Новые модели имплантов по предотвращению перелома шейки бедра разрабатывают ученые БГУ совместно с российскими учеными

Паходка ад сцягна

Новая распрацоўка дазволiць вырашыць праблему траўмы сцегнавой косцi пад дзеяннем уласнай вагi i пры павароце на бок. Яна часта сустракаецца ў пажылых людзей, а таксама ў жанчын, у якiх вывад кальцыю з арганiзма i астэапароз касцявой тканкi адбываюцца хутчэй. Iмплантат, што распрацоўваецца, дазваляе павялiчыць трываласць праксiмальнага аддзела сцегнавой косцi i прадухiлiць пералом шыйкi сцягна. Карэспандэнт «Р» даведалася падрабязнасцi.

Калі па кожным тыпе нагрузкi зроблены разлiкі, прасцей сiстэматызаваць прычыны пералому шыйкi сцягна i выпрацаваць методыку прафiлактыкi гэтай траўмы.

Крок за крокам

Камп’ютарную мадэль сцегнавой косцi i iмплантат для прадухiлення пералому шыйкi сцягна распрацоўвае калектыў навукоўцаў БДУ пад кiраўнiцтвам дэкана механiка-матэматычнага факультэта Сяргея Басякова сумесна з расiйскiмi вучонымi i практыкуючымi ўрачамi-арта-педамi.

— Мы выкарыстоўваем матэматычнае i камп’ютарнае мадэлiраванне бiямеханiчных сiстэм чалавека, каб распрацаваць новыя падыходы да аперацый па павелiчэннi трываласцi i апорнай здольнасцi шыйкi сцягна, зрабiць прагнозы, у тым лiку i аддаленых вынiкаў, — уводзiць у курс справы Сяргей Басякоў. — Iдэя належыць практыкуючаму траўматолагу-артапеду Навакуйбышаўскай цэнтральнай гарадской бальнiцы кандыдату медыцынскiх навук Анатолю Мацвееву. Ён звярнуўся да нас, каб мы правялi вiртуальныя эксперыменты па ацэнцы трываласцi праксiмальнага аддзела сцегнавой косцi з iмплантатам i без яго.

У чым небяспека пералому шыйкi сцегнавой косцi? Сасуды, што жывяць яе галоўку, як правiла, пашкоджваюцца. Без жыўлення яна пачынае разбурацца. Зрашчэнне не наступае, а галоўка з часам разыходзiцца. Апорная здольнасць нагi рэзка памяншаецца. Пацыент не можа хадзiць без дадатковай апоры ў выглядзе мылiц або хадункоў.

— У нас ужо быў падобны вопыт. На працягу двух гадоў сумесна з урачамi РНПЦ траўматалогii i артапедыi мы распрацоўвалi праграму па папярэджаннi пералому i ацэнцы астаткавай трываласцi доўгiх трубчастых касцей, у тым лiку i сцегнавой, пасля выдалення пухлiнападобнага пашкоджання... — Сяргей
Басякоў успамiнае, з чаго ўсё пачыналася.

Расiйскiя ўрачы шукалi добрых бiяме-ханiкаў, якiя займаюцца разлiкам даўжынi трубчастых касцей для пацверджання ўнiкальнасцi i спецыфiкi сваiх iмплантатаў. Iх распрацоўвалi не для лячэння ўжо наяўнага пералому, а для папярэджання пералому ў людзей з групы рызыкi. Гаворка пра пажылых пацыентаў цi схiльных да  хвароб з астэапарознымi праяўленнямi. Каб павысiць працэнт трываласцi, урачы ставяць iм спецыяльныя iмплантаты. Вынiк сумеснага супрацоўнiцтва нашых навукоўцаў i расiйскiх урачоў — вялiкая колькасць артыкулаў i патэнт Расiйскай Федэрацыi на канструкцыю аднаго з iмплантатаў.

Многiя студэнты i магiстранты БДУ выказалi жаданне далучыцца да праекта. Iх можна зразумець. Па-першае, гэта актуальны i запатрабаваны напрамак, па-другое, у тэарэтычных разлiках, што праводзяцца, ёсць практычны выхад, якi выкарыстоўваецца хiрургамi-артапедамi непасрэдна ў аперацыйных.

Дакладны разлiк

Цяпер навукоўцы БДУ разлiчваюць максiмальна дапушчальную нагрузку, адпаведную трэшчынаўтварэнню косцi. Гэта неабходна, каб улiчыць усе магчымыя нетыповыя сiтуацыi i рухi пацыента, якiя могуць выклiкаць разбурэнне косцi пасля ўстаноўкi iмплантата.

Iмплантаты распрацоўвалi не для лячэння ўжо наяўнага пералому, а для папярэджання пералому ў людзей з групы рызыкi.
— Урач прапiсаў тэхнiчную дакументацыю, геаметрычныя параметры вырабаў. Прымаючы пад увагу гэтыя паказчыкі, мы распрацавалi камп’ютарную мадэль сцегнавой косцi i канструкцыю iмплантатаў, правялi матэматычныя разлiкi i спрагназавалi павелiчэнне трываласцi косцi пасля ўстаноўкi вось такiх iмплантатаў, — Сяргей Басякоў выводзiць на манiтор малюнак камп’ютарнай мадэлi.

Як гэта працуе? Навукоўцы будуюць камп’ютарную мадэль iмплантата, сумяшчаюць яе з мадэллю косцi, затым задаюць розную нагрузку. Яна адпавядае дзеянню ўласнай вагi, падзенню на бок, хадзе, павароту тулава…

— Гэта значыць, мы апрацоўваем вялiкую колькасць камбiнацый, аналiзуем i прагназуем стан косцi пры адначасовым павароце, згiнаннi, выпростваннi, падыманнi, удары нагi. Фактычна мадэлiруем розныя сiтуацыi, пры якiх пацыенты, па назiраннi траўматолагаў, часцей за ўсё ламаюць шыйку сцягна, — удакладнiў суразмоўца.

Выканаўшы па кожным тыпе нагрузкi шэраг разлiкаў, прасцей сiстэматызаваць прычыны пералому шыйкi сцягна i выпрацаваць методыку прафiлактыкi гэтай траўмы. Атрыманыя дадзеныя таксама можна выкарыстоўваць пры распрацоўцы рэкамендацый для далейшай рэабiлiтацыi пацыента.

Уласцiвасцi касцей нават у людзей аднаго ўзросту i з падобным ладам жыцця адрознiваюцца.

Сяргей Басякоў патлумачыў, як гэты фактар улiчваецца пры пабудове вiртуальнай мадэлi:

— Важна на стадыi падрыхтоўкi выбраць такi падыход, якi б дазволiў унiфiкаваць вывучаемыя ўласцiвасцi. Яны павiнны ўкладвацца ў дыяпазон значэнняў, характэрны для сярэднестатыстычнага чалавека. Другi момант — гэтыя самыя ўласцiвасцi ў касцявой тканцы размеркаваны па-рознаму, бо яна неаднародная. Наша задача — улiчыць размеркаванне гэтых уласцiвасцей на розных участках касцявой тканкi.

Адным словам, падводных камянёў нямала i ўсе трэба прадугледзець. Таму праца ў бiямеханiкаў складаная i адказная.

Паралельна навукоўцы БДУ працягваюць аптымiзаваць матэматычныя разлiкi, вывучаюць эфектыўнасць устаноўкi iмплантата для далейшага ўкаранення яго ў медыцынскую практыку.

— Нагружаючы вiртуальную мадэль i назiраючы за яе рэакцыяй, мы можам вызначыць самы эфектыўны спосаб устаноўкi iмплантата, — дадаў напрыканцы Сяргей Басякоў. — Мы можам разлiчыць аптымальны вугал размяшчэння яго элементаў у адпаведнасцi з косцю, колькасць спiц i iх даўжыню, зарыентаваць становiшча ў прасторы. Такія разлiкi вылiваюцца ў канкрэтныя рэкамендацыi па ўстаноўцы i прагнозе аднаўлення пацыента пасля аперацыi. Гэта важна, таму што пры працяглай нагрузцы пашкоджаная косць паводзiць сябе iнакш, чым здаровая.

gorbatenko@sb.by
Полная перепечатка текста и фотографий запрещена. Частичное цитирование разрешено при наличии гиперссылки.
Заметили ошибку? Пожалуйста, выделите её и нажмите Ctrl+Enter
Фото: Владимир ШЛАПАК