Сетевое издание

Современные проблемы науки и образования

ISSN 2070-7428

"Перечень" ВАК

ИФ РИНЦ = 1,039

Введение

Особенности лечения пациентов с дефектами костей и суставов, особенно в случае повреждений пальцев кисти, требуют индивидуального подхода и применения современных методов реконструктивной хирургии. Это связано с анатомической сложностью данной области, особенностями кровоснабжения, а также важностью сохранения функциональности и эстетики кисти, которые играют ключевую роль в повседневной жизни пациента [1].

Для эффективного лечения пациентов с травмами пальцев кисти в современных многопрофильных стационарах важно учитывать необходимость сохранения функций конечности и минимизации социальных последствий. Ампутация, ранее широко применяемая, не всегда является оптимальным решением, особенно для трудоспособных людей в возрасте от 20 до 45 лет.

При выборе лечебной тактики необходимо учитывать такие факторы, как время, прошедшее с момента травмы, характер повреждений, размер дефекта, наличие сопутствующих заболеваний, а также качество и объем предоставляемой медицинской помощи. Современные подходы включают использование остеозамещающих материалов и специализированные хирургические методики для восстановления мягких тканей. Эти меры способствуют улучшению функционального результата, ускорению социальной реабилитации и возвращению пациента к активной трудовой деятельности [2].

Аллотрансплантаты часто применяются для замещения значительных дефектов костной ткани, однако их использование сопряжено с рядом ограничений и рисков. Будучи чужеродными для организма, они сохраняют неизмененную структуру в течение всего времени нахождения в теле. В лучшем случае такие трансплантаты выполняют роль механического протеза, но нередко они подвержены рассасыванию, что приводит к недостаточной стабильности в зоне имплантации.

Кроме того, применение аллотрансплантатов исключает возможность комбинирования с эндопротезами суставов из-за трудностей их фиксации. Среди осложнений можно отметить аллергические реакции, инфекционные процессы и снижение механической прочности материала. Полимерные компоненты, используемые в таких трансплантатах, в процессе биологического старения могут выделять вещества с токсическим или канцерогенным эффектом, что представляет дополнительный риск для здоровья пациента [3].

Технология изготовления углеродных наноструктурных имплантатов, разработанная Гарбузом А.Е. и Гордеевым С.К., представляет собой значительный шаг вперед в области медицинских материалов. Эти имплантаты состоят из прочного пористого композита, включающего углеродные волокна и наноструктурную углеродную матрицу, что обеспечивает их свойства, максимально приближенные к характеристикам человеческой кости. Такое решение позволяет не только эффективно замещать дефекты костной ткани, но и способствует формированию нативной костной ткани в зоне контакта имплантата с костью, что дает значительное преимущество перед традиционными материалами [4-6].

Углеродные композиты находят широкое применение в медицине, особенно в ортопедии и травматологии. Их уникальные физико-механические свойства, высокая биосовместимость и способность восстанавливать функциональность конечностей делают их универсальным материалом для реконструктивной хирургии. Особый интерес вызывает их использование при замещении дефектов костной ткани в области пальцев кисти, что позволяет значительно улучшить качество жизни пациентов и восстановить утраченные функции [7-9].

Таким образом, углеродные наноструктурные имплантаты открывают новые перспективы в лечении сложных травм и дефектов костной ткани, обеспечивая надежность, долговечность и высокую эффективность в медицинской практике [10; 11].

Использование углеродных композитов в хирургии демонстрирует значительный прогресс в лечении сложных костных дефектов, включая случаи злокачественных опухолей. Эти материалы обеспечивают не только восстановление анатомической структуры, но и функциональности конечностей, что особенно важно для молодых и активных пациентов, стремящихся к полноценной реабилитации [12].

Углеродные имплантаты способствуют снижению риска рецидивов остеомиелита, что, в свою очередь, уменьшает необходимость ампутаций. Их применение открывает новые возможности для регенерации костной ткани после травм и операций, делая процесс восстановления более эффективным. Важным аспектом остается интеграция хирургических методов с использованием углеродных материалов, что позволяет достичь оптимальных результатов и улучшить качество жизни пациентов [13].

Цель исследования заключается в разработке и применении нового метода реконструкции посттравматических дефектов костных и мягкотканных структур пальцев кисти с использованием углеродных наноструктурных имплантатов.

Материалы и методы исследования

В клиническом исследовании принимала участие пациентка, которой было 19 лет, с посттравматическим дефектом костных и мягкотканных структур пальцев кисти. В рамках клинического исследования применялись углеродные наноструктурные имплантаты для реконструкции. Процедура включала удаление поврежденных тканей и моделирование в аппарате внешней фиксации с четырьмя осевыми направляющими. На втором этапе была проведена реконструкция всех структур пальца с последующим наблюдением через четыре недели, 24 недели и год. Методы оценки включали клинический осмотр, визуально-аналоговую шкалу боли и рентгенографию. Имплантаты были изготовлены индивидуально с использованием данных трехмерного моделирования здоровой кисти. Операционный доступ осуществлялся по тыльной поверхности, имплантат фиксировался спицей и костным цементом. Послеоперационный период включал профилактику воспалительных процессов и контрольные осмотры.

Результаты исследования и их обсуждение

Описание клинического случая. Пациентка в возрасте 19 лет была госпитализирована в Иркутскую областную клиническую больницу в отделение микрохирургии спустя два часа после получения огнестрельного ранения. При поступлении было зафиксировано: на ладонной поверхности кисти обнаружено входное отверстие диаметром до одного сантиметра с рваными краями в области межпальцевого пространства, а также выходное отверстие диаметром до двух сантиметров. Рентгенологическое обследование показало полное разрушение средней фаланги и проксимального межфалангового сустава четвёртого пальца левой кисти, а также укорочение данного пальца (рис. 1).

Рис. 1. Рентгенограмма левой кисти до проведения первого этапа реконструктивного лечения

Источник: фото из архива автора.

Как правило, в литературе описывается использование наноструктурного углерода преимущественно для замещения дефектов костной ткани. Однако при тяжелых посттравматических деформациях конечностей возникает необходимость не только устранения дефекта, но и восстановления длины поврежденного сегмента и его подвижности [14; 15].

Метод, предложенный автором, базируется на поэтапном подходе к лечению пациентки с использованием имплантатов, изготовленных на основе наноструктурного углерода. Эти имплантаты обладают остеоиндуктивными характеристиками и включают наноструктурную матрицу с микрополостями, что обеспечивает их функциональность в качестве опорного материала.

На первом этапе лечения была выполнена первичная хирургическая обработка раны. Затем произведено удаление костных фрагментов и рубцово-изменённых мягких тканей. Для последующего моделирования применялся аппарат внешней фиксации, оснащённый четырьмя осевыми направляющими. Указанное устройство обеспечивает высокую точность дистракции, предотвращает смещение мягкотканных структур и способствует равномерному распределению нагрузки на костную ткань. Для стабилизации костных фрагментов и устранения укорочения пальца был установлен данный аппарат.

Пациентке была проведена рентгенография правой кисти, которая позволила детально проанализировать размеры средней фаланги четвёртого пальца правой кисти. Это исследование было выполнено для максимально точного подбора параметров имплантата, включая его диаметр и длину, что является важным этапом подготовки к предстоящему медицинскому вмешательству. Полученные данные обеспечили высокую точность и эффективность лечения, минимизировали возможные риски и гарантировали оптимальные результаты для пациентки (рис. 2).

Рис. 2. Рентгенограмма здоровой правой кисти

Источник: фото из архива автора.

Неотъемлемой частью процесса является проведение математического моделирования реконструируемой конечности с целью создания 3D-модели структур, необходимых для восстановления. На основании данных, полученных при измерении правой здоровой кисти пациентки, был разработан и изготовлен индивидуальный наноструктурный имплантат нужных размеров для замещения костного дефекта. Также были подготовлены имплантаты для реконструкции проксимального межфалангового сустава.

Операционный доступ осуществлялся через тыльную поверхность средней фаланги. Имплантат вводился в рану, замещая дефект, и фиксировался к дистальному отломку кости с использованием спицы. В проксимальный конец имплантата закреплялась дистальная часть протеза межфалангового сустава с применением костного цемента, при этом проксимальная часть протеза фиксировалась в проксимальный отломок кости без особенностей (рис. 3).

Рис. 3. Рентгенологическая картина после оперативного вмешательства (имплантированная и фиксированная конструкция)

Источник: фото из архива автора.

Основные мероприятия в послеоперационном периоде направлены на предотвращение воспалительных процессов в области раны, а также на создание оптимальных условий для её заживления и восстановления функциональности. Пациентка была выписана на амбулаторное лечение под строгим наблюдением врача-травматолога или хирурга. Для контроля динамики восстановления было рекомендовано проведение регулярных осмотров через четыре недели, 24 недели и один год после хирургического вмешательства. Продолжительность иммобилизации определялась сроками формирования костно-углеродного блока, что являлось важным этапом в процессе реабилитации.

При первом контрольном осмотре у пациентки наблюдалось заживление раны первичным натяжением, хотя был отмечен умеренный отёк в области средней и дистальной фаланги четвёртого пальца левой кисти. Несмотря на это, пациентка самостоятельно выполняла маятниковые движения в проксимальном межфаланговом суставе при отсутствии болевого синдрома, что свидетельствовало о положительной динамике восстановления.

В ходе последующих контрольных осмотров пациентка сообщала о значительных улучшениях как в эстетическом, так и в функциональном аспектах. Проведённые высокофункциональные пробы, а также оценка активных и пассивных движений четвёртым пальцем кисти показали восстановление способности к выполнению активных движений. Тестирование мелкой моторики подтвердило восстановление функциональных возможностей кисти: пациентка успешно выполняла повседневные задачи, такие как письмо, открывание замков и дверей.

Через двадцать четыре недели после операции было отмечено полное заживление послеоперационной раны без признаков воспаления. Процесс заживления соответствовал установленным срокам и объёму проведённого вмешательства. Вторичных деформаций выявлено не было. При выполнении движений реконструированным пальцем болевые ощущения отсутствовали, что подтверждало успешное восстановление функции (рис. 4).

Рис. 4. Демонстрация внешнего вида кисти через 1 год после установки углеродного импланта

Источник: фото из архива автора.

Реконструкция и восстановление фаланг пальцев кисти являются важным направлением хирургии, ориентированным на сохранение функциональности кисти в целом. Представленный случай демонстрирует редкий пример успешного эндопротезирования при наличии дефицита костных структур и укорочении длины пальца. Такие ситуации обычно предполагают выбор в пользу артродеза или ампутации повреждённого пальца, однако в данном случае был применён инновационный подход [4].

Артродез, как правило, считается надёжным методом с минимальными послеоперационными осложнениями благодаря отработанной технологии выполнения. Однако недостатки данного метода, такие как ограничение подвижности пальца, побудили выбрать новый способ хирургического лечения. Этот подход оказался эффективным для пациентов с посттравматическим дефектом мягких тканей и костей пальцев кисти, что подтверждается успешным восстановлением функциональности и эстетического вида повреждённого пальца.

Заключение

Разработанный метод реконструкции при полном разрушении костных и мягкотканных структур пальцев кисти является инновационным подходом, направленным на восстановление анатомической целостности и функциональности конечности. Применение углеродных наноструктурных имплантатов в процессе лечения позволяет не только избежать негативного воздействия на регенерацию тканей, но и существенно ускорить данный процесс.

Образование костно-углеродного блока способствует увеличению прочности костной мозоли, формирующейся в зоне дефекта костной ткани, что обеспечивает надежность и долговечность конструкции. Использование углеродных наночастиц в составе имплантатов позволяет точно регулировать их механические и физические свойства, что дает возможность адаптировать материалы под индивидуальные потребности каждого пациента. Возможность настройки степени пористости, формы и размеров имплантатов расширяет спектр применения данной технологии и обеспечивает персонализированный подход в хирургической практике.

Пластичность материала имплантатов предоставляет возможность моделирования их формы как на этапе подготовки к операции, так и непосредственно во время хирургического вмешательства. Это позволяет достичь высокой точности протезирования и обеспечить оптимальный эстетический результат. Особое внимание уделено конструкции имплантатов: их трубчатая структура позволяет интегрировать ножку эндопротеза межфалангового сустава с возможностью выбора размера ножки в ходе операции, что особенно важно для коррекции размеров эндопротезов в зависимости от клинической ситуации.

Полученный опыт применения углеродных наноструктурных имплантатов демонстрирует их высокую эффективность при лечении посттравматических дефектов костных тканей, включая случаи повреждения суставных поверхностей. Данный метод может быть рекомендован для широкого использования в клинической практике, так как он способствует восстановлению функций кисти и улучшению качества жизни пациентов.

Автор заявляет об отсутствии явных и потенциальных конфликтов интересов.

Добровольное информированное согласие было получено от пациентки или её законных представителей для участия в исследовании и публикации его результатов в анонимном формате.

Автор заявляет об отсутствии явных и потенциальных конфликтов интересов.