Автореферат и диссертация по медицине (14.00.04) на тему:Остеопластическая хирургия лобной пазухи с использованием функциональных сверхэластичных имплантатов с памятью формы (экспериментальное и клиническое исследование)

Коврижных Вячеслав Витальевич

Остеопластическая хирурпм лобной пазухи с использованием функциональных сверхэластичных имплантатов с памятью формы

(экспериментальное и клиническое исследование) 14.00.04 - болезни уха, горла и носа

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Новосибирск -1999

Работа выполнена в Сибирском государственном медицинском университете и НИИ медицинских материалов и имплантатов с памятью формы при Сибирском физико-техническом институте.

Научный руководитель: доктор медицинских наук,

профессор Староха А.В.

Научный консультант: доктор технических наук,

профессор Гюнтер В.Э.

Официальные оппоненты: доктор медицинских наук,

профессор Мельников М.Н.

кандидат медицинских наук, доцент Павленко С.А.

Ведущая организация - Санкт-Петербургский научно-исследовательский институт болезней уха, горла, носа и речи МЗ РФ

Защита состоится июня 1999 г. в/О' часов на заседании диссертационного совета к 084.52.05 в Новосибирском медицинском институте, 630091, г. Новосибирск, Красный проспект, 52

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Новосибирского медицинского института

Автореферат разослан"'/" мая 1999г.

Ученый секретарь диссертационного совета,

доктор медицинских наук М.Д.Филюрин

Р61Г-Ш / ,0

Общая характеристика работы

Актуальность темы определяется большим удельным весом (26-40%) параназальных синуситов в структуре госпитализируемой хирургической JIOP-патологии, имеющейся тенденцией к их росту и рецидивированию ввиду низкой эффективности традиционных методов хирургического лечения, а также отрицательным влиянием синусита на функциональное состояние других органов и систем организма (Г.М.Портенко, 1994; С.З.Пискунов, 1995; С.В.Рязанцев, 1996; НААрефьева, 1997; А.С.Киселев, 1997; А.С.Разиньков, 1998; Van Cauwenberge, 1995; Okuda, 1997; Passali, 1997). В этой связи совершенствование хирургических методов лечения риносинуситов, а также предупреждение их рецидивирования является одной из важнейших проблем современной оториноларингологии (Д.И.Тарасов, 1991; М.С.Плужников, 1993; А.А.Ланцов, 1995; Ю.М.Овчинников, 1997; Huizing, 1995; Pars, 1996; Lund, 1997).

Наряду с недооценкой распространенности воспалительного процесса к причинам неудач в лечении фронтитов относят чрезмерный радикализм применяемых оперативных вмешательств, сопровождающихся нарушением анатомической структуры и функции оперированных лобных пазух, нередко с появлением значительных косметических дефектов. Кроме того, важнейшим этапом в хирургическом лечении фронтитов является формирование и пластика лобно-носового соустья (В.Т.Жолобов, 1977; В.Т.Пальчун и соавт., 1982; С.С.Лиманский, 1996; W.Draf, 1996; S.D.Schaefer, 1990) и, несмотря на постоянное совершенствование и модификации этих операций, заращение соустья и рецидивы воспалительного процесса в лобном синусе наблюдаются у 30-40% оперированных (В.Д.Меланьин и соавт., 1976; В.П.Нечипоренко, 1989; Скопина и соавт., 1991). Традиционно используемые для предупреждения рубцового сужения лобно-носового соустья полимерные дренажные трубки и комбинации их с различными биологическими имплантатами не лишены определенных недостатков и зачастую не обеспечивают планируемого морфо-функционального эффекта (А.Г.Волков, 1994; Т.М.Янборисов, 1996;

Wigand, 1991). В этой связи актуальным является поиск и разработка простого и надежного способа формирования лобно-носового соустья.

Не менее актуальным представляется и решение проблемы адекватного замещения подвергнутых деструкции либо удаляемых костных структур при супраорбитальной фронтотомии, что прежде всего связано с поиском имплантационного материала, пригодного для органо-восполняющей реконструкции лицевого скелета, в том числе и в условиях инфицированной раны (В.Н.Горбачевский, 1990; В.А.Сивач, 1990; П.Г.Сысолятин, 1993; М.Н.Мельников, 1994; В.АЛерекаев, 1995; М.П.Николаев, 1997; В.И.Диденко, 1999).

Применяемые имплантаты из аллокости, пористой керамики, из пористых углеродистых материалов, титана, биополимеры (В.И.Иванов, 1976; Г.П.Тер-Асатуров, 1981; Т.Л.Тохадзе и соавт., 1988; В.М.Гарюк, 1989; В.Ю.Кассин и соавт., 1994; H.P.Tummler, 1985) далеко не всегда отвечают необходимым требованиям. Такие факторы, как ослабление фиксации имплантата, чувствительность к инфекции, антигенная активность и трудности интраоперационной механической обработки создают ряд проблем, что влияет на выбор метода лечения и предопределяет поиск оптимальных имплантационных материалов.

Важным условием для успешного эндопротезирования является биомеханическая совместимость имплантата с тканями организма. С точки зрения биомеханики оптимальный имплантат по своим свойствам должен быть подобен тканям организма, т.е. обладать эластичностью. Такими свойствами обладает новый класс материалов на основе никелида титана (В.Э.Гюнтер, 1989; В.К.Поленичкин, 1990; М.З.Миргазизов и соавт., 1993). Имплантируемые в организм конструкции из этих сплавов деформируются в соответствии с закономерностями эластического поведения тканей организма, обеспечивают длительное гармоничное функционирование. Кроме того, пористый никелид титана, имеющий физико-механические свойства, близкие к параметрам костной ткани (размеры пор, проницаемость, общие закономерности эластического поведения) обеспечивает

благоприятные условия для врастания в поры тканевых структур и сращения его с костью реципиента (Ф.Т.Темерханов, 1989; В.И.Итин, 1990; А.В.Староха, 1990).

С учетом вышеизложенного, программа данной работы предполагает проведение исследований по обоснованию возможности использования эндопротезов из никелида титана в реконструктивной хирургии лобной пазухи, а также разработку новых технологий хирургического лечения фронтита.

Цель исследования. Повышение эффективности хирургического лечения фронтита путем разработки новых технологий, основанных на использовании сверхэластичных имплантатов с памятью формы.

Для достижения цели поставлены следующие задачи:

1. Разработать новые технологии хирургического лечения фронтита с использованием сверхэластичных имплантатов с памятью формы.

2. Изучить в эксперименте фармакодинамику антибиотика, депонированного в пористом проницаемом никелид-титановом имплантате.

3. Создать экспериментальную модель хронического гнойного фронтита, осложненного остеомиелитом для изучения течения репаративных процессов при эндопротезировании костных дефектов проницаемыми пористыми имплантатами из никелида титана.

4. Исследовать морфогенез костно-металлического блока при замещении костных дефектов лобных пазух эндопротезами из пористого никелида титана в условиях эксперимента на животных и обосновать применение нового имплантационного материала в клинике.

5. Оценить эффективность супраорбитальной остеопластической фронтотомии с использованием сверхэластичных имплантатов с памятью формы по данным клинических наблюдений.

Научная новизна. Впервые экспериментально обоснована возможность использования сверхэластичных никелид-титановых

имплантатов с памятью формы в реконструктивной хирургии лобной пазухи для эндопротезирования костных дефектов и лобно-носового соустья, разработан способ и устройство для их осуществления (Патенты № 1397035, № 1643009) и установлена эффективность их применения в клинике.

Впервые изучены остеоинтегративные процессы при эндопротезировании пористыми проницаемыми имплантатами из никелида титана при экспериментальном гнойном фронтите и установлено врастание в поры имплантата новообразованных костных структур, выявлены сроки завершения формирования органотипической структуры костной ткани в порах имплантата в условиях первично вызванного остеомиелита лобной кости.

В клинике впервые изучены ближайшие и отдаленные результаты применения сверхэластичных никелид-титановых имплантатов с памятью формы при реконструкции лобных пазух и установлена эффективность органовосполняющей реконструкции с хорошими функциональными и эстетическими результатами.

Практическая значимость работы состоит в повышении эффективности хирургического лечения больных с патологией лобных пазух за счет разработанных новых технологий на основе использования сверхэластичных имплантатов с памятью формы.

Предложен оригинальный способ эндопротезирования лобно-носового соустья, обеспечивающий в послеоперационном периоде адекватные условия дренирования, вентиляции лобной пазухи и возможность атравматичной эндоназальной ее катетеризации.

Предложен способ эндопротезирования утраченных костных структур лобной пазухи, позволяющий восстановить ее анатомическую целостность с хорошими функциональными и косметическими результатами, и сокращением сроков лечения.

Результаты исследования внедрены в лечебную практику JIOP-отделений городской больницы № 3 г.Томска, Томской областной клинической больницы, МСЧ-81 г.Северска, городской больницы №1 г.Колпашево, в отделении опухолей головы и шеи НИИ онкологии ТНЦ СО РАМН.

Теоретические и практические положения диссертационной работы внедрены в учебный процесс на кафедре оториноларингологии Сибирского медицинского университета (г.Томск). Изданы методические рекомендации для врачей-оториноларингологов, материалы исследования отражены в 2 монографиях: "Сверхэластичные имплантаты с памятью формы в челюстно-лицевой хирургии, травматологии, ортопедии и нейрохирургии" / Практическое руководство. Томск: Изд-во Том. ун-та - 1995. - 222с. и "Медицинские материалы и имплантаты с памятью формы" / Томск: Изд-во Том.ун-та - 1998. - 487с.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Сверхэластичные пористые проницаемые имплантаты с памятью формы на основе никелида титана обеспечивают полноценную интеграцию с тканевыми структурами организма и могут быть использованы для эндопротезирования костных дефектов лобной пазухи.

2. Разработанная технология эндопротезирования лобно-носового соустья никелид-титановым имплантатом с памятью формы позволяет в послеоперационном периоде создать адекватные условия эндоназального дренирования и вентиляции лобной пазухи.

3. Эндопротезирование сверхэластичными имплантатами с памятью формы обеспечивает хорошие анатомо-функциональные и эстетические результаты при устранении дефектов костных стенок лобных пазух.

Апробация работы. Основные результаты и положения диссертации доложены и обсуждены на: Всесоюзной студенческой научной конференции "Актуальные вопросы современной хирургии" (Москва, 1987), на итоговой конференции СНО им. Пирогова, посвященной 100-летию Томского медицинского института (Томск, 1988), на научном семинаре "Материалы с эффектом памяти формы и их применение в медицине" (Новгород, 1989), Всесоюзной конференции "Эффекты памяти формы и их применение в медицине" (Томск, 1989), 9-ой Краснодарской краевой JIOP-конференции (Краснодар, 1989), на научно-практической конференции "Актуальные вопросы современной

лучевой диагностики" (Томск, 1991), на Российской конференции "Имплантаты с памятью формы" (Томск, 1992), на конгрессе Международной ассоциации S-ME (Новосибирск, 1993), научно-практической конференции, посвященной 100-летию кафедры JIOP-болезней Военно-медицинской академии (С.-Петербург 1993), Первом конгрессе Российского общества ринологов (С.-Петербург, 1994), на заседаниях Томского общества оториноларингологов (Томск, 1990,1995,1996,1999г.г.), на Международной конференции "Сверхэластичные медицинские материалы и имплантаты с памятью формы в медицине" (Томск, 1998).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 23 работы, в том числе 2 монографии, 3 патента на изобретения, 1 методическая рекомендация.

Объем и структура работы. Диссертация представлена в одном томе, состоит из введения, 5 глав, заключения, выводов, практических рекомендаций, указателя литературы. Содержание диссертации изложено на 120 страницах, иллюстрировано 8 таблицами и 47 рисунками. Указатель литературы включает 148 отечественных и 72 иностранных источников.

Диссертационная работа исполнена по плану НИР Сибирского государственного университета (номер госрегистрации 01920002480).

Содержание работы Материал и методы исследования

Работа выполнена на экспериментальном и клиническом материале. Исследование противомикробного действия антибиотиков, депонированных в пористом никелиде титана, проводили с помощью общепринятого микробиологического теста диффузии в агар с определением чувствительности музейных тест-штаммов St. aureus 1, St. aureus 2, St. aureus 209, Proteus vulgaris к опытным образцам, насыщенным растворами мономицина и левомицетина. Для определения длительности противомикробного действия опытные образцы помещали в чашки Петри с питательной средой Гисса, заряженной стандартизированной культурой St.aureus.

При наличии бактерицидного эффекта после 24ч инкубирования их переносили в следующую чашку Петри с культурой.

Исследование фармакодинамики антибиотика,

депонированного в пористом проницаемом никелид-титановом имплантате, проводили на 11 собаках (возраст 1-6 лет, вес в среднем 20кг). 5 животным (1-я группа) имплантационный материал вводился в бедренную мышцу; 6 собакам (2-я группа) пористым имплантатом замещался дефект лобной кости после трепанации лобной пазухи. При этом содержание мономицина было одинаковым во всех имплантатах и составило 50 мг. Через 1, 3, 6, 24,48 , 72 и 96 час. с момента введения имплантата брали кровь для определения в ней концентрации мономицина. Мочу животных собирали посредством предварительной катетеризации во время оперативного вмешательства. Наблюдения в динамике за выделением мономицина с мочой проводили в течение суток. Количественное определение мономицина в крови и моче проводили методом диффузии в агар. В качестве тест-микроба использовали золотистый стафилококк, штамм 209Р.

В следующей серии экспериментов (18 беспородных собак) изучено течение репаративных процессов при эндопротезировании костных дефектов передних стенок лобных пазух имплантатами из пористого никелида титана при экспериментальном гнойном фронтите, осложненном остеомиелитом лобной кости. Использовали имплантаты толщиной 0,5-И мм с размерами пор от 100 до 300 мкм и коэффициентом пористости 60^-80% (рис.1). Гнойное воспаление лобных пазух достигалось нагнетанием в пазуху концентрированного раствора аммиака (М.Х.Файзуллин,1971). Развитие экспериментального синусита верифицировалось изменениями в картине крови, цитологическим, гистологическим и бактериологическим методами исследования взятого материала при оперативном вмешательстве на пораженных пазухах. Для забора клеточного материала со слизистой оболочки пазух использовалось разработанное нами устройство для биопсии (патент № 1643006).

Рис.1 Пластины пористого проницаемого никелида титана

После резекции передней стенки пазухи и элиминации патологического содержимого отмоделированную по форме дефекта имплантируемую пластину насыщали антибиотиками путем замачивания в растворе и перед ушиванием раны укладывали на отверстие стенки заподлицо с наружным кортикальным слоем. В послеоперационном периоде проводили антибиотикотерапию. Через 1, 3, 6, 9 и 12 месяцев животных выводили из опыта и резецировали костную стенку с подлежащими тканями по периметру имплантата. Спустя месяц после операции и в указанные сроки перед девитализацией выполняли обзорную рентгенографию лобных пазух. Рентгенографическому исследованию также подвергали удаленные блоки (кость-имплантат), анализировали структуру имплантата и костной ткани вокруг него. Взятый материал фиксировали в 12% растворе формалина. Срезы окрашивали гематоксилином и эозином и затем изучали под микроскопом. Наряду с этим, прорастание костной ткани в пористый металлоимплантат устанавливали оптической микроскопией фрагментированного нативного препарата и растровой микроскопией.

В клиническом разделе работы для решения поставленных задач обобщены наблюдения относительно 46 пациентов, оперированных в период с 1986 по 1996г. по поводу деструктивного фронтита экстраназальным доступом с эндопротезированием пористыми проницаемыми имплантатами костных дефектов передних стенок лобных пазух (Пат. № 1643009) Целью эндопротезирования являлось восстановление опоронесущей структуры лицевого скелета за счет пористого имплантата из никелида титана с обеспечением условий воздушности оперированных пазух. Эндопротез-дилататор для

формирования лобно-носового соустья (Пат. № 1397035) при супраорбитальной фронтотомии использован у 22 больных.

Возраст оперированных больных от 8 до 67 лет (табл.1). Лиц мужского пола было 30 (65,2%), женщин 16 (34,8%), наибольшее число больных наблюдалось в возрастном диапазоне 26-49 лет (30 человек, т.е. 65,2%). Ранее методом трепанопункции лобной пазухи лечились 12 больных, супраорбитальная фронтотомия выполнялась 5 больным, и у 14 - производились различные эндоназальные хирургические вмешательства: удаление полипов, этмоидотомия, операции на носовой перегородке.

Диагностика осуществлялась с применением современных методов клинических, рентгенологических, морфологических исследований, современных методов лучевой диагностики, включая компьютерную и ядерно-магнитную томографию.

Таблица 1

Распределение больных с зцдопротезированием проницаемыми имплантатами костных дефектов передних стенок лобных пазух по полу и возрасту.

Возраст пол всего

муж. жен. абс. %

до 15 лет 3 2 5 10,9

15-19 лет 2 1 3 6,5

20-29 лет 5 3 8 17,4

30-39 лет 7 4 11 23,9

40-49 лет 8 3 11 23,9

50-59 лет 3 2 5 10,9

60 и старше 2 1 3 6,5

Итого 30 16 46 100

С учетом использования в клинической практике нового имплантационного материала в течение 5 лет послеоперационного периода пациенты находились на централизованном диспансерном наблюдении. Сроки наблюдения до 2-х лет - 6 больных, до 5 лет - 24 больных, до 8 лет - 9 и до 10 лет - 7 пациентов. Основными критериями функционально-косметических результатов реконструктивной остеопластической хирургии лобных пазух были клинико-рентгенологические и эстетические данные. Для изучения динамики репаративного процесса, оценки толерантности окружающих тканей на

введенный имплантат и дренажных свойств эндопротеза-дилатагора лобно-носового соустья выполнялась оптическая эндоскопия лобных пазух. В работе использованы ригидный эндоскоп фирмы «Карл Шторц» с оптикой 70° и 120°, диаметром 4 мм и фиброскоп «Олимпас» Мод. ВИ-ВЗЯ диаметром 5,6 мм, снабженный инструментальным каналом.

Результаты исследования и обсуждение

Результаты проведенного исследования показали, что образцы пористого проницаемого никелида титана, насыщенные растворами антибиотиков, обладают выраженным противомикробным действием. Обращает на себя внимание выявление противомикробного эффекта антибиотиков, депонированных в имплантационном материале даже при наличии устойчивости микроорганизмов к данным антибиотикам (анализ дисков). Это возможно в том случае, когда содержание препаратов значительно превышает минимальную подавляющую концентрацию, так называемую "мега-концентрацию" (табл.2).

Таблица 2

Противомикробное действие антибиотиков, депонированных в пористом имплантационном материале

Концентрация антибиотика в депонированном растворе и в стандартном диске Размеры зон подавления роста теста культуры микроорганизмов, мм

Я^аигеиз 1 Б^аигеш 2 8иигеи8209 Ри^еив то^аги

Мономицин 500 мг/мл 40 35 35 30

Диск 10 мг 10 10 5 0

Левомицетин 500 мг/мл 45 35 45 30

Диск 10 мг 10 8 15 0

Физиологический раствор 0,9% 0 0 0 10

Экспериментально установлено также, что длительность противомикробного действия находится в зависимости от макроструктуры пористого имплантационного материала. Создаваемое депо антибиотика благодаря капиллярному эффекту пористой структуры никелида титана способствует длительной

постоянной резорбции, поддерживающей эффективную локальную концентрацию препарата. Это находит подтверждение и по результатам исследования фармакодинамики депонированного в имплантате антибиотика. Обладая капиллярным эффектом при диаметре пор 0,01-0,3мм, имплантаты способны удерживать и постепенно отдавать раствор антибиотика в течение довольно длительного времени (рис.2).

Рис.2. Динамика концентрации мономицина в крови у собак после имплантации пористого никелида титана, насыщенного раствором мономицина. I- концентрация мономицина в крови при введении имплантата в бедренную мышцу. II — концентрация мономицина в крови при замещении имплантатом дефекта лобной кости

При моделировании у животных экспериментального фронтита во всех наблюдениях на 14-е сутки эксперимента констатирован прогрессирующий острый гнойный синусит с некротическим компонентом костной ткани. К 30-45 суткам эксперимента по данным морфологических исследований проявляется общая тенденция к хронизации воспалительного процесса с прогрессированием остеомиелита, формированием абсцессов и образования свищевых ходов в периостальной зоне.

После супраорбитальной фронтотомии и замещении костных дефектов передних стенок лобных пазух пористыми имплантатами операционная рана у всех животных заживала

48

72

93

первичным натяжением. Анализ контрольных рентгенограмм после операции свидетельствовал об отсутствии смещения имплантатов, сохранении анатомического рельефа и воздушности пазух. Независимо от длительности пребывания имплантата в организме животного не возникало остеолизиса, не отмечено также реакции в виде склеротического ободка. Через 6-9 месяцев после имплантации отделить поверхность эндопротеза от кости удавалось только с помощью долота и молотка, причем при фрагментации нативного макропрепарата долотом через толщу эндопротеза оссифицированный имплантат отходил с осколком подлежащей костной ткани.

а б

Рис.3 Имплантат передней стенки лобной пазухи собаки через 6 мес. после операции: а - рентгенограмма макропрепарата, иллюстрирующая оссификацию имплантата, часть оссифицированного имплантата при фрагментации долотом отошла с костным осколком; б - микрофото с обнажённой поверхности имплантата, поры имплантата выполнены вросшей костной тканью. Ув. 56.

Полученная динамика при рентгенологическом изучении макропрепаратов отвечает данным макро- и микроскопического исследования нативных препаратов, подтверждающим, что остеогенная ткань проникает в щели и полости пористого имплантата, обеспечивая к 6-9 месяцам после операции за счет оссификации эндопротеза в костном ложе реципиента стабильную фиксацию имплантата без промежуточного соединительнотканного слоя (рис.3). Через 12 месяцев после операции имплантат как бы «упаковывается» со стороны пазухи в костный матрикс с

образованием прочного соединения, а с внешней стороны прорастает покрывающей его рыхлой волокнистой соединительной тканью.

Результаты морфологического исследования подтверждают хорошее биологическое взаимодействие живой ткани с пористым никелид-титановым эндопротезом и позволяют констатировать к 6 месяцам истинное костное сращение. Внутри пор имплантата к этому времени явно определяются плотные, имеющие балочную направленность структуры с очагами минерализации. В просвете внутрикостных альвеол по периферии имплантата обнаруживается фиброретикулярная ткань, которая нередко содержит костно-мозговые клеточные элементы и сосуды синусоидного типа. В субпериостальной зоне сращение фрагментов в виде костных мостиков становится более плотным, с очень мелкими межбалочными промежутками. Через 9 и 12 месяцев гистологическое изучение препаратов показало завершение процесса формирования костной ткани в имплантационном материале. Наблюдается формирование спонгиозной кости типичного строения: образованные костные балки более многоклеточны, имеют ярко выраженное слоистое строение, неравномерно усилена их эозинофилия. Наблюдается постепенный переход от структуры этих балок в зоне бывшего диастаза к строению костных балок непосредственно в имплантате. В краевых зонах представлены либо остаточными структурами, окруженные молодой созревшей костью, либо наслоениями созревающей молодой многоклеточной костной ткани на прежние малоклеточные балки. Сохраняется неравномерная остеобластическая выстилка внутрикостных альвеол над и под имплантатом. В отличие от всех предыдущих сроков обнаруживаются сохранившиеся остеобластические муфты между костными балками. Вновь сформировавшиеся костные ткани приобретают остеогенное строение с формированием сосудистых каналов.

Таким образом, экспериментальные исследования показали принципиальную возможность использования пористого никелида титана в условиях инфицированной раны для

эндопротезирования костных стенок лобных пазух с достижением прочной оссификации имплантата. Стабильность фиксации имплантата доказывается непрерывно прогрессирующим течением остеогенеза с формированием оформленной костной ткани. Начало и развитие остеогенной реакции несколько отсрочено по времени, что связано с наличием первично вызванного остеомиелита. Полное прорастание костной ткани в пористый никелид-титановый имплантат, в виде полноценной компактной кости отмечается к 9-ти месяцам. Однако в отдаленные сроки эксперимента обнаруживаются признаки продолжающейся репаративной реакции кости в форме ремоделирования костных балок. Восстановление периоста и компактной костной пластинки, заселение межбалочных пространств костным мозгом позволяет говорить о восстановлении органотипической структуры костной ткани. Образующаяся нежная рубцовая ткань над имплантатом не ограничивает подвижность мягких тканей, что имеет важное значение в пластической хирургии. Вышеизложенное открывает возможности в клинической практике качественно нового уровня хирургической реабилитации больных с деструктивными формами синуситов.

В нашей клинической практике (табл.3) показанием к эндопротезированию явились: некорригируемые традиционными способами травматические повреждения у 9 пациентов; остеомиелит передних стенок лобных пазух - у 13 больных; муко-и пиоцеле лобных пазух у 10 человек; необходимость резекции передней стенки при удалении остеомы у 4-х больных. У 10-ти больных, в том числе у 5 детей, замещены окончатые дефекты фациальных стенок лобных пазух, оперированных экстраназальным доступом по поводу острого гнойного синусита, осложненного субпериостальным абсцессом глазницы.

При сохранности орбитальных контуров глазницы дефекты передних стенок лобных пазух протезировались использованием выше упомянутых дисковых пластин из пористого проницаемого никелида титана. Санирующий этап операции завершали формированием эндоназального канала послеоперационного

дренирования. Затем из пластины пористого никелида титана толщиной 0,5-И мм моделировали имплантат, соответствующий размерам площади и форме дефекта костной стенки пазухи. Перед ушиванием раны имплантатом, насыщенным раствором антибиотика, замещали костный дефект (Пат. № 1643009).

Таблица 3

Характер патологии лобных пазух, оперированных экстраназальным доступом с замещением костных дефектов пористым никелидом титана

Патология Количество больных

Муко-и пиоцеле 10(21,7%)

Хронический остеомиелит 13 (28,3%)

Остеома 4 (8,7%)

Риногенные орбитальные осложнения 10(21,7%)

Травматический синусит 9(19,6%)

Всего 46(100%)

Для формирования лобно-носового соустья применяли протез-дилататор из сплава (ТН-10), проявляющего эффект памяти формы (Пат. №1397035). Используемый в данной конструкции эффект формовосстановления (рис.4) позволяет наряду с самофиксацией устройства в лобно-носовом соустье стабилизировать его размеры, что обеспечивает сразу после операции адекватные условия дренирования и вентиляции лобной пазухи, предупреждение рецидива заболевания и сокращение сроков временной нетрудоспособности. При этом атравматичность и безболезненность визуально контролируемого проведения в пазуху катетера через просвет эндопротеза, как показала практика послеоперационных реабилитационных мероприятий (промывание пазухи, внутрипазушная оксигено- и лазеротерапия и др.), не требует предварительной анестезии. Немаловажное значение имеет портативность эндопротеза-дилататора и локальность его воздействия, что исключает дискомфорт у больного, образование пролежней и синехий.

Рис.4. Эндопротез-дилата-тор: а - общий вид; б - вид после деформации в охлажденном состоянии; в - дренирование лобной пазухи, эндона-залъная катетеризация и оптическая эндоскопия.

Результаты наблюдения в ближайшем послеоперационном периоде показали, что умеренный отек мягких тканей после эндопротезирования костного дефекта лобной пазухи обычно регрессировал к концу третьих суток. У 44 больных заживление операционной раны первичным натяжением и лишь у 2-х пациентов на 8-е и 9-е сутки после эндопротезирования остеомиелитического дефекта в супраорбитальной области возник лигатурный свищ, локализованный в мягких тканях, что было купировано антибиотикотерапией. Миграция имплантата отмечена у 1 пациента (2,2%) в раннем послеоперационном периоде вследствие технической погрешности внешней иммобилизации при недостаточной адаптации эндопротеза к краям костного дефекта. При наложении повязки чрезмерным давлением произведено смещение эндопротеза, проявляемое косметическим дефектом. Функциональный результат операции хороший.

Среднее пребывание больных в стационаре после операции составляло 9^-12 дней. Как установлено последующим динамическим синусэндоскопическим контролем на фоне проведенных медикаментозных и физиотерапевтических реабилитационных мероприятий процесс реэпителизации полости пазухи протекал без избыточного роста грануляций и их последующей трансформации в грубую рубцовую ткань.

Через 30-35 суток и в последующие сроки наблюдения у всех больных пальпаторно определялись жесткость структуры

восстановленных костных стенок лобных пазух, правильное положение имплантата относительно воспринимающего ложа, что подтверждалось симметрией с контралатеральной фациальной областью. Мягкие ткани над имплантатом эластичны и подвижны. Анализ контрольных рентгенограмм свидетельствовал об отсутствии смещения имплантатов, сохранности анатомического рельефа и воздушности пазух (рис.5). Через 6-9 месяцев имплантат по своему периметру сливался с кортикальным слоем костного ложа и в этих участках теряется четкость пористой структуры эндопротеза. Данное обстоятельство, следуя результатам наших экспериментальных исследований, позволяет полагать о полной перестройке к этому времени костного регенерата с приобретением черт компактного строения кости и является показателем прочного сращения имплантата с костным ложем реципиента.

Рис.5 Реконструкция металлоимплантатом лобно-орбиталъной области у больного К.: а - эндопротез из проницаемого никелида титана, отмоделированный для замещения комбинированного костного дефекта; б - рентгенограмма у больного с восстановленной лобно-орбитальной областью через 1 месяц после операции.

У 40 (87%) из 46 оперированных больных отдаленные результаты прослежены в сроки от 2-х до 8 лет. С учетом использования в клинической практике нового имплантационного материала в течение 5 лет

а

б

послеоперационного периода пациенты находились на централизованном диспансерном наблюдении. Оценка отдаленных результатов лечения проводилась на основании клинических, рентгенологических и эстетических данных.

Общим для наблюдаемого контингента больных явилось отсутствие какой-либо отрицательной динамики достигнутого хирургическим вмешательством косметического эффекта. Пальпаторно определяется жесткость восстановленных стенок околоносовых пазух, подвижность мягких тканей лица над имплантированным эндопротезом при сравнении с контралатеральной областью не ограничена. Анамнестические сведения и данные объективного исследования свидетельствовали как об отсутствии рецидивов остеомиелита, синусита, так и возникновения гнойно-воспалительных осложнений при устранении посттравматических дефектов. Восстановленные эндопротезированием параназальные синусы свободно зондируются, в промывных водах патологического содержимого не определяется. Оптико-синусоэндоскопическим исследованием не выявлено грубых рубцовых изменений в радикально оперированных пазухах с эвисцерацией слизистой оболочки. При этом установлена идентичность морфологической структуры тканей, выстилающих стенки имплантата и за его пределами.

Независимо от длительности пребывания имплантата в организме рентгенпризнаков нарушения структуры костной ткани, окружающей пористый металлоимплантат, как и его наружных контуров, нами не обнаружено. Отсутствие зон резорбции вокруг пористого имплантата свидетельствует о высокой биоадгезивности и идентичности никелида титана физико-механическим характеристикам костной ткани лицевого черепа, что обеспечивает гармоничное функционирование имплантированного эндопротеза.

Выводы

1. Разработан способ эндопротезирования утраченных костных структур лобной пазухи имплантатами из пористого никелида титана, обеспечивающий стойкий анатомический результат и восстановление функций лобных пазух.

2. Предложена дистракционная конструкция портативного эндопротеза лобно-носового соустья, обеспечивающего в послеоперационном периоде адекватные условия дренирования, вентиляции лобной пазухи и возможность атравматичной эндоназальной ее катетеризации.

3. Создаваемое депо антибиотика в никелид-титановом имплантате благодаря капиллярному эффекту пористой структуры имплантационного материала способствует длительной постепенной резорбции, поддерживающей эффективную локальную концентрацию препарата, снижает вероятность возникновения послеоперационных осложнений и общего токсического воздействия на организм.

4. Экспериментальной апробацией эндопротезирования пористыми никелид-титановыми имплантатами дефектов костных стенок лобных пазух в условиях гнойного фронтита установлено достижение прочной остеоинтеграции проницаемого имплантата в костном ложе реципиента в сроки от 6-ти до 9-ти месяцев эксперимента.

5. В условиях первично вызванного остеомиелита лобной кости формирование органотипической структуры костной ткани в порах имплантата с заселением межбалочных пространств костным мозгом, восстановлением периоста и компактной костной пластинки завершается в сроки от 9-ти до 12 месяцев эксперимента.

6. Ближайшие и отдаленные результаты эндопротезирования дефектов костных стенок лобной пазухи имплантатами из пористого проницаемого никелида титана, учитывая выявленную стабильность морфофункционального и косметического эффектов по данным клинических наблюдений, свидетельствуют о перспективности его использования в реконструктивной хирургии лобных пазух.

Практические рекомендации

1. Для реконструкции лобно-орбитальной области лицевого черепа использовать сверхэластичные пористые проницаемые имплантаты на основе никелида титана.

2. В целях восстановления анатомической структуры и функции лобных пазух при экстраназальных хирургических доступах рекомендуется замещение костных дефектов имплантатами из пористого никелида титана с обеспечением условий эндоназального дренирования и катетеризации оперированных пазух.

3. При устранении костных дефектов в условиях инфицированной раны целесообразно насыщение пористой структуры имплантата раствором антибиотика для придания ему свойств антисептической защиты.

4. Для эндопротезирования лобно-носового соустья применять разработанный нами протез (патент № 1397035).

5. Теоретическую и практическую подготовку по применению имплантатов с памятью формы в ринохирургии можно получить на базе Томского клинического ринологического центра.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1. Староха A.B., Коврижных В.В., Серикова Т.Ю., Монасевич JI.A. Формирование лобно-носового соустья с помощью устройства, обладающего эффектом памяти формы // Журнал ушных, носовых и горловых болезней. - 1987. - №6. - С.69-71.

2. Староха A.B., Григорьев С.Ф., Коврижных В.В., Могильницкая Г.О. Методика определения экономической эффективности от внедрения новых методов хирургического лечения // Здравоохранение Российской Федерации. - 1987. - № 5. -С.32-35.

3. Коврижных В.В. Некоторые вопросы оптимизации эндоназальной хирургической санации параназальных синусов // Тезисы Всесоюзной студенческой научной конференции "Актуальные вопросы современной хирургии", Москва, 13-15 мая 1987. - Москва, 1987. - С.160-161.

4. Коврижных В.В., Книппенберг А.Э., Тымчишина Ю.П., Бабухадия Г.А. Использование пористого проницаемого никелида титана и эндопротеза с памятью формы при оперативном вмешательстве на лобной пазухе в эксперименте //Тезисы докладов научно-практической конференции молодых

ученых УНПК "Медицина" "Актуальные вопросы клинической и теоретической медицины". - Томск, 1989. - С. 14.

5. Староха A.B., Коврижных В.В., Петров П.Н. и др. Применение имплантатов и конструкций с памятью формы в оториноларингологии // Материалы с эффектом памяти формы и их применение. Материалы семинара. - Новгород, 1989. - С. 183184.

6. Староха A.B., Коврижных В.В.. Дамбаев Г.Ц. Экспериментально- морфологическое исследование имплантации пористого проницаемого TiNi и клиническое применение при операциях на лобных и верхнечелюстных пазухах // Материалы 1 Всесоюзной конференции "Эффекты памяти формы и сверхэластичности и их применение в медицине".- Томск, 1989. -С.85-88.

7. Староха A.B., Коврижных В.В. Способ забора материала со слизистой оболочки околоносовых пазух // Изобретательство и рационализация в медицине. Сборник работ. 17 выпуск. - М., 1989. -С.118-119.

8. Староха A.B., Машак В.К., Петров Н.П., Коврижных В.В. Новые медико-технические разработки в диагностике и лечении параназальных синуитов //Актуальные вопросы клинической оториноларингологии. Тезисы докладов к IX Краснодарской краевой JIOP-конференции с участием оториноларингологов других регионов РСФСР. - Краснодар, 1989. - С.87-88.

9. Староха A.B., Коврижных В.В., Гюнтер В.К., Монасевич Л.А. Эндопротезирование лобно-носового соустья устройством с термомеханической памятью // Методические рекомендации для врачей оториноларингологов. - Томск,1989. - 9с.

10. Староха A.B., Итин В.И., Коврижных В.В. и др. Использование пористых проницаемых имплантатов из никелида титана при оперативном вмешательстве на лобной и верхнечелюстной пазухах (клинико-экспериментальное исследование) // Вестник оториноларингологии. - 1990. - № 5. -С.60-64.

11. Староха A.B., Коврижных В.В., Рыжов А.И. и др. Рентгенологическое и морфологическое исследование

имплантации пористого проницаемого никелида титана при замещении костных дефектов лобных пазух собак при экспериментальном фронтите // Актуальные вопросы современной лучевой диагностики. - Томск. 1991. - С.79-83.

12. Староха A.B., Коврижных В.В., Панов JI.A. Отдаленные результаты эндопротезирования дефектов краниофацильной области имплантатами из пористого проницаемого никелида титана // Материалы Российской конференции "Имплантаты с памятью формы" (Томск, 17-18 сентября 1992): Имплантаты с памятью формы. - 1992. - № 2. - С.-33-35.

13. Староха A.B., Коврижных В.В., Козлова Ю.Г. и др. Исследование фармакодинамики антибиотика, депонированного в пористом никелид-титановом имплантате // Материалы Российской конференции "Имплантаты с памятью формы" (Томск, 17-18 сентября 1992). Имплантаты с памятью формы. -1992. -№2. -С.72-73.

14. Староха A.B., Коврижных В.В., Итин В.И. и др. Исследование противомикробных свойств пористого проницаемого никелида титана, насыщенного растворами антибиотиков // Материалы Российской конференции "Имплантаты с памятью формы" (Томск, 17-18 сентября 1992). Имплантаты с памятью формы. - 1992. - С.73-77.

15. Староха A.B., Малеткина Т.Ю., Коврижных В.В. Эндопротез для формирования лобно-носового соустья //Имплантаты с памятью формы. Конгресс Международной Ассоциации S-ME. Новосибирск (Россия), 15-17 сентября 1993г. - Новосибирск, 1993. - С.161-162.

16. Староха A.B. Ясенчук Ю.Ф., Коврижных В.В. и др. Краниофациальное эндопротезирование пористыми металлоимплантатами при радикальной хирургии околоносовых пазух // Материалы научной конференции "Отечественная оториноларингология, вклад ученых Академии в ее становление (к 100-летию первой кафедры оториноларингологии)" 1011.03.1993 г.Санкт-Петербург,1993. - С. 193-195.

17. Староха A.B., Бабич Н.Ф., Коврижных В.В., Долгун А.Г., Шилов М.В. Комплексная медицинская реабилитация больных

параназальными синуитами // Российская ринология. - Приложение 2*94. - 1994. -СМ.

18. Понтер В.Э., Сысолятин П.Г., Темерханов Ф.Т., Коврижных В.В. и др. Сверхэластичные имплантаты с памятью формы в челюстно-лицевой хирургии, травматологии, ортопедии и нейрохирургии. - Томск, изд-во ТГУ. - 1995. - 224с.

19. Коврижных В.В., Староха A.B. Ближайшие и отдаленные результаты остеопластической хирургии лобных и верхнечелюстных пазух с использованием сверхэластичных пористых имплантатов // Сверхэластичные медицинские материалы и имплантаты с памятью формы в медицине. Материалы докладов Международной конференции, Россия, Томск 25-26 июня 1998г. -Томск, 1998. -С.233-234.

20. Гюнтер В.Э., Дамбаев Г.Ц., Сысолятин П.Г., Коврижных В. В. и др. Медицинские материалы и имплантаты с памятью формы. -Томск, изд-во ТГУ. - 1998. - 486с.

Список свидетельств и патентов на изобретения по теме диссертационной работы

1. Патент № 1397035 Протез трубчатого органа // Староха A.B., Серикова Т.Ю., Коврижных В.В. и др. - Приоритет 04.07.1986. 0публ.23.05.88, Б.И. №19.

2. Патент № 1643006 Устройство для биопсии // Староха A.B., Коврижных В.В., Фролов В.Н., Монасевич JI.A. - Приоритет 24.11.1987. Опубл. 15.07.1991, Б.И. 115.

3. Патент № 1643009. Способ лечения остеомиелита лобной пазухи // Староха A.B., Дамбаев Г.Ц., Коврижных В.В. и др. -Приоритет24.09.1987. Опубл. 23.04.1991, Б.И. №15.

Соискатель

Коврижных В.В.