений в коленном суставе выявлен у 44 больных (17,7%).

Разрыв связок сопровождался разрывом менисков в 188 случаях. Один из менисков разорвался у 179 больных (95,21%): внутренний мениск страдает чаще - 168 случаев (93,85%), разрыв наружного мениска

отмечен у 11 больных (6,16%). Разрыв обоих менисков наблюдался у 9 пострадавших (4,78%).

При давней травме чаще отмечались, неоднократные повреждения коленного сустава - 69,75% (173 больных), встречались и свежие повреждения нескольких структур сразу - 30,24% (75 больных), причем у 40,95% больных было невозможно определить, что раньше разорвалось

- крестообразные связки или мениски. При разрывах менисков, особенно с их дегенеративно-дистрофическими явлениями, у 93 больных (37,5%) обнаружены изменения хряща на суставных поверхностях. У профессиональных спортсменов в 11 случаях (4,4%) отмечен Шелдон-синдром («зубовидные» разрастания на мыщелках бедра).

У 7 больных (2,82%) в условиях нарастания неустойчивости сустава произведено удаление внутрисуставных тел, возникших в результате дополнительной травмы суставных поверхностей сочленяющихся костей. В

6 случаях (2,41%) имелся перелом одного или обоих мыщелков больше-берцовой кости: наружного - у 3 больных, внутреннего - у одного и обоих

- у двух пострадавших.

До эндопротезирования связок 5 больным были выполнены открытые менискэктомии, 3 больным парциальные резекции мениска (открыто удален передний рог внутреннего мениска в одном случае и артроскопи-чески резецированы задние рога внутренних менисков у 2 больных). У

7 больных (2,86%) при наличии не восстановленной ПКС, которые ранее были оперированы в других стационарах, в значительной мере был нарушен ротационный контроль движений в суставе.

У 2 больных, также оперированных в других стационарах, после эндопротезирования ПКС лавсановой лентой и удаления обоих менисков (что само по себе уже является биомеханической основой для развития передней нестабильности) при неизометричном расположении лавсанового эндопротеза связки в коленном суставе отмечалась постепенная утрата ротационно-центрированных движений. В течение 1-2 лет произошел разрыв лавсановой ленты - возник импиджмент-синдром. Этим больным при развившейся глобальной передней нестабильности выполнено повторное эндопротезирование ПКС эндопротезами связок нашей конструкции. Проведения стабилизирующих операций на боковых отделах коленного сустава не потребовалось. Один больной (альпинист) через год после аутопластического восстановления ПКС поступил с глобальной нестабильностью - эндопротезирование ПКС и ЗКС выполнено также эндопротезами связок нашей конструкции.

У больной с передненаружной нестабильностью коленного сустава и выраженной атрофией мышц, которая обратилась к нам спустя 1,5 года после падения с мотоцикла, было обнаружено повреждение малоберцового нерва. При артроскопической диагностике выявлен разрыв ПКС (культя на плато большеберцовой кости). Выполнено артроскопическое эндопротезирование ПКС. Спустя 7 месяцев после операции парез малоберцового нерва разрешился.

Другой больной со свежим разрывом ПКС и малоберцовой коллатеральной связки выполнили эндопротезирование обеих связок, но спустя год отмечен рецидив переднелатеральной нестабильности. Повторно произведена артроскопия: эндопротез ПКС нашей конструкции был функционален, а эндопротез малоберцовой коллатеральной связки из лавсановой ленты пришлось заменить. Лавсановая лента была сильно натянута, т.е. стабилизирующая система оказалась жесткой и неэластичной. В процессе восстановительного лечения лавсановая лента удлинилась, что в начале послеоперационного периода мешало сгибанию в коленном суставе (лавсановая лента растягивалась), а затем привело к переднелатеральной нестабильности. Повторным эндопротезированием малоберцовой коллатеральной связки эндопротезом связки нашей конструкции переднелатеральная нестабильность была устранена.

Одному больному при выраженной переднемедиальной нестабильности (спустя месяц после травмы) произведено эндопротезирование только внутренней боковой связки.

При свежем разрыве связок коленного сустава, когда имелась пе-реднезадняя нестабильность и нестабильность боковых компонентов (клинически), в качестве первого этапа операции другому больному произведено эндопротезирование ПКС и ЗКС. Спустя 2 месяца в процессе активно-динамического функционального восстановительного лечения укрепились боковые компоненты коленного сустава, вторичная нестабильность не развилась. Видимо, боковая патологическая подвижность была обусловлена разрывом ПКС и ЗКС.

У 3 больных после оскольчатых переломов бедренной кости на границе верхней и средней трети в сроки от 3 месяцев до года после ос-теосинтеза перелома (в одном случае - блокирующим штифтом и в 2 случаях - массивными интрамедуллярными штифтами) были обнаружены патологическая ротация голени, неустойчивость коленного сустава. В результате эндопротезирования обеих крестообразных связок у одного больного и эндопротезирования ПКС у второй больной при определенных ротационных движениях в коленном суставе исчез дискомфорт, больные перестали испытывать чувство страха. Третий больной после сращения перелома при удалении штифта отказался от эндопротезирования связок. У него отмечены нарушение походки, жалобы на боли в поясничной области, неустойчивость в коленном суставе; ходить может только с опорой на палочку и хромая.

В клинической работе для решения поставленных задач использовались следующие методы исследования: клинический, рентгенографический, артроскопический, физико-механический, электрофизиологический и антропометрический. Диагностика, основанная только на клинико-рентгенологической картине, не может быть эффективной. Артротомиче-ский доступ не позволяет выявить истинное количество повреждений в коленном суставе, причем сам доступ может быть травматичнее, чем размеры и характер повреждений в коленном суставе. Далеко не все

структуры коленного сустава (особенно задние отделы) доступны для оперативного вмешательства при артротомии. За 1994 г. операции выполняли артротомическим доступом (16 больных). С появлением в 1995 г. в клинике артроскопа диагностика и тактика лечения изменились - операции стали начинать с диагностической артроскопии. С 1998 г. наряду с французскими инструментами и эндопротезами связок фирмы «Lars» применяются собственные конструкции - направители для формирования костных каналов и эндопротезы крестообразных связок из ПЭТФ, выпускаемые НПО «Остеомед».

Для улучшения качества эндопротезов связок пришлось решить следующие задачи:

1. Разработать специальную методику определения прочностных характеристик - лавсановых лент, трупных крестообразных связок человека и эталонных образцов из синтетического трикотажного полотна эндопротезов связок французской фирмы «Lars» и эндопротезов связок отечественного производства.

2. Определить и сравнить прочностные характеристики лавсановых лент, трупных крестообразных связок человека и образцов эндопротезов связок (французских и отечественных).

3. Разработать рекомендации по усовершенствованию конструкции эндопротезов связок коленного сустава.

4. Определить срок службы предложенных эндопротезов связок коленного сустава.

Условия проведения испытаний

Методы испытаний по ГОСТ 3813-72 «Материалы текстильные. Ткани и штучные изделия. Методы определения разрывных характеристик при растяжении». Скорость нагружения - 15 мм/мин. Испытания проводились в лабораторных условиях при температуре от +21 до +23°С. Малые цикловые испытания выполнялись по специальной программе. Зажимы для текстильных материалов - ширина губок 34 мм (изготовитель г.Иваново). Зажимная длина 50 мм определялась исходя из ширины захватов. При проведении всех видов испытаний образцы в зажимах закрепляли с помощью петли на спице диаметром 2 мм, которая опиралась на противоплоскостной плоскости зажимов. Данная схема зажима была признана лучшей из серии предварительных испытаний. Затяжка захватов проводилась при свободном (ненатянутом) состоянии центральной части образца.

Испытания на разрыв и циклические нагрузки выполнялись в испытательной лаборатории ЦИТО им. H.H. Приорова на универсальной испытательной машине ЦВИК-1464, разрывная нагрузка - до 50 кН. Ошибка измерения ±1%. В научно-испытательном центре ЦНИИЛКА на испытательных машинах «Шоппер» с разрывной нагрузкой до 5 кН и «Инстрон-1122» с разрывной нагрузкой до 0,5 кН определялись только разрывные характеристики эталонных образцов эндопротезов связок.

По результатам разрывных характеристик были выбраны уровни нагрузок при малых цикловых испытаниях для определения предельного количества циклов при заданном нагружении. Для исследований выбиралась зона в области упругих деформаций. Частота колебаний траверсы была близка к 0,5 Гц.

Относительное удлинение определялось факультативно. Незначительный разброс результатов, которые характеризуют точность измерительных средств, примененных в испытаниях, указывает на то, что выбранная методика оптимальная и пригодна для использования на различных типах оборудования и измерительных средств.

Изучение физико-механических характеристик лавсановых лент

Лавсановые ленты шириной 7 мм изготовлены АООТ «ПТГО-Се-вер» (Санкт-Петербург); из них были приготовлены образцы для определения механических характеристик при растяжении (табл. 1).

На первом этапе нагружения определяется характерное отклонение от прямой линии, что свидетельствует о постепенном нагружении отдельных нитей и изменении их длины под действием нагрузки. При установке образца в зажимах невозможно получить идеально равномерное натяжение многочисленных структур, а следовательно, абсолютно точно установить длину каждой отдельной нити в лавсановой ленте.

Поскольку данное отклонение прослеживается во всех образцах примерно в равной степени и не связано с величинами разрушающей нагрузки, а характеризуется только условиями закрепления образца, принято решение рассматривать этот участок диаграммы отдельно. Дальнейшее нагружение показывает, что до момента разрушения сохраняется линейная зависимость, а это подтверждает наличие обратимых упругих деформаций и возможность их анализа с использованием закона Гука.

Та 6 л и ц а 1

Значения, нагрузки и удлинений образцов из лавсановых лент шириной 7 мм

№ образца Разрушающая нагрузка (Н) Удлинение Продольная жесткость (Н/мм) Нагрузка образца до точки С(Н) Удлинение до ■ точки С

абс. (мм) отн. (%) абс. (мм) отн. (%)

1-й 1380 5,2 10,4 300 592 2,0 38,4

2-й 1472 8,2 16,4 212 560 3,4 41,4

3-й 1304 8,6 17,2 176 600 4,3 50,0

Среднее 1385 7,3 14,7 229 584 3,23 43,3

Традиционно для оценки упругих свойств материалов используется модуль Юнга (модуль продольной упругости), который характеризует способность материала сопротивляться растяжению.

Е = 8/е,

где Е - модуль Юнга (Н/мм2); 5 - нормальное напряжение (Н/мм2); е - относительное удлинение (%).

Нормальное напряжение может быть определено как 8 = P/S,

где Р - прилагаемое усилие (Н); S - площадь поперечного сечения образца (мм2).

Относительное удлинение (в %) определяется по формуле

е = (Ц - Lo)/Lo х 100,

где U - начальная длина исследуемого образца (мм); Ц- длина образца, полученная под действием нагрузки (мм).

Исследуемые образцы представляют собой анизотропные тела с ярко выраженной продольной структурой.

Жгут, состоящий из тончайших нитей (филаментов), имеет неодинаковые прочностные свойства в продольном и поперечном направлениях, что требует выработки объективных параметров для определения сравнительных характеристик различных конструкций эндопротезов связок, а также ауто- и аллотрансплантатов. Рассмотрим возможность использования традиционных параметров для определения характеристик эндопротезов связок.

Модуль Юнга не может использоваться для характеристики свойств эндопротезов связок, т.к., во-первых, эндопротез связки не является изотропным телом, т.е. значения модулей упругости в разных направлениях не равны; во-вторых, существуют реальные трудности в качественном определении нормальных напряжений.

Определение нормальных напряжений для образцов, подлежащих испытаниям, не является объективным, т.к. в процессе испытания точно может быть установлена только нагрузка. Определить площадь поперечного сечения образца с требуемой точностью не представляется возможным. Филаменты, из которых состоит эндопротез связки, имеют незначительные отклонения диаметра, вызванные технологией изготовления нити. Каждая конкретная нить в сечении имеет характерный размер. Кроме того, конструкция существующих эндопротезов связок подразумевает использование нитей в закрученном состоянии или в трикотажной вязке, что искажает реальную площадь поперечного сечения образца даже при условии отсутствия отклонений диаметра тончайшей нити.

По диаграммам испытательной машины с высокой точностью определяется абсолютное и относительное удлинение образцов. При анализе диаграмм можно установить удлинение образца эндопротеза связки под действием нагрузки для разных этапов нагружения, что даёт возможность прогнозировать последующую работу эндопротеза связки.

Применяемая в трикотажной промышленности характеристика нити (ТЕХ) определяет массу 1 км нити. При известных значениях ТЕХ, коли-

чества нитей в жгуте, удельного веса материала и диаметра отдельной нити можно рассчитать закручивание нити, т.к. расчётная длина нити будет представлять собой длину винтовой линии, уложенной в 1 км жгута. Значение ТЕХ может стать исходным показателем для ряда характеристик, важных для эндопротеза связки: можно определить количество нитей и жгутов для формирования эндопротеза связки, сравнительные характеристики нитей из разных материалов, получить информацию о технологических условиях изготовления нитей и жгутов. Наиболее существенным является применение значения ТЕХ для конструирования эн-допротезов связок, создания новых нитей и жгутов с заданными свойствами, определения технологических свойств изделий в процессе производства. Таким образом, проведенный анализ показывает, что для определения объективных характеристик эндопротезов связок ТЕХ можно использовать как комплексный показатель нагрузок и удлинений образца при растяжении.

Для оценки сравнительных характеристик образцов из трикотажных материалов эндопротезов связок в зоне обратимых упругих деформаций возможно использование нового параметра - продольной жесткости М (в Н/мм) при растяжении, определяемой как отношение достигнутой нагрузки при растяжении к абсолютному удлинению (рис. 1).

М = Р,/(Ц - и),

где Р] - достигнутая нагрузка при растяжении (Н); 1-, - достигнутая длина образца под действием нагрузки, равной Р1 (мм); 1_0- начальная длина образца (мм).

Продольная жесткость при растяжении М может быть определена также из соотношения

М = (Р2-Р1)/(и-Ц),

где Р2 и 1_2 - значения нагрузки и длины образца при дальнейшем растяжении.

Представленные в табл. 1 данные абсолютного и относительного удлинения не учитывают начальный этап нагружения, когда нагрузка постепенно распределяется на все тончайшие нити. Однако в условиях оценки конструкции эндопротезов связок эта характеристика может оказаться важной, т.к. позволяет определить удлинение и нагрузку, когда все нити эндопротеза связки натянуты и воспринимают нагрузку одномоментно.

Абсолютное удлинение исследуемого образца целесообразно представить в виде двух составляющих (рис. 2): первая (участок 1_0-С) -удлинение образца до момента полного нагружения всех нитей; вторая (участок С-Ц) - удлинение образца с момента полного нагружения всех нитей до момента начала разрушения.

Однако под действием растягивающей нагрузки 43,3% от абсолютного удлинения составляет предварительное натяжение до момента, пока все нити в образце не окажутся в нагруженном состоянии и все элементы эндопротеза связки не начнут работать в области упругих деформаций. В человеческой трупной связке (как видно из дальнейших исследований) этот показатель равен 9,2%, что значительно меньше, чем у лавсановой ленты.

Изучение физико-механических характеристик ПКС человека

Для проведения испытаний использовались 8 трупных коленных суставов человека. Из них на 5 суставах была отработана методика крепления костных фрагментов бедра и большеберцовой кости в зажимах испытательной машины.

Записаны диаграммы нагружения при растяжении и циклического нагружения. Первый образец взят от трупа мужчины 36 лет; до испытаний сустав хранился 15 месяцев в формалине. Для проведения испытаний коленный сустав скелетирован, ЗКС и коллатеральные связки рассечены, мениски удалены и сохранена только ПКС. Для установки препарата в зажимах испытательной машины ЦВИК-1464 в надмыщелко-вой области бедра и подмыщелковой области большеберцовой кости просверлены каналы. Каналы расположены параллельно друг другу и параллельно плато большеберцовой кости. Через просверленные каналы введены металлические стержни, которые шарнирно соединяются с захватами испытательной машины.

В этом случае при воздействии растягивающей нагрузки, как показали предварительные исследования, ПКС работает только на растяжение, т.е. без вращения вокруг своей оси и без смещения. Если образец закрепить иначе, то возникает ротация большеберцовой кости относи-

тельно бедра и, соответственно, распределение нагрузки будет неравномерным на переднемедиальный и заднелатеральный пучки ПКС.

Аналогичным способом изготовлены два препарата коленного сустава из трупа мужчины 45 лет на 3-й сутки после смерти; труп хранился в холодильнике в циркулирующем потоке воздуха при температуре от +1 до +4°С.

Сначала происходит выравнивание длины обоих пучков ПКС, причём первым растягивается заднелатеральный пучок, т.к. анатомически он имеет меньшую длину. Постепенно натягивается и переднемедиальный пучок ПКС. На втором этапе нагружения имеется прямолинейный участок диаграммы, что свидетельствует о наличии зоны обратимых упругих деформаций. При дальнейшем нагружении (третий этап) наблюдается постепенный разрыв тончайших волокон в структуре пучков ПКС. При этом первые разрывы обнаруживаются в заднелатеральном пучке, разрыв всех волокон происходит на границе верхней трети и средней трети проксимальной части ПКС. Дальнейшее нагружение вызывает увеличение длины ПКС при незначительном росте нагрузки, разрыв остальных волокон сопровождается образованием многочисленных зубцов. Совершенно очевидно, что данная деформация необратима и связка потеряла свою первоначальную длину и упругие свойства (табл. 2).

Таблица 2

Значения разрушающей нагрузки и удлинений на образцах трупной человеческой ПКС

№ образца Разрушающая нагрузка (Н) Удлинение Нагрузка образца до точки С(Н) Удлинение до точки С

абс. (мм) отн. (%) абс. (мм) отн. (%)

I 824 8,1 24,5 280 2,4 7,2

II 968 8,8 26,6 200 3,7 11,2

Среднее 896 8,45 25,5 240 3,05 9,2

Очевидно, что ПКС в процессе функционирования в коленном суставе может подвергаться высоким нагрузкам в интервале 550-700 Н без потери своих свойств, при этом происходит удлинение в интервале 6,28,8 мм. Воздействие больших нагрузок приводит к патологическим изменениям ПКС и патологической подвижности в суставе.

В результате полученных данных, а также по промежуточным результатам, не зафиксированным в виде диаграмм, определены значения минимальной (200 Н) и максимальной (700 Н) нагрузок для проведения малых циклических испытаний, аналогичных испытаниям, выполненным L. Schatzmann et а!. (1998).

Испытательная машина ЦВИК-1464 настроена на скорость движения траверсы 95 мм/мин, что примерно соответствует частоте колебаний 0,5 Гц, которая используется в работах ряда авторов при малых циклических испытаниях сухожилий и связок.

Образец в выбранной зоне нагрузок выдержал 6272 цикла без явных признаков разрушений. Данная стабильность позволяет сделать вывод о том, что в интервале нагрузок, которым реально подвергается ПКС в коленном суставе, она может работать вечно. Однако кратковременное повышение нагрузки до 1080 Н вызвало разрушение ПКС уже через 11 циклов.

Изучение физико-механических характеристик эндопротезов связок французской фирмы »Lars»

Эндопротезы связок французского производства имеют структуру, аналогичную отечественным образцам. Отличие - в схеме плетения трикотажного полотна во внесуставной части, которая выполнена в виде незафиксированных жгутов, состоящих из тончайших полиэстеровых нитей.

Для испытаний были взяты эталонные образцы, состоящие из продольной полоски трикотажного полотна по длине эндопротеза связки, ширина которого определялась 25 жгутами во внутрисуставной части. Испытания образцов французских эндопротезов связок на растяжение проводились в научно-испытательном центре ЦНИИЛКА на разрывной машине Инстрон-1122 с одновременной записью диаграмм. Рабочая длина образцов составляла 50 мм. Результаты испытаний представлены в табл. 3.

Таблица 3

Результаты испытаний эталонных образцов эндопротезов связок французской фирмы «Lars»

№ образца Разрушающая нагрузка (Н) Удлинение Продольная жесткость (Н/мм) Удлинение до точки С

абс. (мм) отн. (%) абс. (мм) отн. (%)

L-1 3106 12,6 25,2 274,4 4,5 35,7

L-2 3381 13,6 27,2 343 4,2 30,8

Среднее 3243 13,1 26,2 387 4,35 33,25

Разрушающая нагрузка французских эталонных образцов несколько ниже, чем отечественных (соответственно 3243 Н и 3366 Н). Однако импортные образцы отличаются более высоким абсолютным удлинением - 13,1 мм, при этом относительное удлинение составляет 26,2%.

Для сравнения у отечественных образцов средние значения этих величин составляют 8,95 мм и 17,89%. Следовательно, отличается и продольная жесткость: у отечественных образцов она составляет 493,9 Н/мм, у французских - 387 Н/мм. Однако в импортных образцах до момента полного нагружения всех составляющих структур затрачивается 33,2% от суммарного удлинения образцов.

Поскольку значения прочностных параметров импортных и отечественных образцов весьма высоки и имеют запас прочности, то говорить

о тех или других преимуществах не имеет большого смысла, разница невелика. Однако значения абсолютного и относительного удлинений, а также удлинения образцов до полного нагружения всех составляющих отличаются в пользу предложенного нами эндопротеза связки. При сравнительном анализе у импортного образца абсолютное удлинение на ¡30% выше, чем у отечественного, удлинение до полного нагружения всех составляющих эндопротеза связки - выше на .10%. Для функционирования эндопротеза связки это важный показатель. При приложении одинаковой нагрузки импортный эндопротез связки растянется больше отечественного, что может стать причиной возникновения различных осложнений. Увеличивается вероятность подвижности эндопротеза связки в местах крепления фиксирующими винтами, возможно возникновение вторичной нестабильности коленного сустава при высоких нагрузках.

Среднее значение разрушающей нагрузки при растяжении для отечественных и французских образцов аналогичное: 3366 Н и 3310 Н соответственно, что соизмеримо с погрешностью эксперимента. Однако при цикловых испытаниях в интервале 500-3000 Н результаты разные: - у французского образца после 65 циклов испытаний наблюдалось разрушение отдельных нитей образца, но полное разрушение образца наступило на 74-м цикле. Испытываемый в тех же условиях эталонный образец эндопротеза связки нашей конструкции имел частичные разрушения лишь после 147 циклов и полностью разрушился на 163-м цикле.

Таким образом, при наличии незначительных отличий в конструкции и строении трикотажного полотна отечественного и импортного производства, эндопротез связки нашей конструкции имеет значительно более высокую стойкость при циклическом нагружении. Результаты малых цикловых испытаний являются важным критерием для оценки долговечности работы изделий под действием нагрузок, т.е. отечественный образец способен функционировать более длительный срок, не подвергаясь разрушению.

Изучение физико-механических характеристик эталонных образцов эндопротеза связки коленного сустава (нашей конструкции), выпускаемых НПО «Остеомед»

Для исследований физико-механических характеристик эндопроте-зов связок коленного сустава были приготовлены образцы, состоящие из трикотажного полотна (ПЭТФ), включающие 25 продольных жгутов. При изготовлении образцов для сохранения трикотажной вязки с каждой стороны от жгутов в образце отрезалось по 2 жгута, а в переплетенной части они оставались. Таким образом рабочие жгуты плотно фиксировались в трикотаже. Эталонные образцы были приготовлены из эндопротезов связок французского производства фирмы «Lars» аналогичным образом. В эндопротезе связки нашей конструкции натяжение жгутов более равномерное в разреженной части.

Испытано 10 образцов на универсальной машине ЦВИК-1464 и 5 образцов на универсальной машине Инстрон-1122 (табл. 4).

Таблица4

Значения нагрузки и удлинений эталонных образцов эндопротезов связок нашей конструкции

№ образца Разрушающая нагрузка (Н) Удлинение Продольная жесткость (Н/мм) Нагрузка образца до точки С(Н) Удлинение до точки С

абс. (мм) отн. (%) абс. (мм) отн. (%)

Испытания на универсальной машине ЦВИК-1464

1 3600 9,5 19 480 1040 2,3 24,2

2 3180 10,5 21 340 960 2,1 20

3 3520 . 7,6 15,2 600 1050 2,0 26,3

4 3360 8,3 16,6 560 1020 2,0 24

5 3380 10,3 20,6 480 1000 2,1 20,3

6 3260 7,2 14,4 540 720 1,3 17,7

7 3240 7,6 15,2 550 720 1,3 17,1

8 3170 7,8 15,6 460 960 1,7 21,7

9 3240 6,2 12,4 590 1060 2,0 32,2

10 3070 9,1 18,2 380 920 2,1 23,1

Среднее 3301 8,41 16,82 498 973 1,97 23,8

Испытания на универсальной машине Инстрон-1122

11 3626 9,8 19,6 490 931 2,3 23,4

12 3459,4 9,1 . 18,2 519,4 931 1,9 20,8

13 3283 9,65 19,3 470,4 882 2,4 24,8

14 3498,6 9,25 18,5 529,2 882 2,1 22,7

15 3283 9,65 19,2 440 931 2,4 24,9

Среднее 3430 9,49 18,96 489,8 911,4 2,22 23,3

Общее среднее 3366 8,95 17,89 493,9 942,2 2,095 23,55

Как и в случаях испытаний лавсановой ленты и человеческих трупных связок, на всех диаграммах на начальном этапе нагружения имеются нелинейные участки, что объясняется механизмом постепенного нагружения всех структур, составляющих образец. Однако полученные величины существенно отличаются от данных, полученных при испытаниях лавсановых лент.

Разрушающая нагрузка для эталонных образцов превышает нагрузку для лавсановых лент в 2,4 раза: 3366 Н /1385 Н = 2,43, а абсолютное удлинение в пределах 20%: (8,95 мм - 7,3 мм) / 8,95 мм х 100% = 18,4%.

Из анализа продольной жесткости, которая для лавсановой ленты составляет 229 Н/мм, а для эталонных образцов эндопротезов связок

нашей конструкции 493,9 Н/мм, видно, что способность сопротивляться нагружению (воспринимать нагрузку) у эталонных образцов в 2,15 раза выше (229 Н/мм и 493,9 Н/мм соответственно). Данное свойство является весьма важным для работы эндопротеза связки в коленном суставе. Лавсановая лента, замещающая порванную связку, в случае приложения растягивающего усилия при одинаковом удлинении способна воспринимать вдвое меньшую нагрузку, чем эталонный образец эндопротеза связки нашей конструкции.

В реальных условиях после замещения связок эндопротезами связок нашей конструкции коленный сустав будет стабилен за счет высоких показателей продольной жесткости эндопротезов связок, т.к. под действием больших нагрузок удлинение эндопротеза связки незначительно.

Для адекватного анатомического замещения разорванной связки выпускаемые эндопротезы связок имеют 30, 40, 60, 80 и 100 жгутов, что соответствует объемным показателям для связок человека с различными функциональными требованиями к коленному суставу и зависит от массы тела.

Сравнительный анализ трикотажной вязки лавсановой ленты и эндопротезов связок нашей конструкции можно провести по величине удлинения образцов до момента полного нагружения всех жгутов и фила-ментов, составляющих эндопротез связки. При полном нагружении всех структур эталонных образцов эндопротеза связки нашей конструкции, т.е. до начала зоны обратимых упругих деформаций, затрачивается 23,5% абсолютного удлинения, в то время как для лавсановой ленты - 43,3%.

Таким образом, величина удлинения до начала действия упругих деформаций для эталонных образцов эндопротезов связок меньше в 1,84 раза. Очевидно, что по комплексу физико-механических характеристик эндопротезы связок нашей конструкции превосходят другие конструкции, а также используемые ауто- и аллотрансплантаты связок.

Определение длительности работы эндопротеза связки

С целью получения наиболее полной информации о качествах эндопротезов связок нашей конструкции проведено несколько серий малых цикловых испытаний. Для определения числа циклов нагружения эндопротеза связки в процессе эксплуатации сделан следующий расчет. Допустим, что эндопротез связки должен служить не менее 10 лет, человек двигается по 4 часа ежедневно со средней скоростью 5 км/ч, длина одного пара-шага равна 0,75 м. Исходя из этого можно рассчитать число циклов нагружения коленного сустава в течение 10 лет.

Ы=КхйхУх1х 0,75,

где N - число циклов; К - количество лет работы эндопротеза связки; Э - число дней в году; V - средняя скорость ходьбы человека (км/ч); {- время, затрачиваемое на ходьбу ежедневно (ч); 0,75-длина одного пара-шага (м).

Таким образом, число циклов нагружения коленного сустава за 10 лет составляет

N = 10 х 365 X 5000 х 4 х 0,75 = 54,75 х 106. '

Эти результаты несколько выше рекомендуемого международным стандартом ISO значения для испытаний эндопротеза коленного сустава, где ежегодная величина циклов определена как 5 х 106.

Для выбора усилий нагружения при проведении малых цикловых испытаний использована методика, когда максимальная нагрузка составляет величину, близкую или почти равную усилию, при котором заканчивается зона упругих деформаций - 3000 Н, минимальное значение выбрано произвольно и составляет 500 Н. Частота движения траверсы универсальной испытательной машины ЦВИК-1464 принята 0,5 Гц. L. Schatzmann et al. (1998) при подобных испытаниях трупных сухожилий четырехглавой мышцы бедра и связки надколенника, используемых в качестве трансплантата связок коленного сустава, задавали параметры в этих же пределах.

При малых циклических испытаниях в диапазоне нагрузок от 500 до 3000 Н образцы из отечественного трикотажа выдерживали в среднем 229,75 цикла (табл. 5). Характер разрушений для всех исследуемых образцов одинаков. На начальном этапе испытаний видимых разрушений не наблюдалось, через некоторое время отмечалось постепенное появление ворсин на жгутах, наступало разрушение филаментов (каждый жгут состоит из 200 х 2 элементарных нитей). Постепенно число порванных филаментов увеличивалось, причем на начальном этапе это не влияло на прочность, однако при дальнейшем нагружении происходило падение прочности, появлялись целиком разорванные жгуты и наступало разрушение образца.

Таблица 5

Результаты циклических испытаний эталонных образцов эндопротеза связки нашей конструкции

№ образца Количество циклов до разрушения

1а 271

2а 134

За 195

4а 319

Среднее 229,75

Для получения более точных данных о возможном ресурсе работы эндопротеза связки максимальная нагрузка была снижена до 2700 Н, минимальная осталась прежней - 500 Н. В данных условиях образец выдержал 6272 цикла.

При обработке результатов не учтены результаты двух образцов, , т.к. визуально наблюдался отрыв жгутов в месте заделки у зажимов.

Биологическое старение полимеров

Работоспособность эндопротезов связок зависит как от их конструкции, так и от применяемых материалов. Одним из основных требований, предъявляемых к полимерным материалам, которые используются для изготовления эндопротезов связок, является их высокая устойчивость к биологическому старению. В реальных условиях эндопротез связки, установленный в коленный сустав, подвергается комплексному воздействию нагрузок и тканевой жидкости, которая является по отношению к полимерам агрессивной средой. По устойчивости к тканевой жидкости организма полимеры можно условно разделить на биоинертные (биостабильные) и биодеструктируемые. ПЭТФ, из которого изготавливается эндопротез связки нашей конструкции, является биоинертным материалом. Для биоинертных полимеров характерно отсутствие существенных изменений структуры и свойств после длительного пребывания в тканях живого организма.

Влияние тканевой жидкости организма на физико-механические и структурные характеристики биоинертных термопластов исследовано в работе Л.Л. Разумовой и соавт. (1979), в которой доказано, что вследствие достаточно высокого сопротивления действию тканевой жидкости ПЭТФ относится к биоинертным материалам.

Для изучения влияния модельной среды на механические свойства эталонные образцы эндопротезов связок нашей конструкции выдерживали в водопроводной воде в течение 30 минут при 20 °С и подвергали растяжению: разрушающая нагрузка 3400 Н, относительное удлинение 14,8%, продольная жесткость 520 Н/мм. Характер полученной диаграммы не отличался от диаграмм образцов, разрушенных без воздействия водной среды. Дальнейшие исследования в этом направлении не проводились, учитывая инертные свойства ПЭТФ к биологически активным средам. Таким образом, водная среда не оказывала никакого влияния на физико-механические свойства образца.

Влияние циклических нагрузок на свойства эндопротеза связки

Для определения влияния циклических нагрузок на свойстйа эталонного образца эндопротеза связки нашей конструкции был взят один образец и сначала подвергнут цикловым испытаниям на прочность в диапазоне нагрузок 136-960 Н на протяжении 340 циклов, а затем на растяжение до разрушения образца. Получены следующие результаты: разрушающая нагрузка - 3200 Н, абсолютное удлинение - 6,3 мм, относительное удлинение - 13%, продольная жесткость - 600 Н/мм.

Характер диаграммы значительно отличался от диаграммы разрушения при растяжении эталонных образцов, которые не подвергались предварительным циклическим нагрузкам, - не определяется точка С, т.к. на диаграмме разрывной нагрузки отсутствует нелинейный участок. После циклических нагрузок произошло равномерное натяжение нитей в жгутах, выравнивание длины самих жгутов в составе полотна образца и в

зажимах машины. Таким образом, эталонный образец после циклического нагружения способен сразу воспринимать растягивающую нагрузку всеми структурами полотна, что является положительным фактором, т.е. реально сокращается длина, на которую надо растянуть эндопротез связки, когда все его составляющие включаются в работу. Следовательно, с момента нагружения эталонный образец находится в зоне обратимых упругих деформаций. Данная технологическая операция, по своей сути, является «тренировкой» эндопротеза связки. С момента нагружения его удлинение меняется линейно, что способствует повышению стабильности сустава, снижается вероятность появления вторичной нестабильности из-за отсутствия необратимого удлинения эндопротеза связки под действием нагрузки.

Оценка долговечности эталонных образцов эндопротезов связок

Для решения вопроса долговечности эндопротезов связок нашей конструкции были проведены ускоренные испытания путем термообработки - длительной выдержкой эталонных образцов в термостате при определенной плюсовой температуре. Долговечность эндопротезов связок, как и других полимеров, может быть определена путем преобразования уравнения Аррениуса.

т -т /о0исл-Траб)/10

где тисп - время выдержки образцов при повышенной температуре (сут); Тр,б - время, обеспечивающее необходимый срок, работы эндопротеза связки (сут); Т^ - температура для выдержки образцов в процессе испытания (°С); Т^в - температура, при которой происходит эксплуатация изделия в реальных условиях, для образца эндопротеза связки принимаем Траб, равной температуре тела человека (36,6 °С).

Время, обеспечивающее необходимый срок службы эндопротеза связки, равно

Траб. = К х 365,

где К - предполагаемый гарантийный срок работы образца эндопротеза связки (число лет); 365 - число суток в году. . .

Если Трэд, принимаем равным 3650 суток, то тист1= тра6/2«6>'1°= 365x10/2(12СК36,6)ПО = 3650/28,34 = 3650/324 = 11,27 суток.

Данное время (11,27 суток) ускоренных испытаний на долговечность соответствует 10 годам работы эндопротеза связки.

Для проведения испытаний на долговечность использовали две серии исследований. Три образца первой серии помещали в термостат и выдерживали при температуре 70 °С в течение 70 часов (табл. 6, первая серия), характер диаграмм принципиально не отличался от диаграмм образцов термически необработанных. Шесть образцов второй серии выдерживались дополнительно в термостате 11,27 суток при температуре 120 °С (табл. 6, вторая серия). После этого образцы испытывали на рас-

тяжение до разрушения. Внешний вид образцов первой серии не изменился. Образец №2 разрушился сразу после термической обработки, в то время как разрушение образцов №1 и №3 произошло после 500 циклов нагрузок в интервале от 400 до 2250 Н.

Таблицаб

Результаты испытаний эталонных образцов эндопротезов связок нашей конструкции после термической обработки

№ образца Разрушающая нагрузка (Н) Удлинение Продольная жесткость (Н/мм) Нагрузка образца до точки С(Н) Удлинение до точки С

абс. (мм) отн. (%) абс. (мм) отн. (%)

Обработка при температуре 70 "С в течение 70 часов (первая серия)

№1 3650 8,9 17,8 440 1120 2,9 32,5

№2 3540 6,3 12,6 860 1200 1,9 30,2

N«3 3640 7,2 14,4 740 1500 3,0 41,6

Среднее 3613 7,46 14,93 680 1273 2,6 34,76

Обработка при температуре 70 "С в течение 70 часов и 120 °С течение 11,27 суток (вторая серия)

№1 2340 11,3 22,6 240 1600 8,3 73,4

№2 2860 .. - 11,9 23,8 300 1500 7,1 59,7

№3 2760 11,5 23 300 1540 7,2 62,6

№4 2900 11,8 23,6 300 1800 8,1 68,6

№5 2780 11.1 22,2 280 1460 6,5 58,5

№6 2920 12,3 I 24,6 380 1760 8,1 65,8

Среднее 2844 11,72 23,44 312 1612 7,4 63,04

При сравнении среднее значение разрушающей нагрузки образцов первой серии на 7,34% выше таковой для эталонных образцов, не подвергшихся термической обработке; среднее значение абсолютного удлинения на 19,9% меньше, чем у не подвергшихся термообработке. Вероятно, проведенная термическая обработка позволила снять внутреннее напряжение в нитях полотна, что способствовало увеличению его прочности.

Однако для подтверждения данного предположения были необходимы более глубокие исследования, т.к. полученная разница результатов может объясняться ошибкой эксперимента. Образцы из первой серии, подвергшиеся циклическим нагрузкам, имели меньшее значение удлинения и, как следствие, более высокую продольную жесткость, чем образцы не подвергавшиеся циклическим испытаниям, хотя при этом характер диаграммы значительно не изменился - сохранился нелинейный участок в начале нагружения. Подобные исследования на образце, термически необработанном, показывают изменения начального участка диаграммы.

Увеличение продольной жесткости образцов после циклических нагрузок, вероятно, также связано с выравниванием всех структур трикотажного полотна образца и с более равномерным натяжением в зажимах испытательной машины. Визуальный осмотр не выявил отклонений во внешнем виде образцов. С учетом полученных данных было принято решение о повышении температуры и времени выдержки эталонных образцов в термостате с целью сокращения времени испытаний.

Во второй серии исследований при дополнительной термической обработке в результате внешнего осмотра образцов обнаружено следующее:

1 - изменился цвет образца - от чисто-белого с блестящим отливом до светло-песочного с блеском;

2 - трикотажная вязка стала более плотной, сам образец - менее эластичным;

3 - образец уменьшился по длине и ширине на 10%, т.е. «сел», как любое трикотажное полотно, что не могло не повлиять на механические свойства образца.

Из представленных данных видно, что среднее значение разрушающей нагрузки термообработанных по ускоренному режиму эталонных образцов эндопротезов связок нашей конструкции ниже разрушающей нагрузки необработанных образцов на 18,3%, в то время как относительное удлинение увеличилось на 31%, продольная жесткость уменьшилась на 58%. При этом характер диаграмм принципиально не изменился, однако существенно увеличился нелинейный участок на начальном этапе нагружения, что видно при сравнении данных в табл. 4 и 6.

После проведения испытаний на растяжение с термически обработанными образцами, прошедшими выдержку при 70 °С в течение 70 часов и дополнительную выдержку в течение 11,27 суток при температуре 120 °С два образца второй серии подвергнуты малым цикловым испытаниям, при этом минимальная нагрузка 500 Н, а максимальная нагрузка -2500 Н. Один образец выдержал 63 цикла с частотой 0,5 Гц, второй -21 цикл, следовательно, среднее значение - 42 цикла. Очевидно, что выбранная максимальная нагрузка достаточно высокая, поэтому третий образец испытан с частотой 0,5 Гц в диапазоне нагрузок 500-2100 Н. После 1030 циклов образец был осмотрен визуально, при этом нарушений структуры полотна, порванных нитей в жгутах, а также дефектов при заделке в зажимах машины не обнаружено. Испытания были продолжены при увеличении максимальной нагрузки до 2400 Н. Разрушение образца наступило по прошествии 188 циклов.

При малых циклических испытаниях результаты, полученные при исследовании образцов эндопротезов связок, подвергшихся искусственному (термическому старению) были более низкими, чем у образцов, не прошедших процедуры искусственного старения. Таким образом, повторилась тенденция снижения прочностных характеристик при цикловых испытаниях, аналогичная испытаниям на растяжение до полного разрушения.

Прогноз работоспособности эндопротеза связки

На основании проведенных испытаний можно проследить зависимость количества циклов до полного разрушения от максимальной нагрузки при цикловых испытаниях. Данная зависимость является оценочной характеристикой, которая позволяет с высокой степенью вероятности определить прогноз работоспособности эндопротеза связки во всем диапазоне нагрузок.

В качестве исходных данных использованы результаты испытаний эталонных образцов эндопротезов связок нашей конструкции на растяжение и данных малых циклических нагрузок (табл. 7).

Таблица7

Логарифмическая зависимость изменения количества циклов от максимальной нагрузки

Максимальное значение нагрузки (Н) Число циклов Lg N

2 844 0,5 -0,30

2 500 42 1,62

2100 1218 3,09

Среднее значение разрушающей нагрузки при растяжении для образцов, прошедших термическую обработку, составляет 2844 Н, при этом количество циклов принимается равным 0,5. Второе значение - 42 цикла при максимальной нагрузке 2500 Н - это среднее значение двух исследуемых образцов. Третье значение определено исходя из испытаний третьего образца, для которого в процессе испытаний была увеличена максимальная нагрузка с 2100 Н до 2400 Н. Принятое значение максимальной нагрузки 2100 Н и суммарное число циклов 1218 подразумевают некоторый запас прочности за счет малого количества испытываемых образцов и обусловлены отсутствием технической возможности проводить продолжительные испытания. Полученные данные для эталонных образцов, состоящих из 25 жгутов, позволяют сделать вывод о том, что в процессе эксплуатации эндопротезов связок возможно восстановить функциональность коленного сустава на длительный срок. При обработке представленного рис. 3 методом наименьших квадратов найдено уравнение для расчета прогнозируемого числа циклов (Nnp) в зависимости от максимальной нагрузки (Р):

Nnp= 10-0,0045P+12,704

Используя это уравнение, определим возможное число циклов работы эндопротеза связки для трех значений нагрузки: 896 Н - разрушающая нагрузка трупной человеческой ПКС; 550 Н - среднее значение нагрузки окончания упругих деформаций трупной человеческой ПКС; 400 Н - средняя нагрузка, которой подвергается ПКС в процессе жизнедеятельности человека без учета экстремальных ситуаций (табл. 8).

Таблица 8

Значения возможного количества циклов и вероятного времени работы эталонного образца эндопротеза связки нашей конструкции (состоящего из 25 жгутов)

Значение нагрузки (Н) Возможное число циклов Продолжительность работы (число лет)

896 0,470x109 85,8

550 16,943x109 3094,7

400 80,168 хЮ9 14642,5

LgN

13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0

"1 0 500 10ОО 1 500 2 000 2 500 3 000

Максимальная нагрузка, H

Рис. 3. Логарифмическая зависимость изменения числа циклов от максимальной нагрузки

Для расчета продолжительности работы эндопротеза связки использовалось годовое число циклов, равное 5,475x10е.

Эндопротез связки нашей конструкции, находясь под нагрузкой 896 Н, способен служить примерно 85 лет, в то время как для трупной ПКС человека эта нагрузка является разрушающей при растяжении. Снижение нагрузки до значений 400-550 H предположительно даст возможность эндопротезу связки работать вечно.

Сравнение удлинения человеческой связки и эндопротезов связки в диапазоне рассматриваемых нагрузок свидетельствует о том, что эндопротез связки обладает весьма незначительным удлинением - примерно от 0,7 до 1,2 мм, в то время как человеческая ПКС при изолированном испытании удлиняется на 5,2 мм, т.е. эндопротез связки имеет высокий запас прочности по этому параметру.

Данные, полученные при исследовании разрушения трупных суставов, позволяют сделать вывод, что коленный сустав является сбаланси-

Y = -0,0045х + 12,704

43,09

J.62

-0,30 ¿4

рованным механизмом. Точки приложения сил и места прикрепления крестообразных связок совпадают. Замещение ПКС и ЗКС с креплением эндопротезов связок канюлированными винтами в костных каналах дает возможность нагружать эндопротез связки сразу после имплантации. При этом эндопротез связки включается в работу совместно с сохранившимися сумочно-связочными и мышечными структурами, обладая высокой прочностью и незначительным удлинением. Эндопротез связки способен воспринимать нагрузку более высокую, чем замещенные структуры, поэтому фактически он защищает сохранившиеся структуры.

ПКС, ЗКС и плато большеберцовой кости образуют биомеханическую модель силового треугольника для сбалансированной работы коленного сустава в процессе его функционирования. Важным условием является соответствие физико-механических свойств эндопротезов связок биомеханическим свойствам замещаемых тканей. Разрыв одной из эластичных сторон треугольника, т.е. одной из связок крестообразного комплекса, несоответствие физико-механических свойств эндопротезов связок критериям, предъявляемым к человеческим связкам, могут вызвать не только нарушение биомеханических соотношений, но и развитие вторичных заболеваний, вызванных прогрессирующей вторичной нестабильностью.

Эндопротезы связок нашей конструкции способны гарантированно выдержать 54,75x106 циклов, что соответствует 10 годам работы в условиях нагрузок, являющихся критическими для человеческих связок. Можно предположить, что в реальной обстановке в процессе жизнедеятельности человека, без учета экстремальных нагрузок, эндопротез связки будет работать в благоприятных условиях при низких значениях абсолютного удлинения, а это способствует сохранению стабильности коленного сустава на протяжении длительного времени. Следует заметить, что все представленные расчеты с использованием эталонных образцов подразумевают изолированную работу эндопротеза связки, в то время как в организме человека в процессе восприятия нагрузок участвует весь биомеханический комплекс коленного сустава.

Условия работы эндопротеза связки в значительной степени зависят от техники выполнения операции - правильности расположения самого эндопротеза связки в суставе и внутрикостных каналах, от отсутствия острых кромок как фиксирующих элементов, так и внутрисуставных кромок отверстий каналов (исключение импиджмент- и «циклоп»- синдромы), от оптимального натяжения эндопротеза связки при установке в сустав, от отсутствия деформаций суставных поверхностей и, как следствие, переменного натяжения эндопротеза связки в процессе работы и от целого ряда других причин, обусловленных некорректными действиями хирурга.

Эндопротезирование крестообразных связок

На основании изученных физико-механических свойств трупных связок человека и синтетических материалов эндопротезов связок нами

предложен и запатентован в России способ изготовления имплантатов связок и сухожилий.

Полиэтилентерефталатовые (ПЭТФ) эндопротезы связок состоят из двух частей: внутренней и периферийной. Внутренняя часть является внутрисуставной - рабочей. Рабочая часть состоит из 30, 60, 80, 100 жгутов, полученных из нитей 111 ТЕХ х 2, ТУ РБ 00204076-122-94 (полиэфирная хирургическая нить) - крутка 50 витков на метр, число элементарных нитей 200 х 2, подматированная без адгезии. После плетения линейная плотность составляет 225 ТЕХ. Расстояние между жгутами 1,6 мм. Длина внутрисуставной части эндопротеза связки 30-35 мм. Периферийная часть состоит из таких же продольных жгутов и поперечных цепочек, выполненных нитью 18,1 ТЕХ (текстурированная, число элементарных нитей 30, матированная). Шаг цепочек 1,6 мм. Длина утка фона 7 мм. Длина одного конца периферийной части эндопротеза связки 7075 мм.

Выбор эндопротеза связки зависит от возраста и массы тела больного, от качества кости, размеров сустава, функциональных нагрузок на сустав, профессии и возможных запредельных нагрузок на случай непредвиденных ситуаций. Например, при массе тела до 80 кг в эндопроте-зе ПКС должно быть 60 жгутов, при 80-120 кг - 80 жгутов, при более 120 кг-100 жгутов.

Прочность внутрисуставной части эндопротеза связки обуславливается еще и тем, что продольные жгуты в валиках не переплетаются, а следовательно, не вызывают импиджмент-синдрома между валиками (пучки в человеческой связке) и самими жгутами или от продольно-поперечного плетения, как в лавсановой ленте.

Натяжение отдельных нитей в жгутах и самих жгутов, свёрнутых в валики, осуществляется по типу растяжения пружины. Эндопротез ПКС в коленном суставе при переходе из сгибания в полное разгибание сначала сворачивается (складывается) в обратную сторону предполагаемого движения, затем расправляется и только после этого натягивается - эффект растяжения минимален, т.е. эндопротез связки работает как бы на одной длине, которая была придана ему при изготовлении (в пределах нагрузок, не превышающих зоны упругих деформаций) и при установке в коленный сустав. Чем больше структур (нити, жгуты, валики) в эндопро-тезе связки, тем больше структура эндопротеза связки схожа со структурой связки человека и тем надёжнее противоротационный эффект за счёт пружинящих и скручивающих свойств структур эндопротеза связки.

Эндопротезы ЗКС, как и для ПКС, выполняются из трикотажного полотна, скатываются в рулон, продольные жгуты располагаются параллельно друг другу. Эндопротезирование ЗКС осуществляется двумя эн-допротезами связок.

Для фиксации эндопротезов связок используют винты из титана с диаметром, равным диаметру сверла и диаметру эндопротеза связки. Эти винты блокируют эндопротезы связок в костных каналах. Шаг резьбы винта примерно равен поперечным стяжкам эндопротеза связки, края резьбы винта сглажены (завальцованы), поэтому винт вдавливается в

эндопротез связки и не режет его. Стенка костного канала при сверлении уплотняется и смятия стенки канала винтом в результате завинчивания не происходит, что непременно возникает при фиксировании костного . блока (губчатая часть кости) трансплантата при ауто- или аллопластике связок. Когда фиксация винтами недостаточна, то применяют титановые лигаментарные П-образные скобы с закругленными концами. Размер скобы подбирается согласно размеру диаметра эндопротёза связки. Каналы под эндопротезы связок сверлят канюлированным сверлом, диаметр которого равен диаметру эндопротёза связки и диаметру винта. Длина сверла стандартная - 180 мм. Винты закручиваются канюлирован-ной шестигранной отверткой по направляющей спице диаметром 2 мм и длиной 400 мм для предотвращения деформации сформированных стенок костного канала. Для формирования канала костных каналов в мыщелках болыиеберцовой кости и бедра используется направитель со съемной штангой.

Операцию производят под наркозом, спинномозговой или проводниковой анестезией, в положении больного на спине. Ногу фиксируют в ногодержателе, или она свободно свисает со стола, при этом необходимо, чтобы голень полностью разгибалась и сгибалась на 90-100°. Операцию можно выполнять артроскопически или артротомическим передне-медиальным доступом с наложением кровоостанавливающего пневматического жгута.

Эндопротезирование ПКС

На плато болыиеберцовой кости, отступя на 1/3 от её переднего края или в 7 мм от передних волокон ЗКС, т.е. в середине анатомического прикрепления ПКС, устанавливают корончатую штангу, соединенную с дугой направителя. Шток упирают в кортикале внутреннего мыщелка болыиеберцовой кости; на шток надевается втулка, мерную спицу проводят до выхода на плато болыиеберцовой кости (рис. 4а).

Путем сгибания и разгибания коленного сустава спицей, проведенной через мыщелок болыиеберцовой кости, намечают предполагаемую точку входа в наружный мыщелок бедра, которая соответствует анатомическому прикреплению ПКС (рис. 46).

а б

в канал мыщелка бедра (б)

По рентгенограммам определяют анатомический центр прикрепления ПКС (топическая точка на медиальной поверхности наружного мыщелка бедра) - предполагаемый центр дуги, которая охватывает задний край мыщелка, определяемый в диапазоне центрального угла примерно 140°, и соответствует центру анатомического прикрепления ПКС.

Рис. 5. Анатомический центр прикрепления ПКС на мыщелке бедра.

а - методом наложения транспортира с дугой примерно 140°, совпадающей с задним контуром мыщелка бедра, выстраивается окружность, центр которой и есть анатомический центр прикрепления ПКС; б - определение анатомического центра прикрепления ПКС

Если точка входа в костный канал в наружном мыщелке бедра соответствует анатомическому центру, ниже или выше его, то длина внутрисуставной части эндопротеза связки ПКС при сгибании и разгибании коленного сустава изменяться не будет. Но если точка входа располагается кпереди от анатомического центра, то при сгибании коленного сустава эндопротез ПКС будет удлиняться, а при расположении точки входа кзади - эндопротез ПКС будет укорачиваться. Штангу с кольцевым упором с пилообразными насечками на рабочем конце и с направляющим отверстием или со сквозной щелью, закрепленную в дуге направителя на делении 100-120°, устанавливают в топическую внутрисуставную точку на мыщелке бедра. Шток упирают в кортикал с наружной стороны в над-мыщелковой области бедра. Направляющую спицу проводят снаружи внутрь (рис. 6). По спицам снаружи внутрь сверлом диаметром, соответствующим диаметру выбранного эндопротеза связки, рассверливаются костные каналы.

На канюлированном сверле устанавливают упор (упорную втулку) и фиксируют на делении, соответствующем длине просверленного костного канала (рис. 7).

Для продергивания эндопротеза связки используются лапка-ловитель и проволочный проводник с петлей, закрепленной в шарике (рис. 8).

а

б

канала в мыщелке бедра; б - выбор направления канала в мыщелке бедра

Рис. 8. Лапка-ловитель (а) и проволочный проводник (б)

Лапка-ловитель содержит проволочный крюк с седлом (а). Проволочная петля (б), закрепленная в шарике, соизмерима с седлом крюка. Седло крюка и проволочная петля соединяются в полости коленного сустава и образуют между собой шарнир при протяжке через костные каналы мыщелков бедра и большеберцовой кости (заявка на патент).

Через сформированные костные каналы протягивают эндопротез

ПКС.

Необходимо убедиться, что средняя часть эндопротеза связки, содержащая только продольные жгуты, находится во внутрисуставном пространстве. «Передний ящик» корректируют в соответствии с натяжением естественной ЗКС. Винт закручивают внесуставно до тех пор, пока он не сравняется с кортикальным слоем кости. Если винт ненадежно крепит эндопротез связки в костном канале, то применяют винт большего диаметра, или дополнительный винт, или скобу (рис. 9а). Перед фиксацией эндопротезов связок проверяют их изометричное расположение. После закручивания винтов и проверки сгибания и разгибания голени излишки эндопротеза связки срезают заподлицо с кортикальным слоем кости

(рис. 96). Раны ушиваются наглухо. Иммобилизирующих повязок на нижнюю конечность с фиксацией коленного сустава не накладывают.

6

Рис. 9. Фиксация эндопротеза ПКС: а - фиксация эндопротеза ПКС в канале большеберцовой кости; б - излишки эндопротеза ПКС

Эндопротезирование ЗКС

Эндпротезирование ЗКС предполагает устранение заднемедиаль-ного и заднелатерального смещения голени, т.е. воспроизведение функций естественной ЗКС с восстановлением оси ротации. Эндопротезы ЗКС состоят из 60 жгутов. Для формирования костных каналов в мыщелках большеберцовой кости используется штанга с двумя зубчиками, которая заводится за задний край большеберцовой кости параллельно плато и опирается на суставную поверхность мыщелков бедра. Шток упирают в переднюю поверхность внутреннего мыщелка большеберцовой кости. Спереди назад по очереди проводят две направляющие спицы в большеберцовой кости (рис. 10).

Рис. 10. Направитель для формирования каналов в большеберцовой кости:

а - направитель в сборе; б - штанга с зубчиками; в - формирование канала в большеберцовой кости

Спицы при выходе из большеберцовой кости сзади упираются в рабочую часть штанги между шипами, тем самым предупреждается повреждение нервно-сосудистого пучка, который часто бывает интимно спаян с заднепроксимальным отделом большеберцовой кости.

Сверлом с упором по спице рассверливают канал. Убирая из него сверло, вставляют полую трубку. Затем сверлят по спице второй канал параллельно первому, под углом 45° к плато большеберцовой кости. В костных каналах большеберцовой кости оставляют полые трубки с заглушками. Костные каналы в мыщелках бедра по направляющим спицам формируют сверлом с упором, так же как костный канал для эндопротеза ПКС. Для этого сначала находят предполагаемый центр мыщелка бедра, каждый анатомический пучок естественной ЗКС находится вблизи этого центра. Внутрисуставные точки для сверления костных каналов распола-

Рис. 11. Внутрисуставные точки костных каналов эндопротезов ЗКС в мыщелке бедра: а - верхний канал; б - нижний канал

Первый (верхний - рис. 11а) канал для замещения переднелате-рального пучка ЗКС сверлят через медиальный мыщелок бедра. Внутрисуставную точку располагают на 5 мм ниже крыши мыщелковой вырезки и в 5 мм кзади от кромки хрящевого покрытия этой впадины. Внесустав-ную точку располагают выше прикрепления синовиальной оболочки, в месте соединения передней и медиальной частей метафиза бедра.

Второй (нижний - рис.116) канал для заднемедиального пучка формируют через точку, расположенную по другую сторону предполагаемого центра мыщелка - ниже и кпереди примерно на 5 мм и через точку на границе в месте соединения задней и медиальной частей метафиза бедра.

Верхний канал по направляющей спице сверлят сверлом с упором сверху вниз первым. Длина канала определяется от кольцевого упора с пилообразными насечками штанги до заострения мерного штока по делениям в нижней его части. В канал помещают полую трубку, оставляя 23 мм в суставе. При сверлении второго канала сверло располагают внутри мыщелка, почти касаясь полой трубки, находящейся в первом канале. Во второй канал устанавливают полую трубку.

В случае оперативного вмешательства с артротомическим доступом сверление каналов выполняется аналогичным образом, но изнутри наружу (рис. 12).

Рис. 12. Сверление каналов в медиальном мыщелке бедра для эндопротезов ЗКС

После просверливания первого канала снизу вверх сверло без ограничительного упора не удаляется, второе сверло касается первого сзади и ниже, и его направляют по спице через медиальный мыщелок. Важно, чтобы расхождение между каналами в мыщелке бедра было достаточным. Затем через просверленные каналы продергиваются эндопро-тезы связок.

Методика эндопротезирования ЗКС, предложенная J.P. I.аЬогеаи, не всегда позволяет устранить патологическое ротационное смещение и смещение голени кзади и кнаружи относительно бедра. Нами предложен и запатентован способ эндопротезирования ЗКС, устраняющий чрезмерную заднюю и заднебоковую подвижность голени.

Суть этого способа заключается в следующем. Используются эндо-протезы связок в виде «шнурков», при этом один из эндопротезов связок проводят спереди назад через канал большеберцовой кости. На выходе из канала появляется его разветвленная часть, концы которой протягивают изнутри кнаружи через соответствующие каналы внутреннего мыщелка бедра (рис. 13а). Второй эндопротез связки проводят спереди назад через второй канал большеберцовой кости и изнутри наружу через наружный мыщелок бедренной кости, что предотвращает патологическое вращение и смещение голени кзади и кнаружи относительно бедра (рис. 136). Возможны и другие варианты (рис. 13в).

Каналы в латеральном мыщелке бедра формируют так же, как каналы в медиальном мыщелке бедра. В случае одинарного эндопротеза связки костный канал формируют через точку, соответствующую предполагаемому центру мыщелка бедра, а внесуставную точку располагают как можно ближе к оси конечности в надмыщелковой области, чтобы при нагрузке и движениях в коленном суставе длина эндопротеза связки оставалась одной и той же, а нагрузка распределялась равномерно по всем составляющим эндопротеза связки.

о/.

\ . л .I

ии

Рис. 13. Эндопротезирование ЗКС: а - раздвоенный эндопротез ЗКС в медиальном мыщелке бедра; б - одинарный эндопротез ЗКС в латеральном мыщелке бедра; в - эндопротезирование ЗКС двумя раздвоенными эндопротезами ЗКС

В зависимости от патологической подвижности голени относительно бедра и от компенсаторных функций стабилизирующих структур коленного сустава используют раздвоенный эндопротез ЗКС в соответствующем мыщелке бедра. Продергивание эндопротезов связок через каналы в болыиеберцовой и бедренной костях производят с помощью лапки-ловителя и проволочного проводника с петлей так же, как при эн-допротезировании ПКС, или с помощью петель из металлической проволоки. Натяжение эндопротезов связок осуществляют вручную при согнутом под углом 45° коленном суставе. «Задний ящик» корректируют в соответствии с натяжением естественной ПКС, или коленный сустав устанавливают в позицию «переднего выдвижного ящика» и фиксируют винтами.

Как правило, в бедренном канале эндопротез связки фиксируют одним винтом. При эндопротезировании ПКС и ЗКС фиксацию эндопротезов связок производят при согнутом под углом 45° коленном суставе. Замещение одной из крестообразных связок эндопротезом связки обязывает к эндопротезированию второй связки таким же эндопротезом связки, т.к. одновременное использование ауто-, аллотканей и эндопротезов связок невозможно в силу различных прочностных характеристик используемых материалов.

Раны зашиваются наглухо. Дренажи не устанавливают. Фиксирующие иммобилизирующие повязки не накладывают.

При артроскопическом эндопротезировании крестообразных связок прочными эндопротезами связок с достаточной их фиксацией операционная травма минимальна, кровоснабжение почти не нарушается, нервно-мышечный аппарат страдает незначительно, поэтому сразу после операции возможна активизация больного с полной опорой на оперированную ногу.

Антибиотикопрофилактика

Для иллюстрации преимуществ современных подходов к антибактериальной профилактике нами было проведено сравнительное исследование эффективности предоперационного введения цефалоспорино-вых антибиотиков (основная группа) и использования стандартных режимов антибактериальной терапии (контрольная группа).

Больные контрольной группы (85 пациентов) получали гентамицин по 80 мг 2 раза в сутки и полусинтетические пенициллины - ампициллин или ампиокс по 1 г 4 раза в сутки в течение 7-10 дней. Больным основной группы (163 больных) назначался цефуроксим: за 30-40 минут до начала операции во время вводного наркоза в дозе 1,5 г, через 3 часа при продолжительности операции более 3 часов (или при травматичной операции) и через 6-8 часов от начала операции в дозе 0,75 г.

У 3 больных (3,5%) контрольной группы было отмечено повышение температуры, имелись выделения из раны, что свидетельствовало о возникновении бактериальных осложнений, потребовавших дополнительного лечения. Одному больному был заменен антибиотик, у другой больной удален эндопротез ПКС фирмы «Lars», у третьего больного поверхностное нагноение раны зажило через 3 недели после операции.

Среди больных основной группы осложнений не было. Антибиотикопрофилактика в течение суток позволила снизить средний койко-день с 14,6 до 9,6. Разница по материальным затратам между основной и контрольной группой значима и составляет 34 %.

Послеоперационный период

С целью купирования болевого синдрома, предупреждения развития контрактур, профилактики гипотонии и гипотрофии околосуставных мягких тканей, улучшения трофики, восстановления функций коленного сустава в послеоперационном периоде больным проводят сеансы ГБО, НИЛИ и со-четанное применение интерференционных токов (ИТ) и лечебной гимнастики (ЛГ). Травма, операция и патологические изменения в пораженном суставе (в зависимости от давности травмы, профессиональной деятельности и присоединившихся заболеваний) нарушают функцию коленного сустава, обуславливают развитие компенсаторных реакций, направленных на сохранение статодинамической функции. В этом процессе участвуют все звенья кинематической цепи нижней конечности, но возможности компенсаторно-приспособительных механизмов имеют предел.

Результаты, полученные при использовании ГБО, ИТ, НИЛИ, ЛГ, показали, что у всех больных отмечалось уменьшение боли и количества жидкости в коленном суставе. Объем окружности коленного сустава уменьшался после сеанса ГБО на 1-3 см. По данным электромиографического (ЭМГ) контроля, в большинстве мышечных групп произошло достоверное снижение тонуса. Скопление жидкости в полости сустава незначительное.

У 17 больных с широким артротомическим доступом при эндопро-тезировнии связок (в частности обеих крестообразных связок), сопровождающемся отеком околосуставных тканей, гемартрозом, синовитом и

рефлекторной болевой контрактурой, выполнено 1-2-кратное пункгиро-вание коленного сустава после операции.

С целью обезболивания, снятия отека, улучшения микроциркуляции, профилактики нагноений, восстановления нейросенсорного контроля за мышечной деятельностью нижней конечности нами совместно с сотрудниками отделения восстановительного лечения разработана методика сочетанного и последовательного применения ИТ и ЛГ. Результаты данного восстановительного лечения прослежены начиная с 1994 г. у 126 больных в возрасте от 15 до 60 лет: 26 больным (основная группа) применялись ИТ и Л Г, 100 больным (контрольная группа) - только Л Г. Функциональное состояние травмированной конечности оценивали в динамике на основании клинической картины, анализа антропометрических, рентгенологических и ЭМГ-данных.

Интерференцтерапию проводили с 1-х суток после операции на область коленного сустава.

Выраженный аналгезирующий эффект ИТ после процедуры электролечения позволял больным выполнять комплекс ЛГ, включающий упражнения изометрического и изокинетического характера для мышц травмированной и здоровой конечностей.

Поскольку при повреждениях сумочно-связочного аппарата значительно страдает «мышечное чувство», изометрическим напряжениям больных обучали под контролем зрения, используя ЭМГ-исследование. Занятия Л Г проводили через каждые 1,5-2,5 часа по 10-15 минут с учетом общего состояния больного, возраста, давности травмы, сопутствующих заболеваний.

Ходьба с опорой на костыли разрешалась с 1-го дня после операции. Сгибание и разгибание в пределах 30° больные выполняли в первые 2 суток. С каждым днем активное сгибание увеличивали на 5-15°. К 4-7-м суткам больные достигали сгибания коленного сустава до 90°. К концу 1-й недели они ходили с полной осевой нагрузкой на оперированную ногу с опорой на костыли, к 10-12-м суткам больные начинали ходить без посторонней помощи.

После уменьшения болевого и отечно-вегетативного синдромов, на 6-8-е сутки после операции, в комплекс восстановительного лечения включали электростимуляцию ИТ мышц бедра и голени, затем область коленного сустава.

Такая последовательность воздействия сначала на мышцы травмированного сегмента, а затем на коленный сустав дает возможность сделать релаксационную паузу длительностью до 30 минут перед последующим занятием ЛГ и избежать переутомления мышц.

Основной задачей ЛГ в этом периоде была дифференцированная тренировка околосуставных мышц, которую проводили в зависимости от варианта предоперационной патологической подвижности коленного сустава, используя изотонические и длительные изометрические упражнения субмаксимальной интенсивности с длительностью удержания напряжения 3-7 секунд.

Для профилактики тугоподвижности и восстановления амплитуды движений в коленном суставе больные выполняли активные и пассивные

сгибания и разгибания. В течение 3-4 недель с момента операции сгибание составляет 90°, а разгибание - полное. Такое ограничение движений в объеме дает возможность эндопротезу связки «врасти» в костные каналы, предупредить смятие костных каналов и тем самым избежать удлинения имплантата за счет втягивания в сустав, а следовательно, предупреждает развитие вторичной нестабильности.

Дозированную осевую нагрузку на поврежденную ногу больным разрешали с первых дней после операции, при хондропластике и резекции значительной части мениска - через 3 недели. Через 4-6 недель после операции больные, как правило, ходили, полностью нагружая поврежденную ногу. Время занятий ЛГ постепенно доводили до 30-40 минут.

При наличии тугоподвижности в коленном суставе и контрактур после занятий Л Г проводили сочетанное воздействие ИТ и лечение положением. Клинические наблюдения показали, что уже после первой соче-танной процедуры интерференцтерапии и ЛГ у больных отмечался выраженный положительный эффект: болевые ощущения прекращались или значительно снижались, уменьшался отек коленного сустава, амплитуда движений в суставе увеличивалась в среднем на 7-10°. Боль проходила в течение 1-й минуты от начала воздействия. Отсутствие болевых ощущений продолжалось от 30 минут до 6 часов и более после окончания процедуры. Больных, получавших ИТ, было легче обучить изометрическим напряжениям мышц и движениям, требующим определенной координации. Это свидетельствует о том, что раздражение проприорецепторов с помощью ИТ способствует восстановлению сенсорного контроля за мышечной деятельностью в процессе ЛГ.

Анализ антропометрических и ЭМГ-данных, полученных в процессе восстановительного лечения у больных обеих групп, показал статистически значимое опережение динамики восстановления утраченных функций у больных основной группы,.

В конце первого периода восстановительного лечения, т.е. через 34 процедуры сочетанного воздействия ИТ и ЛГ, ЭМГ-показатели (отношение амплитуды биопотенциалов мышц травмированной конечности к амплитуде биопотенциалов мышц здоровой конечности) у больных основной группы были достоверно выше, чем в контрольной (р<0,05). Полное восстановление исследуемых ЭМГ-показателей у больных основной группы происходит в среднем через 1,5-2 месяца после операции, амплитуда, биопотенциалов исследуемых мышц на больной конечности не отличается от амплитуды биопотенциалов мышц здоровой конечности, в то время как в контрольной группе показатели больной конечности составляют в среднем 60% от показателей здоровой конечности. Динамика коррекции антропометрических данных сохраняет те же закономерности, что и динамика восстановления ЭМГ-показателей.

Полное восстановление функционального состояния травмированной конечности у больных основной группы после эндопротезирования ПКС происходило в среднем через 1,5 месяца после операции, у больных после эндопротезирования двух и более связок - через 2,5-4 месяца. У больных контрольной группы в этот период сохранялось снижение ам-

плитуды биопотенциалов травмированной конечности на 30%, ограничение движений в коленном суставе - на 10-15°.

НИЛИ оказывает обезболивающее, противовоспалительное, имму-номодулирующее действие, улучшает микроциркуляцию и стимулирует репаративные процессы. Это послужило основанием к его использованию с целью улучшения функциональных результатов лечения и профилактики гнойно-септических осложнений. НИЛИ получали 23 больных: 21 - после эндопротезирования ПКС, 2 - после эндопротезирования ПКС и ЗКС. Возраст больных (преимущественно мужчины и спортсмены) составляет от 17 до 48 лет. Этим больным до и после операции проводили лазеротерапию в инфракрасном диапазоне излучения. На фоне применения антибиотикопрофилактики, противовоспалительной терапии (в ряде случаев), ГБО, комплекса ЛГ и физиотерапии в сроки 3-6 недель получены хорошие и отличные результаты.

При проводимом лечении обезболивающий эффект отмечен уже после однократного воздействия НИЛИ. Значительное уменьшение отека мягких тканей оперированной конечности наступает через 2-3 процедуры. Курс лазеротерапии - 10-12 процедур. Уменьшение болевого синдрома и отека мягких тканей приводило к увеличению амплитуды движений в оперированном суставе на 5-10° и позволяло больным более активно заниматься ЛГ. У больных, получавших лазеротерапию в раннем послеоперационном периоде, не отмечали гнойных осложнений.

Лица нефизического труда после эндопротезирования ПКС приступали к работе через месяц (67 больных). В случаях эндопротезирования ЗКС, ПКС или только ЗКС (14 больных) трудоспособность восстанавливалась через 1,5—4 месяца (в зависимости от профессии).

Оценка результатов лечения

Оценка результатов (приближенная к 1КОС) включала: субъективные ощущения больного, степень высшей активности (без появления боли, выпота в суставе, нестабильности), объем движений (при сравнении с данными здорового коленного сустава).

Субъективные ощущения больного напрямую зависят от его профессиональной деятельности и сложившегося образа жизни. Ни один больной после эндопротезирования связок коленного сустава не сменил профессию и свои увлечения, следовательно, созданная стабильность коленного сустава их удовлетворяла. Исключение составила одна больная, которой был удален эндопротез ПКС.

Степень высшей активности - в пределах нормы, боль и выпоты в суставе отмечали только 13 больных (5,2 %) из 248 в течение 1-го года после операции при значительных физических нагрузках. Пункгирование коленного сустава им не производилось. Нестабильность в коленном суставе развилась только у одного больного при повторном эндопротезиро-вании ПКС на операции был обнаружен полный разрыв эндопротеза ПКС.

Объем движений (разгибание-сгибание) практически восстановлен у всех больных. Дефицит сгибания 16-25° и разгибания 6-10° (по 1КОС -плохой результат) отмечен у 2 больных (0,8%) после открытого эндопро-

тезирования всех связок обоих коленных суставов как через год, так и спустя 7 лет после операции, а также у больного 60 лет, у которого через 4 года при повторной травме произошел перелом надколенника в том же суставе.

Патологическую подвижность коленного после эндопротезирования связок оценивали вручную по Lachman-тесту при 25° и 70° сгибания (пе-реднезаднее смещение голени), определяли симптомы переднего и заднего «выдвижных ящиков». Pivot Shift, а также вальгусный и варусный тесты при 20° сгибания в коленном суставе. Отмечено по одному случаю положительных тестов - при разрыве эндопротеза ПКС и при эндопроте-зировании ЗКС (подвывих голени кзади).

Рентгенологическое исследование. На него (при хороших функциональных результатах) соглашаются далеко не все больные: при 35-45° " сгибания переднезаднюю двустороннюю рентгенографию коленного сустава выполняют с приложением стандартной силы (134 Н - 13,6 кг), при этом оцениваются величина суставной щели и пателлофеморального сустава, степень смещения голени относительно бедра и оси конечности. У 17 больных (6,9%) имелись минимальные изменения - маленькие остеофиты, небольшой склероз и выравнивание мыщелков бедра; сужения пателлофеморальной щели (не менее 4 мм) не отмечено, средняя степень сужения суставной щели была у 7 больных (2,82%), из них 2 больным выполняли эндопротезирование связок на обоих коленных суставах и 5 больным - эндопротезирование всех связок на одном суставе.

Функциональные тесты (прыжки поочередно на оперированной и здоровой ногах на расстояние — три попытки для каждой ноги) исследовали у лиц не старше 50 лет, занимающихся профессиональным и любительским спортом: Коэффициент показателя больной ноги по отношению к здоровой вычисляется в процентах: в пределах более 90% он был у 57 больных через год после операции, в пределах 89-76% - у 21 больного. Данные показатели соответствуют норме А и норме В по стандартной форме оценки функций коленного сустава по IKDC.

Финальная оценка в соответствии с требованиям IKDC определяется через год после операции по поводу разрывов крестообразных связок коленного сустава. Больные после эндопротезирования связок коленного сустава в основном могут быть отнесены к группам А и В (отличные и хорошие результаты).

ВЫВОДЫ

1. Современный уровень развития хирургии крестообразных связок требует применения имплантатов связок с высокими прочностными характеристиками.

2. По разработанной методике определения прочностных характеристик материалов выявлено, что до момента одновременного восприятия нагрузки предлагаемые нами эндопротезы связок обладают удлинением 23,5% (удлинение человеческой трупной связки составляет 9,2%, лавсановой ленты - 43,3%, французского эталонного образца эндопротеза связки - 33,6%).

3. Эталонный образец эндопротеза связки нашей конструкции под действием одинаковой нагрузки (параметр продольной жесткости) удлиняется в 2,15 раза меньше, чем лавсановая лента.

4. Усовершенствование эндопротезов крестообразных связок заключается в оригинальном плетении полотна. Это плетение по сравнению с тем, которое применяется в лавсановой ленте, позволяет повысить разрушающую нагрузку в 2,4 раза и при циклических нагрузках наш эндопро-тез связки в 2,2 раза превосходит французский по прочности.

5. Для уменьшения удлинения на начальном этапе нагружения эндо-протез связки подвергается предварительной циклической нагрузке, термическому старению при 70 °С в течение 70 часов, т.е. при приложении нагрузки он может сразу включиться в работу всеми составляющими его структурами.

6. Ресурс работы эндопротезов связок нашей конструкции составляет около 85 лет при максимальных физиологических нагрузках.

7. Созданные направители обеспечивают изометричное расположение эндопротезов крестообразных связок в коленном суставе, поэтому перетирания эндопротезов связок и вторичной нестабильности не возникает.

8. Для устранения заднемедиальной и заднелатеральной нестабильности коленного сустава при разрыве ЗКС разработан способ стабилизации коленного сустава.

9. Применение антибиотиков, ГБО и НИЛИ позволило снизить число гнойных осложнений до 1,2%.

10. Благодаря разработанной методике сочетанного и последовательного применения ИТ и ЛГ восстановительный период сократился в среднем на месяц. Амплитуда биопотенциалов через 1,5-2 месяца после операции на оперированной конечности не отличается от здоровой.

11. Люди нефизического труда после эндопротезирования ПКС приступают к работе через месяц. В случаях эндопротезирования ЗКС, ПКС или только ЗКС трудоспособность восстанавливается через 1,5-4 месяца.

12. Период реабилитации при использовании эндопротезов связок нашей конструкции в 3 раза короче, чем при ауто- и аллопластике связок. В сроки 3-6 недель после эндопротезирования связок получены хорошие и отличные результаты у 98,8%, в отдаленный период (от 1 года до 6 лет) -у 97,1% оперированных.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Лечение повреждений коленного сустава целесообразно планировать исходя из данных артроскопии, которая имеет высокие диагностические возможности.

2. При разрыве крестообразных связок наиболее эффективным и менее травматичным является эндопротезирование связок усовершенствованными эндопротезами связок из ПЭТФ.

3. Применение ИТ и ЛГ с учетом прочностных характеристик самих крестообразных связок и их эндопротезов ускоряет процесс восстановительного лечения в среднем на месяц.

4. Разработанный способ стабилизации задней патологической подвижности устраняет не только заднемедиальную, но и заднелатеральную нестабильность.

5. Разработанные направители для формирования костных каналов до минимума снижают возможность технических погрешностей при выборе варианта расположения имплантата связки в коленном суставе.

6. С фармакоэкономических позиций для предупреждения развития нагноений короткий профилактический курс антибиотиков в сочетании с ГБО является высокоэффективным и целесообразным при эндопротези-ровании связок коленного сустава.

7. Антибиотикопрофилакгика, использование ГБО, НИЛИ и своевременное выявление реактивных артритов дают возможность сократить до минимума инфекционные осложнения (1,2%).

8. Полученные хорошие и отличные результаты (по оценке самих больных и по клинико-инструментальным данным) позволяют рекомендовать эндопротезирование крестообразных связок коленного сустава для широкого внедрения в травматолого-ортопедическую практику.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1. Эндопротезирование крестообразных связок II Современные аспекты травматологии и ортопедии: Тезисы докладов Итоговой научно-практической конференции НИЦТ «ВТО». -Казань: Медицина, 1994. - С.48 (соавт. О.В. Охотская).

2. Отдаленные результаты лечения внутрисуставных переломов в коленном суставе// Вопросы организации оказания неотложной медицинской помощи в условиях крупного промышленного центра: Тезисы докладов научно-практической конференции. - Омск, 1994. - С.124-125 (соавт. В. П. Охотский,

B.И. Потапов, А.Ю. Ваза).

3. Пластика крестообразных связок волокнами из полиэстера // Материалы I пленума Ассоциации травматологов и ортопедов РФ. - Самара, 1994. - С.230-231. (соавт. В.П. Охотский, С.В. Сергеев, О.В. Охотская).

4. Устранение нестабильности коленного сустава II Оказание специализиро-. ванной помощи при неотложных состояниях: Тезисы докладов Пленума Межведомственного Научного совета по проблемам скорой помощи. - М., 1995. -

C.218-219 (соавт. В.П. Охотский, Е.А. Чукина).

5. Протезирование крестообразных связок коленного сустава полиэстеровы-ми связками-протезами // Сборник материалов I Конгресса РАО. - М., 1996. -С.45 (соавт. О.П. Филиппов).

6. Протезирование крестообразных связок коленного сустава // Материалы городского семинара травматологов-ортопедов «Повреждения коленного сустава». - М., 1996. - С.5-8 (соавт. В.П. Охотский, О.П. Филиппов).

7. Артроскопия при внутренних повреждениях коленного сустава // Материалы городского семинара травматологов-ортопедов «Повреждения коленного сустава». - М., 1996. -С.27-32 (соавт. О.П. Филиппов).

8. Отдаленные результаты лечения внутрисуставных переломов коленного сустава // Материалы городского семинара травматологов-ортопедов «Повреждения коленного сустава». - М., 1996. - С.ЗЭ-Uo (соавт. А.Ю. Ваза).

9. Эндопротезирование крестообразных связок II Международный конгресс «Человек и его здоровье». - СПб., 1996. -С.170 (соавт. В.П. Охотский, Е.А. Чукина).

10. Восстановление крестообразных связок коленного сустава // Анналы травматологии-ортопедии. - 1997.№ 2. - С.14-19 (соавт. В.П. Охотский, О.П. Филиппов, Ж.Ф. Лабоуреау).

11. Чем раньше - тем лучше // Медицинское обозрение. - 1997. № 11 (22). -С.18 (соавт. В.В. Омельяновский).

12. Восстановление стабильности коленного сустава при парциальном разрыве ПКС // Научная конференция, посвященная 45-летию клиники спортивной и балетной травмы «Современные проблемы спортивной травматологии и ортопедии»: Тезисы докладов. - М., 1997. - С.115 (соавт. В.П. Охотский, О.П. Филиппов).

13. Множественные повреждения связочно-капсульного аппарата коленного сустава // Научная конференция, посвященная 45-летию клиники спортивной и балетной травмы «Современные проблемы спортивной травматологии и ортопедии»: Тезисы докладов. - М., 1997. - С.82 (соавт. В.П. Охотский, О.П. Филиппов).

14. Артроскопия в лечении внутрисуставных переломов коленного сустава // Сборник материалов II Конгресса РАО. - М., 1997. - С.29 (соавт. В.П. Охотский, О.П. Филиппов).

15. Ошибки и осложнения при артроскопических вмешательствах на коленном суставе // Сборник материалов II Конгресса РАО. - М., 1997. - С.30-31 (соавт. О.П. Филиппов).

16. Результаты применения полиэстеровых протезов в реконструкции ЗКС // Сборник материалов II Конгресса РАО. - М., 1997. - С. 32-33 (соавт. В.П. Охотский, О.П. Филиппов, А.Ю. Ваза).

17. Синтетические протезы для стабилизации коленного сустава при повреждении сумочно-связочного аппарата // Сборник материалов II Конгресса РАО. -М., 1997. -С.34-35 (соавт. В.П. Охотский, О.П. Филиппов, А.Ю. Ваза).

18. Использование интерференционных токов в восстановительном лечении больных с повреждениями связочного аппарата коленного сустава // Сборник материалов II Конгресса РАО. - М., 1997. - С.36-37 (соавт. Е.А. Чукина).

19. Профилактическое применение антибиотиков в хирургии коленного сустава // Сборник материалов И Конгресса РАО. - М., 1997. - С.38-39 (соавт. В.В. Омельяновский).

20. Диагностика повреждений коленного сустава // Сборник материалов II Конгресса РАО. - М., 1997 - С.30-33 (соавт. В.П. Охотский, О.П. Филиппов).

21. Клинические и фармакоэкономические аспекты в использовании антибиотиков при оперативном лечении травм коленного сустава // Сборник материалов II Конгресса РАО. - М., 1997. - С.45-48 (соавт. В.В. Омельяновский).

22. Восстановление связок коленного сустава // VI съезд травматологов и ортопедов России: Тезисы докладов. - Н. Новгород, 1997. - С.499 (соавт. В.П. Охотский, О.П. Филиппов).

23. Артроскопия в дифференциальной диагностике и установлении причин острой блокады коленного сустава // VI съезд травматологов и ортопедов России: Тезисы докладов. - Н. Новгород, 1997. - С.514 (соавт. В.П. Охотский, О.П. Филиппов).

24. Применение полиэстеровых протезов в реконструкции ЗКС // Международный конгресс «Человек и его здоровье». - СПб., 1998. - С.14-15 (соавт. В.П. Охотский, О.П. Филиппов, А.Ю. Ваза, Е.А. Чукина, В.Ф. Ачикян).

25. Тактика и техника лечения внутрисуставных переломов проксимального конца большеберцовой кости // Материалы городского семинара травматологов-ортопедов «Лечение внутрисуставных переломов коленного сустава». - М., 1999. - С.5-14 (соавт. В.П. Охотский, О.П. Филиппов, А.Ю. Ваза).

26. Нестабильность коленного сустава при внутрисуставных переломах II Материалы городского семинара травматологов-ортопедов «Лечение внутрисуставных переломов коленного сустава». - М., 1999. - С.28-31 (соавт. А.Ю. Ваза, Е.А. Чукина).

27. Применение биоинертных полимеров в протезировании связок коленного сустава //Актуальные вопросы ортопедии и травматологии и военно-полевой хирургии: Сборник научных работ. - Н. Новгород, 1999. - С.36-38 (соавт. В.П. Охотский, О.П. Филиппов).

28. Артроскопия в совершенствовании методов лечения компрессионных переломов проксимального метаэпифиза большеберцовой кости II Сборник материалов III Конгресса РАО. - М., 1999. - С.99-100 (соавт. В.П. Охотский, О.П. Филиппов, А.Ю. Ваза).

29. Активная хирургическая тактика лечения острых повреждений коленного сустава с использованием артроскопической техники // Сборник материалов 111 Конгресса РАО. - М„ 1999. - С.101-102 (соавт. В.П. Охотский, О.П. Филиппов, А.Ю. Ваза).

30. Прочностные характеристики ПКС и ее эндопротезов II Сборник материалов III Конгресса РАО. - М., 1999. - С. 103 (соавт. Н.С. Гаврюшенко, A.M. Невзоров).

31. Формирование костных каналов в бедренной и большеберцовой костях при восстановлении ПКС коленного сустава II Сборник материалов III Конгресса РАО. - М., 1999. - С. 104 (соавт. A.M. Невзоров, Д.А. Холявкин).

,32. Анатомия и биомеханические свойства крестообразных связок коленного сустава // Сборник материалов III Конгресса РАО. .- М., 1999. - С.105-107 (соавт. Н.С. Гаврюшенко, A.M. Невзоров, В.Ф. Ачикян).

33. Интерференционные токи в восстановительном лечении после эндопроте-зирования крестообразных связок коленного сустава // Сборник материалов III Конгресса РАО. - М., 1999. - С.108 (соавт. О.П. Филиппов, А.Ю. Ваза, Е.А. Чукина).

34. Полиэстеровые протезы в реконструкции ЗКС // Современные технологии в травматологии и ортопедии: Научная конференция. - М., 1999. - С.214-215 (соавт. В.П. Охотский, О.П. Филиппов, А.Ю. Ваза).

35. Определение прочностных и деформационных характеристик эндопротезов передней крестообразной связки коленного сустава II Материалы Конгресса травматологов-ортопедов России с международным участием «Новые имплан-таты и технологии в травматологии и ортопедии». - Ярославль, 1999. - С.237-238 (соавт. Н.С. Гаврюшенко, A.M. Невзоров).

36. Направитель для создания каналов при' восстановлении ПКС коленного сустава И Материалы Конгресса травматологов-ортопедов России с международным участием «Новые имплантаты и технологии в травматологии и ортопедии». - Ярославль, 1999. - С.238-239 (соавт. A.M. Невзоров, Д.А. Холявкин).

37. Новое в оперативном лечении поврежденных крестообразных связок коленного сустава // Материалы Конгресса травматологов-ортопедов России с международным участием «Новые имплантаты и технологии в травматологии и ортопедии». - Ярославль, 1999. - С.239-240 (соавт. В.П. Охотский, О.П. Филиппов, А.Ю. Ваза).

38. Лечение компрессионных переломов проксимального метаэпифиза большеберцовой кости // Материалы Конгресса травматологов-ортопедов России с международным участием «Новые имплантаты и технологии в травматологии и ортопедии».- Ярославль, 1999. - С.310-312 (соавт. В.П. Охотский, А.Ю. Ваза, О.П. Филиппов).

39. Современный подход к лечению закрытой травмы коленного сустава // Материалы Конгресса травматологов-ортопедов России с международным уча-

стием «Новые имплантаты и технологии в травматологии и ортопедии»,- Ярославль, 1999,- С.394-395 (соавт. О.П. Филиппов, В.П. Охотский, А.Ю. Ваза).

40. Замещение связок коленного сустава протезами из биоинертных полимеров // Сборник материалов III Конгресса РАО. - М., 2000. - С.71-74 (соавт. В.П. Охотский, О.П. Филиппов, А.Ю. Ваза, Н.С. Гаврюшенко, A.M. Невзоров,

A.И. Фукс).

41. Синтетические протезы связок при восстановлении нестабильности коленного сустава // Материалы городской научно-практической конференции «Применение полимеров в травматологии и ортопедии». - М., 2000. - С.9-20 (соавт. В.П. Охотский, О.П. Филиппов, А.Ю. Ваза, Н.С. Гаврюшенко, A.M. Невзоров, А.И. Фукс, Д.А. Холявкин).

42. Послеоперационный синовит коленного сустава или болезнь Рейтера? // Материалы городской научно-практической конференции «Применение полимеров в травматологии и ортопедии». - М., 2000. - С.28-33 (соавт.

B.А. Молочков, Г.Н. Шувалов, В.Ф. Ачикян).

43. Протезирование надколенника // Материалы городской научно-практической конференции «Применение полимеров в травматологии и ортопедии».- М., 2000. - С.33-37 (соавт. В.П. Охотский, А.Ю. Ваза, A.M. Невзоров, Д.А. Холявкин, Д.А. Братушкин).

44. Применение интерференционных токов и лечебной гимнастики в восстановительном лечении больных после протезирования крестообразных связок коленного сустава // Материалы городской научно-практической конференции «Применение полимеров в травматологии и ортопедии». - М., 2000. - С.38-43 (соавт. Е.А. Чукина, В.П. Лапшин, В.П. Охотский, К.С. Ларионов).

45. Сочетанное применение интерференционных токов и лечебной гимнастики в восстановительном лечении больных с повреждениями связочного аппарата // Вопросы курортологии, физиотерапии и лечебной физической культуры. 2000. - №1. - С.11-14 (соавт. Е.А. Чукина, В.П.Лапшин, В.П. Охотский, К.С. Ларионов).

46. Эндопротезирование надколенника // Сборник материалов Зимнего Всероссийского симпозиума «Коленный, плечевой сустав - XXI век». - М., 2000. -

C.126 (соавт. В.П. Охотский, А.Ю. Ваза, A.M. Невзоров, Д.А. Холявкин, Д.А. Братушкин).

47. О разновидностях послеоперационных синовитов // Сборник материалов Зимнего Всероссийского симпозиума «Коленный, плечевой сустав - XXI век». -М„ 2000. - С. 129-130 (соавт. В.А. Молочков, Г.Н. Шувалов, В.Ф. Ачикян).

48. Материалы научной конференции «Современные медицинские технологии и перспективы развития военной травматологии и ортопедии». - СПб., 2000. -С.240-241 (соавт. Е.А. Чукина, К.С. Ларионов, О.П. Филиппов).

49. Что важнее: прочность протеза связки или его изометричное положение в коленном суставе? //Научно-практическая конференция. - Н. Новгород, 2000. -С.27-28 (соавт. В.П. Охотский, A.M. Невзоров, Д.А. Холявкин).

50. Роль артроскопии в диагностике и лечении повреждений коленного сустава // IV пленум Ассоциации травматологов-ортопедов РФ. - Курган, 2000. -С.21-22 (соавт. В.П. Охотский, О.П. Филиппов, А.Ю. Ваза).

51. Опыт лечения больных с разрывом крестообразных связок коленного сустава // Между народный конгресс «Человек и его здоровье». - СПб., 2000. -С.189 (соавт. В.П. Охотский, О.П. Филиппов, А.Ю. Ваза, Е.А. Чукина, К.С. Ларионов, A.M. Невзоров, Д.А. Холявкин).

52. Эндопротезирование надколенника // Международный конгресс «Человек и его здоровье». - СПб., 2000. - С.117 (соавт. В.П. Охотский, Е.А. Чукина, A.M. Невзоров, Д.А. Холявкин).

53. Артроскопия в диагностике и лечении переломов мыщелков большеберцо-вой кости // Материалы Юбилейной международной научно-практической конференции травматологов-ортопедов. - Екатеринбург-Ревда, 2001. - С.232-233 (со-авт. О.П. Филиппов, В.П. Охотский, А.Ю. Ваза, И.Ю. Клюквин).

54. Восстановление функции коленного сустава при повреждениях связок II Международная конференция «Человек и травма». - Н. Новгород, 2001. -С.16-17 (соавт. В.П. Охотский, Е.А. Чукина, М.В. Ромасенко).

55. Протезирование крестообразных связок коленного сустава II Международная конференция «Человек и травма». - Н. Новгород, 2001. - С.17-18 (соавт. О.П. Филиппов, Н.С. Гаврюшенко, A.M. Невзоров, Е.А. Чукина).

56. Восстановление функции коленного устава при повреждениях связок II Новые технологии в хирургии крупных суставов: Сборник научных трудов. Н. Новгород, 2001. - С.73-77 (соавт. В.П. Охотский, Е.А. Чукина, М.В. Ромасенко, О.П. Филиппов, Н.С. Гаврюшенко, A.M. Невзоров).

57. Разрыв связок коленного сустава и болезнь Рейтера // Новые технологии в хирургии крупных суставов: Сборник научных трудов. - Н. Новгород, 2001. -С.68-73 (соавт. В.А. Молочков, Г.Н. Шувалов, В.Ф. Ачикян).

58. Определение уровня эндогенной интоксикации у больных с травмами коленного сустава // Материалы Юбилейной международной научно-практической конференции травматологов-ортопедов. - Екатеринбург-Ревда, 2001. - С.224-225 (соавт. Е.Д. Сыромятникова).

59. Эндопротезирование крестообразных связок коленного сустава // Материалы Юбилейной международной научно-практической конференции травматологов-ортопедов. - Екатеринбург-Ревда, 2001. - С.156-158 (соавт. О.П. Филиппов, А.Ю. Ваза, Е.А. Чукина, М.В. Ромасенко).

60. Диагностика эндогенной интоксикации синовиальной жидкости у больных с травмами коленного сустава // Сборник материалов IV Конгресса Российского артроскопического общества. - М., 2001. - С.94 (соавт. Е.Д. Сыромятникова).

61. Совершенствование диагностики и способов малотравматичного хирургического лечения закрытых переломов костей коленного сустава // Сборник материалов IV Конгресса артроскопического общества. - М., 2001. - С.103-104 (соавт. О.П. Филиппов, В.П. Охотский, А.Ю. Ваза, И.Ю. Клюквин).

62. Фармакоэкономический анализ применения антибиотикопрофилактики при ведении больных с травмами коленного сустава П Сборник материалов IV Конгресса Российского артроскопического общества. - М., 2001. - С.74 (соавт. В.В. Омельяновский).

63. Травмы коленного сустава и болезнь Рейтера // Сборник материалов IV Конгресса Российского атроскопического общества. - М„ 2001. - С.54 (соавт.

B.А. Молочков, М.С. Петрова, Л.А. Цыганова).

64. Восстановление функций коленного сустава после разрыва крестообразных связок//Сборник материалов IV Конгресса Российского артроскопического общества. - М., 2001. - С.52-53 (соавт. В.П. Охотский, О.П. Филиппов, А.Ю. Ваза, М.В. Ромасенко, Е.А. Чукина, A.M. Невзоров)..

65. Артроскопия в совершенствовании диагностики и хирургического лечения закрытых переломов костей коленного сустава II Итоги и перспективы малоин-вазивной хирургии при неотложных состояниях: Сборник научных трудов. - М., 2001. - С. 135-137 (соавт. О.П.Филиппов, В.П. Охотский, А.Ю. Ваза, И.Ю. Клюквин).

66. Применение интерференционных токов и лечебной гимнастики в восстановительном лечении больных после протезирования связок коленного сустава // Современные медицинские технологии и перспективы развития военной травматологии и ортопедии: Материалы научной конференции. - СПб., 2000. -

C.240-241 (соавт. Е.А. Чукина, К.С. Ларионов, О.П. Филиппов)..

Методические рекомендации

1. Эндопротезирование крестообразных связок коленного сустава: Методические рекомендации. - М„ 1996. - 30 с. (Сост.: В.П. Охотский, М.А. Малыгина).

2. Протезирование крестообразных связок коленного сустава: Методические рекомендации. - М., 2000. - 22 с. (Сост.: М.А. Малыгина, В.П. Охотский).

Изобретения и рационализаторские предложения

1. Патент № 2116054. Способ эндопротезирования крестообразных связок / М. Малыгина; Заявлено31.10.97; Опубл. 27.06.98; Приоритет31.10.97

2. Патент № 2125844. Направитель для формирования каналов под трансплантаты крестообразных связок коленного сустава / М. Малыгина, А. Невзоров; Заявлено 04.05.98; Опубл. 10.02.99; Приоритет 04.05.98

3. Патент N2 2141281. Способ изготовления имплантатсэ связок и сухожилий / М. Малыгина, А. Невзоров, Н. Гаврюшенко, А. Фукс, Д. Холявкин; Заявлено 20.05.99; Опубл. 20.10.99; Приоритет 20.05.99

4. Патент № 2161454. Способ формирования каналов в большеберцовой и бедренной костях под имплантаты крестообразных связок / М. Малыгина, А. Невзоров, Д. Холявкин; Заявлено 17.02.2000; Опубл. 10.01.2001; Приоритет 17.02.2000

5. Положительное решение на заявку № 200103674/14. Способ формирования каналов в большеберцовой и бедренной костях под имплантаты крестообразных связок и кондуктор для реализации способа / М. Малыгина. Заявлено 17.02.2000

6. Положительное решение на заявку № 2001115065. Способ прогнозирования болезни Рейтера у больных с травмой коленного сустава / М. Малыгина, Е. Сыромятникова, В. Молочков. Заявлено 05.05.2001

7. Положительное решение на заявку № 2001110226. Способ интраопераци-онного прогнозирования развития реактивного артрита после оперативного лечения закрытой травмы коленного сустава / М. Малыгина, Е. Сыромятникова. Заявлено 17.04.2001

8. Положительное решение на заявку № 2001110225. Способ оценки тяжести повреждения коленного сустава у больных с острой травмой / М. Малыгина, Е. Сыромятникова. Заявлено 17.04.2001