АКАДЕМІЯ МЕДИЧНИХ НАУК УКРАЇНИ

ІНСТИТУТ ТРАВМАТОЛОГІЇ ТА ОРТОПЕДІЇ

БІЛИК СЕРГІЙ ВІКТОРОВИЧ

УДК: 616.717/.718 – 001.5 – 089.84

Двоплощинний накістковий остеосинтез при переломах кісток подвійною
деротаційною пластиною з обмеженим контактом

14.01.21 – травматологія та ортопедія

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата медичних наук

Київ – 2005

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Буковинському державному медичному університеті МОЗ
України

Наукові керівники: доктор медичних наук, професор

Рубленик Іван Михайлович,

Буковинський державний медичний університет МОЗ України, завідувач
кафедри травматології, ортопедії та нейрохірургії;

доктор технічних наук, професор

Шайко-Шайковський Олександр Геннадійович,

Чернівецький Національний університет ім.Ю.Федьковича, професор кафедри
“Загальна фізика” інженерно-технічного факультету;

Офіційні опоненти: доктор медичних наук, професор

Коструб Олександр Олексійович,

Інститут травматології та ортопедії АМН України, завідувач відділу
спортивної та балетної травми;

доктор медичних наук

Зазірний Ігор Михайлович

Клінічна лікарня “Феофанія”, Державне Управління Справами Президента
України, завідувач ортопедо-травматологічного відділу;

Провідна установа: Науково-дослідний інститут травматології та
ортопедії Донецького державного медичного університету ім.М.Горького МОЗ
України

Захист відбудеться „____”______________2005 року о ____ годині на
засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.606.01 при Інституті
травматології та ортопедії АМН України за адресою: 01601, м. Київ,
вул.Воровського, 27

З дисертацією можна ознайомитися у бібліотеці Інституту травматології та
ортопедії АМН України за адресою: 01601, м. Київ, вул.Воровського, 27

Автореферат розісланий „____”______________2005 року.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради Страфун С.С.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Проблема лікування хворих із переломами довгих кісток
завжди була актуальною, оскільки цей вид травм є однією з найчастіших
причин тривалої втрати працездатності та інвалідності, особливо при
застосуванні консервативних методів. (Трубников В.Ф. и соавт., 1992;
Журавлев С.М., 1993; Гайко Г.В., 1993; Шапошников Ю.Г., 1997; Gasser B.,
1989).

Аналіз праць вітчизняних і зарубіжних авторів з питань хірургічного
лікування переломів кісток показав, що методи накісткового
стабільно-функціонального остеосинтезу в даний час є одними з найбільш
вживаних і ефективних (Корж А. А., 1996; Muller M., Allgower M.,
Schneider R., Willenegger G., 1990).

Функціональні методи оперативного лікування запобігають атрофії м’язів,
контрактурам суглобів, сприяють якнайшвидшій нормалізації
кровопостачання пошкодженого сегменту, що за умови стабільності
остеосинтезу є вирішальними факторами у досягненні консолідації та
відновлені функції кінцівки (Баскевич М.Я. 1991, Claudi B.F. 1991,
Albareda J. 1996).

Однак, з накопиченням досвіду з накісткового остеосинтезу пластинами
стало очевидним, що їх застосування, не дивлячись на постійні спроби
удосконалення, не привели до суттєвого скорочення тривалості лікування,
термінів втрати непрацездатності та зниження рівня інвалідності (Корж
А.А., 1992; Сіменач Б.І., 2000) Під контактною пластиною, як правило
порушується кровопостачання фрагментів, обмін речовин, іде втрата
кісткової речовини, розвивається остеопороз (Корнилов Н.В., Карпцов
В.И., Новоселов К.Л., 1988; Riemer B.Z., Foglesong M.E., Miranda M.A.,
1994).

Одноплощинна фіксація, яку забезпечують контактні пластини, при
передчасному навантаженні веде до зменшення стабільності фіксації,
перелому гвинтів, пластини, формування псевдоартрозу (Gruber K., Pfister
U., 1995; Jazrawi L.M., Bai B., Simon J.A., 2000).

З огляду на це, нами розроблено та впроваджено в практику подвійну
деротаційну пластину з обмеженим контактом (ПДП) для
стабільно-функціонального накісткового остеосинтезу, для якого властиві:
двоплощинна фіксація відламків, збереження кровопостачання зони
перелому, мала площа контакту пластини та кістки, відсутність потреби у
компресуючому присторої при її накладанні.

Можливість широкого використання даної пластини в практичній медицині,
забезпечення скорочення перебування хворого на ліжку, зменшення
фінансових витрат держави на лікування пацієнта, запорука швидкого
відновлення функцій пошкоджених кінцівок обгрунтовує доцільність
виконання даної роботи для подальшого використання її результатів в
галузі травматології та ортопедії.

Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертація
виконана згідно плану науково-дослідної роботи Буковинської державної
медичної академії і є фрагментом комплексних наукових робіт кафедри
травматології, ортопедії та нейрохірургії: “Розробити малоінвазивні
методи остеосинтезу в лікуванні переломів кісток кінцівок та їх
наслідків”, державна реєстрація №0141U010098, та кафедри загальної
фізики Чернівецького Національного університета ім. Ю.Федьковича
«Утворення і ріст кристалів. Кінетика процесу кристалізації. Явище
переносу. Метастабільні стани. Стекла. Машинобудівельні матеріали»,
державна реєстрація №0199U001906. Автором розроблена система
малоконтактного двоплощинного остеосинтезу переломів та псевдоартрозів
кісток і засоби їх реалізації.

Мета дослідження: покращити результати лікування хворих з переломами
кісток та їх наслідками шляхом розробки та наукового обгрунтування нової
системи накісткового остеосинтезу, основаної на принципах двоплощинної
фіксації і обмеженому контакті конструкції з кістковими відламками.
Створити технічні можливості для проведення оперативних втручань із
застосуванням даної конструкції.

Задачі дослідження:

Побудувати математичну модель системи „кістка-фіксатор” та алгоритм її
реалізації, з використанням ЕОМ, прорахувати форму та розміри ПДП,
виготовити металеві фіксатори для двоплощинного накісткового
остеосинтезу переломів кісток та їх наслідків.

Провести порівняльні біомеханічні дослідження стабільності накісткового
остеосинтезу в умовах фіксації ПДП та пластиною АО-DCP.

Вивчити в експерименті на тваринах особливості репаративної регенерації
кісткової тканини при остеосинтезі пластиною АО-DCP та ПДП.

Запатентувати, сертифікувати і впровадити у практику ПДП. Розробити
техніку оперативних втручань із застосуванням ПДП для здійснення
остеосинтезу переломів кісток та їх наслідків.

Вивчити рентгенологічну динаміку загоєння переломів та провести аналіз
ранніх і віддалених результатів лікування переломів та їх наслідків в
умовах фіксації ПДП.

Об’єкт дослідження: малоконтактний функціональний двоплощинний
остеосинтез переломів кісток та їх наслідків. Процес зрощення переломів,
особливості його перебігу в умовах фіксації ПДП.

Предмет дослідження: подвійна деротаційна пластина, нативні препарати
стегнових кісток, піддослідні тварини – собаки, стан фрагментів після
остеосинтезу ПДП у хворих з переломами кісток та їх наслідками різної
локалізації.

Методи дослідження: Для вивчення стану проблеми остеосинтезу переломів
кісток і їх наслідків використано методи математичного моделювання
(розроблено принципи побудови конструкції ПДП для реалізації
двоплощинної фіксації), математичного аналізу, скінченних елементів
(теоретично оцінено мікрорухомість фрагментів, синтезованих
повноконтактним одноплощинним і малоконтактним двоплощинним
фіксаторами), експериментальні дослідження на розривній машині з
індикаторами годинникового типу (досліджено стабільність фіксації
фрагментів), чисельні методи розрахунків за допомогою ЕОМ, методику
статистичної оцінки за малими вибірками (оцінювали достовірність
отриманих результатів дослідження), клінічні, морфологічні та
рентгенологічні методи (розробка показань до оперативного втручання,
контроль за станом репаративного процесу, відновленням функції
пошкодженого сегмента).

Наукова новизна одержаних результатів. Запропоновано, розроблено та
впроваджено новий напрямок хірургічного лікування переломів кісток та їх
наслідків – двоплощинний накістковий остеосинтез з обмеженим контактом.
Теоретично передбачена й експериментально підтверджена перевага
двоплощинної фіксації над одноплощинною. Вперше розроблено та захищено
патентом України конструкцію з мінімальним контактом між кісткою та
фіксатором, що забезпечує двоплощинну фіксацію відламків із збереженням
їх періостальної васкуляризації. Побудовано біотехнічну модель системи
„кістка-фіксатор”. Доведена залежність об’єму мозолі від величини
мікрорухомості відламків при вивченні взаємодії системи
„кістка-фіксатор”. Двоплощинна фіксація забезпечує мікрорухомість
відламків і оптимізує репаративний процес в післяопераційному періоді.

У результаті математичних розрахунків і експериментальних досліджень
теоретично та біомеханічно обгрунтовано переваги ПДП над пластинами з
одноплощинною фіксацією. Доведена можливість протидії двоплощинної
фіксації макропереміщенням фрагментів при різних навантаженнях.

Вперше у морфологічному експерименті на тваринах вивчено особливості
репаративної регенерації кісткової тканини в умовах фіксації ПДП у
порівнянні із одноплощинною фіксацією (АО–DCP). Показана у динаміці
різниця відновлення мікроциркуляції кісткових фрагментів в умовах одно-
та двоплощинної фіксації з перевагою останньої.

У клінічних умовах на прикладах оперативної фіксації ПДП різних
переломів та їх наслідків доведена висока ефективність реалізації
двоплощинного накісткового остеосинтезу з обмеженим контактом.

Практичне значення одержаних результатів. На основі запропонованих
принципів двоплощинного накісткового остеосинтезу з обмеженим контактом
розроблено і захищено патентами України оригінальну конструкцію – ПДП.
Завдяки усуненню шкідливого тиску на кісткові фрагменти та двоплощинній
фіксації створюються добрі умови для проведення
стабільно-функціонального остеосинтезу ПДП переломів кісток та їх
наслідків, в тому числі переломів остеопоротичної кістки. Конструкція
дозволяє успішно проводити остеосинтез викривлених кісток, переломів при
анкілозах, де застосування інтрамедулярних конструкцій технічно
неможливо, низьких та метадіафізарних переломів, переломів після
попереднього ендопротезування, коли кістковий канал заповнений ніжкою
протеза, цементом, а традиційні засоби фіксації малоефективні.
Стабільно-функціональний остеосинтез в умовах ПДП оптимізує перебіг
післяопераційного періоду, дозволяє вести хворих без імобілізації,
сприяє покращенню якості життя пацієнта, скорочує період
непрацездатності. Нова конструкція дозволяє усунути деякі ускладнення
традиційного контактного остеосинтезу. Одержані добрі
анатомо-функціональні результати лікування переломів і їх наслідків,
відносна дешевизна, простота методу і надійність конструкції ПДП,
використання традиційного набору інструментів АО під час застосування
розробленого фіксатора дозволяють рекомендувати ці методики до широкого
впровадження в практику. Оперативне втручання із застосуванням ПДП може
бути виконано хірургом, що опанував метод остеосинтезу пластинами АО, в
тому числі і в районних лікарнях.

Практичні рекомендації, що випливають з виконаних досліджень,
впроваджені в клінічну практику відділення травматології лікарні швидкої
медичної допомоги м.Чернівці, ортопедичного відділення обласної
клінічної лікарні м.Чернівці, Центра травматології та ортопедії
м.Чернівці на базі вузлової клінічної лікарні станції Чернівці
Львівської залізничної колії, міської клінічної лікарні №6
м.Дніпропетровськ.

Особистий внесок здобувача полягає в загальній постановці задачі, виборі
напрямку досліджень. Здобувачем розроблено, запатентовано та
сертифіковано ПДП, проведено експериментальні дослідження міцності та
жорсткості препаратів цілих стегнових кісток, а також кісток,
синтезованих ПДП та пластиною АО-DCP, проведено порівняльний аналіз
результатів біомеханічного дослідження, виконано оперативні втручання на
тваринах та вилучення нативних препаратів для вивчення особливостей
репаративної регенерації кісткової тканини в умовах фіксації пластиною
АО-DCP та ПДП. Автором самостійно проаналізовано результати досліджень
та зроблено висновки. Здобувач приймав активну участь при виконанні
оперативних втручань з використанням нової конструції, вивчав
рентгенологічну динаміку загоєння переломів та їх наслідків, проводив
аналіз ранніх і віддалених післяопераційних результатів лікування
хворих. Частина наукових праць виконана та опублікована самостійно. У
спільних статтях автору належать основні ідеї, методологічні підходи та
практична реалізація кожної з робіт.

Апробація результатів дисертації. Основні положення роботи доповідались
і обговорювались на: ХІІІ з’їзді ортопедів-травматологів України
(Донецьк, 12-14 вересня 2001р.), науково-практичних конференціях –
„Актуальні питання клініко-лабораторної діагностики захворювань людини”
(Чернівці, 23-24 квітня 2001р.), “Ендокринний остеопороз: клініка,
діагностика, профілактика та лікування” (Чернівці, 28-30 березня
2002р.), “Малоинвазивные и эндоскопические технологии в травматологии и
ортопедии” (Крим, Ялта, 25-26 квітня 2002р.), “Політравма – сучасна
концепція надання медичної допомоги” (Київ, 16-17 травня 2002р.),
“Надежность и качество-2002” (Росія, Пенза 27 травня — 2 червня 2002р.);
“Надежность и качество-2003” (Росія, Пенза 26 травня – 1 червня 2003р.),
1-му Міжнародному Радіоелектронному Форумі „Прикладная радиоэлектроника.
Состояние и перспективы развития” МРФ-2002 (Харків, 8-10 жовтня 2002р.),
ІІІ-му Українсько-Шведському симпозиумі „Актуальні питання сучасної
медичної допомоги населенню” (Чернівці, 24-25 квітня 2003р.),
підсумкових конференціях співробітників Буковинської державної медичної
академії (2001/02/03/04р.р.); засіданні наукового товариства
травматологів-ортопедів Чернівецької області (2002/03/04р.); на
спільному засіданні наукової комісії кафедри травматології, ортопедії та
нейрохірургії (2001/02/03/04р.), на засіданні наукової ради Буковинської
державної медичної академії (2001/03/04р.).

Публікації. За темою дисертації опубліковано 15 наукових робіт, з них 8
– у провідних фахових виданнях за переліком, що затверджений ВАК
України, 6 – у збірниках матеріалів конференцій та з’їдів. У
співавторстві надруковано 13 робіт, дві – одноосібні. Отримано
Деклараційні патенти України на винаходи, посвідчення на
раціоналізаторську пропозицію (№74/02 від 10 червня 2002р.) „Пристрій
для остеосинтезу”. Пристрій сертифіковано в Українському державному
науково-виробничому центрі стандартизації, метрології та сертифікації
(від 01.07.02р. №486–30–1/02 на №12 від 01.07.02р.).

Обсяг та структура дисертації. Дисертаційна робота викладена на 225
сторінках машинописного тексту і складається із вступу, огляду
літератури, 8 розділів власних досліджень, висновків, списку
використаних джерел і додатків. Робота ілюстрована 112 рисунками і 29
таблицями. Список літератури містить 179 джерел, із них 87 вітчизняних
авторів та інших країн СНД, 92 закордонних авторів.

ЗМІСТ РОБОТИ

Матеріал і методи дослідження. Для вирішення поставлених у роботі
завдань були проведені теоретичні, експериментальні та клінічні
дослідження.

Теоретична частина. На основі біомеханічного аналізу взаємодії системи
„пластина-кістка” побудована концептуальна модель повноконтактного
остеосинтезу. Проведено аналіз взаємодії елементів при повному контакті
пластини з кісткою, простежені наслідки цієї взаємодії. Визначені
основні вимоги до конструкції фіксатора для забезпечення оптимальних
умов зрощення відламків. Доведена перевага багатоплощинної фіксації
відламків.

Аналіз повноконтактного остеосинтезу послужив основою для розробки ПДП,
яка передбачає стабілізацію переломів шляхом проведення фіксаційних
шурупів у двох площинах, при малому контакті із кісткою та забезпеченні
мікрорухомості фрагментів в межах пружних деформацій.

Для вивчення процесів взаємовідношення системи „фіксатор-кістка”
використано метод математичного моделювання, що відповідає „істиному
процесу”.

Теоретичні та експериментальні біомеханічні дослідження в залежності від
способу фіксації проводились в лабораторії опору матеріалів
Чернівецького Національного університету ім. Юрія Федьковича.

В розрахунковій частині методом перерізів було визначено міцністні
характеристики одно- та двоплощинних фіксаторів при навантаженнях
розтягу/стиску, згину, кручення, визначено жорсткість фіксатора.
Визначено зони концентрації напружень та небезпечні точки при
позацентровому стиску цілої непошкодженої кістки, оцінено розподіл
осьових та головних напружень і деформацій в кістковій речовині за
допомогою методу скінченних елементів у разі об’ємного напруженого стану
для ізотропної та анізотропної кістки.

Метою розрахунків є теоретична оцінка рухомості фрагментів зламаної
кістки, синтезованої ПДП та одноплощинним повноконтактним фіксатором і
співставлення отриманих даних із результатами експериментальних
досліджень.

Експериментальна частина. Біомеханічні дослідження проведено на
препаратах свіжих стегнових кісток, вилучених при аутопсії у померлих
раптовою смертю віком від 45 до 60 років внаслідок нещасних випадків.
Експерентальні дослідження величини мікрорухомості відламків препаратів
проводили на розривній машині. Величина переміщень реєструвалася
індикаторами годинникового типу, які закріплювалися на відламках.

Для проведення біомеханічної оцінки стабільності системи
„кістка-фіксатор” за умов фіксації ПДП та повноконтактною пластиною
АО-DCP, при стиску, крученні та згині препарати стегнових кісток було
поділено на три групи по 5 препаратів в кожній: перша група – цілі
кістки; друга група – препарати, синтезовані після поперечної остеотомії
середньої третини за допомогою ПДП; третя група – препарати, синтезовані
після поперечної остеотомії середньої третини пластиною АО-DCP. З кожною
групою препаратів проведено дослідження щодо оцінки їх деформативності
при згині в 4-х напрямках: дорсо-вентральному, вентро-дорсальному,
медіа-латеральному та латеро-медіальному. Отримані результати оброблені
статистично за методикою статистичної обробки за малими вибірками.
Величина прогину препаратів вимірювалася з точністю до 0,01мм. Крім
вертикального індикатора, який безпосередньо вимірював прогин у
досліджуваній площині, за допомогою додаткового індикатора реєструвався
також прогин у горизонтальній площині.

Для визначення явища складного опору, зокрема косого згину, який на
підставі принципу суперпозиції можна розглядати як суму двох плоских
згинів у двох взаємноперпендикулярних площинах: вертикальній та
горизонтальній, використовували наступну формулу:

де: f – повний сумарний прогин препаратів;

f в – горизонтальний прогин;

f г – вертикальний прогин.

Після проведених вимірювань та розрахунків, за даними складених таблиць
будували графіки.

Для співставлення і правильної оцінки даних біомеханічних досліджень
розрахунки проводили використовуючи метод скінчених елементів.

Експериментальні морфологічні дослідження з вивчення наслідків ушкоджень
та перебігу репаративної регенерації при малоконтактному двоплощинному
та традиційному остеосинтезі проводилися на 15 дорослих безпородних
собаках, масою 15-16 кг, які до і після виконання хірургічного втручання
утримувалися в звичайних умовах біологічної клініки. Виконано дві серії
дослідів. У тварин першої серії (6 собак) поставлено експеримент в
умовах поперечної остеотомії з фіксацією 6-ти гвинтовою пластиною з
гладкою контактною поверхнею. У тварин другої серії (9 собак) – фіксація
уламків за допомогою ПДП.

Оперативні втручання виконані під внутрішньовенним наркозом (0,5 % 10 мл
розчину тіопенталу натрію на 1кг маси тіла собаки). Хірургічне втручання
виконували в умовах операційної, з дотриманням принципів асептики та
антисептики. Відразу після операції кожній тварині вводили
внутрішньом’язево цефтріаксон у дозі 50 мг/кг; далі антибіотики вводили
щодня в такій же дозі протягом 3 діб. У післяопераційному періоді тварин
утримували в звичайних умовах віварію відповідно прийнятим нормам і
правилам. Строки клініко-рентгенологічного дослідження становили 15, 30
та 60 діб після остеосинтезу кісткових уламків.

З досліду тварин виводили шляхом внутрішньовенного введення летальної
дози 20 % розчину тіопенталу натрію.

Після еутаназії тварин стегнові кістки вилучали і досліджували
рентгенографічно. Надалі вилучені стегнові кістки розтинали на шматочки,
які фіксували в 10 % розчині формаліну. Після декальцинації,
знежирювання, зневоднення в ацетонах, спиртах зростаючої міцності та
спирт-ефірі шматочки заливали целоїдином. Виготовляли гістологічні зрізи
завтовшки 10-15 мкм. Гістологічні зрізи забарвлювали гематоксиліном та
еозином, а також пікрофуксином за Ван-Гізоном.

Гістологічні дослідження, а також мікрофотографічні роботи виконували на
мікроскопах ЛЮМАМ-Р8, МБИ-3 і МБЦ-2.

Клінічна частина. Проведений аналіз лікування 161 пацієнта з
різноманітними переломами і псевдоартрозами довгих кісток.

У табл. 1 наведені основні локалізації переломів і псевдоартрозів,
синтезованих ПДП.

Ретроспективний аналіз історій хвороб пацієнтів з різноманітними
переломами кісток та їх наслідками, які поступили в клініку в різні
строки після травм, а також після лікування в травматологічних
відділеннях районних лікарень з застосуванням майже всіх відомих методів
лікування, як консервативних, так і оперативних, дозволив нам, в
залежності від клінічних, рентгенологічних, а також часових
характеристик, розділити всіх хворих на чотири основних
клініко-рентгенологічних групи. При виділенні основних груп ми брали до
уваги перебіг репаративної регенерації з моменту перелому до завершення
консолідації відламків, акцентуючи увагу на проміжних стадіях, для яких
характерна відповідна клініко-рентгенологічна картина, а також давність
перелому.

Розподіл хворих по клінічних групах наведений в табл. 1.

Таблиця 1

Розподіл хворих по клінічних групах.

Групи спостережень

Кількість хворих з свіжими переломи (з моменту травми до 3 тижнів) в
абс. та (%) Кількість хворих з застарілими переломами (від 3 тижнів до 2
місяців з моменту травми) в абс. та (%) Кількість хворих з незрощеними
переломами (від 3 до 5,5 міс.) в абс. та (%) Кількість хворих з
несправжніми суглобами та кіcтковими дефектами (від 5 місяців до 3
років) в абс. та (%) Кількість хворих з неправильно зрощеними переломами
(від 2,5 міс. до 3 років) в абс. та (%) Всього хворих в абс. та (%)

Пошкодження ключиці 25 (83,3%) – 1 (3,3%) 4 (13,3%) – 30 (18,6%)

Пошкодження плечової кістки 63 (91,3%) – 2 (2,9%) 4 (4,3%) – 69 (42,9%)

Пошкодження кісток передпліччя 33 (78,7%) 2 (4,8%) 3 (7,1%) 2 (4,8%) 2
(4,8%) 42 (26,1%)

Пошкодження стегнової кістки 18 (90,1%) – 1 (5%) 1 (5%) – 20 (12,4%)

Всього 139 (86,5%) 2 (1,2%) 7 (4,3%) 11 (6,8%) 2 (1,2%) 161 (100,%)

Хворі з пошкодженнями кісток та їх наслідками іншої локалізації в цій
роботі до уваги не брались, тому що знаходяться в стадії клінічного
пошуку та опрацювання – удосконалення конструкції ПДП, методів
оперативних втручань, тощо.

Остеосинтез за допомогою пристрою здійснювали відкритим способом: одним
із відомих доступів проводили розріз м’яких тканин оголюючи місце
перелому, після чого на кістку накладали довгу пластину з таким
розрахунком, щоб лінія перелому проходила через середину отвору у виїмці
між опірними площадками. Відтак електродрилем через нахильно-овальні
отвори в довгій пластинці по обидва боки від лінії перелому свердлили
канали в кістці і міцно з’єднували її з відламками. При закручуванні
гвинтів звертали увагу на їх орієнтацію відносно площини кістки, згідно
векторному розподілу сил. Відтак вигинали перетинки таким чином, щоб
коротка пластинка щільно прилягала до поверхні кісткових відламків
опірними площадками. Далі коротку пластинку з’єднували з кістковими
відламками гвинтами, які розташовуються по обидві сторони перелому. Рану
пошарово зашивали.

При такому виконанні операції гвинти, що розташовані найближче від місця
перелому та проведені через нахильно-овальні отвори створюють компресію
відламків у взаємно перпендикулярних площинах. При цьому компресія
рівномірно розподіляється по всій площині зламу, не створюючи ефекту
ексцентриситету. Це значно підвищує стабільність біомеханічної системи
“кістка-фіксатор” до дії згинальних і ротаційних навантажень та
практично виключає можливість міграції гвинтів в умовах
безімобілізаційного режиму пацієнтів в післяопераційному періоді.

Для проведення хірургічного втручання, використовується набір
інструментів для накісткового остеосинтезу пластинами АО.

Під час оперативних втручань мобілізуючи фрагменти, обережно ставилися
до м’яких тканин. Проміжні фрагменти, як і кістку в цілому, не
скелетували.

Остеосинтез при псевдоартрозах доповнювали спонгіозною аутопластикою із
крила клубової кістки, остеоперіостальною декортикацією, місцевими
кістковими гіперпластичними тканинами. У більшості випадків фрагменти
незрощених кісток були остеопорозні. Іноді використовувались, в якості
додаткової стабілізації відламків, вставки з поліаміду-12, що
інтрамедулярно вводились у відламки під час відкритої репозиції.

Контрольні рентгенограми виконували після оперативного втручання. За
потреби вони виконувалися через 1-3 місяці. Прооперовані псевдоартрози
потребували рентгенологічного контролю у більш пізні терміни, через 6-8
місяців. З урахуванням отриманих даних здійснювалася корекція лікування,
приймалося рішення про величину і тривалість навантаження.

Результати досліджень та їх обговорення. З’єднання кісткових відламків
масивною пластиною позбавляє кістку на рівні її прикріплення природних
динамічних навантажень. При цьому виникає ефект механічного шунта, який
часто супроводжується явищами локального остеопорозу, резорбції,
перебудови компактної кісткової тканини.

Впровадження в практику компресуючих пластин АО для накісткового
остеосинтезу (найбільш розповсюджених) допомогло вирішити питання
стабільної фіксації кісткових відламків при поперечних та косопоперечних
переломах. Але й у цих випадках, застосування масивних жорстких пластин,
хоча і дозволило забезпечити безімобілізаційний режим пацієнтів, проте
завжди несло загрозу різноманітних ускладнень (перелом імплантата,
некроз шкіри над пластиною, остеопороз кісткової тканини під пластиною,
порушення васкуляризації компактної речовини кістки), що в цілому
негативно впливало на консолідацію кісткових відламків, а
навантажувальний режим рекомендувався тільки при наявності
клініко-рентгенологічних ознак зрощення.

В даний час в травматології та ортопедії існує нова концепція
остеосинтезу, принципами якої є максимально стабільне з’єднання
відламків, з можливістю мікрорухомості кісткових відламків за умов
безімобілізаційного режиму пацієнтів в післяопераційному періоді та
максимальне збереження кровопостачання зони перелому.

Саме такій концепції і відповідає метод двоплощинного накісткового
стабільно-функціонального остеосинтезу з обмеженим контактом, який
пропонується в роботі. Порівняльні біомеханічні дослідження стабільності
накісткового остеосинтезу при переломах кісток, експериментальне
доведення переваг ПДП над пластинами з одноплощинною фіксацією виявили
нові можливості конструкції серед існуючих методів заглибного
накісткового остеосинтезу. Автор особисто виконував та приймав участь в
усіх експериментальних дослідженнях, що описані в розділах дисертації.

E

?

. b P

R

e

(

*

AE

E

?

. b N

P

R

T

e

&

&

від лінії перелому отвори на довгій пластинці і обидва отвори на кінцях
короткої пластинки виконані нахильно-овальними, що дозволяє здійснювати
компресію відламків у двох взаємно перпендикулярних площинах. З метою
мінімізації порушення кровопостачання в ділянці перелому в довгій і
короткій пластинках виконані виїмки, а нахильно-овальні отвори розміщені
на опорних площадках. Завдяки цьому ПДП в ділянці перелому не контактує
з кістковими відламками і не пошкоджує окістя та периостальні судини.

В розрахунковій частині було визначено міцністні характеристики
одноплощинного фіксатора при навантаженнях розтягу/стиску, згину,
кручення, визначено жорсткість фіксатора. При цьму було встановлено, що
конструкція витримує досить великі навантаження (приблизно в 8-10 разів)
більше в площині більшої жорсткості не руйнуючись, ніж при дії
навантаження у площині меншої жорсткості. Розрахунковим шляхом отримано
залежності деформації одноплощинного фіксатора від прикладеного
навантаження при згині. Виявлено, що при гранично допустимих
навантаженнях згину у площині меншої жорсткості виникає досить значний
прогин (1,3(1,5мм). Результати розрахунків одноплощинного фіксатора на
згин свідчать, що він краще опирається дії згинаючих навантажень у
площині більшої жорсткості, аніж у площині меншої. Це дає підстави
рекомендувати встановлювати фіксатор таким чином, щоб більшість
згинаючих навантажень на нього припадало саме в площині більшої
жорсткості. Здійснено розрахунки щодо визначення параметрів
напружено-деформованого стану цілої непошкодженої стегнової кістки за
допомогою методу скінченних елементів. Проведені розрахунки використані
при розробці та створенні пластини з двоплощинною фіксацією та
мінімальною поверхнею контакту, яка дозволила проводити остеосинтез з
упередженням ускладнень, властивим при одноплощинній фіксації відламків.
Розроблено математичну модель ПДП та розрахунковим шляхом визначені іі
форма та розміри. Показано, що при навантаженнях згину у сагітальній та
фронтальній площинах показники жорсткості ПДП в деякій мірі в один та
інший бік відрізняються ненабагато від відповідних показників
одноплощинної пластини. Проте, при деформації кручення, ПДП має набагато
кращий опір, ніж одноплощинний фіксатор. Співставлення результатів
досліджень жорсткості трьох груп препаратів (цілих стегнових кісток;
кісток, синтезованих ПДП та пластиною АО) при стиску, крученні та згині
підтверджує перевагу ПДП над пластинами АО. Отже, при лікуванні
поперечних переломів діафізів кісток, ця пластина є більш ефективною для
створення стабільного остеосинтезу.

При вивченні на тваринах особливостей репаративної регенерації кісткової
тканини в умовах фіксації пластиною АО та ПДП, було поставлено дві серії
дослідів. У тварин першої серії (6 собак) для остеосинтезу кісткових
уламків після поперечної остеотомії стегнової кістки застосували
стандартну 6-ти гвинтову пластину з гладкою контактною поверхнею; у
тварин другої серії (9 собак) після поперечної остеотомії середньої
третини діафіза стегнової кістки виконували остеосинтез уламків за
допомогою розробленої нами подвійної деротаційної пластини. Строки
клініко-рентгенологічного дослідження становили 15, 30 та 60 діб після
остеосинтезу кісткових уламків. На один строк спостереження у першій
серії дослідів взято по 2 та у другій серії – по 3 тварини. Після забою
тварин стегнову кістку вилучали і досліджували її рентгенографічно.
Надалі вилучену стегнову кістку розтинали на шматочки для подальшого
гістологічного дослідження. При дослідженні препаратів, де
застосовувалися стандартні пластини для остеосинтезу уламків при
переломах діафіза в строки від 30 до 60 діб, було встановлено, що вони
забезпечують переважно тільки часткове кісткове зрощення (у 3 з 4
тварин). У кістковому мозолі переважала хрящова, та частково фіброзна
сполучні тканини. Повне та часткове кісткове зрощення відбувалось за
рахунок ендостального та інтермедіарного компонентів кісткового мозоля
та, частково, за рахунок періостального кістковоутворення на протилежній
від пластини поверхні кісткових уламків. У всіх тварин спостерігали
поступову рарефікацію компактної кістки, яка більш виразно відбувалась
безпосередньо під пластиною. А при дослідженнні препаратів, синтезованих
пластиною, розробленою автором, уже через місяць досягалося повне
кісткове зрощення уламків. Кістковий регенерат та кісткові уламки
піддавались активній органотиповій перебудові з формуванням
структурно-функціональної організації, характерної для діафізарного
відділу стегнової кістки.

Порівняльний аналіз рентгенологічних та гістоморфологічних даних,
отриманих у двох серіях досліджень, свідчить, що застосування для
остеосинтезу кісткових уламків подвійної деротаційної пластини з
мінімальною контактною поверхнею оптимізує місцеві умови перебігу
репаративного остеосинтезу та зрощення кісткових уламків. Застосування
накісткового фіксатора з обмеженим контактом сприяє також періостальному
кісткоутворенню в ділянках між опорними площадками ПДП за рахунок
збереження кровопостачання періосту на цьому рівні.

Клінічні спостереження за хворими, в яких застосовувалась ПДП при
переломах кісток та їх наслідків тривають близько 8 років.

Найближчі результати вивчені у 161-го (100%) хворого. Із них у 3-х
(1,9%) хворих спостерігалась клініка травматичного невриту променевого
нерва, причому у 2-х (1,2%) із них дані явища спостерігалися перед
операцією. Ознаки невриту пройшли через 3-4 місяці після відновного
лікування. У 1-го (0,6%) хворого з переломом плечової кістки та у 2-х
(1,2%) з переломами кісток передпліччя післяопераційний період
ускладнився поверхневим нагноєнням м’яких тканин, яке вдалося
ліквідувати після його виявлення.

Слід зауважити, що один (0,6%) прооперований хворий помер в ранньому
післяопераційному періоді внаслідок масивної кровотечі із судин виразки
шлунка.

Пізнє оперативне втручання (від 3 тижнів до 3 років з моменту травми)
було обумовлено попереднім безуспішним лікуванням в інших лікувальних
закладах з використанням, як консервативних, так і оперативних методів
лікування (56,4% хворих), наявністю поєднаних пошкоджень (8,9% хворих),
які вимагали першочергового оперативного втручання за життєвими
показаннями, ускладненнями (10,9% хворих), які виникали в процесі
консервативного лікування та тимчасовими протипоказаннями до операції
(24,6% хворих), пов’язаними із змінами зі сторони шкіри (осаднення,
рани, фліктени тощо).

В залежності від віку хворого, характеру та локалізації перелому
застосовувались тільки накісткова ПДП або в поєднанні з інтрамедулярними
вставками з поліаміду-12 чи кістковим трансплантатом. При політравмах
були випадки використання ПДП з іншими фіксаторами (пластинами АО, ХІТО,
Лена, інтрамедулярними КМПФ тощо).

Оперативне лікування наслідків переломів кісток мало також і свої
особливості: при застарілих скалкових та багатоскалкових переломах
проводилась реплантаційна аутопластика скалками, які виділялись з
рубцево-змінених тканин, що давало змогу обходитись без вільної
кісткової пластики і тим самим зменшувало травматичність оперативного
втручання. При гіпотрофічних неускладнених псевдоартрозах та кісткових
дефектах здійснювали вільну кісткову пластику аутоспонгіозою. У всіх
інших випадках виконувалась остеоперіостальна декортикація. В умовах
функціонального лікування, всі вище вказані методи були потужним
стимулом активізації процесів репаративної регенерації кісткової
тканини.

В залежності від рентгенологічних проявів регенеративного процесу нами
були виділені три типи зрощення переломів: первинне, вторинне
нормотрофічне та вторинне гіпертрофічне. Первинне зрощення
спостерігалось, в основному, у хворих з застарілими переломами, вторинне
нормотрофічне — у хворих з незрощеними переломами, а вторинне
гіпертрофічне — у хворих з псевдоартрозами та кістковими дефектами і
неправильно зрощеними переломами. Тип зрощення суттєво не впливав на
строки консолідації.

Віддалені результати вивчені у 129-и (80,1%) хворих в строки від 3
місяців до 8 років з моменту оперативного лікування.

У 5-и (3,0%) випадках відмічені ускладнення і помилки у лікуванні. У 2-х
(1,2%) хворих був післяопераційний остеомієліт. В одному випадку це був
хворий з відкритим переломом плечової кістки, якому в ургентному порядку
виконано остеосинтезу ПДП. При цьому, були допущені помилки тактичного
(не було показів до цього виду остеосинтезу) та технічного характерів
(фіксація ПДП нестандартними гвинтами при поганому співставленні
відламків, не накладено вакуум-дренування). У другого хворого з
переломами кісток передпліччя, де розвинувся післяопераційний
остеомієліт, при виконанні операції були допущені технічні помилки – не
застосовано гвинти для короткої пластини ПДП і остеосинтез виявився
нестабільним.

У одного хворого (0,6%) з переломом нижньої третини стегнової кістки,
який через 3 тижні почав повне навантаження кінцівки, відбулася міграція
фіксуючих гвинтів з дистального відламка, що призвело до варусної
деформації стегна та незначного вкорочення кінцівки

При правильному застосуванні ПДП не спостерігалось жодного випадку
перелома фіксатора, резорбції кісткової тканини навколо гвинтів, їх
розхитування та міграції, локального остеопорозу, перебудови компактної
кісткової тканини. При використанні традиційних одноплощинних фіксаторів
такі ускладнення мають місце.

Оцінка віддалених результатів проводилась згідно стандартів оцінки
якості лікування пошкоджень та захворювань органів руху та опори,
затверджених наказом Міністерства охорони здоров’я України від 30.03.94.
№44. Результати оцінювались за трьохбальною системою: добре, задовільно,
незадовільно. При аналізі результатів лікування хворих з переломами
через 12–36 місяців після травми добрі результати зареєстровані у 91,7%,
задовільні – у 6,4%, погані – у 1,9% пацієнтів.

Дані, отримані при вивченні віддалених результатів, показали, що при
правильній техніці виконання операції, грамотно проведеному
реабілітаційному лікуванні, процес регенерації кісткової тканини
проходить у напрямку зрощення.

Лікування переломів кісток та їх наслідків з використанням ПДП є
порівняно дешевим, ефективним, простим та надійним. Виконання
оперативного втручання із застосуванням ПДП може здійснюватися будь-яким
хірургом, що освоїв остеосинтез пластинами АО, в тому числі і в районних
лікарнях.

В роботі показані наочні приклади застосування ПДП при різних видах
переломів та їх наслідках (ключиці, плечової кістки, кісток передпліччя,
стегнової кістки).

Як і кожний з відомих накісткових методів фіксації, функціональне
лікування переломів кісток та їх наслідків з застосуванням ПДП має свої
переваги та недоліки і не є універсальним при лікуванні даної патології,
проте, воно безумовно повинно отримати визнання і зайняти своє місце
серед існуючих методів лікування.

ВИСНОВКИ

У роботі досягнуто основну мету:

– покращено результати лікування переломів кісток та їх наслідків шляхом
розробки і впровадження в клінічну практику нових накісткових
конструкцій з двоплощинною фіксацією та обмеженим контактом.

Отримано такі результати, що мають наукову та практичну цінність:

Вперше розблено та науково обгрунтовано новий принцип накісткового
двоплощинного остеосинтезу подвійною деротаційною пластиною з обмеженим
контактом, при використанні якої високі стабілізуючі можливості
поєднуються з малою травматичністю оперативних втручань. Побудовано
математичну модель ПДП, розрахунковим шляхом визначено її оптимальну
форму та розміри в залежності від анатомічної локалізації перелома.

Доведено, що виготовлені металеві фіксатори для двоплощинного
накісткового остеосинтезу переломів кісток кінцівок та їх наслідків
побудовані за біотехнічною моделлю системи „кістка–фіксатор”,
відповідають держстандартам України і можуть бути використані в
практичній травматології. Запропонована методика обробки
експериментальних значень при біомеханічному обгрунтуванні ПДП дозволяє
підходити до розробки нових моделей та типів фіксаторів, цілеспрямовано
змінювати їх міцність та жорсткість в певних площинах та ділянках
конструкції. Біомеханічними дослідженнями встановлено, що двоплощинна
фіксація ПДП перевищує фіксуючі можливості пластини АО при згині в
3,1–3,8 разів, стиску – 2 рази, крученні – 1,7 рази.

Показано перевагу ПДП над пластиною АО при експериментальному вивченні
на тваринах особливостей репаративної регенерації кісткової тканини в
умовах фіксації одноплощинною пластиною та ПДП (рентгенографічні та
гістоморфологічні дослідження).

Розроблена техніка оперативних втручань із застосуванням ПДП з
урахуванням локалізації, рівня та характеру перелома дозволила звести
кількість ускладнень до мінімума.

За нашими рентгенологічними спостереженнями, причиною загоєння переломів
з утворенням нормотрофічного періостального мозоля є результатом
мікрорухомості біотехнічної системи „кістка-гвинти-фіксатор” в межах її
пружних деформацій. На відміну від первинної сповільненої консолідації,
що нерідко сростерігається при остеосинтезі повноконтактними пластинами,
її слід вважати потужним фактором стимуляції регенерації. Ефективність
двоплощинної фіксації ПДП підтверджена клінічними спостереженнями над
129-ма (80,1%) хворими. Для кожної локалізації повне відновлення функції
оперованих кінцівок наступило в оптимальні терміни.

СПИСОК РОБІТ, ОПУБЛІКОВАНИХ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

Білик С.В., Зінченко А.Т. HYPERLINK \l «_Toc517242774»
Стабільно-функціональний остеосинтез подвійною деротаційною пластиною
(ПДП) в лікуванні переломів довгих кісток верхньої кінцівки і ключиці та
їх наслідків // Буковинський медичний вісник.–2001.–Т. 5.–№ 4.–С.18–22.
Здобувачем написано вступ, поставлено мету дослідження, опрацьовано
протоколи наукових досліджень з історій хвороб та амбулаторних карт
хворих з переломами довгих кісток та їх наслідками, зроблено висновки,
цифрові знімки клінічних прикладів, огляд літератури, комп’ютерну
верстку та оформлення.

Пат. на винахід № 43276 UА, А МПК7 А 61 В 17/56. Пристрій для
остеосинтезу С.В.Білика та І.М.Рубленика / І.М. Рубленик, С.В. Білик
(UА). – № 2001063739 заявки; Заявл. 01.06.2001; Опубл. 15.11.2004, Бюл.
№ 11. – 4с.

Білик С.В., Рубленик  І.М. Малоінвазивний накістковий остеосинтез в
лікуванні діафізарних переломів плечової кістки // Ортопедия,
травматология и протезирование.–2002.–№ 2.–С.111–113. Здобувачем
написано вступ, поставлено мету дослідження, взято участь у більшості
оперативних втручань з остеосинтезу плечової кістки з використанням ПДП,
опрацьовано протоколи наукових досліджень з історій хвороб та
амбулаторних карт хворих з переломами довгих кісток та їх наслідками,
зроблено висновки, цифрові знімки клінічних прикладів, огляд літератури,
комп’ютерну верстку та оформлення.

Білик С.В. Стабільно-функціональний накістковий остеосинтез діафізарних
переломів стегнової кістки та їх наслідків // Вісник ортопедії,
травматології та протезування.–2002.–Т.34.–№ 3.–С.47–52.

Рубленик І.М., Білик С.В., Шайко-Шайковський О.Г., Ковалик А.Л.
Математичне моделювання напружено-деформованого стану кістки при
поперечному діафізарному переломі, синтезованому накістковим фіксатором
// Буковинський медичний вісник.–2002.–Т.6–№ 4.–С.215–217. Здобувач
приймав безпосередню участь у всіх лабораторних біомеханічних
дослідженнях, поставив мету дослідження, зробив висновки, цифрові знімки
прикладів, огляд літератури, комп’ютерну верстку та оформлення.

Білик С.В., Рубленик  І.М. Пристрій для остеосинтезу // Клінічна
анатомія та оперативна хірургія.–2002.–№1.–С.77-79. Здобувачем проведено
літературний пошук прототипів, описано пристрій, написано вступ, описано
матеріали і методи дослідження, зроблено висновки та проведено огляд
літератури, виконано креслення фіксатора, що описується, комп’ютерну
верстку та оформлення.

Білик С.В., Рубленик  І.М., Білик Г.А. Лікування хворих з множинними
переломами кісток // Вісник ортопедії, травматології та
протезування.–2003.-Т.38.–№ 3.–С.29–34. Здобувачем написано вступ,
поставлено мету дослідження, прийнято участь у більшості оперативних
втручань з використанням ПДП, написано розділ матеріали і методи
дослідження, опрацьовано протоколи наукових досліджень з історій хвороб
та амбулаторних карт хворих з переломами довгих кісток та їх наслідками,
зроблено висновки, цифрові знімки клінічних прикладів, огляд літератури,
комп’ютерну верстку та оформлення.

Білик С.В. Динаміка загоєння діафізарного перелому в умовах застосування
подвійної деротаційної пластини // Вісник ортопедії, травматології та
протезування.– 2004.-Т.40-№1.-С.35-39.

Рубленик И.М, Шайко-Шайковский А.Г., Билык С.В., Ковалик А.Л., Замидра
В.М. Моделирование напряженно-деформированного состояния кости при
поперечном диафизарном переломе, синтезированном накостным фиксатором //
Труды Международного симпозиума “Надежность и качество”.– Россия, Пенза,
2002г.–С.465-467. Особистий внесок полягає у запропонованій ідеї
моделювання та узагальненні результатів.

Билык С.В., Ковальчук П.Є., Шайко Шайковский А.Г. Биотехнические системы
остеосинтеза с применением металлополимерных конструкцій // Матер. 1-го
Международного радиоэлектронного Форума «Прикладная радиоэлектроника.
Состояние и перспективы развития».– Украина, Харьков, 2002, Часть 2,
С.577–579. Особистий внесок полягає у запропонованій ідеї експерименту
та узагальненні результатів.

Рубленик И.М, Билык С.В., Шайко-Шайковский А.Г., Гуцуляк К.В.
Экспериментальное определение усилия крепления накостных фиксаторов при
остеосинтезе переломов трубчатых костей разного уровня локализации //
Труды Международного симпозиума “Надежность и качество”.– Россия, Пенза,
2003г. – С.389-392. Особистий внесок полягає у запропонованій ідеї
експерименту та узагальненні результатів.

Рубленик І.М., Білик С.В., Шайко-Шайковський О.Г., Гуцуляк К.В.
Порівняльний біомеханічний аналіз накісткового остеосинтезу при
використанні різних фіксуючих конструкцій // Клінічна та
експериментальна патологія. -2003-Т.2-№1 .-С.70-74. Особистий внесок
полягає у проведенні експерименту та узагальненні результатів.

Рубленик І.М., Білик С.В., Гуцуляк К.В., О.Г.Шайко-Шайковський Методика
аналітичного порівняння біомеханічних властивостей плоскої та подвійної
деротаційної пластини для накісткового остеосинтезу // Вісник ортопедії,
травматології та протезування.– 2003.-Т.39-№4.-С.73-75. Особистий внесок
полягає у проведенні експерименту та узагальненні результатів.

Рубленик И.М., Билык С.В., Шайко-Шайковский О.Г. Применение
металополимерных фиксирующих систем для интрамедуллярного остеосинтеза
// Российский журнал биомеханики.–2002.–Т.7–№ 1.–С.84–89. Здобувач
приймав безпосередню участь у всіх лабораторних біомеханічних
дослідженнях, поставив мету дослідження, зробив висновки, цифрові знімки
прикладів, огляд літератури, комп’ютерну верстку та оформлення.

Рубленик І.М., Зінченко А.Т, Ковальчук П.Є., Шаплавський В.М., Олексюк
І.С., Перепелиця А.А., Шайко-Шайковський О.Г., Білик С.В.
конструктивно-технологічні аспекти підвищення якості оперативного
лікування внутрішньо суглобових переломів // Буковинський медичний
вісник.–2004.–Т.8–№ 3.–С.200–203. Здобувач приймав безпосередню участь у
всіх лабораторних біомеханічних дослідженнях, поставив мету дослідження,
зробив висновки, огляд літератури, комп’ютерну верстку та оформлення.

АНОТАЦІЯ

Білик С.В. Двоплощинний накістковий остеосинтез при переломах кісток
подвійною деротаційною пластиною з обмеженим контактом
(клініко-експериментальне дослідження). – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата медичних наук за
спеціальністю 14.01.21 – травматологія та ортопедія. Інститут
травматології та ортопедії АМН України, Київ, 2005 рік.

В дисертації на основі системного підходу, методів математичного і
комп’ютерного моделювання, експериментальних, біомеханічних і
морфологічних досліджень, розроблено новий напрямок накісткового
остеосинтеза – двоплощинна фіксація з обмеженим контактом.

В роботі на достатній кількості спостережень з’ясовані в динаміці
математичні і клініко-рентгенограмометричні показники деформації
фіксатора і формування кісткового мозоля. Автором розроблена математична
модель подвійної деротаційної пластини, розрахунковим шляхом з’ясована
її оптимальна форма і розміри в залежності від анатомічної локалізації і
типа перелому. Біомеханічними дослідженнями встановлено, що двоплощинна
фіксація подвійною деротаційною пластиною перевищує фіксуючі можливості
пластини типа АО-DCP. Показано її перевагу при експериментальному
вивченні особливостей репаративної регенерації кісткової тканини на
тваринах (рентгенографічні і гістоморфологічні дослідження).
Ефективність двоплощинної фіксації підтверджена клінічними
спостереженнями (161 пацієнт). Рентгенологічними дослідженнями
встановлено, що загоєння переломів у більшості хворих іде шляхом
формування періостального нормотрофічного мозоля і є оптимальною
відповіддю на мікрорухомість кісткових відламків.

Ключові слова: переломи і їх наслідки, пристрої і фіксатори для
остеосинтезу, математичне моделювання, метод кінцевих елементів,
біомеханіка, морфологія, мікрорухомість відламків, лікування.

АННОТАЦИЯ

Билык С.В. Двухплоскостный накостный остеосинтез при переломах костей
двойной деротационной пластиной с ограниченным контактом
(клинико-эксперементальное исследование) – Рукопись.

Диссертация на получение научной степени кандидата медицинских наук по
специальности 14.01.21 – травматология и ортопедия. Институт
травматологии и ортопедии АМН Украины, Киев, 2005.

Диссертация посвящена вопросам улучшения результатов оперативного
лечения больных с переломами костей различной локализации и их
последствиями.

В диссертации на основе системного подхода, методов математического и
компьютерного моделирования, экспериментальных, биомеханических, и
морфологических исследований, разработано новое направление накостного
остеосинтеза – двухплоскостная фиксация с ограниченным контактом.

Работа основана на результатах клинического и рентгенологического
исследования 161 больного с переломами костей и их последствиями,
которым проведено остеосинтез двойной деротационной пластиной с
ограниченным контактом в клинике кафедры травматологи, ортопедии и
нейрохирургии Буковинского государственного медицинского университета.

Больные были разделены на четыре клинические группы. Первая группа 30
больных (18,6%) – представлена пациентами с переломами ключицы и их
последствиями. Вторая группа 69 больных (42,9%) – с переломами плечевой
кости и их последствиями. Третья группа 42 больных (26,1%) – это больные
с переломами костей предплечья и их последствиями. Четвертая группа
представлена 20 больными (12,4%) с повреждениями бедренной кости и их
последствиями. Пациенты с повреждениями костей другой локализации в этой
работе во внимание не брались, потому что находятся на стадии
клинического поиска и доработки – усовершенствования конструкции ДДП,
методов оперативных вмешательств, и др.

В работе на достаточном количестве наблюдений выяснены в динамике
математические и клинико-рентгенограмометрические показатели деформации
фиксатора и формирования костной мозоли. Автором разработана
математическая модель двойной деротационной пластины, расчётным путём
выяснена её оптимальная форма и размеры в зависимости от анатомической
локализации и типа перелома. Биомеханические исследования проведены по
модифицированной методике O. Lindahl (1990) на макропрепаратах бедренной
кости, полученных при аутопсии умерших вследствие несчастных случаев.
При этом изучались деформации растяжения/сжатия, изгиба, кручения в 4-х
направлениях: дорсо-вентральном, вентро-дорсальном, медиа-латеральном,
латеро-медиальном. Результаты проведеного биомеханического анализа и
оценки стабильности фиксации костных отломков при накостном остеосинтезе
разработанной конструкцией, свидетельствуют, что двухплоскостная
фиксация двойной деротационной пластиной превышает фиксирующие
возможности пластины типа АО-DCP. Показано её превосходство при
экспериментальном изучении особенностей репаративной регенерации костной
ткани на животных (рентгенографические и гистоморфологические
исследования). Эффективность двухплоскостной фиксации подтверждена
клиническими наблюдениями. При анализе отдаленных результатов лечения
больных с использованием ДДП через 12–36 месяцев после травмы хорошие
результаты получены у 91,7%, удовлетворительные – у 6,4% пациентов, при
отсутствии инфекционных осложнений. При этом рентгенологическими
исследованиями установлено, что заживление переломов у большинства
больных идёт путём формирования вторичного периостальноого
нормотрофического мозоля и является оптимальным ответом на микродвижение
костных отломков.

Доказано, что предложенный фиксатор соответствует госстандартам Украины
и может использоваться в практической травматологии. Таким образом,
разработанная система двухплоскостной накостной фиксации с ограниченным
контактом при оперативном лечении переломов и их последствий различной
локализации, имеет все основания для широкого внедрения в практику
здравоохранения.

Ключевые слова: переломы и их последствия, устройства и фиксаторы для
остеосинтеза, математическое моделирование, метод конечных элементов,
биомеханика, морфология, микродвижение отломков, лечение.

SUMMARY

Bilyk S.V. Biplanar over-bone osteosynthesis via a limited contact dual
derotational plate for use in bone fractures (a clinical-experimental
investigation). – Manuscript.

Dissertation for the receipt of the degree of Candidate of Medical
Sciences in specialty 14.01.21 – traumatology and orthopedics. Institute
of Traumatology and Orthopedics of the Ukrainian Academy of Medical
Sciences, Kyiv, 2005.

The dissertation develops a new method in over-bone osteosynthesis – the
biplanar fixation with limited contact. This novel method is based on
systematic research, mathematical and computer modeling, as well as
experimental biochemical and morphological investigation.

The conducted research, grounded in an appropriate number of
observations, determines the indicators of deforming fixators and the
formation of bone calluses through an examination of mathematical as
well as clinical roentgen results. The author develops a mathematical
model of a dual derotational plate; mathematical calculations determine
the plate’s optimal form and dimensions for a given anatomic loci and
type of fracture. Biomechanical research shows that the biplanar
fixation of a dual derotational plate supercedes the fixational
capabilities of the AO-DCP type plate. The dual derotational plate’s
superiority is further confirmed by experimental research of the
particular properties of reparative regeneration of bone matter in
animals (via roentgen and histo-morphological investigation). The
efficacy of the biplanar fixation is confirmed by human trials
(161 patients). Roentgen investigations prove that the healing of
fractures in the majority of patients takes place via formation of a
periosteal normotrophic callous and serves as the optimal solution to
the micro-motion of bone fragments.

Key words: Fractures and their consequences, devices and fixators for
osteosynthesis, mathematical modeling, method of terminal elements,
biomechanics, morphology, micro-motion of fragments, treatment.

Похожие записи