1306

меризованный И характеризовался как однородный несжимаемый материал с невысоким показателем твердости (0,18±0,05 ГПа) и модулем упругости (0,68±0,03 ГПа), образец которого имел малую шероховатость поверхности. Для изучения прочностных свойств ДЭ зуба после К-И было проведено испытание образцов на точечное нагружение методом микроиндентирования. Измерение микротвердости эмали по Виккерсу проведено в интактном зубе, в очаге искусственного кариеса, в очаге искусственного кариеса после К-И при 2- и 4-минутной экспозиции протравочного геля. Всего проведено 90 индентирований. Установлено, что К-И, в отличие от традиционного одонтопрепарирования, не сопровождалась снижением микротвердости эмали. Более того, увеличение времени кондиционирования эмали в кариозном очаге до 4 минут, обеспечивающее оптимальный эстетический эффект при наличии пигментированных или множественных мелких белых кариозных пятен на вестибулярной поверхности зуба, не приводило к дополнительному снижению микротвердости эмали в сравнении с традиционно рекомендуемой 2-минутной экспозицией (2,01±0,09 ГПа, р > 0,05). Полученные в эксперименте результаты регламентировали рациональное (эффективное и безопасное) число и продолжительность процедур протравливания эмали для достижения оптимального эстетического результата К-И в зависимости от колористических характеристик, размеров и количества ОДЭ без опасения снижения прочностных свойств эмали после процедуры её травления.

Результаты динамического анализа RGB-цветовой модели зуба при лечении ОДЭ методом кариес-инфильтрации с 2-минутной экспозицией протравочного геля не всегда объективизируют эстетический эффект лечения, тогда как при 4-минутной кондиционировании эмали происходит достоверное снижение значений показателей цветовой разницы (∆∆GM и ∆∆BY, p < 0,001), подтверждающее практически полное нивелирование цветового диссонанса между проинфильтрированным участком и перифокальной зоной эмали. Оказалось, что наиболее чувствительным к цветовым изменениям в участке ИЭ и ДЭ оказался коэффициент BY, что обосновывало целесообразность использования источников синего света с длиной волны 457 нм (SoproLife, Acteon group) для ранней диагностики и оценки эстетических результатов лечения кариеса эмали, которые и были в дальнейшем использованы в клинической части работы.

По данным ретроспективного анализа 879 амбулаторных карт стоматологических пациентов, у 27,9 % лиц молодого возраста был установлен диагноз ОДЭ зубов, причем в 21,1 % случаев в качестве причины его развития указывалось на раннее проведенное ортодонтическое лечение ЗЧА (преимущественно скученности зубов во фронтальном отделе верхней и нижней челюсти – 94,3 % случаев) с использованием эджуайс-техники. Только 23,8 %

в ходе обследования пациента. Лишь в единичных случаях в амбулаторных картах были приведены ссылки на использование дополнительных методов диагностики ранних стадий кариеса. У пациентов с ОДЭ отмечалась высокая интенсивность кариеса (13,53±0,97), преимущественно за счет компонентов

«К» (4,75±0,86) и «П» (8,21±0,25). У большей части (51,5 %) пациентов с ОДЭ выявляли неудовлетворительный и плохой уровень гигиены полости рта (3,25±0,18). Симптомы хронического генерализованного катарального гингивита легкой и средней степени тяжести (индекс РМА 20,48±2,21

и41,12±2,70) выявляли практически у каждого пациента. По мнению 14,3 % пациентов с ОДЭ, выявляемая гиперэстезия зубов (чаще I ст.) была связана с ранее проводимым ортодонтическим лечением.

По данным визуального, люминесцентного, планиметрического и компьютерного анализа индуцированной флюоресценции твердых тканей зуба установлены следующие клинические особенности ОДЭ зубов у пациентов, завершивших ортодонтическое лечение зубо-челюстных аномалий с использованием брекет-систем: преимущественное поражение резцов верхней челюсти (80,1 %) с образованием крупных (62,3 %), чаще одиночных, матовобелых (57,5 %), с высокой (85,2±9,4 % по оттеночной шкале) и неравномерной интенсивностью окрашивания, с шероховатой текстурой и неровным рельефом поверхности очагов преимущественно полигональной или серповидной формы (79,4 %), чаще локализующихся в пришеечной (38,6 %) и центральной (29,6 %) областях коронки. Структурно-эстетические и функциональные нарушения при ОДЭ проявлялись активным цветовым диссонансом (93,3 %) и гиперэстезией зубов (14,3 %). Выявленные клинико-функциональ- ные характеристики ОДЭ послужили основанием к выбору технологии К-И в качестве базового метода лечения с учетом определенных у 2,7 % пациентов противопоказаний. Непосредственно после выполнения процедуры К-И «отличный» результат отмечался у 22,8 % пациентов (восстановление цветовой гаммы и опалесценции эмали, однородной текстуры поверхности и хорошей краевой адаптации по данным визуального, люминесцентного, компьютерного и планиметрического анализа). «Хороший» результат К-И непосредственно после лечения констатировали в 28,6 % наблюдений, когда на фоне осветления пигментированных и снижения интенсивности окрашивания

иплощади меловидных кариозных пятен, объективизирующих достигнутый эстетический эффект, у 18,1 % от числа этих пациентов фиксировали первично проявляющуюся гиперэстезию зубов (I ст.). Недостаточный эстетический эффект К-И, возникновение острого катарального гингивита, преимущест-

венно при К-И очагов пришеечной локализации (10,5 %), соотносились с «удовлетворительным» результатом лечения (34,3 %). Неуспех процедуры К-И выявлен в 14,3 % случаев. Через неделю число пациентов с «отличным» результатом К-И составило 59,0 %, с «хорошим» – 25,9 %, процент «удовлетворительных» результатов достоверно (р < 0,001) снизился до 8,6 %, «не-

удовлетворительных» – до 6,7 %. Через 6 месяцев после К-И сохранялся высокий (45,7 %) процент «отличных» результатов, «хороший» результат лечения отмечали в 35,2 % наблюдений. Через 12 и 24 месяца после К-И результаты лечения характеризовались позитивно у 82,0 % пациентов, у которых на фоне сохранения эстетических результатов наблюдалась устойчивая стабилизация кариеса на стадии пятна без признаков его рецидива. Через 1 и 2 года «неудовлетворительные» результаты К-И, проявляющиеся локальным дисколоритом в зоне инфильтрации, пигментацией на границе эмаль-инфильтрант, рецидивом кариеса, отмечали в 11,6 и 6,7 % случаев.

По данным сканирующей электронной микроскопии, микро- и наноиндентирования, кариес эмали, создаваемый in vitro по авторской методике, представлен структурно-неоднородным очагом деструкции эмали с сохранным поверхностным слоем и типичными для кариеса in vivo геометрическими характеристиками и физико-механическими свойствами. Модель искусственного кариеса эмали зубов человека позволяет провести качественный и количественный анализ изменения микроструктуры интактной и деминерализованной эмали, установить особенности её ремоделирования после кари- ес-инфильтрации. Результаты атомно-силовой микроскопии, интерпретируемые на основе оригинального картографического метода, позволяют установить характерные качественные и количественные признаки изменения микрорельефа и микроструктуры эмали на ранних стадиях кариеса: достоверное увеличение площади участков деструкции глубиной от –200 до –400 и более нм относительно расчетного нулевого уровня (на 63,2 и 18,9 % в сравнении с интактной эмалью); достоверное уменьшение представительства «равнинных» участков и «возвышенностей» эмали с высотой от 0 до 400 нм (на 45,2 и 20,9 % в сравнении с интактной эмалью); более чем 2-кратное увеличение перепадов высот на поверхности; утрата чёткости границ между основными структурными единицами и усиление локальной шероховатости рельефа. После кариес-инфильтрации очага высокотекучим композитом рельеф поверхности ремоделированной эмали сглаживается, утрачивает шероховатость, становится структурно-однородным; частотное распределение, размеры и площадь геометрических составляющих приближаются к показателям интактной эмали. По данным нано- и микроиндентирования, двукратное (4 мин) кондиционирование деминерализованной эмали не сопровождается достоверным снижением показателей её микротвердости; полученные в эксперименте результаты регламентируют эффективное для достижения оптимального эстетического результата кариес-инфильтрации и безопасное число и продолжительность процедур кондиционирования в зависимости от клинических проявлений кариеса.

Список литературы

1.Боровский Е.В., Леонтьев В.К. Биология полости рта. – М.: Медицина, 1991. – 141 с.

2.Боровский, Е.В., Агафонов Ю.А. Последовательность применения реминерализирующих растворов и фторида натрия, рекомендуемая для профилактики кариеса зубов и лечения на стадии белого пятна // Стоматология. – 1994. – № 1. – С. 3–5.

3.Зуева Т.Е., Кисельникова Л.П., Маланчук И.И., Бадретдинова Г.Р. Визуальные критерии эффективности применения методов инфильтрации у подростков после лечения несъемными ортодонтическими конструкциями // Стоматология детского возраста и профилактика. – 2011. – № 2. – С. 19–22.

4.Макеева И.М., Скатова Е.А., Власова Н.Н. Клинико-лабораторные обоснования лечения кариеса методом инфильтрации в комбинации с профессиональным отбеливанием. Ч. 1 // Клиническая стоматология. – 2011. – № 1. – С. 8–10.

5.Макеева И.М., Скатова Е.А., Дробышева Н.С., Герасимова Э.В. Сочетание лечения кариеса методом инфильтрации с профессиональным отбеливанием. Ч. 2. Описание клинического случая // Клиническая стоматология. – 2011. – № 2. – С. 4–8.

6.Макеева И.М., Скатова Е.А., Шакарьянц А.А., Макеева М.К. Определение эффективности лечения кариеса методом инфильтрации по результатам исследования in vitro // Стоматоло-

гия. – 2010. – № 4. – С. 39–43.

7.Морозов И.А., Свистков А.А., Гилёва О.С., Ерофеева Е.С. Экспериментальное исследование влияния клинического отбеливания на микроструктуру поверхности эмали зубов // Российский журнал биомеханики. – 2010. – № 1. – С. 56–64.

8.Meyer-Lueckel H., Paris S., Kielbassa A.M. Surface Layer Erosion of Natural Caries Lesions with Phosphoric and Hydrochloric Acid Gels in Penetration for Resin Infiltration // Caries Res. – 2007. – No. 41. – P. 223–230.

9.Meyer-Lueckel H., Paris S. Progression of Artificial Enamel Caries Lesions after Infiltration with Experimental Light Curing Resins // Caries Res. – 2008. – No. 42. – P. 117–124.

10.Meyer-Lueckel H., Bitter K., Shirkhani B., Hopfenmuller W. Prevalence of caries and fluorosis in adolescents in Iran // Quintessence Int. – 2007. – Vol. 38, no. 6. – P. 459–465.

11.Paris S., Meyer-Lueckel H., Kielbassa A.M. Resin Infiltration of Natural Caries Lesion // J Dent Res. – 2007. – Vol. 86. – P. 662–666.

УДК 531/539: 61

ОСОБЕННОСТИ РЕАБИЛИТАЦИИ ПАЦИЕНТА ПОСЛЕ ПЕРЕЛОМА ШЕЙКИ БЕДРЕННОЙ КОСТИ ПРИ МЫШЕЧНОЙ АТРОФИИ

О.В. Щепилина, П.И. Бегун

Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ», Россия, 197376, г. Санкт-Петербург, ул. профессора Попова, 5, begun@fromru.com

Ключевые слова: реабилитация, бедренная кость, атрофия мышц, динамические нагрузки.

Введение

Двигательная активность оказывает влияние на действие всех функциональных систем и необходима пациентам, проходящим реабилитацию после перелома шейки бедра. На сегодняшний день рассматриваются лишь клинические аспекты восстановительного периода, не учитывающие интенсивность динамических нагрузок, изменение механических свойств регенерата бедренной кости и компенсаторного действия мышечной системы [1, 2].

Материалы и методы

Для решения этих вопросов по клинические данным компьютерной томографии и экспериментальным исследованиям сил в бедренной кости и мышцах был разработан метод исследования особенностей реабилитации на примере перелома шейки бедренной кости при мышечной атрофии [3, 4]. При построении модели введены следующие допущения: 1) бедренная кость схематизирована двумя однородными изотропными слоями: кортикальным

испонгиозным; 2) имплантат выполнен из однородного материала по техническим характеристикам производителя (рис. 1, а); 3) регенерируемый участок в разломе шейки бедренной кости также однороден и изотропен; его механические свойства изменяются на каждом этапе реконструирования костной мозоли; 4) материалы кортикального, спонгиозного слоев

ирегенерируемого участка удовлетворяют условиям сплошности; 5) в материалах отсутствуют начальные напряжения; 6. Мышечные усилия схематизированы векторной суммой сил, приложенных к месту крепления мышц сухожилиями (рис. 1, б); 7) поверхностные нагрузки, прикладываемые к головке бедренной кости при различных движениях, заменены составляющими сосредоточенной силы, приложенной в центре головки кос-

ти (рис. 2). На рис. 2 приведены зависимости параметров BWi, (i = x, y, z), характеризующих отношения внешних усилий к весу пациента от времени при «двойном шаге».

Рис. 1. Геометрическая модель «бедренная кость – регенерат – имплантат» (а): 1 – регенерат; имплантаты (канюлированные винты), 3 – спонгиозная ткань; 4 – кортикальная ткань; модель распределения сил на примере взаимодействия внешних сил и компенсаторного действия четырехглавой мышцы бедра (б)

Рис. 2. Схема векторной суммы сил, приложенных к месту крепления мышщ сухожилиями: 1 – внешняя сила, действующая в направлении OZ; 2 – усилия отводящих мышц бедра (ось OZ); 3 – усилие латеральной мышцы бедра (ось OZ); 4 – усилие четырехглавой мышцы бедра (ось OZ); 5 – внешняя сила, действующая в направлении OX; 6 – внешняя сила, действующая в направлении OY

Механические свойства кортикального и спонгиозного слоев учитываются по алгоритму [5], как зависимость между модулем нормальной упругости, плотностью материала и коэффициентом абсорбции костной ткани в единицах Хаунсфилда (HU).

Модуль упругости костного регенерата задается в соответствии с значе-

ниями [6–7].

Приведенные в [4] результаты исследований зависимости мышечных усилий от времени, при различных движениях пациента, позволяют оценить влияние различной степени атрофии той или иной мышцы на напряженно – деформированное состояние системы «бедренная кость – регенерат – имплантат».

Результаты

Расчет напряжений, перемещений и деформаций выполняется в программе Соsmos дополнительного программного модуля Solid Works.

На первом этапе реабилитации пациенту рекомендуется выполнять упражнения в положении лежа с помощью инструктора. Были рассмотрены два варианта взаимодействия мышечной и костной ткани на примере прямой мышцы бедра: атрофия и гипертонус. На рис. 3 представлен график зависимости деформации регенерата (Е = 5 кПа) от времени поднятия ноги на 30 град. при допустимом значении деформации регенерата – 1: 2 – при двадцати процентной мышечной атрофии прямой мышцы бедра; 3 – при двадцати процентном гипертонусе прямой мышцы бедра; 4 – без мышечной атрофии.

Рис. 3. График зависимости деформации регенерата (Е = 5 кПа) от времени поднятия ноги

На втором этапе реабилитации оценивается возможность самостоятельной ходьбы пациента с учетом развития атрофии четырехглавой мыщцы бедра, приводящих и отводящих мышц.

На рис. 4 представлен график зависимости деформации регенерата (Е = 6,62 МПа) от времени двойного шага при 80%-ной мышечной атрофии: четырехглавой мышцы бедра – 1; мышц антагонистов-синергистов – 2; бедренная кость в норме – 3.

Рис. 4. График зависимости деформации регенерата (Е = 6,62 МПа) от времени двойного шага

Список литературы

1.Горбачева Л.Ю. Влияние функциональной нагрузки поврежденной конечности на восстановление сократительной способности мышц и репаративную регенерацию кости:

дис. ... канд. биол. наук: 03.00.13. – Курган, 2002. – 127 с.

2.Квициния Р.Р. Двигательная реабилитация больных после стабильно-функционального остеосинтеза длинных трубчатых костей: автореф. дис. … канд. мед. наук: 14.00.22 / Башкир.

гос. мед. ун-т. – Уфа, 2006. – 27 с.

3.Loading of Orthopaedic Implants. – URL: http://www.orthoload.com / (accessed 15 July 2014).

4.Stolk J., Verdonschot N. Hip-joint and abductor-muscle forces adequately represent in vivo loading of a cemented total hip reconstruction // Journal of Biomechanics – 2001. – No. 34. – P. 917–926.

5.Воронкевич И.А. Особенности структуры проксимального эпифиза большеберцовой кости и эффективность фиксации отломков импрессионной зоны оскольчатых переломов мыщелков большеберцовой кости // Травматология и ортопедия. – 2013. – № 3(69). – С. 57–63.

6.Винц X. Изменение механических свойств компактной костной ткани человека в зависимости от возраста // Механика полимеров. – 1975. – № 4. – С. 659–663.

7.Lenich A., Bachmeier S. Development of a test system to analyze different hip fracture osteosyntheses under simulated walking // Beomed Tech. – 2012. – No. 57. – P. 113–119.

УДК 539.3

ЛАЗЕРНАЯ ДОППЛЕРОВСКАЯ ФЛОУМЕТРИЯ В ОЦЕНКЕ МИКРОЦИРКУЛЯЦИИ В ТКАНЯХ КОНЕЧНОСТЕЙ

В.А. Щуров

РНЦ «Восстановительная травматология и ортопедия им. акад. Г.А. Илизарова» Россия, 640014, г. Курган, ул. Марии Ульяновой, 6. schurovland@mail.ru

Ключевые слова: лазерная допплерография, скорость кровотока, нижние конечности, травматология, ортопедия.

Введение

Для исследования скорости кровотока в капиллярном русле в последние годы широкое распространение получил метод лазерной допплеровской флоуметрии, позволяющий получать количественные показатели кровотока в любой доступной для исследования области тела. Однако отсутствие линейной взаимосвязи скорости кровотока и функционального состояния тканей, степени их повреждения, возраста пациентов и т.д. дискредитирует диагностическую ценность метода. В клинических условиях также нередки ситуации, когда при возникновении патологических изменений в тканях показатель микроциркуляции (ПМ) может как увеличиваться, так и снижаться. Ряд авторов предлагает в качестве критерия, определяющего состояние микроциркуляции тканей, использовать не показатель скорости кровотока, а показатель флюктуации его величины или среднее квадратическое отклонение (СКО) значений ПМ, изменяющихся на протяжении 5–10 мин регистрации [1, 2].

Целью настоящего исследования был анализ информативности изменений ПМ у больных при различных заболеваниях и травмах нижних конечностей до и в процессе лечения.

Материалы и методы

Обследована группа больных (842 чел.) с остеоартрозами нижней конечности 1–3-й стадии в возрасте от 16 до 75 лет. Кроме того, в процессе оперативного лечения по Илизарову обследованы 40 больных в возрасте от 13 до 75 лет (41±2,5) с закрытыми переломами костей голени, 80 больных в возрасте от 3 до 40 лет (16±0,8) с отставанием в росте одной из конечностей, 31 больной в возрасте от 5 до 50 лет (26±1,6) с варусной деформацией костей голени. Для оценки ПМ использована лазерная флоуметрия кожных покровов голени и тыльной поверхности стопы обеих конечностей (прибор

BLF-21 фирмы Transonic systems Inc, США).

Результаты

Обнаружено, что у здоровых людей величина ПМ, например, в кожных покровах стопы не имела выраженной возрастной динамики и составляла в среднем 2,04±0,10 пф.ед. В то же время в условиях патологии, например, у больных детского возраста с варусной деформацией голени ПМ (V, пф. ед.) был существенно увеличен, и прослеживалась возрастная (t, годы) динамика снижения его величины: V = 3,91 – 0,162t; R2 = 0,963. Более того, с увеличением возраста снижалось процентное соотношение ПМ на больной и ин-

тактной голени: Vp/Vi = 167 – 23,2t: R² = 0,994.

У больных с варусной деформацией костей голени наблюдалось увеличение ПМ на пораженной конечности, наиболее выраженное не при максимальных (25°), а при относительно небольших углах искривления костей голени (8–12°). Скорость кровотока снижалась в период лечения и нормализовалась в отдаленные сроки после исправления деформации.

Вгруппе больных с остеоартрозами величина скорости кровотока на интактной конечности повышалась по мере прогрессирования заболевания с 2,0 до 2,2 пф. ед. и достигала наибольших значений на пораженной конечности.

Вгруппе больных с врожденным отставанием одной из конечностей в росте величина ПМ стопы оказалась существенно повышенной. Однако, чем

больше отставание конечности в росте, тем сравнительно меньше ПМ пора-

женной конечности (V = –0,0033L + 0,12L2 – 0,98l + 5,84; R2 = 0,920). При

анализе причин увеличения ПМ при заболеваниях конечностей из общепризнанных возможных причин воздействия на показатель рассмотрены наиболее вероятные. Во-первых, это гипоксия, сопровождающаяся снижением напряжения кислорода и увеличением напряжения углекислоты в тканях. Снижение напряжения кислорода в тканях наблюдалось в некоторых случаях при лечении тяжелых оскольчатых переломов костей голени. У этих пациентов выявлена зависимость величины ПМ от уровня напряжения кислорода в тканях голени. Величина ПМ возрастала при снижении напряжения кисло-

рода в тканях (р, мм рт. ст.): V = 5,68 – 0,04р; R2 = 0,366.

У больных с переломом костей голени в условиях лечения по методу Илизарова ПМ кожных покровов стопы существенно увеличен. При этом чем тяжелее травма, о степени которой мы судили по сохраняющейся микроподвижности костных отломков после их репозиции (L, мкм/10 кгс), тем ни-

оперативного лечения голени, например при исправлении варусной деформации и удлинении голени, ПМ этого сегмента пораженной конечности становилась относительно выше, чем стопы на 92 % (p ≤ 0,01).

В группе больных с остеоартрозами показатель флюктуаций величины ПМ стопы, о которой мы судили по СКО, практически не изменялся с увеличением возраста больных. На пораженной конечности он был относительно меньше, чем на интактной. Такое снижение может быть следствием усиления симпатических влияний.