Способ лечения больных, перенесших реконструктивные операции на костях нижних конечностей и устройство для его осуществления Советский патент 1989 года по МПК A61N1/42 

Изобретение относится к медицине, в частности к ортопедии и травматологии.

Целью изобретения является стимуляция регенерации костной ткани и сокращение сроков лечения.

Способ поясняют фиг. 1-4.

Способ осуществляют следующим образом.

На область повреждения воздействуют переменным магнитным полем от двух пар соленоидов, например 150 мГн и 300 мГн, причем индуктивность одного соленоида в каждой паре в два раза больше индуктивности другого.

Соленоиды закрепляют иа конечность или компрессионно-дистракционном аппарате таким образом, чтобы ось соленоидов совпала с осью кости, и ориентируют так, чтобы плоскость одной пары соленоидов проходила переднюю угловую зону, а плоскость другой была ей перпендикулярна.

Таким образом, область повреждения находится в центре электромагнитных полей четырех соленоидов, которые бесконтактно за счет пьезоэффекта создают в костной ткани большой берцовой и бедренной кости электрическое поле, адекватное их опорному периоду шага.

Магнитные поля в парах соленоидов противонаправлены, это приводит к сложению индуцируемых электрических полей и создает в передней угловой и противоположной ей зоне, а также в медициальной и латеральной зонах кости радиаль.чое электрическое поле напряженностью 1,0 мВ/см со скважностью I, частотой следования импу.чь- сов ПОЛЯ 0,5 ч - 1,0 Гц, 1 ч - 5,0 Гц, 0,5 ч - 1,0 Гц, длительностью фронтов нарастания и спада поля 30 и 60% от общей д. жтель- ности импульса соответственно. Воздействие осуществляют с 3-4 сут после операции ежедневно в течение 10-12 дней.

СП Ю

СО

OS

Временные и частотные режимы индуцированного радиального электрического поля получены расчетным и экспериментальным путем. Наличие пьезоэффекта компактной костной ткани приводит к тому, что при физиологических нагрузках в кости существует определенной вeлJчины и ориентации электрическое поле Е и связанные с ним ионные потоки. Знание внешних силовых факторов, действующих на кость во время выполнения опорной функции, позволяет определить характерные электрические поля. Кости нижних конечностей в опорный период щага находятся под действием осевой сжимающей силы P(t), изгибающих моментов во фронтальной Мфр(1) и сагиттальной Mcar(t) плоскостях, где t - текущее время шага. Знание геометрических и механических параметров кости позволяет рассчитать электрические поля опорного периода шага.

Адекватность ин.ауцируемого электрического поля, и поля ЕГ, получаемого за счет пьезоэффекта, будет достигнута, если сила тока 1 (t) в системе соленоидов, их индуктивность L и расстояние от соленоида до кости будут связаны зависимостью

1 (t)-5E.(T)dT, L о

где t - текущее время шага, множитель «2 3 знаменателе учитывает, что в зоне кости поле создается каждой парой соленоидов.

Анализ изменения формы тока электрического .поля, возникающего при ходьбе за счет пьезоэффекта, показывает, что форма его близка к трапецеидальной, причем время нарастания и спада тока составляет 30 и соответственно, от общей длительности им- пульса, равной 1 с (время опорного периода шага), напряженность поля составляет 7,0 мВ/с.

При частоте воздействия 1 Гц в 50-70% случаев наблюдалось увеличение амплитуды реосигнала на 10-15%, которое наступало через 20-30 мин и исчезало к 50-60-й минуте воздействия. При частоте воздействия 5 Гц наблюдалось увеличение амплитуды реосигнала конечности на 15-20%, которое наступало через 5-10 мин и заканчивалось к 20-30-й минуте воздействия. При комбинации режимов воздействия 0,5 ч - 1 Гц, 1ч - 5 Гц к 20-30-й минуте наблюдалось увеличение реосигнала на 10-15%, при переходе к режиму 5 Гц это увеличение возрастало до 20-25% и держалось устой- чиво в течение 50-60 мин, после чего происходило уменьшение реосигнала до исходного уровня за 5-10 мин. В случае ее переключения на 80-90-й минуте на частоту 1 Гц уменьшение реосигнала происходило более плавно и длится 25-30 мин. В случае отклонения временных интервалов и последовательности режимов воздействия более чем на 20-30% от заявляемых клинический

эффект от воздействия проявляется менее выраженно.

Экспериментальная оценка эффективности стимуляции индуцируемым электрическим полем проводилась на 3 группах животных (крыс): опытной, контрольной и группе животных, содержавшихся в гипокинетических камерах (условия гипокинезии). Животные получали одинаковое питание. Животных опытной группы помещали в гипокинетические камеры, на правую голень надевали систему из 4-х миниатюрных соленоидов, подключаемых к генератору.

Установлено, что по сравнению с гипокинетической группой без воздействия гипокинетическая группа с воздействием обладает сопротивлением разрушающей нагрузке на изгиб выше на 21%, а по сравнению с контрольной группой выше на 15%.

При клинической апробации способа отмечено, что при проведении воздействия у больных в конечности возникало ноющее ощущение, как после интенсивной ходьбы. Применение методики вегетативных тестов показало, что изменения в конечности после воздействия полем и после физической нагрузки (сгибание-разгибание стопы) аналогичны.

Пример I. Больной В. Диагноз: вальгус- ная деформация дистального конца правого бедра после перенесенного гематогенного остеомиелита. Произведена операция: надмыщелковая корригирующая остеотомия правого бедра по Репке. Операция сопровождалась массивным повреждением мягких тканей ввиду реконструкции сухожильно- связочного аппарата. В послеоперационном периоде отмечалась гиперемия краев операционной раны, стимуляция в режиме: 30 мин частота I Гц, 1ч - 5 Гц, 0,5 ч - 1 Гц. Проведено 12 сеансов начиная со вторых суток. После 2-го сеанса гиперемия и отек прощли, рана зажила первично, щвы сняли на 12-е сутки. На контрольных рентгенограммах, сделанных через 16 и 12 недель, отмечается устойчивая консолидация в месте произведенной остеотомии.

Пример 2. Больной Р. Диагноз: тяжелые деформации нижних конечностей на фоне фосфатного диабета. Произведена операция: корригирующая сегментарная остеотомия костей левой голени, фрагменты фиксированы 4-гранным гвоздем. Наружная фиксация осуществлена циркулярной гипсовой повязкой. В послеоперационном периоде отмечался отек, гиперемия краев, раны, повышение местной температуры, гемато ма в области послеоперационной раны. На вторые сутки начато воздействие магнитным полем в режиме: 3,0 мин - частота 1 Гц, 1ч - 5 Гц, 3,0 мин - 1 Гц. После 3-го сеанса отек спал, гематома отторглась полностью. На рентгенограммах отмечается устойчивая консолидация костей в местах остеотомии через 2,5 и б недель после остеотомии.

Предлагаемый способ обеспечивает, у больных, перенесших реконструктивные операции на костях, профилактику послеоперационных осложнений, в поврежденной конечности, особенно осложненных массивной травматизацией соседних с повреждением мягких тканей, одновременно проводится лечение гипокинезии мышц поврежденной конечности, что обеспечивает восстановление ее опороспособности и позволяет проводить нагрузку на нее к 3-4-й неделе при нарушении целостности костей голени и к 4-5-й неделе при нарушении целостности бедренной кости.

Устройство предназначено для реализации способа лечения больных, перенесших реконструктивные операции на костях нижних конечностей.

Устройство для реализации способа сти- муляции костной ткани опорной конечности индуцируемым низкочастотным электрическим полем состоит из генератора 1 электрического тока, к которому при помощи электрических проводов 2 подключена сие- тема соленоидов 3-6. Система соленоидов состоит из двух пар соленоидов, причем индуктивность одного соленоида 3,4 в каждой паре в два раза больше индуктивности другого соленоида 5,6 и каждая пара соленоидов 3,5 и 4,6 подключена так, чтобы ин-, дуцируемые электрические поля складывались. Введение двух пар соленоидов достаточно, чтобы создать в костной ткани иммобилизированной конечности индуцируемое электрическое поле, близкое по своим параметрам к пьезоэлектрическому полю.

0

5

5

0

5

возникающему во время выполнения конечностью опорной функции.

Устройство работает следующим образом.

Соленоиды устанавливают на компрес- сионно-дистракционном аппарате в зоне воздействия. Включают блок питания, устанавливают предписанные параметры воздействия и проводят процедуру.

Формула изобретения

1.Способ лечения больных, перенесших реконструктивные операции на костях нижних конечностей, включающий воздействие на область поврежденной кости импульсным магнитным полем, отличающийся тем, что, с целью стимуляции регенерации костной ткани и сокращения сроков лечения, воздействуют магнитным полем со скважностью I, с частотой следования импульсов 1 Гц, 5 Гц, 1 Гц, в течение 30 мин, 60 мин, 30 мин соответственно, причем длительность фронта нарастания и спада амплитуды импульса составляет 30 и 60% от общей длительности импульса, равной 1 с, при этом воздействие осуществляют ежедневно, начиная с 2-3 сут. после операции в течение 12-14 дней.

2.Устройство для лечения больных, перенесших реконструктивные операции на костях нижних конечностей, содержащее генератор импульсов и излучатель, установленный на компрессионно-дистракционном аппарате, отличающееся тем, что, с целью повышения адекватности, индуктор выполнен в виде двух пар ортогонально расположенных соленоидов, включенных встречно, со значениями индуктивности в каждой паре, удовлетворяющими соотношению 2:1.

Изобретение относится к медицине, в частности к травматологии и ортопедии. Цель изобретения - стимуляция регенерации костной ткани и сокращение сроков лечения больных, перенесших реконструктивные операции на костях нижних конечностей, путем воздействия на область повреждения импульсным магнитным полем со скважностью 1, с частотой следования 1 Гц, 5 Гц, 1 Гц в течение 30, 60, 30 мин соответственно при длительности фронта нарастания 30% и фронта спада- 60% амплитуды импульса от общей длительности импульса, равной 1 с, ежедневно, начиная с 2-3 сут после операции в течение 12-14 дней. Лечение предлагаемым способом позволяет восстановить опороспособность оперированной конечности к 3-4 неделе при нарушении целостности костей голени и к 4-5 неделе при нарушении целостности бедренной кости. 1с, 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

f/.

Направление шага

0,61,Q

tic

Фи.