The use of pneumatic dental drill in osteosynthesis in patients with fractures of the lower jaw

Full Text

Обоснование

Недоступность импортных аппаратов для остеосинтеза и нерациональное применение отечественных в челюстно-лицевой хирургии приводит к возникновению ожогов кости, нарушению линии распила и изменению диаметра отверстия в кости. Совместно с учеными Самарского государственного национально-исследовательского университета им. академика С.П. Королева нами была проведена серьезная работа по экспериментальному обоснованию применения малоинвазивного турбинного устройства для остеосинтеза, использование которого способствовало уменьшению частоты случаев сильного ожога кости. Результаты эксперимента были перенесены в клиническую практику.

Цель исследования — обосновать применение малоинвазивного турбинного устройства для сверления и резания кости, обеспечивающего постоянную номинальную скорость и крутящий момент на режущем инструменте.

Остеосинтез (др.-греч. ὀστέον — кость; σύνθεσις — сочленение, соединение) — хирургическая репозиция костных отломков при помощи различных фиксирующих конструкций, обеспечивающих длительное устранение их подвижности. Цель остеосинтеза — обеспечение стабильной фиксации отломков в правильном положении с сохранением функциональной оси сегмента, стабилизация зоны перелома до полного сращения [3].

Обычно остеосинтез используют в тех случаях, когда консервативные методы не дадут желаемого результата, или когда после обследования больного стало ясно, что консервативные методы не обеспечат адекватной репозиции и эффективной фиксации отломков [5].

Перелом нижней челюсти — патологическое состояние, возникающее при нарушении целостности нижней челюсти. Среди травм челюстно-лицевой области (ЧЛО) переломы нижней челюсти диагностируются наиболее часто. Основную группу пациентов составляют мужчины в возрасте от 20 до 45 лет. У детей переломы нижней челюсти встречаются в 15 % случаев. По распространенности первую позицию занимают переломы тела (свыше 65 %), на втором месте — повреждения угла (37 %), на третьем — переломы ветви [7]. Перелом нижней челюсти возникает вследствие воздействия силы, величина которой превышает пластичные характеристики костной ткани, что бывает, например, в результате фронтальных и латеральных ударов в нижнюю треть ЧЛО, при падении с высоты на лицо тяжелых предметов, в случае ДТП и т. д. Диагноз «перелом нижней челюсти» ставят, исходя из жалоб, локального статуса, данных рентгенографии.

Широкое внедрение современных методов остеосинтеза позволило сократить сроки и улучшить результаты лечения пострадавших, открыло новые перспективы в лечении при переломах нижней челюсти различных локализаций, в том числе при множественной и сочетанной травме лица.

Проблема лечения пациентов с переломами нижней челюсти остается в центре внимания челюстно-лицевых хирургов всех стран мира.

Анализ результатов остеосинтеза нижней челюсти показывает, что частота осложнений при хирургической фиксации переломов нижней челюсти остается еще значительной, составляя по данным различных авторов от 2 до 18,5 %, и в значительной степени зависит от метода остеосинтеза [1]. Частота осложнений особенно возрастает при остеосинтезе переломов нижней челюсти, осложненных травматическим остеомиелитом, и составляет от 8 до 41 %, что в значительной степени удлиняет сроки реабилитации пострадавших [3, 4]. В связи с низкой эффективностью ручной репозиции отломков при переломах нижней челюсти со смещением чаще используют хирургический метод лечения.

В разработке проблемы хирургического лечения пациентов с переломами нижней челюсти немаловажное значение приобретает техническое оснащение операции [2]. Нарушение техники проведения остеосинтеза приводит к миграции скрепителя. Эти осложнения отмечены при накостном остеосинтезе и были обусловлены нарушением техники фиксации отломков или использованием фиксатора, учитывая все виды осложнений, имеющие наконечники и пневмобормашины.

При разработке пневмоборомашины мы ориентировались на создание малоинвазивного устройства, обеспечивающего постоянную номинальную частоту вращения при изменении нагрузки на режущий инструмент, имеющего меньшую массу и габариты по сравнению с аналогами.

Основной нашей задачей было создание устройства для безопасного формирования отверстий в челюстных костях для остеофиксаторов у пациентов с переломами нижней челюсти, обеспечивающее прочный остеосинтез с надежной иммобилизацией отломков и их компрессией.

Применение турбинной пневмобормашины обеспечивает повышение надежности остеосинтеза за счет щадящего воздействия на костную ткань в связи с более низким температурным воздействием.

Устройство представляет собой корпус, внутри которого на подшипниковых опорах установлен вал, с наружной стороны имеющий цанговый зажим для крепления режущего инструмента (рис. 1). С другой стороны вала установлен малоразмерный турбопривод, состоящий из осевой микротурбины, датчика частоты вращения и регулятора расхода воздуха. Длина турбинной пневмобормашины равна 155 мм, максимальная ширина — 2 см, вес — 102 г, номинальная мощность — 80 Вт, частота вращения — 2000 об/мин, расход воздуха — 8 г/с.

Рис. 1. Устройство турбинной пневмобормашины в сборе со стоматологическим наконечником

Fig. 1. Device of the turbine pneumatic machine equipped with dental handpiece

Работает следующим образом: воздух подается централизованно через систему воздуховодов. Пневмобормашина соединяется с рабочим инструментом с помощью специального соединительного устройства. Воздух через гибкие армированные шланги поступает к педали. С помощью педали регулируется поток воздуха, который направляется непосредственно на турбинную бормашину.

Турбинная пневмобормашина состоит из собственного турбинного отсека, где располагаются несколько ступеней турбин, на которые подается воздух.

Турбинное отделение соединено со специальным устройством для фиксации наконечника. Сверло или другой инструмент (бор, пила) надевается в зависимости от цели, которую преследует хирург. В том случае, когда необходимо, использовать сверло для подготовки отверстий, применяется обычный наконечник, который жестко соединяется с турбинной бормашиной. Приводится в движение нажатием на ножную педаль. Когда при сверлении возникает сопротивление, включается следующая ступень и машинка не останавливается, а продолжает работать. Это происходит вследствие автоматического включения следующих ступеней (2-я или 3-я). Сверление мы осуществляем стандартными сверлами. Если необходимо использовать пилу Линдемана, надевается специальный наконечник. Плоскостная остеотомия производится с помощью реципрокной пилы, производящей не вращательное, а поступательное движение.

При выполнении эксперимента по испытанию пневмобормашины материалом для морфологического исследования послужили фрагменты свиной кости, обработанные сверлом в 4 режимах частоты вращения (5, 10, 15, 20 тыс. об/мин). Для этого мы вначале взяли набор сверл, которые используются в челюстно-лицевой хирургии и в общей травматологии. Сверла и челюсти животных, забитых накануне, жестко фиксировали. Сверление кости производили, создавая разные усилия на инструменте. Диаметр сверл и скорость вращения были разными.

После макроскопической оценки объекты декальцинировали, проводили в ацетонах и заливали в парафиновые блоки. Срезы толщиной 7 мкм окрашивали гематоксилином и эозином, пикрофуксином по Ван-Гизону, изучали светооптически при помощи микроскопа Nikon Alphaphot YS2-H, оснащенного цифровой видеокамерой. Морфометрическое исследование проводили с помощью программы «ВидеоТест-Морфо». Зоны некроза в препаратах соответствовали зонам дефекта после декальцинации при макро- и микроскопическом исследованиях.

После получения результатов эксперимента, совместно с морфологами были приготовлены препараты костных срезов, которые тщательно изучались под микроскопом. В результате микроскопии была установлена степень ожога костной ткани при разных скоростях от 5 до 20 тыс. об/мин.

В результате эксперимента была установлена зависимость между числом оборотов и глубиной зоны деструкции костной ткани.

По результатам клинического применения было установлено, что преимуществами турбинной пнневмобормашины являются: сокращение времени проведения операции за счет увеличения скорости сверления и резания костной ткани; сила воздействия режущим инструментом позволяет не вызывать ожог костной ткани в оперируемой области; уменьшение вибрации по сравнению с аналогами, имеющими ротационные двигатели; предлагаемое устройство значительно легче и более мобильно при эксплуатации; снижены масса и габариты; уменьшен удельный расход сжатого воздуха. Изобретение было запатентовано [6].

Заключение

Техническим результатом использования изобретения является обеспечение безопасного формирования костных отверстий при проведении остеосинтеза, повышение надежности их фиксации костных фрагментов. Этот технический результат достигается тем, что в конструкции предлагаемой пневмоборомашины в качестве двигателя использован малоразмерный турбопривод с регулятором частоты вращения на базе осевой микротурбины. Данное изобретение существует в нескольких экземплярах и активно внедряется в практику работы отделения челюстно-лицевой хирургии Клиник Самарского государственного медицинского университета (рис. 2). При использовании пневмобормашины операция по остеосинтезу проходит с минимальной травматичностью для пациента и сокращением времени проведения оперативного вмешательства.

Рис. 2. Этап работы турбинной пневмобормашиной в операционной

Fig. 2. Working with turbine pneumatic machine in the operating room

Изобретение возможно и целесообразно использовать в стационарном лечении при операциях на челюстных костях. Турбинная пневмобормашина рекомендуется в клиническую практику при работе на лицевых костях как альтернатива стандартным турбинным устройствам.

About the authors

Allachkulu Dzh. Soltanov

Author for correspondence.
Email: alik_solt@mail.ru

Postgraduate student, Department of Maxillofacial Surgery and Dentistry

References

Supplementary files

Supplementary Files

Action

1. JATS XML

Download

2. Fig. 1. Device of the turbine pneumatic machine equipped with dental handpiece

Download (43KB)

Indexing metadata

3. Fig. 2. Working with turbine pneumatic machine in the operating room

Download (158KB)

Indexing metadata