Сайт издательства «Медиа Сфера»
содержит материалы, предназначенные исключительно для работников здравоохранения. Закрывая это сообщение, Вы подтверждаете, что являетесь дипломированным медицинским работником или студентом медицинского образовательного учреждения.

Воробьев А.А.

ФГБОУ ВО «ВолгГМУ» Минздрава России, Волгоград, Россия

Фомичев Е.В.

ФГБОУ ВО «Волгоградский государственный медицинский университет» Минздрава России, Волгоград, Россия

Михальченко Д.В.

ФГБОУ ВО «Волгоградский государственный медицинский университет» Минздрава России, Волгоград, Россия

Саргсян К.А.

ФГБОУ ВО «Волгоградский государственный медицинский университет» Минздрава России, Волгоград, Россия

Дьяченко Д.Ю.

ФГБОУ ВО «Волгоградский государственный медицинский университет» Минздрава России, Волгоград, Россия

Доклиническое испытание экзоскелета нижней челюсти

Авторы:

Воробьев А.А., Фомичев Е.В., Михальченко Д.В., Саргсян К.А., Дьяченко Д.Ю.

Подробнее об авторах

Просмотров: 741

Загрузок: 16


Как цитировать:

Воробьев А.А., Фомичев Е.В., Михальченко Д.В., Саргсян К.А., Дьяченко Д.Ю. Доклиническое испытание экзоскелета нижней челюсти. Оперативная хирургия и клиническая анатомия (Пироговский научный журнал). 2018;2(1):9‑13.
Vorobiev AA, Fomichev EV, Mikhalchenko DV, Sargsyan KA, Dyachenko DYu. Preclinical testing of the mandibular exoskeleton. Russian Journal of Operative Surgery and Clinical Anatomy. 2018;2(1):9‑13. (In Russ.)
https://doi.org/10.17116/operhirurg2018219-13

Рекомендуем статьи по данной теме:
Ис­хо­ды пе­ри­на­таль­но­го по­ра­же­ния нер­вной сис­те­мы у глу­бо­ко­не­до­но­шен­ных де­тей к 12 ме­ся­цам скор­ри­ги­ро­ван­но­го воз­рас­та. Жур­нал нев­ро­ло­гии и пси­хи­ат­рии им. С.С. Кор­са­ко­ва. 2023;(10):97-100
При­ме­не­ние эк­зос­ке­ле­та с фун­кци­ональ­ной элек­трос­ти­му­ля­ци­ей в вос­ста­нов­ле­нии рав­но­ве­сия у па­ци­ен­тов в ос­тром и ран­нем вос­ста­но­ви­тель­ном пе­ри­одах ише­ми­чес­ко­го ин­суль­та. Воп­ро­сы ку­рор­то­ло­гии, фи­зи­оте­ра­пии и ле­чеб­ной фи­зи­чес­кой куль­ту­ры. 2023;(5):5-13
Сов­ре­мен­ные под­хо­ды к при­ме­не­нию ро­бо­ти­зи­ро­ван­ных ус­тройств в ком­плек­се ре­аби­ли­та­ции де­тей с це­реб­раль­ным па­ра­ли­чом. Воп­ро­сы ку­рор­то­ло­гии, фи­зи­оте­ра­пии и ле­чеб­ной фи­зи­чес­кой куль­ту­ры. 2023;(5):36-44
Ало­пе­ция и COVID-19: воз­мож­ные эти­опа­то­ге­не­ти­чес­кие ва­ри­ан­ты и прин­ци­пы ле­че­ния. Воп­ро­сы ку­рор­то­ло­гии, фи­зи­оте­ра­пии и ле­чеб­ной фи­зи­чес­кой куль­ту­ры. 2023;(5):56-63
Осо­бен­нос­ти ме­ди­цин­ской ре­аби­ли­та­ции па­ци­ен­тов, пе­ре­нес­ших но­вую ко­ро­на­ви­рус­ную ин­фек­цию. Воп­ро­сы ку­рор­то­ло­гии, фи­зи­оте­ра­пии и ле­чеб­ной фи­зи­чес­кой куль­ту­ры. 2023;(5):64-69
При­ме­не­ние по­дог­ре­той кис­ло­род­но-ге­ли­евой сме­си на эта­пе ре­аби­ли­та­ции у па­ци­ен­ток пос­ле ми­омэк­то­мии. Рос­сий­ский вес­тник аку­ше­ра-ги­не­ко­ло­га. 2023;(6):55-62
Осо­бен­нос­ти пи­ще­ва­ри­тель­ной сис­те­мы у де­тей, ис­пы­тав­ших стресс от во­ен­ных действий. Воз­мож­нос­ти оп­ти­ми­за­ции ком­плексных ре­аби­ли­та­ци­он­ных ме­роп­ри­ятий. До­ка­за­тель­ная гас­тро­эн­те­ро­ло­гия. 2023;(4):11-19
Двух­лет­нее прос­пек­тив­ное про­доль­ное ис­сле­до­ва­ние ди­на­ми­ки ког­ни­тив­ных фун­кций в раз­лич­ные пе­ри­оды ин­суль­та. Жур­нал нев­ро­ло­гии и пси­хи­ат­рии им. С.С. Кор­са­ко­ва. Спец­вы­пус­ки. 2023;(12-2):36-42
Вли­яние ре­аби­ли­та­ции с сен­сор­ной пер­чат­кой и вир­ту­аль­ной ре­аль­нос­тью на ди­на­ми­ку ней­рот­ро­фи­чес­ко­го фак­то­ра го­лов­но­го моз­га и ког­ни­тив­ных выз­ван­ных по­тен­ци­алов P300 в ран­нем вос­ста­но­ви­тель­ном пе­ри­оде ише­ми­чес­ко­го ин­суль­та. Жур­нал нев­ро­ло­гии и пси­хи­ат­рии им. С.С. Кор­са­ко­ва. Спец­вы­пус­ки. 2023;(12-2):75-81
Реаби­ли­та­ци­он­ный пе­ри­од у жен­щин пос­ле трав­мы вер­хней ко­неч­нос­ти при раз­ных ме­то­ди­ках вос­ста­нов­ле­ния. Про­фи­лак­ти­чес­кая ме­ди­ци­на. 2023;(12):101-108

Проблема лечения и реабилитации пациентов с переломами и посттравматическими дефектами нижней челюсти остается актуальной в клинике челюстно-лицевой хирургии [1, 2]. Формирующиеся у таких пациентов грубые функциональные и эстетические дефекты приводят к снижению качества жизни и социальной дезадаптации этих больных.

Перспективным методом лечения переломов и посттравматических дефектов нижней челюсти является компрессионно-дистракционный остеосинтез. При помощи аппаратов для компрессионно-дистракционного остеосинтеза можно осуществить закрытую репозицию и внешнюю фиксацию нижней челюсти. Благодаря дозированной компрессии и дистракции фрагментов нижней челюсти, запускаются процессы дистракционного остеогенеза, позволяющие заместить дефект нижней челюсти новообразованной органотипичной костной тканью [3].

Из-за продолжительного лечения пациентов методом компрессионно-дистракционного остеосинтеза предложены различные способы стимуляции процесса регенерации костной ткани [3]. Одним из таких способов является функциональная нагрузка, которая возможна при сохранении подвижности нижней челюсти и восстановлении сократительной активности поврежденных в результате травмы жевательных мышц [4] (жевательное давление в норме у мужчин на резцах 25—40 кг, на молярах 50—80 кг [5], при переломах нижней челюсти снижено до 2,23—3,2 кг на резцах и 7—12 кг на молярах [6, 7]). Современные аппараты для компрессионно-дистракционного остеосинтеза не позволяют восстановить функциональную активность жевательных мышц, в связи с чем функциональную нагрузку при этом нельзя считать полноценной.

Для реабилитации и абилитации инвалидов с верхним вялым пара (моно)парезом в клинической практике с успехом используется экзоскелет верхней конечности ЭКЗАР, который, благодаря наличию в конструкции системы рычагов, узлов и упругих элементов (резиновые кольца), позволяет восполнить утраченную функцию мышц, увеличить их силу и амплитуду движения верхней конечности в плечевом и локтевом суставах [8, 9]. При анализе литературы данных о применении экзоскелета для лечения пациентов с переломами и посттравматическими дефектами нижней челюсти не обнаружено.

Цель исследования — провести доклиническое испытание экзоскелета нижней челюсти на трупном материале для обоснования возможности его использования у пациентов с переломами и посттравматическими дефектами нижней челюсти.

Нами разработан экзоскелет нижней челюсти (рис. 1),

Рис. 1. Конструкция экзоскелета нижней челюсти. 1 — устройство закрытого внеочагового остеосинтеза нижней челюсти; 2 — нижнечелюстная дуга; 3 — приспособление для фиксации относительно свода мозгового отдела головы; 4 — упругие элементы.
оригинальная конструкция которого включает устройство для закрытого внеочагового остеосинтеза нижней челюсти (см. рис. 1, а), которое фиксируется к нижней челюсти при помощи остеофиксаторов диаметром 0,2 см с наружной резьбовой насечкой (рис. 2);
Рис. 2. Остеофиксаторы.
нижнечелюстную дугу (см. рис. 1, б), изготовленную методом 3D-печати; приспособление для фиксации относительно свода мозгового отдела головы (см. рис. 1, в); упругие элементы (см. рис. 1, г), ориентированные параллельно суммарному вектору тяги жевательных мышц.

Одиночный косой перелом нижней челюсти был смоделирован на 10 нативных анатомических препаратах нижней челюсти человека (6 мужских, 4 женских) в возрасте от 35 до 72 лет при помощи дрели с алмазным диском (рис. 3)

Рис. 3. Моделирование перелома нижней челюсти.
в области угла (5), в области тела (3) и в подбородочном отделе (2).

Моделирование статической вертикальной механической нагрузки на препараты нижней челюсти с переломом, фиксированным при помощи экзоскелета нижней челюсти, осуществляли на специально сконструированном стенде. Последовательным подвешиванием к закрепленной к стенду нижней челюсти грузов массой 2, 5, 7, 10 и 12 кг оценивали стабильность фиксации фрагментов нижней челюсти по величине их расхождения (рис. 4).

Рис. 4. Статическая вертикальная механическая нагрузка на нижнюю челюсть.

Установка экзоскелета нижней челюсти была выполнена на 3 трупах взрослых мужчин (возраст 65, 72 и 84 года) на базе кафедры судебной медицины ВолгГМУ с соблюдением всех правовых норм и этических принципов.

Описание операции: оперативный доступ представляет собой четыре прокола кожи длиной до 0,5 см (рис. 5)

Рис. 5. Оперативный доступ.
с учетом проекции линии перелома и общепринятых зон безопасности [10—12]. Используя предложенное нами устройство для взаимной пространственной ориентации остеофиксаторов (приоритет на заявку № 2017115718 от 23.04.17), через прокол кожи при помощи дрели в один из фрагментов нижней челюсти вводили первый остеофиксатор перпендикулярно кости и кожным покровам. Затем на устройстве выставляли необходимый угол наклона между остеофиксаторами (30—60˚) и вводили второй остеофиксатор (рис. 6).
Рис. 6. Установка остеофиксаторов.
Аналогичные манипуляции проводили и на другом фрагменте нижней челюсти. Затем осуществляли сборку устройства внешней фиксации нижней челюсти и крепление его к остефиксаторам (рис. 7),
Рис. 7. Закрепление устройства внешней фиксации.
накладывали приспособление для фиксации экзоскелета относительно свода мозгового отдела головы и нижнечелюстную дугу по нижнему краю нижней челюсти. Части экзоскелета нижней челюсти соединяли между собой упругими элементами (рис. 8).
Рис. 8. Собранный экзоскелет нижней челюсти.

Благодаря особенностям конструкции устройства внешней фиксации, экзоскелет нижней челюсти позволяет осуществить анатомически точную репозицию фрагментов нижней челюсти, устраняя смещение в сагиттальной, фронтальной и горизонтальной плоскостях, с возможностью создания компрессии и дистракции между отломками и сохранения подвижности нижней челюсти (рис. 9).

Рис. 9. Репозиция и фиксация отломков нижней челюсти при помощи экзоскелета.

При подвешивании к нижней челюсти грузов 2 кг (0,0 см), 5 кг (0,01±0,01 см) и 7 кг (0,07±0,02 см) значительного смещения отломков нижней челюсти не отмечено, при грузе 10 кг смещение составляло 0,17±0,02 см, 12 кг — 0,3±0,03 см (см. таблицу).

Величина расхождения отломков нижней челюсти при статической вертикальной механической нагрузке, см
Результаты доказывают, что экзоскелет нижней челюсти способен обеспечить достаточно жесткую и стабильную фиксацию отломков нижней челюсти в заданном положении.

Операция по установке экзоскелета нижней челюсти является малоинвазивной, что позволяет снизить дополнительную травму окружающих кость мягких тканей (в том числе жевательных мышц и важных анатомических образований, таких как ветви лицевого нерва), сохраняя тем самым источники кровоснабжения костной ткани.

Ожидается, что образующиеся при этом послеоперационные рубцы на коже лица и шеи будут небольших размеров и малозаметны.

Экстраполируя данные об эффективности применения экзоскелета верхней конечности ЭКЗАР, мы предполагаем, что наличие упругих элементов в конструкции экзоскелета нижней челюсти позволит восстановить и сократительную активность поврежденных жевательных мышц, увеличить их силу, обеспечив тем самым адекватную функциональную нагрузку на кость, стимулируя процессы регенерации костной ткани.

Экзоскелет нижней челюсти оригинальной конструкции является многофункциональным устройством, позволяющим обеспечить анатомически точную репозицию, жесткую, стабильную фиксацию, дозированную компрессию и дистракцию фрагментов нижней челюсти и сохранить ее подвижность.

Малотравматичность оперативного приема и возможность осуществить функциональную нагрузку дают основание полагать, что использование экзоскелета нижней челюсти позволит ускорить процессы репаративной регенерации костной ткани, сократив тем самым сроки лечения и улучшив качество жизни пациентов с переломами и посттравматическими дефектами нижней челюсти. На изучение этого и будут направлены дальнейшие клинические испытания разработанного аппарата.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Сведения об авторах

Воробьев Александр Александрович — д.м.н., проф., зав. каф. оперативной хирургии и топографической анатомии ВолгГМУ

Фомичев Евгений Валентинович — д.м.н., проф., зав. каф. хирургической стоматологии и челюстно-лицевой хирургии ВолгГМУ

Михальченко Дмитрий Валерьевич — д.м.н., доцент, зав. каф. пропедевтики стоматологических заболеваний ВолгГМУ

Дьяченко Денис Юрьевич — клинический ординатор каф. пропедевтики стоматологических заболеваний ВолгГМУ

Контактная информация:

Саргсян Карен Артурович — аспирант каф. оперативной хирургии и топографической анатомии ВолгГМУ; Волгоградская обл., Волгоград, ул. Котлубанская, 135, 400054;

e-mail: mwasca@mail.ru;

ORCID: https://orcid.org/0000-0002-6118-7302

Подтверждение e-mail

На test@yandex.ru отправлено письмо со ссылкой для подтверждения e-mail. Перейдите по ссылке из письма, чтобы завершить регистрацию на сайте.

Подтверждение e-mail



Мы используем файлы cооkies для улучшения работы сайта. Оставаясь на нашем сайте, вы соглашаетесь с условиями использования файлов cооkies. Чтобы ознакомиться с нашими Положениями о конфиденциальности и об использовании файлов cookie, нажмите здесь.