Автореферат и диссертация по медицине (14.00.22) на тему:Лечение повреждений дистальных метаэпифизов берцовых костей имплантатами с памятью формы (экспериментальное и клиническое исследование)

На правахрукописи

КЛЕПИКОВ СЕРГЕЙ АЛЕКСАНДРОВИЧ

ЛЕЧЕНИЕ ПОВРЕЖДЕНИЙ ДИСТАЛЬНЫХ МЕТАЭПИФИЗОВ БЕРЦОВЫХ КОСТЕЙ ИМПЛАНТАТАМИ С ПАМЯТЬЮ ФОРМЫ (экспериментальное и клиническое исследование)

14.00.22-травматология и ортопедия

Автореферат диссертации на соискание учёной степени кандидата медицинских наук

Санкт-Петербург - 2005

Работа выполнена в Государственном учреждении Российский ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт травматологии и ортопедии им. Р. Р. Вредена Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации и Окружной больнице «Травматологический центр» (г. Сургут Ханты-Мансийского Автономного Округа Тюменской области)

Научный руководитель - доктор медицинских наук

Плоткин Геннадий Львович

Официальные оппоненты: доктор медицинских наук

Новоселов Константин Анатольевич

Ведущая организация: Санкт-петербургский государственный

медицинский университет им. академика И.П.Павлова

диссертационного совета Д 208.075.01 при Государственном учреждении Российский научно-исследовательский институт травматологии и ортопедии им. Р. Р. Вредена (194527 Санкт-Петербург, ул. акад. Байкова, д. 8)

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке ГУ Российский научно-исследовательский институт травматологии и ортопедии им. Р. Р. Вредена

доктор медицинских наук профессор Зубаиров Фанз Садрисламович

Защита состоится 2005

года в

¿3

часов на заседании

Автореферат разослан

2005 г.

Ученый секретарь диссертационного совета доктор медицинских наук профессор

Кузнецов И. А.

Актуальность исследования. Переломы дистальных метаэпифизов берцовых костей относятся к числу наиболее распространенных повреждений, занимая в зависимости от времени года I—II место среди травм крупных суставов (Шапиро К. И., 1991; Корышков Н. А. с соавт., 2001; Органов В. В. с соавт., 2002; Шевырев К. В. с соавт., 2002; Beгis A. E. et я^., 1997; Obгemskey "" Т., 2002). Согласно статистике различных авторов на их долю приходится 20-28% всех переломов костей скелета (Ключевский В. В., Корышков Н. А., 1999; Шевырев К. В. с соавт., 2002). Для этих повреждений характерны большие сроки временной нетрудоспособности (Ключевский В.В. с соавт., 1999; Львов С. Е. с соавт., 2000) и высокие цифры инвалидизации пострадавших (Голубев В. Г. с соавт., 2002). Переломы области голеностопного сустава чаще наблюдаются у лиц трудоспособного возраста, что усиливает их социальную значимость (Шаматов Н. М. с соавт., 1985).

Комплекс голеностопного сустава играет важнейшую роль в локомоции человека. Господствовавшая ранее концепция о том, что он функционирует как простой блоковидный сустав, ныне отвергнута, поскольку тыльная и подошвенная флексия сочетается с ротацией таранной кости (Буланов Г. А., Овсянников В. Я., 2001; МюЬекоп I. Б. et а1., 1993; ЬеагШш А. et а1., 2000). Благодаря особенностям анатомического строения и биомеханики сустава наличие смещения отломков неизбежно приводит к развитию деформирующего остеоартроза (ДОА), возникающего в 6-10% случаев, а при тяжелых травмах - даже в 25% (Яременко Д. А. с соавт., 2000; Шевырев К. В. с соавт., 2002). Это осложнение является наиболее распространенной причиной стойкой утраты трудоспособности (Кувин М. С, 2002). Поэтому лечение рассматриваемых повреждений должно быть направлено на восстановление абсолютно точных анатомических взаимоотношений в суставе.

При переломах со смещением отломков первичная закрытая репозиция не удается, примерно, у 30% больных, и еще в 10% наблюдений, а по некоторым данным и чаще, возникает их вторичное смещение в гипсовой повязке (Ключевский В. В. с соавт., 1993; Сокольникова Е. С, Слепцов Л. А., 2002). Хирургическое лечение нестабильных свежих переломов дает более благоприятные результаты по сравнению с консервативным при условии осуществления прочного остеосинтеза современными фиксаторами. Однако такие конструкции в связи с их дороговизной не всегда доступны. Спицы не обеспечивают жесткой фиксации, винты не могут противостоять силам скручивания и сдвига, остеосинтез болтом-стяжкой так же довольно часто бывает несостоятельным (Филимендиков Ю. А., 2002). Кроме того, применение винтов, штифтов и пластин сопровождается значительной травматизацией мягких тканей и кости (Дюсупов А. 3., 1990). Чрескостный остеосинтез аппаратом внешней фиксации сложен и отличается высокой стоимостью, поэтому преимущественно используется при наиболее сложных и открытых повреждениях (Илизаров Г. А., Катаев И. А., 1975; Панков И. О., Нигматуллин К. К., 1991; Бейдик О. В. с соавт., 2001). При импрессионных переломах пилона большеберцовой кости существенные проблемы представляет не только достижение надежного скрепления отломков, но и замещение образовавшегося дефекта (Sirkin M., Sanders R., 2001). Застарелые травмы, как правило, требуют оперативного вмешательства, превращающегося в технически непростую задачу (Чистяков А. Е. с соавт., 1997, 1999; Оганесян О. В., Коршунов А. В., 1999; Harper M. С, 1992; Chiu F.Y.et al., 1994).

Длительные сроки временной нетрудоспособности, обусловленные повреждениями дистальных метаэпифизов берцовых костей, высокий процент неудовлетворительных исходов как консервативного, так и оперативного лечения диктуют необходимость совершенствования имеющихся подходов и поиска новых.

В последние десятилетия на основе сплавов из никелида титана разрабатываются принципиально новые устройства для остеосинтеза

(Котенко В.В. с соавт., 1985, 1996, 2002; Гюнтер В. Э., 1989; Гюнтер В.Э. с соавт., 1986, 1992, 1995, 1998; Копысова В. А., 1993; Плоткин ГЛ. с соавт., 1997; Копысова В. А. с соавт., 2000). Их существенным достоинством является наличие термомеханического эффекта памяти формы, что позволяет поддерживать постоянную межфрагментарную компрессию. Биологически инертные имплантаты из пористого никелида титана можно использовать для восполнения дефектов костной ткани, в том числе при импрессионных переломах пилона большеберцовой кости. Однако применительно к повреждениям дистальных метаэпифизов костей голени возможности оперативного лечения фиксаторами с термомеханической памятью формы и проницаемыми пористыми конструкциями изучены явно недостаточно.

Цель исследования: улучшить результаты хирургического лечения повреждений дисталъных метаэпифизов костей голени на основе применения фиксаторов с термомеханической памятью формы.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

1. Провести остеометрические исследования дистального метаэпифиза берцовых костей как основу для конструирования устройств из никелида титана с термомеханической памятью формы.

2. Определить биомеханические требования к устройству из этого материала, предназначенному для восстановления дистального межберцового синдесмоза.

3. Экспериментально на моделях уточнить возможные варианты конструкций и оценить прочность остеосинтеза фиксаторами с памятью формы.

4. Предложить новые устройства для лечения повреждений дистальных метаэпифизов берцовых костей и апробировать их на практике.

5. Оценить в клинике возможности замещения дефекта пилона большеберцовой кости пористым проницаемым имплантатом из никелида титана.

6. Осуществить сравнительный анализ сроков временной нетрудоспособности и отдаленных результатов лечения сложных

повреждений дистальных метаэпифизов берцовых костей с использованием традиционных средств и устройств из никелида титана.

Положения, выносимые на защиту

1. Восстановление дистального межберцового синдесмоза компрессирующим устройством из никелида титана с эффектом памяти формы биомеханически обосновано и практически целесообразно.

2. Скобы из никелида титана трех типоразмеров (что позволяет учитывать индивидуальные анатомические особенности) в комбинации со спицей обеспечивают надежный остеосинтез при повреждениях пилона большеберцовой кости, наружной и внутренней лодыжек, а так же межберцового синдесмоза.

3. За счет реализации эффекта памяти формы фиксаторы из никелида титана поддерживают постоянную межфрагментарную компрессию, успешно противостоят воздействующим силам, не вызывая благодаря эластичности материала разрушения спонгиозной костной ткани и сохраняя физиологическую подвижность в дистальном тибио-фибулярном сочленении.

4. Применение конструкций из никелида титана при лечении пострадавших с повреждениями дистальных метаэпифизов берцовых костей позволяет сократить сроки временной нетрудоспособности и получить более благоприятные отдаленные результаты по сравнению с обычными средствами остеосинтеза.

Новизна исследования. С помощью исследований на трупных костях изучены форма и структура дистального отдела берцовых костей на разных уровнях как основа разработки конструкций с эффектом памяти формы для лечения их повреждений. Проведен математический расчет сил, воздействующих на малоберцовую кость при разрыве дистального межберцового синдесмоза. На этой основе создано компрессирующее устройство для восстановления данного сочленения (свидетельство РФ на полезную модель № 19358 от 27.08.2001).

Предложены, оценены на моделях и апробированы на практике три типа компрессирующих скоб, применяемых в комплексе со спицей/спицами (заявка на изобретение № 2003103206/20 (003222) от 03.02.2003, приоритетная справка № 20 от 03.02.2003). Описана техника их имплантации.

Показана возможность замещения дефекта пилона большеберцовой кости и восстановления опороспособности конечности с помощью имплантата из пористого никелида титана.

Сформулированы показания и противопоказания к хирургическому лечению повреждений дистальных метаэдифизов берцовых костей с использованием конструкций из никелида титана. Определена оптимальная тактика послеоперационного ведения больных.

Практическая значимость работы. Экспериментально и клинически доказана стабильность фиксации отломков конструкциями из никелида титана как существующими на рынке медицинских изделий, так и новыми, предложенными автором.

Разработана методика лечения переломов дистального метаэпифиза берцовых костей с использованием фиксаторов с памятью формы и пористых проницаемых имплантатов из никелида титана. Определены показания к операции, описана техника оперативных вмешательств, даны рекомендации по подготовке к операции и послеоперационному ведению пациентов.

Применение предложенных устройств и способов в клинической практике позволит обеспечить и сохранить анатомически точное сопоставление отломков и физиологическую подвижность в дистальном межберцовом сочленении на протяжении всего периода лечения и тем самым будет способствовать оптимальному восстановлению функции оперированного сустава и более ранней реабилитации больных.

Апробация работы. Основные положения и результаты работы доложены и обсуждены на IV пленуме Российской ассоциации ортопедов-травматологов (Ленинск-Кузнецкий, 1999), международной конференции "Shape Memory Biomaterials and Implants" (Томск, 2001), Всероссийской

научной конференции «Медико-биологические и экологические проблемы здоровья человека на Севере» (Сургут, 2001), окружной конференции «Актуальные вопросы травматологии, ортопедии и нейрохирургии» (Сургут, 2001), VII Российском национальном конгрессе с международным участием «Человек и его здоровье» (СПб., 2002), международной конференции «Биосовместимые материалы с памятью формы и новые технологии в медицине» (Томск, 2004).

Публикации. По материалам диссертационного исследования опубликовано 27 работ, изданы методическое пособие и методические рекомендации, получено авторское свидетельство на полезную модель, получено положительное решение на выдачу патента.

Внедрение в практику. Предложенная тактика и методы лечения больных с повреждениями дистальных метаэпифизов берцовых костей и межберцового синдесмоза успешно используются в Окружной больнице «Травматологический центр» г. Сургут Ханты-Мансийского АО Тюменской области, больницах св. великомученика Георгия, № 2, № 23 Санкт-Петербурга, Томской областной клинической больнице.

Результаты и выводы диссертации нашли отражение в учебном процессе на курсе травматологии, ортопедии и ВПХ Санкт-Петербургского государственного университета. Основные положения работы включены в учебные планы циклов усовершенствования по травматологии и ортопедии для врачей - курсантов Новокузнецкого ГИДУВа.

Структура и объём диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, 4 глав собственных исследований, заключения, выводов, практических рекомендаций, библиографического списка использованной литературы (135 отечественных и 117 зарубежных источников) и приложения. Работа изложена на 140 страницах машинописного текста, иллюстрирована 39 рисунками, 9 таблицами и 13 выписками из историй болезни.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В главе 1 на основании изучения отечественной и зарубежной литературы подробно описаны особенности строения голеностопного сустава, определяющие трудности лечения его сложных повреждений. Рассмотрена современная хирургическая тактика, проанализированы отдаленные результаты, показано, что погружные фиксаторы далеко не всегда удерживают отломки в полноценном контакте до наступления костного сращения, что приводит к развитию посттравматического деформирующего остеоартроза голеностопного сустава. Высказано предположение о том, что основополагающему требованию лечения внутрисуставных переломов, заключающемуся в обеспечении динамической межфрагментарной компрессии при раннем начале движений в суставе, в наибольшей степени соответствует остеосинтез конструкциями из никелида титана с эффектом памяти формы. Описаны основные свойства этого материала.

В главе 2 представлены материал и методы исследования. Клиническая часть работы основана на данных о 176 пострадавших в возрасте от 16 до 60 лет, в их числе были 103 мужчины и 73 женщины. Преобладали лица трех возрастных групп: от 21 года до 30 лет (22,2%), от 31 до 40 (36,9%) и от 41 до 50 (21,0%). Полученные повреждения были преимущественно обусловлены непроизводственной (бытовой и уличной) травмой с непрямым характером воздействия силы. Согласно классификации AO/ASIF среди переломов дистального метаэпифиза берцовых костей (класс 43) преобладали полные внутрисуставные переломы (10,2%), в числе переломов лодыжек (класс 44) - чрезсиндемозные повреждения (55,1%).

В зависимости от применявшихся для остеосинтеза конструкций всех больных разделили на две вполне сопоставимые по остальным параметрам группы - основную (55 чел.) и контрольную (121 чел.) Виды полученных повреждений представлены в таблице 1.

Среди пострадавших основной группы, оперированных с применением устройств из никелида титана с термомеханическим эффектом

памяти формы, было 20 женщин (36,4%) и 35 мужчин (63,6%) преимущественно в возрасте от 21 года до 40 лет (67,4%). У всех переломы были закрытыми. Свежие повреждения имелись у 46, застарелые - у 9. Самым частым видом повреждений являлся импрессионный перелом пилона большеберцовой кости, выявленный у 13 пострадавших (23,6%). У 11 больных (20,0%) диагностирован перелом обеих лодыжек, в том числе с разрывом дистального межберцового синдесмоза у 4. В 3 наблюдениях (5,5%) наряду с переломом лодыжек имел место отрыв заднего края большеберцовой кости. Перелом наружной лодыжки произошел у 10 больных (18,2%), внутренней - у 9 (16,4%). Всего повреждение дистального межберцового синдесмоза констатировано у 16 пациентов (29,1%), у 6 из них застарелое (табл. 1). По классификации АО/АБШ в числе переломов дистального метафиза берцовых костей чаще встречались повреждения типа 43С (16,4%), а в классе переломов лодыжек - травмы типов 44В (32,7%) и 44А(29,1%).

Показанием к оперативному лечению, в основном, служили неудавшаяся первичная закрытая репозиция или вторичное смещение отломков в гипсовой повязке (31 больной или 56,4%). Пятнадцати пострадавшим (27,3%) первоначально наложено скелетное вытяжение, которое чаще всего применялось при импрессионном переломе пилона большеберцовой кости. Подавляющее большинство пациентов (78,2%) оперировано в сроки до 3 недель с момента травмы.

Контрольная группа, где использовались стандартные средства остеосинтеза (чаще всего фиксаторы АО/ЛБИ1), представлена 53 женщинами (43,8%) и 68 мужчинами (56,2%) преимущественно в возрасте 31 года - 40 лет (35,5%) и 41 года - 50 лет (25,6%) лет. У 6 из них (5,0%) переломы были открытыми. Наиболее часто встречался перелом обеих лодыжек (57,3%), в 18 наблюдениях он сочетался с разрывом дистального межберцового синдесмоза (табл. 1). Доля застарелых травм составила 10,8%. Основная масса травм представлена переломами типа 43В (65,3%).

Таблица 1

Распределение пострадавших по основному диагнозу

Группы больных Итого

основная контрольная

Основной диагноз абс. % абс. % абс. %

Перелом наружной лодыжки, 10 18,2 15 12,4 25 14,2

в т.ч. сразрывомДМС 5 9,1 7 5,8 12 6,8

Перелом внутренней лодыжки, 9 16,4 11 9,1 20 11,4

в т. ч. с разрывом ДМС 5 4,1 5 2,8

Перелом обеих лодыжек, 11 20,0 65 53,7 76 43,2

в т.ч. сразрывомДМС 4 7,3 18 14,9 22 12,5

Перелом обеих лодыжек и заднего 3 5,5 8 6,6 11 6,2

края болъшеберцовой кости

Импрессионный перелом пилона 13 23,6 9 7,4 22 12,6

Застарелый перелом наружной 4 7,3 7 5,8 11 6,2

лодыжки с разрывом ДМС

Застарелый изолированный разрыв 3 5,5 3 2,5 6 3,4

ДМС

Псевдоартроз внутренней лодыжки 2 3,5 3 2,5 5 2,8

Итого 55 100 121 100 176 100

Примечание: ДМС - дистальный межберцовый синдесмоз.

В экспериментальной части диссертационного исследования для остеометрической оценки дистальных метафизов использованы большеберцовые и малоберцовые кости, забранные у трупов 11 лиц (8 мужчин, 3 женщины) ростом 161-182 см в возрасте от 25 до 70 лет. Стендовые испытания прочности остеосинтеза спицей в комплексе с компрессирующими скобами трех типоразмеров из никелида титана проведены на 6 препаратах берцовых костей.

При обследовании больных применялись общепринятые клинические и рентгенологические методы. Для рентгенографии в прямой и боковой проекциях использовали стандартные укладки с поворотом стопы внутрь на 15-20°. При необходимости осуществляли снимки с увеличением по Лаунштейну. Наряду с рентгенографией 23 больным до операции и 9 в отделенные сроки выполнена компьютерная томография, а 14 - спиральная компьютерная томография.

В ходе экспериментальных исследований после отделения трупные кости тщательно и аккуратно очищали от мягких тканей, стараясь не повредить межкостную мембрану и промывали проточной водой. Препарат

помещали на месяц в ёмкость с 7%-ным раствором формалина, после извлечения промывали проточной водой и сушили на воздухе в течение 6-8 часов.

Для остеометрических исследований кости перепиливали в поперечном направлении, начиная от дистальной суставной поверхности, с интервалом 3 мм от голеностопного сустава проксимально, всего получили 7 срезов. С каждого поперечного среза снимали слепки - скиаграммы, по которым измеряли параметры поперечных сечений (ширина, высота, диаметр). Для визуальной оценки распределения губчатого вещества делали фронтальные срезы нижней трети болыиеберцовой и малоберцовой костей.

Испытания прочности остеосинтеза проводили на специально оборудованном стенде с помощью измерителя деформации АИД-4.

В главе 3 дано биомеханическое обоснование целесообразности использования компрессионного устройства из материала с памятью формы с целью восстановления дистального межберцового синдесмоза. Показано действие напряжения на малоберцовую кость при разрыве этого сочленения. Определены силы, воздействующие на компрессионное устройство. Расчёт для титанового сплава с возможностью обратно деформироваться в пределах 0,2% показал соответствие уровня прочности материала поставленной задаче. Величина обратимой деформации никелида титана составляет 8-10%, при этом его прочность превышает прочность титановых сплавов.

Глава 4 посвящена анализу результатов экспериментальных исследований и обоснованию на этой основе оригинальных конструкций из никелида титана. Посредством измерений, проведенных на поперечных (7) и продольных (11) срезах дистальных метаэпифизов костей голени, определены их средние, максимальные и минимальные размеры, а также разница уровней спонгиозной костной ткани в большеберцовой и малоберцовой костях. По слепкам поперечных сечений установлено, что на уровне тибио-фибулярного сочленения большеберцовая кость имеет форму трапеции, а выше постепенно приобретает округлые контуры; малоберцовая кость из округлой становится каплевидной. Дистальный межберцовый

синдесмоз на самых нижних срезах расположен посередине, а на более проксимальных несколько смещается кзади и латерально. Вариабельность размеров и формы данной анатомической зоны требует подбора соответствующего фиксатора.

Изучение фронтальных срезов нижней трети костей голени позволило заключить, что губчатое вещество в берцовых костях распределено не одинаково. В наружной лодыжке оно заканчивается на уровне дистального межберцового синдесмоза, а в большеберцовой кости продолжается от суставной щели на 50 мм и более.

С учетом полученных данных разработано оригинальное компрессирующее устройство для дистального межберцового синдесмоза (рис. 1), повышающее надежность остеосинтеза за счет пространственного рассосредоточения элементов фиксации малоберцовой кости по ее оси и более точного воспроизведения конфигурации межберцового промежутка при сохранении физиологической подвижности берцовых костей. Перед установкой конструкцию охлаждают хладагентом, растягивают компрессирующий участок перемычки и распрямляют изгибы крючков-захватов. Охватывают ими малоберцовую кость, а ножку помещают в подготовленное в большеберцовой кости отверстие. По мере контактного нагревания никелид титана проявляет эффект термомеханической памяти, и скоба стремится принять первоначальную форму. При свежих разрывах дистального тибио-фибулярного сочленения необходимо наложить швы на переднюю малоберцовую связку.

Описанное компрессирующее устройство благодаря сверхэластичности материала и эффекту деформационной циклостойкости лишено недостатков, присущих широко применяемому болту-стяжке. Наряду с обеспечением постоянной межфрагментарной компрессии вследствие наличия гофрированного участка в его средней части этот фиксатор позволяет сохранять подвижность в пределах 1-3 мм между берцовыми костями, что является непременным условием для нормальной функции голеностопного сустава и предупреждает развитие контрактуры и остеопороза.

12

Р

а б

Рис. 1. Компрессирующее устройство из никелида титана для лечения повреждений дистального межберцового синдесмоза: а - вид сбоку, б - на срезе трупной кости.

Предложены также три типа компрессирующих скоб в комплексе со спицей (рис. 2, 3). Скобы имеют замкнутое кольцо, расположенное в горизонтальной плоскости, ножку, загнутую под углом 45°, и рабочий элемент. Основная разница между ними состоит в рабочем элементе, имеющем форму омегообразного кольца (I тип), двух переходящих друг в друга незамкнутых омегообразных полуколец (II тип) и двух переходящих друг в друга дуг (III тип). Для оценки этих устройств на моделях воспроизведены два варианта клинических ситуаций: (1) повреждение пилона большеберцовой кости, (2) перелом наружной и внутренней лодыжек с разрывом межберцового сочленения.

После репозиции перелома через костные отломки проводят 1-2 спицы. Растянув изгибы охлажденной конструкции, замкнутое кольцо надевают на спицу, и ножку внедряют в отверстие, сформированное в другом отломке. Через 15-40 сек устройство восстанавливает исходную форму, осуществляя тем самым соединение костных отломков с постоянной компрессией. Затем спицу подтягивают, загибают и забивают.

|х<>1

Рис.2. Компрессирующие скобы из никелида титана и спица.

а б

Рис.3. Схема компрессионного остеосинтеза при оскольчатых переломах

дистальных метаэпифизов берцовых костей: а - при разрыве синдесмоза и переломе внутренней лодыжки, б - при импрессионных, оскольчатых и внутрисуставных переломах дистального метаэпифиза большеберцовой кости и повреждении наружной лодыжки.

Результаты экспериментальных исследований свидетельствуют о том, что эти устройства из никелида титана обладают способностью саморегулирования величины компрессии и противодействия силам, возникающим при функциональных нагрузках. Техника остеосинтеза ими малотравматична. Прочность фиксации находится в прямой зависимости от величины разведения омегообразного кольца и количества незамкнутых колец. Наиболее надежное скрепление отломков обеспечивается скобой II типа, рабочий элемент которой представлен двумя переходящими друг в

друга незамкнутыми омегообразными полукольцами, расположенными по обе стороны от линии ножки и замкнутого кольца. В целом эти конструкции за счет реализации эффекта памяти формы поддерживают постоянную межфрагментарную компрессию и благодаря своим эластичным свойствам в отличие от болта-стяжки не вызывают разрушения костной ткани. Спица, проведенная через отломки, препятствует их смещению по ширине, задает направление компрессии и противодействует изгибающим нагрузкам. Три типоразмера устройств позволяют учесть индивидуальные особенности пациентов.

В главе 5 описана методика хирургического лечения пострадавших с повреждениями дистальных метаэпифизов берцовых костей с применением конструкций из никелида титана с эффектом памяти формы и проанализированы его отдаленные результаты в сравнении с контрольной группой больных. Основными показаниями к использованию этих устройств являлись: неэффективность консервативного лечения, диастаз дистального межберцового синдесмоза более 2 мм, переломы лодыжек со смещением, оскольчатые и многооскольчатые переломы дистального метаэпифиза большеберцовой и малоберцовой костей со смещением, импрессия пилона большеберцовой кости более 2 мм, наличие дефекта (полости) в метаэпифизе большеберцовой кости. К абсолютным противопоказаниям относили стойкие ишемические нарушения на голени и стопе, гнойные заболевания в области голеностопного сустава, открытые переломы с размозжением и отслойкой мягких тканей.

У 14 больных использованы конструкции с памятью формы из стандартного комплекта: омегообразные или трехточечные для лодыжек и проволочная скоба с ножкой для фиксации дистального межберцового сочленения. В 13 случаях внутрисуставных переломов выполнен комбинированный остеосинтез, где в дополнение к скобам и кольцам из стандартного комплекта прибегали к обычным металлическим шурупам и пластинам, в 7 наблюдениях для разгрузки голеностопного сустава наложили аппарат Илизарова. Дефект образовавышийся после низведения пилона

большеберцовой кости, замещали пористым проницаемым имплантатом из никелида титана. Оригинальное компрессирующее устройство для фиксации дистального межберцового синдесмоза применено у 12 пострадавших, остеосинтез компрессирующими скобами в комплексе со спицей проведен у 16.

Внешняя иммобилизация сроком от 2 до 12 недель в зависимости от тяжести повреждения и прочности фиксации осуществлялась задней гипсовой лонгетой от кончиков пальцев до верхней трети голени. Дозированная нагрузка разрешалась сразу после прекращения иммобилизации, полная - еще через 8-10 недель. Конструкции удаляли спустя 6-12 месяцев с момента их имплантации.

Опыт замещения в 13 наблюдениях дефекта костной ткани проницаемым пористым имплантатом, предварительно пропитанным раствором антибиотика, свидетельствует о том, что процессы превращений по мартенситному типу и по механизму пластической деформации сосуществуют в нем практически с самого начала нагружения. Живые ткани легко прорастают в пористой структуре никелида титана, и между костью и имплантатом формируется непосредственная взаимосвязь. При этом реализуются два способа соединения - механическое сцепление в результате прорастания и химическое взаимодействие кости с компонентами элементного состава имплантата. После прорастания матрицы из пористого никелида титана костной тканью образуется композит, способный благодаря своей деформируемости в определенной степени обеспечить циркуляцию и микроциркуляцию жидкостей при физиологических нагрузках. Рентгенологические наблюдения в динамике свидетельствуют о том, что перестройка костной ткани на границе пористый имплантат-метафиз болыпеберцовой кости идентична процессам, наблюдаемым после костной пластики. Имплантат из пористого никелида титана обладает большой площадью поверхности, что позволяет противостоять значительным деформационным нагрузкам, воздействующим на губчатую кость, и эффективно восстановить опороспособность конечности.

О положительных характеристиках устройства для фиксации дистального межберцового синдесмоза и сочетания компрессирующих скоб и спиц говорилось выше.

Эффективность клинического применения имплантатов с памятью формы для лечения повреждений дистальных метаэпифизов берцовых костей оценивалась на основе сопоставительного анализа исходов лечения у 176 больных, из которых 55 принадлежали к основной и 121 к контрольной группе. Их использование позволило сократить сроки временной нетрудоспособности в среднем на 6,3 дня (табл. 2). Особенно существенной оказалась разница (почти на 10 дней) при лечении свежих и застарелых изолированных переломов лодыжек.

Отдаленные результаты лечения при сроках наблюдения 1-3 года известны у всех больных основной и контрольной групп. Их оценка основывалась на клинических и рентгенологических критериях, представленных в таблице 3. Достоверность полученных данных определяли по ^критерию Стьюдента. В основной группе у 76,4% оперированных достигнуты хорошие и у 16,3% удовлетворительные результаты.

Таблица 2

Средние сроки временной нетрудоспособности

Число случаев Средние сроки (сутки)

основная контрольная основная контрольная обе

Диагноз группа(п=36) группа (п=92) группа группа группы

Изолированный 11 22 63,3 71,6 67,4

перелом

лодыжки

Переломы обеих 9 54 95,2 98,7 96,9

лодыжек с

разрывом ДМС

Импрессионные 13 9 125,6 133,2 129,4

переломы

пилона

Застарелые 2 3 46,2 54,4 50,3

переломы

лодыжек

Застарелый 1 4 38,7 42,5 40,6

разрыв ДМС

Для контрольной группы эти показатели составили 68,6% и 23,1% соответственно. Неудовлетворительный исход в рассматриваемой серии наблюдений в целом констатирован у 14 пациентов, из них четверо принадлежали к основной группе (7,3%) и десять - к контрольной (8,3%). Сопоставление результатов, достигнутых с помощью обычных средств остеосинтеза и конструкций из никелида титана, свидетельствует в пользу последних (1=0,77). Хороших результатов оказалась в 1,1 раза больше, и на столько же снизилась доля неудач. Значительно уменьшился удельный вес

удовлетворительных исходов в пользу хороших.

Таблица 3

Критерии оценки исхода лечения

Исход Жалобы Клинический статус Рентгенологический статус

Хороший Отсутствуют Движения в полном объеме, осевая нагрузка безболезненная Суставные поверхности конгруэнтны, признаков ДОА нет

Удовлетворительный Незначительные боли при перемене погоды, после длительной ходьбы Незначительное ограничение амплитуды движений, небольшой отек Наличие незначительного подвывиха стопы, частичное расхождение «вилки», ДОА 1-11 ст.

Неудовлетворительный Боли при незначительной нагрузке, неустойчивость Выраженное ограничение амплитуды движений, контрактура, умеренный отек Подвывих стопы, полное расхождение «вилки», ДОА ПНУ ст.

Таким образом, применение устройств с термомеханической памятью формы позволило сократить сроки временной нетрудоспособности и достоверно улучшить отдаленные результаты лечения больных с тяжелыми повреждениями дистальных метаэпифизов берцовых костей.

Выводы

1. Остеометрические исследования свидетельствуют о том, что изменение размеров и формы на протяжении дистального отдела берцовых костей требует подбора соответствующих фиксаторов. На основании полученных данных определены средние, максимальные и

минимальные параметры, использованные при разработке оригинальных конструкций из никелида титана.

2. Расчёт нагрузок, испытываемых устройством для фиксации дистального межберцового синдесмоза, убеждает в целесообразности использования для его изготовления никелида титана, величина обратимой деформации которого составляет 8-10% при прочности, превышающей прочность титановых сплавов.

3. Применение предложенного устройства из никелида титана для восстановления дистального межберцового синдесмоза позволяет получить постоянную компрессию тибио-фибулярного сочленения; за счёт гофрированного участка сохраняется функциональная подвижность между берцовыми костями в пределах 1-3 мм.

4. Остеосинтез компрессирующими скобами с памятью формы в сочетании со спицей/спицами при переломах дистальных метаэпифизов берцовых костей обеспечивает стабильную фиксацию костных отломков на протяжении всего периода консолидации и благодаря эластичным свойствам материала не вызывает разрушения спонгиозной ткани.

5. Замещение дефекта пилона большеберцовой кости проницаемым пористым имплантатом из никелида титана снижает деформационные нагрузки, испытываемые губчатой костью, и способствует восстановлению опороспособности травмированной конечности.

6. Использование конструкций из никелида титана при лечении повреждений области голеностопного сустава позволяет сократить сроки временной нетрудоспособности в среднем на 6,3 дня и обеспечивает положительные отдаленные результаты у 92,7% больных, в том числе хорошие у 76,4% и удовлетворительные у 16,3%.

Практические рекомендации

1. Компрессирующие устройства из никелид титана - материала, обладающего эффектом памяти формы и сверхэластичностью,

заслуживают более широкого внедрения в клиническую практику для лечения сложных повреждений области голеностопного сустава.

2. У больных с внутрисуставными переломами дистального отдела большеберцовой кости следует применять остеосинтез компрессирующими скобами трех типоразмеров с памятью формы в сочетании со спицей/спицами.

3. При свежих повреждениях дистального метаэпифиза большеберцовой кости с импрессией пилона более 2 мм и наличием дефекта спонгиозной ткани оперативное лечение должно быть направлено на анатомическое восстановление пилона и замещение дефекта проницаемым пористым имплантатом из никелида титана.

4. Для восстановления дистального межберцового синдесмоза рекомендуется использовать разработанное компрессирующее устройство или компрессирующую скобу с одной ножкой в комплексе со спицей при наличии чрезсиндесмозного перелома наружной лодыжки.

5. При внутрисуставных повреждениях дистального сегмента большеберцовой кости второй (перелом со смещением) и третьей (раздробленный перелом) степени по Т. Киесй и М. А%с№ег внутренний остеосинтез конструкциями с эффектом памяти формы целесообразно сочетать с наложением аппарата Илизарова, чтобы разгрузить голеностопный сустав.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1. Илюшенов В.Н., Ясенчук Ю.Ф., Фомичев Н.Г., Гюнтер В.Э., Клепиков СА, Илюшенов А.В. Оперативное лечение косых и оскольчатых переломов с применением проницаемых пористых материалов // Диагностика и лечение политравм: Тез. IV пленума Рос. ассоц. ортопедов-травматологов. Ленинск-Кузнецкий, 1999.-С. 126-127.

2. Клепиков С.А., Проскурин А.В., Илюшенов В.Н., Малиновский СВ. Разработка конструкций с памятью формы на основе остеометрических исследований при повреждении голеностопного сустава // Диагностика

и лечение политравм: Тез. IV пленума Рос. ассоц. ортопедов-травматологов. Ленинск-Кузнецкий, 1999.-С. 132-133.

3. Клепиков СА, Илюшенов В.Н., Кагарманов Ф.С., Сушков В.Г. Применение металлоконструкций с памятью формы при повреждениях голеностопного сустава // Медико-биологические и экологические проблемы здоровья человека на Севере: Матер. Всерос. конф., посвящ. 5-летию мед. фак-та Сургутского гос. ун-та. - Сургут, 2000. - Ч. 2. -С. 204-205.

4. Клепиков СА, Плоткин Г.Л., Катков В.С, Вишняков А.А. Эндопротезирование дистального межберцового синдесмоза термомеханическими конструкциями из нитинола, как новый подход к лечению переломов // Актуальные вопросы травматологии, ортопедии и нейрохирургии: Матер. науч.-практ. окружной конф. Ханты-Мансийского АО. - Сургут, 2001. - С. 65.

5. Клепиков СА, Плоткин Г.Л., Катков B.C., Вишняков А.А., Лаптев С.А., Сушков В.Г., Пелих С.А. Опыт применения имплантатов с памятью формы в ортопедии и травматологии // Актуальные вопросы травматологии, ортопедии и нейрохирургии: Матер. науч.-практ. окружной конф. Ханты-Мансийского АО. - Сургут, 2001. - С. 75.

6. Клепиков С.А., Плоткин Г.Л., Катков B.C. Опыт применения металлоконструкций из никелида титана в травматологии и ортопедии в окружной больнице г. Сургут // Shape Memory Biomateiials and Implants: Матер. междунар. конф. - Томск, 2001. - С. 149.

7. Клепиков С.А., Плоткин Г.Л., Катков B.C. Эндопротезирование дистального межберцового синдесмоза конструкциями из никелида титана как новый подход к лечению переломов // Shape Memory Biomateiials and Implants: Матер. междунар. конф. - Томск, 2001. -С. 127.

8. Клепиков С А, Плоткин Г. Л., Морозов Г. В., Домашенко А. А., Дмитриева Л.А., Кацев В.М., Лапекин СВ. Радиоизотопное исследование при последствиях травм голеностопных суставов

// Новые технологии в хирургии крупных суставов. - Н. Новгород, 2001.-С. 88-90.

9. Сикилинда В.Д., Плоткин Г.Л., Алабут А.В., Клепиков СА Клинические аспекты применения конструкций с памятью формы в травматологической практике // Shape Memory Biomaterials and Implants: Матер. междунар. конф. - Томск, 2001. -С. 136.

Ю.Клепиков С.А., Плоткин Г.Л., Жуков СЮ. КТ-обследование переломов дистального метаэпифиза берцовых костей голени до и после операции // Актуальные вопросы имплантологии и остеосинтеза. - Новокузнецк - СПб., 2002. - Ч. 4. - С. 164.

11. Котенко В.В., Плоткин Г.Л., Клепиков СА, Морозов Г.В. Сабаев С.С. Остеосинтез фиксаторами с памятью формы при повреждениях дистального сегмента костей голени и голеностопного сустава: Метод. пособие. - Новокузнецк: ВНПЦ ИПФ, 2002. - 34 с.

12.Плоткин Г.В., Сабаев С.С, Домашенко А.А., Шагаева Е.В., Морозов Г.В., Соболев СМ., Олейник А.В. Стабильная фиксация имплантатов из пористого никелида титана // Человек и его здоровье: Матер.УП Рос. нац. конгр. - СПб., 2002. - С. 115.

13.Плоткин Г.Л., Сабаев С.С, Тенисон Г.В., Шатаева Е.В., Морозов Г.В., Клепиков С А, Соболев СМ., Олейник А.В. Перспективность использования имплантатов с памятью формы в травматологии и ортопедии // Человек и его здоровье: Матер. VII Рос. нац. конгр. -СПб., 2002.-С. 114-115.

14. Плоткин Г.Л., Сабаев С.С, Шатаев Е.В., Тенисон Г.В., Морозов Г.В., Клепиков С.А., Олейник А.В., Соболев СМ. Использование сверхэластичных имплантатов с памятью формы - перспективное направление для травматологии-ортопедии // Сб. тр. Юбил. конф., посвящ. 160-летию Александровской больницы: Ч. 1. - СПб., 2002. -С. 163-165.

15.Клепиков С.А., Гюнтер В.Э, Плоткин Г.Л. Лечение дистальных метаэпифизов берцовых костей с использованием имплантатов с памятью формы: Метод. рекоменд. - Томск: ВНПЦ ИПФ, 2003. -16 с.

16. Клепиков С.А., Плоткин Г.Л., Чекалкин Т.Л. Лечение дистальных метаэпифизов берцовых костей с использованием имплантатов с памятью формы // Имплантаты с памятью формы. - 2003. - № 1-2. -С. 44-49.

17. Плоткин Г.Л., Алабут А.В., Сикилинда В.Д., Сабаев С.С., Клепиков СА, Саядов Ш.С, Соболев СМ., Касперович М.Л. Собственные экспериментальные исследования поведения пористого никелида титана в тканях // Имплантаты с памятью формы. - 2003. - № 1-2. -С.58-63.

18.Плоткин Г.Л., Алабут А.В., Сикилинда В.Д., Сабаев С.С., Клепиков СА, Саядов Ш.С., Соболев СМ., Касперович М.Л. Экспериментальное обоснование применения пористого никелида титана в травматологии и ортопедии // Травматология и ортопедия России. - 2003. - № 1. - С. 20-24.

19.Клепиков С.А., Плоткин Г.Л., Гюнтер В.Э. Пластика дефектов «пилонных» переломов дистального метаэпифиза большеберцовой кости пористыми имплантатами из никелида титана // Вопросы реконструктивной и пластической хирургии. - 2003. - №4. - С. 28-33.

20.Плоткин Г.Л., Клепиков С.А., Сабаев С.С, Домашенко А.А., Морозов Г.В. Лечение травм дистальных метаэпифизов берцовых костей устройствами с памятью формы // Имплантаты с памятью формы. - 2004. - №1-2. - С 27-33.

21.Ланшаков В.А., Гюнтер В.Э., Плоткин Г.Л., Фомичев Н.Г., Дамбаев Г.Ц., Корнилов Н.В., Зубаиров Ф.С, Горячев АН., Клепиков С.А. // Имплантаты с памятью формы в травматологии и ортопедии. - Томск: ИПФ; Изд-во НТЛ, 2004. - С. 228.

22.Плоткин Г.Л., Клепиков С.А., Сабаев С.С, Домашенко А.А., Морозов Г.В. Восстановление дистального межберцового синдесмоза//

Сб. матер. междунар. конф. «Биосовместимые материалы с памятью формы и новые технологии в медицине». - Томск, 2004. - С. 39-40.

23.Плоткин Г.Л., Клепиков СА, Сабаев С.С., Шатаева Е.В. Лечение внутрисуставных импрессионных переломов пилона болыпеберцовой кости // Сб. матер. междунар. конф. «Биосовместимые материалы с памятью формы и новые технологии в медицине». - Томск, 2004. -С. 52.

24.Клепиков С.А., Плоткин Г.Л., Ходоренко В.Н. Пластика дефектов «пилонных» переломов дистального метаэпифиза болыпеберцовой кости пористыми имплантатами из никелида титана // Сб. матер. междунар. конф. «Биосовместимые материалы с памятью формы и новые технологии в медицине». - Томск, 2004. - С. 66 -74.

25.Плоткин Г.Л., Клепиков СА Замещение костных дефектов и полостей пористыми имплантатами из никелида титана при повреждениях пяточной кости, проксимальных и дистальных метаэпифизов берцовых костей // Сб. матер, междунар. конф. «Биосовместимые материалы с памятью формы и новые технологии в медицине». - Томск,2004. -С. 78-79.

26.Плоткин Г.Л., Клепиков СА, Сабаев С.С., Соболев СМ., Касперович М.Л., Олейник А.В., Шатаева Е.В. Некоторые технические детали операции остеосинтеза устройствами с памятью формы из никелида титана // Сб. матер. междунар. конф. «Биосовместимые материалы с памятью формы и новые технологии в медицине». -Томск, 2004. -С. 85-86.

27.Плоткин Г.Л., Клепиков С А Возможности универсального имплантата из никелида титана с эластичной спицей при повреждениях лодыжек и дистального межберцового синдесмоза // Сб. матер. междунар. конф. «Биосовместимые материалы с памятью формы и новые технологии в медицине». - Томск, 2004. - С. 165-167.

Изобретения по теме диссертации

1. Свидетельство на полезную модель № 19358 от 27.08.2001. Компрессионное устройство для восстановления дистального межберцового синдесмоза / Г.Л. Плоткин, Ф.С. Григорян, С.А. Клепиков, B.C. Катков (РФ). Заявлено 25.04.2001; Опубл. 2001-Бюл. № 24.

2. Заявка на изобретение № 2003103206/20 (003222) от 03.02.2003, приоритетная справка № 20 от 03.02.2003. Устройство для компрессионного остеосинтеза /С.А. Клепиков, В.Э. Гюнтер, Г.Л. Плоткин (РФ).

Подписано в печать 25.01.2005 Объем: 1,0 п. л. Тираж 100 экз. Заказ № 806 Отпечатано в типографии 0 0 0 «КОПИ-Р», С-Пб, пер. Гривцова 66 Лицензия ПЛД № 69-338 от 12.02.99г.

1398

Актуальность исследования. Переломы дистальных метаэпифизов берцовых костей относятся к числу наиболее распространенных повреждений, занимая в зависимости от времени года I—II место среди травм крупных суставов (Ащев А. В. с соавт., 1990; Шапиро К. И., 1991; Распопова Е. А., Ударцев Е. Ю., 2000; Корышков Н. А. с соавт., 2001; Органов В. В. с соавт., 2002; Шевырев К. В. с соавт., 2002; Beris А. Е. et al., 1997; Obremskey W. Т., 2002). Согласно статистике на их долю приходится 20-28% всех переломов костей скелета (Бондаренко Б. В., 1978; Ключевский В. В., Корышков Н. А., 1999; Шевырев К. В. с соавт., 2002). Эти повреждения характеризуются большим сроком временной нетрудоспособности (Ключевский В. В. с соавт., 1999; Львов С. Е. с соавт., 2000) и высокими цифрами инвалидизации пострадавших (Голубев В. Г. с соавт., 2002). Переломы области голеностопного сустава чаще наблюдаются у лиц трудоспособного возраста, что усиливает их социальную значимость (Шаматов Н. М. с соавт., 1985).

Комплекс голеностопного сустава играет важнейшую роль в локомоции человека. Господствовавшая ранее концепция о том, что он функционирует как простой блоковидный сустав, ныне отвергнута, поскольку тыльная и подошвенная флексия сочетается с ротацией таранной кости (Буланов Г. А., Овсянников В. Я., 2001; Michelson J. D. et al., 1993; Leardini A. et al., 2000). В связи с особенностями анатомического строения и биомеханики сустава наличие смещения отломков неизбежно приводит к развитию деформирующего остеоартроза (Халфиев Н. Г., 1980; Segal D., 1983), возникающего в 6-10% случаев, а при тяжелых травмах - даже в 25% (Яременко Д. А. с соавт., 2000; Шевырев К. В. с соавт., 2002). Это осложнение является наиболее распространенной причиной стойкой утраты трудоспособности (Кувин М. С., 2002). Поэтому лечение рассматриваемых повреждений должно быть направлено на восстановление абсолютно точных анатомических взаимоотношений в суставе (Голубев В. В. с соавт., 2002; Бабовников В. Г. с соавт., 2003; Harper М. С.,1983; Bankston А. В. et al., 1994; Donatio К. С., 2001).

При переломах со смещением отломков первичная закрытая репозиция не удается, примерно, у трети больных, и еще в 10% наблюдений, а по некоторым данным и чаще, возникает их вторичное смещение в гипсовой повязке (Ключевский В. В. с соавт., 1993; Сокольникова Е. С., Слепцов JI. А., 2002). Хирургическое лечение нестабильных свежих переломов дает более благоприятные результаты при условии осуществления прочного остеосинтеза современными фиксаторами (Калуцков В. В. с соавт., 1996; Tropp Н., Norlin R., 1995; Beris А. Е. et al., 1997; Brown О. L. et al., 2001). Однако такие конструкции в связи с их дороговизной не всегда доступны. Одиночные спицы не обеспечивают жесткой фиксации, винты не могут противостоять силам скручивания и сдвига, остеосинтез болтом-стяжкой так же довольно часто бывает несостоятельным (Филимендиков Ю. А., 2002). Кроме того, применение винтов, штифтов и пластин сопровождается значительной травматизацией мягких тканей и кости (Дюсупов А. 3., 1990). Чрескостный остеосинтез аппаратом внешней фиксации сложен и отличается высокой стоимостью, поэтому преимущественно используется при наиболее сложных и открытых повреждениях (Илизаров Г. А., Катаев И. А., 1975; Панков И. О., Нигматуллин К. К., 1991; Бейдик О. В. с соавт., 2001). При импрессионных переломах пилона большеберцовой кости существенные проблемы представляет не только достижение надежного скрепления отломков, но и замещение образовавшегося дефекта (Sirkin М., Sanders R., 2001). Застарелые травмы, как правило, требуют оперативного вмешательства, превращающегося в технически непростую задачу (Чистяков А. Е. с соавт., 1997, 1999; Оганесян О. В., Коршунов А. В., 1999; Harper М. С., 1992; Chiu F. Y. et al., 1994).

Длительные сроки нетрудоспособности, обусловленные повреждениями дистальных метаэпифизов берцовых костей, высокий процент неудовлетворительных исходов как консервативного, так и оперативного лечения диктуют необходимость совершенствования имеющихся подходов и поиска новых путей решения проблемы.

В последние десятилетия на основе сплавов из никелида титана разрабатываются принципиально новые устройства для остеосинтеза (Котенко В.В. с соавт., 1985, 1996, 2002; Гюнтер В. Э., 1989; Гюнтер В.Э. с соавт., 1986, 1992, 1995, 1998; Копысова В. А., 1993; Плоткин Г.Л. с соавт., 1997, 2002; Копысова В. А. с соавт., 2000). Их существенным достоинством является наличие термомеханического эффекта памяти формы, что позволяет поддерживать постоянную межфрагментарную компрессию. Биологически инертные имплантаты из пористого никелида титана могут быть использованы и для восполнения дефектов костной ткани, в том числе при импрессионных переломах пилона большеберцовой кости. Однако применительно к повреждениям дистальных метаэпифизов костей голени возможности оперативного лечения фиксаторами с термомеханической памятью формы и проницаемыми пористыми конструкциями изучены явно недостаточно.

Цель исследования: улучшить результаты хирургического лечения повреждений дистальных метаэпифизов костей голени на основе применения фиксаторов с термомеханической памятью формы и пористых проницаемых материалов.

Задачи исследования

1. Провести остеометрические исследования дистального метаэпифиза берцовых костей как основу для конструирования устройств из никелида титана с термомеханической памятью формы.

2. Определить биомеханические требования к устройству из этого материала для восстановления дистального межберцового синдесмоза.

3. Экспериментально на моделях уточнить возможные варианты конструкций и оценить прочность остеосинтеза фиксаторами с памятью формы.

4. Предложить новые устройства для лечения повреждений дистальных метаэпифизов берцовых костей и апробировать их на практике.

5. Исследовать в клинике возможности замещения дефекта пилона большеберцовой кости пористым имплантатом из никелида титана.

6. Провести сравнительный анализ сроков временной нетрудоспособности и отдаленных результатов лечения повреждений дистальных метаэпифизов берцовых костей с использованием традиционных средств и устройств из никелида титана.

Новизна исследования. С помощью исследований на трупных костях изучены форма и структура дистального отдела берцовых костей на разных уровнях как основа для разработки конструкций с памятью формы для лечения их повреждений. Проведен математический расчет сил, воздействующих на малоберцовую кость при разрыве дистального межберцового синдесмоза. На этой основе создано оригинальное компрессирующее устройство для восстановления данного сочленения (свидетельство РФ на полезную модель №19358 от 27.08.2001), описана техника операции с его применением.

Предложены, оценены на моделях и апробированы на практике три типа компрессирующих скоб в комплексе со спицей (заявка на изобретение № 2003103206/20 (003222) от 03.02.2003, приоритетная справка № 20 от 03.02.2003). Описана техника их имплантации.

Показана возможность замещения дефекта пилона большеберцовой кости и восстановления опороспособности конечности с помощью имплантата из пористого никелида титана.

Сформулированы показания и противопоказания к хирургическому лечению повреждений дистальных метаэпифизов берцовых костей с использованием конструкций из никелида титана. Определена оптимальная тактика послеоперационного ведения больных.

Практическая значимость работы. Экспериментально и клинически доказана стабильность фиксации отломков конструкциями из никелида титана, как уже существующими на рынке медицинских изделий, так и новыми, предложенными автором.

Разработана методика лечения переломов дистального метаэпифиза берцовых костей с использованием фиксаторов с памятью формы и пористых проницаемых имплантатов из никелида титана. Определены показания к операции, описана техника оперативных вмешательств, даны рекомендации по послеоперационному ведению больных.

Применение предложенных устройств и способов позволит обеспечить и сохранить анатомически точное сопоставление отломков и физиологическую подвижность в дистальном тибио-фибулярном сочленении на протяжении всего периода лечения и тем самым будет способствовать оптимальному восстановлению функции оперированного сустава и более ранней реабилитации пострадавших.

Положения, выносимые на защиту

1. Восстановление дистального межберцового синдесмоза компрессирующим устройством из никелида титана с эффектом памяти формы биомеханически обосновано и практически целесообразно.

2. Скобы из никелида титана трех типоразмеров (что позволяет учитывать индивидуальные анатомические особенности) в комбинации со спицей обеспечивают надежный остеосинтез при повреждениях пилона большеберцовой кости, наружной и внутренней лодыжек, а также межберцового синдесмоза.

3. За счет реализации эффекта памяти формы фиксаторы из никелида титана поддерживают постоянную межфрагментарную компрессию, успешно противостоят воздействующим силам, не вызывая благодаря эластичности материала разрушения споигиозной костной ткани и сохраняя физиологическую подвижность в дистальном тибио-фибулярном сочленении.

4. Применение конструкций из никелида титана при лечении пострадавших с повреждениями дистальных метаэпифизов берцовых костей позволяет сократить сроки временной нетрудоспособности и получить более благоприятные отдаленные результаты по сравнению с обычными средствами остеосинтеза.

Апробация работы. Основные положения и результаты работы доложены и обсуждены на 4-м пленуме Российской ассоциации ортопедов-травматологов (Ленинск-Кузнецкий, 1999), международной конференции "Shape Memory Biomaterials and Implants" (Томск, 2001), окружной конференции «Актуальные вопросы травматологии, ортопедии и нейрохирургии» (Сургут, 2001), Всероссийской научной конференции «Медико-биологические и экологические проблемы здоровья человека на Севере» (Сургут, 2001), Российском конгрессе с международным участием «Человек и его здоровье» (СПб., 2002), международной конференции «Биосовместимые материалы с памятью формы и новые технологии в медицине» (Томск, 2004).

Публикации. По материалам диссертационного исследования опубликовано 27 работ, изданы методическое пособие «Остеосинтез фиксаторами с памятью формы при повреждениях дистального сегмента костей голени и голеностопного сустава» (Новокузнецк, 2002) и методические рекомендации «Лечение дистальных метаэпифизов берцовых костей с использованием имплантатов с памятью формы» (Томск, 2003).

Внедрение в практику. Предложенная тактика и методы лечения больных с повреждениями дистальных эпифизов берцовых костей и межберцового синдесмоза успешно используются в Окружной больнице «Травматологический центр» г. Сургута Ханты-Мансийского АО Тюменской области, больницах Святого великомученика Георгия, № 2 и № 23 Санкт-Петербурга, Томской областной клинической больнице.

Результаты и выводы диссертации получили отражение в учебном процессе на курсе травматологии, ортопедии и ВПХ Санкт-Петербургского государственного университета. Основные положения работы включены в учебные планы циклов усовершенствования по травматологии и ортопедии для врачей курсантов Новокузнецкого ГИДУВа.

Структура и объём диссертации. Диссертация состоит из введения, 5 глав, заключения, выводов, практических рекомендаций и библиографического списка использованной литературы (135 отечественных и 117 зарубежных авторов). Работа изложена на 140 страницах, иллюстрирована 39 рисунками, 9 таблицами и 13 выписками из историй болезни.

ВЫВОДЫ

1. Остеометрические исследования свидетельствуют о том, что изменение размеров и формы на протяжении дистального отдела берцовых костей требует подбора соответствующих фиксаторов. На основании полученных данных определены средние, максимальные и минимальные параметры, использованные при разработке оригинальных конструкций из никелида титана.

2. Расчёт нагрузок, испытываемых устройством для фиксации дистального межберцового синдесмоза, убеждает в целесообразности использования для его изготовления никелида титана, величина обратимой деформации которого составляет 8-10% при прочности, превышающей прочность титановых сплавов.

3. Применение предложенного устройства из никелида титана для восстановления дистального межберцового синдесмоза позволяет получить постоянную компрессию тибио-фибулярного сочленения; за счёт гофрированного участка сохраняется функциональная подвижность между берцовыми костями в пределах 1—3 мм.

4. Остеосинтез компрессирующими скобами с памятью формы в сочетании со спицей/спицами при переломах дистальных метаэпифизов берцовых костей обеспечивает стабильную фиксацию костных отломков на протяжении всего периода консолидации и благодаря эластичным свойствам материала не вызывает разрушения спонгиозной ткани.

5. Замещение дефекта пилона болынеберцовой кости проницаемым пористым имплантатом из никелида титана снижает деформационные нагрузки, испытываемые губчатой костью, и способствует восстановлению опороспособности травмированной конечности.

6. Использование конструкций из никелида титана при лечении повреждений области голеностопного сустава позволяет сократить сроки временной нетрудоспособности в среднем на 6,3 дня и получить хорошие результаты у 76,4% и удовлетворительные у 16,3% больных.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Компрессирующие устройства из никелида титана — материала, обладающего эффектом памяти формы и сверхэластичностью, заслуживают более широкого внедрения в клиническую практику для лечения сложных повреждений области голеностопного сустава.

2. У больных с внутрисуставными переломами дистального метаэпифиза болынеберцовой кости следует применять остеосинтез компрессирующими скобами трех типоразмеров с памятью формы в сочетании со спицами.

3. При свежих повреждениях дистального метаэпифиза болынеберцовой кости с импрессией пилона более 2 мм и наличием дефекта спонгиозной ткани оперативное лечение должно быть направлено на анатомическое восстановление пилона и замещение дефекта проницаемым пористым имплантатом из никелида титана.

4. Для восстановления дистального межберцового синдесмоза рекомендуется использовать разработанное компрессирующее устройство или компрессирующую скобу с одной ножкой в комплексе со спицей при наличии чрезсиндесмозного перелома наружной лодыжки.

5. При внутрисуставных повреждениях дистального сегмента болынеберцовой кости второй (перелом со смещением) и третьей (раздробленный перелом) степени по Т. ПиесН и М. А1^б\уег внутренний остеосинтез конструкциями с эффектом памяти формы целесообразно сочетать с наложением аппарата Илизарова, чтобы разгрузить голеностопный сустав.