Остеосинтеза и запълване на костни дефекти чрез ултразвуково заваряване
Работни страници
Съдържанието на произведението
ОСТЕОСИНТЕЗА И ЗАПЪЛВАНЕ НА ДЕФЕКТИ В КОСТИТЕ С УЛТРАЗВУКОВО ЗАВАРЯВАНЕ
Клиника по травматология и ортопедия (ръководител - проф. В. А. Поляков) на Централния институт за следдипломно медицинско образование, Москва
Счупванията на костите и нараняванията на ставите все още са много чести. От 12 991 пострадали, постъпили в нашата клиника през 1967 г., 2623 са с различни фрактури на костите.
Успехът на лекарите при лечението на фрактури е неоспорим. Но хирурзите и травматолозите, от една страна, и пациентите, от друга, все още не са доволни от резултатите от лечението. Известният травматолог проф. И. Л. Крупко пише (Бюлетин по хирургия на името на Греков, 1967 г., № 6): „Ние добре осъзнаваме необходимостта от задълбочени изследвания на нови методи за фиксиране на фрагменти и тези търсения, очевидно, трябва да се извършват от гледна точка на най-новите постижения в химията, технологиите и дори радиоелектрониката. »
Установено е, че резултатите от консервативните методи за лечение на костни фрактури и наранявания на ставите понякога са по-лоши от хирургичното лечение. Разнообразието от методи на остеосинтеза със строго определени показания има обективно доказани предимства пред консервативните методи на лечение.
Сега за закрепване на счупени кости се използват метални щифтове, пластини, пирони, болтове, тел, греди и т. н. Всички тези остеосинтезни операции не са лишени от много опасности и усложнения.
Въвеждането на метални конструкции в костите и меките тъкани не е безразлично за тялото, не е безвредно за тъканите в контакт с тях. Освен това при метална остеосинтеза е необходимо да се извърши вторична операция - извличане на закрепващи конструкции. Следователно опитите бяха логични да бъдат изоставениобемисти метални чужди тела и за свързване на счупени костни фрагменти с различни лепила.
Г. В. Головин и П. П. Новожилов предложиха през 1955 г. да залепят костни фрагменти с остеопласт, разработен от тях. B. Bloch през 1958 г. започва да използва етоксилинови смоли за свързване; Салваторе и Мандарин през 1959 г. - полиуретан.
Идеята на проф. Г. В. Головина беше и остава забележителна, но докато работи добре върху мъртви препарати (сухи кости, отстранени от тялото), истинското залепване на живи кости in situ не работи. Нито едно от предложените лепила не се залепва към жива кост, не изсъхва или не се слепва.
Съвременните методи за залепване на кости се свеждат до образуването на къс задържащ щифт от втвърдено лепило или до създаването на втулка от някакъв вид тъкан, напоена с лепило. Естествено, такива методи за фиксиране на фрагменти са недостатъчни.
От 1964 г. в Катедрата по травматология, ортопедия и комбинирани лъчеви увреждания, ние, съвместно със служители на Висшето техническо училище. Бауман започва експерименти за заваряване на кости с ултразвук.
Предложеният метод за съединяване на костите ("остеосинтеза чрез заваряване") дава възможност да се получи бързо и достатъчно здраво свързване на живи костни фрагменти.
В лабораторията на нашата катедра са проведени 135 експеримента.
При 74 експериментални животни под местна анестезия с 0,5% разтвор на новокаин (10 g) се отваря достъп до лъчевата кост и щипките на Liston извършват пълното му напречно пресичане. Фрагменти от кости бяха обработени с етер. Тънък слой течна пластмаса беше нанесен върху фрагментите на радиуса като спойка за заваряване. Тънък слой течна пластмаса също беше нанесен върху долната повърхност на костния хомографт.
След това костният хомографт беше поставен вформата на мост върху счупени фрагменти на радиуса; експоненциален вълновод на специална ултразвукова установка беше докаран до средата му.
Ултразвукови вибрации за няколко секунди завариха хомографта към основните фрагменти на радиуса, като по този начин възстановиха неговата непрекъснатост. Във всички експерименти от тази серия костната присадка беше здраво заварена.
Раната на предмишницата на заека е зашита здраво с кетгутови конци. Зоната на операцията се затваря с марлен валяк, фиксиран с нишки от кетгут. В постоперативния период не е прилагана имобилизация.
В един експеримент (с наклонена фрактура) беше извършена успешна остеосинтеза на радиуса без присадка.
Серийни контролни рентгенографии на костите на опитните животни свидетелстват за нормалния ход на регенерацията на костната тъкан. Хомотрансплантацията беше подложена на постепенно преструктуриране. В обичайното време се образува силен калус. Общото състояние на животните е доста задоволително.
Във втората серия от експерименти възпроизведохме авулсионна фрактура при 30 животни, като фрагментите бяха заварени заедно без присадка. В тази серия от експерименти, под местна анестезия, 0,5% разтвор на новокаин (10 g) отваря достъп до дясната лакътна става на заека. С трион Gigli беше отрязана достатъчна част от олекранона. Тънък слой течна пластмаса беше нанесен върху повърхностите на фрактурата.
Отчупеният олекранон се поставя на място и до него се докарва вълноводът на ултразвуковия апарат. Във всичките 30 експеримента фрагмент от лакътната кост е заварен за 1,5–2 секунди.
Същността на заваряването на костите е, че електрическите вибрации, генерирани от специален генератор, се подават към намотката на магнитостриктора, който преобразува електрическите вибрации в механични.Тези вибрации се трансформират с помощта на специален инструмент - вълновод.
Флуктуациите, достигащи границата между две кости, напълнени с припой, действат върху нея и образуват здрава спойка на костите. Например, силата на свързване на костта с помощта на хомографт е 100 kg / cm 2 на разрез, което напълно отговаря на условията за остеосинтеза.
Ориз. 1. Пълна напречна фрактура на радиуса.
След като тествахме ултразвуково заваряване за прости костни фрактури, решихме да приложим този метод за възстановяване на целостта на костите с
Ориз. 2. На мястото на счупването е поставен костен хомотрансплантат под формата на мост.
смачкани, многокомпонентни фрактури, след резекция на диафизата по време или след отстраняване на ставните краища на костите.
Проведохме 30 такива експеримента (3-та серия от експерименти). При 28 зайци диафизата на радиуса е резецирана за 2-3 cm, дефектът е обработен с етер и запълнен с дребен костен авто- и хомо-чакъл. Костните части бяха напълнени с малко количество течна спойка. След излагане на ултразвук, костният чакъл се "заварява", превръщайки се в единичен костен конгломерат, който запълва дефекта в костта, образуван след частична резекция.
По този начин е възможно не само да се възстанови загубената част от костта, но и да се запълнят кухините в костите след остеомиелит, отстраняване на тумори и др.
Предложеният метод за ултразвуково заваряване на жива костна тъкан с помощта на спойки може да промени обичайните методи на остеосинтеза. В клиниката методът може да се използва за свързване на счупени тръбести кости с авулсионни фрактури, при запълване на дефекти в костите, по време на трансплантация на костна тъкан и трансплантация на стави. Трябва да се тества по време на пластика на черепа, сфрактури на челюстта. Заваряването на изкуствени пластмасови зъби ще улесни съвременното зъбно протезиране.
Ориз. 3. Ултразвуковият вълновод е свързан към присадката.
Ориз. 4. Рентгенова снимка на дясната предмишница на заека. Вижда се мястото на остеотомията на радиуса и сянката на хомографта.
Антисептичният ефект на ултразвуковото излагане може да бъде полезен при заваряване на кости в инфектирана рана, което ще бъде обект на изследване в 4-та серия от нашите експерименти.
Заваряването на кости с ултразвук ви позволява бързо да свържете живи фрагменти и, доколкото успяхме да установим, не пречи на естествените процеси на регенерация на костната тъкан.
Докато изучаваме този интересен и, вероятно, много обещаващ проблем, имаме много въпроси, които чакат своето решение. Необходимо е да се изследва биохимията на костната тъкан след ултразвуково заваряване, хистологията и радиологията на калуса, промените, които настъпват в основните фрагменти на костите и в костните фрагменти. Необходимо е да се изследва васкуларизацията на костната тъкан след заваряване и да се проследят фазите на реконструкцията на присадката и новосъздадения конгломерат от костни стърготини.
Ориз. 5. Рентгенова снимка на дясната предмишница на заека. 21 дни след операцията се вижда сянката на калуса, излизаща от основните фрагменти.
Ориз. 6. Рентгенова снимка на лакътна става на заек. Вижда се мястото на остеотомията на олекранона.
От особен интерес е изследването на микрофлората на отворени и огнестрелни фрактури, ефекта на ултразвуковото заваряване върху нея, възможността за вторично лечение на рани и забавена остеосинтеза чрез заваряване.
Накрая е необходимо да се провери състоянието на вътрешните органи и хигиенните аспекти на ултразвуковото заваряване.
Има и техническипроблеми - подобряване на вълновода, тестване на различни спойки, търсене на метод за временно и повърхностно омекотяване на костите за заваряване, формоване на новосъздадена костна тъкан, повишаване на якостта на ултразвуковото заваряване.
Ориз. 7. Рентгенова снимка на лакътна става. 21 дни след операцията се виждаше сянка от калус, който споява фрагменти от олекранона.
Предложеният метод, поради възможната си универсалност, може да се използва в хирургията и травматологията в мирно и военно време.