Автореферат и диссертация по медицине (14.00.22) на тему:Применение нового управляемого дистрактора в комплексном лечении сколиоза

РГ8 ОД

МИНИСТЕРСТВО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ РОССИЙСКОЙ ОДШРАЩШ

САМАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ' УНИВЕРСИТЕТ

На правах рукописи

К И С Л О В Алегазандр .Иванович

ПРИМЕНЕНИЕ НОВОГО УПРАВЛЯЕМОГО Д И С Г Р А К 1' О Р А

СКОЛИОЗА

М. оо. г?, - травматология и ортопедии

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени до.'сгора медицинских наук

В КОМПЛЕКСНОМ Л Е ч в н н и

Самара - 1993

Работа выполнена в Пензенском институте усовершенствования враче П.

■ Научные консультанты:

1, Доктор мэцишнских наук, профессор К М. Цодыкс..

2. Доктор медицинских наук, профессор В. Л. Андрианов.

Официальные оппоненты:'

1. Доктор медицинских наук, профессор И. К Митбрейт.

2. Доктор медицинских наук, Профессор М. А. Берглезов. .3. Доктор медицинских наук, профессор Г. II Котельников.

Ведущая организация - Московская медицинская академия. им. И. И Сеченова.

Защита состоится " ^ " ^^ 199 ^ г. в._часов

на заседании специализированного ученого совета Д. 084. 27. 01 Самарского государственного медицинского университета (Самара, Московское шоссе,д. 2)

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета (ул. Арцыбушевская, д. 171) .

Автореферат разослан

з,

Ученый секретарь специализированного совета,доктор медицинских наук, профессор В. Д.-Иванова

Лктуальшсть проблг?1?и Сколиоз -это сложная многоплоскостная деформация позвоночника, сопровождающаяся торсией позвонков, которая приводит к выраженным анатомическим и косметическим дефектам туловища больного, изменению функции внутренних органов, к серьезным социальным и.психо-ёмоциональным нарушениям. По литературным данным искривление позвоночника встречается у 0,2-10 X детей и подростков (Казьмин А. И. , Кон И. И. , Беленький В. Е. , 1982; Кон II И. , Супоницкий Б. М. , Назарова Р. Д. , 1989; Марсак Г. А. , Троицкий В. А. , 1980; ФищенкоП. Я. с соавторами, 1991; Harrington P. R. , 1977 И др.).

До настоящего-'времени, лечение сколиоза представляет сложную и порой неразрешимую проблему (Коржавин Г. М. ,1991; Bradford D. S. , 1988). Не случайно, у больных в пожилом возрасте, имекяшх резко выраженную сколиотическую деформацию,. летальный исход отмечается в 4 раза чаще, чем у лиц, не имеющих данного заболевания (Kostuck J. Р. ,1980). Некоторые авторы считают, что доведение сколиоза до Ш- IY- степени при консервативном лечении следует считать врачебной, ошибкой (Роднянский ПЛ.. с соавторами, 1988; Лапинская В. С. ,1990).

В хирургическом лечении нуждаются от б до 27 % больных сколиозом (Гуляев В. R с соавторами, 1981; Цивьян Я. JL , 1980; Шевченко С. Д. , Середа Д. Е , Лыгут! Л Е ,1977 и др.). Однако,оперативная коррекция сколиотической деформации продолжает оставаться сложнейшей из. задач современной вертебрологии (Михайловский М.В. с соавторами, 1991ц Bradford D. S. ,1988). Практически,калздый центр патологии позвоночника разрабатывает собственные подходы к ее решению. Это обусловлено тем, что 70 X всеу сколиозов имеют невыясненный генез ' (Герасимов А. М. .Фурцева Л. Е ,1986). В результате, до'настоящего времени отсутствует • патогенетическое лечение данного заболевания.

• В литературе' известны различные по замыслу и технике исполнения методы оперативного лечения сколиотической ' деформации с использованием разнообразных конструкций имплантируемых устройств. Однако, при их использовании далеко не всегда эффективно' удается удержать достигнутую в. ходе операции коррекция дуги искривления, а также создать условия, препятствующие прогресснровзнию 'искривления позвоночника., ремод^лироранию грудной клетки, позвонков и мекпозвонкових дисков (ЛОпльмаеовз Е. А. с соавторами, 1000; Ветрила С. Т. ,Черкпсюв А. М. , КвлП'ПКин.'Л. В. . 1980;' Стоков Л. Л... 1979; Пивьпн

Я. Л, 1980; Ивченко С. Д. ,1083; Benson D. R. , Dewald R. L. , Schultz A. В. ,1977; Giogia G. , M'Rabet, Dubousset J. , 1988; Lokietek W,, Vingent A. ,1977; Lukue E. R. , 1982; Мое J.H. .Purcell G. Л. , Bradford D.S.,1983; Winter R.S.,' Lonstein J.E. ,1989; Cunoly P. G. , ' et all,1990). Например, применение.жестких и упругих конструкций в сочетании с вентральной или дорвальной стабилизацией позвоночника сопровождается потерей коррекции сколиотической деформации преимущественно в течение первого года после хирургического лечения и составляет в среднем 6 г 9° (Михайловский М. В. с. соавторами, 1991; Райе Р. а, 1931; Хачатрян Г. О. , 1985).

Осложнения при хирургическом лечении сколиоза в детской прак тике наблюдаются в 11,8-57.% случаев (Райе Р.Э. , 1984; Родняйский Л. Л. с соавторами, 1984; Шевченко С. Д. ,1083; toe J. H., et all-, 1983), a y взрослых больных достигают 35,5 - 80 % ( Райе Р. Э. , Каск И. А., Мелдер Я Я., 1991; Bradford D.S. ,1988). Из числа осложнений -переломы дистракторов стержневого типа по обобщенным литературным данным составляют от 3 до 15 % (Нейман И.3. .Павленко H.H., Сушн Ю. Г. ,1991).

Сложность лечения данного заболевания обусловлена еще и тем, что отсутствует концептуальное обоснование разработки имплантируемых устройств, предназначенных для закрытой коррекции остаточной сколиотической деформации.'Не использованы возможности управляемой дозированной дистракции дуги искривления в послеоперационном периоде. 'В доступной нам литературе не удалось встретить исследования' по изучению режима дистракции позвоночника. Скромное место отведено аналитическим расчетам и экспериментальным исследованиям по оценке прочностных и эксплуатационных характеристик применяемых конструкций.'

Решение отмеченных медико-технических аспектов хирургического лечения сколиоза является весьма актуальной проблемой ортопедии, как у нас в России, так и за рубежом. Она. нуждается в дальнейшем научно-прает'ическом изучении и теоретическом обосновании.

Цель работы.. Повысить эффективность хирургического лечения больных сколиозом- путем разработки и клинической апробации принципиально новых" медико-технических решений и оригинальной методики дозированной дистракции, 'обеспечивающих дополнительную закрытую управляемую коррекцию позвоночника.'

Задачи лсследовэдшя:

. Изучить современные тенденции в разработке' имплантируемых уст-юйств для лечения сколиоза с анализом их исполнительного' привода [ механизма управления;'

Обосновать целесообразность И разработать перспективные меди-:о- технические решения в конструировании устройств с управляемым риводсгм; ' ■

!.' Разработать дист'рактор позвоночника нового поколения с испол-:ительннм механизмом винтового типа,- управлемого с помощью рычаж-:о-храповой системы;

. Выполнить аналитические расчеты по оченке прочности ходового ■ицта и элементов крепления управляемого дистрактора позвоночника; |. Провес.ти экспериментальные исследования по изучению изгибной-ксткости н Эксплуатационных возможностей оригинального дистрак-ора;

I. Разработать показания к оперативному лечению сколиоза, отрабо-ать технику операции и ' особенности ведения послеоперационного ериода у больных, с продолжающимся или завершенным" активным юстом; . • *

'. Разработать методику и режим дистракции управляемой коррекции ■статочной кривизны позвоночника;

Провести анализ результатов оперативного лечения больных, у вторых в послеоперационном периоде обеспечивалось постоянное апряжение растяжения позвоночника и паравертебральных тканей; . Изучить ошибки и осложнения.'меры их профилактики, а также вы-олнить электронномикроскопические исследования зоны излома ходо-¡ого винтта дистрактора и установить, причины его переломов'. Научная новизна-работы -Концептуально обоснованы и разработаны перспективные меди-:о-техническйе рёшения имплантируемых устройств для лечения ско-щоза, основанные на управляемом • исполнительном механизме A.C. N-906068,1981; 1124955,1984; 11.30327,1984) и на возможности :онтроля усилий нагружения на позвоночник (A.C. N 1560173,1990). Разработана и создана новая модель управляемого дистрактора озвоночника с исполнительным приводом винтового типа, управляе-юго о помощью рычажно-храпового механизма. (А. С. N 1191066, 1985; 602502,1990). .'

- Уточнены оптимальные габаритные размеры ходового' винта и элементов крепления конструкции. Доказана высокая механическая прочность, изгибная жесткость и изучены эксплуатационные возможности разработанного дистрактора позвоночника.

- Обоснованы показания к применению, техника имплантации оригинального дистракгора и особенности ведения послеоперационного рет риода у больных с продолжающимся и завершенным активным ростом.

- Предложена новая малотравматичная методика закрытой управляемой коррекции сколиотической деформации в послеоперационном периоде и отработан режим дозированной дистракции кривизны позвоночника. .

- Доказана • высокая эффективность разработанного управляемого дистрактора в достижении постоянного напряжения растяжения позвоночника и паравертебралышх тканей, что способствовало значительному уменьшению остаточной деформации позвоночника и трудной клетки, а также восстановлению формы межпозвонковых дисков, уменьшению клиновидности и торейи вершинных позвонков.

- Установлен усталостный характер перелома ходового винта дистрактора позвоночника.

Практическая цещгость:

Разработана новая модель дистрактора позвоночника, которая в • совокупности с оригинальной методикой дозированной дистракции ■обеспечивает в послеоперационном периоде дополнительную закрытую управляемую коррекцию сколиотической деформации. Причем, у больных, оперированных в пубертатном возрасте, управляемая коррекция сколиоза выполняется на всем протяжении активного роста пациента-без дополнительных многоэтапных хирургических вмешательств. После окончания роста больного лечение сколиотической деформации целесообразно завершить костно-пластической фиксацией позвоночника. У пациентов, оперированных в период завершенного активного роста, дозированная дистракция- дуги искривления осуществляется до окончания сротев формирования заднего спондилодеза. .

Методика управляемой коррекции позвоночника является, малотравматичной и позволяет прсле операции индивидуально подобрать безболезненный режим дистракции в пределах 0,25 - 0,75 мм в сутки. В более поздние сроки по 1,0 мм один раз в 2 недели с возможными интервалами до 3-6 месяцев. .

■ Для повышения эффективности управляемой коррекции остаточной дуги искривления необходимо периодически использовать кратковременные перерывы в режиме дистракции (до 3-5 дней), а также дополнительное наружное вытяжение позвоночника. Последнее целесообразно применять только во время работы рычажно-храттового механизма управления. Дозированная дистракция обеспечивает постоянное напряжение растяжения позвоночника и паравертебралышх тканей, что способствует дополнительной коррекции сколиоза, а также восстановлению формы межпозвонковых дисков, ' уменьшению торсии и клиновидности вершинных позвонков. Кроме того,- у больных с завершенным активным ростом резецированные ребра в условиях постоянного напряжения растяжения тканей освобождается от действия торсии позвоночника на период формирования их регенерата и 'заднего спондилодеза. За данный промежуток времени происходит дополнительное уменьшение деформации грудной клетки. ' В результате значительно улучшаются результаты лечения сколиоза

Проведенные аналитические расчеты и экспериментальные исследования по оптимизации габаритных размеров конструкции, а та!сже выполненные электронномикрос/сопическиё исследований по изучению причин переломов дистрактора позволят уменьшить вероятность ошибок и осложнений при хирургическом лечении сколиоза.

Полученные результаты свидетельствуют о возможности более широкого применения разработанного управляемого дистрактора 'позвоночника в оперативном лечении больных сколиозом 111- 1У степени.

Основные полокешм, ем гост м« на заезггу.

1. Возможность дополнительной коррекции сколиотической деформации после операции.

2. Новая модель дистрактора позвоночника.

3. Новая методика закрытой управляемой коррекции дуги искривления позвоночника.

4. Комплекс экспериментальных и аналитических Исследований по обоснованию оптимальных эксплуатационные характеристик управляемого дистрактора. '

5. Эффективность оригинального дистрактора и методики закрытой управляемой коррекции остаточной кривизны позврночника у больных с продолжающемся или завершенным активным ростом.

Апробация работы.

Основные положения доложены:

- на заседаниях Пензенского областного общества травматологов-ортопедов (1939,1990);

- на 214 заседании Самарского областного общества травматологов -■ ортопедов;

- на межобластной научно-практической конкуренции "Восстановительное лечение при повреждениях и заболеваниях опорно-двигательного аппарата"; г.Пенза, 1989 г.;.

- на УП научно-практических чтениях памяти академика К Н. Бурденко "Новое и хирургии и терапии",г. Пенза,1990 г.;

- на международной внотавКе "Здравоохранение-90" совместно с Ле--тшградским филиалом советско-западногерманской фирмой "Медсер-ьис пнт.ернейшл", г. Москва, 1990 г. ;

- на XV областной конференции хирургов "Профилактика и лечение ранних послеоперационных осложнений", г.Пенза, 1991 г.;

- на всесоюзной научно-практической конференции детских ортопедов-травматологов, г.Псков, Пушкинские горы, 1991 г. ;

- на УШ научных чтениях памяти академика Н. Н. Бурденко "Новая техника и технология в медицине", г! Пенза, 199?! г.;

- на международной выставке-ярмарке "Медицина-92", г. Новосибирск, 1992 г. ;

- на Первой всероссийской конференции "Биомеханика на защите жизни и здоровья человека",- г. Нижний Новгород, -1992 г.;

- на международной выставке-ярмарке "Мать и дитя", г. Нижний Новгород, 1992 г.

- на международной выставке в Швеции "Медицинская техника и оборудование", ' совместно с ПО "Старт",-г. Уддевалла, 1993 г.

Публикация результатов исследования.

По теме диссертации опубликовано научных работ, из них 6 авторских свидетельств на изобретения.

Реализация результатов работы.

Оригинальный дистрактор позвоночника и.методика управляемой коррекции сколиотической ' деформации внедрены в клинике травматологии-ортопедии Пензенского института усовершенствования врачей

- У -

на базе Центральной городской больницы .им. Г. А. Захарьина, в клинике' травматологии-ортопедии Самарского медицинского института, в научно-исследовательском детском ортопедическом . институте им. Г. И. Турнира г. Санкт-Петербурга, на кафедре детской травматологии'и ортопедии Санкт-Петербургского ГИУВн.

Научные положения диссертации включены в теоретическую часть учебной программы циклов специализации и усовершенствования по травматологии и ортопедии Щ1УВ, Пензенского и.Новокузнецкого ГНУВ.

Объем и стру1ггура работы.

Диссертационная работа состоит из введения, пяти глан, заключения, выводов и-практических рекомендаций. Изложена-на 201 страницах машинописного' текста, вкличает -описок литературы из 131 этеч.ественного и 70 зарубежных источников, иллхетрирована 43 рисунками, 3 таблицами и 1 графиком.

СО ДЕРМА] ГНЕ РАБОТЫ '

В введении обоснована актуальность исследования, определены цель и задачи, научная новизна и практическая -ценность работы, формулированы основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе представлен аналитический обзор отечественной и зарубежной' ли Герату).и, а такх* патент но; информационных источников ведущих стран мира, ьклп.чаи ичлдуищл^цу и европейские заявки (РОТ и Е1ГО) но опо«:гЛпМ и устройствам для оперативного лечения

Г'Ко.МИ":--1. 'На ООНО»"1НИИ И|нн^го анализа разработана классификации у.."«'р'-НЬЛ Ь' ДЛЯ ЛеЧеНПЯ СКОЛИОЗа В КиТОрОЙ уЧТеНЫ способ Применения, НаЗД 1Чё|Ше, принцип ДеЙСТВИЯ, исполнительный' механизм (и|>ин'.л> 11 унрагЛения.

¡'ред.:ю>-нная классификация, на наш взгляд, позволяет довольно ч-тко оценивать г-коилуатнциошш« возможности устройств и ориентиров ать исследователей на разрнйотку перспективных технических решений для лечения искривлений позвоночника.

Б настоящее время разработка современных имплантируемых устройств для лечения сколиоза осуществляется по трем направлениям. Г)дно из них включает . технические разработки для одномоментной коррекции позвоночника. Другое - для динамической неуправляемой, третье - для динамической управляемой . коррекции сколиотической деформации. . .

- в -

Класофэгацня устройств для лечения с полного:

1. Способ применения

1.1. погружной

1.2. наружный

1.3. комбинированный

2. Назначение

2.1. одномоментная коррекция

2.2. динамическая неуправляемая коррекция

2.3. динамическая управляемая коррекция'

2.4., предварительная коррекция позвоночника перед имплантацией основной конструкции

3. Принцип действия

3.1. дистра'кционный

3.2. дистракционный с поперечной тя'гой 3. 3. контракционный

3. 4. деротационный

3. 5. эластическое боковое воздействие на изгиб'позвоночника

3.6. функциональный '

3.7. комбинированный , -

4. Исполнительный механизм (привод)

4.1. съемное корректирующее устройство

4.2. винтовая пара (резьбовой стержень с гайкой)

4. 3. подвязка позвоночника к жесткой конструкции 4. 4. потенциальная энергия упругого элемента

4. 5. -храповой механизм 4. В. металл с памятью форм' 4. 7. гидравлический привод

4.8. физиологический рост позвоночника

4.9. источник внешней энергии (электромагнитный, радиоуправляемый И др.) •

Б. Способ управления 5.1. открытый Б. 2. пункционный Б. 3. закрытый . ■

Среди устройств для одномоментной коррекции искривления позвоночника наибольшую группу составляют модификации дистрактора Харрингтона, суть новизны которых направлена- на профилактику смещения опорных крючков, на изменение их длины и угла наклона. Исполнительный механизм данных конструкций остается претим и обеспечивается съемным инструментарием или винтовой парой. Рассмотренные устройства являются наиболее простыми в изготовлении и эксплуатации. Поэтому, они получили самое широкое распространение в клинической практике. Однако, данные диетракторы конструктивно не учитывают динамику роста оперированных больных. При их применении полностью отсутствует возможность дополнительной закрытой управляемой коррекции сколиоза в послеоперационном периоде и отмечается в той или иной степени увеличение дуги искривления позвоночника.

В группе динамических неуправляемых устройств предложены конструкции, исполнительный механизм которых основан на потенциальной энергии упругого элемента. Новизна данных технических решений определяется вариантами упругого элемента: эластические стержни, тарельчатые шайбы, спиральные пружины и упругие пластины. В основном, данные конструкции зарекомендовали себя при лечении начальных форм сколиоза. Однако, рассмотренные устройства не-, достаточно фиксируют позвоночник после операции. Разница дуги искривления в положении больного лежа и стоя может достигать 10-15° (Ургаицкий Я Л. с соавторами,1939). Кроме того, они также лишены возможности дополнительной закрытой управляемой коррекций остаточной дуги искривления.

Группа динамических управляемых устройств немногочисленна. Их новизна основана на попытке обеспечить дополнительную управляемую коррекцию сколиотической деформации в послеоперационном периоде. Исполнительный привод данных конструкций приводится в действие различными механизмами управления: внешним вытяжением, ротационными движениями позвоночника, его физиологическим ростом, металлом с памятью формы, а также, источниками внешней энергии и'др. Абсолютное большинство новых технологий,.днланаченнчх для закрытой управляемой коррекции сколиоза, находятся лишь на этапе ■ эскизных проработок 1! не нашли-сгссго пряк-ппееког1' применения.

Во второй главе диссертации сформулирована основная задача при разработке новых имплантируемых устройств и способов хирургического лечения сколиоза, которая направлена на обеспечение после операции дополнительной управляемой коррекции кривизны позвоночника за счет дозированной дистракции остаточной дуги искривления.

Теоретической предпосылкой концептуального обоснования разра ботки имплантируемых управляемых, устройств для лечения сколиоза, основанных на дистракционном принципе, является общебиологическая' закономерность, установленная Г. А. Илизаровым (открытие, диплом N 355,1989). Суть открытия состоит в том, что возникающее при дистракции напряжение растяжения тканей вызывает их регенерацию.

/Для реализации положительного влияния управляемой дистракции применительно к лечению сколиотической деформации были разработаны несколько перспективных медико-технических решений. Далее изложено подробное описание технических разработок и опытных образцов имплантируемых устройств для лечения сколиоза, в которых дистракционный принцип действия на позвоночник достигается различными исполнительными механизмами (гидравлический, храповой).

На основании анализа опытных образцов и экспериментальных исследований, выполненных на позвоночнике 10 трупов, установлено, что наиболее перспективным оказался разработанный дистрактор позвоночника нового поколения. Его исполнительный привод винтового типа управляется с помощью рычажно-храпового механизма.

Новая модель_дистрактора позвоночника состоит из металлического разборного цилиндрического корпуса, внутри которого установлено храповое колесо. ■Последнее через антифрикционную шайбу опирается на торец нижней части корпуса. Антифрикционная шайба использована в качестве подшипника скольжения между сопрягаемыми поверхностями храповика и корпусом устройства. Внутри дистрактора размещен ходовой винт (стержень), нижняя резьбовая часть которого завернута во внутреннюю резьбу храпового колеса. На нижнем торце ходового винта зафиксирована антифрикционная втулка, которая выполняет роль подвижной опорц внутри корпуса. 'Она исключает защемляющий эффект при. перемещении ходового винта на дистракцию и обеспечивает его высокую устойчивость от продольного изгиба. В качестве антифрикционного материала использован фторопласт и полиамид 12-10, позволяющий значительно снизить моменты трения в

:сполнительном механизме и уменьшить травматичность управления в роцессе коррекции сколиоза.

На ' корпусе устройства- смонтирован механизм управления, ;ыполненный в виде пружинящего рычага. С помощью механизма уп-авления обеспечиваются врашэтельные движения храпового ко-[еса. В свою очередь, вратдтельные движения храповика преобразуются в поступательное осевое перемещение ходового винта на [истракцию.

С противоположной стороны корпуса дистрактора закреплена сто-юрная собачка, препятствующая самопроизвольному вращению храпо-юго колеса в обратном направлении. Элементы крепления устройства шполнены в виде резьбовой вилки и самоустанавливающейся, опорной [асги крючка. При этом, резьбовая часть вилки позволяет изменять 1лину. крючка и таким образом обеспечивает индивидуальную подгонку [истрактора с учетом кифоза ' позвоночника. Для исключения про->астания рубцовой ткани внутрь устройства,его механизм управления )азмещается в упругом силиконовом кожухе.

В третьей главе представлены аналитические расчеты и экспе-шментальные исследования по изучению прочности, изгибной жест-сости и эксплуатационных возможностей управлемого дистрактора юзвоночника. ' .

При выполнении аналитических расчетов на прочность конструк-ши- приняты во. внимание следующие условия.. Сжимающая сила, [ействующая на дистрактор, -является результирующей двух усилий: :илы веса верхней половины туловишд больного и усилий -дистракции. 1ричем,. сжимающая сила приложена на дистрактор- внецентренно ■ 1Э-за кифоза грудного'отдела позвоночника, от величины которого зависит длина опорных, крючков. При исследовании учитывали возмож-ше непредвиденные"угловые движения позвоночника в сагиттальной носкости. Они могут' вызвать дополнительные изгибающие усилия в элементах дистрактора, отрицательно влия'ющие на прочность конструкции. ' ■ •

Основные задачи расчётов сводились к изучению величины и ха-зактера распределения действующих напряжений в поперечном сечении юдового винта и опорного крючка, а также определению их мини-йалыюго диаметра.

На основании'выполненных расчетов установлено, что преобладающее влияние на прочность ходового' винта и опорного крючка дистрактора оказывают изгибающие' напряжения от действия массы верхней части туловища больного и усилия дистракции. Выяв'лена аналитическая зависимость для определения необходимого диаметра стержня и резьбовой вилки опорного крючка, которую можно' представить формулой

с1-

з/М,

озз (1)

гд- суммарный изгибающий момент, действующий на дистрактор;

¡(3] - максимально допускаемое напряжение.

Расчеты также показали,что, • исходя из условия уменьшения габаритных размеров дистрактора, целесообразно использовать материалы с повышенным пределом текучести, например, титан (ВТ14-ВТ16), имеющий повышенный. запас статической прочности в среднем в 4-6 раз'по сравнению с нержавеющей сталью (Х18Ш0Т). Необходимо также регламентировать величину усилия дистракции ходового винта и длину опорного крючка

Однако, при эксплуатации дистрактора необходимо учитывать и другие обстоятельства,. а именно, при движении больного возможны внезапные увеличения динамических нагрузок на позвоночник и на имплантированное устройство. Поэтому, дальнейшие аналитические расчеты проводились, для оценки динамической прочности разработанного дистрактора.

С этой целью использован метод-определения-пиковых (максимальных) нагрузок. При этом, наибольшие напряжения, возникающие в ходовом винте (стержне) дистрактора можно расчитать с помощью коэффициента динамичности (К^ ), который определяется по формуле

Ко - 1*п

¿к С2>

Т' " /

где Ь '--высота падения больного, м;

/

-статическая деформация упругой системы позвоночника,м.

Принимая во внимание, например, падение оперированного больного с высоты (ступеньки) 0,1 м и / =0,03 м, найдем по формуле (2) коэффициент динамичности К^ » 3,757.

Для принятых исходных данных {к =0,1 м, у/5 = 0,03 м, = 3,757 и коэффициента запаса прочности К =1,0) условию динамической прочности отвечает ходовой винт дистрактора диаметром В мм и резьбовая вилка опорного крючка диаметром 4 мм, изготовленные из титановых сплавов (ВТ 14-ВТ 16). При этом, расчетный коэффициент запаса динамической прочности составил (Кр - 1,89). Результаты математических исследований консультированы к. т. н., цоцентоМ В. Г. Кулаковым. '

Таким образом, при больших значениях высоты падения больного л меньших значениях статической деформации упругой системы позвоночника, возможна потеря прочности (перелом) стержня дистрактора. Выполненные расчеты имеют принципиально важное значение при выра-Зотке практических рекомендаций по режиму двигательной активности Зольного поел? операции. Следует избегать пиковых динамических тгрузок, которые возможны при беге, быстрой ходьбе,при движениях та лестнице, наклонах корпуса и т.д. Для обеспечения расчетной фочности дистрактора'в период его.имплантации, не следует произ-юдить вынужденное изгибание ходового винта с целью компенса-1ии избыточного кифоза позвоночника,Так как это приведет к потере федела текучести и прочности конструкции в целом.

Для изучения изгибной жесткости дистрактора были выполнены жепериментальные исследования с использованием стандартной дина-юметрической аппаратуры. К конструкции прилагались внецентренные фодольные усилия от 100 до 1600 Н и регистрировались деформации >тдельных несущих элементов управляемого устройства. Испытаниями ■становлено, что в области усилий нагружения до 750 Н дйстрактор |бладает достаточно высокой изгибной жесткостью в пределах 1,7-4,2 Нм/мм. С увеличением-нагрузки свыше 700 Н наблюдалось су-^ственное снижение изгибной жесткости. Для объективной оценки отенциальных возможностей Конструкции к "ней прилагались усилия в ;иапазоне. от 750 до 1000 Н. При этом, деформация ходового винта на ровне верхнего опорного крючка составила 14,5 мм, а деформация орпуса на уровне механизма упракления достигала. 0,5 мм. .Однако ледует отметить, что деформаций ходового винта и корпуса лист-'

paivropa носили упругий характер, так как при снятии нагрузки остаточных деформаций не наблюдалось.'

IIa основании проведенных экспериментальных медико-технических исследований установлена достаточно высокая механическая прочность и изгибная жесткость дистрактора. Это явилось основанием для его клинического использования в диапазоне усилий нагружения -до 750 Н. Допускается Использование- и больших усилий, но при этом уменьшается изгибная жесткость конструкции.

Дальнейшие экспериментальные исследования были посвящены изучению эксплуатационных характеристик.дистрактора. С помощью динамометрической аппаратуры 'установлено, что минимальная величина усилия управления составила 20-25 К Максимальная соответственно достигала 80-100 Н, при которой развивалось усилие дистракции 120-140 Н. Вместе с тем выявлено, что величина усилия управления • находится в прямой зависимости от моментов трения в исполнительном механизме. -С целью -их снижения, в опорную поверхность храповика был введен подшипник скольжения в виде антифрикционной пластмассовой кайбы, что позволило снизить.коэффициент трения в 2-2,5 раза и уменьшить усилие управления на 10-12 %. . Для создания условий существенного снижения усилий управления рекомендовано в период эксплуатации дистрактора выполнять управляемую коррекцию сколиоза в положении больного легка- на животе. Это позволило сни-.зить влияние массы тела больного на величину усилия управления дистрактором и уменьшить травматичность лечения. Кроме того, анализ установленных взаимосвязей' усилий управления и усилий дистракции позволяет косвенным путем определить величину коррекгирук>-щих дистракционных усилий на ' .позвоночник и суммарной нагрузки На конструкцию после ее имплантации. '

В четвертой главе представлены клинические наблюдения.

Показаниями к применению новой конструкции дистрактора позвоночника являлись: прогрессирующие сколиозы ПНУ степени у больных с продолжающимся активным ростом, если угол искривления к 12 годам составляет свыше 35-40с; прогрессирующие сколиозы UHY степени у больных . с аавердюнныы активным ' ростом, если угол искривления составляет более 50°; прогрессирующие кифосколиозы 11ЫУ - степени у. больных в возрасте от 12 до 18 лет, если величина кифоза по телам позвонков не.превышает 30-35 мм. .

Под динамическим наблюдением находилось 137 больных с прогрессирующим сколиозом 1П-1У ст. Хирургическое лечение сколиоти-ческой деформации с применением наших медико-технических разработок выполнено 31 больному в возрасте от 12 до 18 лет и величиной искривления позвоночника от 38 дб 115°. Индекс клиновидноети вершинных позвонков составил от 0,48 до 0,91, а угол торсии соответственно от 18 до 59°.

Всем больным в предоперационном периоде проводили полное клинико-рентгенологическое обследование и элек'?рофизиологические исследования по изучению дыхательной и сердечно - сосудистой систем.

Оценка функции дыхательной системы проводилась с помощью спирогрофа РГ-1 М. Рассчитывались жизненная емкость легких (ЖЕЛ), объем дыхания (ОД), частота дыхания (ЧД), минунтый объем дыхания (МОД), максимальная вентиляция легких (МВЛ), поглощение кислорода (П0г) и коэффициент использования кислорода (КИО.,, ). Полученные данные оценивались в- процентном .отношении к должным величинам. Фактическая величина каждого показателя отличалась от должной. Среди них наиболее выраженные изменения отмечены со стороны (ЖЕЛ, МВЛ и КИ02). Установлено снижение жизненной емкости легких -до 57-70 снижение максимальной, вентиляции легких в пределах 75-85 % от возрастной нормы • и . уменьшение коэффициента использования кислорода до 62-68 -

На ЭКГ у 15 больных отмечена перегрузка правого желудочка,которая расценена как результат нарушения легочной вентиляции й ги-пертензии в малом круге кровообращения. '

В комплекс предоперационной подготовки бо'льных в' течение 2-3 недель входило кратковременное демпферированное. вытяжение позвоночника с помощью системы Дикулй. Вытяжение выполнялось индивидуально нарастающими грузами, начиная со 100 Н и постепенно увеличивалось до 1/2 массы тела пациента. Длительность вытяжения составляла 15-30 минут 2 раза в день. Это способствовало увеличению предоперационной мобиль'ности позвоночника. Методика кратковременной мобилизации позвоночника не ограничивала двигатель-' ную активность больного до операции и!не приводила к остерпорозу позвоночника. •'•■-.

В группе Сольных с продолжающемся активным ростом было 7 пациентов в возрасте 12-14 лет, имевших искривление позвоночника от 38 до 83° . Операция проводилась под интубационным наркозом в положении больного на животе. Хирургический доступ' выполнялся на всем протяжении сколиотической деформации. Костные"структуры позвоночника Обнажали только с вогнутой стороны искривления. При этом надкостница не отделялась от дужек, остистых и -поперечных отростков позвонков, не рассекали над- и межостистые связки, не проводили резекцию остистых и поперечных отростков. Не выполняли хирургические вмешательства на дисках и телах позвонков. В совокупности это позволило избежать-грубых рубцов "в условиях растущего организма. Не допускали нарушения целостности костной структуры опорных позвонков, чтобы не снизить их механическую прочность. Подготовка ложа для крючков выполнялась за счет избирательного рассечения желтой связки и обработки- смежных позвонков.

В подготовленное ложе устанавливали фиксационные крючки,' имеющие две точки опоры. Такая фиксация крючков использовалась с целью предупреждения миграций 'их ,ь сторону спинномозгового канала, профилактики пролежня твердой мозговой оболочки ' и поздних неврологических осложнений. .Резьбовая часть вилки обеспечивала самоустановку опорной поверхности крючка, тем самым исключались кромочные давления на дужу граничных позвонков. Затем осуществляли Исправление искривления позвоночника первоначально при помощи Вытяжения на ортопедическом столе. После имплантации дистрактора коррекция сколиоза выполнялась за счет медленного перемещения верхнего опорного крючка по резьбовой части -ходового винта устройства. Процесс исправления сколиотической- деформации завершался плавно (в долях мм) путем воздействия на рычажно-храповой механизм управления. Конструктивно предусмотрено, 'что "при одном нажатии на рычаг-управления храповое колесо' поворачивается на один зуб. Это соответствует выдвижению ходового-винта дистрактора на 0,05 мм. Суммарные корректирующие усилия на позвоночник в ходе операции составили от 1/2 до'2/3 массы больного. После, коррекции позвоночника -.операционную рану послойно ушивали беа оставления дренажей. "' •

Оперированные больные на 1-2 суток переводились с реанимационное отделение, где осуществлялся контроль аа состоянием дыха-

тельной, сердечно-сосудистой систем, функций почек, моторикой желудка и кишечника, а.также неврологическим статусом. Проводилась антибактериальная, общеукрепляюшдя терапия и адекватное обезболивание. Сбъем и направленность коррегирумц-'-й инфунионной терапии определялись состоянием больного и лабораторными данными. Инфузионная терапия включала одногруппную ' резус совместимую кровь; плазму, кровезаменители, -средства, улучшающие реологические свойства крови и кристаллоиды.- В комплекс восстановительного лечения назначали активную дыхательную.« гимнастику. Больных с 'первых суток после операции периодически ■поворачивали на бок. Со вторых_суток пациенты 2-3 раза в дель получали ручной массаж рук, ног, передней поверхности'грудной клетки и .ягодичной области, а также пассивную и активную лечебную гимнастику. Данные мероприятия выполнялись и- после перевода больных из реанимации и бЫлн •направлены против гиподинамии, на улучшение микроциркуляции и на профилактику ранних послеоперационных' осложнений.

В послеоперационном периоде больным с продолжающимся активным ростом гипсовый корсет Не накладывали, так как' гипсовая иммобилизация приводит к выраженному снижению прочностных Характеристик позвонков и быстрому нарастанию мышечной атрофии. Через 6-8 суток после операции'пациентов подним'иж с постели. После снятия швов приступали к дозированной закрытой управляемой коррекции остаточной сколиотической деформации. Придав больному горизонтальное положение, врач ладонной поверхностью ногтевой фаланги 1 пальца ■ кисти периодически надавливал через мягкие ткани спины Сольного на рычаг управления имплантированного дистрактора. .При зтом происходило выдвижение ходового винта из.корпуса устройства .и разведение опорных крючков. Темп дистракции составил в среднем О;5 - 0,75 мм в сутки. При возрастании.усилий управления свыше 80 -100 -И использовали временные остановки в .режиме дистракции сроком на 3-5 дней. ' В период кратковременных остановок наблюдалось некоторое расслабление мягкотканных.структур позвоночника. После чего вновь удавалось продолжить более облегченную коррекцию кривизны позвоночника. В первые 1,5 - 2,0 месяца после операции удавалось- ' добиться дистракции дуги искривления на 14-18 мм. После достижения максимально возможной коррекции позвоночника, больные

в съемном ортопедическом корсете выписывались домой. Дальнейшая коррекция сколиоза выполнялась родителями по 1,0 мм один раз в 2 недели или в период .контрольных осмотров в- стационаре через каждые 3-6 месяцев до окончания , интенсивного роста. С учетом исходной деформации и физиологического роста больного удавалось обеспечить послеоперационную управляемую дистракцию позвоночника на 17-39 мм. .У 6 из 7 оперированных больных после окончания активного роста (через 13-42 месяца после операции) достигнута дополнительная коррекция сколиоза на 15-24°(40-75 %) по сравнению с результатом, достигнутым в ходе операции. Обшдя коррекция ско-лиотической деформации составила ^4-92 % от исходной деформации позвоночника. При этом сохранилась симметричность высоты межпоа-вонковых дисков. . Индекс клиновидносги вершинных позвонков увеличился в среднем на 0,16 (24,4 7.), а угол торсии соответственно уменьшился в среднем на 9,2^(30,5 %).

Анализ проведенных клинических исследований позволил сделать следующее заключение:

- с помощьюю управляемого дистрактора, использованного у больных с продолжающимся' активным ростом, возможно без многоэтапных хирургических вмешательств обеспечить после операции дополнительную коррекцию дуги искривления;

- разработанная методика закрытой управляемой коррекции позвоночника позволила'в раннем послеоперационном периоде (до 1,5-2 мес.) индивидуально подобрать безболезненный режим дистракции дуги искривления в среднем 0,5-0,75 мм в сутки. В более поздние сроки по 1,0 мм один раз в 2 недели с'возможными интервалами до-3-6 месяцев;

- с помощью оригинального дистрактора и'методики закрытой дозированной коррекции сколиоза осуществлена не только малотравматиФая коррекция дуги искривления/но в.значительной степени восстановлена симметричность .грудной клетки. Это достигалось за счет увеличения межреберных промежутков и высоты межпозвонковых дисков с вогнутой стороны, а также уменьшения клиновидности и торсии вершинных . позвонков;

- лечение больных сколиозом после управляемой коррекции позвоночника и окончания активного роста больного целесообразно завершить

костнопластической'фиксацией дуги искривления,в частности, задним спондилодезом.

Хирургическое речение сколиоза с применением управляемого дистрактора и оригинальной методики дозированной дистракций позвоночника выполнено у 24 Сольных с завершенным активным ростом, имевших угол искривления от 45 до 115°.

, В отличии от больных с продолжающимся активным ростом у данных пациентов в ходе операции на уровне реберного горба выделяли и поднадкостнично на протяжении 5-7 см резецировали от 3 до 5 наиболее выступающих ребер. Затем с вогнутой стороны искривления '.юбилизовывали паравертебралыше ткани с декортикацией'дужек, остистых и поперечных отростков, рассекали межпоперечные и реберно-юперечные связки на. протяжении дуги искривления. Остеотомию юперечных отростков осуществляли на уровне 4-5 вершинных позвонков. Кроме того, у больных с искривлением позвоночника более ?5-80° дополнительно с вогнутой стороны осуществляли паравертеб-эальную резекцию от 2 до 4 ребер на протяжении 2,5- 3,0 см. комплекс данных хирургических вмешательств выполнялся для' юльшей мобилизации ригидных сколиозов. В ходе операции не проводили резекцию остистых отростков и оперативные вмешательства на (исках и телах позвонков.

После установки опорных крючков и имплантации дистрактора юуществлялась плавная коррекция позвоночника, затем в ранее подготовленное ложе укладывали костные аутотрансплацтатУ, взятые из >езецированных ребер. Костные трансплантаты размещали с ааховде-мем их концов на 2-2,5 см.

В раннем послеоперационном периоде особое внимание уделялось [рофилактике'гиповолемии и коррекции анемии. Проводился комплекс [ероприятий против гиподинамии и улучшения микроциркуляции.

.В послеоперационном периоде управляемая коррекция сколиоза у ольных с задним спондилодезом имела свои особенности, так как на ограничивалась сроками формирования костного блока и на нее ущественное влияниее оказывали выраженные структурно-анатомйчес-ие изменения поввочочнимка у лиц с завершенным активным ростом.

Коррекция сколиотической деформации' достигалась путем перио-ического воздействия через мягкие ткани спины больного на _ рычаг.

со -

управления имплантированного дистрактора. Темп дистракции в среднем составил 0,25-0,5 мм в сутки. При возрастании усилий управления свыше 80-100 Н. использовали временные остановки в режиме диетракции сроком до 3-5 дн.ей, а также осуществляли кратковременное горизонтальное вытяжение позвоночника. Дополнительное внешнее вытяжение позвоночника использовали только в период работы рычажно -храпового механизма управления,которое.было направлено на более облегченное .выдвижение ходового винта из корпуса дистрактора и уменьшение травматичности лечения. Суммарные корректирующие усилия на позвоночник составили до 300-450 Е Из них 140 Н обеспечивались за-счет эксплуатационных возможностей дистрактора, остальные 160-300 Н внешним вытяжением.-

После достижения.максимально возможной коррекции позвоночника больным накладывали гипсовый корсет без головодержателя и их выписывали на амбулаторное лечение. В период гипсовой иммобилизации дистрактор выполнял роль фиксатора позвоночника. В дальнейшем пациенты периодически (через 3-6 месяцев) повторно госпитализировались сроком на 7-10 дней. В этот период временно снимали гипс и проводили дополнительную дистракцию позвоночника. В условиях формирующегося заднего спондилодеза это способствовало поддержанию постоянного напряжения растяжения позвоночника и па-.равертебральных тканей. . Общий срок фиксации в гипсовом корсете составил 8-10 месяцев. После чего больные пользовались съемным ортопедическим корсетом .без головодержателя в теченне 1-2 лет.

В период формирования заднего спондилодеза была достигнута управляемая- дистракция позвоночника на 14-28 мм. Это способствовало дополнительной коррекции сколиоза у 2.1. из 2Ц оперированных больных на 5-20^9,2-42 %) по сравнению с операционным результатом. Общая коррекция позвоночника достигнута на 44-73 X от исходной сколиотической деформации. Индекс клиновидности увеличился в среднем на 0,1 (16,6 %), угол торсии вершинных позвонков уменьшился в среднем на 8,8°(20,3 %). Следует отметить, что резецированные ребра в условиях постоянного напряжения растяжения тканей в послеоперационном периоде освобождались от действия торсии позвоночника на весь период формирования из: регенерата и заднего спондилодеза.' Тем самым создавались условия, при которых происхо-

дило дальнейшее уменьшение деформации грудной клетки. В частности, мобилизованные ребра с вогнутой стороны искривления выводились из западения. С выпуклой стороны наоборот, формирующийся реберный регенерат становился пологим и, как правило, опускался книзу на величину одного межреберного промежутка.

На основании проведенных исследований пришли к заключению:

- управляемый дистрактор позвоночника может также успешно исполь-' зоваться в хирургическом лечении сколиоза у больных с завершенным активным ростом;

- В комплекс оперативного лечения больных' необходимо включать хирургические вмешательства для моболизация дуги искривления, а также торакопластику путем резекции реберного горба и 2-4 ребер с вогнутой стороны деформации. Операцию следует завершать костнопластической фиксацией позвоночника, в частности, ' задним спондилодезом;

- разработанная методика управляемой коррекции сколиотической деформации выполнялась в режиме дистракции 0,25-0,5 мм в сутки;

- на продолжительность и эффективность управляемой коррекции дуги искривления в послеоперационном периоде оказывали ■ влияние сроки формирования заднего спондилодеза, а также структурно-анатомические изменения позвоночника у лиц с завершенным-активным ростом;

- для повышения эффективности дополнительной управляемой коррек- ' дии сколиоза целесообразно использовать временные остановки в режиме дистракции (сроком на 3-5 дней)., а также внешнее вытяжение позвоночника с сумарным усилием До 400-450 Н; • .

- на этапе фиксации грудной клетки гипсовым корсетом необходимо териодически обеспечивать поддерживающую дистракцию (напряжение растяжения) позвоночника и паравертебральных'тканей, что способствовало лучшему достижению и сохранению результата лечения . тяже-пи форм сколиоза; '

■ под действием управляемой дистракции и напряжения- растяжения 'каней происходила выраженная коррекция не .только- позвоночника, ю и грудной -клетки. При этом резецированные ребра в послеопера-июнном периоде освобождались от действия торсии.позвоночника на ¡есь период формирования их.-регенерата и заднего спондилодеза.

В послеоперационном периоде на протяжении 1,5.-2 лет изучаюсь динамика исходных показателей функции внешнего дыхания у 25

из 31 операрованных больных. В первые 6 месяцев отмечено уменьшение ЖЭЛ'у 40 % больных,в 44 % случаев он оставался без существенной динамики, увеличение -' у 16 %.

Увеличение фактической ЖЕЛ составило в среднем 270 мл и выявлено лишь у 4' больных с. продолжающимся активным ростом,у которых на первом этапе оперативного лечения не выполнялся задний спонди-лодез и не накладывался'гипсовый корсет в послеоперационном периоде. После снятия гипсовой повязки и проведения общеукрепляющей терапии, включающей специальные дыхательные упражнения, отмечена положительная динамика ЖЕЛ у всех оперированных больных. Она увеличилась в среднем на 376 мл. Однако, положительная динамика отношения фактической ЮЛ к должной имела место лишь у 5 оперированных больных. У остальных пациентов данное отношения оставалось без существенной динамики, т. к. после операции с учетом изменяющегося возраста больных изменялись и должные значения ЮЛ.

. Максимальная вентиляция легких (МВЛ) претерпела аналогичные изменения. • В 6 месяцев после операции она увеличилась к исходной на 5-8 % в 45 % случаев. Через 1,5-2 года этот показатель увеличился в среднем на 10 % у 75 7. оперированных больных. У остальных пациентов МВЛ оставалась без существенной динамики. В эти же сроки отмечено увеличение коэффициента использования кислорода в среднем на 23 X и он составил 85-91 % от возрастной нормы. Это свидетельствует об' улучшении функции дыхания у опер'ированных' больных. В результате на ЭКГ у 15 больных выявлено уменьшение или исчезновение исходной перегрузки правого желудочка. Однако, ни в одном из .случа&в не зарегистрировано соответствие фактических легочных объемов к должным показателям. Это свидетельствует о выраженных структурных изменениях в легких, которые восстанавливаются недостаточно эффективно даже в условиях управляемой дозированной коррекции с(галиотической деформации.

В пятой главе при обсуждении результатов лечения сколиоза подчеркивается, что управляемый дистрактор и методика закрытой коррекции остаточной сколиотической деформации, использование у больных с продолжающимся и завершенным активным ростом,обеспечивали в послеоперационном периоде постоянное напряжение растяжения . позвоночника и паравертебральных -тканей. В результате происходила

дополнительная коррекция сколиоза, восстановление формы межлоз-вонковых дисков, а также отмечена положительная динамика индекса клиновидности и. торсии вершинных позвонков. Таким образом, до формирования заднего спондилодеза создавались благоприятные условия для уменьшения деформации позвоночника и грудной клетки.

Через 12-58 месяцев после состоятельного заднего спондйлодег за наблюдалась незначительная потеря достигнутой коррекции позвоночника в среднем на 1-2° в год. Таким образом, максимальная коррекция сколиоза и сохранение ее на достаточно высоком уровне были достигнуты в условиях растущего-организма.' Однако,окончательного завершения роста оперированных больных еще не произошло. Кроме того, сохраняется в той или иной степени измененный вектор биомеханической нагрузки на позвоночник.- Это свидетельствует о том, что, несмотря на костно-пластическую фиксацию-позвоночника, остается ряд.условий, при которых имеется опасность послеоперационной потери результата лечения сколиотической деформации. В связи с этим, вопрос об удалении -дистрактора должен решаться не раньше 18-20-летнего возраста больного.

Особое внимание уделено ошибкам, осложнениям и мерам их профилактики. Из 31 оперированного больного осложнения имели место у 4 (12,9%) пациентов и отмечена одна техническая.погрешность.обусловленная дефектом резьбы ходового винта дистрактора. • Из числа отмеченных осложнений имелись 2 случая позднего нагноения мягких тканей в области послеоперационного шва, выявленыё через 4,5 и б месяцев после операции. Купировать воспалительный процесс удалось только после удаления дистрактора. В результате у одной больной с продолжающимся активным ростом, оперированной без заднего спондилодеза, сколиотическая деформация, через 3 года спрогрессировала до исходных рентгенологических показателей. У другой больной (16 лет) коррекция позвоночника выполнялась одновременно с задним спондилодезом. Из-за вынужденного удаления устройства через год отмечена потеря коррекции дуги искривления на 8° .

Среди других осложнений отмечены 2 случая перелома ходового винта дистрактора, • которые имели место в начальный поисковый период данной работы. Тогда конструктивно предусматривалось выдвижение из корпуса устройства резьбового стертая диаметром 0 мм,

выполненного из- нержавеющей стали (Х18Ю0Т). Переломы ходовогс винта дистрактораа были выявлены у больных в возрасте .16 и 18 лет с дугой искривления 90 и 115а в сроки через 4 и 5 месяцев после операции. В обоих случаях потребовалось проведение повторных операций с заменой устройств на новые конструкции, изготовленные из титана ВТ-16 и диаметром ходового винта 8 мм. В результате через год после хирургического лечения, включавшего и задний спондило-дез,- коррекцию позвоночника удалось сохранить лишь на уровне операционного результата.

Для анализа причин, повлекших перелом ходового винта дист-рактора, были проведены электронномикроскопические исследования зоны излома с помощью электронного микроскопа '-'Суперпроб-733". На основании выполненных исследований установлено присутствие в металле хрупкой с< .фазы, а также наличие концентраторов напряжений в виде задиров в резьбе и волосовитов материального происхождения, которые привели к уменьшению усталостной прочности ходового винта диаметром 6,0 мм, изготовленного из нержавеющей стали (Х18Н10Т). При дальнейшем клиническом применении дистрактора, выполненного из титана (ВТ-15.ЁТ-16) и диаметром ходового винта 8 мм ни в одном случае не отмечено нарушение целостности данного устройства.

Таким образом, разработанная модель управляемого дистрактора и методика, закрытой дистракции позвоночника обеспечили в послеоперационном периоде дополнительную коррекцию сколиотической деформации у 26 (84 %) из 31 оперированного больного. Доказано положительное влияние дозированной дистракции и напряжения растяжения тканей в повышении эффективности хирургического лечения сколиоза.-

На опытно-конструкторскую работу по разработке управляемого дистрактора для оперативного лечения сколиоза получено разрешение комиссии по аппаратам, приборам'и инструментам, применяемым в травматологии, ортопедии и механотерапии Комитета по новой медицинской технике МЗ СССР (протокол N 8,1988). Данной Комиссией утверждены также медико-технические требования (протокол N 3,1991).

- 2В -

ВЫВОДЫ

1. Хирургическое лечение болышх с тяжелыми формами сколиоза является сложнейшей и актуальной проблемой современной ортопедии, разрешение, которой нуждается в принципиально новых медико-технических разработках, основанных на управляемой дозированной дист-ракции и на контроле коррегирующих усилий.

2. Разработанный и внедренный в клиническую практику новый дист-рактор позвоночника с исполнительным приводом винтового типа и рычажно-храповым механизмом управления обеспечивает дозированную дистракцию с усилиями до 120-140 Н, которых вполне достаточно для проведения дополнительной послеоперационной коррекции сколиоти-ческой деформации.

3. Проведенные нами экспериментальные и математические исследования дают возможность об'ьективно оценить прочностные характеристи-щ.й изгибную жесткость дистрактора от действия . внецентренных статических и динамических нагрузок. Это позволяет сделать пра-зильный выбор по; отпимизации габаритных размеров основных несущих элементов устройства и материала конструкции.

I. Для обеспечения высокой устойчивости ходового винта дистракто-за от; ' продольного ' изгиба и защемляющего эффекта в полной мере ;пособствуют "развитые" .направляющие в конструкции устройства и юдвижная пластмассовая опора с низким коэффициентом трения, к Биоинертный кожух из силиконовой резины, обеспечивает надежную ■ерметичность рычажно-храиового механизма управления дистрактора >т прорастания рубцовой .ткани..

1. Разработанная нами малотрав"матичная методика закрытой управ-1яемой коррекции сколиоза 'позволяет после операции индивидуально юдобрать режим дистракции' позвоночника в первые 1,5-2 месяца-в !ределах 0,25-0,75. мм. в сутки, в более поздние, сроки по 1,0 мм дин раз в 2 недели с возможными интервалами до З-б месяцев. '. Наибольшая эффективность управляемой . коррекции сколиоза остигается при использовании периодических - остановок в режиме истракции сроком до 3-5 дней и дополнительного наружного' вытяже-' ия позвоночника, которое выполняется только в период работы ме-анизма управления имплантированного устройства с суммарным кор-егируюшим усилием 300-450 Н. . •

8. Методика управляемой дозированной дистракции обеспечивает после операции постоянное напряжение растяжения позвоночника и паравертебралЬных тканей. В этих условиях у больных с продолжающимся активным ростом достигается дисгракция дуги искривления на 17-39 мм, что способствует дополнительной ее коррекции на 15-24° (40-75 X.) по сравнению с операционным результатом. При этом индекс клиновидности увеличивается в среднем на 21,4 а угол тор-сии вершинных позвонков уменьшается на 30,5

9. Постоянное, напряжение растяжения позвоночника и паравертеб-ральных тканей, создаваемое у больных с завершенным активным ростом, способствует послеоперационной дистракции дуги искривле^ ния на 14-28 мм. В результате достигается дополнительная ее коррекция на 5-20° (9,2-43%) по сравнению с операционным результатом. Индекс клиновидности увеличивается Ь среднем на 16,6 %,, а угол торсии соответственно уменьшается на 20,3 X.

10. Под действием дозированной дистракции и напряжения растяжения тканей резецированные в ходе . операции ребра на вершине искривления, освобождаются от действия торсии позвоночника на период формирования их регенерата к заднего спондилодеза. В итоге, создаются условия для уменьшения деформации грудной клетки и улучшения результатов лечения сколиоза.

И. Установленная в конструкции взаимосвязь усилий управления и дистракции позволяет после операции косвенным путем определить величину суммарных коррегирующих усилий, действующих на сколиоти-ческую деформацию и на имплантированный диетрактор. 12. Использование нового управляемого дистрактора и новой методики закрытой.дозированной дистракции позвоночника позволило впервые обеспечить у 84 % оперироьанных больных дополнительную послеоперационную коррекцию сколиотической деформации. Это согласуется с общебиологической закономерностью, установленной Г. А. Илизаровым и служит основанием для их широкого внедрения в практику специализированных" отделений.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Применение новых имплантируемых устройств, основанных на управляемом приводе, является методом выбора при оперативном лечении сколиоза.

2. Разработанная модель дистрактора позвоночника, используемая у Эольных в пубертатном возрасте, позволяет проводить управляемую коррекции сколиоза на всем протяжении активного роста пациента 5ез многоэтапных хирургических вмешательств. После этого, лечение зколиотическои деформации целесообразно завершать костно-пласти-теской Фиксацией позвоночника. У больных с завершенным активным ростом дозированная дистракпия дуги искривления возможна до окончания формирования заднего спондилодеза.

3. Режим дозированной дгстракции дуги искривления и ее продолжительность должны подбираться индивидуально с учетом ригидности кривизны позвоночника и интенсивности роста больного, обеспечивая гем самым поел1? операции постоянное напряжение растяжения позво-гочника и ларавертебральинх тканей.

4. С помощью временных остановок в режиме дистракцин и наружного вытяжения позвоночника во время работы ■ механизма управления эбеспечивается более эффективная послеоперационная коррекция ско-пиотической деформации. Кроме того, в период дозированной дкс-гракции позвоночника больному необходимо придавать горизонтальное шложение, при котором облегчается выдвижение ходового винта из корпуса конструкции и уменьшается травматичность лечения.

5. При подготовке ложа для крючков опорные позвонки не должны юдвергаться инструментальной обработке, чтобы не нарушить их ме-ганическую прочность.

5. В период имплантации дистрактора не следует производить вынужденное сгибание ходового винта с целью компенсации избыточного сифоза позвоночника, иначе это приведет к потере предела упругости и прочности конструкции. В связи с этим, величина кафоза'по ^елам позвонков до операции не должна превышать 35 мм..

В послеоперационном периоде больной должен соблюдать щадящий )ежим двигательной активности. Следует избегать резких (пиковых) щнамических нагрузок, возникающих при беге, быстрой ходьбе, при {вижении по наклонной плоскости (лестнице), при наклонах, корпуса I т. д.

- Е8 -

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Медико-технические аспекты хирургического лечения сколио //Актуальные аспекты проблемы .прогнозирования в травматологии хирургии: Тез. докл. на конференции.-Ленинград. -1988. -С. 64-65.

' соавт. с В. М. Цодыкеом, В. Г. Кулаковым.) .

2. Управляемая коррекция сколиотической деформации позвоночщи //Восстановительное лечение при повреждениях и заболевани: опорно-двигательного аппарата: СО. материалов межпбл. науч. - прак. конференции. -Пенза. -1989. -С. 17-18.

3. Устройство для динамической коррекции сколиотических деформ; ций позвоночника //Вопросы диагностики и лечения больных серде< но-сосудистыми,гн'ойно-воспалитрльными заболеваниями и некотор! аспекты оптимизации . и последипломного обучения: тез. дою науч. -практ. конференции института под ред. Н. М. Хоменко. -Пензг -1989. -С. 11-113(в соавт. с В. Г. Кулаковым).

4. Опорный модифицированный крючок для ' хирургического лечет сколиоза //Вопросы диагностики и интенсивной терапии больнь сердечно-сосудистыми и гнойно-воспалительными заболеваниями: тез докл.. науч. - практ. конференции Пензенского ГЙУВ под редакцие Е М. Хоменко. -Пенза. -1990. -С. 37-38.

5.' Хирур]'ическое лечение сколиоза с применением управляемог динамического устройства //Ортопед, травматол.-1991. -И 5.-С.-29-33 (в соавт. с В. М. Цодыкеом и В. Г. Кулаковым).

6. К вопросу оптимизации выбора некоторых конструктивных парамет ров устройства для хирургического лечения сколиоза: Сб. тез. до1ш. всесоюзной науч. -практ. конференции детских ортопедов-травматологов (19-21 июня 1991 г.) под редакцией проф. В. Л. Андрианова. -г. Псков,Пушкинские горы.-1991.-С. 159-161. (в соавт. с В. Г.Кулаковы» и Е. Е Капустннским).

7. Новая методика дистракционного остеосинтеза в лечении сколиозе с помощью имплантируемого управляемого устройства //Биомеханике на защите жизни и здоровья человека: тев. докл. ! Всероссийской конференции-ярмарки (9-12 ноября 1У92 г.).-Том 1.-Нижний Новгород. -199?. -С. 116-117.

8. Управляемый имплантируемый дистрактор позвоночника //Биомеханика на защите жизни и здоровья человека: тез. докл. I Всероссийской конференции-ярмарки(9-12 ноября 1992г.).-Том П.-Нижний Новгород. -193". -С. 126. .

Управляемая дистракция в лечении сколиотической деформации 'Метод Илизарова - достижения и перспективы: тез. докл. международ->й конференции, посвященной памяти академика Г. Л. Илизарова (Кур-iH 15-16 июня 1993 г. ).-Курган.-1993. -С. 307-309. 1 К вопросу о динамической прочности дистракгора позвоночника 'Метод Илизарова-достижения и перспективы: тез. дом. международной знференции, посвященной, памяти академика Г. А. Илизарова ( Курган Î-16 июня 1993 г. ).-Курган.-1993.-С. 310-312 (в соавт. с В Г. Кула-звым, А. II Митрошиным).

.. Huftgelerikzrsatz und Sfcollosebehandlurit; an der Klinik fur neue îdizimsche Technologien in' Penria//Jatras Orthopädie Traunatolo-,e und Sportmedizin.-1993. -IUI. -3. 25

Î. Современные- тенденции в разработке имплантируемых устройств и лечения сколиоза. //Травматология и ортопедия в )ссии.-1993.-Н ?.. Принято к печати.

Î. Но-вое направление в хирургическом лечении сколиоза //Материалы шлейной научно-практической кон прении и траьм'дтологоп - ортопедов, ¡священная 75-летию НИЦ Татарстана "Росстановительнан траьмато-)гия и ортопедия".-Казань( 20-23 января). -1994. Принято к печати. [.• Концептуальное обооновации и перспективы клинического.прим^не-1я управляемого дистрнктора позвоночника //Заболевания и поврек-•ния опорно-двигательного аппарата у'детей: тез. докл. Рсероссийс->й научно-практической КОН'Ьгреиции. - Владимир, -июнь. -1994. ( в щит. с В. Л. Андриановым, В. Г. Кулаковым). Принято к печати.

ИЗОБРЕТЕНИЯ " ' А. С. 900ПГ,в а г,1 в 5.7/1 Я. ССОР. Устройство для лечения искривле-¡IV позвоночника. - 1930. ( Ь еоаь-т. о К. М. Каушлы).

A.C. 1124955 А 01 В 17/18 СССР. Устройство для лечения сколиоза. 984. - Еюл. И 43. ( и саавт. о К. М. Каушлы, В. И. Карасевым, А. В. Бученко-IM,Л: К. Каушлы). . '

A.C. 1130327 А 61 В 17/18 СССР. Устройство для лечения искривле-я позвоночника.-1934.-Еюл. H 47. ( в соавт. с В.. М. Малкиным). А. С. И91 ОС,6 А 61 В Ï7/13 СССР-. Устройство для коррекции и ксации позвоночника при лечении сколиозов.'-'1905.-Бюл. N 42. (в авт. с В. Г. Кулаковым, В. М. ЦодыксомгК. М. Каушлы). А. С. 1560173 А 61 В 17/60 СССР. Устройство для бесконтактной пе-

редачи информации об . усилиях нагружения на позвоночник. -1990.-Бюл. N 16. (в соавт. с I1. И. Шароновым, а Г. Кулаковым). 6. А. С. 1602502 В 61 В 17/60 СССР. Устройство для коррекции поаво-ночника. -1990, -Бюл, ДО 40. (в соавт. с К.М.Каушлы, Е Г. Кулаковым, Е М. Цодыксом).