Николаев Г.А., Лощилов В.И. - Ультразвуковая технология в хирургии (1040534), страница 15
Текст из файла (страница 15)
п.) лля про пюго соединения ауто- и аллотрансплантатов с костью реципиента. г;; Кроме того, это требует повторной операции по удалению крепежа после излечения. В детском возрасте проведение полобных операций ограничено !!3]. Основываясь на опыте ультразвуковой сварки костных фрагментов, советскими учеными В. А.
Поляковым, Г. А. Николаевым, В. И, Лощнловым, Г. Г. Чемяновым и 1967 г. был предложен принципиально новый способ замещении (воссоздания) утраченного участка кости— ультразвуковая наплавка !64] Сущность метода ультразвуковой наплавки (воссозлания) костной ткани состоит в том, что (рис. 33) по месту дефекта на костное ложе уклалывается наполни- тель, который пропитывается жидким присалочным материалом, и пол действием ультразвуковых колебаний в результате сложного комплекса физико-химических процессов, протекающих олновремспно и взаимосвязанно, вся эта масса преобразуется в единый конгломерат, прочно соединяющийся с костью реципиента. В качестве наполнителя была выбрана костная аллостружка.
Применение костной аллостружки, по мнению авторов, должно способствовать ускорению процесса получения новообразованного костного регенерата по всей пограничной зоне замещаемого дефекта, с одной стороны, за счет более обширной поверхности по сравнению 5 . с костным трансплантатом, а следовательно, ускорению минерального обмена, а с лругой стороны, за счет остеобластической грануляционной ткани, которая, образовываясь со стороны ложа дефекта, проникает между костной стружкой (по мере улаления присадочного материала или по границе разлела наполнитель — приса- зз Рнс 33.
Схема процесса ультразвуковой наплавкн костных тканей. 1 — ииакнии; 2 — ксспмя стружка; 3 — акустические узел. дочный материал) и соединяет костную стружку помощи костных мозолей в единый сплошной костный массив, Применение в составе композиций, предназначенных для замещения дефектов в костных тканях, жидкого присадочного материала атил-а-цианакрилата, с нашей точки зрения, имеет весьма важное значение. Находясь в жидком состоянии, присадочный материал„с одной стороны, легко проникает между костной стружкой, заполняя все пространство, а с другой стороны, он выполняет функции проводника акустических колебаний.
Прн полимеризации атил-а-цианакрилата под действием ультразвука присадочный материал выполняет уже роль связующего, который прочно соединяет костную стружку с костью до тех пор, пока не начнется процесс перестройки наплавленного костного конгломерата во вновь образующую костную ткань.
В отвержденном состоянии присадочпый материал вместе с наполнителем (костной стружкой) обеспечивает монолитность наплавленного костного конгломерата, фиксирует форму заполняемого дефекта и в значительной степени определяет его физико-механические свойства. В то же время присадочный материал играет важную роль в распределении напряжений по объему материала, в обеспечении равномерной нагрузки при механическом воздействии на конгломерат. Проведенное большое количество экспериментальных исследований на животных в ЦОЛИУВ н ЦИТО и 2~ лау ц узел з Рнс.
31. Схемы различных вариантов заделки стержни. полученные прн этом положительные результаты послужили основанием для использования разработанных композиций в клинической практике. Первые операции данным методом были проведены В. А. Поляковым и Г. Г. Чемяновым в !969 г. в клинике ЦОЛИУВ. Так, больному Б., 30 лет, после удаления доброкачественной опухоли ультразвуковой резкой была произведена послойная ультразвуковая наплавка костного конгломерата объемом 3 см'. Исход операции удовлетворительный Ряд операций по замещению дефектов в костных тканях детям младшего возраста методом ультразвуковой наплавки были проведены в ЦИТО нм. Н.Н.
Прн орова М. В. Волковым и В. 11. Андриановым. Результаты операций дали положительный результат 1811 Все операции в эксперименте и клиниках производились на универсальных ультразвуковых установках, предназначенных для сварки, резки и наплавки костных ,';.,-:;:-..'тканей УРСК-7Н, разработанных и изготовленных в МВТУ им. Н. Э. Баумана Однако опыт клинического применения показал, что данный конгломерат имеет некоторые недостатки. Он пассивно участвует в кровоснабжении и, следователь- 91 но, медленно рассасывается. Поэтому в лаборатории «Ультразвук и другие виды энергии в хирургии» МВТУ им. Н.
Э. Баумана были начаты работы по разработке нескольких видов композиций, которые должны применяться дифференцированно в соответствии с биологическими свойствами оперируемой ности, видом и величиной нагрузки, функцией, которую выполняет кость, строением костной ткани в зоне наплавки и т. д. Пригодность конгломерата для замещения дефектов в костных тканях оценивали по трем критериям.
1. Способность конгломерата временно восстанавливать недостающую прочность кости (в результате произведенной операции). 2, Способность конгломерата растворяться под действием жидкой биологической среды с тем, чтобы обеспечить замещение наплавленного конгломерата новообразованным костно-тканевым регенерзтом. 3. Способность биологической среды проникать в наплавленный конгломерат с тем, чтобы восстановить кровоснабжение на замешенном участке кости. Создание конгломератов, обладающих различной прочностью, обусловлено тем, что в сложной системе организма человека кости, составляющие скелет, имеют различное функциональное назначение и, следовательно, должны воспринимать различные механические нагрузки, создающие в них соответствующее напряжение.
Наличие дефекта в костной ткани в первую очередь снижает ее работоспособность с точки зрения ее механической нагрузки, и даже запрограммированная нагрузка может привести к потере устойчивости, а в некоторых случаях и к ее разрушению. Особенно тщательно следует соразмерять физико-механические свойства наплавленного костного конгломерата с размерами и расположением дефекта, подлежащего заполнению в тяжелонагруженных костях скелета (кости ног, рук, позвоночника) 137). Оценку прочностных свойств кости следует определять не только исходя из допускаемого напряжения в каком-либо ее сечении, содержащем дефект или не имеюшем дефекта, а главным образом исходя из возможности обеспечения ее устойчивости.
Для такой оценки, без учета действия мышц, может быть использована задача Эйлера об устойчивости равновесия деформируемых систем. Р г~Е1 (31) где Š— модуль упругости; I — момент инерции; длина стержня. Решение уравнения Эйлера меняется в зависимости от возможных перемещений стержня, а также от заделки его концов. Для обшего случая это решение принимает вид: и»ЕГ Рир ( )'' (32) где 1» — коэффициент, зависящий отзаделки концов, или коэффициент приведения длины. На рис. 34 приведены три случая заделки стержня и указаны соответствующие коэффициенты приведения длины и. Особо нагруженные кости (конечности, позвоночник) человека закреплены шарнирно, поэтому следует припять ц=1. Рассмотрим зависимость Р,р, от длины кости или. что удобнее, от отношения ее длины к диаметру — =К Момент инерции для круглого стержня: юР 64 (33) тиЕГ т,~Ей' и»ЕЗи "Рит = Р 64КтФ 64ди (34) Р„р, т. е.
нагрузка, вызывающая потерю устойчивого равновесия, прямо пропорциональна квадрату диаметра стержня, но обратно пропорциональна квадрату отношения — =К. Напряжение в стержне, соответствуюше потере устойчивости, будет равно: Екрит к»Ет4т киЕ крит — 64Ки ир 16 К 4 4 (35) 93 '%"::.
При нагружении стержня некоторой силой Р может возникнуть продольный изгиб его при достижении силой Р некоторого значения Рир „ определяемого из уравнения Эйлера: б„ пес/см (36) 1 кк1 == (Туа — г(з), 64 где 1» — момент инерции относительно оси х; 1у— момент инерции относительно оси у, Оси х, у перпендикулярны оси трубы — направлению осевой нагрузки. 94 Таким образом, напряжение окрк,,не зависит отдиаметра, обратно пропорционально квадрату отнопгения — =К, как это показано ага рис. 35. Следовательно, чем 1 болшпе отношение —— И длины кости к ее диамет,ру, тем меньше напряжение будет соответствовать потере устойчивости при нагружении ее осевой нагрузкой.
Таким образом, это отношение можно поло- Огнопгеаие б/гу жить за некоторый критеРнс. 35. зависимость напряжения Рий устойчавости кОсти и а„„, от огногпення длины кости к за поритирий оценки новее днаметру 016=- К]. можности применять ультразвуковую наплавку дефектов кости ~в зависимости от физико-механических свойств конгломерата.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
