Автореферат и диссертация по медицине (14.00.35) на тему:Новые методы биоадекватной стимуляции репаративных процессов в ортопедии и травматологии у детей (Клинико-экспериментальное исследование)
Автореферат диссертации по медицине на тему Новые методы биоадекватной стимуляции репаративных процессов в ортопедии и травматологии у детей (Клинико-экспериментальное исследование)
На правах рукописи УДК 616.71-001.59-085.842-092.9
Семикин Геннадий Иванович
НОВЫЕ МЕТОДЫ БИОАДЕКВАТНОЙ СТИМУЛЯЦИИ РЕПАРАТИВНЫХ ПРОЦЕССОВ В ОРТОПЕДИИ И ТРАВМАТОЛОГИИ У ДЕТЕЙ
(Клинико-экспериментальное исследование)
(14.00.35 — Детская хирургия)
Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора медицинских наук
МОСКВА - 1996
На правах рукописи УДК 616. 7.1-001. 59-085.84? по- о
СЕМИКИН Геннадий Иванович
НОВЫЕ МЕТОДЫ БИОАДЕКВАТНОЙ СТИМУЛЯЦИИ РЕПАРАТИВНЫХ ПРОЦЕССОВ В ОРТОПЕДИИ И ТРАВМАТОЛОГИИ У ДЕТЕЙ.
(Клинико-экспериментальное исследование)
( 14.00.35 - Детская хирургия )
Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора медицинских наук
МОСКВА - 1996
Работа выполнена в Российском государственном меди пинском Университете.
Консультанты
академик РАМН, профессор, д.м.н. ИСАКОВ Ю. Ф.
академик АМТН РФ ЩУКИН С. И.
официальные оппоненты
доктор'медицинских наук, профессор БУРКОВ И.В.
доктор медицинских наук, профессор КОШКИН В.М. . •
доктор медицинских наук, профессор ЗОРЯ В.И.
Ведущая организация - Центральный ордена Трудового Красного Зна ' мени научно-исследовательский институт травматологии и ортопедии имени Н. Н. Приорова,
Защита состоится " , "_________ 1996 года
на заседании специализированного Ученого Совета -1 ( Д 084,14.02 ) Российского государственного медицинского' \ университета по адресу: Москва, ул. Островитянова, д. 1 С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Российского государственного медицинского университета.
Автореферат разослан.",____"______________199В года
Ученый секретарь Профессор, д.м н.
специализированного совета • ФАЛЕЕВА м А.
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ АКТУАЛЬНОСТЬ ПРОБЛЕМЫ. Разработка методов стимуляции ре паративной регенерации биологических тканей является важной медико-социальной задачей, одной из центральных в ортопедии и ,травматологии. Предельно важно добиваться скорейшего восстаноплс ния регионарного кровообращений и микроциркуляции в очаге повреждения , а так же производить замещение костных утрат и дефектов для восстановления костной структуры (Волков М.В.. 1968; Гудуша-уриО.Н., 1979; Корж A.A., 1991; Ткаченко С. С.. Руцкий В. В. . 1983; Исаков Ю.Ф., 1995; Basset С. A. L., 1979; Jeff опт t. К. W., 1982)
Остаются не решенными до конца вопросы, связанные с оптимизацией репаративных процессов. Разработки в-этой области приводились в основном в ортопедии и травматологии взрослого возраста, что ограничивает возможность применения существующих методик у детей. (Илизаров Г. А. и соавт., 1'<76; Ланда В. А.. 1983; Стецу-ла В.И.. 1991).
Как - указывал С.Д.Терновский . ребенок - это не просто пропорционально уменьшенный в размерах взрослый индивид, это растущий организм, который отличается от взрослого своими анатомическими. физиологическими и биологическими особенностями. Знание - и учитывание этих особенностей обязательны для травматолога-ортопеда. ибо механическое перенесение на ребенка принципов лечения повреждений у взрослых влечет за собой возникновение различных осложнений (Терновский С.Д., 1943).
Сравнительный анализ существующих технических средств для коррекции гемодинамических нарушений показывает отсутствие единого годхода и биофизически обоснованных методик оценки эффективности проводимых процедур, алгоритмов.» методик'управления с учетом индивидуальных особенностей о'тветных реакций (Щукин С.И..
1984. 1994; Воробьев А.Г.. 1989; Зубенко В.Г.. 1994; Морозов A.A.. 1994).
.Следует отметить, что костная пластика у детей затрудняется • подбором оптимального для этой цели материала. Гомо- и гетерит ■ рансплантаты могут подвергаться реакции отторжения вследствие иммунного конфликта. Широко применяемые во взрослой практике различные- биоинертные материалы из углеродистых соединений, металлических сплавов и пластмасс малоприемлемы из-за продолжающегося роста и формировайия скелета у детей (Волков М-В., 1968, 1986; Гудушаури О.Н., 1978; Корж А.А.. 1991):
Таким образом, необходимо помнить, что проблема лечения де- -тей с различными заболеваниями заключается не тслько ;"скорейшем лечебном эффекте, но и в отсутствии в применяемых методах повреждающего фактора, который способен нарушить правильность и пропорциональность дальнейшего развития и роста скелета. Это возможно в том случае, если исследователи и клиницисты встанут на позиции БИОАДЕКВАТНОГО ПОДХОДА, позволяющего разорвать пороч- •
ный патогенетический круг и вернуть организм в условия нормаль-
<
ного функционирования и восстановления структуры. При этом репа-ративнне процессы протекают по природным, естественным законам. Именно такие принципы заложены в ТЕОРИЮ БИОМЕДИЦИНСКИХ ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ И УСТРОЙСТВ (БТСУ). ' '
Формулировка понятия БТСУ была дана в 1975 году на Международном конгрессе по бионике:"под биотехническими системами понимается особый класс сложных, систем, представляющих собой Функциональное взаимодействие биологических и технических элементов, связанных в едином контуре целенаправленного поведения". Следуя приведенному определению,.в класс БТСУ попадают разнообразные по назначению, структуре и сложности системы - от медицинских приборов до химических соединений с особым гоочавом и структурой.
Теория БТСУ базируется на достижениях ряда фундаментальных наук:'медицины, биофизики, биохимии, бионики, системного анализа, информатики, вычислительной техники и является новейшим научным направлением, создающим базу для принципиально нового решения ряда медико-социальных проблем. Можно сказать, что сложилась научная школа, которую создали выдающиеся отечественные клиницисты и инженеры: Ю.Ф.Исаков, Б.В.Петровский, В.С.Савельев. И.В.Волков. В.И.Шумаков, В.И.Гераськин. В. И.Лощилов. Г.А.Николаев, В.И.Петров.
К основам БТСУ в первую очередь относится принцип' адекватности (БИОАДЕКВАТНОСТИ), требующий гармоничного функционирования биологических и технических элементов в единой биотехнической системе (БТС). При этом целесообразно выделять несколько уровней биоадекватности, упорядочить их по степени значимости, чтобы получить оптимальный результат (в смысле выполнения системой целевой функции). При анализе биологического объекта как элемента БТС необходимо особое вникание обращать на характеристики параметров взаимодействующих с ним физических факторов. Они не'должны превышать физиологический диапазон адаптивных реакций, иначе возможен срыв -декомпенсация, что к сожалению часто наблюдается при различных видах энергетического воздействия, широко применяемых в физиотерапии (Лощилов В.И., Щукин С.И., 1984, 1989).
Основной проблемой в данном случае является поиск биоадек-
* '.-11,1111 . ,
ватных факторов, которые не были бы инородны живому ^ргариз^у. С этих позиций наиболее приемлемыми для стимуляции репаративных процессов в ортопедии и травматологии у детей нам представляются электромагнитные поля, которые восполняют утраченные электрофизиологические процессы, и кальций-фосфатная керамика, которая -является биологически активным имплантатом.
Таким образом, применительно к электромагнитным методам стимуляции репаративных процессов биоадекватность формулируется следующим образом: необходимо индуцировать такие токи в тканях, которые соответствуют токам возникающим в биотканях при их нормальном функционировании, но с учетом сенсорной чувствительности. Для конечностей это сгибание-разгибание и опорный период шага. а для стенок кровеносных сосудов - прохождение пульсовой волны. При подборе имплантатов принцип биоадекватности- требует от, .материалов соответствия по химической формуле, а так же близкую к костной структуру.
Все вышеизложенное определило Ц^ЛЬ РАБОТЫ: улучшить результаты лечения детей с повреждениями и заболеваниями опорно-двигательной системы, связанных с нарушениями регионарного кровообращения или наличием костных дефектов, путем использования принципов теории Оиомедицинских технических систем и устройств. Разработать методы биоадекватной стимуляции репаративных процессов костной ,и мягких тканей.
Для. выполнения данной цели потребовалось решение следующих ЗАДАЧ:
1) определить показания к применению аппарата "Каскад", исходя из биоадекватности его воздействия пьезоэлектрическому эффекту костной ткани;
2) разработать методику применения аппарата "Каскад-синхро" у детей с повреждениями магистрального кровотока, исходя из наличия обратной связи с пациентом.при данном виде 'биоадекватного электромагнитного воздействия:
3) выявить значение врожденных сосудистых пороков в развитии осложнений у детей с "типичной" травмой конечностей,усовершенствовать диагностический подход к ним;
4) изучить реакцию кровообращения на биоадекватное электромагнитное воздействие при помощи дополнительных методов исследований; » .
5) определить эффективность электромагнитного воздействия при. помощи аппаратов "Каскад" и "Каскад-синхро" при-лечении детей с посттравматическими нарушениями регионарного кровообращения конечностей;
6) экспериментально обосновать возможность применения кальций-фосфатной керамики для костной пластики у детей, определить уровни биоадекватности, которые необходимо ей задавать;
7) разработать методику керамопластики и определить показания к ней;
8) изучить процесс восстановления костной структуры у детей после керамопластики по поводу со'лит.арных. костных кист.
НАУЧНАЯ НОВИЗНА заключается в разработке методик клинического применения аппаратов "Каскад" и "Каскад-синхро" в зависимости от клинической задачи. Научный приоритет в данной области медицины закреплен двумя авторскими свидетельствами и патентом Российской федерации (A.C. - N 1736510 от 01.02.1992; А. С.-N 1750700 от 01.04.1992; П. РФ -N 201920Э от 15. 09.1994 ). а так же положительным решением по заявлению о выдаче патента Российской Федерации - N 93-032522/14-031638 от 22.06.1993.
Экспериментально обоснована возможность клинического применения кальций-фосфатной керамики для пластики у детей с солитар-ными костными кистами, определены ее оптимальные параметры.
Предложенный комплекс функциональной и ангиографической диагностики позволил выявить роль врожденных сосудистых пороков, при развитии тяжелых ишемических осложнений у детей после перенесенной "типичной" травмы конечностей.
Изучено течение репаративного процесса на фоне биоадекватных электромагнитных воздействий при помощи аппаратов "Каскад" и "Каскад-синхро": Выявлен характер сосудистых реакций и прираще-
ния регионарного кровообращения в зависимости от уровней биоадекватности индуцируемых полей, что позволило обосновать раздельное и сочетанное использование аппаратов серии "Каскад"..
Исследован процесс восстановления костной структуры после керамопластики у детей с солитарными костными кистами. Отмечено, что кальций-фосфатная керамика интегрируется костной тканью, а индуцированный ею остеогенез приводит к полному восстановлению строения кости без деформаций и отклонений в развитии растущего скелета.
' Определена эффективность методов биоадекватной стимуляции репаративных процессов в ортопедии и травматологии у детей.
ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ работы. В диссертации разработаны методы лечения детей с посттравматическими нарушениями регионарного кровообращения (посттравматические контрактуры, ишемические контрактуры, нарушения консолидации перел.мов, синдром длительного сдавления) . Обоснована возможность применения кальций -фосфатной керамики в ортопедии и травматологии у детей, разработана методика керамопластики у детей с солитарными костными кистами. ,
Общим свойством разработанных методов биоадекватной стимуляции репаративных процессов в ортопедии и травматологии у детей является их патогенетичность, что позволяет значительно повысить эффективность лечения больных с посттравматическими нарушениями регионарного кровообращения и солитарными костными кистами. При этом сокращаются сроки лечения, снижается вероятность осложнений и рецидивов, уменьшается хирургическая агрессия. ,
Применение аппаратов серии "Каскад" возможно как в условиях стационара, .так и амбулаторно. При этом возможно их сочетание с другими видами консервативного и оперативного лечения. Методика работы с аппаратами не требует длительной подготовки медицинско-
го персонала, безопасна и безболезнена для пациентов. Электромагнитное воздействие проводится в удобном для больных положении ине требует предварительной подготовки. Наличие повязок, гипса и металлических элементов внутреннего или наружного остеосинтеза нне является противопоказанием. Аппараты серии "Каскад" разрешены к широкому клиническому применению МЗ СССР от 05.09.1991 гола.
Предлагаемый композит из гидроксиапатита и трикальцийфосфатй -является биологически активным имплантатом, который может широко применяться в костной пластике у детей. Методика керэмопластики проста и удобна для хирурга, что. позволяет повысить качество заполнения костной полости й сократить при этом' время операции.
Предложенный диагностический алгоритм с использованием усовершенствованной методики тетраполярной реовазографии, позволяющей определять состояние регионарного кровообращения и тонуса всех типов сосудов, а так же ангиографии позволяет на ранних этапах заподозрить и выявить врожденные пороки сосудов конечностей. Применение предлагаемых методов..биоадекватного-электромагнитного воздействия позволяет эффективно купировать данные осложнения.
Методы биоадекватной стимуляции репаративных процессов костной и мягких тканей позволяют повысить эффективность и улучшить результаты лечения детей с ортопедической и травматологической патологией.
ВНЕДРЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ В ПРАКТИКУ. Разработанные методы биоадекватной стимуляции репаративных процессов при помощи аппаратов серии "Каскад" и кальций-фосфатной керамики внедрены в клиническую практику отделений ортопедии и травматологии Детской городской клинической больницы N13 им.Н.Ф.Филатова г.Москвы, Ресйубли- •• канской-детской клинической больницы МЗМП РФ во имя Покрова Пресвятой Богоматери.
МАТЕРИАЛЫ ДИССЕРТАЦИИ ДОЛОЖЕНЫ на: XI съезде травматологов-ортопедов Украины. Харьков, 1991; научно-практических конференциях по итогам работы педсоветов по ортопедии и травматологии-ГМУМ. Москва, 1992,1993,1994.1995; заседаниях общества детских хирургов Москвы и Московской области, Москва, 1990,1994,1995; Международном конгрессе челюстно-лицевых хирургов и стоматологов, Бельгия, Брюссель, 1993; научно-практической конференции "Актуальные проблемы восстановительной и экстремальной медицины", Москвы, 1994; Международной школе-конференции САПР-95 по новым медицинским технологиям , Укрална-Крым, Гурзуф, 1995; конференции "Актуальные вопросы детской хирургии, ортопедии и травматологии", Барнаул, 1995; научно-практических конференциях кафедры детской хирургии и ортопедии РГМУ (неоднократно в период с 1987 по 1996 годы).
Разработки по теме диссертации экспонировались на: Международной выставке "Больница-91" ( Почетный диплом ), Москва, 1991; Международной выставке "Медицина-Чернобылю", Украина, ^ Харьков, 1992; Международной выставке "Медтехника-92", Москва. 1992; Международной выставке "Здравоохранение-ЭЗ"."Москва, 1993; отраслевой выставке "Высшая школа и конверсия", Москва. 1993;. Международной выставке "Здравоохранение, медицинская техника и лекарственные препараты", Москва, 1995.
ОБЪЕМ И СТРУКТУРА ДИССЕРТАЦИИ. Диссертация состоит .из введения, обзора литературы, пяти глав, заключения . выводов, практических рекомендаций, указателя литературы. Работа изложена на
_ страницах машинописного текста, содержит _рисунков и
_таблиц. Указатель литературы включает__ наименований.
в том числе _ отечественных работ и _ работ иностранных
авторов.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
В настоящей работе приведены данные обследования и лечения 400 детей в возрасте от 5-ти до 14-ти лет. Из них 248 (62%) -мальчиков и 152 (38%) - девочки. Больные распределены на две основные нозологические группы: 1. с посттравматическими нарушениями регионарного кровообращения и связанными с этим осложнениями (376 наблюдений); 2. с солитарными костными кистами, требующими структурной пластики (24 наблюдения).
Посттравматические нарушения регионарного кровообращения разделены на три типа: коллатеральный (периферический); магистральный и смешанный (таблица 1).
Коллатеральный (периферический) тип" нарушения регионарного кровотока наиболее распространен (290 наблюдений) и осложняется формированием фиброзно-рубцовых контрактур суставов, замедленной консолидацией переломов в результате перенесенных травм и опера. ций.
Магистральный тип (33 наблюдения) - следствие травматического повреждения или тромбирования основного сосудистого ствола после операции ангиопластики, что приводит к формированию тяжелейших нейротрофических нарушений в мягких тканях, вплоть до формирования ишемической контрактуры.
. Смешанный тип нарушений регионарного кровообращения (54 наблюдения) подразумевает ишемию конечностей при синдроме длительного сдавленид, тяжесть которой определяется серьезностью травмы и скоростью развития сосудистых осложнений от периферических и вплоть до тотальных. Все дети из данной группы поступили в клиники кафедры детской хирургии и ортопедии РГМУ (ДГКБ N 13 ' им.Н.'5.Филатова и РДКБ МЗМП РФ) после землетрясения в г.Спитаке Армении в 1938 году.
Таблица 1
СТРУКТУРА ПОВРЕЖДЕНИЙ
Характер посттравматических нарушений регионарного кровообращения
вид травмы перифери- магист- смешан- ИТОГО:
ческие ральные ные ( % )
- перелом костей 159 8 167 '
верхней конечности (44%)
- перелом костей 19 5 - -24
нижней конечности (6,4%)
- длительно несрастающийся 81 - - 81
1 перелом верхней конечности (21,5%)
- длительно несрастающийся 16 - - 16
перелом нижней конечности (4%)
- повреждения сосудов: •
-п/о тромбоз - 8 - 8(2%)
-травматические - 11 . > 11(3%)
- политравма 15 ™ 54 69(19%)
ИТОГО: • 290 32 54 376
(%) (77%) (8. 5%> (14,5%) (100%)
Керамопластика проведена '24 ребенку с солитарными костными кистами трубчатых костей, которые до этого без эффекта лечились пункционным методом (таблица 2).
• Таблица 2
ЛОКАЛИЗАЦИЯ СОЛИТАР1ШХ КОСТНЫХ КИСТ
локализация костного дефекта кол-во наблюдений
верхняя треть плечевой кости 5
верхняя треть бедренной кости 15
нижняя треть бедренной кости 1
нижняя треть большеберцовой кости 3
ИТОГО: 24
В работе использовались дополнительные методы исследований, которые могли дать информацию с одной стороны'о состоянии и динамике изменений регионарной гемодинамики в процессе лечения, с др'- стороны - о структуре костной ткани и динамике ее восстановления на этапах наблюдения.
Исследования реакций системы регионарного кровообращения в ответ на проводимое лечение осуществлялись с использованием ре-оплетизмографа РПГ-203 и полиграфа МШ0СКАГ-34. а так же компьютерной тетраполярной реоплетизмографической системы, разработанной с целью совершенствования' функциональной диагностики сердечно-сосудистой системы. Локальная термометрия проводилась при помощи электротермометра ЭГ-01М. Помимо функциональной диагностики проводилась ангиография, позволяющая судить об анатомии сосудистого русла и вариантах его развития. Радиоизотопная диагностика позволила судить о динамике восстановления внутрикостно-го кровотока после керамопластики.
Таблица 3.
ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
нарушения регион.кровообращения солитарные МЕТОДЫ ___ костные ИТОГО
ДИАГ- периф. магистр. смешан. кисты ностики _:_'
( кол-во больных / кол-во исследований )
- Р в г , . 47/215 26/204 12/57 • 85 / 476
- Локал. *
термо- 81/450 29/167 16/72 - 126 / 689
метрия %
- Ангио- - 15/27 - 1/2 16 / 29
графия
- Радио- - - - 11/32 11 / 32
изотопы
- Л-граф. 290/1736 14/72 54/208 ■ 24/386. 382 / 2402
- Компыот.
томогр. - - - 11/45 11/45
Для оценки состояния костной ткани и восстановления ее структуры применялось штатное рентгенологическое оборудование.
Компьютерная томография давала возможность судить о реституции трубчатых костей после проведения керамопластики.
Вышеназванный диагностический комплекс проводился 'до проведения лечения, сразу после его окончания и на этапах наблюдения.
\
Для коррекции гемодинамических посттравматических нарушении применялись аппараты,серии "Каскад" , разработанные совместно с МГТУ им.Н.Э.Баумана ("Каскад" и "Каскад-синхро"). -
Аппарат "Каскад" был разработан в результате комплекса фундаментальных исследований электрофизиологических свойств костПой ткани инициированных открытием N 181 "Явление наличия собственных .напряжения в трубчатых костях человека, и животных". 1976. Г.А.Николаев. В.И.Лощилов. Э.П.Бабаев , и биоадекватен по своим параметрам воздействия пьезоэлектрическому эффекту кости с учетом сенсорной чувствительности. "
Синхронизированный по пульсу Аппарат "Каскад-синхро" создает с помощью наборного импульса магнитного поля биоадекватные артериальным сосудам человека индуцированные токи. Проведенные исследования свойств сосудистой стенки при прохождении пульсовой волны и исследования сосудодвигательных реакций показали возможность управлять параметрами тонуса артериальных стволов, подавая импульсы в различные временные зоны данного процесса, делая тем самым каждый сеанс оптимально-индивидуальным с учетом особенностей больного и тяжести заболевания.
Применяемая в работе кальций-фосфатная керамика биоадекватна костной структуре по заданным нами параметрам: гранулы 1-2 мм. диаметром со сквозными порами 200-400 мкм., коэффициентом пористости не менее 40%. Первоначально состав композита был двух типов: 100% гидроксиапатит и смесь трикальцийфосфата и гидроксиа-патита в соотношении 1:1. Требовалось экспериментально обосновать возможность применения у детей,в костной пластике оптимального состава керамики, который был бы биоадекватен костной ткани не только по структуре, но и по химическому составу. Технология получения керамики исключает загрязнение ее посторонними примесями. Проведенная медико-техническая экспертиза показала отсутствие .онко. -мута п пирогенных свойств данного имплантируемого ма-
РЕЗУЛЬТАТЫ ПРОВЕДЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ Результаты исследований при лечении больных с нарушениями периферического кровообращения
Известно, что в основе посттравматических контрактур лежат /
процессы ишемизации мягких тканей за счет обеднения микроциркуляции. за счет чего происходит снижение парциального давления кислорода. В условиях гипоксии репаративные процессы искажаются и идут, по пути формирования грубых рубцов и кальцификации мягких тканей. Без восстановления нормального кровообращения в мягких тканях невозможно проведение эффектного устранения причин контрактур.
Предлагаемый нами метод электромагнитного воздействия является принципиально новым и имеет ряд преимуществ. Лечебное воздействие .начинается со вторых суток после репозиции, через гипс.
При этом используется аппарат "Каскад" . который индуцирует в тканях электромагнитное поле с частотой 0,8 - 2.5 Гц. напряженностью 0.05-0,1 В/м, с общей длительностью процедуры от 15 до 30 минут при курсе 15-20 сеансов. Электромагнитный аппарат "Каскад" создает биоэлектрические сигналы, адекватные возникающим в костях при функциональных нагрузках. Подобные потенциалы являются значимыми для функционирования сосудистой системы организма и обладают выраженным патогенетическим действием, который состоит в улучшении регионального кровообращения и реологических свойств крови, ремиссии отечных явлений, снятии спазма с мелких сосудов, повышении рО , и снижении рСО в тканях.
Выраженная положительная динамика отмечалась сразу же после окончания электромагнитного воздействия. Так, интенсивность ар-
териального кровенаполнения возрастала более чем в 3 раза, купировались явления периферической вазоконстрикции, снижался относительный показатель эластичности сосудистой стенки и время анакроты в среднем на 38%. увеличивалась почти в 4 раза средняя скорость кровенаполнения, и на 70% возрастал угол подъема реог-рафической волны. Со здоровой стороны отмечалась лишь тенденция к возрастанию органной перфузии.
Нами установлено, что сеансы применяемого нами электромагнитного воздействия не оказывают отрицательного влияния на сердечную деятельность, что подтверждается стабильными дайными ЭКГ.
Таким образом, в результате проведенным исследований методом реовазографии был отмечен стойкий положительный эффект от электромагнитного воздействия при помощи аппарата "Каскад" на состояние периферического кровообращения. При этом достаточно одного сеанса в день, так как эффективность одного сеанса сохраняется как минимум в течение 20-24 часов.
После 10-го сеанса в случаях, когда не было осложнений со стороны костной консолидации, показатели реовазографии соответствовали показателям со стороны неповрежденной конечности. Наш опыт_ клинического применения биоадекватного электромагнитного воздействия у детей с посттравматическими контрактурами показал, что 15-ти сеансов воздействия является достаточно для купирования сосудистых посттравматических нарушений, даже при наличие дли-, тельно несрастающихся переломов и других нейро-трофических нарушений (отеков, ран и трофических язв) при условии, что давность травмы не более 4-х месяцев.
При давности более 4-х месяцев с момента травмы требуются дополнительные курсы электромагнитного воздействия не менее чем по 10 сеансов в Даждом, при этом необходимо вводить дополнительно массаж и лечебную физкультуру в реабилитационный комплекс.
Исследования, проведенные нами по изучению данных температуры на здоровой и поврежденной конечностях при наличии у пострадавших посттравматических контрактур позволили установить, что на стороне патологического процесса температура превосходит та-' новую на здоровой в среднем на 1,5 градусов по Цельсию. По мере нормализации регионарного кровообращения происходило нивелирование разницы местной температуры со стороны поврежденной и здоровой областей.
Полученные рентгенологические данные говорят о том,что костная консолидация на фоне биоадекь^тного электромагнитного" воздействия протекает по первичному типу в физиологические сроки, за счет интрамедулярной мозоли с минимальной периостальной реакцией.
Анализ клинических данных у больных с посттравматическими контрактурами суставов в процессе лечения показал , что быстро (после 3-4-х сеансов)■происходит спадание ^тека, причем имеющаяся болезненность снижается уже после первого сеанса, а полностью исчезает ко 2-3-му дню.
Нами проведено восстановительное лечение у 290 больных по поводу посттравматических ' контрактур, которые происходили за счет фиброзно-рубцового процесса и нарушений регионарной гемодинамики в области поврежденного сустава. До этого они безрезультатно лечились традиционными .методами (УВЧ, электрофорез с гидрокортизоном и лидазой, парафин и тепловые процедуры. ЛФК; массаж). После 7-10 сеансов электромагнитного воздействия у всех детей получен положительный результат. По прошествии 2-4-х недель обьем движений восстанавливался полностью без дополнительного лечения. Это говорит о том. что в условиях нормализации кровообращения репаративные процессы в мягких тканях протекают самостоятельно по физиологическим законам, при этом образование остеофитов не наблюдалось. Осложнений, связанных с применением
биоадекватной электромагнитной стимуляции при помощи аппарата "Каскад" не отмечалось.
Эффективность проводимого лечения в данной группе пациентов оценивалась табличным способом по клинико-анатомо-функциональным критериям.
У 162 детей в данной группе (56 %) получены отличные результаты, .у 93-х (32 %) - хорошие, у 35-ти (12 %) - удовлетворительные.
Таким образом, из вышеизложенного видно, что бесконтактная биоадекватная электромагнитная стимуляция при помощи' аппарата "Каскад" обладает патогенетическим действием на репаративные процессы мягких тканей, в основе которого лежит нормализация регионарного кровообращения за счет дилатации мелких сосудов, что усиливает регионарное кровообращение. После прекращения оптимального курса электромагнитного воздействия (от 7-ми до 20-ти сеансов) процесс разработки контрактур суставов продолжается самостоятельно по физиологическим законам. Наиболее эффективно применение данного вида лечения в сроки не более 4-х месяцев от момента травмы, когда еще, не сформировались грубые рубцы и остеофиты. При этом применение ЛФК и массажа не требуется. Лечение можно начинать со второго дня после проведения репозиции через гипс, что одновременно служит профилактикой замедленной консолидации и купирует отек и прочие проявления нейро-трофических нарушений ( пролежней, вялогранулируюших ран).что обуславливает улучшение как-анатомических, так и функциональных результатов лечения. |
Результаты исследований при лечении детей с магистральными нарушениями регионарного кровообращения Результаты исследований при клиническом применении аппаратов "Каскад" и "Каскад-синхро" у детей с магистральными наруше-
• ниями регионарноро кровообращения показали, что они главным образом происходят при травме основного сосуда в результате нес, частного случая, либо'как осложнение после операций на сосудах в результате их тромбирования. В подобных ситуациях возникают серьезные нейротрофические осложнения вплоть до ишемических контрактур, лечение которых на сегодняшний день сопряжено с длительной реабилитацией, микрохирургическими пластическими операциями. а порой и с вынужденной ампутацией конечности. Результаты подобного лечения не удовлетворяют клиницистов.
Помимо вышеназванного контингента пациентов встречаются дети, перенесшие неосложненную травму (закрытые переломы без особенностей, ушибы) у которых впоследствии развиваются осложнения, в основе которых лежит'сосудистый Фактор (несрастающиеся переломы, остеомиелит, ишемические контрактуры). Для объяснения подобных осложнений порой не хватает аргументов.
Проведенные нами ангиографические исследования показали, что в основе подобных осложнений лежат сосудистые пороки, которые не проявляют себй в период благополучия и реализуются при травмах. Из 15-ти исследований, проведенных в данной группе, у 6-ти детей (4056) обнаружены врожденные пороки магистральных сосудов. Это проявлялось в агенезии (2 наблюдения) или аномальном развитии основного сосуда с отсутствием одной из ладонных дуг (4 наблюдения). Знание подобных особенностей безусловно требует ранней диагностики возможных сосудистых пороков и аномалий в случаях, когда отмечается нетипичное течение репаративных процессов у травмированных детей. . Это позволит адекватно перестроить врачебную тактику и избежать ишемических осложнений.
При помощи ангиографии нами.так же выявлялся уровень и локализация тромбов, которые возникают после сосудистых операций. Именно ангиография однозначно и быстро отвечает на поставленный
вопрос о наличии обтурации просвета магистрального сосуда и позволяет целенаправленно идти на устранение данного осложнения.
С целью усиления кровоснабжения поврежденных конечностей нами применялись аппараты "Каскад" и "Каскад-синхро". Показанием к применению аппарата "Каскад" являлось наличие развившихся ише-мических и нейротрофических,осложнений в виде вялогранулирующих ран, неприкйвляющихся кожных лоскутов, ишемических болей и контрактур. При наличии отеков проводилось 3^-5 сеансов с частотой 2,5 Гц . формой импульса 1:4. уровнем выходного сигнала 60-80 делений шкалы течении 30-40 минут. После купирования отека переходили на частоту 0, 8 Гц с формой импульса 1:2 и уровнем выходного сигнала 40-60 делений в течении 20 минут. Следует отметить, ' что после 3-4 сеансов значительно улучшалось состояние пациентов. Кшемические боли снижались после первого воздействия.а после 3-4-го исчезали полностью. Как правило, достаточным было 10-15 сеансов у пациентов, которым воздействие проводилось в раннем послеоперациснном периоде. При сроках ишемии более полугода, когда отмечались ише.тч-ские контрактуры, после нескольких курсов биоадекватного электромагнитного воздействия при помощи аппарата "Каскад" (по 10-15'сеансов) мы переходили к индивидуально-оптимальному воздействию при помощи аппарата "Каскад-синхро" в режиме стимуляции магистрального кровотока.
Ангиографические исследования, проведенные у пациентов с ишемическими контрактурами вследствие длительной обтурации просвета магистрального сосуда показали возможность реканализации его, что приводит к стимуляции репаративных процессов мягких тканей без дополнительных хирургических вмешательств. При этом сначала происходит усиленное развитие коллатералей. которые первоначально обеспечивают регионарный кровоток и поддержание репаративных процессов, а после реканализации магистрального сосуда
они поддерживают необходимый уровень кровоснабжения конечности.
Реовазография , проводимая у пациентов с ишемической контрактурой конечностей, явилась экспресс-методом для контроля за эффективностью лечения. Отмечалась общая тенденция к значительному усилению пульсового кровенаполнения в сегменте поврежденной конечности при врожденном повышении тонуса мелких сосудов и снижении эластичности и на симметричной неповрежденной конечности,
I
но в меньшей мере и при сохранении эластичности стенки крупных артерий. По мере выравнивания гемодинических показателей происходило клиническое улучшение спустя лесяц-полтора.
Локальная термометрия явилась простым и эффективным методом контроля за течением восстановления регионарного кровотока. Ее показания полностью коррелировали с динамикой реовазографии. '
Рентгенограммы выполнялись у пострадавших при наличие костной травмы с целью первичной диагностики, а так же для контроля за остеорепарацией. Отмечено, что при наличии пороков развития магистральных сосудов резко снижается репарация костной ткани. Это ведет к образованию ложных суставов, возникновению остеомиелитов. Только после восстановления всего регионарного кровотока можно добиться полноценного функционирования созданного шунта. Наш опыт показывает, что это возможно при применении биоадекватного электромагнитного воздействия при помощи аппаратов "Каскад'' и "Каскад-синхро".
Клиническое наблюдение показало, что электромагнитное воздействие переносится детьми хорошо. При наличие контрактуры Фолькмана курсы электромагнитного воздействия при помощи аппарата "Каскад" проводятся не менее 15-ти сеансов с повторением каждый месяц. Первые улучшения в виде усиления чувствительности, появления пальцевых захватов отмечаются через 3-4 меояца. Положительная клиническая динамика носит ступенчатый характер. Через
полгода после начатого лечения, как правило, кожные покровы становятся розовыми и сопоставимыми с неповрежденной конечностью, появляется отчетливый сосудистый рисунок. После появления подобных качественных изменений, которые подтверждаются объективными методами, ' следует переходить на воздействие при помощи аппарата "Каскад-синхро". Через 1-1,5 года явления ишемии полностью купируются, и начинается реабилитационная терапия, которая включает в себя ЛФК, массаж, механотерапию. Без улучшения регионарного кровотока до достаточного уровня проведение подобного лечения по нашим наблюдениям не приносит результатов.
Нами получены результать" отличных - 8 (25 %), хороших - 9 (28 %), удовлетворительных - 15 (47 %).Осложнений в данной группе пациентов, связанных с применение аппаратов "Каскад" и "Каскад-синхро" нами не отмечено.
Результаты исследований при лечении детей со смешанными нарушениями регионарной гемодинамики.
С целью купирования гемодинамических нарушений, которые затем способны привести к тотальному расстройству кровообращения, а так же повышения жизнеспособности тканей у детей, перенесших синдром длительного сдавления, нами применен аппарат "Каскад". Безусловными достоинствами электромагнитного воздействия в данном случае является его ненагрузочность для больного, возможность проводить процедуры в удобном для больного положении через гипс, повязки и при наличии различных элементов металлоостеосин-теза или гнотобиологической камеры. Воздействие не сопровождается механическим раздражением и тепловым эффектом, что крайне важно при сопутствующих повреждениях мягких тканей и переломах костей. При этом перед нами стояло несколько вопросов:
1. какое количество сеансов в теченио.дня необходимо проводить для достаточного клинического эффекта;
2. какая продолжительность лечебного курса;
«
3. не вызовет ли проведение биоадекватного электромагнитного воздействия ухудшение состояния у детей с синдромом длительного сдавления за счет усиления выброса дополнительного количества, метаболитов в кровяное русло на фоне тяжелого общего состояния и почечной недостаточности.
Учитывая, что дети постоянно находились под контролем специалистов по гемодиализу и плазкоферезу. мы пошли на применение данного метода лечения. Для контроля за эффективность!!) электромагнитного воздействия нами использовались реовазография, локальная термометрия, и рентгенография при наличие костной травмы.
РВГ-контроль в данной группе явился индивидуальным электрофизиологическим тестом.' Следует подчеркнуть общую тенденцию в гемодинамических нарушениях при синдроме длительного сдавления. При поступлении- у пострадавших отмечалось выраженное снижение интенсивности артериального кровенаполнения, замедление венозного оттока крови и периферическая вазоконстрикция. Данная тенденция была общей'в группе и ее выраженность зависела от тяжести повреждений. .
Наиболее выраженный положительный эффект от электромагнитного воздействия отмечался, как правило, на 3-4 день.' При этом приходилось проводить по 2 сеанса в день (утром и вечером), а затем по данным РВГ-контроля отмечалась стойкая ответная реакция в течение суток.
Обработка реовазограмм с выделением венозной и артериальной фаз помогла выяснить оптимальные режимы биоадекватного электромагнитного воздействия в зависимости от клинической задачи. Так, первые 5-7 дней, когда требовалось максимально быстро купировать тканевой отек, наиболее эффективным оказался режим воздействия
2,5 Гц с формой импульса 1:4 и выходным сигналом 7-11 делений в течение 30-40 минут. После заме.лого клинического и функционального улучшения состояния венозного оттока в конечности мы переходили на режим воздействия 0,8 Гц с формой импульса 1:?, уровнем выходного сигнала 4-6 делений в течение 20-ти минут с целью, улучшения артериального притока за счет снятия периферического •спазма. По данным реовазографии для коррекции регионарного кровотока у детей с синдромом'длительного сдавления необходимо проведение 15-20-тй сеансов биоадекватного электромагнитного воздействия. •
Метод локальной термоме'чии у данных пациентов явился очень информативным и давал нам возможность оперативно судить о происходящих сдвигах в поврежденной области. Эта диагностика так же носила характер индивидуального теста для контроля за происходящей динамикой. Ее данные полностью коррелировали с реовазографи-ческим Контролем.
Рентгенологическое исследование показывало наличие переломов костей и динамику их консолидации. Как правило, переломы были открытыми и данным пациентам производилось наложение аппарата Илизарова с последующим помещением конечности в гнотобиологичес-кий-изолятор.
Следует упомянуть, что всеми пациентами биоадекватное электромагнитное воздействие переносилось хорошо, при этом немаловажными явились его дополнительные анальгезируюшие и седатив-ные свойства. Заметное спадание отека отмечалось на 3-4 день, что давало возможность активно приступать к массажу и занятиям ЛФК. Применение аппарата "Каскад" на поясничную область позволяло добиться быстрого снятия явлений острой почечной недостаточности. что 'объясняется нами улучшением паренхиматозного кровотока и клубочковой фильтрации. Часто мочеотделение начиналось уже во время проведения сеанса, хотя до этого оно отсутствовало.
Принципиально важно, что на фоне биоадекватного электромагнитного воздействия ни у одного пациента с синдромом длительного сдавления не произошло увеличения токсемии, в чем безусловная заслуга врачей, проводивших интенсивную терапию. При выраженных стекловидных отеках с увеличением поврежденной конечности в 2.0-2.5 раза в диаметре, происходило заметное их спадание при применении аппарата "Каскад". Это позволило нам в ряде случаев
г -
отказаться" от лампасных разрезов, которые при таких отеках крайне необходимы и проводятся с целью снятия внутрифасциальной компрессии и предотвращений гибели мягких тканей.
Местная положительная динамика сочеталась и с улучшением общего состояния. Улучшались сон и аппетит, исчезали ишемические боли и озноб. После окончания курса электромагнитного воздействия быстрее возвращалась чувствительность кожных покровов конечностей, причем на первых порах она носила характер гиперэстезий. Нормализация регионарного кровообращения благотворно влияла на устранение нейротрофических нарушений мягких тканей (пролежни, вялогарнулирующие раны и язвы), что препятствовало развитию септического процесса и являлось профилактикой развития контрактур (как фиброзно-рубцовых, так и ишемических). Отмечался так же эффект стимуляции остеорепарации.
Эффективность проводимого лечения у детей с синдромом длительного сдавления оценивалась по анатомо-функциональным критериям. При этом учитывалось, в какой мере удалось избежать или снизить операционную агрессию.
^ В данной группе пострадавших нами получены у 12 детей (22%) - отличные, 34 (63 %) - хорошие, у 8 (15 %) - удовлетворительных результаты. Неудовлетворительных результатов у нас не'было. Осложнений от применения биоадекватного электромагнитного воздействия при помощи аппарата "Каскад" нами не отмечено.
Таким образом, биоаЛекватное электромагнитное воздействие при помощи аппарата "Каскад" яе яется патогенетическим для лечения больных с синдромом длительного сдавления. При этом лечение должно начинаться с первых минут поступления пострадавшего в стационар, что существенно влияет на сохранение трофики тканей и сохранение функции органов. Это позволяет не просто стимулиро-
I
вать репаративные процессы мягких и твердых тканей пациента, но и в полном объеме и раньше начать ЛФК и массаж, то крайне важно для реабилитации таких детей. Высокая эффективность электромагнитного воздействия определяется еще и тем. что в зависимости от клинической задачи мы можем произвольно применять режимы, позволяющие в первую очередь купировать отеки, а затем вызывать артериальную дилатацию и приток крови к поврежденной конечности. Это позволяет ограничить или в ряде случаев избежать хирургических методов борьбы с гемодинамическими нарушениями и их осложнениями (лампасные разрезы и ампутации).
Таким образом, биоадекватное электромагнитное воздействие при помощи аппаратов "Каскад" и "Каскад-синхро" является высокоэффективным патогенетическим фактором при лечении детей с магистральным типом нарушения регионарного кровоснабжения. Наиболее эффективно последовательное их применение. Аппарат "Каскад" стимулирует в первую очередь микроциркуляцию и коллатеральное кровообращение, что создает благоприятные условия для поддержания репаративных процессов на достаточном уровне. После оживления сосудодвигательных рефлексов индивидуально-оптимальное воздействие при помощи аппарата "Каскад-синхро" способствует восстановлению и управлению непосредственно магистральным кровотоком.
- 28'-
Зкспериментальное обоснование возм^.<сности применения кальций-фосфатной керамики при костной пластике у детей Разработка хирургической методики керамопластики
Экспериментальное исследование проводилось на.тридцати быстрорастущих кроликах породы Шиншилла весом 1,5 - 2.0 кг. Целью эксперимента являлось обоснование возможности применения кальций-фосфатной керамики в костной пластике у детей. Для этого решались Следующие задачи:
1 - изучить реакцию быстрорастущей костной ткани на каль-
ций-фосфатную керамику;
2 - провести сравнительный анализ динамики образования кост-
ной мозоли в зависимости от состава имплантата и в
контрольной группе.
В первую группу вошли 10 кроликов, которым была имплантирована кальций-фосфатная керамика, на 100% состоящая из гранул гидроксиапатита (ГА). Во второй группе (10 кроликов) применен имплантат, где были равные доли гидроксиапатита и три-каль-цйй-фосфата (ГА - ТКФ). В третьей, группе у 10 кроликов кальций-фосфатная керамика не применялась (контрольная группа). В экспериментальных группах использовались пористые гранулы размерами от 1 до 2 мм в диаметре, пористостью 35-40%, с размерами сквозных пор 200 до 400 мкм. Следует отметить,что межгранулярная пористость при этом составляла не менее 30%.
Под тиопенталовым наркозом проводился разрез кожи по внутренней поверхности бедра, тупо расслаивались мышцы, , выделялась поверхность бедренной кости. Надкостница рассекалась и отсепаро-вывалась в стороны. В кости создавался дефект протяженностью 1.5 см, полностью удалялся костный мозг в этом месте. Затем в экспериментальных группах имплантировалась кальций-фосфатная керамика, а в контрольной группе вторичная послеоперационная полость
не заполнялась ничем. Следует отметить, что пористая керамика обладает выраженным капиллярны: эффектом, что позволяет плотно, без пустот, заполнять объем костного дефекта. При этом вся масса имплантата пропитывается кровяным сгустком, который не дает гранулам рассыпаться в ране. Надкостница сводится направляющими узловыми швами. После контроля гемостаза рана ушивалась послойно наглухо.
Животные выводились ' из эксперимента передозировкой внутривенного наркоза в сроки от 7 до 32 суток (что соответствует основным этапам образования костной мозоли у детей), через каждые 3 дня. Результаты эксперимента оценивались макро- и микроскопически. .
В первой экспериментальной группе (ГА) макроскопически на всех этапах наблюдения костная мозоль формировалась правильно, при этом высыпания гранул из дефекта на отмечалось.
При гистологическом исследовании в этой группе на 7-10 сутки определялась грубоволокнистая соединительная ткань с элементами асептического воспаления вокруг гранул и образованием капсулы. надкостница резко утолщалась за счет остеогенного слоя, в котором пролиферировали костные. клетки. Местами наблюдались хондроцигы, образующие участки хрящевой ткани. На этапах'наблю дения происходил процесс неравномерной оссификации с прорастанием сосудов в поры гранул, которые при этом не подвергались рассасыванию. К 32 суткам наблюдалось формирование большого количества трабекул с вновь образованными сосудами, при этом на границе гранула - биоткань не прослеживались элементы соединительной ткани.
Во второй группе (ГА - ТКФ) макроскопически костная мозоль представляла собой монолитное образование различной степени зрелости на этапах наблюдения, отторжения гранул не наблюдалось.
Гистологически в этой группе через 7 дней надкостница была резко утолщена за счет остеогенного слоя, в котором пролиферировали остеобласты, дифференцировавшиеся в остеоциты с формированием костных трабекул с кровеносными сосудами. Начиная с 14-х суток происходил явный процесс рассасывания гранул ТКФ и замещения их элементами костной ткани. К 27-32 суткам в препаратах определялось большое количество остеокластов и неравномерно оссифициро-■ванных ■ трабекул со значительным количеством сосудов и -частицами гранул трикальций-фосфата , подвергшихся резорбции.
Б контрольной группе отмечалось-заметное отставание (в 1.52 раза ) 'в скорости течения остеорепарации. Макроскопически у животных 'контрольной группы на разных этапах наблюдения выявлялась хрящевая мозоль различной степени.зрелости. В гистологичес^ ких препаратах на 7-Ю сутки выявлялось большое количество гру-боволокнистой хрящевой ткани, темпы васкуляризации и оссификации были значительно снижены.
К 32 суткам у животных контрольной.группы отмечалось формирование фиброзно-хрящевой мозоли без признаков костной структуры.
Проведенный эксперимент позволил сделать выводы о том. что:
1 - кальций-фосфатная керамика может быть использована в качестве имплактата при костной пластике у детей;
2 - материал обладает выраженной остеотропностью и не от- * торгается тканями;
3 - биокерамика включается в процесс репаративной регенерации костной ткани, выполняя одновременно функции матрицы и депо кальция и фосфора ; '
4 - . оптимальным химическим составом при замещении дефектов костей у детей является композит ГА - ТКФ в равном соотношении;
5 - при применении инплантата из-кальций-фосфатной керамики
костная мозоль образуется в физиологические сроки по. первичному типу, в контрольной группе - по вторичному типу.
МЕТОДИКА применения гранул керамического имплантата для хирургов достаточно проста и не требует специальной переподготовки.
ХРАНЕНИЕ керамических гранул возможно в быто.вых условиях в стеклянной посуде с притертой крышкой. СРОК ГОДНОСТИ МАТЕРИАЛА -не ограничен. СТЕРИЛИЗАЦИЯ - в сухожаре (материал выдерживает температуру 1500 С). Повторные термические обработки не снижают потребительских свойств кальций-фосфатной керамики. ""* '
После проведения всех о^.ювных типовых стадий хирургического вмешательства кальций-фосфатная керамика применяется на этапе заполнения операционного дефекта кости. При этом трепанационное отверстие в кортикальном слое производится меньших размеров, нежели при использовании гомотрансплантата> Это в.свою очередь способствует максимальному сохранению механических свойств трубчатой кости. Гранулы -засыпаются через стеклянную лабораторную воронку и постепенно утрамбовываются до плотного заполнения костной полости. Следует особое внимание обратить на полноценную экскохлеацию полости костных'кист с обязательным восстановлением сообщения с костномозговым каналом. Керамические гранулы после плотной утрамбовки могут быть дополнительно насыщены растворами антибиотиков или других лекарственных препаратов. Попадание отдельных гранул в мягкие тке. :и не влечет за собой образования остеофитов в последующем, а наоборот, приводит к их рассасыванию. При этом массив имплантата не представляет глухой пломбы, а
I
насквозь проницаем для вновь образующихся сосудов и клеточных элементов костной ткани. Керамический материал лишен мута-пи-ро-алето-онкогенности из-за чистоты и отсутствия примесей тяжелых металлов.
Таким образом, применение кальций-фосфатной керамики в костной пластике у детей является оправданным, значительно расширяет возможности хирургов, удобно в эксплуатации.и снижает травматич-ность типовых операций. Пористая кальций-фосфатная керамика в виде гранул, обладая выраженной остеотропностью, стимулирует процесс репаративной регенерации костной ткани по первичному типу. 'при этом являясь матрицей и депо кальция и фосфора для формирующейся костной структуры.
, » -
Результаты исследований при керамопластике у детей с солитарными костными кистами.
Наблюдение за пациентами после керамопластики' помимо' клинического подразумевало рентгенологическое, радиоизотопное исследования, а так же проведение компьютерной томографии.
На сегодняшний день нами произведено 24 применения керамопластики у детей с солитарными костными кистами трубчатых костей в возрасте от 5 до 14 лет. Показанием к операции являлась неэффективность ранее проведенных пункций.
В целях контроля за течением репаративного остеогенеза после керамопластике нами каждые полгода проводилось рентгенологическое, томографическое и радиоизотопное исследование.
На рентгенограммах на этапах наблюдения можно определить правильность выполнения экскохлеации кистозной полости и плотность заполнения ее гранулами керамики, отсутствие реакции отторжения и воспаления, а'также инкапсуляции имплантата. По мере роста пациента мы можем судить по рентгенограммам об отсутствии деформаций и нарушений остеорепарации ятрогенного характера. Тем к"; 'менее данной информации явно недостаточно, чтобы судить об истинном течении остеорегенерации. так' как гидроксиапатит. длительно существуя в интегрированном состоянии в костной мозоли, создает на рентгенограммах "эффект инертной пломбы".
Для уточнения структурных перестроек после керамопластики
^ 4
нами проведены томографические исследования, которые показали.. что уже после 6-ти месяцев после операции в первичной мозоли начинается восстановление костно-мозгового канала, а через 1-1,5 года кость имеет трубчатое строение, при этом сохраняется присутствие гидроксиапатита только*в кортикальном слое. Следует отметить, что через три года наблюдения на рентгенограммах четко видна полностью восстановленная костная структура, при этом' без вторичных деформаций.
Радиоизотопные исследования дают возможность оценить интенсивность внутрикостного кровотока, который обеспечивает процесс_ остеорепарации. Через полгс а ассиметрия накопления радиофармпрепарата на стороне керамопластики составляет 130-1505!. через 1-1.5 года - 220-28055, через 2 года наблюдения - 150-18035. Из этого следует, что наиболее активное кровообращение в зоне регенерации приходится на период перестройки костной мозоли и формирования трубчатого строения кости.
На сегодняшний день все дети находятся на этапах клинического наблюдения от 3-х месяцев до 3-х лет. Присутствие импланта-та в организме не сказывается на самочувствии пациентов, температура с первых дней после операции остается нормальной, в анализах крови и мочи отклонений нет. Как правило, иммобилизации после керамопластики осуществляется в гипсовой лонгете, либо не накладывается. На следующий день после операции на нижних конечностях дети могут ходить с опорой на костыли, а со второй недели приступать на оперированную конечность. Нагрузка без костылей возможна с 3-го месяца после керамопластики! Ограничения по нагрузке снимались через 1,5-2 года.
Нами отмечено только одно осложнение - нагноение операционной раны, связанное с нарушением правил асептики. Осложнений, связанных с имплантатом. не отмечено.
Таким образом, применение принципов теории биомедицинских систем и устройств позволяет на качественно новом методическом уровне решать вопросы разработки новых методов стимуляции репаративных процессов в ортопедии и травматологии у детей. Основными достоинствами биоадекватного электромагнитного воздействия при помощи аппаратов "Каскад" и' "Каскад-синхро\ а так же биокерамики является их биоадекватность. Это позволяет эффективно влиять на различные звенья патогенеза у детей с посттравматическими нарушениями регионарногй гемодинамики и различными дефектами костной^ткани, которые нуждаются в пластике. Методы биоадекватной стимуляции репаративных процессов позволяют повысить эффективность лечения в ортопедии и травматологии детей.
ВЫВОДЫ
1. Принципы теории биомедицинских технических систем и устройств являются'универсальными и представляют новое современное направление на стыке инженерных и медицинской наук. Это значительно расширяет возможности клиницистов при разработке и внедрении в практику новых методов лечения, в том числе для стимуляции репаративных процессов в ортопедии и травматологии у детей. Основным при. этом является принцип биоадекватности лечебного фактора биологическому .объекту.
2. Электромагнитное воздействие при помощи аппарата "Каскад" является биоадекватным пьезоэлектрическому эффекту костной ткани. что способстэует нормализации в первую очередь микроциркуляции и периферического кровообращения. Поэтому показаниями к его применению могут служить нарушения репарации костной и мягких "■к^ней. связанные с нарушениями регионарного кровообращения' по периферическому и смешанному типу. Применение аппарата "Каскад" эффективно так же на первых этапах купирования магистральных на-
рушений перед использованием'индивидуально-оптимального электромагнитного воздействия. ••
3. Биоадекватность электромагнитного воздействия при помощи ■ аппарата "Каскад-синхро"достигается за счет синхронизации его с пульсом пациента при помощи специального датчика. Такая обратная связь делает данное воздействие индивидуально-оптимальным для больного. Оно показано при нарушениях магистрального кровотока. При этом целесообразна предварительная подготовь^ коллектора периферических сосудов воздействием аппарата "Каскад".
4. Основным. тестовым контролем" за состоянием регионарного . кровообращения являются даниг-1 тетраполярной периферической рео-вазографии.При сохранении функциональных нарушений на этапах лечения необходимо проводить ангиографическое исследование магистрального кровотока с целью выявления возможных врожденных сосудистых пороков, которые могут являться скрытой причиной тяжелых нейро-трофических нарушений в> мягких тканях, несращений и деструкции костной ткани после "типичных" повреждений. В подобных случаях следует включать в комплекс лечения биоадекватное электромагнитное воздействие для предупреждения указанных осложнений.
5. -Биоадекватное электромагнитное воздействие является информационным для сенсоров, реализующих сосудодвигательные рефлексы в их физиологических пределах. При помощи аппарата "Каскад" вызывается двухфазная реакция регионарного кровообращения, что позволяет осуществлять целенаправленное лечение, пролонгируя либо фазу артериального притока, либо венозного оттока. "Кас-кад-синхро" позволяет произвольно влиять на тонус сосудистой
ж
стенки и управлять им в зависимости от клинической задачи.
6. Биоадекватная электромагнитная стимуляция является высо- ■ коэффективным способом лечения посттравматических нарушений регионарного кровообращения, способствует активизации репаративных
ь
* 1
процессов в костной и мягкой тканях у детей с нарушениями консолидации переломов, посттравматическими фиброзно-рубцовыми и ише-мическими контрактурами конечностей, а так ке синдромом длительного сдавления.
7. Кальций-фосфатная керамика может применяться в качестве биологически активного имплантата при костной пластике у детей. Экспериментальные данные показали, что данный материал является одновременно матрицей для вновь формирующейся костной структуры и депо кальция и фосфора для дальнейших перестроек. Данная керамика полностью интегрируется с вновь образованной Костной мозолью, не вызывая реакций отторжения или воспаления. Индуцированная биокерамикой регенерация является истинной, протекает по первичному типу.
8. Для проведения керамопластики у детей целесообразно применять гранулы размерами 1-2 мм. со • сквозными порами 200-400 мкм., коэффициентом пористости не менее 40%. Содержание трикаль-цийфосфата и гидроксиапатита в композите - в соотношении 1:1. Показанием к керамопластике является наличие солитарных костных кист, которые без эффекта лечились пункционным методом.
9. После керамопластики у детей костная структура и строение восстанавливается полностью через 2.5-3 года. При этом растущая"' кость не претерпевает деформаций и отклонений от физиологического развития.
, ПРАКТИЧЕСРЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
1. Показаниями к применению биоадекватного электромагнитного воздействия являются посттравматические нарушения регионарной гемодинамики (посттравматические контрактуры, повреждения магистрального кровотока, в том числе ишемические контрактуры , а так хе синдром длительного сдавления).
2. Следует помнить о скрытых врожденных сосудистых пороках конечностей у детей, которые способны приводить к тяжелым осложнениям и снижению репаративных процессов. Поэтому, дети перенесшие "типичную" травму, но имеющие тяжелые нарушения гемодинамики, должны обязательно обследоваться ангиографически. Необходимо шире использовать методы функциональной диагностики кровообраще-
, ния (реовазографию, электротермометрию) с целью раннего выявления и прогнозирования возможных сосудистых осложнений.
3. При нарушении коллатерального кровообращения и микроциркуляции целесообразно применять электромагнитный аппарат "Каскад" с режимами воздействия частота 0,8-2,5 Гц. формой импульса 1:1, 1:2, 1:4. уровнем выходного сигнала от 4 до 11-ти делений шкалы при продолжительности воздействия 20-30. минут. Длительность курса 10-20 ежедневных сеансов. Максимальная эффективность при лечении посттравматических контрактур наблюдается при дав-
■ ности травмы не более 4-х месяцев, при этом возможно выздоровление без дополнительного комплекса ЛФК, массажа, механотерапии.
4. Для профилактики и при нарушениях регионарного кровотока по магистральному типу следует этапно применять электромагнитные аппараты "Каскад" (для максимальной интенсификации коллатерального кровоснабжения и купирования нейро-трофических нарушений мягких тканей) и' "Каскад-синхро" (для восстановления сосудистых магистралей), при этом через 6-8 месяцев возможна реканализация• ранее поврежденных или тромбированных сосудов.
5. Применение биоадекв^тного электромагнитного воздействия при лечении синдрома длительногб сдавления в комплексе с интенсивной терапией, гемодиализом позволяет быстрее восстановить функцию почек, снизить летальность, а так же уменьшить количество ампутаций и лампасных разрезов. При этом следует использовать аппарат "Каскад" от 10 до 30 сеансов ежедневно 30-40 минут.
.•6. Биоадекватное электромагнитное воздеГ. твие можно осущест- • влять через гипс, повязки и одежду в удобном для пациента положении. Наличие металлических конструкций внешней или внутренней костной фиксации и элементов металлоостеосинтеза не снижают эффективность проводимого Лечения. Данное воздействие хорошо сочетается с тепловыми процедурами, массажем, лазеротерапией. Не следует .совмещать электромагнитное воздействие со всеми видами токоленения.
г '
7. Противопоказаниями к применению аппаратов "Каскад" и "Каскад-синхро" являются онкологические заболевания, системные заболевания крови, нарушения коронарного кровообращения, опасность кровотечений (кроме микрохирургии); продолжающаяся дист-ракция в аппарате Илизарова. период менструации, о
8. Экспресс-методом оценки эффективности применения аппаратов "Каскад" и "Каскад-синхро" является реовазография. Разработанная нами компьютерная система реографических исследовании позволяет повысить достоверности получаемых результатов, ускорить и упростить обработку данных (вся диагностическая процедура до получения распечатки с полученными данными длится не более * 20-ти минут). При этом в качестве оператора может выступать средний медицинский персонал.
9. Показанием к использованию кальций-фосфарной керамики, в виде пористых гранул является налцчие солитарных костных кист после безуспешного их пункционного лечения.
10. Кальций-фосфатная керамика- может храниться в'обычных бытовых условиях в стеклянной посуде с хорошо притертой крышкой. Ее стерилизация производится в сухожаре (выдерживает температуру до 1000-1500 градусов по Цельсию).
■ 11. У детей для костной пластики следует применять композит с'содержанием гидроксиапатита и трикальцийфосфата в соотношении 1:1. Керамопластика производится как этап типичной при костных
дефектах операции. Важным условием является тщательная экскохле-ация солитарной костной кисты и восстановление сообщения с костномозговым каналом, а также плотное заполнение вторичной послеоперационной полости керамическим имплантатом.
12. Следует помнить, что рентгенологическая картина на этапах клинического наблюдения не дает достаточной информации о течении репаративной регенерации костной ткани, поэтому дополнительно следует проводить компьютерную томографию. Полученные нами данные говорят о начале реканализации трубчатых костей к 3-му месяцу после керамопластики, когда становится возможна нагрузка
на оперированную конечность "ез костылей.Полная реституция кости «
происходит через 2,5-3 года после керамопластики.
13. Об активности репаративных процессов после керамопластики говорят данные радиоизотопной диагностики, которую необходимо проводить для контроля за восстановлением внутрикостного кровотока и прогнозирования этапов выздоровления.
14. Противопоказаний к применению кальций-фосфатной керамики нами не выявлено.
- 40 -
СПИСОК НАУЧНЫХ РАБОТ. ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ
1. Новые аспекты в диагностике и лечении заболеваний коленного' сустава у детей. В кн. "Актуальные аспекты десткой хирургии, реаниматологии и анестезиологии", Москва, 1989'. В соавт. с В.М.Крестьяшиным, Д. Ю. Выборновым; стр. 87 - 89.
. 2. Применение излучения оптических квантовых генераторов и электромагнитной стимуляции для ускорения репаративных процессов у детей. Тезисы докладов Международной конференции "Лазеры в медицине". Москва. 1989. В соавт. с С.Ф.Исаковым. С. А. Счастным,
B.В.Волковым. И.С.Воздвиженским; часть 3, стр. 123.
3. К вопросу о диагностике и лечении рассекающегр остеох-рондроза коленного сустава у детей. В кн."Актуальные проблемы педиатрии" г.Тамбов 1990, в соавт. с Д.Ю.Выборновым, Е.П.Кузне-чихиным, В.П.Немсадзе, В.М.Крестьяшиным; стр. 112'- 114.
4. Метод бесконтактного биоадекватного электромагнитного воздействия в лечении ортеохондропатий у детей. Там же. 1990. В соавт. с Д. Ю. Выборновым. В.П.Немсадзе, Е.П.Кузнечихиным,
C.А.Счастным. В.М.Крестьяшиным; стр. 108 - 109.
5. Диагностическая и лечебная тактика при болезни Кенига коленного сустава у детей. В кн. "Системные заболевания скелета" г. Ярославль, 1991, В соавт. с Д. Ю.Выборновым, В.М.Крестьяшиным; стр. 61 - 62.
6. Ёиоадекватная стимуляция репаративных процессов у детей с замедленной консолидацией переломов. Хирургия, Москва, N 8. 1990, В соавт. с Ю. Ф.'Исаковым, Е.П.Кузнечихиным. В.П.Немсадзе. С.А. Счастным; стр.'76.
7. Бесконтактная биоадекватная электромагнитная стимуляция репаративной регенерации костной ткани у детей. ' Травматология, ортопедия и протезирование. Москва. N 2. 1991, в соавт. с Ю.Ф.Исаковым, В.П.Немсадзе. Е.П.Кузнечихиным. С. А. Счастным; стр.28 - 32.
, 8. . Применение биоадекватного электромагнитного воздействия при -Гспйй болезни Легга-Кальве-Пертеса у детей . Тезисы доклада 'Вс'ёросй, Конференции детских ортопедов-травматологов. г.Череповец. 1993. В соавт. с 'С. Й. Моисеевым. С. А. Счастным, Л.Е.Лопати-ной. Л.Е.Лактаейой;
9. Ранняя диагностика болезни Легга-Кальве-Пертеса.Там же, ,1993. В соавт. С. Н. Моисеев! м. . С. А. Счастным,. Л. Е. Лопатиной,'
Л. Е. Лактаевой.
10. Congress of the IAMFS at Aula Major. Paus college In Leuven, Bel- glum, 1993. В соавт. с Н.А.Никитиным. E.B.Ждановым;
11. Остеотропные свойства кальций-фосфатной керамики. Материалы конференции. посвященной 110-летию со дня рождения член-корр. АМН СССР А.И.Евдокимова, Москва, 19ГЗ. В соавт. с А.А.Никитиным. Н.А.Козанцевой, В.М.Поповым, Е.В.Ждановым; стр. 136.
12. Новое в компьютерной обработке реоплетизмографических исследований. 3-й Междунарпцний форум "Стратегия здоровья, интеллектуальное обеспечение медицины", Крым, Гурзуф, 1994. В соавт. с с.и.Щукиным. К.Р.Беляевым, А.А.Морозовым, М.Ю.Черновым.
К.И.Капитоновым; стр. 79 - 80.
13. Электромагнитные методы коррекции состояния спасателей и пострадавших при чрезвычайных ситуациях. Материалы научно-прак-тич. конференции "Актуальные проблемы военной и экстремальной медицины", Москва, 1994. В соавт. с С.И.Щукиным, А.С.Володиным,
Н.И.Бадановым; стр. 209 - 210.
%
14. Бесконтактная биоадекватная электромагнитная стимуляция репаративной регенерации костной, хращевой и мышечной тканей у детей. Вестник Российское академии мед. наук. N 3, 1994. В соавт. ■ с С. А. Счастным. С.И.Щукиным, Е. П.Кузнечихиным. В. П.Немсад-зе. В. Г. Зубенко; стр. 38-41.
15. Возможность применения имплантируемых биокерамических материалов в костной пласти, е у детей. Тезисы докладов Международной научно-практич.конференции детских хирургов "Актуальные вопросы детской хирургии, ортопедии, травматологии, анестезиологии И' реаниматологии", г. Уфа, 1994. В соавт. с . Е. П. Кузнечихиным, В. П. Немеадзе. В. В. Шафрановым, Д. Ю. Выборновым; стр. 189 -191.
16. Оперативная артроскопия в лечении повреждений и заболевании коленного сустава у детей.. Там же, 1994. В соавт. с Д. Ю. Р-иборноеп'', В. М. Крестьяшшшм; стр. 88 - 70.
t
17. О возможности применения биокерамических имплантатов в ортопедии детского возраста. Хирургия, N 8. 1995, Москва. В со-авт. В.П.Немсадзе. Е.П.Кузнечихиным. В.В.Шафрановым. Е.В.Ждановым, А.С.Кузиным, С.М.Кузнецовым;
' 18. Применение биоадекватных методов стимуляции репаратирлшх процессов в детской хирургии. XXII Международная конференция и школа САПР - 95 "Новые информационные технологии в науке, образовании, медицине и бизнесе". Украина, Крым, Ялта - Гурзуф. 1995. В £оавт. с С.И.Щукиным, .В.Г.Зубенко; стр. 221.
19. К вопросу о разработке системы для неинвазивной комплексной диагностики состояния кровообращения конечностей. Там же. 1995. В соавт. с С.И.Щукиным, В.Г.Зубенко; стр. 222.
20. Исследования реакций кровообращения на биосинхронизиро -ванное электромагнитное воздействие у больных с различной патологией. Там же. 1995. В соавт. с к. Р.Беляевым, С.И.Щукиным; стр. 224.
21. Первый опыт применения биокерамических имплантатов в хирургии детского возраста. Сборник научных трудов конференции, посвященной 25-летию кафедры детской хирургии Алтайского государственного мед. университета "Актуальные вопросы детской хирургии, травматологии, ортопедии и анестезиологии". г.Барнаул, 1995. В соавт. с Е.П. Кузнечихиным, В.П.Немсадзе. В.В.Шафрановым, Е.В.Ждановым; стр.-174 - 175.
4 <
22. Перспективы применения в педи'атрии биоадекватных человеку электромагнитных полей. Материалы конгресса педиатров России "Новые технологии в педиатрии", Москва. 1995. В соавт. с С.А.Счастным, С.И.Щукиным. И.М.Рослым; стр. 177. '
23. Систему для неинвазивной комплексной диагностики состояния кровообращения конечностей. Материалы конференции МЧС РФ "Спасение", Москва. 1995. В соавт. с В.Г.Зубенко. А.Л.Морозовым. С.И. Щукиным. A.C.Володиным,
24. Клиническое применение аппаратов серии "Каскад" у пострадавших при чрезвычайных ситуациях. Там же. 1995, В соавт. с С.И.Щукиным. В.Р.Зубенко. А.А.Морозов. А.С.Володин.
25. Реокардиомониторная система для реанимации и интенсивной терапии. Там же. 1995, В соавт. с К.Р.Беляевым, В.Г.ЗуСенко, А.А.Морозовым, С.И.Щукиным.
26. Результаты применения керамопластики у детей. Материалы XIX научно-практической конференции детских ортопедов-травматологов г.Москвы, Москва, 1995, В соавт. с В.П.Немсадзе. Е.П.Куз-нечихин, С. В. Андронов; • стр. -59-61.
27. Разработка аппаратов для биоадекватной электромагнитной стимуляции репаративных процессов костной И мягких тканей чело ■ века. Там же, 1995, В соавт. С.И.Щукиным.
АВТОРСКИЕ СВИДЕТЕЛЬСТВА И ПАТЕНТЫ
.1. Спосо'б лечения посттравматических контрактур мягкоткан-ных структур. A.C. N 1736540 . 1992. Бюл. N20, В соавт. с -С. А. Счастным, В. П.Немсадзе, Е.П. Кузнечихиным. С.И.Щукиным. Д.Ю.Выборновым, В. М.Крестьяшиным.
2. Способ лечения детей с асептическими некрозами кост но-хрящевых структур. A.C. N 1750700, 1992, Бюл. N28, В соавт.с С.И.Щукиным. С. А. Счастным, А.Г.Воробьевым. В. П. Немсадзе, С.В.Крыловым. Е. П. Кузнечихиным. В.П.Белкиным, В. В. Кузоилевим.
3. Способ лечения синдрома длительного сдавления. Патент 14 N 2019209. 1994. Бюл. N17. В соавт. с С. А. Счастным. В. П.Немсад зе, Е. П. Кузнечихиным.
4. Аппарат для импульсной магнитотерапии и способ его применения. Положительное решение ВНИИГПЭ по заявке на изобретение II 93-032522/14-031638 от 22.06.93г. В соавт. с С.И.Щукиным. А. А. Морозовым, С. А. Счастным, В. Г. Зубенко.
Подписано к пг-чати Ь.02.9ь. Объем 2,7Ь. Закап Sti. Тираж К/). Типография .11 ТУ им. Н.Э. Баумана