Автореферат и диссертация по медицине (14.00.21) на тему:Оптимизация методов фиксации костных фрагментов лицевого черепа и их клинико-биомеханическая оценка

На правах рукописи

Семенников Владимир Иванович

ОПТИМИЗАЦИЯ МЕТОДОВ ФИКСАЦИИ КОСТНЫХ ФРАГМЕНТОВ ЛИЦЕВОГО ЧЕРЕПА И ИХ КЛИНИКО-БИОМЕХАНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА

14. 00.21 - Стоматология

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора медицинских наук

Омск 2004

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования Алтайском государственном медицинском университете и Новосибирской государственной медицинской академии Минздрава России.

Научные консультанты:

доктор медицинских наук, профессор Сысолятин Павел Гаврилович

доктор технических наук, профессор Попович Валерий Степанович

Официальные оппоненты:

доктор медицинских наук, профессор Темерханов Флорид Тимофеевич

доктор медицинских наук, профессор Железный Павел Александрович

доктор медицинских наук, профессор Семенюк Владимир Михайлович

Ведущая организация:

Санкт-Петербургский государственный университет им. И.П. Павлова

Защита состоится «_»_2004 г. в_часов на заседании диссертационного совета Д.208.065.02 Омской государственной медицинской академии по адресу: г. Омск, ул. Ленина, 12.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Омской государственной медицинской академии по адресу: г. Омск, ул. Ленина, 12.

Автореферат разослан «_»_2004 г.

Ученый секретарь диссертационного ,Л I

совета, докт. мед. наук, профессор г/В. Б. Недосеко

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы

Проблема рационального выбора фиксации костных, фрагментов челюстей, несмотря на достигнутые успехи, остается до настоящего времени далеко не разрешенной. Актуальность ее возрастает в связи с увеличением пациентов с травматическими повреждениями костей лица, утяжелением характера травм (Сысолятин П.Г. с соавт., 1995-2000; Бельченко В.А., Бесланеева Б.А.; 1998, Гунько В.И., Гогоберидзе О.Т., 1998; Агапов B.C. с соавт., 1998; Иванов П.В., 1998; Дудин М.Е., 1999; Осипов В.Ю., Терещенко Л.П., 2000; Панкратов А.С., 2001; David D.I., Simpson D.A, 1995; Pistner H., Michel С. et al., 1996; Zuby D., 1997), повышением количества пациентов с посттравматическими и врожденными дефектами и деформациями лицевого черепа (Гунько В.И., 1996; Семкин В.А., Безруков В.М. и др., 1996; Бельченко В.А., Рабухина Н.А. и др., 1998; Драче-на Е.В., 1999; Вернадский Ю.И., 1999; Швырков М.Б., 2001; Шам-сутдинов А.Г., Рабухина Н.А. и др., 2001; Сиволапов Ki\, 2002; Akai Т., Kunayama U. et al., 1994; Annino D.I., Iognen L.A. et al., 1994; Raveh I., Sutter R, 1999; и др.).

Значительное количество появившихся в последние годы способов и средств фиксации костей лицевого черепа, среди которых особое место занимают фиксаторы из никелида титана, обладающие сверхэластическими свойствами и термомеханической «памятью» формы (Поленичкин В.К., Понтер В.Э., 1987,1993; Сысолятин П.Г. с соавт., 1990-2001; Тазин И.Д., 1992, 2001; Титаренко А.В., 1995; Ло-батый А.П., 1998; и др.), свидетельствуют, с одной стороны, о постоянном их развитии и совершенствовании, а с другой - о неудовлетворенности результатами практического применения.

Так, осложнения различного характера при лечении нарушений целостности костей лица составили по данным различных авторов от 10 до 37,2% (Светловский А.А., 1992; Медведев Ю.А., 1992; Артюшкевич А.С., 1993; Лобатый А.Л., 1995; Лепилин А.В., Воло-жин А.И. и др., 1998; Довбыш И.О., 1999; Иващенко НИ., 2000; Тазин И.Д., Сысолятин П.Г. и др., 2001; Zacharides N., Mentis N. et al., 1994; Peled M., Ardekian L. et al., 1998; Hansmann D.F., 2000; и др.).

Анализ данных литературы, посвященных изучению проблемы фиксации при нарушениях целостности костей лицевого черепа различного генеза, показал, что выбор способов и средств для им-

РОС НАЦИОНАЛЬНАЯ БИБЛИОТЕКА СПет Ч>$т<Я/7 ПЧ Ма*/»м1Л/

мобилизации костных фрагментов, техника их наложения, определение оптимального режима функциональной нагрузки на поврежденный орган проводится в большинстве случаев без учета усилий и напряжений в костях лицевого черепа и в местах контакта фиксатора и кости при остеосинтезе, характера макро- и микроразрушений в зоне повреждения в результате ударного воздействия и остеотомии при реконструктивных костно-пластических операциях; конструирование новых и совершенствование имеющихся скрепителей осуществляется преимущественно эмпирически, без должного научного обоснования; оценка качества фиксации осуществляется на основании статистики, методы которой не всегда адекватны проводимым исследованиям и поэтому не всегда обеспечивают достоверность полученных результатов. Вместе с тем следует отметить, что важную роль в решении проблемы рациональной фиксации отломков сыграли исследования, в которых были использованы методы: фотоэластометрии (Sormenburg М, Hartel L, 1978); механики нагружений в статике (Захаров Ю.С., 1980) и динамике (Светлов-ский А.А., 1993) на скелетированных челюстях животных; электротензометрии при повреждениях верхней и нижней челюстей (Крюков В.Н. с соавт., 1977; Загорский В.А., Миргазизов М.З. и др., 1996; Левенец А.А., 1999); голографические исследования на съемном протезе верхней челюсти (Жарков А.И., 1983); математические расчеты (Семенников В.И., Тюманок А.Н., 1983; Гусев О.Ф., Агапов B.C. с соавт., 1994, 1998; Артюшкевич А.С., 1995; Олейникова ММ, Понтер В.Э., 1999). Улучшению результатов лечения в значительной степени способствовали и биомеханические исследования для разработки и стандартизации подходов к применению некоторых видов скрепителей по системе ASIF (Spissl В., 1976; Schmoker R., 1982; Champy M, 1983; Nahum A., Melvin С, 1985; Schwimmer A. et al., 1991; Greenberg A. et al., 1995; Raveh I., et al., 1998). Однако представленные работы охватывают лишь отдельные аспекты оперативной техники фиксации костных фрагментов и не дают достаточно ясного ответа на поставленные вопросы.

Учитывая вышеизложенное, можно заключить, что дальнейшая разработка биомеханической концепции фиксации костных фрагментов при заболеваниях и повреждениях лицевого черепа является рациональной и целесообразной.

Работа выполнена в соответствии с планом научно-исследовательской работы Алтайского государственного медицин-

ского университета, номер государственной регистрации' 01960011572.

Цель исследования.

Повышение эффективности методов лечения заболеваний и повреждений лицевого скелета на основании разработки комплекса биомеханических показателей, позволяющих обеспечить выбор оптимального варианта фиксации костных фрагментов при различных нарушениях целостности лицевого черепа.

Задачи исследования

1. Разработать комплексный метод исследования усилий и напряжений в зоне переломов и остеотомии верхней и нижней челюстей, в области контакта фиксаторов и кости с использованием методов механико-математического моделирования, «конечных» элементов, электротензометрии;

2. Определить характер и величину усилий и напряжений в зоне переломов и остеотомии, в области контакта фиксаторов и кости при функциональной нагрузке с использованием разработанного метода;

3. Изучить объем и характер микроразрушений в зоне переломов и остеотомии нижней челюсти;

4. Разработать комплекс биомеханических показателей, позволяющих обеспечить выбор оптимального варианта фиксации при различных нарушениях целостности костей лицевого черепа;

5. В клинике провести анализ результатов лечения переломов лицевого черепа с учетом разработанных показаний и применения собственных способов и средств фиксации;

6. Провести анализ результатов лечения осложненных переломов костей лица с учетом разработанных нами технологий;

7. Изучить результаты остеосинтеза при проведении костнопластических операций;

8. В клинике провести сравнительный анализ результатов лечения нарушений целостности лицевого черепа в группах с применением предложенных технологий и традиционных методов;

9. Оценить эффективность лечения с различными нарушениями целостности лицевого черепа у пациентов с применением предложенных технологий и без их-учета.

Научная новизна

Впервые для изучения характера усилий и напряжений, развивающихся в местах соединения костных фрагментов средней и

нижней зоны лицевого черепа и контактных напряжений при остео-синтезе, разработан и применен комплекс исследований, позволивший установить факторы, влияющие на прочность фиксации и их взаимозависимость.

Получены новые данные о величине и характере распределения функциональных силовых напряжений в костях лицевого черепа в зависимости от локализации повреждения и места приложения функциональной нагрузки, установлена взаимосвязь факторов, определяющих прочностные характеристики различных видов фиксации.

Получены новые морфологические данные о микроразрушениях кости в зоне переломов челюстей и в области краев костных фрагментов после проведения остеотомии при реконструктивных костно-пластических операциях, позволивших оптимизировать методы фиксации костных фрагментов.

Впервые сформулированы базовые положения биомеханического обоснования фиксации костных фрагментов при заболеваниях и повреждениях лицевого черепа, дана объективная оценка качеств различных видов скрепителей, позволившая осуществить рациональный выбор фиксатора, оптимальное место его расположения на поверхности кости и наиболее благоприятный режим функциональной нагрузки в послеоперационном периоде.

Получены данные о степени стабильности фиксации спице-вого остеосинтеза, основанные на степени резорбции кости в местах ее контакта с фиксатором.

На основании биомеханических исследований обоснован дифференцированный подход к лечению переломов лицевого черепа.

Новизна исследований представлена авторским свидетельством на изобретение №1526673 «Устройство для фиксации отломков нижней челюсти», 08.08.89 г.; свидетельством на полезную модель №21018 «Устройство для определения прочности кости», бюл. №35 от 20.12.01 г.; свидетельством на полезную модель №29459 «Крепежное устройство для лечения нижнечелюстных переломов», бюл. №14 от 20.05.03 г.; свидетельством на полезную модель №29460 «Устройство для фиксации мягких тканей», бюл. №14 от 20.05.03 г.; свидетельством на полезную модель № 29461 «Устройство для компрессии костных фрагментов нижней челюсти», бюл. №14 от 20.05.03 г.

Практическаязначимост ьработ ы.

Предложен комплекс биомеханических показателей, позволивший разработать новые средства и способы фиксации костных фрагментов и обосновать дифференцированный подход к осуществлению наиболее целесообразного вида фиксации в соответствии с техническим арсеналом и квалификацией врача, выбрать оптимальный режим функциональной нагрузки.

Обоснована необходимость создания компрессии при повреждении тела нижней челюсти.

Обоснована и клинически показана необходимость функционального лечения изолированных переломов венечного отростка.

Обоснованы показания к применению стабильной фиксации костных фрагментов без дополнительной компрессии при повреждениях средней зоны лицевого черепа и ветви нижней челюсти.

Дифференцированный подход к выбору и технологии применения способов фиксации фрагментов лицевого черепа позволил улучшить результаты лечения, снизив количество осложнений, сроки стационарного лечения и общие сроки нетрудоспособности.

Установлены типичные ошибки и осложнения при проведении остеосинтеза и определены пути их устранения.

Новые устройства для фиксации отломков нижней челюсти обеспечивают стабильность фиксации на весь период консолидации костных фрагментов нижней челюсти и используются при травмах и реконструктивных операциях на нижней челюсти в отделениях челюстно-лицевой хирургии ГБ №5 Барнаула, ГБ №11 Омска, ГБ Бийска, областной больницы Новосибирска.

Применение современных стационарозамещающих операций в условиях поликлиники - внутриротовой остеосинтез фиксаторами из никелида-титана, спицей Киршнера по методике Донского в нашей модификации, репозиция и фиксация скуловой кости и дуги, костей носа позволили обеспечить реабилитацию пациентов в минимальные сроки и явились, таким образом, ресурсосберегающими технологиями, позволяющими сократить количество пациентов с указанной патологией в отделении челюстно-лицевой хирургии, обеспечив экономию средств и большую доступность стационара для лечения больных с более тяжелой патологией челюстно-лицевой области.

По материалам диссертации изданы методические рекомендации для практического здравоохранения, включенные в реестр новых технологий лечения в Алтайском крае.

Материалы диссертации излагаются в учебном процессе по травматологии челюстно-лицевой области для студентов и курсантов ФУВа в Алтайском государственном медицинском университете, Омской и Новосибирской медицинских академиях.

Апробация работы

Основные положения работы доложены на III Всесоюзной конференции «Сверхупругость, эффект памяти формы и их применение в новой технике» (Томск, 1985); VIII Всесоюзном съезде стоматологов (Волгоград, 1987); заседании научно-практического общества стоматологов (Омск, 1987); Краевой научно-практической конференции стоматологов Сибири и Дальнего Востока (Хабаровск, 1989); Всесоюзной конференции «Эффекты памяти формы и сверхэластичности и их применение в медицине» (Томск, 1989); II Межрегиональной научно-практической конференции «Вопросы медицинской профилактики и здоровья человека Сибири» (Омск, 1993); Международной конференции челюстно-лицевых хирургов, посвященной 100-летию А.А. Лимберга (Санкт-Петербург, 1994); Краевой научно-практической конференции «Вопросы лучевой диагностики» (Барнаул, 1994, 1995); IV Всесоюзном съезде судебных медиков (Москва, 1996); III Международном конгрессе «Реабилитация в медицине и иммунореабилитация» (Эйлат, Израиль, 1997); Научно-практической конференции, посвященной 100-летию М.В. Мухина (Санкт-Петербург, 1997); Всероссийской научно-практической конференции «Современные методы диагностики» (Барнаул, 1999); III Всероссийской научно-практической конференции «Актуальные проблемы стоматологии» (Москва, 1999); Международной конференции «Новые биосовместимые сверхэластичные материалы и новые медицинские технологии в стоматологии» (Красноярск, 2000); III Межрегиональной научно-практической конференции, посвященной 55-летию Победы и 20-летию стоматологического факультета (Ижевск, 2000); II Международной научно-технической конференции «Измерение, контроль, информация» (Барнаул, 2001, 2002, 2003); Краевой научно-практической конференции стоматологов Алтайского края (Барнаул, 2001, 2003); Всероссийской научно-практической конференции «Актуальные вопросы стоматологии» (Москва, 2003).

Апробация работы проведена 15 октября 2003 г. на совместном заседании кафедр хирургической, терапевтической, ортопедической стоматологии и стоматологии детского возраста АГМУ, кафедр оториноларингологии с курсом глазных болезней АГМУ; травматологии, ортопедии и военно-полевой хирургии АГМУ; судебной медицины ФУВ, судебной медицины с основами права АГМУ; лучевой диагностики и лучевой терапии АГМУ; кафедры общественного здоровья и здравоохранения АГМУ; а также 17 октября 2003 г. на совместном заседании кафедр хирургической, терапевтической ортопедической стоматологии и стоматологии детского возраста Омской государственной медицинской академии.

Публикации.

По материалам диссертации опубликовано 46 научных работ, в том числе 5 авторских свидетельств на изобретение.

Объем и структура диссертации.

Диссертация состоит из введения, обзора литературы, 5 глав собственных исследований, обсуждения результатов, выводов, практических рекомендаций и библиографического указателя. Диссертация изложена на 320 страницах, иллюстрирована 154 рисунками, графиками, схемами, 30 таблицами. Указатель литературы содержит 369 источников, из них 159 иностранных. Весь материал, представленный в диссертации, получен, обработан и проанализирован лично автором.

Основные положения, выносимые на защиту.

Метод исследования усилий и напряжений в зоне соединения костных фрагментов лицевого черепа на разработанной нами механико-математической модели нижней челюсти в комплексе с методом «конечных элементов», электротензометрии верхней и нижней челюстей, морфологических исследований зоны повреждения и остеотомии позволил установить комплекс факторов, влияющих на прочность фиксации, их взаимосвязь и дать объективную оценку качества фиксации отломков различными скрепителями.

2. Рациональный выбор фиксации при нарушении целостности костей лица различного генеза обоснован комплексом биомеханических показателей, величиной и характером напряжений в зонах повреждения, величиной контактных усилий и напряжений в местах опоры фиксатора на кость, конструкцией фиксатора, его расположением на костных фрагментах, зоной объемных разрушений при переломах и остеотомиях.

3. Учет комплекса биомеханических показателей при выборе способов и средств фиксации костных фрагментов при повреждениях и заболеваниях лицевого черепа позволяет повысить эффективность лечения пациентов на 39,1%, снизить количество осложнений в 3,2% - при лечении переломов, на 13,8% - при костнопластических операциях, сократить сроки нетрудоспособности в 1,6 раза.

4. Рациональное использование средств фиксации в условиях поликлиники (415 пациентов) при изолированных переломах нижней челюсти обеспечивает снижение материальных затрат в 5,1 раза, сокращение количества дней нетрудоспособности в 1,8 раза.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ,

Экспериментально-теоретические исследования биомеханики остеосинтеза костей лицевого черепа. Электротензометрия верхней-и нижней челюсти при функциональном на-гружении. Исследование усилий и напряжений, развивающихся при функциональной нагрузке в верхней и нижней челюсти, проводилось методом электротензометрии. Его основное достоинство -высокая точность при работе в наиболее сложных условиях, а исследование проводилось на натуральных объектах - скелетирован-ных верхней и нижней челюстях. Деформации в каждой точке измеряли с помощью четырех тензорезисторов (Т-дельта-розетка), расположенных под углами 0, 90, 120, 240° (рис. 1, 2,3). Определение главных напряжений, действующих во взаимно-перпендикулярных направлениях, проводилось по следующей формуле:

* ., > J J'

\-ц \+р i'

где при расчетах значения модуля упругости и коэффициента Пуассона были приняты равными Е = 1,5хЮ10Па, ц = 0,35 (Крюков В.Н., 1977).

Рис. 1. Схема расположения датчиков

в зажимном устройстве испытательной машины: 1 - челюсть; 2 - дельта розетки с 4-м тензорезистором; 3 - эластическая среда; 4 - контейнер; 5 - щуп-нагружатель

Рис. 3. Схема закрепления верхней челюсти в испытательной машине: 1 - челюсть; 2 - тегоодатчики; 3 - эластическая среда; 4 - контейнер; 5 - щуп-нагружатель

Нагружения челюстей проводили сосредоточенным во фронтальном отделе усилием на испытательной машине 2MQI 250/R91, оснащенной реверсивным устройством. Челюсти закрепляли в контейнерах с губчатой резиной, имитирующих на нижней челюсти тяга m.masseter, m.pterigoideus med., m.temporalis. Движения головки мыщелкового отростка были сохранены.

Полученные результаты представлены в виде графиков (рис. 4, 5) и показывают, что напряжения растяжения возрастают с увеличением расстояния от места приложения нагрузки, где их величина минимальна. Постепенно увеличиваясь, они достигают максимума в области угла челюсти, затем снижаются до минимума в области мыщелкового отростка. В области мыщелкового отростка растягивающие напряжения изменяют свое значение на противоположное, что указывает на развитие здесь сжимающих усилий.

В области альвеолярного отростка верхней челюсти величина напряжений имеет другой характер распределения: имея максимальные значения напряжений сжатия во фронтальном отделе, они затем уменьшаются до минимума в области альвеолярного отростка на уровне третьих моляров. Одновременно обнаруживаются напряжения растяжения в области бугра верхней челюсти, что свидетельствует о перемещении альвеолярного отростка книзу. Полученные

результаты согласуются с данными исследований, проведенных на фотоэластометрических моделях (Полухина С.Г., 1969; Ralph I., Caputo P., 1978; Greenberg A. et al., 1995), а также полностью подтверждают результаты механико-математического анализа, проведенного нами ранее (Семенников В.И., Тюманок А.Н., 1983).

На уточненной объемной механико-математической модели нижней челюсти проведены исследования характера усилий и напряжений во фронтальном отделе нижней челюсти путем составления и решения уравнений проекций сил векторов на координатные оси XYZ (рис. 6).

Z

I"

>

Рис. 6. Равновесие нижней челюсти под действием внешних сил

Установлено, что при функциональной нагрузке, приложенной в области медиальных резцов, напряжения растяжения разви-

ваются по нижнему краю нижнеи челюсти и по ее внутренней поверхности, а напряжения сжатия концентрируются в области альвеолярного отростка и наружной поверхности нижней челюсти.

Применение метода «конечных элементов» позволяет с более высокой точностью определить расположение зон напряжений в исследуемом объекте (рис. 7). Толщина челюсти по номерам зон представлена в таблице.

Рис. 7. Разбиение нижней челюсти на 4-угольные зоны (размеры приведены в мм)

Такое разбиение предпочтительно, так как получаемые элементы близки по форме к равностороннему треугольнику и приводят к более точным результатам. Разбиение двумерного тела на треугольные элементы оправдано и тем, что эти элементы являются простейшими в аналитической формулировке (представлении) и могут быть ориентированы как угодно для аппроксимации границ сложной формы.

Разбиение конструкций нижней челюсти выполнено с помощью программного комплекса УаЮкз, разработанного на кафедре динамики и прочности машин Алтайского государственного

технического университета. Окончательная сетка элементов дискретной модели нижней челюсти после разбивки, их номера и узловые точки показаны на рисунке 8.

о fj S4

Рис. 8. Разбиение нижней челюсти на треугольные элементы

Нами проведены исследования на модели нижней челюсти методом «конечных элементов» при функциональной нагрузке. Установлено, что максимальные напряжения растяжения локализуются в области Iinea obliqua externa; развивающиеся от сгибающего момента сил, растягивающие напряжения локализуются в области альвеолярного отростка и венечного отростка нижней челюсти; в области мыщелкового отростка преобладают напряжения сжатия.

Исследование распределения полей напряжений при остео-синтезе спицей, винтами ( «lag screw» ), спицей Киршнера по методике В.В. Донского (1980), показало, что идет перераспределение напряжений при использовании указанных конструкций. Наибольшие напряжения локализуются в области концов фиксаторов. Так, при остеосинтезе спицей Киршнера по Донскому наибольшие нагрузки возникают в области конца спицы, введенной в кость, и в области зуба, к которому фиксирована спица, наиболее отдаленно от щели перелома.

Проведен механико-математический анализ контактных напряжений в области шурупа-винта и кости. Установлено оптимальное соотношение просверливаемого отверстия и диаметра вводимого винта, которое равно 1,5. Результаты проведенных расчетов для

методики Донского показали, что оптимальная глубина введения спицы не должна превышать 1,5 см при толщине спицы 0,2 см.

Исследование напряжений при остеосинтезе проволочным швом позволило установить, что контактные напряжения максимальны в местах выхода.проволоки на контактные пластинки со стороны расположения перелома. Установлено, что прочность фиксации рационально описывается следующей формулой:

Т = Rx2rcr,

где Т - сила натяжения проволоки;

R - толщина кости;

г - радиус проволоки;

ст - напряжения в месте контакта проволоки с костью;

Величина контактных напряжений не должна превышать допустимых напряжений кости и составляет 0,1 механической прочности кости (Сеппо A.M., 1978).

Установлено, что контактные напряжения возрастают с увеличением расстояния от щели перелома и увеличения функциональной нагрузки на челюсть; уменьшаются с увеличением расстояния между отверстиями, с увеличением диаметра проволоки и механической прочности кости.

Исследование контактных напряжений позволило установить величину возможной функциональной нагрузки на челюсть при ос-теосинтезе фиксаторами из никелида титана:

М

где М - момент сил в щели перелома;

W - осевой момент сопротивления, рассчитываемый по формуле:

где Ь - диаметр ножки фиксатора;

И - высота ножки фиксатора, вводимого в кость.

При этом следует отметить, что наличие сверхэластических свойств данного фиксатора требует более глубокого исследования, а проведенные расчеты являются достаточно упрощенными и схематичными.

Исследование контактных напряжений при использовании стержневых аппаратов внешней фиксации показало, что максимальная сила фиксации возможна при введении стержней в кость таким образом, чтобы они располагались в ней до упора во внутреннюю компактную пластинку; расположение фиксаторов к щели перелома должно быть по возможности максимально близким, расположение соединяющих узлов должно быть максимально близким к поверхности кожи, количество стержней или спиц желательно не менее 2-х на каждом из отломков, расположенных на максимально возможном удалении друг от друга.

Максимально возможный контакт между фиксатором и костью создает наиболее благоприятные условия для прочного и стабильного остеосинтеза. При костно-пластических операциях это также является одним из основных условий консолидации в кратчайшие сроки. Для каждой из методик остеотомии возможен расчет оптимального взаимоотношения остеотомированных фрагментов челюстей. Примером этого является расчет основных размеров ос-теотомированных площадок при лечении нижней макрогнатни с использованием методики плоскостной остеотомии. На механико-математической модели нижней челюсти проведен анализ контактных напряжений в зоне остеотомии. Расчетная система фрагментов нижней челюсти представлена в виде стержневой системы. Предположено, что кортикальный слой линейно упругий и используются основные соотношения механики стержней (Светлицкнй В.А., 1987). В результате проведенных расчетов представлена формула, которая позволяет определить основные параметры и форму остеотомии и осуществить оптимальный вид фиксации.

Исследование объема микроразрушений в верхней и нижней челюсти. Определение зоны микроразрушений проводили на 30 биоманекенах в различных возрастных группах (20-60 лет) с наличием зубов и частичной адентией. С помощью металлического прута наносили удары под углом » 90° к продольной оси тела нижней челюсти в различных ее отделах, направленных спереди назад и сбоку, в области угла, тела, ветви и подбородочного отдела. На

верхней челюсти удары производились в передне-заднем направлении и сбоку. Затем челюсти изымали, скелетировали, распиливали на фрагменты толщиной 0,5 см в продольном направлении на шлифовальном станке фрезой со скоростью вращения 2000 об/мин при постоянном охлаждении водой. Продольные распилы обрабатывали по методике Л.М. Эйдлина и А.А. Эйдлина (1973) в модификации В.Э. Янковского с соавт. (1990). После шлифовки и полировки до зеркального блеска костные фрагменты промывали в воде в течение 30 минут, затем подвергали поверхностной декальцинации в 2%-ном растворе лимонной кислоты. Промытые водой, декальцинированные поверхности окрашивали раствором метиленового синего, фиксировали в 96%-ном этиловом спирте, покрывали тонким слоем иммерсионного масла и исследовали под микроскопом «МБС-9» и «Биолам» для выявления микротрещин. Фотографии выполнены с помощью микрофотонасадки «МФН-12» и фотоаппарата «Зенит» с увеличением от 14 до 80 раз.

Установлено, что при прямых переломах нижней челюсти наибольший объем субмакро- и микроразрушений локализуется на наружной кортикальной пластинке, т.е. на стороне сжатия. Они распространяются на расстояние до 2-2,5 см по обе стороны от краев отломков. Основная концентрация трещин определяется на расстоянии 0,5-0,8 см. В нескольких случаях их распространенность достигла 3,5 см. Значительно меньшая концентрация микротрещин определилась на противоположной компактной пластинке, т.е. на внутренней поверхности челюсти в зоне растяжения; их распространение достигло 1,5-2,0 см. При отраженных переломах наибольшая концентрация микротрещин находилась на внутренней кортикальной пластинке и распространялись до 0,5-0,8 см от края отломка, на наружной контактной пластинке - до 0,5 см.

Установлено, что разница в дальности распространения микротрещин зависит от наличия зубов на отломках. На беззубых отломках микротрещины распространяются на 0,5-1,0 см дальше, чем при наличии зубов. При этом в области угла такой закономерности не выявлено. В ментальном отделе микроразрушения всегда представлены большим количеством по концентрации, меньшим - по распространенности от щели перелома. Установлено также, что наибольшая концентрация микроразрушений локализуется в области базального края челюсти с уменьшением их в области альвеолярного отростка. В области средней зоны лица разрушения носят

фрагментарный характер. При остеотомии микроразрушений в области краев костных фрагментов не было выявлено как при использовании машинных, так и ручных инструментов.

Учитывая полученные данные, можно сформировать теоретическую базу для практических рекомендаций по фиксации фрагментов верхней челюсти: закрепление отломков в правильном положении должно быть без дополнительной компрессии после их сближения. Функциональная нагрузка не способствует расхождению отломков, а наоборот, происходит их сжатие, поэтому и нет необходимости в дополнительной компрессии. Главной задачей является репозиция и фиксация отломков с применением скрепите-лей, имеющих максимальную площадь контакта с костью: пластины с одномоментной контурной пластикой дефектов с использованием биокомпозитов, пористым никелид титаном, комбинацией титана и биокомпозитов. Естественно, что ортопедо-хирургический метод фиксации с использованием назубных, назубодесневых и наддесневых конструкций с дальнейшим их закреплением на контрфорсах верхней челюсти, лобных костях является оптимальным вариантом фиксации при нарушении целостности средней зоны лица.

Применение фиксаторов на нижней челюсти обусловлено характером распределения усилий и напряжений, развивающихся в ней при функциональной нагрузке. В отличие от верхнечелюстных напряжений, на нижней челюсти на их развитие влияют форма, место крепления мышц, их мощность, наличие ВНЧС, наличие или отсутствие зубов.

Максимальные усилия развиваются в нижней челюсти от изгибающего момента сил. Приложение функциональной нагрузки во фронтальном отделе челюсти вызывает наибольшие усилия в области угла, продольные имеют максимум в области ветви, поперечные - в области тела нижней челюсти. Величина продольных усилий, имея максимальные значения в области ветви, создает условия физиологической компрессии отломков в этом отделе челюсти, что подтверждается клинической картиной повреждений этой области. Учитывая данный факт, не следует дополнительно создавать компрессию отломков при переломах вертикального отдела нижней челюсти, главной задачей здесь является их репозиция, в основном, с помощью дистракции - аппаратами внешней фиксации, межзубных прокладок-пелотов, а также комбинацией ортопедических и хирур-

гических средств. В других отделах нижней челюсти компрессия отломков рациональна, так как обеспечивает прочную и стабильную фиксацию фрагментов кости.

Говоря об остеосинтезе, необходимо помнить, что большие размеры фиксаторов способствуют и максимальной дополнительной травме во время их наложения. При этом не всегда техническая мощь фиксатора сообразуется с его размерами. Так, площадь контакта поверхности пластины уменьшается с увеличением его размеров из-за сложной конфигурации поверхности нижней челюсти, а поэтому прочность и стабильность фиксации также уменьшаются. Следовательно, необходимо учитывать и этот факт.

Проводя анализ распределения усилий и напряжений в нижней челюсти, мы обратили внимание, что в клинике не наблюдается логической связи между усилиями, развивающимися в области ветви, мыщелкового и венечного отростков. Объяснения этому были найдены при использовании метода «конечных» элементов для изучения напряжений в нижней челюсти. Развитие напряжений в случае перелома венечного отростка сопровождается отрицательными значениями величин, т.е. они являются напряжениями растяжения. В клинике это проявляется степенью разрыва тЛетрога^. В случае полного отрыва костно-мышечного комплекса от ветви происходит сокращение височной мышцы и подтягивание венечного отростка к скуловой кости и дуге. Естественно, что репонировать его возможно только при помощи хирургического метода. Насколько рационально его использование в клинике, показали наши клинические наблюдения.

КЛИНИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

Полученные результаты теоретических и экспериментальных исследований позволили определить основные положения для выбора оптимального варианта фиксации костных фрагментов при различных нарушениях целостности лицевого черепа:

1. При выборе способов и средств фиксации костей верхней и нижней челюсти необходимо учитывать факторы, влияющие на механическую прочность фиксации, характер усилий и напряжений в нижней челюсти, возможную зону микродеструкции в области краев отломков, определить: отраженный это перелом или прямой, величину и характер усилий и напряжений в зоне повреждения.

2. При повреждениях в зоне ветви и мыщелкового отростка нижней челюсти усилия носят преимущественно характер сжатия. Поэтому при выполнении репозиции необходимо растяжение костных фрагментов и затем их сопоставление без дополнительной компрессии, которая создается здесь естественным путем. В других отделах нижней челюсти компрессия отломков предпочтительна. При этом напряжения сжатия по нижнему краю тела нижней челюсти и растяжения по альвеолярному отростку требуют компрессии отломков именно в области альвеолярного отростка. Меньшее количество микроразрушений кости в этой зоне благоприятно для расположения фиксаторов. При фиксации костных фрагментов в области ментального отдела нижней челюсти следует создать компрессию отломков по внутренней поверхности и базальному краю, так как именно в этой области развиваются напряжения растяжения при функциональной нагрузке.

3. Учитывая, что на отломках в зоне адентии микроразрушения более выражены, дополнительная травма при выполнении закрепления отломков должна быть минимальной.

4. В зоне повреждений верхней челюсти зоны микродеструкции более выражены и кость фрагментирована (оскольчатый характер). При закреплении отломков необходима одномоментная репозиция, фиксация и проведение пластики дефектов кости. При этом опорами для фиксаторов служат наиболее мощные по величине костные структуры, например, контрфорсы.

5. При костно-пластических операциях необходимо создавать максимально возможные по площади контакты между донорской и реципиентской костями. Выбор фиксатора зависит от механической прочности трансплантата, фиксирующих качеств скрепи-теля и технологии его применения. Ортопедические конструкции для нормализации прикуса необходимы в первые 14 суток.

6. Восстановление функции нижней челюсти без дополнительной нагрузки при переломах вне зависимости от вида фиксатора рациональнее на 3-7 сутки после фиксации.

За период 1985-2002 гг. на базе отделений челюстно-лицевой хирургии ГБ №11 Омска, ГБ № 5 Барнаула, областной клинической больницы Новосибирска, в городской стоматологической поликлинике №1 Барнаула проведено лечение 1720 пациентов с нарушением целостности лицевого скелета различного генеза, из них с пере-

ломами и осложнениями средней зоны лица - 243 человека, нижней челюсти - 1395, дефектами и деформациями - 82 человека.

Ортопедический метод фиксации применен у 125 пациентов с повреждениями мыщелкового и венечного отростков, тела и подбородочного отдела нижней челюсти, ветви нижней челюсти; у 19 пациентов с переломом верхней челюсти, что составило 9,78% от числа пациентов с переломами верхней и нижней челюсти.

Ортопедо-хирургический метод фиксации применен у 876 пациентов, из них с переломами верхней челюсти - у 33 пациентов (по Чернятиной-Свистунову, Адамсу, Фидершпилю); у 843 - по Донскому в нашей модификации (59,47%). Остеосинтез применен у 472 пациентов (30,75%).

У всех пациентов с дефектами и деформациями челюстно-лицевой области остеосинтез комбинировался с ортопедическими методами иммобилизации - 82 человека.

Учет биомеханических показателей, позволяющих обеспечить оптимальные условия фиксации костных фрагментов, в комплексном лечении повреждений и заболеваний костей лица контролировался в клинике следующими исследованиями: электромиография, эхоостеометрия, рентгенография, денситометрия, компьютерная томография; данными клинических исследований: наличие отека, наличие болевого синдрома, возможность открывания рта, наличие осложнений, время нахождения пациента в стационаре (койко-дни), период реабилитации в условиях поликлиники, общие сроки нетрудоспособности.

Для сравнительной оценки полученных показателей был проведен ретроспективный анализ отдельных показателей по историям болезни, а также рассчитана экономическая эффективность у группы пациентов (150 человек), лечившихся без учета разработанного нами комплекса биомеханических показателей. Группа сравнения была идентична основной группе по возрасту и полу, срокам начала лечения с момента травмы, характеру и локализации переломов, применению способов и средств фиксации.

Результаты клинических исследований показали, что при переломах костей лица наиболее часто применялся ортопедо-хирургический метод фиксации по Донскому в нашей модификации. Это объясняется тем, что данная методика включает в себя достоинства ортопедического и хирургического методов фиксации. Преимущества ортопедического метода: отсутствие дополнительной травмы

поврежденных тканей, использование зубов в качестве внутрикост-ных фиксаторов, располагающихся по всей длине отломков и в зоне растягивающих напряжений. Этот биомеханический показатель иллюстрирует рациональность распределения контактных напряжений, имеющих минимальные значения, вследствие максимального контакта естественных фиксаторов - корней зубов - с костью; расположение спицы на зубах препятствует напряжениям растяжения, локализующимся в области альвеолярного отростка, и позволяет устранить их путем создания одномоментной и динамической компрессии. Локализация спицы непосредственно в костном отломке под углом ~ 60°, внеочагово и в области альвеолярного отростка благоприятна как с точки зрения медицинских, так и биомеханических позиций. Она позволяет располагать спицу вне щели перелома, исключает дополнительное инфицирование щели перелома, уменьшает возможность развития дополнительных микроразрушений в зоне перелома. Кроме того, наличие полой спицы позволяет вводить в область повреждения антисептические препараты, обеспечивая профилактику воспалительных осложнений.

При отработанной методике время, затраченное на фиксацию отломков, включая анестезию, составляет 14-15 мин. Минимальная травматичность спицы, возможность ее внеочагового расположения, дополнительная одномоментная и динамическая компрессия отломков обеспечивают отсутствие болей в послеоперационном периоде, быстрое уменьшение отека околочелюстных тканей (3-5 суток). Возможность открывания рта на 3-5 сутки и приема мягкой пищи, восстановление фонации и обеспечение тщательной гигиены полости рта позволяют пациентам приступить к работе через 7-11 суток при условии отсутствия тяжелых физических нагрузок. Данные электромиографического исследования показали, что в сравнении с остеосинтезом и консервативным методом фиксации имеется более быстрое восстановление функции жевательных мышц (Р<0,05) в сроки 14, 21, 30 суток. Важным моментом является отсутствие необходимости проведения дополнительной анестезии при удалении спицы (на 21 сутки), как это необходимо при удалении других видов фиксаторов, используемых для остеосинтеза и требующих повторной госпитализации пациентов, а следовательно, и увеличения сроков нетрудоспособности.

Во время операции могут возникнуть следующие осложнения:

♦ введение спиц на глубину до 0,5 см - происходит выпадение спицы при дальнейших манипуляциях;

♦ введение спицы по внутренней поверхности челюсти, где компактная пластинка тонкая, - в дальнейшем может произойти быстрое ослабление фиксации из-за недостаточного объема костной ткани, в которой зафиксирована спица. Также может произойти разрушение кости по причине развития контактных напряжений, превышающих механическую прочность кости в местах опоры фиксатора на кость;

♦ введение спицы в нижнечелюстнон канал при отсутствии ориентации в топографо-анатомических особенностях строения нижней челюсти;

♦ выведение спицы за пределы кости. Это осложнение можно считать относительным, так как это благоприятный момент для создания компрессии отломков путем изгиба выведенного конца спицы и создания таким образом опорной части для дальнейшего натяжения спицы и фиксации ее на зубах в состоянии компрессии отломков;

♦ при отсутствии опыта возможно введение спицы поднадко-стнично, особенно в области угла челюсти, где располагается массив сухожилий т.та88е1ег. Спица при этом достаточно плотно укрепляется и создается иллюзия введения спицы в кость. В дальнейшем это приводит к ослаблению фиксации и возможному смещению отломков;

♦ если при введении спицы произошел ожог, то в послеоперационном периоде это проявится постоянными ноющими болями различной интенсивности, а при удалении спицы выходит и секвестрированная кость в виде муфты. Это чревато развитием травматического остеомиелита и замедлением консолидации отломков.

Из всех перечисленных возможных осложнений наиболее неблагоприятно последнее, остальные осложнения довольно просто диагностируются и соответственно устраняются. Последнее осложнение практически не встречается, так как введение спицы идет на скорости до 400 об/мин, и с охлаждением при скорости до 1000 об/мин.

Стабильность фиксации - одна из важнейших составляющих успешного лечения переломов. Определение степени стабильности отломков на основании радиовизеографии и денситометрии показало, что интенсивность резорбции кости в области расположения

спицы идет равномерно на всем протяжении периода консолидации отломков. Потеря костной ткани составляет в среднем 38-40% за 3 недели. По признаку интенсивности резорбции кости выделены три группы пациентов:

♦ интенсивность резорбции составила 5-8% от первоначального состояния у 10 пациентов из 50;

♦ интенсивность резорбции составила 70-80% - 3 пациента

из 50;

♦ интенсивность резорбции составила 38-40% - 37 пациентов

из 50.

Полученные результаты могут свидетельствовать о наличии определенных причин, способствующих повышению интенсивности резорбции. Среди них: повышенная функциональная нагрузка на челюсть, введение спицы на скорости, превышающей 1000 об/мин., расположение спицы в кости, имеющей различные прочностные свойства, степень микродеструктивных изменений в зоне перелома.

Рентгенографические исследования в двух проекциях показали во всех случаях почти полную репозицию отломков. Имеющееся у отдельных пациентов смещение отломков в 1-2 мм практически в клинике не проявлялось никакими симптомами.

Денситометрические (радиовизеография) исследования зоны перелома проведены у 50 пациентов. Восстановление плотности межотломковой ткани показало через 30 дней 30% по отношению к первоначальной величине.

Электромиографические исследования, проведенные у 50 пациентов данной группы, показали, что средняя амплитуда биопотенциалов составила на момент удаления спицы 328±10 мкВ, что составляет 74% от нормы, Р<0,05.

У пациентов без указанных осложнений также наблюдались изменения плотности кости в аналогичных участках. Однако разница в результатах исследования в обеих группах была достоверна и отличалась по следующим параметрам:

♦ плотность регенерата в группе пациентов без осложнений -в области краев отломков и с противоположной стороны в аналогичном месте, т.е. вне зоны перелома отличалась на 20±0,3%, Р<0,05;

♦ в группе с осложненным течением разница составила 38±0,5%, Р<0,05.

Такое соотношение показателей плотности кости может говорить о степени микродеструкции кости в зоне перелома, ведущей к нарушению микроциркуляции и развитию воспалительных осложнений, сопровождающихся некротическими процессами в зоне перелома с образованием секвестров.

Приведенные выше достоинства характерны и для ортопедо-хирургического метода фиксации при повреждениях средней зоны лицевого черепа. При этом отсутствует необходимость в создании компрессии отломков, а имеет значение правильность расположения фиксаторов по отношению к ортопедической конструкции. Как показали наши исследования, необходимо располагать фиксаторы равномерно по всей челюсти, учитывая, однако, при этом и наличие максимальных напряжений растяжения в области бугров. Фрагментарность переломов средней зоны лица требует одномоментной фиксации и восстановления контуров лица. Поэтому обе задачи являются основополагающими и неразрывно связаны между собой.

Многообразие переломов средней зоны лица не меняет задач, репозиция и фиксация отломков этой зоны всегда сопровождаются устранением развившихся дефектов, а фиксаторы при необходимости должны выполнять и пластическую функцию. Естественно, что при этом наиболее часто разрушаются тонкие структуры средней зоны лица - орбиты, передние стенки верхнечелюстных синусов и костей носа. Использование пористого никелида титана в виде пластин, выполняющих одномоментно фиксирующую и восстановительную функции, применение хрящевых седловидных аллотранс-плантатов в наших исследованиях при различного вида повреждениях средней зоны лица показали необходимость индивидуального подхода к выбору фиксатора.

Следует заметить, что открытый остеосинтез при лечении повреждений средней зоны лица применялся нами только у 28% пациентов, в остальных случаях превалировал ортопедо-хирур-гический метод фиксации - 61%. Ортопедические конструкции применялись у 17% пострадавших.

Анализируя технику выполнения фиксации, мы отметили, что ни в одном случае после репозиции и фиксации отломков не требовалось их дополнительной компрессии.

Создание дополнительной компрессии отломков не требуется и при повреждении ветви нижней челюсти, венечного и мыщелко-вого отростков. Как показали наши теоретические расчеты и экспе-

риментальные исследования, в этой области развиваются наибольшие напряжения сжатия. Целью лечения при повреждениях этого отдела нижней челюсти является репозиция и фиксация отломков в правильном положении. При вывихах и подвывихах головки мы-щелкового отростка наиболее оптимальный вариант - накостные пластинки, рамки с шурупами. При отсутствии выраженных смещений рационально применение спицевого остеосинтеза и проволочного шва в зависимости от локализации перелома и его вида. При плоскостных переломах предпочтительнее проволочный шов, при переломах в горизонтальной плоскости - спицевой остеосинтез.

Иная тактика выбора метода лечения при переломах венечного отростка. В этой зоне при повреждениях развиваются максимальные напряжения растяжения. Как показали результаты лечения, наиболее рациональной при изолированных переломах венечного отростка является иммобилизация нижней челюсти в первые 2-3 суток, а начиная с 4-х суток - применение лечебной физкультуры наряду с физиотерапевтическими процедурами, препятствующими развитию рубцовой контрактуры вследствие смещения отломка к скуловой кости и дуге. Нарушение этого принципа и приводит к образованию фиброзно-костного конгломерата, требующего дополнительных оперативных вмешательств, результаты которых оставляют желать лучшего. При переломах венечного отростка, сочетающихся с переломами скуловой кости и дуги, необходимо оперативное лечение с репозицией и фиксацией скуловой кости и дуги с одномоментной фиксацией венечного отростка проволочным швом, а также возможность его удаления в случае отсутствия условий для наложения шва.

Необходимость обеспечения прочной и стабильной фиксации требует создания компрессии отломков в области угла и тела нижней челюсти. Учитывая характер распределения усилий в зоне перелома и их величину, а также объем микроразрушений в области краев отломков, необходимо использование средств фиксации, обладающих высокими эластическими свойствами, способными обеспечить компрессию отломков на весь период их консолидации, несмотря на развитие остеопороза в местах контакта фиксатора и кости, и обеспечивающих величину контактных усилий и напряжений, предотвращающих разрушение кости при их использовании. Такими средствами, как показали наши исследования, являются фиксаторы из никелида титана. Механизм их действия недостаточно изу-

чен, однако упрощенные и проведенные нами расчеты показали, что в зависимости от температурного режима «работы» фиксатора и его вида в любом случае возможно их рациональное применение. Более жесткая компрессия создается фиксаторами с применением в качестве хладагента жидкого азота.

Учитывая вид перелома - прямой или конструкционный, а соответственно и объем микроразрушений в области краев отломков, можно определить наиболее рациональный вид фиксатора и его конструкцию, а также их количество. Так, при отраженных переломах наиболее благоприятно применение одного фиксатора-скобки, «работающего» в режиме охлаждения жидким азотом; при прямых переломах необходимо применение более эластичных фиксаторов, предпочтительно двух, «работающих» в режиме от -50 до -10 °С. При этом наличие плоскостного перелома предполагает использование фиксатора с удлиненной ножкой или винтового остео-синтеза, а также их комбинации для устранения осевых усилий. Клинические исследования показали правильность теоретических положений, объяснив неудачи при использовании указанных фиксаторов без учета закономерности объемных микроразрушений в области краев отломков.

Применение проволочного шва в различных его вару!антах наиболее благоприятно в области вертикального отдела и угла нижней челюсти, где, во-первых, имеется естественная компрессия отломков, а в области угла имеется возможность расположения отверстий на максимальном расстоянии друг от друга, возможность регуляции силы компрессии в зависимости от величины объемных разрушений и толщины проволоки.

Достоинство способа - многообразие вариантов его использования в зависимости от характера перелома и его локализации; недостатки - значительная дополнительная травма, отсутствие возможности обеспечения динамической компрессии на весь период консолидации отломков. Поэтому имеющаяся при всех видах ос-теосинтеза резорбция кости в местах ее контакта с фиксатором может приводить к нарушению стабильности фиксации отломков, что и показали результаты клинических исследований в обеих группах.

Нарушение техники наложения проволочного шва - расположение его в зоне наибольших объемных разрушений - в области базального края челюсти, одинарного шва без дополнительной иммобилизации ортопедическими конструкциями или другими сред-

ствами остеосинтеза, способствующими устранению действия от сгибающего момента сил. Следует заметить, что при реконструктивных костно-пластических операциях такой недостаток проволочного шва, как дополнительная травма с отслоением тканей, на значительном протяжении теряется, а его достоинства - большая вариабильность наложения и возможность регуляции натяжения проволоки, делают наиболее предпочтительным, а при фиксации реберного трансплантата - обязательным элементом фиксации в комплексе с ортопедическими конструкциями.

Применение винтового остеосинтеза в наших исследованиях показано при плоскостных переломах в подбородочном отделе нижней челюсти. Максимальный объем микроразрушений - до 3,5 см, отступя от края отломков, требует минимальной травмы, поэтому необходим учет оптимальных величин контактных напряжений, т.е. учета диаметра просверливаемого отверстия и вводимого винта. Как показали наши расчеты, эта величина составляет 1 : 1,2 Кроме учета контактных напряжений был учтен и характер распределения напряжений в подбородочном отделе нижней челюсти от 34 до 44 зубов, где при функциональной нагрузке напряжения сжатия развиваются в области альвеолярного отростка и наружной компактной пластинки, а напряжения растяжения - в области ба-зального края и внутренней компактной пластинки.

Учет этих факторов, а также компрессии отломков при введении винтов позволил обеспечить благоприятные условия консолидации. Недостатком этого метода является дополнительное создание контактных напряжений в зоне наибольшей концентрации объемных разрушений, что при нарушении режима сверления кости, расположения фиксаторов к краю отломков менее чем на 1 см, нарушение соотношения диаметров винта и просверливаемого отверстия приведет к разрушению кости и развитию травматического остеомиелита. Кроме того, практически во всех случаях требуется повторное оперативное вмешательство для удаления винтов из зоны перелома. Это требует повторной госпитализации, увеличения сроков нетрудоспособности и, следовательно, повышения материальных затрат.

Спицевой остеосинтез отличается лишь более широким диапазоном применения спиц, отсутствием возможности создания компрессии отломков и ослаблением прочности фиксации при вы-хождении конца спицы за пределы компактной пластинки. Как по-

казали расчеты, оптимальные условия фиксации обусловлены расположением двух спиц, введенных на расстоянии 2 см по обе стороны от щели перелома диаметром 2-3 мм.

Отсутствие возможности создания компрессии отломков металлическими спицами определяет показание к их применению в области ветви нижней челюсти, о чем говорилось выше и в комбинации с такими средствами остеосинтеза, как фиксаторы с термомеханической памятью формы из никелида титана и проволочным швом в области тела нижней челюсти. Следует отметить, что при использовании спицевого остеосинтеза не удается полное погружение конца спицы в ткани, поэтому создается возможность инфицирования зоны перелома с кожных покровов. В клинике это проявлялось наличием скудного гнойного экссудата в данной области у 2,8% пациентов. Погружение спицы в подкожные слои околочелюстных тканей является профилактикой развития указанных осложнений.

Применение накостных рамок и пластинок с шурупами обеспечивает стабильную прочную фиксацию во всех случаях при лечении ложных суставов, дефектов и деформаций нижней челюсти. При переломах нижней челюсти их применение рационально при повреждениях мыщелкового отростка с вывихом его головки и при нестабильных конструкционных переломах, где зона микроразрушений не распространяется далее 1,5 см, а выраженное смещение требовало максимально прочной фиксации. Учет распределения зоны микроразрушений и соблюдение условий соотношения диаметров просверливаемых отверстий и диаметров шурупов позволили избежать разрушений кости в момент операции. Но во всех случаях потребовалось повторное оперативное вмешательство для удаления рамки и пластинки с шурупами в связи с появлением инфильтрата и развитием болевого синдрома в зоне их расположения.

Конструкции для внешней фиксации следует применять преимущественно в комбинации с ортопедическими конструкциями и межчелюстной фиксацией, учитывая их наименьшие фиксирующие качества. Несмотря на их положительные свойства — минимальная операционная травма, возможность создания и регуляции компрессии - дистракции отломков, в большинстве случаев создается угроза инфицирования области контакта кости с деталями фиксатора, являющегося проводником инфекта с кожных покровов раны. Их громоздкость, а поэтому возможность постоянной дополнительной

травмы» необходимость наложения дополнительных перевязочных материалов, антибактериальных и противовоспалительных препаратов на область раневой поверхности также снижают ценность данной группы фиксаторов.

Нерациональность их применения заключается в наложении фиксирующих деталей на расстоянии менее 1 см и далее 1,5 см от краев отломков, а также соединяющих деталей, располагаемых не вплотную к поверхности кожи. При этом создание компрессии приводит к обязательному диастазу отломков с внутренней поверхности кости, что является неблагоприятным фактором консолидации отломков.

Анализируя данные клинических результатов исследования, можно констатировать: несмотря на различные свойства фиксаторов, их рациональное применение с учетом комплекса биомеханических показателей позволяет обеспечить оптимальные условия консолидации костных фрагментов и провести реабилитацию пациентов в кратчайшие сроки.

Данные электромиографии выявили достоверные отличия (Р< 0,05) в скорости восстановления функциональных качеств поврежденных мышц только в группе с ортопедо-хирургическими методами фиксации по Донскому в нашей модификации и хирургическими способами. Наблюдалось более быстрое восстановление и менее выраженное нарушение показателей ЭМГ у пациентов с применением ортопедо-хирургического метода фиксации в сравнении с хирургическими. При этом минимальная операционная травма вызывала и меньший отек околочелюстных тканей, отсутствие кровоизлияний, в отличие от хирургических методик. При их применении как при внутри-, так и внеротовых способах остеосинтеза наблюдался выраженный отек практически у 90% пациентов, проходивший в течение 7-10 суток; парезы краевой ветви лицевого нерва при наружном подходе к зоне перелома наблюдались в 3,8% случаев; повреждения нижнелуночкового нерва - в 2,5% случаев; кровотечения - в 10,5% случаев. Количество и качество развившихся осложнений не коррелировало с видом фиксатора.

Очевидно, что основное значение при применении остеосин-теза имеют профессиональные качества хирурга и его техническая оснащенность. Однако восстановление функции нижней челюсти, отсутствие болевого синдрома, данные рентгенографии - правильное стояние отломков, денситометрия, эхоостеометрия, не выявили

достоверных отличий в исследуемых группах. Хотя цифровые показатели исследуемых параметров указывают на преимущества ор-топедо-хирургического метода и фиксаторов из никелида титана.

Проводя анализ клинико-экономических показателей, мы установили взаимосвязь осложнений в зависимости от вида фиксатора и его использования при прямых и конструкционных переломах. Так, наибольшее количество осложнений, приводящих к дополнительному разрушению кости, развивается при использовании ос-теосинтеза при прямых переломах с применением скобок из нике-лида титана, проволочного шва. Осложнения при ортопедо-хирургическом способе фиксации спицей Киршнера в нашем варианте, а также при винтовом и спицевом остеосинтезе не выявили взаимосвязи между видом фиксатора и характером перелома.

Сравнивая клинико-экономические показатели в основной группе и группе сравнения, мы установили, что затраты в основной группе при лечении неосложненных травм в среднем на одного пациента при лечении в стационаре и долечивании в поликлинике составили 3891 руб., при лечении в поликлинике - 756,84 руб. В группе сравнения данные показатели составили соответственно 5382,99 и 1405,2 руб. Очевидна разница материальных затрат, которая на 1521,99 руб. (28,77%) меньше, чем в группе сравнения при лечении в условиях стационара и поликлиники. При лечении в условиях поликлиники эта разница составила 648,36 руб. (53,86%).

При реконструктивных костно-пластических операциях удалось сократить количество осложнений на 13,8%. Материальные затраты на лечение в основной группе составили 6934,25 руб., в группе сравнения - 9303,59 руб., т.е. на 2369,34 руб. (25,47%) меньше.

Таким образом, наш клинический опыт подтвердил данные биомеханических исследований и показал, что выбор фиксации основан на технических характеристиках фиксаторов, технологии их применения. При этом необходимо учитывать его размеры, механические свойства и возможность обеспечения прочной и стабильной фиксации на весь период консолидации отломков.

Механическая прочность фиксации находится в прямой зависимости от механической прочности кости. Увеличение ее твердости и хрупкости с возрастом, одномоментное ухудшение кровоснабжения и регенеративных способностей диктуют применение фиксаторов без дополнительного обнажения костных отломков в зоне перелома. Учитывая, что прочность фиксации возрастает с

БИБЛИОТЕКА СПеЩ^ург

05 ГЭ «т Л

увеличением площади контакта фиксатора с костью, необходимо создание этого контакта за счет использования зубов в качестве естественных фиксаторов в комбинации с искусственными фиксаторами (спица, проволока и т.д.). При их отсутствии должны быть применены упруго-напряженные системы с термомеханической памятью или динамической компрессией — ортопедо-хирургические методы фиксации, компрессионно-дистракционные аппараты внешней фиксации. При спицевом остеосинтезе благоприятным моментом является использование фиксатора в качестве проводника лекарственных препаратов в зону повреждения.

Следует отметить, что лечение пострадавших с изолированными переломами нижней челюсти и средней зоны лица без смещения отломков, без сопутствующей патологии рационально проводить в стоматологической поликлинике при наличии удовлетворительных социально-бытовых условий и возможности обеспечения прочной и стабильной фиксации отломков на весь период их консолидации.

В условиях поликлиники наиболее просты и надежны орто-педо-хирургические методы фиксации. Один из них - способ В.В. Донского (1980) в различных модификациях при переломах тела нижней челюсти. При переломах ветви, мыщелкового и венечного отростков нижней челюсти наиболее приемлемы ортопедические способы лечения с применением различных шин и эластических повязок, прокладок-пелотов.

Вне зависимости от вида фиксации восстановление функции нижней челюсти без дополнительной нагрузки может быть осуществлено на 3-5 сутки после фиксации, так как ранняя нагрузка усиливает разрушающую силу контактных напряжений и способствует более интенсивной резорбции кости, увеличивает зону микроразрушений с последующим образованием секвестров и замедлением консолидации.

Таким образом, результаты клинических исследований подтвердили, что учет комплекса биомеханических показателей позволяет оптимизировать выбор и технологию фиксации костных фрагментов лицевого черепа, обеспечить наиболее благоприятные условия реабилитации пациентов в комплексном лечении нарушения целостности лицевого скелета различного генеза.

выводы

1. Максимальные напряжения растяжения локализуются в зоне альвеолярного отростка ретромолярной области и венечного отростка, максимальные напряжения сжатия - в зоне головки и шейки мыщелкового отростка нижней челюсти. При нагрузке во фронтальном отделе челюсти максимальные напряжения развиваются от изгибного момента сил, их наибольшее значение - в области угла нижней челюсти. При этом во фронтальном отделе нижней челюсти наибольшие усилия сжатия развиваются в области альвеолярной части и наружной компактной пластинки, а напряжения растяжения - в области нижнего края челюсти и внутренней компактной пластинки.

2. На верхней челюсти при нагрузке в области медиальных резцов определяются растягивающие и сжимающие напряжения в области альвеолярного отростка. Их максимальное значение развивается в зоне приложения нагрузки, затем идет постепенное уменьшение до уровня клыков, здесь их величина незначительно возрастает, а затем идет значительное уменьшение напряжений до минимума в области бугра.

3. Максимальная площадь контакта фиксатора с костью, максимально близкое расположение фиксатора к краю костного фрагмента, минимальное расстояние соединяющих элементов к поверхности кости (при использовании аппаратов внешней фиксации) и высокая механическая прочность кости обеспечивают наиболее прочную фиксацию, а стабильная фиксация обеспечивается минимальными контактными напряжениями. Факторы, влияющие на прочность фиксации, легли в основу определения рейтинговой оценки качества фиксации различных способов и средств.

4. При переломах челюстей зона микроразрушений в зоне отсутствия зубов более выражена, чем при наличии зубов. Максимальная зона микроразрушений составляет 3-3,5 см, минимальная -2-2,5 см и зависит от силы нанесенного удара и вида перелома -отраженный или прямой. Наибольшая зона микроразрушений выявлена в области нижнего края нижней челюсти, минимальная - в области альвеолярного отростка. При отраженном переломе зона повреждений минимальна, при прямом - максимальна. При технически правильно выполненной остеотомии зоны микроразрушений не выявляются.

5. В основу биомеханических показаний к применению наиболее рационального выбора фиксатора должно быть поставлено знание факторов, влияющих на прочность и стабильность фикса-цци, - характер, величина усилий и напряжений в зоне перелома и остеотомии, зона микроразрушений, прочностные характеристики кости, прочностные свойства фиксатора, его способность обеспечить прочную и стабильную фиксацию с минимальной дополнительной травмой.

6. Учет комплекса биомеханических показателей в клинике при лечении пациентов с неосложненными переломами нижней челюсти позволил получить благоприятные результаты в 97,3% случаев, обеспечить восстановление трудоспособности пациентов в сроки суток.

7. При костно-пластических операциях удалось избежать осложнений при остеосинтезе в 93,7% случаев, количество койко-дней составило 22,5±0,8 суток, нетрудоспособность восстановилась за суток.

8. При лечении осложненных переломов костей лица удалось обеспечить консолидацию отломков у всех пациентов в 100% наблюдений. Сроки нахождения в стационаре составили 21,5±0,5 суток, реабилитация больных - за суток.

9. Сравнительный анализ результатов лечения в группах с использованием комплекса биомеханических показателей и без их учета показал, что в первой группе количество осложнений уменьшилось в 3,8 раза по сравнению со второй группой, количество дней нетрудоспособности сократилось в 1,8 раза. При лечении осложненных переломов удалось обеспечить консолидацию отломков в 100%, сократив сроки нетрудоспособности в 1,7 раза. При костнопластических операциях количество осложнений уменьшилось на 13,8%, а количество дней нетрудоспособности сократилось в 1,7 раза.

10. Материальные затраты на лечение пациентов с различными нарушениями целостности костей лица в группе с учетом биомеханических показателей уменьшились по отношению с группой сравнения на 39,5%, при этом рациональное использование средств фиксации в условиях поликлиники позволило сократить материальные затраты в 5,1 раза по сравнению со стационаром.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Фиксаторы с термомеханической памятью формы наиболее полно обеспечивают условия для закрепления костных фрагментов в области тела нижней челюсти со значительным смещением отломков.

2. При наличии зубов необходимо применение ортопедических конструкций с межчелюстным вытяжением для создания оптимальной окклюзии при всех видах остеосинтеза и костнопластических операциях на первые 3-5 суток.

3. Применение пластиночного и винтового остеосинтеза показано при нестабильных плоскостных переломах.

4. При стабильных переломах (открытых и закрытых) в области угла и тела нижней челюсти, легко вправляемых, рационально применение ортопедо-хирургических средств фиксации с компрессией отломков спицей Киршнера (свид. на полезную модель №29461).

5. При лечении осложненных переломов нижней челюсти с наличием дефектов применять разработанное нами устройство (А.с. СССР №1526673).

6. Лечение переломов венечного отростка проводить по схеме: иммобилизация нижней челюсти с помощью эластической пращи на первые 3-5 суток, затем лечебная физкультура с применением физиопроцедур, препятствующих образованию спаечного процесса в поврежденных тканях.

7. Переломы верхней челюсти и средней зоны лица наиболее рационально лечить с применением ортопедо-хирургических методик, при выраженных разрушениях - хирургическими методами с помощью накостных пластин из никелида титана, выполняющих одномоментно фиксирующую и реконструктивную функции.

8. Лечение изолированных переломов нижней челюсти, а также переломов верхней челюсти без смещения отломков рационально проводить в амбулаторных условиях с использованием ор-топедо-хирургического метода;

9. Результаты исследования внедрить в учебную программу до- и постдипломной подготовки стоматологов в разделы: «Травматология челюстно-лицевой области», «Восстановительная хирургия челюстно-лицевой области».

РАБОТЫ, ОПУБЛИКОВАННЫЕ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Семенников В.И., Артамохина О.В. Методы контроля стабильности фиксации отломков нижней челюсти при остеосинтезе накостными клеммовыми аппаратами // Новые методы лечения и профилактики в стоматологии. Омск, 1984. С. 35-37.

2. Семенников В.И., Панов Л.А., Понтер В.Э. Биомеханическое обоснование остеосинтеза скобками из никелида титана с различным температурным интервалом восстановления формы при переломах нижней челюсти // Сверхупругость, эффект памяти формы и их применение в новой технике: Тез. докл. Всесоюзной науч. конф. Томск, 1985. С. 44-45.

3. Семенников В.И. Способ моделирования мышечных сил при исследовании функциональных напряжений в нижней челюсти // Издательство и рационализаторство в медицине. Омск, 1985. С. 23.

4. Семенников В.И., Хаустов Е.М. Характер распределения функциональных напряжений в нижней челюсти по данным электро-тензометрии//Стоматология. 1987. №2. С. 15-17.

5. Семенников В.И., Никандров A.M., Гневшева В.М. Наш опыт лечения больных с сочетанными травмами челюстно-лицевой области // Лечение повреждений лица у пострадавших с множественной и соче-танной травмой. Л., 1986. С. 38-40.

6. Семенников В.И. Математическая модель для расчета системы «кость-конструкция» при остеосинтезе проволочным швом // Тез. докл. УШ Всесоюзного съезда стоматологов. М., 1987. С. 135-136.

7. Семенников В.И. Гнойно-воспалительное осложнение остео-синтеза переломов нижней челюсти // Актуальные вопросы гнойной челюстно-лицевой хирургии. Красноярск, 1988. С. 81-84.

8. Семенников В.И., Панов Л.А. Варианты применешш фиксаторов из металла с «памятью формы» при переломах нижней челюсти // Эффект памяти формы и сверхпластичности и их применение в медицине: I Всесоюзная конф. Томск, 1989. С. 47-48.

9. Семенников В.И. Биомеханическое обоснование фиксации отломков ортопедо-хирургическим методом // Сб. трудов Новосибирского мединститута. Новосибирск, 1989. С. 17-19.

10. Семенников В.И. Сравнительный анализ сил фиксации клеммовыми аппаратами // Тез. докл. краевой конф. стоматологов Сибири и Дальнего Востока. Хабаровск, 1990. С. 61-62.

11. Семенников В.И., Турилин А. Состояние зубов и пародонта как один из критериев фиксации отломков при переломах челюстей // «Профилактика кариеса и его осложнений». Омск, 1991. С. 107-110.

12. Семенников В.И. Оптимизация лечения переломов нижней челюсти в амбулаторных условиях // Вопросы медицинской профилактики и здоровья человека Сибири: Труды И Межрегиональной науч.-практ. конф. Омск, 1993. С. 84-85.

13. Семенников В.И., Хаустов Е.М. Характер распределения функциональных напряжений в верхней челюсти // Стоматология. 1994. №1. С. 3-5.

14. Семенников В.И. Биомеханические основы фиксации отломков челюстей // Международная конференция челюстно-лицевых хирургов, посвящ. 100-летию Лимберга. СПб., 1994. С. 144.

15. Семенников В.И. Клинико-инструментальная оценка заживления переломов нижней челюсти при различных способах фиксации отломков // Вопросы лучевой диагностики: Материалы I науч. конф. Барнаул, 1994. С. 75-77.

16. Семенников В.И. Анатомическое обоснование и рентгенологический контроль расположения спицы в кости при ортопедо-хирургическом методе фиксации отломков нижней челюсти // Вопросы лучевой диагностики: Материалы II науч.-практ. конф., посвящ. 100-летию рентгеновских лучей. Барнаул, 1995. С. 133-135.

17. Семенников В.И., Гневшева В.М. Анализ данных клинического и рентгенологического исследования при переломах скуловой кости и дуги // Вопросы лучевой диагностики: Материалы II науч.-практ. конф., посвящ. 100-летию рентгеновских лучей. Барнаул, 1995. С. 128-130.

18. Семенников В.И., Тюманок А.Н. Анализ контактных напряжений, развивающихся при внедрении фиксатора в кость // Челю-стно-лицевая хирургия. 1995. №1-2. С. 34-36.

19. Семенников В.И., Молчанов А.А., Янковский В.Э. Микроразрушения костной ткани нижней челюсти при травме твердыми предметами // Сб. тез. 4-го Всесоюзного съезда судебных медиков. М.; Владимир, 1996. Ч. 1. С. 122-123.

20. Семенников В.И., Янковский В.Э., Молчанов А.А. The choice of fixative with due regard for microcaries in the zone of mandible fractures // 3 International congress on immunorehabilitation. Eilat, Israel, 1997. P. 132.

21. Семенников В.И., Мозес Ю.В. Лечение переломов венечного отростка нижней челюсти // Сб. работ, посвящ. 30-летию кафедры травматологии, ортопедии и ВПХ. Барнаул, 1997. С. 259-161.

22. Семенников В.И., Молчанов А.А. Внутриротовой остео-синтез при переломах нижней челюсти в условиях поликлиники // На-уч.-практ. конф., посвящ. 100-летию Мухина. СПб., 1997. С. 156.

23. Семенников В.И., Молчанов А.А. Реабилитация больных с переломами челюсти внутриротовым внеочаговым аппаратом нашей конструкции с учетом микроразрушений нижнечелюстной кости вблизи плоскости перелома // Актуальные вопросы судебной медицины и экспертной практики. Новосибирск, 1998. Вып. 3. С. 256-259.

24. Семенников В.И. Биомеханический анализ фиксаторов костей лица // Сб. работ, посвящ. 20-летию стоматологического факультета. Новосибирск, 1998. С. 100-101.

25. Семенников В.И., Молчанов А.А. Метод исследования регенерации кости при переломах нижней челюсти // Современные методы диагностики: Сб. тезисов Всерос. науч.-практ. конф. Барнаул, 1999. С. 171.

26. Семенников В.И., Молчанов А.А. Анализ лечения переломов костей лица в условиях поликлиники // Актуальные проблемы стоматологии: Тез. докл. III Всерос. науч.-практ. конф. М., 1999. С. 135-136.

27. Семенников В.И. Радиовизеографическая оценка консолидации отломков при переломах нижней челюсти // Актуальные проблемы стоматологии: Тез. докл. III Всерос. науч.-практ. конф. М., 1999. С.202-203.

28. Семенников В.И., Молчанов А.А., Янковский В.Э. Морфологическая характеристика структуры нижнечелюстной кости при наличии и отсутствии зубов у лиц различного возраста и пола // Современные стоматологические технологии: Материалы 4-й науч.-практ. конф. Барнаул, 2000. С. 194-200.

29. Семенников В.И., Колмогоров С.Н. Клинико-биомехани-ческий анализ фиксации при переломах средней зоны лица // Современные стоматологические технологии: Материалы 4-й науч.-практ. конф. Барнаул, 2000. С. 214-218.

30. Семенников В.И., Молчанов А.А., Орешака О.В. Клинико-радиовизеографическая оценка качества фиксации по Донскому // Новые биосовместимые сверхэластичные материалы и новые медицинские технологии в стоматологии: Материалы Междунар. конф. Красноярск, 2000. С. 170-171.

31. Семенников В.И., Молчанов А.А. Лечение пациентов с травмами костей лица в условиях поликлиники // 12-я Межрегиональная науч.-практ. конф., посвящ. 55-летию Победы и 20-летию стоматологического факультета. Ижевск, 2000. С. 331-335.

32. Семенников В.И., Шарапова Т.А., Молчанов А.А. Профилактика кровотечений при лечении переломов нижней челюсти в амбулаторных условиях // Актуальные вопросы лабораторной диагностики.

Проблемы диагностики и лечения нарушений гемостаза: Материалы конф. Барнаул, 2001. С. 83-84.

33. Семенников В.И., Шарапова Т.А. Применение компресси-онно-дистракционного аппарата при лечении переломов нижней челюсти // Измерение, контроль, информация: Материалы 2-й Международной науч.-техн. конф. Барнаул, 2001. С. 195-196.

34. Семенников В.И., Хаустов Е.М. Особенности биомеханики фиксации при переломах фронтального отдела нижней челюсти // Измерение, контроль, информация: Материалы 2-й Международной на-уч.-техн. конф. Барнаул, 2001. С. 196-198.

35. Семенников В.И., Хаустов Е.М. Расчет напряжений в зоне фиксации фрагментов нижней челюсти в «замок» // Измерение, контроль, информация: Материалы 2-й Международной науч.-техн. конф. Барнаул, 2001. С. 198-200.

36. Семенников В.И., Колядо В.Б., Шарапова Т.А. Эффективность стационарозамещающих технологий в клинике хирургической стоматологии // Сибирский консилиум. Новосибирск, 2001. №4 (22). С. 42Л*4.

37. Семенников В.И., Колядо В.Б., Шарапова Т.А. Оптимизация амбулаторной помощи больным с воспалительными процессами и травмами челюстно-лицевой области: Методические рекомендации для врачей-интернов, клинических ординаторов, врачей-стоматологов. Барнаул, 2001. 13 с.

38. Семенников В.И., Шарапова Т.А., Салко Г.И., Козлова В.П., Жамкова Е.И., Парубова Е.И. Клинико-экономическое обоснование показаний к применению стационарозамещающих технологий при повреждениях лицевого скелета // Аллергия, иммунология и глобальная сеть: Материалы VIII Международного конгресса. Канны, 2002. Т. 4. С. 144.

39. Семенников В.И., Попович B.C. Исследование напряженно-деформированного состояния нижней челюсти методом конечных элементов // Измерение, контроль, информация: Материалы 4-й Международной науч.-техн. конф. Барнаул, 2003. С. 116-122.

40. Семенников В.И., Попович B.C. Фиксация спицей при переломах нижней челюсти // Измерение, контроль, информация: Материалы 4-й Международной науч.-техн. конф. Барнаул, 2003. С. 122-129.

41. Семенников В.И. Способ компрессии костных фрагментов нижней челюсти: Методические рекомендации для клинических ординаторов, врачей-стоматологов. Барнаул, 2003. 13 с.

Изобретения

1. А.с. СССР №1526673. Семенников В.И., Торопов В.Н. Устройство для фиксации отломков нижней челюсти. М., 1989.

2. Семенников В.И., Шарапова Т.А. Устройство для определения прочности кости: Свидетельство на полезную модель №21018 // ИБ. 200L №35.

3. Семенников В.И. Крепежное устройство для- лечения нижнечелюстных переломов: Свидетельство на полезную модель №29459 // ИБ. 2003. №14.

4. Семенников В.И., Шарапова Т.А., Симонов А.В. Устройство для фиксации мягких тканей Свидетельство на полезную модель №29460 // ИБ. 2003. №14.

5. Семенников В.И., Молчанов А.А. Устройство для компрессии костных фрагментов нижней челюсти: Свидетельство на полезную модель №29461 // ИБ. 2003. №14.

Подписано в печать 01.03.2004. Формат 60x84/16. Усл. печ. л. 2,0. Тираж 100 экз. Заказ 70

Типография Алтайского государственного университета: 656049, Барнаул, ул. Димитрова, 66

«i - 6 5 2 О

Актуальность проблемы. Проблема рационального выбора фиксации костных фрагментов при заболеваниях и повреждениях лицевого черепа, несмотря на достигнутые успехи, остается до настоящего времени далеко не разрешенной. Актуальность ее возрастает в связи с увеличением пациентов с травматическими повреждениями костей лица, утяжелением характера травм (Александров Н.М., Аржанцев П.З., 1986; Ищенко Н.А., 1996; Вихряев Б.С. и др., 1986; Сысолятин П.Г. с соавт., 1995-2000 г.; Агапов B.C. с соавт.; Афанасьев В.В., Стародубцев B.C., 1998; Бельченко В.А., Бесланеева Б.А., 1998; Гунько В.И., Гогоберидзе О.Т., 1998; Тетюшкин М.Т., 1998; Кузнецов И.Н, Бельченко В.А., 1998; Дудин М.Е., 1999; Осипов В.Ю., Терещенко Л.П., 2000; Панкратов А.С., 2001; Allan В.Р., Daly СЛ., 1990; Malony P., Welch T.B. et al., 1991; David D.I., Simpson D.A., 1995; Hus-sain K. et al., 1994; Pistner H., Michel C. et al., 1996; Prokop D., 1996; Zuby D., 1997) повышением количества пациентов с посттравматическими и врожденными дефектами и деформациями лицевого черепа (Безруков В.М., 1980; Панин М.Г., 1992; Гунько В.И., 1996; Сысолятин П.Г. и др., 1995-2000; Высочкин В.П., 1993; Кожевников A.M., 1993; Поленичкин В.II., Сиволапов К.А. и др., 1993; Семкин В.А., Безруков В.М. и др., 1996; Бабов Е.Д., 1997; Бельченко В.А., Рабухина II.А. и др., 1998; Иванов П.Я., 1998; Драчена Е.В., 1999; Вернадский Ю.И., 1999; Мазур К.В., Краснов А.П. и др., 2000; Шамсутдинов А.Г., Рабухина Н.А. и др., 2001; Швырков М.Б., 2001; Akai Т., Kunayama U. et al., 1994; Annino D.I., Iognen L.A. et al., 1994; Raveh I., Sutter F., 1999; и др.).

Значительное количество появившихся в последние годы способов и средств фиксации костей лица, среди которых особое место занимают фиксаторы из никелида титана, обладающие сверхэластическими свойствами и термомеханической «памятью» формы (Поленичкин В.К., Гюнтер В.Э., 1987, 1993; Сысолятин П.Г. с соавт., 1990-2001; Панов Л.А., 1989; Тазин И.Д., 1992, 2001; Титаренко А.В., 1995; Лобатый А.П., 1998; и др.) свидетельствуют, с одной стороны, о постоянном их развитии и совершенствовании, а с другой стороны - о неудовлетворенности результатами практического применения.

Так, осложнения различного характера при лечении нарушений целостности костей лица составили по данным различных авторов от 10 до 37,2% (Свет-ловский А.А., 1992; Медведев Ю.А., 1992; Павлов Б.Т. с соавт., 1992; Артюшке-вич А.С., 1993; Исели Аль-хури с соавт., 1993; Барнин В.В., 1994; Мозговая С.В., 1994; Попов С.А., 1994; Лобатый А.Л., 1995; Ищенко Н.А., 1995; Сысолятин П.Г. с соавт., 1995-2001; Титаренко А.В., 1995; Олешшкова М.М., 1996; Лепилин А.В., Воложин А.И. с соавт., 1998; Самар Э.И, с соавт., 1998; Тваури И.А., Неупокоев И.И., 1998; Тичиев С.Н., 1999; Довбыш И.О., 1999; Иващенко Н.И., 2000; Тазин И.Д., Сысолятин П.Г. и др., 2001; Hartel I., Hellmuth М., 1991; Martmer-Gimen С., Асего-Sanz I. с соавт., 1992; Zaki G.H., Carter I.B., 1994; Kuriakoge M.N., Fardy M., et al., 1996; Peled M., Ardekian L. с соавт., 1998; Zacharides N., Mentis M. с соавт., 1994; Luhr H.G., Hansmann D.F., 2000; и др.)

Анализ данных литературы, посвященных изучению проблемы фиксации при нарушениях целостности костей лицевого черепа различного генеза, показал, что выбор способов и средств для иммобилизации костных фрагментов, техника их наложения, определение оптимального режима функциональной нагрузки на поврежденный орган проводится в большинстве случаев без учета усилий и напряжений в костях лица и в местах контакта фиксатора и кости при остеосинтезе, характера макро- и микроразрушений в зоне повреждения в результате ударного воздействия и остеотомии при реконструктивных костно-пластических операциях; конструирование новых и совершенствование имеющихся скрепителей осуществляется преимущественно эмпирически, без должного научного обоснования; оценка качества фиксации осуществляется на основании статистики, методы которой не всегда адекватны проводимым исследованиям и поэтому не всегда обеспечивают достоверность полученных результатов. Вместе с тем следует отметить, что важную роль в решении проблемы рациональной фиксации отломков сыграли исследования, в которых были использованы методы: фотоэластометрии (Sonnenburg M., Hartel I., 1978); механики нагружений в статике (Захаров Ю.С., 1980) и динамике (Светловский А.А., 1993) на скелетированных челюстях животных; электротензометрии при повреждениях верхней и нижней челюстей (Крюков В.Н. с соавт., 1977; Загорский В.А., Миргазизов М.З. и др., 1996; Левенец А.А., 1999); голографические исследования на съемном протезе верхней челюсти (Жарков А.И., 1983); математические расчеты (Семенников В.И., Тюманок А.Н., 1983; Гусев О.Ф., Агапов B.C. с соавт., 1994, 1998, Артюшкевич А.С., 1995; Олейникова М.М., Гюнтер В.Э., 1999). Улучшению результатов лечения в значительной степени способствовали и биомеханические исследования для разработки и стандартизации подходов к применению некоторых видов скрепителей по системе ASIF (Spissl В., 1976; Schmoker R., 1982; Champy М., 1983; Nahum A.U., Melvin C.W., 1985; Schwimmer А. и др., 1991; Greenberg A.M. и др., 1995; Raveh I. и др., 1998). Однако представленные работы охватывают лишь отдельные аспекты оперативной техники фиксации костных фрагментов и не дают достаточно ясного ответа на поставленные вопросы.

Учитывая вышеизложенное, можно заключить, что дальнейшая разработка биомеханической концепции фиксации костных фрагментов при заболеваниях и повреждениях лицевого черепа является рациональной и целесообразной.

Работа выполнена в соответствии с планом научно-исследовательской работы Алтайского государственного медицинского университета, номер государственной регистрации 01960011572.

Цель исследования. Повышение эффективности методов лечения заболеваний и повреждений лицевого скелета на основании разработки комплекса биомеханических показателей, позволяющих обеспечить выбор оптимального варианта фиксации костных фрагментов при различных нарушениях целостности лицевого черепа.

Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:

1. Разработать комплексный метод исследования усилий и напряжений в зоне переломов и остеотомии верхней и нижней челюстей, в области контакта фиксаторов и кости с использованием методов механико-математического моделирования, «конечных» элементов, электротензометрии;

2. Определить характер и величину усилий и напряжений в зоне переломов и ос-теотомий, в области контакта фиксаторов и кости при функциональной нагрузке с использованием разработанного метода;

3. Изучить объем и характер микроразрушений в зоне переломов и остеотомии нижней челюсти;

4. Разработать комплекс биомеханических показателей, позволяющих обеспечить выбор оптимального варианта фиксации при различных нарушениях целостности лицевого черепа;

5. В клинике провести анализ результатов лечения переломов лицевого черепа с учетом разработанных показаний и применения собственных способов и фиксации;

6. Провести анализ результатов лечения осложненных переломов лицевого черепа с учетом разработанных нами технологий;

7. Изучить результаты остеосинтеза при проведении костно-пластических операций;

8. В клинике провести сравнительный анализ результатов лечения нарушений целостности лицевого черепа в группах с применением предложенных технологий и традиционных методов;

9. Оценить эффективность лечения с различными нарушениями целостности лицевого черепа у пациентов с применением предложенных технологий и без их учета.

Научная новизна. Впервые для изучения характера усилий и напряжений, развивающихся в местах соединения костных фрагментов средней и нижней зоны лицевого черепа и контактных напряжений при остеосинтезе, разработан и применен комплекс исследований, позволивший установить факторы, влияющие на прочность фиксации и их взаимозависимость.

Получены новые данные о величине и характере распределения функциональных силовых напряжений в костях лицевого черепа в зависимости от локализации повреждения и места приложения функциональной нагрузки, установлена взаимосвязь факторов, определяющих прочностные характеристики различных видов фиксации.

Получены новые морфологические данные о микроразрушениях кости в зоне переломов челюстей и в области краев костных фрагментов после проведения остеотомии при реконструктивных костно-пластических операциях, позволивших оптимизировать методы фиксации костных фрагментов.

Впервые сформулированы базовые положения биомеханического обоснования фиксации костных фрагментов при заболеваниях и повреждениях лицевого черепа, дана объективная оценка качеств различных видов скрепителей, позволившая осуществить рациональный выбор фиксатора, оптимальное место его расположения на поверхности кости и наиболее благоприятный режим функциональной нагрузки в послеоперационном периоде.

Получены данные о степени стабильности фиксации спицевого остеосинтеза, основанные на степени резорбции кости в местах ее контакта с фиксатором.

На основании биомеханических исследований обоснован дифференцированный подход к лечению переломов лицевого черепа.

Новизна исследований представлена авторским свидетельством на изобретение №1526673 «Устройство для фиксации отломков нижней челюсти», 08.08.89 г.; свидетельством на полезную модель №21018 «Устройство для определения прочности кости», бюл. №35 от 20.12.01 г.; свидетельством на полезную модель №29459 «Крепежное устройство для лечения нижнечелюстных переломов», бюл. №14 от 20.05.03 г.; свидетельством на полезную модель №29460 «Устройство для фиксации мягких тканей», бюл. №14 от 20.05.03 г.; свидетельством на полезную модель №29461 «Устройство для компрессии костных фрагментов нижней челюсти», бюл. №14 от 20.05.03 г.

Практическая значимость работы. Предложен комплекс биомеханических показателей, позволивший разработать новые средства и способы фиксации костных фрагментов и обосновать дифференцированный подход к осуществлению наиболее целесообразного вида фиксации в соответствии с техническим арсеналом и квалификацией врача, выбрать оптимальный режим функциональной I нагрузки.

Обоснована необходимость создания компрессии при повреждении тела нижней челюсти.

Обоснована и клинически показана необходимость функционального лечения изолированных переломов венечного отростка.

Обоснованы показания к применению стабильной фиксации костных фрагментов без дополнительной компрессии при повреждениях средней зоны лицевого черепа и ветви нижней челюсти.

Дифференцированный подход к выбору и технологии применения способов фиксации фрагментов лицевого черепа позволили улучшить результаты лечения, снизив количество осложнений, сроки стационарного лечения и общие сроки нетрудоспособности.

Установлены типичные ошибки и осложнения при проведении остеосинтеза и определены пути их устранения.

Новые устройства для фиксации отломков нижней челюсти обеспечивают стабильность фиксации на весь период консолидации костных фрагментов нижней челюсти и используются при травмах и реконструктивных операциях на нижней челюсти в отделениях челюстно-лицевой хирургии ГБ №5 Барнаула, ГБ №11 Омска, ГБ Бийска, областной больницы Новосибирска.

Применение современных стационарозамещающих операций в условиях поликлиники — внутриротовой остеосинтез фиксаторами из никелида-титана, спицей Киршнера по методике Донского в нашей модификации, репозиция и фиксация скуловой кости и дуги, костей носа позволили обеспечить реабилитацию пациентов в минимальные сроки и явились, таким образом, ресурсосберегающими технологиями, позволяющими сократить количество пациентов с указанной патологией в отделении челюстно-лицевой хирургии, обеспечив экономию средств и большую доступность стационара для лечения больных с более тяжелой патологией челюстно-лицевой области.

По материалам диссертации изданы методические рекомендации для практического здравоохранения, включенные в реестр новых технологий лечения в Алтайском крае.

Материалы диссертации излагаются в учебном процессе по травматологии челюстно-лицевой области для студентов и курсантов ФУВа в Алтайском государственном медицинском университете, Омской и Новосибирской медицинских академиях.

Апробация работы. Основные положения работы доложены на III Всесоюзной конференции «Сверхупругость, эффект памяти формы и их применение в новой технике» (Томск, 1985); VIII Всесоюзном съезде стоматологов (Волгоград, 1987); заседании научно-практического общества стоматологов (Омск, 1987); Краевой научно-практической конференции стоматологов Сибири и Дальнего Востока (Хабаровск, 1989); Всесоюзной конференции «Эффекты памяти формы и сверхэластичности и их применение в медицине» (Томск, 1989); II Межрегиональной научно-практической конференции «Вопросы медицинской профилактики и здоровья человека Сибири» (Омск, 1993;) Международной конференции че-люстно-лицевых хирургов, посвященной 100-летию А.А. Лимберга (Санкт-Петербург, 1994); Краевой научно-практической конференции «Вопросы лучевой диагностики» (Барнаул, 1994, 1995); IV Всесоюзном съезде судебных медиков (Москва, 1996); III Международном конгрессе «Реабилитация в медицине и им-мунореабилитация» (Эйлат, Израиль, 1997); Научно-практической конференции, посвященной 100-летию М.В. Мухина (Санкт-Петербург, 1970; Всероссийской научно-практической конференции «Современные методы диагностики» (Барнаул, 1999); III Всероссийской научно-практической конференции «Актуальные проблемы стоматологии» (Москва, 1999); Международной конференции «Новые биосовместимые сверхэластичные материалы и новые медицинские технологии в стоматологии» (Красноярск, 2000); III Межрегиональной научно-практической конференции, посвященной 55-летию Победы и 20-летию стоматологического факультета (Ижевск, 2000); II Международной научно-технической конференции «Измерение, контроль, информация» (Барнаул, 2001, 2002, 2003); Краевой научно-практической конференции стоматологов Алтайского края (Барнаул, 2001, 2003); Всероссийской научно-практической конференции «Актуальные вопросы стоматологии» (Москва, 2003).

Апробация работы проведена 15 октября 2003 года на совместном заседании кафедр хирургической, терапевтической, ортопедической стоматологии и стоматологии детского возраста АГМУ, кафедр оториноларингологии с курсом глазных болезней АГМУ; травматологии, ортопедии и военно-полевой хирургии АГМУ; судебной медицины ФУВ, судебной медицины с основами права АГМУ; лучевой диагностики и лучевой терапии АГМУ; кафедры общественного здоровья и здравоохранения АГМУ; а также 17 октября 2003 года на совместном заседании кафедр хирургической, терапевтической ортопедической стоматологии и стоматологии детского возраста Омской государственной медицинской академии.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Метод исследования усилий и напряжений в зоне соединения костных фрагментов лицевого черепа на разработанной нами механико-математической модели нижней челюсти в комплексе с методом «конечных элементов», электротензометрии верхней и нижней челюстей, морфологических исследований зоны повреждения и остеотомии позволил установить комплекс факторов, влияющих на прочность фиксации, их взаимосвязь и дать объективную оценку качества фиксации отломков различными скрепителями.

2. Рациональный выбор фиксации при нарушении целостности костей лица различного генеза обоснован комплексом биомеханических показателей, величиной и характером напряжений в зонах повреждения, величиной контактных усилий и напряжений в местах опоры фиксатора на кость, конструкцией фиксатора, его расположением на костных фрагментах, зоной объемных разрушений при переломах и остеотомиях.

3. Учет комплекса биомеханических показателей при выборе способов и средств фиксации костных фрагментов при повреждениях и заболеваниях лицевого черепа позволяет повысить эффективность лечения пациентов на 39,1%, снизить количество осложнений в 3,2% - при лечении переломов, на 13,8% - при кост-но-пластических операциях, сократить сроки нетрудоспособности в 1,6 раза.

4. Рациональное использование средств фиксации в условиях поликлиники (415 пациентов) при изолированных переломах нижней челюсти обеспечивает снижение материальных затрат в 5,1 раза, сокращение количества дней нетрудоспособности в 1,8 раза.

9. Результаты исследования внедрить в учебную программу до- и постдипломной подготовки стоматологов в разделы: «Травматология челюстно-лицевой области», «Восстановительная хирургия челюстно-лицевой области».

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Фиксаторы с термомеханической памятью формы наиболее полно обеспечивают условия для закрепления костных фрагментов в области тела нижней челюсти со значительным смещением отломков.

2. При наличии зубов необходимо применение ортопедических конструкций с межчелюстным вытяжением для создания оптимальной окклюзии при всех видах остеосинтеза и костно-пластических операциях на первые 3-5 суток.

3. Применение пластиночного и винтового остеосинтеза показано при нестабильных плоскостных переломах.

4. При стабильных переломах (открытых и закрытых) в области угла и тела нижней челюсти, легко вправляемых, рационально применение ортопедо-хирургических средств фиксации с компрессией отломков спицей Киршнера (свид. на полезную модель №29461).

5. При лечении осложненных переломов нижней челюсти с наличием дефектов применять разработанное нами устройство (А.с. СССР №1526673).

6. Лечение переломов венечного отростка проводить по схеме: иммобилизация нижней челюсти с помощью эластической пращи на первые 3-5 суток, затем лечебная физкультура с применением физиопроцедур, препятствующих образованию спаечного процесса в поврежденных тканях.

7. Переломы верхней челюсти и средней зоны лица наиболее рационально лечить с применением ортопедо-хирургических методик, при выраженных разрушениях — хирургическими методами с помощью накостных пластин из никелида титана, выполняющих одномоментно фиксирующую и реконструктивную функции.

8. Лечение изолированных переломов нижней челюсти, а также переломов верхней челюсти без смещения отломков рационально проводить в амбулаторных условиях с использованием ортопедо-хирургического метода.