СНК Травматологии и ортопедии Пироговского Университета рассказывает о ультразвуковой сварке костной ткани
В наше время существует множество способов фиксации костных отломков — штифты, пластины, винты, проволоки и т.п.
Но данные методы при всех преимуществах, не лишены и недостатков, так как:
• инфекционно-воспалительные осложнения (нагноение ран, остеомиелит);
• секвестрирование поврежденной костной ткани;
• некроз краев раны вследствие компрессии элементами металлоконструкции;
• сложности извлечения металлических конструкций;
Данные обстоятельства привели к поискам новых методов лечения, у которых бы эти недостатки сведены к минимуму. Так, с целью ускорить заживление переломов, еще в 50-ых годах проводились опыты по склеиванию костных отломков остеопластом (Г.В. Головин, П.П. Новожилов, 1955 г.). В 1958 г. Б.Блох применил для склеивания этоксилиновые смолы. Однако, данные методы работали только на мертвых препаратах. Предложенные клеи не прилипали к кости живых подопытных, не высыхали, не склеивали. Требовался метод, способный активизировать процесс затвердевания клея и внутренние процессы репарации живой костной ткани.
Таким методом стал ультразвуковой остеосинтез (также называемый ультразвуковой сваркой костей). Данный метод заключается в сцеплении костных отломков за счет адгезии с применением специальных мономерных смесей, наносимых в зоне перелома.
Экспериментировать с ультразвуковой сваркой начали с 1964 г. на кафедре травматологии, ортопедии и комбинированных радиационных повреждений РМАНПО, под руководством заведующего кафедрой Валентина Александрович Полякова, совместно с работниками Высшего технического училища им. Баумана.
Под действием ультразвука мономерные смеси изменяют свою структуру, образуя прочный биополимерный конгломерат, который крепко сцепляет отломки. Для удержания отломков в нужном положении применяют фиксаторы, которые устанавливают на время операции. Таким образом, создается прочная механическая связь.
Материалом, использовавшимся в качестве припоя для сварки, являются смеси на основе жидких мономерных пластмасс. При том одной из наиболее эффективных является смесь циакрина и костной стружки. Опыты проводились как при моделировании простых переломов, так и в случае многооскольчатых (в данном случае костный конгломерат представлял собой смесь костной щебенки и небольшого количества припоя для сварки), с использованием трансплантатов, так и без них.
При ультразвуковой «сварке» происходят следующие процессы: — быстрое соединение стромы фрагментов; — «сваривание» коллагеновых волокон одного фрагмента с волокнами другого фрагмента; — быстрая диффузия мономера (например, циакрина); — полимеризация мономера в краткие сроки (30-40 секунд).
«Например, прочность соединения костей с помощью гомотрансплантата составляет на срез 100 кг/см2, что вполне удовлетворяет условиям остеосинтеза» – пишет В.А. Поляков.
Ультразвуковая сварка костей позволяет быстро соединить отломки без нарушения естественных процессов регенерации костной ткани. При этом недавние исследования, проведенные Л.Б. Резником, Г.Г. Дзюбой на базе «Омского государственного медицинского университета» показали, что к наибольшая эффективность ультразвуковой сварки костей может быть достигнута при ее сочетании с чрескостным остеосинтезом. Ультразвуковое воздействие оказывает некоторое антисептическое действие, что может быть полезным при сварке костей в инфицированной ране.
Помимо оперативного лечения переломов также имеются данные об успешном применении ультразвуковой сварки для других целей:
• заполнения полостей и дефектов в костях после повреждений, резекций, удаления опухолей, кист и гнойно-некротических очагов (например при остеомиелите);
• приготовления костных трансплантатов различных форм и размеров, которые не будут вызывать реакции отторжения;
• восстановления конгруэнтности поверхностей при пластике ложных суставов;
• создания новых точек прикрепления сухожилий или связок.
• изготовления ауто- или аллокостных трансплантатов различных размеров и формы:
Данные морфологических и рентгенологических исследований показали, что костные конгломераты постепенно рассасываются с замещением вновь образованной костной тканью.
Однако существуют немало данных об отторжении припоя, развитии вокруг него воспалительной реакции, особенно у педиатрических пациентов. Также несмотря на достаточно давний срок изобретения, метод ультразвуковой сварки на данном этапе не нашел активного применения в клинической практике, оставшись в значительной степени экспериментальным методом лечения. Об этом свидетельствует ограниченной количество исследований, производимых на людях, и большое количество работ, описывающих работу на трупном или животном материале.
Тем не менее, прогресс биотехнологии, биофизики и биохимии, позволяет предполагать, что открытие более близких человеческому организму припоев, четкое определение техник сочетания ультразвука с ортопедическими операциями, а также все большее сокращение требуемых для лечения сроков госпитализации, сделает использование данного принципа в лечении травм костно-хрящевого аппарата более распространенным, а следовательно – позволит производить более масштабные исследования с четко прописанной технологией применения ультразвука.
Пироговский Университет – флагман медицинского образования в России
Пироговский Университет – это один из самых престижных медицинских вузов страны, где готовят высококвалифицированных специалистов для системы здравоохранения России. В нем успешно сочетаются передовые научные исследования, инновационные разработки и богатые традиции медицинского образования.
Преподаватели университета – это эксперты, увлечённые своей профессией и стремящиеся к развитию медицины. В 2024 году вуз стал участником программы «Приоритет 2030», представив три стратегических проекта: «Иммуномедицина», «Генотерапия» и «Нейротрофика». Эти направления не только отвечают на актуальные вызовы науки, но и определяют её будущее.
Сегодня в стенах университета создаются прорывные технологии и препараты для борьбы с тяжёлыми и редкими болезнями. Особый фокус – на персонализированной медицине, включая генную терапию, которая меняет подходы к лечению пациентов.
— Сергей Анатольевич Лукьянов, ректор ПироговскогоУниверситета, подчёркивает:
«Наш университет активно развивается благодаря научным достижениям, стратегическим инициативам и высочайшему уровню подготовки студентов. Мы укрепляем свои позиции в российских и международных рейтингах, создавая медицину будущего и воспитывая врачей нового поколения – компетентных, инициативных и социально ответственных».
— Георгий Гивиевич Надарейшвили, первый проректор – проректор по стратегическому развитию Пироговского Университета, отмечает:
«Пироговский Университет, как и другие топовыемедицинские вузы, служит двигателем инноваций. Мы разрабатываем технологии, меняющие подходы к лечению и внедряемые в клиническую практику. Современная медицина развивается стремительно, и мы – активные участники этого процесса».
— Владислава Сергеевна Белякова, проректор по молодёжной политике Пироговского Университета, добавляет:
«Выбор медицинской профессии требует осознанности и готовности к постоянному росту. Важно не только осваивать теорию, но и развивать soft skills: работать в команде, выдерживать нагрузки. Для этого в университете есть все возможности – от спортивных и творческих секций до научных клубов и волонтёрских программ, помогающих студентам раскрыть свои таланты».
Пироговский Университет остаётся центром притяжения для будущих врачей и исследователей, прокладывая путь в новую эру медицины.
Больше новостей лучшего медицинского университета читайте в телеграм-канале: https://t.me/daily_2med
