Автореферат и диссертация по медицине (14.01.14) на тему:Клинико-функциональное обоснование лечения больных переломами нижней челюсти с использованием индивидуальных накостных пластин.

На правах рукописи

Савельев Александр Леонидович

КЛИНИКО-ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ ОБОСНОВАНИЕ ЛЕЧЕНИЯ БОЛЬНЫХ ПЕРЕЛОМАМИ НИЖНЕЙ ЧЕЛЮСТИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ИНДИВИДУАЛЬНЫХ НАКОСТНЫХ ПЛАСТИН

14.01.14 - Стоматология

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

0 4 ОПТ IШ

Самара 2012

005052384

Работа выполнена в Государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Самарский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения н социального развития

Российской Федерации

Научный руководитель: доктор медицинских наук, профессор Байриков Иван Михайлович

Официальные оппоненты:

доктор медицинских наук, профессор Архипов Вячеслав Дмитриевич, Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Самарский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации, заведующий кафедрой стоматологии института последипломного образования.

доктор медицинских наук, профессор Дробышев Алексей Юрьевич, Государственное бюждетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Московский государственный медико-стоматологический университет» Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации, заведующий кафедрой госпитальной челюстно-лицевой хирургии.

Ведущая организация: Федеральное бюджетное государственное учреждение «Центральный научно-исследовательскнй институт стоматологии и челюстно-лицевой хирургии» Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации,

Защита состоится: ¿¿^"^ ^^^^^УЛ! г в ю.оо часов на заседании

диссертационного совета Д 208.085.02 при ГБОУ ВПО «Самарский государственный медицинский университет» Минздравсоцразвития России по адресу: 443079, г. Самара, проспект К. Маркса, 165 «Б».

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГБОУ ВПО «Самарский государственный медицинский университет» Минздравсоцразвития России по адресу: 443001, г. Самара, ул. Лрцыбушевская, 171.

Автореферат разослан <г г» сентября 2012 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

доктор медицинских наук, доцент Степанов В.К.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования

Переломы нижней челюсти являются наиболее распространенными среди всех переломов костей лицевого скелета (Боймурадов Ш.А., 2000; Новосядлая Н.В. с соавт., 2003; Матвеев P.C., 2002; Федотов С.Н., 2002; Мирсаева Ф.З., Изосимов A.A.. 2010). По данным разных авторов (Артюшкевич A.C. с соавт, 2001; Шаргородский А.Г., 2004; Байриков И.М., 2011) удельный вес больных с переломами нижней челюсти составляет от 75 до 95 % среди всех больных челюстно-лицевого профиля. При этом в последние годы отмечается не только рост числа больных с переломами нижней челюсти, но и утяжеление характера травмы (Панкратов A.C., 2005; Schmidt B.L., 2000). Проблема лечения и реабилитации таких больных продолжает оставаться крайне актуальной (СоловьевМ М., 2010; Панкратов A.C.,2010; Байриков И.М., 2012).

При лечении больных с переломами нижней челюсти перед специалистом стоит задача не только восстановить непрерывность и анатомическую форму поврежденной кости, обеспечить нормальное взаимоотношение зубных рядов верхней и нижней челюсти, но и возобновить функцию мышц челюстно-лицевой области, обеспечить полноценное жевание.

Важнейшим фактором, обеспечивающим успех лечения больных с переломами нижней челюсти, является адекватная иммобилизация отломков. Иммобилизация заключается в фиксации сломанных костей с помощью различных устройств и методик. Эти методики имеют конечной целью уменьшение подвижности отломков, но не все полностью ликвидируют ее. В современной травматологии выделяют две основные группы методов иммобилизации: наружные и внутренние (Дацко A.A., Воложин А.И., Тетюхин Д.В., 2010).

Методы наружной иммобилизации направлены на устранение подвижности отломков без хирургического вмешательства. Наружные устройства фиксируются к зубам или воздействуют на кость через слизистую оболочку полости рта или закрытые кожные покровы. Таким образом, силовые воздействия шинирующего устройства на кость передаются через мягкие ткани или периодонт. При этом нет гарантии, что первоначальная репозиция косгпых отломков будет сохраняться в течение всего периода заживления (Митрошенков П.Н., 2010).

Несмотря на множество разработанных способов фиксации отломков нижней челюсти, процент таких осложнений, как посттравматический остеомиелит, неправильное сращение отломков, образование ложных суставов остается высоким (Ефимов Ю.В., 2004). Для полноценного образования костной мозоли необходимым условием является восстановление трофики и адекватной оксигенации тканей (Вавилова Т.П., 2008). Обеспечение данного условия может быть достигнуто применением ранних функциональных нагрузок (Барсегян С.Н., Буланова И.М., Лаптев П.И., 2010; Гветадзе Р.Ш., Матвеева А.И., Борисов А.Г. с соавт., 2010). Применение лечебной гимнастики в послеоперационном периоде способствует быстрой психологической адаптации больного, улучшению дыхания и усилению обменных процессов (Афанасьев В.В., 2010). Многие имеющиеся сегодня методы фиксации отломков исключают раннюю функциональную нагрузку, поскольку предполагают для сохранения стабильности применение межчелюстной фиксации (Панкратов A.C., 2005). В то же время современные системы накостной фиксации мшшпластинами, теоретически обеспечивая

стабильность отломков, также не предполагают широкого использования ранней функциональной нагрузки, так как не описаны механические параметры функционирования системы пластина-кость.

Применение методов вычислительной техники и математического моделирования открывает новые возможности для развития научно обоснованного, строго индивидуального подхода к хирургическому лечению больных с переломами нижней челюсти. В этой связи в последнее время все большее значение приобретает биомеханический анализ, построенный на базе таких современных достижений науки, как твердотельное моделирование с последующим конечно-элементным анализом (Чуйко А.Н., Матрос-Таранец

И.Н. с соавт., 2008).

Таким образом, хирургическое лечение больных с переломами нижней челюсти имеет большое практическое значение. В то же время до сих пор остаются малоизученными вопросы взаимодействия фиксирующего устройства с костной тканью, влияния его на костную ткань в зависимости от плотности последней, возможности функционирования восстановленной кости в раннем послеоперационном периоде, что делает актуальным совершенствование существующих методик.

Цель работы

Целью работы является повышение эффективности лечения больных с переломами нижней челюсти путем создания и использования индивидуальных накостных пластин.

Задачи

1. Провести клинический анализ применяемых методов лечения, их результатов и осложнений у больных с переломами нижней челюсти по данным клиники челюстно-лицевой хирургии и стоматологии СамГМУ и Самарского центра челюстно-лицевой хирургии.

2. Изучить напряженно-деформированное состояние различных отделов нижней челюсти при помощи компьютерного моделирования.

3. На основе данных компьютерного моделирования разработать систему изготовления индивидуальных накостных пластин и внедрить их в клиническую практику.

4. С помощью методов функциональной диагностики оценить традиционные и усовершенствованные способы лечения больных с переломами нижней челюсти.

5. Проследить ближайшие и отдаленные результаты лечения больных с переломами нижней челюсти.

Научная новизна

• Впервые создана трехмерная компьютерная модель нижней челюсти, позволяющая использовать конечно-элементное моделирование для полноценного анализа распределения нагрузок в тканях нижней челюсти.

• Разработанная трехмерная компьютерная модель нижней челюсти с конечно-элементным моделированием позволила изучить характер взаимодействия

накостной металлической пластины и фрагментов нижней челюсти, что расширило представление о биомеханике накостного остеосинтеза.

• Впервые с помощью математического моделирования изучены биомеханические процессы в зоне перелома нижней челюсти, что дало возможность научно обосновать критерии ранней функциональной нагрузки.

• Изучены в динамике биоэлектрическая активность жевательных мышц и биоимпеданс тканей, окружающих зафиксированные индивидуальной накостной пластиной отломки, что дало возможность объективизировать процессы заживления в послеоперационной области.

Практическая значимость

• Внедрена в практику научно-обоснованная компьютерная модель распределения нагрузок в нижней челюсти, что позволило индивидуализировать методику лечения больных с переломами нижней челюсти.

• Впервые на стыке медико-технических наук разработаны и внедрены в практику методики изготовления индивидуальных накостных пластин новой, усовершенствованной формы.

• Впервые разработанная дугообразная двойная накостная пластина для фиксации отломков в области угла нижней челюсти (патент №110965) повысила механическую стабильность фрагментов нижней челюсти, что позволило внедрить ее в клиническую практику.

• Впервые использование накостной пластины для фиксации пнутриротовым доступом отломков в области угла нижней челюсти (патент №110966) снизило травматичноегь операции и позволило сохранить кровоснабжение костных фрагментов.

• Внедренные в практику новые конструкции накостных пластин расширили арсенал челюстно-лицевого хирурга и явились основой для создания межвузовского центра в г. Самара по изготовлению индивидуальных накостных пластин для травматологов, ортопедов и челюстно-лицевых хирургов с помощью методов быстрого прототипирования.

Основные положения, выносимые па защиту

• Разработанная и научно-обоснованная компьютерная модель распределения нагрузок в различных отделах нижней челюсти.

• Созданная и внедренная в клиническую практику двойная дугообразная индивидуальная накостная пластина для фиксации отломков в области угла нижней челюсти.

• Внутриротовой способ фиксации отломков в области угла нижней челюсти с помощью индивидуальной накостной пластины.

• Результаты функциональных методов исследования биоэлектрической активности жевательных мышц и регионарного кровотока в зоне перелома у больных с переломами нижней челюсти, леченых при помощи разработанного нами метода остеосинтеза.

Апробация работы

Основные положения работы доложены и обсуждены на V Сибирском конгрессе «Стоматология и челюстно-лицевая хирургия» (Новосибирск, 2010 г.),

XVI Международной конференции челюстно-лицевых хирургов и стоматологов «Новые технологии в стоматологии» (Санкт-Петербург, 2011 г.), на кустовой конференции «Актуальные вопросы стоматологии» (Тольятти, 2011 г.), на XIV межрегиональной выставке-форуме «ОегиаГехро-Самара» (Самара, 2011 г.), на Республиканской научно-практической конференции с международным участием «Паринские чтения 2012» (Минск, 2012 г.).

Публикация

По теме работы опубликовано 17 статей в открытой печати, в том числе 4 статьи в изданиях, рекомендуемых ВАК. Новизна разработанного предложения подтверждена патентами РФ на полезную модель № 110965 и № 110966.

Связь исследования с проблемными планами

Диссертационная работа выполнена в соответствии с основными направлениями программы научных исследований ГБОУ ВПО СамГМУ Минздравсоцразвития РФ. Регистрационный № 01201067394.

Внедрение результатов исследования

Результаты работы внедрены в лечебную работу клиники челюстно-лицевой хирургии и стоматологии СамГМУ, Самарского центра челюстно-лицевой хирургии, госпиталя ветеранов войн Самарского округа, городской больницы им. Н.И. Пирогова, городской больницы №5 г. Тольятти.

Объем и структура диссертации

Диссертационная работа изложена на 192 страницах компьютерного текста и состоит из введения, пяти глав, заключения, выводов, практических рекомендаций и списка литературы, состоящего из 238 источников, из них 148 отечественных и 90 зарубежных. Работа иллюстрирована 15 таблицами и 121 рисунком.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Материал и методы исследования

Диссертационное исследование выполнено на кафедре челюстно-лицевой хирургии и стоматологии ГБОУ ВПО «Самарский государственный медицинский университет». Виртуальное моделирование с использованием конечно-элементного анализа в программном пакете АЫБУБ проводили на базе Самарского филиала ОАО «ОргЭнергоНефть». Изготовление индивидуальных накостных пластин осуществляли в учебно-научном центре «СамГТУ-стоматология». Клиническая часть работы выполнена в отделении челюстно-лицевой хирургии клиник ГБОУ ВПО «Самарский государственный медицинский университет». Функциональное обследование больных (электромиография, реовазография) проводили в лаборатории биомеханики клиник ГБОУ ВПО «Самарский государственный медицинский университет».

В анализ клинических исследований включены 148 больных с переломами нижней челюсти за период 2005-2011 годы, которые были разделены на две группы в зависимости от применяемого метода лечения.

Исследуемую группу составили 46 больных, из них 40 мужчин и 6 женщин, без значительных отклонении от показателей общесоматического здоровья, в возрасте от 18 до 68 лет, в среднем - 47,1 ±0,5 года.

Распределение по возрастным группам оказалось следующим: в возрасте от 18 до 30 лет - 24 человека, от 31 года до 50 лет - 18 человек, от 51 года до 65 лег -3 человека и 1 человек в возрасте 68 лет.

У больных исследуемой группы было диагностировано 37 переломов в области угла нижней челюсти, 17 - в области подбородка, в центральном отделе 3 перелома и 10 переломов тела нижней челюсти.

Из 46 больных, отнесенных к исследуемой группе, 21 человек был госпитализирован с двусторонним переломом нижней челюсти и 25 человек - с односторонними переломами.

При локализации щели перелома в области угла нижней челюсти в оперативном лечении больных исследуемой группы использовали индивидуальные накостные пластины собственной конструкции (патенты РФ на полезную модель №10965 и №110966). Количество таких больных составило 34 человека. Из них 15 человек были прооперированы по поводу одностороннего перелома, 19 - по поводу двустороннего перелома, в том числе 3 человека - по поводу двустороннего перелома в области угла нижней челюсти. У 16 больных перелом в области угла нижней челюсти сочетался с переломом в области тела, подбородка или центрального отдела нижней челюсти с противоположной стороны. Таким образом, у больных исследуемой группы было выявлено 37 переломов в области угла нижней челюсти. В 28 случаях был использован внутриротовой хирургический доступ к щели перелома в области угла челюсти, в 9 случаях -наружный доступ. Всего индивидуальными накостными пластинами собственной конструкции были зафиксированы 37 переломов в области угла нижней челюсти.

При локализации щели перелома в области подбородка, тела или в центральном отделе нижней челюсти (28 человек) лечение осуществляли с применением индивидуальных накостных пластин Х-образной формы. Во всех случаях использовали внутриротовой хирургический доступ. Из больных этой группы 2 человека были прооперированы по поводу двустороннего перелома, 10 человек - по поводу одностороннего перелома нижней челюсти. У 16 больных перелом сочетался с переломом угла нижней челюсти противоположной стороны. В общей сложности индивидуальные накостные пластины Х-образной формы были использованы для фиксации 30 переломов.

Контрольная группа включала 102 человека, 90 мужчин и 12 женщин с относительно нормальными показателями общесоматического здоровья, в возрасте от 17 до 69 лет, в среднем - 41,5±0,4 года. Распределение по возрастным группам было следующим: 2 человека в возрасте 17 лет; в возрасте от 18 до 30 лет — 53 человека; 40 больных в возрастной группе от 31 до 50 лет; в возрасте от 51 до 65 лет - 6 человек и 1 человек в возрасте 69 лет.

У больных контрольной группы было диагностировано 80 переломов в области угла нижней челюсти, 38 переломов в области подбородка, 25 переломов тела нижней челюсти и 6 переломов в центральном отделе нижней челюсти.

Из 102 больных, отнесенных к контрольной группе, 55 человек были госпитализированы по поводу одностороннего перелома нижней челюсти и 47 человек - по поводу двустороннего перелома.

Больные контрольной группы были прооперированы в соответствии с общепринятой методикой с использованием стандартных накостных пластин из наборов для остеосинтеза фирм «Конмет» (Россия) и «Зйукег» (США). Послеоперационное ведение больных также не отличалось от общепринятого.

В общей сложности было использовано 131 пластина фирмы «Конмет» и 19 пластин фирмы «внукет». При этом в одном случае использование одной пластины оказалось недостаточным для первичной стабилизации отломков.

В 104 случаях был использован внутриротовой оперативный доступ, в 45 -наружный.

Наибольшее количество переломов у больных контрольной группы было зафиксировано прямой накостной пластиной - 69 (45,97%). В 25 случаях для фиксации отломков были использованы накостные пластины Х-образной формы (16,36%). Дугообразными пластинами был зафиксирован 21 перелом (14,03%). Кроме того, для стабилизации костных отломков применялись 18 Ь-образных пластин (12.21%). по 5 Т-образных (3,12%) и двойных Т-образных (3,12%), 7 У-образных накостных пластин (4,68%).

Для оценки результатов хирургического лечения больных с переломами нижней челюсти были использованы функциональные методы диагностики: реовазография и элсктронейромиография. Все исследования проводились в лаборатории клинической биомеханики клиник Самарского Государственного Медицинского Университета по стандартным методикам, в соответствии с принятыми этическими нормами, после получетм информированного согласия пациента.

Для динамической оценки функционального состояния кровеноспых сосудов послеоперационной области был использован метод, получивший название реовазографии (РВГ)- Обследование проводили на реографическом комплексе серии «Рео-Спектр» в изолированном помещении, температура внутри которого поддерживалась на постоянном уровне в пределах 20-22°С, т.е. соблюдалось условие поддержания температуры комфорта для исключения влияния температурного фактора на результаты исследования. После получения записи реографических кривых проводили их визуальный анализ с целью идентифицировать полученные кривые с перечнем визуальных феноменов, заключенных в программу. Далее следовал количественный анализ, заключающийся в оцифровке реографических кривых с вычислением комплексных показателей, характеризующих кровоток. При этом на реограмме автоматически расставлялись «опорные точки», происходило измерение амплитуд, сегментов, интервалов, углов.

Общая структура протокола, формируемого реографической программой, соответствует Методическим указанием Минздравсоцразвития РФ и является общепринятой на территории Российской Федерации.

Протокол состоит из пяти пунктов: 1) тип кровотока; 2) объем кровотока; 3) оценка тонуса артерий; 4) время распространения пульсовой волны; 5) оценка венозного оттока.

Кроме того, в ходе выполнения диссертационной работы для оценки результатов хирургического лечения и восстановления больных с переломами

нижней челюсти был использован метод поверхностной (глобальной) электромиографии (ЭМГ), который основан на регистрации биоэлектрической активности мышц с помощью поверхностных (накожных) электродов. Поверхностные электроды представляют собой металлические пластины, вмонтированные в фиксирующую колодку так, что между ними сохраняется постоянное расстояние 15 мм. Кожу пациента серед исследованием обрабатывали 70% спиртом, на обработанную кожу наносили электродный гель. При этом следили за тем, чтобы пациент находился в удобной позе и в помещении, где проводится исследование, поддерживалась постоянная комфортная температура.

Исследование ЭМГ при максимальном мышечном сокращении позволяло оценить общий характер ЭМГ, ее амплитуду и частотные характеристики. При обследовании больных с переломами нижней челюсти в послеоперационном периоде использовалось мышечное сокращение до появления легких болевых ощущений в области линии перелома.

В ходе проведения ЭМГ-исследования проводили оценку амплитуды, частоты сокращений и отношения амплитуды к частоте собственно жевательной и височной мышц. Такое исследование, осуществленное несколько раз в послеоперационном периоде, в совокупности с реовазографией, позволяло в динамике судить о степени и скорости восстановления функциональной готовности жевательных мышц у больных, прооперированных по поводу перелома нижней челюсти.

Виртуальпое моделирование п технология изготовления индивидуальных пакостных титановых пластин

Для обоснования оптимальной величины и формы накостных титановых пластин была использована виртуальная модель напряженно-деформированного состояния костной ткани нижней челюсти в условиях физиологических нагрузок. В ходе решения поставленной задачи, используя метод конечно-элементпого моделирования были построены конечно-элементные модели, описывающие поведение нижней челюсти с накостными пластинами 5 конфигураций. На трех моделях имитировалось применение для фиксации отломков нижней челюсти пластин, аналогичных стандартным, наиболее часто используемым прямой, дугообразной и Х-образной форм. Моделировали фиксацию отломков нижней челюсти в области подбородка, тела и угла нижней челюсти. Кроме того, были использованы две модели, на которых при помощи метода конечных элементов производили конструирование такой формы накостных пластин, которая позволила бы добиться наиболее стабильной фиксации при наименьшей нагрузке на поврежденную костную ткань.

Анализ результатов конечно-элементного решения нагружения при моделировании фиксации отломков нижней челюсти пластинами различной конфигурации показал, что при использовании для остеосинтеза костных фрагментов пластин стандартной формы преимущество согласно критерия максимального напряжения имеет для всех локализаций щели перелома пластина Х-образной формы.

Моделирование пластин оптимальной формы производили как для остеосинтеза с использованием внутриротового доступа, так и для применения наружного доступа. В результате были получены два варианта пластин. Сравнение напряжений, развивающихся в кости после фиксации отломков накостными

пластинами стандартной конфигурации и пластинами, конструкция которых стала результатом компьютерного моделирования, показало преимущество индивидуальных накостных пластин.

На основании проведенного компьютерного анализа нами предложена накостная пластина оригинальной конструкции, предназначенная специально для фиксации внутриротовым доступом отломков нижней челюсти в области угла (патент РФ №110966) (рис. 1,2).

Конструктивно пластина состоит из двух разновеликих фиксирующих

плеч и промежуточной части. Дистальное плечо [Б] имеет длину 15 мм и предназначено для фиксации дистального отломка нижней челюсти. Плечо [Б] во время операции укладывается на ветвь нижней челюсти или в ретромолярную ямку, доходя до дистальной поверхности последнего моляра. Этот отрезок пластины имеет два отверстия [Г] для внутрикостных фиксирующих винтов диаметром 2 мм. Медиальное, более длинное, плечо [В] имеет длину 20-25 мм в зависимости от индивидуальных геометрических характеристик нижней челюсти. Медиальное плечо располагается по наружной косой линии и предназначено для фиксации центрального отломка. На медиальном плече имеется три отверстия [Г] диаметром по 2 мм для внутрикостных

Рис. 1 Индивидуальная накостная пластина для фиксации отломков в области угла нижней челюсти внутриротовым доступом. А - промежуточная часть; Б — дистальное фиксирующее плечо: В - медиальное фиксирующее плечо; Г -отверстие для фиксирующих внутрикостных винтов.

Рис. 2 Модель расположения индивидуальной накостной пластины для внутриротовой фиксации отломков нижней челюсти.

Рис. 3 Индивидуальная накостная пластина для фиксации отломков нижней челюсти в области угла наружным доступом. А — верхняя фиксирующая дуга; Б — нижняя фиксирующая дуга; В - радиально расположенные промежуточные части; Г -отверстия под фиксирующие винты.

Рис. 4 Модель расположения двойной дугообразной пластины на нижней челюсти.

фиксирующих винтов. Фиксирующие плечи жестко соединены промежуточной частью [А]. Длина промежуточной части - величина непостоянная, как и угол, под которым фиксирующие части расположены друг относительно друга. Эти переменные зависят от индивидуальной геометрии нижней челюсти, обеспечивая правильное расположение фиксирующих элементов. Ширина фиксирующих плеч [Б] и [В] в области отверстий [Г] составляет 5 мм. Ширина промежуточной части составляет 4 мм. Толщина пластины - 0,8 мм.

Для остеосинтеза отломков нижней челюсти наружным доступом при локализации щели перелома в области угла нами также предложена двойная дугообразная накостная пластина (патент РФ №110965) (рис. 3,4). Пластина состоит из двух дугообразных фиксирующих частей [А] и [Б] и двух радиально расположенных промежуточных частей [В]. Внутренний угол дугообразных частей непостоянен, индивидуален и соответствует величине угла нижней челюсти конкретного пациента. За счет такой конструкционной особенности создается возможность для адекватного распределения жевательной нагрузки в послеоперационном функционировании системы кость-пластина. Длина промежуточных частей также индивидуальна и зависит от расположения внутричелюстного канала. Промежуточные части выполняют функцию обеспечения целостности конструкции, придания ей необходимой жесткости, исключения осевой вращательной подвижности отломков в условиях вынужденного изначально неблагоприятного с позиций биомеханики

расположения пластины. При изготовлении пластины промежуточные части планируются таким образом, чтобы равномерно распределить элементы пластины по обе стороны щели перелома. На фиксирующих дугах располагаются отверстия [Г] для фиксирующих внутрикостных винтов диаметром 2 мм. Количество отверстий - по шесть на каждой дуге и по шесть на каждом отломке. Ширина всех элементов пластины составляет 5 мм, толщина - 0,8 мм.

Для фиксации отломков в области тела, подбородка и в центральном отделе нижней челюсти у больных исследуемой группы применяли индивидуально изготовленные накостные пластины Х-образной формы, которые точно соответствовали геометрии отломков нижней челюсти больного и не требовали интраоперационной моделировки. Толщина пластин составляла 0,8 мм, ширина - 5 мм, диаметр отверстий для фиксирующих винтов — 2 мм.

Изготовление индивидуальных накостных пластин осуществляли в межвузовском центре с использованием технической базы Самарского государственного технического университета на станке Roland MDX-S40 с точностью препарирования 1 микрон. При изготовлении накостных пластин для внутриротовой фиксации отломков в области угла нижней челюсти использовали заготовку из титана марки ВТ 00 в форме параллелепипеда высотой 15 мм и шириной 20 мм, что позволяло изготовить трехмерную пластину, изогнутую под необходимым углом и по ребру и по плоскости.. При изготовлении накостной пластины для наружной фиксации отломков в области угла нижней челюсти и индивидуальных накостных пластин Х-образной формы использовали заготовку из титана марки ВТ 00 прямоугольной формы толщиной 1,2 мм. Такой толщины было достаточно для того, чтобы смоделировать индивидуальные особенности рельефа нижней челюсти.

Методика хирургического вмешательства

Фиксацию отломков нижней челюсти накостными пластинами осуществляли наружным либо внутриротовым доступом. При незначительном смещении отломков, использовали интраоральный доступ к щели перелома. Такой доступ предпочитали в силу меньшей травматичности и большей эстетичности в связи с отсутствием разрезов на лице. При внутриротовом доступе не происходит пересечения крупных сосудов в ходе оперативного вмешательства, отслаивания массива мягких тканей. В значительно меньшей степени травмируются жевательные мышцы, нежели при наружпом доступе. В общей сложности с использованием внутриротового доступа была произведена фиксация 163 переломов нижней челюсти. Из них 105 переломов фиксировали традиционным методом.

Хирургическое вмешательство производили с соблюдением правил асептики и антисептики. Производили обработку полости рта дважды раствором фурацилина 1:5000 или 0,02% раствором хлоргексидина. Обработку кожи лица производили 70% раствором спирта дважды. После достижения адекватного обезболивания производили разрез несколько ниже переходной складки нижней челюсти в пределах двух зубов с каждой стороны от проекции щели перелома. После рассечения тканей производили их отслаивание с помощью распатора так, чтобы обеспечить беспрепятственное установление накостной пластины. Хирург осуществлял ревизию раны, костных отломков, раневых костных поверхностей. Удаляли грануляции из щели перелома, мелкие осколки, освобождали мягкие

ткани при их интерпозиции между отломками. Затем производили ручную репозицию отломков. Убедившись в точности сопоставления отломков, хирург приступал к моделированию накостной пластины с учетом геометрии нижней челюсти. Эту процедуру осуществляли максимально точно и с использованием наименьшего количества вариантов изгиба пластины, помня о том, что перегибание пластины более 3-4 раз приводит к существенному ухудшению ее прочностных характеристик. После моделировки пластины хирург под контролем прикуса убеждался в правильности стояния отломков и производил фиксацию пластины на отломках с помощью внутрикостных винтов. В общей сложности внутриротовым хирургическим доступом с использованием стандартных накостных пластин фирм «Зйукег» и «Конмет» была осуществлена фиксация 105 переломов нижней челюсти (рис. 5).

Рис. 5 Контрольная обзорная рентгенограмма костей лицевого скелета. Отломки в области подбородка фиксированы стандартной Ь-образной накостной пластиной, в области угла -стандартной прямой пластиной «Конмет».

При лечении больных исследуемой группы с переломами нижней челюсти в области тела, подбородка и в центральном отделе использовали фиксацию отломков внутриротовым доступом с применением индивидуальных накостных пластин Х-образной формы. При выполнении этих операций после репозиции отломков приступали непосредственно к их фиксации под контролем прикуса, исключая этап моделировки пластины. Необходимость моделировки пластины не возникала вследствие точного соответствия конфигурации индивидуально изготовленной по результатам КТ-исследования накостной пластины

конфигурации нижней челюсти. Посредством индивидуальных пластин X-образной формы с использованием внутриротового хирургического доступа было зафиксировано 30 переломов (рис. 6). При локализации щели перелома в области угла нижней челюсти для фиксации отломков у больных исследуемой группы применяли внутриротовой доступ с использованием индивидуальной накостной пластины собственной конструкции (патент РФ №110966) (рис. 7).

У таких больных после антисептической обработки и достижения адекватного обезболивания производили разрез по внутреннему скату крыловидно-челюстной складки длиной 15±3 мм. Рассекали слизистую оболочку полости рта. подслизистый слой и надкостницу. Разрез продляли в ретромолярной области до дистальной поверхности коронки последнего моляра. Производили рассечение круговой связки вдоль дистальной поверхности коронки последнего

Рис. 6 Контрольная КТ костей лицевого скелета. Отломки в области подбородка нижней челюсти слева фиксированы X-образной индивидуальной накостной пластиной.

Рис. 7 Индивидуальная накостная пластина.

моляра и кпереди вдоль щечной поверхности до уровня следующего межзубного сосочка. Далее рассекали слизистую оболочку, подслизистый слой и надкостницу в вертикальном направлении до переходной складки нижней челюсти и кпереди до уровня медиальной поверхности следующего моляра. Таким образом производили выкраивание ступенчатого слизисто-надкостничного лоскута.

Выкроенный лоскут отслаивали с помощью распатора, отодвигали и удерживали тупыми крючками. При этом обнажали концевые участки отломков и щель перелома.

Обычным способом производили репозицию отломков. При операции репозиции в качестве критерия правильности сопоставления отломков использовалась конгруэнтность раневых костных поверхностей, обращенных в сторону щели перелома.

После первичной репозиции отломков осуществляли припасовку индивидуальной накостной пластины. Для этого пластину укладывали на сопоставленные в правильном положении отломки и оценивали ее положение в ране. Пластина должна располагаться свободно, максимально плотно прилегая к кости на всем протяжении. Короткое плечо пластины располагали в ретромолярном треугольнике или на ветви нижней челюсти при тесном положении зубов в зубном ряду и отсутствии места за последним моляром. Промежуточная часть пластины при правильной ее моделировке прилегала к дистальной

поверхности коронки последнего моляра. Медиальное плечо пластины располагали по наружной косой линии до уровня середины коронки второго моляра.

Убедившись в правильности моделировки пластины и в правильном ее расположении на кости, приступали к ее фиксации внутрикостными винтами. Для фиксации пластин использовали внутрикостные винты диаметром 2 мм и длиной 8 мм из стандартных наборов для остеосинтеза фирм «Конмет» и «Эй-укег». Манипуляцию осуществляли под контролем прикуса.

Чтобы зафиксировать пластину, прежде всего формировали внутрикостные каналы для фиксирующих винтов. Для этого использовали сверло диаметром 2 мм. Отверстие для фиксирующего винта формировали без сильного нажима на инструмент (во избежание его перелома) на всю длину фиксирующего винта (8 мм) в направлении, перпендикулярном поверхности кортикальной пластинки нижней челюсти. Глубину отверстия контролировали при помощи глубиномера. При работе режущего инструмента в кости осуществляли его постоянное охлаждение растворами антисептиков для предотвращения перегревания костной ткани и ее ожога.

Затем проводили промывание канала для фиксирующего винта раствором антисептика. Дополнительного нарезания резьбы не требовалось, так как для фиксации накостных пластин использовали винты с самонарезающим профилем резьбы.

В соответствии с общими принципами фиксации накостных пластин, фиксацию начинали с отверстия, расположенного на коротком плече пластины, ближе к щели перелома. Затем производили установку винта на медиальном плече, также ближе к щели перелома. Третьим устанавливали винт на медиальном плече, следующий за первым. После фиксации третьего винта оценивали стояние отломков и производили подтягивание установленных винтов, после чего закручивали последовательно самый дистальный и самый медиальный винты (рис. 8).

Рис. 8 Перелом угла нижней челюсти справа. Отломки фиксированы индивидуальной накостной пластиной и внутрикостными винтами.

После окончания фиксации пластины промывали рану растворами антисептиков и еще раз убеждались в правильности сопоставления отломков,

ориентируясь на прикус. Для ушивания раны использовали полипропиленовую нить на атравматической игле.

Сначала производили подшивание верхнего тупого угла слизисто-надкостничного лоскута к слизистой в области язычно-дистального угла коронки последнего моляра. Затем - ушивание второго прямого угла лоскута в межзубном промежутке. После этого накладывали остальные швы.

Нить удаляли на десятые сутки после оперативного вмешательства.

С использованием индивидуальной накостной пластины собственной конструкции внутриротовым доступом было зафиксировано 28 переломов (рис. 9).

При наружном хирургическом доступе у больных с переломами угла нижней челюсти из исследуемой группы для фиксации отломков применяли двойную дугообразную индивидуальную пластину собственной конструкции (патент РФ №110965). При помощи наружного хирургического доступа с использованием индивидуальной пластины было зафиксировано 9 переломов.

Рис. 9 Контрольная обзорная рентгенограмма костей лицевого скелета. Отломки фиксированы индивидуальной накостной пластиной.

После обработки операционного поля по известной схеме на кожу лица больного наносили ориентиры раствором бриллиантовой зелени: угол нижней челюсти, нижний края челюсти, задний край ветви челюсти, линию предстоящего разреза. Линию разреза наносили на 2 см ниже края челюсти, в подчелюстной области. Положение линии разреза варьировало в зависимости от положения щели перелома. При переднем варианте перелома угла нижней челюсти, линию разреза наносили в подчелюстной области параллельно проекции нижнего края челюсти. При среднем и заднем вариантах расположения щели перелома, линия разреза огибала угол челюсти, до позадичелюстной области.

После наступления адекватного обезболивания производили разрез по ранее нанесенной линии одним непрерывным движением скальпеля в пределах кожного покрова. Непрерывность движения скальпеля гарантировала ровность краев раны. При выполнении разреза ассистент производил натяжение кожного покрова для облегчения движения скальпеля.

После рассечения кожи рассекали подкожно-жировую клетчатку, ассистент раздвигал края раны при помощи острых хирургических крючков. Последующие манипуляции на мягких тканях выполняли тупым и острым путем с использованием кровоостанавливающего зажима типа «москит».

Рассекали поверхностные фасцию и мышцу лица. Производили выделение лицевых артерии и вены, которые брали на зажим и пересекали, после чего производили их перевязку. Когда линия перелома имела более заднее положение и не было необходимости значительного скелетирования медиального отломка кпереди, сохраняли сосуды неповрежденными.

Затем хирург пальпаторно определял положение щели перелома и производил разрез по нижнему краю нижней челюсти, отсекая собственно жевательную мышцу. С помощью распатора производили отслаивание мышцы и скелетировапие стоящих в порочном положении отломков.

Добивались максимально точного сопоставления отломков, ориентируясь на конфигурацию линии перелома и прикус.

Сопоставив отломки, производили припасовку пластины. Убеждались, что пластина точно соответствует индивидуальной конфигурации нижней челюсти, располагается на кости свободно и плотно прилегает к ней на всем протяжении. Располагали пластину таким образом, чтобы фиксирующие дугообразные части располагались над и под нижнечелюстным каналом, кривизна внешней фиксирующей дуги совпадала с внешней кривизной угла нижней челюсти. Убедившись в правильности моделировки пластины и в правильном ее расположении на косгн, приступали к ее фиксации внутрикостными винтами. Для фиксации пластин использовали внутрикостные винты.

Чтобы зафиксировать пластину, прежде всего формировали внутрикостные каналы для фиксирующих винтов. Для этого использовали сверло диаметром 2 мм. Отверстие для фиксирующего винта формировали без сильного нажима на инструмент (во избежание его перелома и ожога кости) на всю длину фиксирующего винта (8 мм). Глубину отверстия контролировали при помощи глубиномера. При работе режущего инструмента в кости осуществляли его постоянное охлаждение растворами антисептиков для предотвращения перегревания костной ткани и ее ожога.

В соответствии с общими принципами фиксации накостных пластин, фиксацию начинали с отверстия, расположенного ближе к щели перелома на верхней дуге. Затем производили установку винта, расположенного на той же дуге, также ближе к щели перелома. Далее устанавливали винты в отверстия, прилежащие к щели перелома на нижней дуге. Наконец, фиксировали винты в отверстия на нижней и верхней дуге, дальние от щели перелома (рис.10).

После осуществления фиксации отломков убеждались в точности восстановления прикуса, промывали рану растворами антисептиков и послойно ушивали рану кетгутом. При ушивании раны особое внимание уделяли тщательности укрывания кости мягкими тканями. Разобщение фиксированных отломков и окружающей среды имело важнейшее значение в профилактике послеоперационного травматического остеомиелита. В связи с этим также тщательно осматривали слизистую оболочку полости рта на предмет выявления и ушивания разрывов.

На кожу накладывали соответствующий требованиям эстетики внутридермальный шов полипропиленовой нитью на атравматической игле. После антисептической обработки линии швов накладывали асептическую повязку. На следующий день производили контрольную рентгенограмму (рис. 11).

С использованием стандартных пластин наружным доступом у больных контрольной группы было зафиксировано 45 переломов. При локализации щели

Рис. 10 Двусторонний ангулярный перелом нижней челюсти. Отломки фиксированы индивидуальной накостной пластиной собственной конструкции.

Рис. 11 Контрольная обзорная рентгенограмма. Отломки с обеих сторон зафиксированы двойными дугообразными индивидуальными накостными пластинами собственной конструкции.

перелома в области тела, подбородка, в центральном отделе нижней челюсти у больных этой группы использовали фиксацию стандартными пластинами внутриротовым доступом.

Для обработки цифровых значений результатов исследований использовали традиционные методы вариационной статистики, заключающиеся в вычислении соответствующих значимых показателей по стандартным формулам. Результаты исследований были экспортированы в табличный редактор MS Excel с встроенным модулем для расширенного статистического анализа данных Attestat (автор - И. Гайдышев). Получаемые данные позволяли достоверно интерпретировать клиническую эффективность лечения.

Функциональная оценка результатов лечения.

Для оценки степени восстановления функции жевательного аппарата у больных в послеоперационном периоде применяли электромиографию

собственно жевательных и височных мышц. Оценивали среднюю амплитуду сокращения, среднюю частоту сокращения мышцы и такой показатель, как отношение средней амплитуды к средней частоте.

Для определения нормальных показателей нами была выделена группа здоровых людей численностью 20 человек. При этом эмпирически выявленные результаты ЭМГ-исследовання совпадают с данными литературы (Бадалян Л.О., Скворцов И.А., 1986; Логинова Н.К., 2012): средняя амплитуда сокращения собственно жевательной мышцы - 277,79±14,87 мкВ, средняя частота -311,05±13,83/с, отношение А/Ч - в среднем 0,89±0,02 мкВ/с. Для височной мышцы величина этих показателей была определена следующими значениями: А=219,68±9,93 мкВ, 4=270,68±13,01/с, А/Ч=0,83±0,04 мкВ/с.

На следующий день после операции средняя амплитуда сокращений собственно жевательной мышцы у больных исследуемой группы равнялась 67,63±4,4 мкВ, амплитуда височной мышцы - 69,14±4,43 мкВ. В контрольной группе значения показателя составляли соответственно 43,87±0,86 мкВ и 73,81±1,96 мкВ. Частота сокращения жевательных мышц в первый послеоперационный день в исследуемой группе составила 34,06±4,92/с для собственно жевательной мышцы и 41,92±4,62/с для височной мышцы. В контрольной группе частота сокращения жевательной мышцы была в первый послеоперационный день равна 3,42±0,46/с, височной мышцы - 6,76±0,97.

Величина показателя А/Ч, соотношения амплитуды и сокращения мышцы, является важным диагностическим показателем, характеризуя нормальность, физиологичность функционирования мышцы. Этот показатель в исследуемой группе в первый послеоперационный день составил для собственно жевательной мышцы 4,2±0,47 мкВс, для височной мышцы - 4,7±1,16 мкВс. Величина соотношения амплитуды и частоты сокращения собственно жевательной мышцы у больных из контрольной группы была равна 75,8±10,27 мкВс, височной мышцы -92,35±12,79 мкВс. Таким образом, можно утверждать, что травматичность остеосинтеза с применением индивидуальных накостных пластин ниже, чем с использованием стандартных накостных конструкций.

К восьмым суткам после оперативного вмешательства показатели электрической активности жевательной мускулатуры у больных исследуемой группы заметно улучшились. К этому времени средняя амплитуда сокращений т. Masseter повысилась до 194,57±8,48 мкВ, средняя амплитуда сокращений т. temporalis увеличилась до 199,11±7,37 мкВ. Средняя частота сокращений ш. Masseter составила 226,33±13,83/с, m. temporalis - 223,22±9,85/с. При этом отношение А/Ч для собственно жевательной мышцы составило 0,94±0,04 мкВ*с, для височной мышцы - 0,92±0,02 мкВ*с. Статистически достоверных различий между этими значениями и показателями здоровых людей не обнаруживается. Иными словами, к восьмому дню после остеосинтеза соотношение амплитуды и частоты сокращений жевательных мышц у больных исследуемой группы вернулось к нормальному значению с ошибкой в пределах среднестатистической.

Средняя амплитуда сокращений m. Masseter у больных контрольной группы к восьмому послеоперационному дню составила 80,06±2,66 мкВ, m. temporalis -105,71±2,88 мкВ. Средняя частота сокращений собственно жевательной мышцы выросла до 28,47±2,26/с, височной мышцы - до 38,55±3,45/с. Соотношение амплитуды и частоты сокращений жевательных мышц снизилось, но продолжало

превышать среднестатистическую норму. Этот показатель для m. Massetcr составил 4,22±0,3 мкВ*с, для m. temporalis - 4,62±0,27 мкВ*с.

При анализе результатов обследования на 21-й день выяснилось, что у больных исследуемой группы все показатели биоэлектрической активности собственно жевательной и височной мышц соответствовали норме в пределах стандартной ошибки.

У больных контрольной группы средняя амплитуда m. Masseter составила 170,08±9,34 мкВ, средняя амплитуда сокращений m. temporalis была равна 188,77±4,22 мкВ. Средняя частота сокращений собственно жевательной мышцы равнялась 94,27±5,27/с, височной мышцы - 119.92±3,21/с. Таким образом, в отличие от исследуемой группы, в контрольной группе полного восстановления физиологической активности собственно жевательной и височной мышц не произошло и через три недели после проведенного хирургического вмешательства.

Для контроля динамики восстановления регионарного кровотока зоны перелома в послеоперационном периоде мы использовали реовазографию показателей. Для оценки изменения интенсивности артериального кровотока, пульсового кровенаполнения использовался рсографический индекс (РИ), нормальное значение которого для челюстно-лицевой области колеблется в пределах 0,95-1,50 условных единиц (у.е.). Для оценки тонуса и эластичности сосудистой стенки использовали дикротический индекс (ДИК), который зависит от периферического сосудистого сопротивления. ДИК выражается процентами. Нормальные значения колеблются в пределах 40-60%. Диастолический индекс (ДИА) в норме колеблется в пределах 45-55%, отражает тонус артерий и, в большей степени, вен. Важную диагностическую информацию о состоянии тонуса артерий несут скоростные показатели: максимальная скорость быстрого наполнения (Vmax), которая отражает скорость кровотока по артериям крупного калибра и средняя скорость медленного наполнения (Vcp), отражающая скорость кровотока по артериям среднего и малого калибра. Единица измерения скорости кровотока - Ом/с. Vmax в норме равняется 1,30-2,30 Ом/с, Vcp - 0,30-0,50 Ом/с.

В первый день после остеосинтеза отломков у больных исследуемой группы в среднем РИ был равен 0,38*0,01 у.е., ДИК 0,98±6,76%, ДИА 41,99±4,53%, Vmax - 0,53±0,02 Ом/с, Vcp - 0,31±0,02 Ом/с.

У больных контрольной группы в первый послеоперационный день в среднем РИ находился в пределах 0,59±0,05 у.е., ДИК - в пределах 22,79±3,67%, ДИА - 49,82±4,51%, Vmax - 0.77±0.06 Ом/с, Vcp - 0,37±0.03 Ом/с.

К восьмому дню после операции реографический индекс в группе наблюдения в среднем составил 0,97±0,03 у.е., в контрольной группе - 0,51±0,03 у.е. ДИК в исследуемой группе был равен в среднем 48,81±1,67%, в контрольной группе - 37,1±1,76 %. ДИА у больных исследуемой группы на восьмой послеоперационный день был равен 60,42+1,78%, в контрольной группе -66,22±2,84%. Vmax в исследуемой группе был равен 1,14±0,04 Ом/с, в контрольной группе - 0,81 ±0,14 Ом/с. Vcp - 0,46±0,01 Ом/с и 0,34±0,01 Ом/с.

Таким образом, анализ реограмм больных с переломами нижней челюсти в послеоперационном периоде показывает, что в результате операционного вмешательства у больных обеих групп основные изменения сосудистого русла послеоперационной области коснулись магистрального кровотока без существенного изменения тонуса и функциональной активности сосудов мелкого калибра. В дальнейшем у больных исследуемой группы быстро, в течение восьми

дней, происходило восстановление пульсового кровенаполнения тканей послеоперационной области, регионарного сосудистого периферического сопротивления и скорости кровотока. Иными словами, у больных из группы наблюдения в течение восьми дней после хирургического вмешательства происходило восстановление нормальной гемодинамики послеоперационной области. В группе контроля значения всех наиболее показательных параметров регионарного кровотока оставались по истечении этого срока существенно сниженными.

Таким образом, выявлено, что предложенные нами индивидуальные накостные пластины для фиксации отломков нижней челюсти обеспечивают более физиологичное распределение внутрикостных напряжений в послеоперационном периоде по сравнению с пластинами стандартных конфигураций. Моделируемые значения напряжений при использовании стандартных накостных пластин достигают 6,1 мПа. При использовании индивидуальных накостных пластин развиваются напряжения до 5,0 мПа. Выявленное преимущество позволяет использовать в послеоперационном лечении больных с переломами нижней челюсти ранние активные нагрузки. Функциональными методами исследований подтверждено восстановление функции жевательных мышц быстрее па 9±0,5 дней, полноценного регионарного кровотока на 5±0,3 дней. В результате происходит значительное сокращение сроков госпитализации на 2±0,2 дня по сравнению с больными, лечение которых в послеоперационном периоде проводится по стандартной схеме.

Выводы

1. В результате использования индивидуальных накостных титановых пластин повышена эффективность лечения больных с переломами нижней челюсти, что выразилось в уменьшении пребывания больных в стационаре на 2±0,2 дня.

2. По данным лечебных учреждений Самарской области, больные с переломами нижней челюсти в структуре стационарных больных составляют 19,9%. Хирургическим способом лечатся 57,88% больных, 42,12% -консервативным. Среди хирургических методов лечения преобладает остеосинтез с применением накостных титановых пластин - 41,29%. Из всех больных с переломами нижней челюсти у 5,6% встречаются осложнения воспалительного характера.

3. С помощью конечно-элементного компьютерного моделирования изучено напряженно-деформированное состояние различных отделов нижней челюсти. Выявлено, что при использовании для остеосинтеза отломков накостных пластин стандартных конфигураций наибольшую нагрузку со стороны жевательной мускулатуры испытывает угол нижней челюсти (от 5,2 до 6,1 мПа). Это требует использования в области угла нижней челюсти индивидуальных конструкций для обеспечения стабильной фиксации.

4. На основе данных компьютерного моделирования разработана система изготовления индивидуальных накостных пластин, которая внедрена в клинику. Для изготовления индивидуальных титановых накостных пластин и имплантатов в г. Самара создан межвузовский научно-технический центр.

5. С помощью методов функциональной диагностики (электромиография, реовазография) установлено, что биоэлектрическая активность

жевательных мышц в исследуемой группе восстанавливается на 21±0,5 день, в контрольной группе - на 30±0,5 день. Регионарный кровоток восстанавливается в исследуемой группе на 8±0,3 день, в контрольной группе - на 13±0,3 день.

6. Отдаленные осложнения в виде воспалительных процессов, ложных суставов, переломов накостных пластин в контрольной группе составили 5±0,2%. У больных, лечение которых проводилось с использованием индивидуальных накостных пластин, количество таких осложнений составило 2±0,1%.

Практические рекомендации

1. В лечении больных с переломами нижней челюсти приоритет следует отдавать хирургическим методам. Наиболее стабильная фиксация отломков возникает при использовании индивидуальных накостных титановых пластин.

2. Для определения максимальной нагрузки, возникающей в зоне перелома, необходимо использовать разработанную автором методику компьютерного моделирования на основе метода конечных элементов.

3. Для изготовления индивидуальных титановых накостных пластин необходимо использовать технологию, разработанную в межвузовском научно-техническом центре г. Самара.

4. При фиксации перелома в области утла нижней челюсти следует использовать метод, разработанный автором.

Перечень работ, опубликованных по теме диссертации

1. Байриков И.М., Савельев А.Л., Столяренко ПЛО. Опыт практического применения универсальной хирургической системы C.O.R.E. фирмы Stryker в условиях клиники челюстно-лицевой хирургии и стоматологии СамГМУ. // Стоматолог-практик, 2010. - №3. - с. 18-20.

2. Байриков И.М., Логинов O.A., Савельев А.Л., Самугкина М.Г. Виртуальное моделирование в хирургическом лечении переломов нижней челюсти. // Актуальные вопросы стоматологии: сборник научных работ, посвященный 55-летию Самарской областной клинической поликлиники. - Самара: Рядовой бланк, 2010.-с. 44-45.

3. Байриков И.М., Петров Ю.В., Имбряков К.В, Савельев А.Л. Новое устройство для остеосинтеза переломов нижней челюсти // Материалы пятого Сибирского конгресса «Стоматология и челюстно-лицевая хирургия»; Сибирских симпозиумов «Новые технологии в ортопедической стоматологии» и «Воспалительные заболевания челюстно-лицевой области». - Новосибирск: Сибмедиздат НГМУ, 2010. - с. 25-26.

4. Савельев А.Л., Байриков И.М., Петров Ю.В., Логинов O.A., Имбряков К.В., Монаков В.А., Савельева О.С. Оптимизация хирургического лечения больных с переломами нижней челюсти посредством компьютерного моделирования // Материалы пятого Сибирского конгресса «Стоматология и челюстно-лицевая хирургия»; Сибирских симпозиумов «Новые технологии в ортопедической стоматологии» и «Воспалительные заболевания челюстно-лицевой области». -Новосибирск: Сибмедиздат НГМУ, 2010. - с. 169-171.

5. Байриков И.М., Савельев А.Л. Методика применения визуализации инфракрасного излучения послеоперационной области у больных с переломами

нижней челюсти // Актуальные вопросы стоматологии: сборник научных трудов, посвященный 45-летию стоматологического образования в СамГМУ. - Самара: ООО «Офорт»; ГБОУ ВПО СамГМУ Минздравсоцразвития России, 2011.-е. 7778.

6. Байриков И.М., Савельев А.Л., Сафаров С.А. Анализ уровня социализации больных с переломами нижней челюсти // Актуальные вопросы стоматологии: сборник научных трудов, посвященный 45-летию стоматологического образования в СамГМУ. - Самара: ООО «Офорт»; ГБОУ ВПО СамГМУ Минздравсоцразвития России, 2011. - с. 78-79.

7. Савельев A.JI. Методика применения реовазографии для оценки послеоперационного состояния больных с переломами нижней челюсти // Актуальные вопросы стоматологии: сборник научных трудов, посвященный 45-летию стоматологического образования в СамГМУ. - Самара: ООО «Офорт»; ГБОУ ВПО СамГМУ Минздравсоцразвития России, 2011. - с. 90-91,

8. Савельев А.Л. Методика применения электронейростимуляции для оценки функции жевательных мышц в послеоперационном периоде у больных с переломами нижней челюсти // Актуальные вопросы стоматологии: сборник научных трудов, посвященный 45-летию стоматологического образования в СамГМУ. - Самара: ООО «Офорт»; ГБОУ ВПО СамГМУ Минздравсоцразвития России, 2011. -с. 91-93.

9. Байриков И.М., Савельев A.JI., Логинов O.A.. Савельева О.С., Имбряков К.В., Монаков В.А. Компьютерное моделирование напряженно-деформированного состояния костной ткани больных с переломами нижней челюсти // Материалы XVI Международной конференции челюстно-лицевых хирургов и стоматологов «Новые технологии в стоматологии». - Россия, Санкт-Петербург, 16-18 мая 2011 г. - с. 35-36.

10. Самуткина М.Г., Федяев И.М., Савельев А. Л., Фишер И.И. Эпидемиология травматических повреждений челюстно-лицевой области за последние 15 лет по данным клиники челюстно-лицевой хирургии СамГМУ // Вестник Российской Военно-Медицинской Академии. Приложение, 2011. - №1. - с. 67.

11. Байриков И.М., Имбряков К.В., Савельев А.Л., Самуткина М.Г., Фишер И.И. Реабилитация больных с травматической болезнью при переломах нижней челюсти // Вестник Российской Военно-Медицинской Академии. Приложение, 2011. - №1. — с. 66.

12. Байриков И.М., Савельев А.Л., Логинов O.A., Самуткина М.Г., Фишер И.И., Имбряков К.В. Сравнительный математический анализ применения накостных пластин для остеосинтеза отломков нижней челюсти // Вестник Российской Военно-Медицинской Академии. Приложение, 2011. - Xsl. - с. 65-66..

13. Логинов O.A., Савельев А.Л. Моделирование напряженно-деформируемого состояния нижней челюсти при остеосинтезе накостными пластинами // Вестник Самарского государственного технического университета, 2011,-№4.-с. 169-172.

14. Савельев А.Л. Обоснование применения лечебной физкультуры в раннем послеоперащюнном периоде при лечении больных с переломами нижней челюсти // Современные проблемы науки и образования, 2012. - №2; URL: http://www.science-education.ru/102-6008 (дата обращения: 17.04. 2012).

15. Савельев А.Л., Монаков В.А., Монаков Д.В. Хирургическое лечение пациентов с переломами нижней челюсти с применением индивидуальных накостных пластин // Реабилитация в челюстно-лицевой хирургии и стоматологии: сборник трудов Республиканской научно-практической конференции с международным участием «Паринские чтения 2012». - Беларусь, Минск, 3-4 мая 2012 г. - с. 228-230.

16. Савельев А.Л.. Монаков В.А. Использование индивидуальной накостной пластины в лечении больных с переломами угла нижней челюсти наружным доступом // Врач-аспирант, 2012 - №3.1. - с. 131-135.

17. Савельев А.Л. Использование индивидуальной накостной пластины в лечении больных с переломами угла нижней челюсти // Фундаментальные исследования, 2012. - №7. - с. 172-176.

Изобретения по теме диссертации

1. Дугообразная двойная накостная пластина для фиксации отломков в области угла нижней челюсти / Байриков И.М., Савельев А.Л. // - Патент РФ на полезную модель №110965 от 10.12.2011 г.

2. Накостная пластина для фиксации внутриротовым доступом отломков в области угла нижней челюсти / Байриков И.М., Савельев А.Л. // - Патент РФ на полезную модель №110966 от 10.12.2011 г.

Подписано в печать 14.09.2012. Формат 60 х 84/16. Бумага офсетная. Печать оперативная. Объем - 1,5 усл. печ. л. Тираж 100 экз. Заказ №. 97

Отпечатано в типографии «Инсома-прссс» 443080, г. Самара, ул. Санфировой, 110А, оф. 22А, тел. 222-92-40, E-mail: insoma@bk.ru

Переломы нижней челюсти являются наиболее распространенными среди всех переломов костей лицевого скелета (Матвеев P.C., 2002; Новосядлая Н.В. с соавт., 2003; Мирсаева Ф.З., Изосимов A.A., 2010; Афанасьев В.В, 2010). По данным разных авторов (Артюшкевич A.C. с соавт, 2001; Шаргородский А.Г., 2004) удельный вес больных с переломами нижней челюсти составляет от 75 до 95 % среди всех больных челюстно-лицевого профиля. При этом в последние годы отмечается не только рост числа больных с переломами нижней челюсти, но и утяжеление характера травмы (Панкратов A.C., 2001; Schmidt B.L., Keams G, Gordon N., Kaban L.B., 2000). Проблема лечения и реабилитации таких больных продолжает оставаться крайне актуальной (Соловьев М.М., 2000; Панкратов A.C., 2005; Байриков И.М., 2011).

За последние десятилетия в челюстно-лицевой хирургии создано множество систем для фиксации отломков нижней челюсти. Разработаны новые методы как консервативного (Ямашев И.Г., Рафф А.И., 1997; Ешиев A.M., Шейнман В.Ю., 2002), так и хирургического (Тулеуов К.Т., Сагындыков X.JL, Ревюк И.С., Кожаков Б.Б., 2001; Коган М.Р., Богатов В.В., 2003; Панкратов A.C., Робустова Т.Г., 2004; Васильев А.М, 2006; Kallela et ah, 1995; Ziccardi V.B., 1997) лечения.

При лечении больных с переломами нижней челюсти перед специалистом стоит задача не только восстановить непрерывность и анатомическую форму поврежденной кости, обеспечить нормальное взаимоотношение зубных рядов верхней и нижней челюсти, но и возобновить функцию мышц челюстно-лицевой области, обеспечить полноценное жевание.

Принцип действия современных систем фиксации костных отломков основан на единой теории остеосинтеза, разработанной в 1958 г. группой швейцарских ученых (М. Muller), которые создали Ассоциацию остеосинтеза и Ассоциацию по изучению внутренней фиксации (AO/ASIF International). На основе экспериментальных и клинических испытаний, проведенных группой исследователей Ассоциации остеосинтеза, были сформулированы четыре принципа, соблюдение которых необходимо для быстрого восстановления формы и функции нижней челюсти (Spissl В., 1976, Prein J., Kellman R., 1987, Yaremchuk M.J., 1992):

1) анатомическая репозиция костных фрагментов;

2) функционально-стабильная фиксация костных фрагментов;

3) сохранение кровоснабжения костных фрагментов путем использования атравматических методик;

4) ранняя, активная и безболезненная мобилизация.

Адекватная иммобилизация отломков является важнейшим фактором, обеспечивающим успех лечения больных с переломами нижней челюсти. Иммобилизация заключается в фиксации сломанных костей с помощью различных устройств и методик. Эти методики имеют конечной целью создание неподвижности отломков, но не все полностью обеспечивают ее. В современной травматологии выделяют две основные группы методов иммобилизации: наружные и внутренние (Дацко A.A., Воложин А.И., Тетюхин Д.В., 2005).

Методы наружной иммобилизации направлены на устранение подвижности отломков без хирургического вмешательства. Наружные устройства фиксируются к зубам или воздействуют на кость через слизистую оболочку полости рта или закрытые кожные покровы. Таким образом, силовые воздействия шинирующего устройства на кость передаются через мягкие ткани или периодонт. При этом нет гарантии, что первоначальная репозиция костных отломков будет сохраняться в течение всего периода заживления (Митрошенков П.Н., 2010).

При использовании методов внутренней иммобилизации стабилизирующие устройства фиксируются непосредственно на костных фрагментах с созданием неподвижного комплекса имплантат-кость, допускающего некоторую межфрагментарную подвижность. При этом внутренние устройства уменьшают подвижность в значительно большей степени, чем наружные фиксирующие устройства. К способам внутренней фиксации можно отнести скрепление отломков проволочным швом и накостными мини-пластинами (Митрошенков П.Н., 2010).

Несмотря на множество разработанных способов фиксации отломков нижней челюсти, процент таких осложнений, как посттравматический остеомиелит, неправильное сращение отломков, образование ложных суставов остается высоким (Ефимов Ю.В., 2004). Для полноценного образования костной мозоли необходимым условием является восстановление трофики и адекватной оксигенации тканей (Вавилова Т.П., 2011). Обеспечение данного условия может быть достигнуто применением ранних функциональных нагрузок (Барсегян С.Н., Буланова И.М., Лаптев П.И., 2010; Гветадзе Р.Ш., Матвеева А.И., Фролов В.А., Гветадзе Р.Ш. с соавт., 2010). Применение лечебной гимнастики в послеоперационном периоде способствует быстрой психологической адаптации больного, улучшению дыхания и усилению обменных процессов (Афанасьев В.В., 2010). Многие имеющиеся сегодня методы фиксации отломков исключают раннюю функциональную нагрузку, поскольку предполагают для сохранения стабильности применение межчелюстной фиксации (Панкратов A.C., 2005). В то же время современные системы накостной фиксации минипластинами, теоретически обеспечивая стабильность отломков, также не предполагают широкого использования ранней функциональной нагрузки, так как не описаны механические параметры функционирования системы пластина-кость.

Применение методов вычислительной техники и математического моделирования открывает новые возможности для развития научно обоснованного, строго индивидуального подхода к хирургическому лечению больных с переломами нижней челюсти. В этой связи в последнее время все большее значение приобретает биомеханический анализ, построенный на базе таких современных достижений науки, как твердотельное моделирование с последующим конечно-элементным анализом (Чуйко А.Н., Матрос-Таранец И.Н. с соавт., 2008).

Таким образом, хирургическое лечение больных с переломами нижней челюсти имеет большое практическое значение. В то же время до сих пор остаются малоизученными вопросы взаимодействия фиксирующего устройства с костной тканью, влияния его на костную ткань в зависимости от плотности последней, возможности функционирования восстановленной кости в раннем послеоперационном периоде, что делает актуальным совершенствование существующих методик.

Цель исследования: повышение эффективности лечения больных с переломами нижней челюсти путем создания и использования индивидуальных накостных пластин.

Задачи исследования.

1. Провести клинический анализ применяемых методов лечения, их результатов и осложнений у больных с переломами нижней челюсти по данным клиники челюстно-лицевой хирургии и стоматологии СамГМУ и Самарского центра челюстно-лицевой хирургии.

2. Изучить напряженно-деформированное состояние различных отделов нижней челюсти при помощи компьютерного моделирования.

3. На основе данных компьютерного моделирования разработать систему изготовления индивидуальных накостных пластин и внедрить их в клиническую практику.

4. С помощью методов функциональной диагностики оценить традиционные и усовершенствованные способы лечения больных с переломами нижней челюсти.

5. Проследить ближайшие и отдаленные результаты лечения больных с переломами нижней челюсти.

Научная новизна.

• Впервые создана трехмерная компьютерная модель нижней челюсти, позволяющая использовать конечно-элементное моделирование для полноценного анализа распределения нагрузок в тканях нижней челюсти.

• Разработанная трехмерная компьютерная модель нижней челюсти с конечно-элементным моделированием позволила изучить характер взаимодействия накостной металлической пластины и фрагментов нижней челюсти, что расширило представление о биомеханике накостного остеосинтеза.

• Впервые с помощью математического моделирования изучены биомеханические процессы в зоне перелома нижней челюсти, что дало возможность научно обосновать критерии ранней функциональной нагрузки.

• Изучены в динамике биоэлектрическая активность жевательных мышц и биоимпеданс тканей, окружающих зафиксированные индивидуальной накостной пластиной отломки, что дало возможность объективизировать процессы заживления в послеоперационной области.

Практическая значимость.

• Внедрена в практику научно-обоснованная компьютерная модель распределения нагрузок в нижней челюсти, что позволило индивидуализировать методику лечения больных с переломами нижней челюсти.

• Впервые на стыке медико-технических наук разработаны и внедрены в практику методики изготовления индивидуальных накостных пластин новой, усовершенствованной формы.

• Впервые разработанная дугообразная двойная накостная пластина для фиксации отломков в области угла нижней челюсти (патент №110965) повысила механическую стабильность фрагментов нижней челюсти, что позволило внедрить ее в клиническую практику.

• Впервые использование накостной пластины для фиксации внутриротовым доступом отломков в области угла нижней челюсти (патент №110966) снизило травматичность операции и позволило сохранить кровоснабжение костных фрагментов.

• Внедренные в практику новые конструкции накостных пластин расширили арсенал челюстно-лицевого хирурга и явились основой для создания межвузовского центра в г. Самара по изготовлению индивидуальных накостных пластин для травматологов, ортопедов и челюстно-лицевых хирургов с помощью методов быстрого прототипирования.

Основные положения, выносимые на защиту

• Разработанная и научно-обоснованная компьютерная модель распределения нагрузок в различных отделах нижней челюсти.

• Созданная и внедренная в клиническую практику двойная дугообразная индивидуальная накостная пластина для фиксации отломков в области угла нижней челюсти.

• Внутриротовой способ фиксации отломков в области угла нижней челюсти с помощью индивидуальной накостной пластины.

• Результаты функциональных методов исследования биоэлектрической активности жевательных мышц и регионарного кровотока в зоне перелома у больных с переломами нижней челюсти, леченых при помощи разработанного нами метода остеосинтеза.

Внедрение результатов исследования.

Результаты работы внедрены в лечебную работу клиники челюстно-лицевой хирургии и стоматологии СамГМУ, Самарского центра челюстно-лицевой хирургии, МБУЗ ЦГБ г. Сызрань, отделения челюстно-лицевой хирургии МБУЗ КБ №1 г. Тольятти.

Апробация работы. Основные положения работы доложены и обсуждены на V Сибирском конгрессе «Стоматология и челюстно-лицевая хирургия» (Новосибирск, 2010 г.), XVI Международной конференции челюстно-лицевых хирургов и стоматологов «Новые технологии в стоматологии» (Санкт-Петербург, 2011 г.), на кустовой конференции «Актуальные вопросы стоматологии» (Тольятти, 2011 г.), на XIV межрегиональной выставке-форуме «Веп1а1-ехро-Самара» (Самара, 2011 г.), на Республиканской научно-практической конференции с международным участием «Паринские чтения 2012» (Минск, 2012 г.).

Публикации. По теме работы опубликовано 17 статей в открытой печати, в том числе 4 статьи в изданиях, рекомендуемых ВАК.

Объем и структура работы.

Диссертационная работа изложена на 182 страницах компьютерного текста и состоит из введения, пяти глав, заключения, выводов, практических рекомендаций и списка литературы, состоящего из 238 источников, из них 148 отечественных и 90 зарубежных. Работа иллюстрирована 15 таблицами и 110 рисунками.

ВЫВОДЫ.

1. В результате использования индивидуальных накостных титановых пластин повышена эффективность лечения больных с переломами нижней челюсти, что выразилось в уменьшении пребывания больных в стационаре на 2±0,2 дня.

2. По данным лечебных учреждений Самарской области, больные с переломами нижней челюсти в структуре стационарных больных составляют 19,9%. Хирургическим способом лечатся 57,88% больных, 42,12% -консервативным. Среди хирургических методов лечения преобладает остеосинтез с применением накостных титановых пластин - 41,29%. Из всех больных с переломами нижней челюсти у 5,6% встречаются осложнения воспалительного характера.

3. С помощью конечно-элементного компьютерного моделирования изучено напряженно-деформированное состояние различных отделов нижней челюсти. Выявлено, что при использовании для остеосинтеза отломков накостных пластин стандартных конфигураций наибольшую нагрузку со стороны жевательной мускулатуры испытывает угол нижней челюсти (от 5,2 до 6,1 мПа). Это требует использования в области угла нижней челюсти индивидуальных конструкций для обеспечения стабильной фиксации.

4. На основе данных компьютерного моделирования разработана система изготовления индивидуальных накостных пластин, которая внедрена в клинику. Для изготовления индивидуальных титановых накостных пластин и имплантатов в г. Самара создан межвузовский научно-технический центр.

5. С помощью методов функциональной диагностики (электромиография, реовазография) установлено, что биоэлектрическая активность жевательных мышц в исследуемой группе восстанавливается на 21±0,5 день, в контрольной группе - на 30±0,5 день. Регионарный кровоток восстанавливается в исследуемой группе на 8±0,3 день, в контрольной группе — на 13±0,3 день.

6. Отдаленные осложнения в виде воспалительных процессов, ложных суставов, переломов накостных пластин в контрольной группе составили 5,9%. У больных, лечение которых проводилось с использованием индивидуальных накостных пластин, количество таких осложнений составило 2,17%.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. В лечении больных с переломами нижней челюсти приоритет следует отдавать хирургическим методам. Наиболее стабильная фиксация отломков возникает при использовании индивидуальных накостных титановых пластин.

2. Для определения максимальной нагрузки, возникающей в зоне перелома, необходимо использовать разработанную автором методику компьютерного моделирования на основе метода конечных элементов.

3. Для изготовления индивидуальных титановых накостных пластин необходимо использовать технологию, разработанную в межвузовском научно-техническом центре г. Самара.

4. При фиксации перелома в области угла нижней челюсти следует использовать метод, разработанный автором.