Обґрунтування ендопротезування кульшового суглоба з використанням монокристалічного корунду в шарнірі ендопротеза
Аналіз проблем ендопротезування кульшового суглоба з позиції оптимізації матеріалів пари тертя в шарнірі ендопротеза. Визначення в експерименті на щурах вплив імплантованих частинок металу і полімеру на прилеглі тканини. Розробка нових типів конструкцій.
Рубрика | Медицина |
Вид | автореферат |
Язык | украинский |
Дата добавления | 20.07.2015 |
Размер файла | 123,6 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
1
Размещено на http://www.allbest.ru/
Державна установа "Інститут патології хребта та суглобів
імені професора М.І. Ситенка Академії медичних наук України"
УДК 616.728.2-089.28-57.002.1
14.01.21 - травматологія та ортопедія
Автореферат
дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата медичних наук
Обґрунтування ендопротезування кульшового суглоба з використанням монокристалічного корунду в шарнірі ендопротеза
Танькут Олексій Володимирович
Харків ? 2010
Дисертацією є рукопис.
Робота виконана в Державній установі "Інститут патології хребта та суглобів імені професора М.І. Ситенка Академії медичних наук України".
Науковий керівник - доктор медичних наук професор заслужений діяч науки і техніки України Філіпенко Володимир Акимович, Державна установа "Інститут патології хребта та суглобів імені професора М.І. Ситенка Академії медичних наук України", завідувач відділу патології суглобів;
Офіційні опоненти:
- доктор медичних наук професор Яременко Дмитро Олександрович, Державна установа "Інститут патології хребта та суглобів імені професора М.І. Ситенка Академії медичних наук України", головний науковий співробітник науково-організаційного відділу;
- доктор медичних наук професор Герасименко Сергій Іванович, Державна установа "Інститут травматології та ортопедії Академії медичних наук України", заступник директора з науково-лікувальної роботи, завідуючий відділенням захворювань суглобів у дорослих.
Захист відбудеться "15" жовтня 2010 р. об 11.30 на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 64.607.01 Державної установи "Інститут патології хребта та суглобів імені професора М.І. Ситенка Академії медичних наук України" (61024, м. Харків, вул. Пушкінська, 80).
З дисертацією можна ознайомитися в бібліотеці Державної установи "Інститут патології хребта та суглобів імені професора М.І. Ситенка Академії медичних наук України" (61024, м. Харків, вул. Пушкінська, 80).
Автореферат розісланий "19" вересня 2010 р.
В.о. вченого секретаря спеціалізованої вченої ради доктор медичних наук О.А.Тяжелов.
Анотація
Танькут О.В. Обґрунтування ендопротезування кульшового суглоба з використанням монокристалічного корунду в шарнірі ендопротеза. ? Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата медичних наук за спеціальністю 14.01.21 ? травматологія та ортопедія. ? Державна установа "Інститут патології хребта та суглобів імені професора М.І. Ситенка Академії медичних наук України", Харків, 2010.
Дисертацію присвячено проблемі асептичної нестабільності ендопротеза кульшового суглоба в кістковій тканині та обґрунтуванню застосування нового матеріалу ? монокристалічного корунду в шарнірі ендопротеза кульшового суглоба.
Ретроспективне клінічне дослідження, проведене у 79 хворих з пізньою асептичною нестабільністю ендопротезів кульшового суглоба в кістковій тканині (середні терміни 9,5 року після первинної операції), показало, що головним її чинником є знос матеріалів пари тертя ? 67 (84,8%) випадків.
Під час біологічних і технічних експериментальних досліджень було доведено, що монокристалічний корунд має вагомі переваги над матеріалами кобальт ? молібден ? хром (комохром) і надвисокомолекулярний полімер (НВМПЕ), які застосовуються в найбільш поширених шарнірах ендопротезів кульшового суглоба.
Проведена у 13 пацієнтів за 1998-2009 рр. клінічна апробація розроблених чотирьох типів ендопротезів кульшового суглоба з монокристалічним корундом в шарнірі показала, що упродовж всього терміну клініко-рентгенологічних спостережень не було виявлено таких негативних явищ, як металоз, гранульома та знос компонентів пари тертя. Оцінка функціонального стану кульшового суглоба за шкалою Harris в середні терміни 7,3 року після ендопротезування показала, що відмінні результати було отримано у 5 (38,5%) хворих, хороші ? у 7 (53,8%) хворих і незадовільні ? у 1 (7,7%) хворого.
Ключові слова: асептична нестабільність, ендопротезування, кульшовий суглоб, монокристалічний корунд, матеріал пари тертя.
Аннотация
Танькут А.В. Обоснование эндопротезирования тазобедренного сустава с использованием монокристаллического корунда в шарнире эндопротеза. ? Рукопись.
Диссертация на соискание ученой степени кандидата медицинских наук по специальности 14.01.21 ? травматология и ортопедия. ? Государственное учреждение "Институт патологии позвоночника и суставов имени профессора М.И. Ситенко Академии медицинских наук Украины", Харьков, 2010.
Диссертация посвящена проблеме асептической нестабильности эндопротеза тазобедренного сустава в костной ткани и обоснованию применения нового материала ? монокристаллического корунда в шарнире эндопротеза тазобедренного сустава.
Ретроспективное клиническое исследование, проведенное у 79 больных с поздней асептической нестабильностью эндопротезов тазобедренного сустава в костной ткани (средние сроки 9,5 года после первичной операции), показало, что основным ее фактором является износ материалов пары трения ? 67 (84,8%) случаев.
Морфологические данные, которые были получены во время выполнения 16 операций ревизионного эндопротезирования тазобедренного сустава, позволили подтвердить влияние продуктов износа материалов пары трения эндопротезов на развитие металлоза и гранулемы в перипротезных тканях с костной резорбцией в участке "эндопротез ? кость".
В эксперименте на крысах была изучена реакция прилегающих тканей на разные материалы, которые наиболее часто применяются в шарнирах эндопротезов тазобедренного сустава: частицы кобальт ? молибден ? хрома (комохром), сверхвысокомолекулярного полимера (СВМПЕ) и монокристаллического корунда, которые были имплантированы в толщу подкожно-жировой клетчатки. Вокруг микрочастиц полимера и комохрома была отмечена наиболее высокая плотность макрофагов, лимфоцитов и фибробластов, что свидетельствует о выраженном воспалении и локальной токсичности этих материалов. В зоне имплантации монокристаллического корунда отсутствовали воспалительная реакция и локальное токсичное действие на образовавшуюся соединительную ткань.
Применение монокристаллического корунда в паре трения в условиях, которые имитируют состояние сустава, позволяет снизить коэффициент трения (?=0,02) до показателей физиологичного тазобедренного сустава человека, которые составляют в среднем, по данным литературы, (?=0,07), и в сочетании с высокой износостойкостью этого материала улучшить качество функционирования пары трения в шарнирах эндопротезов тазобедренного сустава.
Доказано, что разработанные экспериментальные образцы компонентов эндопротеза тазобедренного сустава (головка и чашка) из монокристаллического корунда при их нагрузке до 49,00 кН не разрушились. Эти показатели прочности отвечают международным требованиям, которые предъявляются к эндопротезам тазобедренного сустава.
Разработаны новые конструкции эндопротезов тазобедренного сустава: с неразъемным эластичным соединением монокристаллической головки и металлической шейки эндопротеза, с неразъемным антиротационным элементом соединения монокристаллической головки и металлической шейки ножки эндопротеза, с разъемным соединением монокристаллической головки и металлической шейки эндопротеза, которое осуществлялось с помощью изготовленных из титана конусных модульных переходников, и эндопротез с монокристаллической парой трения (головка и чашка) в шарнире.
Проведенная у 13 пациентов за 1998-2009 гг. клиническая апробация предложенных четырех типов эндопротезов тазобедренного сустава с монокристаллическим корундом в шарнире показала, что на протяжении всего срока клинико-рентгенологических наблюдений не было обнаружено таких негативных явлений, как металлоз, гранулема, а также износ компонентов пары трения.
Оценка функционального состояния тазобедренного сустава по шкале Harris в средние сроки 7,3 года после эндопротезирования показала, что отличные результаты были получены у 5 (38,5%) больных, хорошие ? у 7 (53,8%) больных и неудовлетворительные ? у 1 (7,7%) больного.
Ключевые слова: асептическая нестабильность, эндопротезирование, тазобедренный сустав, монокристаллический корунд, материал пары трения.
Summery
Tankut O.V. Reasoning for hip replacement using single-crystal corundum in the hinge of hip prosthesis. ? Manuscript.
Dissertation for the degree of Candidate Of Medical Science on speciality 14.01.21 ? traumatology and orthopedics. ? State Institution "Sytenko Institute of Spine and Joint Pathology of the Ukrainian Academy of Medical Sciences", Kharkiv, 2010.
This dissertation is devoted to the problem of aseptic instability of a hip joint prosthesis in bone tissue and to the reasoning for using a new material that is single-crystal corundum in the hinge of the hip joint prosthesis.
The retrospective clinical study that was conducted in 79 patients suffered from the late aseptic instability of the hip joint prosthesises in bone tissue (average periods were 9,5 years passed since an original surgery) showed that its main factor is the wear of a friction couple covering 67 cases that is 84,8 percent of all the cases.
It was proved in the course of biological and technical experimental researches that single-crystal corundum has some advantages over cobalt-molybdenum-chromium alloy (comochrom) and ultrahigh-molecular-weight polyethylene (UHMWPE) that are employed in most widespread prosthesis hinges of hip joint.
The clinical testing of four proposed types of the hip joint prosthesises comprising single-crystal corundum in the hinge that was carried out in 13 patients for the period from 1998 to 2009 years showed that such negative effects as metallosis, granuloma as well as the wear of tribological components were not detected in any of the patients during all the period of clinical and roentgenological observations. Assessments of the functional state of hip joint on Harris scale made in the average of 7,3-year period passed since completion of the hip replacement procedure showed that excellent results were got in 5 patients that was 38,5 percent of all the patients, good ones were got in 7 patients that was 53,8 percent of all the patients and unsatisfactory ones were got in 1 patient that was 7,7 percent of all the patients.
Key words: aseptic instability, hip replacement, hip joint, single-crystal corundum, material of friction couple.
1. Загальна характеристика роботи
Актуальність теми. Науковими дослідженнями доведено, що провідним фактором, який скорочує строк функціонування ендопротеза в організмі пацієнта, є тяжке ускладнення у вигляді асептичної нестабільності його компонентів у кістковій тканині. Кількість випадків асептичної нестабільності ендопротезів кульшового суглоба в пізньому післяопераційному періоді досягає 86,4% від усіх ускладнень, що більш ніж у два рази перевищує всі інші ускладнення, разом узяті (О.О. Корж, М.І. Куліш, 1983; М.О. Корж, В.А. Філіпенко, 2008; Г.В. Гайко, С.І. Герасименко, 2009; О.Є. Лоскутов та ін., 2009; P.A. Vendittoli et al., 2010).
Одним із основних чинників, який визначає безпечну та довговічну роботу імплантата в організмі пацієнта, є якість самої конструкції, особливо це стосується контактуючих матеріалів пари тертя в шарнірі ендопротеза (К.М. Шерепо, 2007; М.В. Загородній та ін., 2009; J.J. Joshua et al., 2006; C. Heisel et al., 2009).
Найбільш розповсюдженими в ортопедичній практиці є ендопротези кульшового суглоба з метал-полімерною, керамо-полімерною, керамо-керамічною та метал-металевою парами тертя. Водночас кожна з цих типів конструкцій поряд з позитивними якостями має свої певні недоліки: недостатні властивості міцності матеріалу в парі тертя (полімер (НВМПЕ), кераміка (Al2O3)), відносно високий та зростаючий протягом часу коефіцієнт тертя в шарнірі ендопротеза (метал-полімерні і метал-металеві пари), що призводить до зносу компонентів шарніра ендопротеза та негативно впливає на якість стабільної фіксації імплантата в кістковій тканині (М.С. Гаврюшенко, 2008; C. Kaddick et al., 2009).
Наукові дослідження показали, що разом зі збільшенням кількості встановлених ендопротезів кульшового суглоба (у світі щорічно виконується понад 600 000 операцій, а в Україні ? близько 5 000), а також термінів після первинних операцій (від 10 до 15 років) спостерігається зростання частоти різних ускладнень, які досягають 20-25% випадків і потребують повторних складних, так званих ревізійних, хірургічних втручань із заміною імплантатів, вони, у свою чергу, мають високий ризик розвинення подальших тяжких ускладнень (О.А. Бур'янов та ін., 2008; В.Г. Климовицький та ін., 2009; В.А. Попов, 2009; J.B. Kevin et al., 2009).
Для профілактики ускладнень, пов'язаних зі зносом компонентів пари тертя ендопротезів, продовжуються наукові дослідження, які спрямовано на пошук більш зносостійких матеріалів з поліпшеними трибологічними властивостями шарніра ендопротеза кульшового суглоба та зменшення негативного впливу цих факторів на розвиток асептичної нестабільності штучного суглоба. Одним із таких матеріалів може бути монокристалічний корунд, однак ґрунтовних наукових досліджень з його використання в ортопедії та травматології ми не знайшли.
Зазначені вище обставини і зумовили актуальність обраної теми дослідження.
Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційну роботу виконано згідно з планом науково-дослідних робіт Державної установи "Інститут патології хребта та суглобів імені професора М.І. Ситенка Академії медичних наук України" ("Розробити технологію клінічного використання ендопротеза кульшового суглоба з монокристалічним корундом". Шифр теми ЦФ.2009.3 АМНУ, держреєстрація №0109U002016. У межах даної теми автор самостійно проводив патентно-інформаційний пошук, виконував клінічне, рентгенологічне та морфологічне обстеження хворих, безпосередньо брав участь в операціях ендопротезування кульшових суглобів та післяопераційному лікуванні пацієнтів основної групи спостереження. Брав участь в експериментальних дослідженнях, розробці нових конструкцій ендопротезів кульшових суглобів і їх клінічній апробації, провів порівняльний аналіз отриманих результатів і сформулював висновки дисертації).
Мета роботи ? обґрунтувати доцільність застосування монокристалічного корунду в шарнірі ендопротеза кульшового суглоба та удосконалити конструкцію ендопротеза.
Завдання дослідження:
1. Проаналізувати за даними літератури основні проблемні питання ендопротезування кульшового суглоба з позиції оптимізації матеріалів пари тертя в шарнірі ендопротеза.
2. Провести за матеріалами Інституту ретроспективний аналіз віддалених результатів ендопротезування кульшового суглоба для виявлення основних причин розвитку пізньої асептичної нестабільності компонентів ендопротеза.
3. Визначити в експерименті на щурах вплив імплантованих частинок металу і полімеру (матеріалів найбільш поширеної пари тертя ендопротеза) та монокристалічного корунду на прилеглі тканини.
4. Експериментально визначити та провести порівняльну оцінку величин коефіцієнтів тертя в парах дослідних матеріалів ("метал ? полімер", "кераміка ? полімер", "монокристал ? полімер" і "монокристал ? монокристал").
5. Розробити експериментальні зразки компонентів шарніра ендопротеза кульшового суглоба (головка та чашка) з монокристалічного корунду та дослідити їх властивості міцності під час навантаження.
6. Розробити нові типи конструкцій ендопротеза кульшового суглоба з монокристалічним корундом в шарнірі, провести їх клінічну апробацію та оцінити результати лікування хворих з даними типами ендопротезів.
Об'єкт дослідження ? пізня асептична нестабільність і матеріали пар тертя ендопротезів кульшового суглоба.
Предмет дослідження ? причини розвитку пізньої асептичної нестабільності ендопротезів кульшового суглоба в кістковій тканині; фізичні та біологічні властивості монокристалічного корунду; клінічна апробація ендопротезів кульшового суглоба з монокристалічним корундом в шарнірі.
Методи дослідження ? інформаційно-патентне дослідження, клінічне, рентгенологічне та лабораторне дослідження пацієнтів протягом лікування, експериментальні, морфологічні та статистичні дослідження.
Наукова новизна. Уперше експериментально визначено, що частинки монокристалічного корунду практично не викликають запальної реакції прилеглих тканин, що є свідченням його біоінертності.
У результаті трибологічних досліджень уперше проведено порівняльну оцінку величини коефіцієнтів тертя найпоширеніших комбінацій пар матеріалів ("метал ? полімер", "кераміка ? полімер"), які використовуються в шарнірах ендопротезів кульшового суглоба та запропонованих ? "монокристалічний корунд ? полімер" і "монокристалічний корунд ? монокристалічний корунд".
В експерименті уперше отримано нові дані про властивості міцності головки та чашки ендопротеза кульшового суглоба з монокристалічного корунду та обґрунтовано доцільність використання монокристалічного корунду в шарнірі ендопротеза кульшового суглоба.
Практична значимість. Обґрунтовано основні медико-технічні вимоги до застосування монокристалічного корунду в шарнірі ендопротеза кульшового суглоба, створено дослідні зразки цих конструкцій.
Для клінічного використання запропоновано нові типи конструкцій ендопротезів кульшового суглоба з монокристалічним корундом в шарнірі (патенти України №65197, №65198 та №79551).
Проведена клінічна апробація ендопротезів кульшового суглоба з монокристалічним корундом в шарнірі показала надійність запропонованих імплантатів і можливість їх подальшого використання в медичній практиці.
Результати досліджень впроваджено в клінічну практику Державної установи "Інститут патології хребта та суглобів імені професора М.І. Ситенка Академії медичних наук України", Науково-дослідного інституту травматології та ортопедії Донецького національного медичного університету ім. М. Горького, ортопедичного відділення Полтавської обласної клінічної лікарні відновного лікування та діагностики з обласними центрами планування сім'ї та репродукції людини, медичної генетики МОЗ України, травматологічного відділення комунальної установи "Сумська міська клінічна лікарня №1" МОЗ України, травматологічного відділення СМСЧ №6 м. Дніпропетровськ МОЗ України.
Особистий внесок здобувача. Усі інформаційно-патентні, ретроспективні, клініко-рентгенологічні дослідження виконані автором самостійно. Експериментальні дослідження на щурах було виконано в експериментально-біологічній клініці Державної установи "Інститут патології хребта та суглобів імені професора М.І. Ситенка Академії медичних наук України" за консультативною допомогою кандидата біологічних наук С.В. Малишкіної, та гістологічні дослідження в лабораторії морфології сполучної тканини за консультативною допомогою доктора біологічних наук професора Н.В. Дєдух. Експериментально-технічні дослідження було проведено на базі Фізико-технічного інституту низьких температур ім. Б.І. Вєркіна Національної академії наук України за консультативною допомогою начальника сектора кандидата технічних наук О.Л. Островської та кандидата технічних наук Т.П. Юхно та на базі лабораторії стандартизації, сертифікації, патентування термометричних та теплофізичних досліджень вогнетривів (№10) Відкритого акціонерного товариства "Український науково-дослідний інститут вогнетривів ім. А.С. Бережного" за консультативною допомогою завідувача лабораторії кандидата технічних наук О.В. Дунікова, на базі кафедри "Різання матеріалів та різальних інструментів" Національного технічного університету Харківський політехнічний інститут за консультативною допомогою завідувача кафедри доктора технічних наук А.І. Грабченка та кандидата технічних наук О.К. Севідової, спільно з лабораторією ортезування та біоматеріалів Державної установи "Інститут патології хребта та суглобів імені професора М.І. Ситенка Академії медичних наук України" за консультативною допомогою завідувача лабораторії І.Б. Тимченко. Участь співавторів відображено у відповідних спільних публікаціях. У розробці ендопротезів кульшового суглоба з монокристалічним корундом в шарнірі, в операціях ендопротезування досліджуваних хворих, їх післяопераційному лікуванні та реабілітації автор брав активну участь.
Апробація результатів дисертації. Результати досліджень викладено на V Міжрегіональній науково-практичній конференції "Морфогенез та патологія кісткової системи в умовах промислового регіону" (Луганськ, 2005); конференції з міжнародною участю "Нові технології в травматології і ортопедії" (Сопіно, 2006); науково-практичній конференції з міжнародною участю, присвяченій 80-річчю кафедри ортопедії та травматології №2 НМАПО ім. П.Л. Шупика, "Проблемы эндопротезирования тазобедренного и коленного суставов" (Київ, 2006); засіданні Харківського обласного осередку ортопедів-травматологів (Харків, 18 січня 2007); сателітному симпозіумі "Травматологія та ортопедія - цифрова діагностика, нові методи лікування і реабілітації" ІІІ Міжнародної конференції "Телемедицина - досвід та перспективи" (Донецьк, 2007); науково-практичній конференції з міжнародною участю "Сучасні проблеми ортопедичної артрології" (Київ, 2008); VIII з'їзді травматологів-ортопедів Республіки Білорусь "Развитие травматологии и ортопедии в Республике Беларусь на современном этапе" (Мінськ, 2008); науково-практичній конференції з міжнародною участю "Сучасні технології ендопротезування колінного та кульшового суглоба", присвяченій 80-річчю кафедри травматології та ортопедії Дніпропетровської державної медичної академії (Дніпропетровськ, 2009); науково-практичній конференції з міжнародною участю, присвяченій 90-річчю ДУ "Інститут травматології та ортопедії АМН України" "Актуальні питання ортопедії та травматології" (Київ, 2009).
За цикл наукових робіт "Розробка, діагностика і клінічна апробація прецизійних сапфірових імплантатів" у 2007 р. здобувач отримав диплом лауреата премії Президента України для молодих вчених. За цикл наукових робіт "Обґрунтування використання та клінічна апробація монокристалічного корунду в парі тертя ендопротеза кульшового суглоба" у 2009 р. автора нагороджено дипломом лауреата премії ім. проф. М.І. Ситенка для молодих вчених ІІ ступеня.
Публікації. За темою дисертації опубліковано 14 наукових праць, з них 1 методичні рекомендації, 9 статей у провідних наукових фахових виданнях, 2 патенти України на корисну модель і 2 роботи в матеріалах з'їздів.
Обсяг і структура дисертації. Дисертація складається зі вступу, 7 розділів власних досліджень, висновків, переліку посилань і двох додатків. Роботу викладено на 175 сторінках машинописного тексту, містить 15 таблиць, 46 рисунків. Список використаних джерел літератури містить 209 найменувань (77 авторів з України та країн СНД, 132 зарубіжні автори).
2. Основний зміст роботи
У вступі обґрунтовано актуальність, сформульовано мету і завдання дослідження, його наукову новизну та практичну значимість.
У першому розділі висвітлюються проблемні питання ендопротезування кульшового суглоба з позиції характеристик матеріалів, що використовуються в парах тертя ендопротезів. Визначено, що в пізньому післяопераційному періоді після ендопротезування кульшового суглолба основним ускладненням є асептична нестабільність імплантата, яка досягає 86,4% від усіх ускладнень і призводить до скорочення термінів функціонування ендопротеза в організмі людини.
Аналіз вітчизняної та зарубіжної літератури показав, що на сучасному етапі розвитку ендопротезування найчастіше використовують конструкції з метал-металевою, метал-полімерною, керамо-керамічною та керамо-полімерною парами тертя. Проте певний ступінь зносу та корозії неминучий в існуючих поколіннях матеріалів, а продукти їх стирання чинять системний вплив на організм людини та спричиняють місцеві періпротезні запальні реакції, що ведуть до резорбції кісткової тканини. Залишається дискусійною низка питань, пов'язаних з розробкою більш ефективних конструкцій ендопротезів, способами їх фіксації та вибором сучасних більш якісних матеріалів для шарніра ендопротеза.
На цей час, за даними літератури, вченими продовжується пошук більш ефективних матеріалів для пари тертя ендопротезів, які б відповідали новим поставленим задавданням і дозволили б підвищити експлуатаційну надійність штучного суглоба. Одним з таких прогресивних матеріалів є монокристалічний корунд.
У другому розділі роботи подано матеріал і методи дослідження.
За період з 1998 р. до 2009 р. включно в клініці патології суглобів Державної установи "Інститут патології хребта та суглобів ім. проф. М.І. Ситенка АМН України" було виконано первинне та повторне ендопротезування кульшового суглоба у 92 пацієнтів. Усіх хворих було розподілено на 2 клінічні групи.
Перша клінічна група хворих. З 2003 р. до 2009 р. включно було виконано повторне ендопротезування з приводу пізньої асептичної нестабільності ендопротезів кульшового суглоба 79 пацієнтам у терміни від 5 до 24 років після первинної операції (середній строк 9,5 року).
Друга клінічна група хворих. З 1998 р. до 2009 р. включно 13 хворим було виконано операції ендопротезування та реендопротезування кульшового суглоба із застосуванням ендопротезів з монокристалічним корундом в шарнірі.
Клінічне обстеження хворих здійснювали за загальноприйнятими методиками дослідження ортопедичних хворих. Враховували скарги, анамнез хвороби і життя хворого, а також можливості об`єктивного методу дослідження. ендопротезування кульшовий суглоб
Результати ендопротезування оцінювали за допомогою шкали Harris (1969), яка дозволяє достатньо об'єктивно оцінювати функціональний стан прооперованого кульшового суглоба.
Рентгенологічну оцінку стану кісткових структур навколо компонентів ендопротеза проводили в стандартних (прямій і бічній) проекціях відповідно за схемами DeLee and Charnley (1976) та T.A. Gruen (1979).
У лабораторії експериментального моделювання Інституту ім. проф. М.І. Ситенка на 9 статевозрілих білих щурах (вік 7 міс) з масою тіла 250-300 г, популяції вістар, було проведено експериментальні дослідження з вивчення реакції прилеглих тканин на дослідні імплантати металу, полімеру та монокристалічного корунду, які було подрібнено до порошкоподібного стану (50-100 мкм).
На 30-ту добу з моменту імплантації вищевказаних матеріалів дев'ять щурів (по 3 тварини з кожної групи) піддавали евтаназії шляхом інгаляційного введення надмірної дози ефіру. Дослідні зразки було виділено з ділянки імплантації. Вибір цього терміну дослідження дозволяє оцінити пул клітин, які сформувалися в ділянках тканини з імплантованими частинками.
У подальшому було проведено гістологічні дослідження експериментальних зразків матеріалу в лабораторії морфології сполучної тканини. У радіальному напрямі було видалено підшкірні фрагменти сполучної тканини експериментальних тварин з інкапсульованими частинками матеріалів у вигляді комплексу "капсула-матеріал", які після фіксації у 10% розчині формаліну проводили через спирти зростаючої концентрації і укладали в целоїдин.
На базі Фізико-технічного інституту низьких температур ім. Б.І. Вєркіна НАН України визначали коефіцієнти тертя пар зразків дослідних матеріалів: "метал ? полімер", "кераміка ? полімер", "монокристалічний корунд ? полімер" і "монокристалічний корунд ? монокристалічний корунд". Під час проведення дослідження застосовували прилад "Трибометр УТІ ТB", який дозволяє випробувати зразки обраної конфігурації. У процесі експерименту безперервно вимірювали коефіцієнт тертя ковзання до його сталих величин. Усі зразки пар тертя та умови проведення експериментів відповідали міжнародному стандарту якості ISO 7206 (2008 р.) "Імплантати для хірургії. Ендопротези кульшового суглоба: часткові та тотальні": частота обертання нижнього зразка дорівнювала 65 об/хв протягом 60 хв до стабілізації величини показника коефіцієнта тертя, що відповідало максимальній швидкості ковзання 0,05 м/с при силі навантаження 200 Н.
Для визначення величини руйнувального навантаження на компоненти ендопротеза кульшового суглоба (головку та чашку) з монокристалічного корунду було проведено експериментальне дослідження в лабораторії стандартизації, сертифікації, патентування термометричних та теплофізичних досліджень вогнетривів (№10) ВАТ "Український науково-дослідний інститут вогнетривів ім. А.С. Бережного".
Дослідження проводили згідно з міжнародним стандартом якості ISO 7206-10 на випробувальній машині ? 2054 Р-5 з діапазоном вимірювань від 0,50 до 49,00 кН з відносною похибкою ±1% (Свідоцтво про повірку ДП "Харківстандартметрологія" №02/8/1-1282 чинне до 13 липня 2010 р.)
Випробуваний зразок було розміщено на натискній плиті. Характеристика натискної плити відповідала вимогам ГОСТ 4071.1-94 (ISO 10059-1-92) "Изделия огнеупорные с общей пористостью менее 45%. Метод определения предела прочности при сжатии при комнатной температуре". Швидкість переміщення активної натискної плити випробувальної машини під час випробування дорівнювала 1,0 мм/хв.
Статистичну обробку даних проводили з використанням парного критерію Стьюдента для аналізу результатів до та після операції. Для порівняння результатів застосування методик використовували критерії Стьюдента для незалежних вибірок. Для обґрунтування вибору параметричних критеріїв використовували тест Шапіро-Уїлкса.
У третьому розділі представлено дослідження з визначення основних чинників розвитку пізньої асептичної нестабільності ендопротезів кульшового суглоба і вивчено вплив продуктів зносу матеріалів пар тертя ендопротезів на тканини, що оточують імплантат.
За матеріалами історій хвороб наукового архіву Інституту ім. проф. М.І. Ситенка та клінічних спостережень за хворими з ендопротезами кульшового (всього 79 хворих за 2003-2009 рр.) було проведено клініко-рентгенологічний аналіз чинників пізньої асептичної нестабільності ендопротеза кульшового суглоба у кістковій тканині (табл. 1).
Таблиця 1
Кількість випадків пізньої асептичної нестабільності ендопротезів кульшового суглоба за типами та середніми строками їх функціонування
Типи ендопротезів кульшового суглоба |
Кількість випадків пізньої асептичної нестабільності ендопротезів кульшового суглоба |
Середній термін функціонування ендопротезів кульшового суглоба |
||
абс. |
% |
роки |
||
Метал-металева пара тертя |
||||
К.М.Сіваша |
9 |
11,39 |
8,3 |
|
О.О.Коржа ? М.І.Куліша |
1 |
1,27 |
9,2 |
|
Wagner |
1 |
1,27 |
10,1 |
|
Метал-полімерна пара тертя |
||||
Kirshner |
1 |
1,27 |
7,1 |
|
"Zimmer ? CPT" |
2 |
2,53 |
9,6 |
|
"Zimmer ? Versys Trilogy" |
2 |
2,53 |
10,3 |
|
"Stryker ? Exeter" |
2 |
2,53 |
8,7 |
|
"Link" |
2 |
2,53 |
10,2 |
|
"De Puy" |
2 |
2,53 |
10,5 |
|
"Biomet" |
7 |
8,86 |
11,3 |
|
"Ортен" |
11 |
13,92 |
7,8 |
|
"Інамед" |
21 |
25,58 |
7,3 |
|
Керамо-полімерна пара тертя |
||||
О.І.Герчєва |
18 |
22,79 |
12,8 |
|
Загалом |
79 |
100 |
9,5 |
Так, найбільша кількість випадків пізньої асептичної нестабільності ендопротезів кульшового суглоба була у пацієнтів з конструкціями системи "Інамед" ? 21 хворий (25,58%) у терміни 7,3 року після первинної операції.
Таблиця 2
Основні фактори розвитку пізньої асептичної нестабільності ендопротезів кульшового суглоба
Фактори розвитку пізньої асептичної нестабільності ендопротезів кульшового суглоба |
Кількість випадків |
||
абс. |
% |
||
Знос матеріалів пар тертя в шарнірі ендопротезів |
67 |
84,8 |
|
Перелом ніжки ендопротеза |
6 |
7,6 |
|
Періпротезний перелом стегнової кістки |
3 |
3,8 |
|
Інші |
3 |
3,8 |
|
Загалом |
79 |
100 |
Основним фактором розвитку пізньої асептичної нестабільності ендопротеза кульшового суглоба був знос матеріалів пар тертя в шарнірі ? 76 (84,8%) випадків. Підгрупа "Інші" складалася з двох випадків остеопорозу стегнової кістки навколо ніжки ендопротеза та одного випадку, коли причиною асептичної нестабільності ніжки ендопротеза був неправильний підбір її типорозміру відповідно до розмірів каналу стегнової кістки (табл. 2).
Вивчення дослідних матеріалів тканин періпротезної ділянки, отриманих нами під час виконання 16 ревізійних операцій з заміни компонентів ендопротезів кульшового суглоба з метал-полімерною, метал-металевою та керамо-полімерною парами тертя, показало такі зміни: утворення металозу та гранульоми з розвитком кісткової резорбції.
У четвертому розділі викладено експериментальні дослідження трьох груп тварин з вивчення морфологічних особливостей сполучної тканини, що формується навколо частинок типових матеріалів (метал (комохром), полімер), які використовуються в найбільш поширеній парі тертя ендопротезів кульшового суглоба, та запропонованого нами нового матеріалу ? монокристалічного корунду, а також проведено порівняльний якісний аналіз впливу цих імплантатів на локальну токсичність і запальну реакцію утвореної сполучнотканинної капсули.
Патоморфологічний аналіз. У першій групі тварин, де в якості імплантата було застосовано частинки комохрому, під час мікроскопічного дослідження виявлено: щільність фібробластів, лімфоцитів і макрофагів між фрагментами матеріалу висока. Виявляються клітини фібробластичного диферону з витягнутою базофільною цитоплазмою та витягнутим ядром, а також поодинокі клітини з ознаками апоптозу, що свідчить про розвиток запальної та локальної токсичної реакції навколо комохрому.
У другій групі тварин, де в якості імплантата було використано полімер, під час мікроскопічного вивчення підшкірно-жирової клітковини дослідних тварин виявляються фрагменти частинок цього матеріалу різних розмірів і форми, які оточені капсулою, її товщина була найбільшою, ніж навколо інших дослідних матеріалів. Капсула пухка, не оформлена, має високу щільність клітин, серед яких виявляються клітини фібробластичного диферону, макрофаги, лімфоцити та поодинокі багатоядерні клітини з пікнозом ядер, що підтверджує наявність запальної реакції та локальної токсичної дії полімеру на прилеглі тканини.
У третій групі тварин, у яких в якості імплантата застосовували монокристалічний корунд, у процесі мікроскопічного дослідження в полі зору мікроскопа виявлялись частинки матеріалу різної форми та розмірів. Капсули були тонкими (від 1 до 2 мм), вони складалися зі щільно упакованих пучків колагенових волокон, що концентрично оточують матеріал. Уздовж колагенових волокон спостерігалися 3-4 шари клітин фібробластичного диферону. Місцями зустрічалися поодинокі лімфоцити та макрофаги з характерною для норми структурою, що розташовувалися як на поверхні монокристала, так і між пучками колагенових волокон. У цьому разі запальні інфільтрати та скупчення макрофагів відсутні. Клітин з ознаками деструкції, ділянок некрозу, гранульом, жирової дистрофії в товщі капсули та в крайових її відділах не виявлено. Що свідчить про відсутність запальної реакції та локальної токсичної дії монокристалічного корунду на утворену капсулу.
У п'ятому розділі проведено визначення та порівняльну оцінку величини коефіцієнтів тертя в парах обраних матеріалів, а саме: "комохром ? полімер", "кераміка ? полімер", "монокристалічний корунд ? полімер", "монокристалічний корунд ? монокристалічний корунд".
Коефіцієнт тертя (?) визначали за формулою 1 і реєстрували трибометром.
(1)
де ? ? коефіцієнт тертя;
FN - сила навантаження (дорівнювала 200 Н);
FТР ? сила тертя.
Умови експерименту
У цьому дослідженні випробовування проводили як за відсутності змащення, тобто в умовах сухого тертя, так і в рідинному середовищі, що імітує синовіальну рідину, для чого зразки постійно знаходилися в ізотонічному розчині хлориду натрію. Тертя здійснювали за схемою "один диск по іншому диску" з прикладанням навантаження перпендикулярно торцевій поверхні дисків, які контактують.
Дані сталих коефіцієнтів тертя експериментальних випробувань наведено в табл. 3.
Таблиця 3
Результати дослідження сталих коефіцієнтів тертя різних пар матеріалів за відсутності змащення
№, п/п |
Матеріали пари тертя |
Час випробувань, хв |
Сталий коефіцієнт тертя (?) |
|
1 |
Комохром ? НВМПЕ |
60 |
0,06 |
|
2 |
Кераміка (Al2O3) ? НВМПЕ |
60 |
0,08 |
|
3 |
МКК ? НВМПЕ |
60 |
0,05 |
|
4 |
МКК ? МКК |
60 |
0,12 |
З табл. 3 видно, що найнижчий коефіцієнт тертя (?=0,05) мала пара "монокристалічний корунд ? полімер" ("МКК ? НВМПЕ"), а пара тертя "монокристалічний корунд ? монокристалічний корунд" ("МКК ?МКК") хоч і мала підвищений коефіцієнт тертя (?=0,12), але відрізнялася від інших пар матеріалів високою зносостійкістю.
Враховуючи, що матеріали пар тертя "комохром ? полімер" і "кераміка ? полімер" достатньо вивчено в умовах синовіальної рідини, а пара "монокристалічний корунд ? монокристалічний корунд" ? на початковій стадії дослідження, було вирішено провести подальші випробування цієї пари в середовищі 0,9% розчину NaCl, яке імітує вплив синовіальної рідини суглоба.
Дані сталих коефіцієнтів тертя експериментальних випробувань наведено в табл. 4, де цей показник найбільш низький (?=0,02) у парі "монокристалічний корунд ? монокристалічний корунд" ("МКК ? МКК").
Таблиця 4
Результати дослідження сталих коефіцієнтів тертя різних пар матеріалів в умовах рідини
№ п/п |
Матеріал пари тертя |
Навколишнє середовище |
Сталий коефіцієнт тертя (?) |
|
1 |
Комохром ? НВМПЕ |
Синовіальна рідина |
0,036 |
|
2 |
Кераміка ? НВМПЕ |
Синовіальна рідина |
0,048 |
|
3 |
МКК ? МКК |
Розчин 0,9 % NaCl |
0,02 |
У заключній частині експерименту візуально оцінювали стан контактуючих поверхонь всіх досліджуваних пар тертя. Найбільш інтенсивний знос відбувався в парі "комохром ? полімер", на поверхні зразка з полімеру спостерігали вкраплення часток металу, які в подальшому були причиною руйнування не тільки полімеру, але й металевого зразка. У монокристалічних парах контактні поверхні обох елементів не мали слідів зносу, а відрізнялися від початкових лише незначною зміною дзеркальної здатності поверхні. Усі зразки пар тертя із монокристалічного корунду відрізнялися високою зносостійкістю.
Проведені дослідження продемонстрували, що пара тертя "монокристалічний корунд - монокристалічний корунд" в умовах рідинного середовища, яке імітує синовіальну рідину суглоба, має достатньо низький і стабільний коефіцієнт тертя, який наближується до показників фізіологічного кульшового суглоба людини.
У подальшому було проведено експерименти на стиснення з дослідженням властивостей міцності дослідних зразків головок та чашки ендопротеза кульшового суглоба з монокристалічного корунду в змодельованих макетних зразках, які показали:
? у першому експерименті: у разі з'єднання монокристалічної головки з титановою шийкою "циліндр у циліндр" під час навантаження силою до 12,84 кН головка залишилася непошкодженою, а були зруйновані тільки металевий та полімерний компоненти чашки ендопротеза;
? у другому експерименті: у разі з'єднання монокристалічної головки з шийкою "конус у конус" під час навантаження силою до 7,50 кН головка залишилася непошкодженою, спостерігалася деформація металевої чашки ендопротеза, в якій діяли розклинювальні сили;
? у третьому експерименті: у разі з'єднання монокристалічної головки з шийкою "циліндр у циліндр" під час навантаження силою до 49,00 кН головка не зруйнувалася, тобто характеристики міцності головки з монокристалічного корунду достатньо високі;
? у четвертому експерименті: макетний зразок ендопротеза кульшового суглоба з монокристалічною чашкою для цементної фіксації витримав без видимих ушкоджень стискальне навантаження силою до 49,00 кН.
Отримані дані проведених експериментів підтвердили високі властивості міцності монокристалічного корунду.
У шостому розділі викладено запропоновані нами принципи фіксації монокристалічної головки з металевою шийкою ніжки ендопротеза кульшового суглоба та способи фіксації монокристалічної чашки ендопротеза в кульшовій западині.
Розроблено нові ендопротези кульшового суглоба: з нероз'ємним еластичним з'єднанням монокристалічної головки та металевої шийки ендопротеза (патент України на винахід №65197), з нероз'ємним антиротаційним елементом з'єднання монокристалічної головки та металевої шийки ніжки ендопротеза (патент України на винахід №79551), з роз'ємним з'єднанням монокристалічної головки та металевої шийки ендопротеза, яке здійснювалося за допомогою виготовлених з титану конусних модульних перехідників, та ендопротез з монокристалічною парою тертя (головка та чашка) в шарнірі ендопротеза (патент України на винахід №65198). Також запропоновано монокристалічні чашки ендопротеза кульшового суглоба різних типорозмірів цементного та безцементного (різьбового) типу фіксації. Загальний вигляд монокристалічної пари наведено на рисунку.
Рисунок. Монокристалічні головка та чашки ендопротеза кульшового суглоба: а ? чашка цементної фіксації, б ? безцементної різьбової фіксації.
У сьомому розділі проведено аналіз клінічної апробації ендопротезів кульшового суглоба з монокристалічним корундом в шарнірі, які було імплантовано за 1998-2009 рр. включно, та оцінено клінічні результати їх використання в різні терміни після операції.
У першій групі (2 хворих) ? упродовж 1998 р. було застосовано ендопротези кульшового суглоба системи "Імплант" з монокристалічною головкою діаметром 32 мм, яку за допомогою конусного отвору фіксували на шийці ніжки ендопротеза. Виконання операції з даним видом конструкцій не спричиняло якихось труднощів, проте недоліком було те, що головка ендопротеза мала один розмір глибини отвору (1/2 від діаметра головки) для фіксації на шийці ендопротеза, а тому її можна було застосовувати у хворих тільки в разі короткої довжини шийки стегнової кістки. Якихось ускладнень під час клінічних спостережень ми не виявили. Зауважень за терміном "роботи" імплантованих ендопротезів у нас також не виникло. У даній групі у 2 хворих було зафіксовано хороші клінічні результати через 12 років після операції.
У другій групі (2 хворих) ? у термін 2004-2005 рр. було використано модульні конструкції ендопротеза кульшового суглоба за системою О.І. Герчєва з нероз'ємним з'єднанням монокристалічної головки і титанової шийки. Довжину шийки ендопротеза коригували за рахунок різної довжини модулів "монокристалічна головка ? титанова шийка", які фіксували в титановій ніжці ендопротеза спеціальним циліндричним з'єднанням і закріпляли за допомогою шплінта, що потребувало певних навичок хірурга, додаткового інструментарію та часу проведення операції. Аналіз клінічних спостережень упродовж перших 4 років у двох пацієнтів показав хороші результати, це свідчило, що дана конструкція має свої певні позитивні властивості. Проте в одному з випадків у пацієнта Х, 66 р., іст. хвороби №68478, через 5 років було зафіксовано незадовільний результат операції через так зване технічне ускладнення, а саме ? перелом шийки ендопротеза на межі переходу її в головку. У зв'язку з виявленими пошкодженнями було виконано операцію: ревізійне ендопротезування кульшового суглоба ендопротезом системи "Zimmer ZMR". Цей вид ускладнень описано в науковій літературі, але без чітких пояснень чинників. У нашому випадку перелом шийки ендопротеза виник через дефекти в мікроструктурі металу (сплаву титан), які було виявлено під час дефектоскопії, та надмірно активне перевантаження пацієнтом цієї зони ендопротеза під час спортивних тренувань. У другого хворого результат операції хороший.
У подальшому у зв'язку з удосконаленням способу фіксації монокристалічної головки з металевою шийкою ендопротеза даний тип модульної конструкції ендопротеза кульшового суглоба ми не використовували.
У третій групі (3 хворих) за період 2007-2008 рр. було встановлено ендопротези кульшового суглоба системи "Zimmer ZMR" ? 2 та індивідуальну модульну конструкцію для нестандартного ендопротезування у випадку метастатичного ураження проксимального відділу стегнової кістки (рак нирки) з монокристалічною головкою, яка за допомогою конусних модульних перехідників різної довжини з'єднувалася з металевою шийкою ендопротеза.
Ускладнень і недоліків у "роботі" цих типів ендопротезів виявлено не було, тому ми вважаємо, що цей варіант з'єднання монокристалічної головки з металевою шийкою ніжки ендопротеза був оптимальний. Клінічні результати операцій хороші.
У четвертій групі (6 хворих) упродовж 2009 року використовували ніжки ендопротезів кульшового суглоба систем "Biomet" ? 5, "De Puy" ?1 та "Wagner" ? 1 з монокристалічною парою тертя (головка та чашка) в шарнірі, де також було використано конусні модульні перехідники для з'єднання з металевою шийкою ніжки ендопротеза.
Фіксацію монокристалічної чашки ендопротеза в кістковій тканині проводили безцементним різьбовим з'єднанням та за допомогою кісткового цементу. За своїми технічними властивостями результат використання запропонованих конструкцій розцінено як хороший. Клінічні результати операції в одного пацієнта хороші, а у п'яти хворих ? відмінні (подано в табл. 5).
Таблиця 5
Результати операцій ендопротезування кульшового суглоба у чотирьох груп хворих з використанням МКК у шарнірі ендопротеза за шкалою Harris
Групи спостережень (n ? кількість хворих) |
Результати операцій |
||||||||
Відмінні |
Хороші |
Задовільні |
Незадовільні |
||||||
Кількість спостережень |
|||||||||
абс |
% |
абс |
% |
абс |
% |
абс |
% |
||
1 група (n=2) |
0 |
0 |
2 |
15,4 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
2 група (n=2) |
0 |
0 |
1 |
7,7 |
0 |
0 |
1 |
7,7 |
|
3 група (n=3) |
2 |
15,4 |
1 |
7,7 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
4 група (n=6) |
3 |
23,1 |
3 |
23,1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
Загалом (n=13) |
5 |
38,5 |
7 |
53,8 |
0 |
0 |
1 |
7,7 |
Таким чином, проведена клінічна апробація запропонованих чотирьох типів ендопротезів кульшового суглоба з монокристалічним корундом в шарнірі показала, що у всіх 13 пацієнтів у ранньому та віддаленому післяопераційних періодах не виникало якихось ускладнень, пов'язаних з перебуванням в організмі монокристалічного корунду.
Висновки
1. В існуючих парах тертя ендопротезів кульшового суглоба найбільш поширені такі комбінації матеріалів: метал-метал, метал-полімер, кераміка-полімер, кераміка-кераміка. Водночас їх застосування в разі ендопротезування кульшового суглоба в ряді випадків має певні недоліки через недостатню їх міцність і зносостійкість, а також відносно високий коефіцієнт тертя між компонентами шарніра ендопротеза, що негативно впливає на стабільність фіксації імплантата і призводить у пізньому післяопераційному періоді до розвитку асептичної нестабільності ендопротеза в кістковій тканині, яка складає від 58,0 до 86,4% від всіх ускладнень, що, у свою чергу, потребує виконання складних операцій ? ревізійного ендопротезування.
2. Клініко-рентгенологічний аналіз результатів ендопротезування кульшового суглоба різними типами ендопротезів у 79 хворих і морфологічні дані періпротезних тканин, отриманих під час ревізійного ендопротезування 16 хворих за період з 2003 р. до 2009 р. включно, показали, що пізня асептична нестабільність ендопротезів виникала в середньому через 9,5 року після первинної операції, основними чинниками її розвитку є:
знос матеріалів пар тертя в шарнірі ендопротезів (84,8%);
перелом ніжки ендопротеза (7,6%);
періпротезний перелом стегнової кістки (3,8%);
інші (3,8%).
3. Гістологічне дослідження матеріалу експериментальних тварин, а саме: клітинного складу сполучнотканинних капсул, які утворилися навколо частинок імплантованих матеріалів комохрому, полімеру та монокристалічного корунду, показало, що найбільш високу щільність макрофагів, лімфоцитів і клітин з пікнотичними ядрами було відзначено навколо мікрочастинок полімеру та комохрому, що свідчить про запальну реакцію та локальну токсичну дію цих матеріалів на прилеглі тканини. Водночас у ділянках імплантації монокристалічного корунду не відзначалися запальні інфільтрати, скупчення макрофагів і клітини з ознаками деструкції, що вказує на відсутність запальної реакції та його локальної токсичної дії на утворену капсулу.
4. Порівняльна оцінка величин коефіцієнтів тертя в експерименті дослідних пар матеріалів ("комохром ? полімер", "кераміка ? полімер", "монокристалічний корунд - полімер" і "монокристалічний корунд ? монокристалічний корунд" в умовах повітряного та рідинного середовища ізотонічного розчину NaCl продемонструвала їх різні фізичні властивості. Під час постійного навантаження досліджуваних зразків силою стиснення 200 Н у процесі ковзання зі швидкістю 0,05 м/с протягом 60 хв коефіцієнти тертя змінювалися відповідно: від 0,03 до 0,06; від 0,14 до 0,09; від 0,01 до 0,05; від 0,05 до 0,12 та від 0,088 до 0,02.
Застосування монокристалічного корунду в парі тертя в умовах, які імітують стан суглоба, дозволяє зменшити коефіцієнт тертя (?=0,02) до показників фізіологічного кульшового суглоба людини, які становлять в середньому, за даними літератури, (?=0,07), та в сполученні з високою зносостійкістю цього матеріалу покращити якість функціонування пари тертя в шарнірах ендопротезів кульшових суглобів.
5. Доведено, що розроблені експериментальні зразки компонентів ендопротеза кульшового суглоба (головка та чашка) з монокристалічного корунду в разі їх навантаження до 49,00 кН не зруйнувалися. Ці показники міцності відповідають міжнародним вимогам, які висуваються до ендопротезів кульшового суглоба.
6. Розроблено нові типи конструкцій ендопротезів кульшового суглоба з монокристалічним корундом в шарнірі, які в експериментальних дослідженнях підтвердили високу міцність, що стало підґрунтям для проведення їх клінічної апробації.
7. Клінічна апробація запропонованих типів конструкцій ендопротезів кульшового суглоба з монокристалічним корундом в шарнірі у 13 пацієнтів за період 1998-2010 рр. показала, що відмінні результати функціонального стану кульшового суглоба отримано у 5 (38,5%) хворих, хороші ? у 7 (53,8%) хворих і незадовільні ? у 1 (7,7%) хворого в середні терміни 7,3 року після операції, а перебіг післяопераційного періоду проходить стандартно, без відхилень, що підтверджує можливість його застосування в якості імплантата.
Віддалені клініко-рентгенологічні спостереження за пацієнтами до 12 років після ендопротезування кульшового суглоба з монокристалічним корундом в шарнірі не виявили в періпротезній тканині проявів металозу, гранульоми або інших ознак асептичної нестабільності ендопротеза, пов'язаних зі зносом його пари тертя.
Перелік робіт, опублікованих за темою дисертації
1. Реабілітація хворих при ендопротезуванні кульшового суглоба [уклад. В.А. Філіпенко, В.І. Маколінець, Т.М. Гращенкова, О.В. Танькут, І.К. Бабова, О.Л. Чатковський]; МОЗ України, АМН України, Укр. Центр наук.-мед. інформації і пат.-ліцен. роботи, ІПХС ім. проф. М.І. Ситенка АМН України. - К., 2005. - 28 с. ? (Методичні рекомендації). Особистий внесок автора полягає в підготовці матеріалів власних досліджень, які рекомендуються для використання в практиці.
2. Танькут В.А. Актуальные вопросы первичного эндопротезирования тазобедренного сустава при диспластическом коксартрозе / В.А. Танькут, А.И. Жигун, А.В. Танькут, В.Ю. Сайко // Український медичний альманах. - 2005. - Том 8, №2 (додаток). - С. 139-141. Особистий внесок полягає в проведенні частини клінічних досліджень.
...Подобные документы
Проблема профілактики та лікування раньової інфекції після ендопротезування суглобів. Лікування гнійних ускладнень після ендопротезування суглобів. Застосування своєчасної діагностики та запропонованих лікувальних заходів. Спосіб скелетного витягнення.
автореферат [46,5 K], добавлен 12.03.2009Ревматоїдний артрит на сучасному етапі розвитку медицини в Україні. Хронічне системне запальне захворювання сполучної тканини з прогресуючим ураженням суглобів за типом симетричного ерозивно-деструктивного артриту. Відновлення втраченої функції кінцівки.
автореферат [36,4 K], добавлен 12.03.2009Частота ушкоджень колінного суглоба як складної та важливої системи опорно-рухового апарату. Ушкодження тканин суглоба, що виникають внаслідок взаємодії суглоба з травмуючим агентом. Реактивний запальний процес - травматичний артрит ушкодженої кінцівки.
автореферат [66,6 K], добавлен 09.03.2009Аналіз результатів лікування хворих з пошкодженнями гомілковостопного суглоба та визначення причини розвитку післятравматичного остеоартрозу. Розробка та впровадження профілактично орієнтованої системи лікування хворих, оцінка її практичної ефективності.
автореферат [33,9 K], добавлен 11.04.2009Тенденції розвитку реконструктивно-відновних методів лікування хворих з пошкодженнями кистьового суглоба. Методика компресійного остеосинтезу і заміщення дефектів човноподібної кістки геометрично подібним ендопротезом. Комплексне відновне лікування.
автореферат [40,6 K], добавлен 29.03.2009Різноманітні рухи пальцями, ізометричні напруження м'язів плеча і передпліччя, ідеометричні рухи у плечовому суглобі. Рекомендований комплекс вправ при закритому переломі діафізу правої плечової кістки, остеохондрозі, забої правого ліктьового суглоба.
реферат [19,7 K], добавлен 26.08.2013Дослідження та аналіз основних переваг використання принципу реєстрації вокселів в області відносно анатомічно сталих орієнтирів. Визначення та характеристика головних проблем оцінки змін рівня маргінальної кісткової тканини у периімплантатній області.
статья [20,0 K], добавлен 22.02.2018Етіологія, клініка, патогенез пошкоджень суглобів. Лікування переломів кісток плечового суглоба, травм та ушкоджень колінного та гомілковостопного суглобів. Клініко-фізіологічне обґрунтування застосування кінезотерапії як методу фізичної реабілітації.
дипломная работа [688,2 K], добавлен 24.09.2014Спектр поглинання крові. Оптичні властивості шарів тканини. Фототермічні і фотоіонізаційні ефекти в біотканинах. Цироз печінки як хронічне прогресуюче захворювання. Три процеси визначення термічниї властивостей живої тканини. Текс програми, результати.
курсовая работа [516,1 K], добавлен 03.01.2016Вивчення структури первинної інвалідності ВС СБУ та визначення факторів, що впливають на її формування, оцінка видів і ступеня обмеження життєдіяльності. Наукове обґрунтування оптимізації системи профілактики інвалідності і ВС СБУ, її ефективність.
автореферат [29,1 K], добавлен 04.04.2009Апробація та оцінка можливостей реставрації ділянок рецесії ясен з використанням композитних матеріалів. Відновлення цілісності морфо-функціональної структури зуба шляхом прямої композитної реставрації з урахуванням параметрів білої та рожевої естетики.
статья [1,8 M], добавлен 21.09.2017Аналіз мінерального складу питних мінеральних вод основних чотирьох гідрохімічних провінцій з позицій біологічної доступності ключових елементів, які можуть приймати участь у формуванні біогеохімічного ланцюга. Вплив питних мінеральних вод різних типів.
автореферат [130,3 K], добавлен 09.03.2009Особливості розвитку точних наук у радянський період. Розробка методів дискретної оптимізації, які вирішують завдання оптимізації в рамках математичних моделей. Завдання першого всесвітнього конгресу з нейронаук. Міжнародні організації по вивченню мозку.
реферат [33,4 K], добавлен 21.01.2011Ветеринарне обслуговування тварин. Патогенез та профілактика дісплазії кульошового суглоба на різних стадіях артозу у собак. Використання рентгенологічного методу дослідження. Розрахунок економічного ефекту від проведених загальних лікувальних заходів.
дипломная работа [576,1 K], добавлен 21.08.2011Вплив структурних компонентів бактерій на метаболічний статус епітеліоцитів піхви. Вплив на репродуктивну систему. Секреція медіаторів епітеліоцитами піхви здорових жінок. Система циклічних нуклеотидів та експресія маркерів апоптозу епітеліоцитами.
автореферат [37,7 K], добавлен 09.03.2009Розробка та дослідження в експерименті на тваринах рецептури лікарських композицій на основі силіксу для місцевого лікування запальних уражень тканин порожнини рота. Порівняльна оцінка пародонтопротекторних ефектів та клініко-лабораторні дослідження.
автореферат [53,0 K], добавлен 03.04.2009Стан фізичного розвитку дітей, хворих на хронічний пієлонефрит, у співвідношенні з кістковим віком. Структурно-функціональні зміни кісткової тканини. Відновлювальний етап та методи корекції порушень для оптимізації комплексної реабілітаційної терапії.
автореферат [86,9 K], добавлен 21.03.2009Визначення, біологічна дія і медичні показання для лікування з використанням методу УВЧ-терапії. Фізичні та електричні аспекти впливу електричного поля ультрависокої частоти на біологічні тканини. Практика проведення УВЧ-терапії, процедура лікування.
реферат [21,6 K], добавлен 24.10.2010Пошкодження менісків колінного суглоба як один з найбільш поширених видів патології опорно-рухового апарату спортсменів. Фізична реабілітація для покращення якості та прискорення відновлення хворих при ушкодженні менісків після хірургічного лікування.
курсовая работа [278,3 K], добавлен 02.04.2012Основні принципи комплексного обстеження пацієнтів з контрактурою нижньої щелепи. Поява обмежень рухливості нижньої щелепи. Проведення аускультації суглоба за допомогою фонендоскопа. Обстеження хворих з патологією скронево-нижньощелепного суглобу.
презентация [2,6 M], добавлен 04.12.2023