ІНСТИТУТ СТОМАТОЛОГІЇ

АКАДЕМІЇ МЕДИЧНИХ НАУК УКРАЇНИ

КОМОК Олексій Анатолійович

УДК 616.716.4-001.5-089.84.001.26.002.7

Оптимізація остеосинтезу нижньої щелепинакістковими мініпластинами

(клініко-експериментальне дослідження)

14.01.22 — стоматологія

А в т о р е ф е р а т

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата медичних наук

Одеса – 2005

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Дніпропетровській державній медичній академії МОЗ
України.

Науковий керівник:

доктор медичних наук, професор Малевич
Олег Євгенович,

Дніпропетровська державна медична
академія МОЗ України,

завідувач кафедри хірургічної
стоматології

Офіційні опоненти:

— доктор медичних наук, професор Гулюк Анатолій Георгійович,

Одеський державний медичний університет МОЗ України,

завідувач кафедри хірургічної стоматології;

— доктор медичних наук, професор Матрос-Таранець Ігор
Миколайович,

Донецький державний медичний університет ім. М. Горького МОЗ

України, завідувач кафедри хірургічної стоматології

Провідна установа:

Київська медична академія післядипломної освіти ім. П.Л.
Шупика МОЗ України

Захист відбудеться “16” травня 2005 р. о 13.00 годині на
засіданні спеціалізованої вченої ради Д 41.563.01 в Інституті
стоматології АМН України за адресою: 65026, м. Одеса, вул. Рішельєвська,
11.

З дисертацією можна ознайомитися у бібліотеці Інституту
стоматології АМН України (65026, м. Одеса, вул. Рішельєвська, 11).

Автореферат розісланий “13” квітня 2005 р.

Учений секретар

спеціалізованої вченої ради
Чумакова Ю.Г.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Головним завданням науки і практики лікування
переломів є створення природних, а в разі потреби, і штучних умов для
нормального і правильного відновлення структур тканин в зоні ушкодження,
своєчасного їхнього формування і відновлення функції органа. Найкращим
методом лікування є той, що забезпечує одуження хворих у біологічно
оптимальний термін (Малевич О.Е., Светловский А.А., 1995; Бернадский
Ю.И., 1999). Для того щоб наблизити процеси репаративної регенерації до
біологічної норми, тобто дістати первинне загоєння кісткової рани,
необхідно: точне зіставлення кісткових відламків, стабільна фіксація на
весь період лікування з використанням найбільш ефективних і, в той же
час, найменш травматичних засобів фіксації (Дунаевский В.А., Макаров
К.А., 1984; Матрос-Таранец И.Н., 1998; Terheyden H. et al., 1999).

У структурі травм щелепно-лицевої ділянки провідне місце займають
переломи нижньої щелепи, які, за даними різних авторів, сягають
75,0-90,9 % (Кабаков Б.Д., Малышев В.А., 1981; Архипов В.Д., 1988;
Чегринець С.В., Готь І.М., 1999). Щорічно спостерігають зріст
щелепно-лицевих травм на 3-4% (Курмангалиев З.К. с соавт., 1983; Рузін
Г.П., Дем’яник Д.С., 1999). До 80 % переломів нижньої щелепи бувають у
чоловіків 20-40 років, тобто в період найбільшої працездатності, у
зв’язку з чим проблема має велике соціально-економічне значення
(Светловский А.А. с соавт., 1997; Левенець О.К. із співавт., 1999;
Матрос-Таранець І.М. із співавт., 1999). Хірургічного лікування, за
даними різних дослідників, потребують до 35% хворих із механічними
ушкодженнями нижньої щелепи (Барьяш В.В., 1994; Тимофеев А.А., 1998;
Горобець О.В., 2000).

Незважаючи на численність методів хірургічного лікування переломів
нижньої щелепи, в останні десятиліття широкого поширення набув спосіб
остеосинтезу накістковими мініпластинами, які фіксують до відламків
щелепи внутрікістковими гвинтами (Павлов Б.Л., Мозговая С.В., 1992;
Рузин Г.П., Челий А.И., 1997; Марикуца В.И., 1999; Wilk A. et al.,
1997).

Величезний клінічний досвід у різних країнах світу підтвердив високу
ефективність при лікуванні практично будь-яких переломів і економічну
рентабельність остеосинтезу мініпластинами, що забезпечило йому гідне
місце в щелепно-лицевій травматології. Однак це не означає, що даний
метод є бездоганним і не потребує подальшого технічного удосконалення
конструкції (Иващенко Н.И., 2000; Чуйко А.Н., Бочарова Э.В., 2000),
підвищення корозійної стійкості і біоінертності засобів для остеосинтезу
(Дунаевский В.А., Макаров К.А., 1984; Рябоконь Є.М., Куцевляк В.І.,
1999).

Основним недоліком стандартних мініпластин є недостатня жорсткість
фіксації при остеосинтезі, наприклад, в області кута щелепи, а також при
фіксації багатооскольчатого перелому, коли кут стандартно вигнутої
пластини не завжди збігається з кутом щелепи конкретного пацієнта і, як
наслідок цього, виникає загроза поранення ендоосальними гвинтами або
судинно-нервового пучка щелепи, або коренів зубів (Марикуца В.И., 1998,
1999).

Крім цього, завданням хірурга при виконанні функціонально стабільного
остеосинтезу за допомогою накісткових мініпластин є досягнення достатньо
жорсткої фіксації відламків при найменшому використанні
внутрішньокісткових фіксуючих пристроїв (Матрос-Таранец И.Н., 1994;
Ferrero R. et al., 1996). Ми вважаємо, що одним з напрямків вирішення
цього завдання може бути модифікація мініпластини для накісткового
остеосинтезу, конструктивні можливості якої дозволяли б зменшити
кількість використаних внутрішньокісткових гвинтів при досить жорсткій
фіксації відламків.

Враховуючи різноманітність переломів нижньої щелепи, виникає також
необхідність на доопераційному етапі в проведенні математичного
розрахунку і комп’ютерного аналізу фіксуючих властивостей конструкції
мініпластини і визначення мінімальної кількості і довжини ендоосальних
гвинтів в кожному конкретному випадку (Светловский А. А., 1996; Чуйко
А.Н., Бочарова Э.В., 2000).

Дані передумови послужили підставою для проведення наступного
дослідження з удосконалення накісної мініпластини, а також застосування
математичного моделювання і комп’ютерного розрахунку методом кінцевих
елементів кількості необхідних закріпляючих пристосувань, що дозволяли б
забезпечити стабільний остеосинтез з позиції клінічної достатності і
доцільності.

Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційна
робота виконана відповідно до плану науково-дослідної роботи кафедри
хірургічної стоматології Дніпропетровської державної медичної академії
МОЗ України “Профілактика і лікування функціональних порушень у
щелепно-лицьовій області при травмах, хірургічних ушкодженнях і
запальних процесах” (№ ДР 0102U001131). Здобувач був виконавцем окремого
фрагмента вказаної теми.

Мета і завдання дослідження. Мета роботи – підвищення ефективності
хірургічного лікування переломів нижньої щелепи в різних її відділах
шляхом оптимізації методу накісткового остеосинтезу з використанням
розробленої нової конструкції мініпластини.

Завдання дослідження:

1. Розробити конструкцію накісткової мініпластини, що має більш
універсальні властивості, ніж у існуючих аналогів.

2. Базуючись на комп’ютерному методі кінцевих елементів, випробувати
фіксуючі властивості пропонованої пластини при переломах у різних
відділах нижньої щелепи і дати рекомендації щодо її конфігурації в
залежності від виду і локалізації перелому.

3. Оцінити фіксуючі властивості пластини в залежності від кількості
ендоосальних гвинтів для її закріплення і додаткових елементів фіксації.

4. Розробити методику операції остеосинтезу перелому нижньої щелепи при
використанні накісткової пластини нової конструкції.

5. Провести клінічну оцінку ефективності запропонованої методики
операції.

Об’єкт дослідження – переломи нижньої щелепи у хворих, яким проводили
операцію остеосинтезу.

Предмет дослідження – оптимізація хірургічного лікування переломів
нижньої щелепи з використанням накладних мініпластин запропонованої
конструкції.

Методи дослідження: клінічні; рентгенографічний метод – для виявлення
локалізації перелому, показань до оперативного лікування і контролю
зіставлення відламків кістки; реографічне дослідження – для порівняльної
оцінки відновлення регіональної гемодинаміки; метод термометрії – для
визначення відновлення місцевих факторів кровонаповнення та енергетичної
рівноваги; алгезиметричний метод – для оцінки темпів відновлення
нижньощелепного нерва, як фактору, що визначає темпи консолідації
кісткових відламків; комп’ютерний аналіз і математичний метод кінцевих
елементів – для вивчення фіксуючих властивостей різних видів мініпластин
та засобів фіксації в експерименті; статистичні методи обробки отриманих
результатів.

Наукова новизна одержаних результатів. Розроблена і науково обґрунтована
нова конструкція накісткової мініпластини, пріоритетність чого
підтверджена видачею деклараційного патенту України на винахід (№ 39146
А від 15.06.2001 р.).

Розроблена і опрацьована методика операції остеосинтезу переломів
нижньої щелепи з використанням накісткової пластини нової конструкції.

Вперше на основі експериментальних біомеханічних комп’ютерних досліджень
вивчені жорсткістні можливості фіксації відламків нижньої щелепи новими
мініпластинами в залежності від їх конструктивних особливостей та
характеру перелому щелепи в порівнянні зі стандартними пластинами фірми
“Aesculap”.

Встановлено, що зменшення кількості ендоосальних гвинтів і можливість
розташування їх осторонь від краю відламків значно знижує ризик
травмування судинно-нервового пучка і коренів зубів, виникнення
травматичного остеомієліту нижньої щелепи в результаті некротизації
кінцевих ділянок відламків щелепи.

Вперше обґрунтовано вибір методу комп’ютерного моделювання на базі
методу кінцевих елементів для оцінки фіксуючих властивостей накісткових
мініпластин при фіксації переломів нижньої щелепи.

Практичне значення одержаних результатів. Запропонована нова накісткова
пластина, і розроблена методика її практичного використання. З заготівки
запропонованої пластини при необхідності можна сформувати мініпластину
відповідно до клінічної ситуації і конкретного перелому нижньої щелепи.

Передопераційне комп’ютерне моделювання дає можливість розрахувати
максимальний фіксуючий ефект для досягнення функціонально стабільного
остеосинтезу при мінімальній імплантації металу і, як наслідок цього,
зменшити ймовірність виникнення післяопераційних ускладнень.

Методика операції остеосинтезу з застосуванням запропонованої пластини
дає можливість моделювання індивідуального розміру та виду пластини в
залежності від характеру перелому щелепи безпосередньо в операційній
рані.

Практичне використання пропонованих пластин сприяє підвищенню
ефективності лікування переломів нижньої щелепи і знижує ризик
виникнення різного роду ускладнень.

Методика остеосинтезу з застосуванням запропонованої пластини
впроваджена в клініці щелепно-лицевої хірургії Дніпропетровської
обласної клінічної лікарні ім. І.І. Мечнікова, у відділенні хірургічної
патології голови та шиї міської багатопрофільної клінічної лікарні № 4
м. Дніпропетровськ, у хірургічних стоматологічних стаціонарах
Кіровоградської обласної лікарні, міської лікарні № 2 м. Кривий Ріг,
міської клінічної лікарні екстреної та швидкої медичної допомоги м.
Запоріжжя, Чернівецької обласної клінічної лікарні.

Матеріали дисертації впроваджені в учбовий процес на кафедрах:
хірургічної стоматології ДДМА; стоматології факультету післядипломної
освіти ДДМА, м. Кривий Ріг; хірургічної стоматології Вінницького
національного медичного університету ім. М.І. Пирогова; хірургічної
стоматології Донецького державного медичного університету ім. М.
Горького; хірургічної стоматології Львівського національного медичного
університету ім. Данила Галицького; хірургічної стоматології
Харьківського державного медичного університету.

Особистий внесок здобувача. Дисертаційна робота є самостійним науковим
дослідженням, виконаним на кафедрі хірургічної стоматології ДДМА.
Дисертантом особисто проведено інформаційно-патентний пошук і
проаналізована наукова література з даної проблеми. Спільно з науковим
керівником сформульовані мета і завдання дослідження, основні висновки і
практичні рекомендації роботи.

Усі клінічні, біомеханічні, комп’ютерні і лабораторні дослідження,
статистичну обробку та аналіз отриманих результатів, оформлення
дисертаційної роботи виконано автором самостійно.

Клінічна частина роботи виконувалась автором у відділенні
щелепно-лицевої хірургії Дніпропетровської обласної клінічної лікарні
ім. І.І. Мечнікова.

Апробація результатів дисертації. Основні положення дисертаційної роботи
доповідались та обговорювались на підсумковій науковій студентській
конференції, присвяченій десятиріччю незалежності України
(Дніпропетровськ, 2001); на Міжнародній конференції “Вітчизняна
стоматологія на рубежі століть (традиції, проблеми та перспективи
розвитку)” (Полтава, 2001); на підсумковій студентській науковій
конференції, присвяченій 40-річчю стоматологічного факультету ДДМА
(Дніпропетровськ, 2003); на V Міжнародній конференції студентів і
молодих вчених “Молодежь – медицине будущего” (Дніпропетровськ, 2004);
на ІІ (ІХ) з’їзді Асоціації стоматологів України (Київ, 2004).

Публікації. За матеріалами дисертації опубліковано 8 наукових праць,
серед яких 4 статті у виданнях, рекомендованих ВАК України, 3 тез, 1
деклараційний патент України на винахід.

Структура й обсяг дисертації. Дисертаційна робота викладена на 137
сторінках принтерного тексту і складається з вступу, огляду літератури,
2 розділів власних досліджень, аналізу й узагальнення результатів
дослідження, висновків, практичних рекомендацій і списку використаних
літературних джерел. Робота ілюстрована 47 малюнками і 13 таблицями.
Бібліографічний покажчик включає 220 літературних джерел, з них 150
вітчизняних і російських та 70 іноземних авторів.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

Матеріали і методи дослідження. Для вирішення поставлених завдань
проведені експериментальні, клінічні та електрофізіологічні дослідження.

Розроблена та запропонована нова пластина для остеосинтезу переломів
нижньої щелепи, фіксуючі властивості якої експериментально досліджені
методом комп’ютерного моделювання з використанням кінцево-елементного
методу за допомогою програм “Solid Works 2001” і “Cosmo Works v. 6.0”.

Клінічні дослідження були проведені у 43 хворих з переломами нижньої
щелепи, які були розділені на дві групи. Першу, основну групу, склали 28
хворих, яким остеосинтез був виконаний запропонованою пластиною. Другу,
контрольну групу, склали 15 хворих, у яких були застосовані стандартні
пластини фірми “Aesculap”. Крім того, обстежено 15 практично здорових
людей віком від 18 до 30 років, у яких були отримані середні величини
контрольованих електрофізіологічних показників – термометричних,
реографічних і алгезіметричних.

На передопераційному етапі обстеження хворих здійснювали згідно
стандартів для травматологічних пацієнтів, прийнятих в Україні,
включаючи комплекс лабораторних досліджень, ЕКГ, флюорографію грудної
клітки, консультації суміжних фахівців. Робили ортопантомограму нижньої
щелепи.

Порівняльну оцінку ефективності лікування у хворих різних груп
здійснювали на підставі результатів клінічних і рентгенографічних
досліджень, а також даних термометрії, алгезіметрії і реографії, у до і
післяопераційному періоді. Електрофізіологічні дослідження проводили до
операції та на 7 і 14 добу після хірургічного втручання.

Реографічне дослідження проводили за допомогою реографа РГ-4-02 з
застосуванням в якості самописця енцефалографа “RTF EEG — 8.111”
(Німеччина) при калібровочному сигналі 0,1 Ом і швидкості протяжки ленти
30 мм/сек. В якості електродів використовували стандартні реографічні
електроди 1 см2 діаметром, які фіксували на обличчя еластичними смугами
в проекції a.mentalis.

Біполярні реограми аналізували за наступними показниками: ? – час
підіймання реограми (анакрота); ПТС – показник тонусу судин; РІ –
реографічний індекс (Прохончуков А.А. с соавт., 1980).

Вимір температури робили електротермометром МТ 1831 фірми “Microlife”
(Швейцарія) при температурі в приміщенні 22,0±0,5 С0 в один і той же час
доби після 30-хвилинної адаптації пацієнта. Досліджували температуру
шкіри в ментальній точці та слизової оболонки ясен нижньої щелепи.
Датчик електротермометру витримували в досліджуваній точці не менш 2,5
хвилин.

Для оцінки стану нижньощелепного нерва була застосована методика
електрошкіряної алгезиметрії. Вимір проводили на симетричних ділянках
шкіри підборіддя в проекції ментальних отворів. Активний електрод
прикладали до шкіри в точці збуджування, попередньо обробивши шкіру
спиртом і використовуючи в якості прокладки бавовняну серветку,
просочену ізотонічним розчином хлористого натрію. Пасивний електрод
утримувався в руці обстежуваним. Для дослідження використовували апарат
для електроодонтодіагностики “ОСМ – 50” з активним срібним електродом
діаметром 8 мм.

Електроалгезиметрія пов’язана з нанесенням збудження до рівня болю
електричним струмом, у зв’язку з чим обстежуваних відповідним чином
попередньо готували, пояснюючи мету і програму дослідження, характер
відчуттів, які вони повинні назвати в процесі обстеження, а також
вказували на нешкідливість процедури для організму. Після адаптації
хворого в приміщенні для обстеження на протязі 20 хвилин і розміщення
електродів наносили збудження струмом у ментальних крапках шляхом
плавного збільшення сили струму до появи перших відчуттів у виді
поколювання (“тактильний поріг”) і потім, збільшуючи силу струму,
реєстрували “поріг болю”, тобто початок появи болю. Величину відзначених
порогів струму контролювали на шкалі вольтметра і реєстрували.

Результати дослідження та їх обговорення. Розроблена пластина
(деклараційний патент України № 39146 А), завдяки наявності в ній
поперечних пелюстків, що лежать у площині смуги, здатна забезпечити
підвищену просторову жорсткість фіксації відламків щелепи, що є дуже
важливим для стабільного остеосинтезу (мал. 1).

Мал.1. Загальний вид запропонованої заготівки для моделювання різних
видів пластин:

1. Смуга осередкової форми

2. Проміжна частина (ребро жорсткості)

3. Отвори з поглибленнями для кріпильних гвинтів і розміщення їх
голівок.

4. Поперечні пелюстки

5. Просічки трикутної форми

При згинанні проміжної частини пластини поперечні її пелюстки займають
положення, яке перпендикулярне до кожного з відламків, і під час
операції легко й міцно, шляхом підгинання, охоплюють відламки та
утримують їх, забезпечуючи додаткові точки фіксації, дозволяючи вводити
мінімальну кількість гвинтів, що фіксують пластину до масиву кістки
(мал. 2). Завдяки вигину пластини згідно кута нижньої щелепи, вона
завжди розташована нижче нижньощелепного каналу і, таким чином, виключає
можливість поранення судинно-нервового пучка гвинтами.

Мал. 2. Фіксація пластини в області тіла нижньої щелепи.

Універсальність пропонованої пластини полягає в тому, що завдяки
достатній її довжини і при відтинанні її частини, одержуємо пластину,
яку можемо використовувати для остеосинтезу практично будь-якого
перелому щелепно-лицевої ділянки (мал. 3).

Мал. 3. Варіанти моделювання пластини із заготівки.

Для оцінки фіксуючих властивостей запропонованої пластини ми зупинили
свій вибір на методиці комп’ютерного моделювання та іспиту різних
конструкцій, що широко використовують для конструювання в
машинобудуванні, будівництві та авіакосмічній промисловості. В останні
роки ця методика впевнено проникає й у медицину, а особливо вона
ефективна для наукових досліджень в ортопедії, травматології та у
прикладній стоматології. Метод кінцевих елементів став одним з найбільш
розповсюджених методів вирішення задач механіки твердо-деформованого
тіла, і це пов’язано з розробкою і впровадженням комп’ютерного
програмування та підвищення можливостей комп’ютерів.

Для створення моделі нижньої щелепи була використана технологія
об’ємного комп’ютерного моделювання з використанням програми “Solid
Works 2001” – могутнього 3D-CAD пакета для високотехнологічного
інженерного конструювання в промисловості.

Комп’ютерна модель нижньої щелепи була створена з урахуванням
усереднених, анатомічно обумовлених, розмірів – довжини, ширини і
висоти, різних кутів вигину і зі збереженням співвідношень різних частин
щелепи між собою, а також товщини губчатого і кортикального шарів у
різних її ділянках.

На створену віртуальну модель нижньої щелепи накладали об’ємну
тривимірну сітку кінцевих елементів (мал. 4) і наносили щілину перелому
в найбільш типових місцях – в області кута нижньої щелепи, ментальному
та фронтальному відділах.

Мал. 4. Комп’ютерна модель нижньої щелепи з сіткою кінцевих елементів.

Нами використані усереднені показники фізико-механічних характеристик
кісткової тканини щелепи, а для використовуваного в операціях титану –
дані стандартних комплектів (ISO 5832-2).

Оцінку напруги у випробовуваній моделі здійснювали за програмою “Cosmo
Works v. 6.0” по кольоровій шкалі, що має 24 кольори – від темно-синього
до яскраво-червоного, при цьому кожен колір відповідав певному рівню
напруги в Н/м2.

$

F

r

$

v

¦

?

?

¬

®

°

?

??????v

??????????За допомогою комп’ютерного аналізу моделі нижньої щелепи
вишукували найбільш доцільну конструкцію мініпластини, яка спроможна
забезпечити функціонально стабільний остеосинтез.

При комп’ютерному випробовуванні в результаті динамічних досліджень
(наростання жувального навантаження від 0 до 100 Н) на моделях щелеп з
імітованими переломами в області кута вдалося відтворити зсув відламків
друг щодо друга до появи щілини і зафіксувати наступні показники:

— Поява щілини при використанні однієї стандартної пластини, накладеної
перпендикулярно щілини перелому і зафіксованої двома гвинтами до кожного
з відламків (всього чотири), виникала при дії жувального зусилля,
рівного 70 Н.

— При використанні двох стандартних пластин, накладених вище і нижче
проекції нижньощелепного каналу, і кожна з яких фіксована до кожного з
відламків одним гвинтом (всього чотири), зсув виникав при впливі
навантаження в 76 Н.

— Пластину власної конструкції розташовували по краю нижньої щелепи, її
проміжна частина вигнута відповідно куту щелепи і фіксована до кожного з
відламків одним гвинтом (всього два). Додатково відламки фіксували
підігнутими під край щелепи поперечними пелюстками, по два під кожний
відламок. При використанні такого методу фіксації зсув відбувався під
впливом зусилля в 76 Н .

Аналізуючи динамічні дослідження комп’ютерної моделі з метою визначення
стабільності фіксації відламків при використанні різних видів пластин і
способу їхнього накладення і кріплення, ми прийшли до висновку, що:

— Стабільність фіксації відламків при використанні пластини власної
конструкції дорівнює двом, накладеним паралельно, стандартним пластинам
(табл. 1). При цьому стандартні пластини фіксували удвічі більшою
кількістю внутрішньокісткових гвинтів (2 – при використанні пластини
власної конструкції і 4 — при використанні стандартних пластин).

— Використання однієї стандартної пластини приводить до зниження
жорсткості фіксації, і зсув відламків виникає при навантаженні, яке
меньше на 6 Н, і це при досить великій кількості ендоосальних гвинтів –
по два на кожнім із фрагментів (табл. 2). Поперечні пелюстки, підігнуті
під край щелепи, беруть на себе значну частину навантаження, що веде до
збільшення стабільності фіксації відламків і жорсткості усієї фіксуючої
конструкції (табл. 3).

Таблиця 1

Розподіл напруг на елементах конструкції при застосуванні двох
стандартних пластин

Локалізація пластини Гвинт на великому відламку (Н/м2) Тіло пластинки
(Н/м2) Гвинт на короткому відламку (Н/м2) Сумарні максимальні напруги
конструкції (Н/м2)

Верхня

9,714х107

3,191х108

1,249х108

Нижня

8,327х107

3,053х108

1,110х108

10,407х108

Таблиця 2

Розподіл напруг на елементах конструкції при застосуванні однієї
стандартної пластини

Великий відламок

Латеральний гвинт (Н/м2)

Медіальний гвинт (Н/м2)

Тіло пластинки (Н/м2) Короткий відламок

Медіальний гвинт (Н/м2)

Латеральний гвинт (Н/м2)

Сумарні максимальні напруги конструкції (Н/м2)

1,848х 107

3,696х107 1,294х108 1,294х108 3,696х107 3,512х108

Таблиця 3

Розподіл напруг на елементах конструкції при застосуванні запропонованої
пластини

Великий відламок

Латераль-ний пелюсток (Н/м2)

Гвинт

(Н/м2)

Медіаль-ний пелюсток

(Н/м2)

Тіло пластин-ки

(Н/м2) Короткий відламок

Медіаль-ний пелюсток

(Н/м2)

Гвинт

(Н/м2)

Латераль-ний пелюсток (Н/м2)

Сумарні максималь-ні напруги конструкції (Н/м2)

2,130х108 8,521х107 2,130х108 2,556х108 4,260х107 2,343х108 4,473х108
13,419х108

Вивчаючи максимальні напруги, що виникли в результаті жувального
навантаження в 100 Н на фіксуючих елементах (гвинти і поперечні
пелюстки) і проміжної частини пластини, одержали дані, аналізуючи які,
ми прийшли до висновку, що поперечні пелюстки, підігнуті під край
щелепи, відіграють важливу роль в опорі навантаженню і значно підвищують
фіксуючу жорсткість усієї конструкції. При цьому конструкція розташована
в безпечній зоні, використана мінімальна кількість внутрішньокісткових
гвинтів, і вони відстоять значно далі від щілини перелому, що знижує
ймовірність виникнення травматичних ускладнень, пов’язаних з операцією.

За допомогою електрофізіологічних досліджень – локальної термометрії,
реографії регіонарного кровотока й алгезиметрії нижньощелепного нерва,
проведено порівняльний аналіз стану кровообігу та інервації при
застосуванні пропонованої нами пластини для остеосинтезу в порівнянні з
пластинами фірми “Aesculap”.

Термометричні і реографічні дані свідчать про те, що хірургічна травма
приводить до загострення запальних реакцій і порушення кровотока і
кровонаповнення, що зберігалися і до 7 доби після операції. До 14 доби
спостерігалася чітка тенденція до поліпшення показників у порівнянні з
доопераційним періодом (мал. 5-9). Однак, порівнюючи динаміку
відновлення показників кровотока і кровонаповнення, ми не помітили
статистично значимих відхилень їх між основною і контрольною групами
обстежуваних.

Мал. 5. Дані змін термометрії шкіри в ментальній точці на етапах
обстеження.

Мал. 6. Дані змін термометрії слизової оболонки ясен на етапах
обстеження.

Мал. 7. Зміни показника реографічного індексу на етапах обстеження.

Мал. 8. Зміни показника тонусу судин на етапах обстеження.

Мал. 9. Зміни показника швидкості кровотока на етапах обстеження.

Аналіз результатів алгезиметрії показав, що в групі хворих, де для
остеосинтезу була застосована запропонована нами пластина, відновлення
чутливості нижньощелепного нерва відбувалося швидше, що свідчить про
більш стабільне закріплення кісткових відламків (мал. 10).

Мал. 10. Динаміка відновлення порога болючої чутливості нижньощелепного
нерва на етапах обстеження.

Таким чином, отримані результати свідчать про те, що запропонована
пластина для остеосинтезу при її практичному застосуванні не приводить
до погіршення кровотока і кровонаповнення тканин у порівнянні зі
стандартними пластинами. Володіючи додатковими фіксуючими опорами —
поперечними пелюстками, які підгинаються під краї відламків щелепи,
пластина створює просторову жорстку іммобілізацію з мінімальною
кількістю внутрікісткових гвинтів.

Комп’ютерне моделювання і математичний розрахунок методом кінцевих
елементів на доопераційному етапі дали можливість оптимізувати
функціонально стабільний остеосинтез кісткових відламків нижньої щелепи,
уникнути травмування судинно-нервового пучка і коренів зубів, а
находження ендоосальних гвинтів в далі від щілини перелому відіграє
важливу роль у профілактиці виникнення остеомієліту.

ВИСНОВКИ

У дисертаційній роботі представлено теоретичне узагальнення і нове
рішення актуальної наукової задачі, пов’язаної з підвищенням
ефективності хірургічного методу лікування переломів нижньої щелепи
шляхом розробки нової конструкції мініпластини та обґрунтування переваг
її клінічного застосування. Розроблена і впроваджена методика операції
остеосинтезу з використанням запропонованої мініпластини, показано її
універсальні властивості і підвищені фіксуючі можливості.

1. Розроблено нову конструкцію накісткової пластини, використання якої
можливо при різній локалізації і складності перелому нижньої щелепи, а
також при переломах інших кісток лицьового черепа. Універсальність
пластини визначається можливістю відсікання від заготівлі необхідного
фрагменту, що відповідає конкретному перелому. 14 поперечних пелюстків
пластини розмірами 14 х 2 мм служать додатковими елементами фіксації, а
двадцятиміліметрова проміжна частина пластини при вигині її в області
кута – для адаптації до індивідуальних особливостей нижньощелепної
кістки.

2. Уперше використаний кінцево-елементний метод комп’ютерного аналізу
показав його переваги в оцінці фіксуючих властивостей пристроїв для
остеосинтезу. Цей метод потрібно широко використовувати для дослідження
нових конструкцій для остеосинтезу нижньої щелепи.

3. Використання комп’ютерного методу кінцевих елементів при встановленні
фіксуючих властивостей пластин представило можливість визначити
конструкцію пластини з максимальними фіксуючими властивостями,
використовуючи мінімальну кількість імплантованого металу при переломі
кістки.

4. Особливості методики операції остеосинтезу з застосуванням
запропонованої пластини дають можливість використання пластини
індивідуального розміру та виду в залежності від характеру перелому
нижньої щелепи безпосередньо в операційній рані.

5. При оцінці фіксуючих властивостей запропонованої пластини доведено,
що її конструктивні особливості дозволяють витримувати навантаження 76
Н, що дорівнює двом стандартним пластинам, які накладені паралельно. При
цьому використовують удвічі меншу кількість ендоосальних гвинтів, а
поперечні пелюстки, підігнуті під край нижньої щелепи, дають можливість
жорстко фіксувати відламки щелепи.

6. Досвід клінічного застосування показав, що запропонована пластина має
більш виражені фіксуючі властивості в порівнянні зі стандартними
пластинами, особливо при багатооскольчастих і з дефектом кісткової
тканини переломах нижньої щелепи. Проведені електрофізіологічні
дослідження довели, що використання при операції остеосинтезу
запропонованої пластини не приводить до погіршення інервації і
кровообігу в зоні травми в порівнянні з групою обстежених хворих,
остеосинтез у яких проводився стандартними пластинами. За рахунок
підвищення стабільності фіксації запропонованою пластиною відзначено
статистично достовірне поліпшення кровообігу і прискорення темпів
відновлення інервації до 14-ї доби після операції.

ПРАКТИЧНІ РЕКОМЕНДАЦІЇ

1. Для оптимізації остеосинтезу нижньої щелепи рекомендується
застосування запропонованої нами накісткової пластини (деклараційний
патент України на винахід № 39146 А). Універсальність пластини
обумовлена можливістю висікати з заготівлі необхідну частину і
використовувати її при конкретному виді перелому. При остеосинтезі
запропонованою пластиною можливе використання мінімальної кількості
ендоосальних гвинтів.

2. Фіксуючі елементи запропонованої пластини при остеосинтезі перелому
нижньої щелепи в ділянці підборіддя необхідно розташовувати: ендоосальні
гвинти ближче до щілини перелому, а підігнуті поперечні пелюстки
дистально від щілини перелому. При переломі в області тіла нижньої
щелепи варто використовувати фіксуючі елементи в такий спосіб: на
довгому відламку – гвинт далі від щілини перелому, а поперечний пелюсток
– ближче до щілини перелому; на короткому відламку – два пелюстки з двох
сторін від ендоосального гвинта. При остеосинтезі перелому нижньої
щелепи в області кута рекомендуємо використовувати: на довгому фрагменті
– один внутрікістковий гвинт і два пелюстки з двох сторін від нього, а
на короткому фрагменті розташовувати пелюсток більш дистально, чим
внутрікістковий гвинт.

3. Необхідну ділянку заготівлі треба відтинати, враховуючи локалізацію і
вид перелому з урахуванням зусиль, що зміщають білящелепні м’язи.
Запропоновану пластину можна моделювати, використовуючи стандартний
інструментарій для остеосинтезу з використанням рентгенограми і
негатоскопу. Остаточне припасування пластини необхідно проводити
безпосередньо на кістці після репозиції кісткових відламків у рані.

4. Під час операції для фіксації пластини до відламків використовують
стандартні викрутки і самонарізні гвинти, що випускаються стандартно, з
нарізною частиною, яка не перевищує 2,2 мм. Після фіксації пластини до
відламків кістки необхідно остаточно підігнути поперечні пелюстки під
край щелепи.

5. Остеосинтез нижньої щелепи запропонованою пластиною рекомендуємо
проводити під загальним знеболюванням з інтубацією трахеї через ніс для
можливості контролю прикусу.

6. Видалення дренажу з післяопераційної рані варто робити на другу добу
після операції.

7. При необхідності варто використовувати допоміжну міжщелепну фіксацію
по Айві для імобілізації великого відламка на період операції з метою
полегшення процедури зіставлення відламків.

8. Необхідно вводити гвинт, як можна проксимально від щілини перелому
при трикутній формі кінця відламка для попередження некрозу кістки і
розвитку остеомієліту.

9. При задовільному загоєнні післяопераційної рани термін перебування
хворого в стаціонарі може бути скорочений до 7-8 діб з випискою хворого
на амбулаторне лікування за місцем проживання.

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ:

1. Комок О.А. Удосконалення остеосинтезу зламів нижньої щелепи // Вісник
стоматології. – 2002. — №1. – С. 25-26.

2. Комок А.А., Малевич О.Е. Оптимизация закрепления минипластины на
нижней челюсти при ее переломах // Вісник стоматології. – 2003. — №1. –
С. 34-35. Здобувач брав участь в створенні комп’ютерної моделі нижньої
щелепи, опрацьовував первинний матеріал, провів аналіз отриманих
результатів, підготував статтю до друку.

3. Комок А.А. Эффективность накостных минипластин собственной
конструкции при остеосинтезе переломов нижней челюсти // Вісник
стоматології. – 2004. — №3. – С.38-42.

4. Марикуца В.И., Комок А.А., И.А. Абу Фарха. Накостный остеосинтез
минипластинами при переломах нижней челюсти // Вісник стоматології. –
1998. — №2. – С. 85-86. Участь здобувача в обстеженні і лікуванні
хворих, аналізі результатів, написанні статті.

5. Деклараційний патент на винахід № 39746 А, Україна, МПК 7 А61В17/
064. Накісткова пластина для остеосинтезу зламу нижньої щелепи /О.А.
Комок, О.Є. Малевич, В.І. Марікуца – заявка № 2001010705; Заяв.
31.01.2001; Опубл. 15.06.2001. — Бюл. №5. Участь здобувача у розробці
пластини, патентно-інформаційному пошуку, формулюванні ідеї та опису
винаходу.

6. Малевич О.Є., Комок О.А.. Мініпластини для синтезу складних зламів
нижньої щелепи // Вопросы экспериментальной и клинической стоматологии.
– Вып. 4. – Харьков, 2001. – С.143-144. Участь здобувача в розробці та
випробуванні мініпластин для остеосинтезу, аналізі результатів,
написанні тез.

7. Малевич О.Е., Комок А.А., Житний Н.И. Актуальность и перспектива
лечения переломов костей лицевого скелета // Сборник науч.-практ. статей
„К 200-летию областной клинической больницы им. И.И. Мечникова”. –
Днепропетровск, 1998. — С. 105. Автором проведено аналіз літературних
джерел, статистичну обробку отриманих даних щодо показників травматизму
щелепно-лицевої ділянки, написання тез.

8. Малевич О.Є., Чернов Д.В., Комок О.А.. Комп’ютерне моделювання в
оцінці можливостей фіксуючих пристроїв при остеосинтезі переломів
нижньої щелепи // Матеріали ХХ з’їзду хірургів України. –
Тернопіль:“Укрмедкнига”, 2002. – Т.2. – С. 697. Здобувач обгрунтував
можливість використання даного методу в щелепно-лицевій травматології,
опрацьовував первинний матеріал, підготував тези до друку.

АНОТАЦІЯ

Комок О.А. Оптимізація остеосинтезу нижньої щелепи накістковими
мініпластинами (клініко-експериментальне дослідження). – Рукопис.

Дисертаціїна робота на здобуття наукового ступеня кандидата медичних
наук за спеціальністю 14.01.22 – стоматологія. Інститут стоматології АМН
України, Одеса, 2004.

Дисертаційна робота присвячена удосконаленню оперативного методу
лікування переломів нижньої щелепи за допомогою мініпластини власної
конструкції. Запропонована пластина володіє універсальними властивостями
та підвищеними фіксуючими можливостями, що дозволяє зменшити кількість
ендоосальних гвинтів. Підвищені фіксуючі можливості пластини визначені
за допомогою комп’ютерного методу кінцевих елементів. З застосуванням
запропонованої пластини прооперовано 28 осіб та за допомогою
електрофізіологічних досліджень показана менша травматичність операції в
порівнянні з операцією, коли були застосовані стандартні пластини фірми
“Aesculap”.

Ключові слова: перелом нижньої щелепи, мініпластина, остеосинтез, метод
кінцевих елементів.

АНОТАЦИЯ

Комок А.А. Оптимизация остеосинтеза нижней челюсти накостными
минипластинами (клинико-экспериментальное исследование). – Рукопись.

Диссертационная работа на соискание ученой степени кандидата медицинских
наук по специальности 14.01.22 – стоматология. Институт стоматологии АМН
Украины, Одесса, 2004.

Диссертация посвящена оптимизации метода хирургического лечения
переломов нижней челюсти в разных ее отделах путем накостного
остеосинтеза разработанной новой конструкцией минипластин.

В работе были поставлены следующие задачи: разработать конструкцию
накостной минипластины с более универсальными свойствами, чем у
известных аналогов; на основании компьютерного моделирования и
математического расчета методом конечных элементов испытать фиксирующие
свойства предложенной пластины при переломах нижней челюсти и дать
практические рекомендации для ее клинического использования; оценить
фиксирующие способности пластины в зависимости от количества
эндооссальных винтов для ее закрепления к костным отломкам и
дополнительных элементов фиксации, предусмотренных конструкцией
пластины; разработать, апробировать и внедрить в практику операцию
остеоситеза предложенной пластиной.

Операцию остеосинтеза провели 28 больным с различными переломами нижней
челюсти, применив для накостного остеосинтеза фрагменты универсальной,
предложенной пластины, фиксирующей отломки челюсти как с помощью
вводимых внутрикостных винтов, так и подгибанием под края отломков,
перпендикулярно расположенных к полосе пластины, поперечных лепестков.
Таким образом, дополнительные точки опоры и фиксации позволили сократить
количество эндооссально вводимых винтов.

Контрольную группу составили 15 больных, остеосинтез которым проводили
стандартными минипластинами с достаточным количеством для жесткой
фиксации эндооссальных винтов.

В экспериментальной части разработана компьютерная модель нижней челюсти
с учетом ее анатомических особеностей. После моделирования перелома,
аналогичного конкретному клиническому случаю, изучали необходимую,
наиболее оптимальную конструкцию накостной минипластины, которая
обеспечивала бы стабильный остеосинтез с наименьшим количеством
эндооссальных винтов. Для изучения фиксирующих возможностей минипластин
применяли компьютерный метод конечных элементов.

Экспериментальные данные показали, что стабильность фиксации отломков
при использовании предложенной минипластины равняется двум стандартным,
наложенным параллельно. При этом стандартные минипластины требуют для
фиксации в два раза большее количество эндооссальных винтов, что
нежелательно, особенно при осложненных, оскольчатых переломах.
Применение одной стандартной минипластины приводит к снижению жесткости
фиксации, а смещение фрагментов возникает при меньшей нагрузке, чем при
использовании предложенной пластины. Дополнительные опоры для фиксации
костных отломков, предусмотренные конструкцией предложенной пластины,
берут на себя значительную часть нагрузки, что ведет к возрастанию
стабильности фиксации и жесткости конструкции в целом.

С помощью электрофизиологических исследований (локальной термометрии,
реографии регионарного кровотока и алгезиметрии нижнечелюстного нерва)
проведен сравнительный анализ состояния кровообращения и инервации у
больных с переломами нижней челюсти, остеосинтез которым проведен
предложенной и стандартными минипластинами. Данные реографии и
термометрии на этапах послеоперационных обследований свидетельствовали о
том, что предложенная пластина не приводит к ухудшению кровотока и
кровенаполнения в сравнении со стандартными пластинами, а
электроалгезиметрические данные показали, что восстановление болевой и
тактильной чувствительности нижнечелюстного нерва при применении
предложенной пластины происходило быстрее.

Применение минипластины с дополнительными фиксирующими элементами дает
возможность размещать ее ниже нижнечелюстного канала, что позволяет
избежать травмирования сосудисто-нервного пучка и корней зубов.
Компьютерное моделирование и расчет методом конечных элементов на
предоперационном этапе дает возможность использовать минимальное
количество винтов и их оптимальное положение, что играет важную роль в
профилактике воспалительных осложнений.

Ключевые слова: перелом нижней челюсти, минипластина, остеосинтез, метод
конечных элементов.

ANNOTATION

Komok A.A. The mandible osteosynthesis optimization with bone miniplates
(clinical-experimental investigation). – Manuscript.

A thesis submitted for a candidate of medical science scientific degree.
Specialization 14.01.22 — stomatology, Institute of stomatology of
Academy of medical science of Ukraine, Odessa, 2004.

The theses are dedicated to improvement of operative method of mandible
fractures treatment with the help of originally designed bone
miniplates. Suggested plate has universal features and high fixing
characteristics allowing reduce the quantity of endoossals screws. The
high fixing characteristics of the plate have been investigating and
proved with the help of computing finite – elements method. Twenty eight
people have been operated with application of suggested plates and the
reduce of operative traumas comparatively to operations with
applications of plates produced by «Aesculap» has been proved with the
help of electrophysiological examinations.

Key words: mandible fracture, miniplate, osteosynthesis, method of final
elements.

Похожие записи