Макаров В. Б. Хірургічне лікування переломів проксимального відділу плечової кістки (експериментально-клінічне дослідження)
English versionДисертація на здобуття ступеня доктора наук
Державний реєстраційний номер
0524U000020
Здобувач
Спеціальність
- 14.01.21 - Травматологія та ортопедія
26-01-2024
Спеціалізована вчена рада
Д 64.607.01
Державна установа "Інститут патології хребта та суглобів імені професора М. І. Ситенка Національної академії медичних наук України"
Анотація
Об’єкт дослідження: хірургічне лікування переломів проксимального відділу плечової кістки на фоні остеопорозу. Предмет дослідження: методи хірургічного лікування переломів проксимального відділу плечової кістки; біомеханічні тривимірні моделі «кістка ‒ імплантат» та напруження і зміщення, що виникають в них; клінічні та рентгенологічні дані; морфологічна характеристика перебудови кісткової тканини навколо імплантатів і біохімічні показники сироватки крові у експериментальних щурів. Мета: покращити результати хірургічного лікування пацієнтів із переломами проксимального відділу плечової кістки шляхом експериментального морфологічного, біомеханічного, математичного та трібологічного обґрунтування, розроблення та клінічної апробації імплантатів і реверсивного ендопротеза плечового суглоба, виготовлених за допомогою адитивних технологій, й вибору способу оперативного лікування залежно від структурно-функціональних особливостей кісткової тканини. Методи: клінічні, рентгенографічний, МРТ, СКТ, математичне моделювання та скінчено-елементний аналіз, біомеханічні, гістологічні, морфометричні, біохімічні, статистичні. Наукова новизна: в експериментах на щурах доведено високу остеоінтеграцію надрукованих на 3D-принтері імплантатів із полілактиду, не залежно від структури кісткової тканини (компактна чи губчаста) та визначено відсутність деградації імплантатів на кінцевий термін дослідження (9 міс.); доведено біосумісність, високі адгезивні та остеоінтегративні якості алмазоподібних вуглецевих покриттів, нанесених на сталеві імплантати; доведено біосумісність надрукованих із титанового порошку (Ti-6Al-4V) 3D-імплантатів з шорсткою поверхнею і макропористою структурою, та в останніх визначено більшу остеоінтегративну якість за індексом остеоінтеграції та відносною площею новоутвореної кісткової тканини. Уперше на математичній моделі перелому проксимального відділу плечової кістки, зафіксованого пластиною, доведено, що введення в якості армуючого матеріалу надрукованих із полілактиду 3D-імплантатів дозволяє знизити напруження в металевій конструкції; доведено, що технічні особливості авторського реверсивного тотального ендопротеза дозволяють отримати достатню площу контакту зі зменшенням максимальних і мінімальних напружень на контактних поверхнях. Уперше за результатами порівняльного біомеханічного дослідження жорсткості фіксації трифрагментарного перелому проксимального відділу плечової кістки на стандартизованих моделях з остеопоротично зміненою кісткою встановлено найбільшу носійну здатність і величину енергії деформування у системі «кістка ‒ фіксатор» у разі використання пластини з кутовою стабільністю PHILOS з іржостійкої сталі та додатковим армуванням фрагмента головки двома імплантатами з полілактиду. Практичне значення: упроваджено в клінічну практику використання інноваційних пористих 3D-імплантатів із полілактиду (патент України № 147449), вдосконаленого реверсивного тотального модульного ендопротеза плечового суглоба з надрукованими конструктивними елементами із трабекулярного титану (патент України № 147264), нових алмазоподібних вуглецевих покриттів для пар тертя штучних ендопротезів, що збільшать термін їх служби завдяки зменшенню утворення продуктів зносу покриттів (патент України № 153323). Упровадження в клінічну практику диференційованого підходу до вибору методу лікування пацієнтів із переломами проксимального відділу плечової кістки 11-B, 11-С за класифікацією AO/OTA з урахуванням кортикального індексу дозволило проводити ранню дозовану активну реабілітацію, скоротити терміни повернення пацієнта до повсякденних функцій. Одержані результати можуть бути використані для подальших наукових досліджень і покращення результатів хірургічного лікування пацієнтів із переломами проксимального відділу плечової кістки. Розроблені 3D-імплантати є перспективним матеріалом для заміщення кісткових дефектів, лікування переломів та ушкоджень кістково-м’язової системи, що виникли внаслідок бойових травм. Сфера використання: медицина (травматологія та ортопедія).
Публікації
1. Результати лікування хворих із переломами проксимального епіметафіза плечової кістки / С. С. Страфун, С. В. Богдан, Р. О. Cергієнко, В. Б. Макаров // Травма. — 2015. — Т. 16, № 3. — С. 79–83. — https://doi.org/10.22141/1608-1706.3.16.2015.80236
2. Дєдух Н. В. Перебудова кістки навколо полілактиду, імплантованого у діафіз стегнової кістки / Н. В. Дєдух, О. А. Нікольченко, В. Б. Макаров // Вісник проблем біології і медицини. — 2018. — Вип. 1, Т. 1 (142). — С. 275–279. —http://doi.org/10.29254/2077-4214-2018-1-1-142-275-279
3. Макаров В. Б. Біохімічні маркери сполучної тканини у сироватці крові щурів після імплантації біополімеру на основі полілактиду / В. Б. Макаров, Д. В. Морозенко, Ф. С. Леонтьєва // Актуальні проблеми сучасної медицини: Вісник української медичної стоматологічної академії. — 2018. — Т. 18, Вип. 1 (61). — С. 178–180. — Доступ: https://jmbs.com.ua/pdf/3/3/jmbs0-2018-3-3-030.pdf
4. Макаров В. Б. Остеорепарация вокруг полилактида, имплантированного в метадиафизарный дефект бедренной кости (экспериментальное исследование) / В. Б. Макаров, Н. В. Дєдух, О. А. Нікольченко // Ортопедія, травматологія та протезування. — 2018. — № 2 (611). — С. 102–107. — http://doi.org/10.15674/0030-598720182102-107
5. Макаров В. Б. Клініко-лабораторна оцінка дії на організм щурів біополімеру на основі полілактиду після імплантації у стегнову кістку / В. Б. Макаров, Д. В. Морозенко, Ф. С. Леонтьєва // Український журнал медицини, біології та спорту. — 2018. — Т. 3, №3 (12). — С. 30–33. — http://doi.org/10.26693/jmbs03.03.030
6. Экспериментальное исследование жесткости фиксации трехфрагментарного перелома проксимального отдела плечевой кости / В. Б. Макаров, В. И. Липовский, Е. В. Левадный, И. В. Бойко, Г. О. Лазаренко // Ортопедія, травматологія та протезування. — 2018. — № 4 (613). — С. 115–121. — http://doi.org/10.15674/0030-598720184115-121
7. Дєдух Н. В. Біоматеріал на основі полілактиду та його використання як кісткових імплантатів (аналітичний огляд літератури) / Н. В. Дєдух, В. Б. Макаров, А. Д. Павлов // Біль. Суглоби. Хребет. — 2019. — Т. 9(1). — С. 28–35. — http://doi.org/10.22141/2224-1507.9.1.2019.163056
8. Алмазоподобные углеродные покрытия в эндопротезировании (обзор литературы) / В. Б. Макаров, В. Е. Стрельницкий, Н. В. Дєдух, О. А. Никольченко // Ортопедія, травматологія та протезування. — 2019. — № 2 (615). — С. 102–111. — http://doi.org/10.15674/0030-598720192102-111
9. Макаров В. Б. Клініко-біохімічна оцінка токсичності сталевих імплантатів із алмазоподібним вуглецевим покриттям після введення до стегнової кістки щурів в експерименті / В. Б. Макаров, Д.В. Морозенко, К. В. Глєбова // Український журнал медицини, біології та спорту. — 2019. — Т. 4, № 5 (21). — С. 62–66. — http://doi.org/10.26693/jmbs04.05.062
10. Макаров В. Б. Динаміка гематологічних показників у щурів після введення в стегнову кістку сталевих імплантатів із алмазоподібним вуглецевим покриттям / В. Б. Макаров, Д.В. Морозенко, К. В. Глєбова // Актуальні проблеми сучасної медицини: Вісник української медичної стоматологічної академії. — 2019. — Т. 19, Вип. 3 (67). — С. 138–141. — http://doi.org/10.31718/2077-1096.19.3.138
11. Результаты клинической апробации имплантатов из полилактида при остеосинтезе переломов проксимального отдела плечевой кости у пациентов с остеопорозом / Н. А. Корж, В. Б. Макаров, А. В. Танькут, О. А. Подгайская // Ортопедія, травматологія та протезування. — 2019. — № 4 (617). — С. 26–36. — http://doi.org/10.15674/0030-59872019426-36
12. Сравнительный анализ напряженно-деформированного состояния системы «кость-имплантат» накостного остеосинтеза пластиной PHILOS с различными имплантатами из полилактида / Н. А. Корж, В. Б. Макаров, В. И. Липовский, А. В. Танькут // Травма. — 2019. — Т. 20, № 5. — С. 62–69. — http://doi.org/10.22141/1608-1706.5.20.2019.185558
13. Експериментальне дослідження механічних властивостей полілактиду / Н. А. Корж, М. С. Шидловський, В. Б. Макаров, А. А. Заховайко, О. В. Танькут, М. Ю. Карпінський, О. Д. Карпінська, Д. О. Чуприна // Травма. — 2019. — Т. 20, № 6. — С. 5–11. — http://doi.org/10.22141/1608-1706.6.20.2019.186029
14. Mathematical modeling of the stress-strain state of the “bone-implant” system during the osteosynthesis with a PHILOS with polylactic acid implants / M. O. Korzh, V. B. Makarov, V. I. Lipovsky, D. V. Morozenko, S. I. Danylchenko // Wiadomości Lekarskie. — 2020. — Vol. LXXIII (4). — Р. 722–727. — http://doi.org/10.36740/WLek202004118
15. Результаты открытой репозиции и накостной фиксации пластинами с угловой стабильностью переломов проксимального отдела плечевой кости у пациентов с остеопорозом / Н. А. Корж, В. Б. Макаров, А. В. Сабсай, А. В. Танькут, О. А. Подгайская // Ортопедія, травматологія та протезування. — 2020. — № 3 (620). — С. 44–53. — http://doi.org/10.15674/0030-59872020344-53
16. Dynamics of biochemical markers of the connective tissue metabolism in the blood of rats after insertion of steel implants with diamond-like carbon coating into the femur / V. Makarov, D. Morozenko, K. Gliebova, S. Danylchenko // Bangladesh Journal of Medical Science. — 2021. — Vol. 20(1). — Р. 81–85. — https://doi.org/10.3329/bjms.v20i1.50350
17. Морфометрія плечового суглоба й обґрунтування типорозмірів нового модульного реверсивного ендопротеза на основі даних спіральної комп’ютерної томографії / М. О. Корж, В. Б. Макаров, Н. П. Боцьва, О. В. Моргун, О. О. Підгайська, О. В. Танькут // Ортопедія, травматологія та протезування. — 2021. — № 1 (622). — С. 51–61. — http://doi.org/10.15674/0030-59872021151-61
18. Макаров В. Б. Інтеграція з кісткою імплантатів із полілактиду / В. Б. Макаров, Н. В. Дєдух, О. А. Нікольченко // Травма. — 2021. — Т. 22, № 3. — С. 58–62. — https://doi.org/10.22141/1608-1706.3.22.2021.236325
19. Аналіз напружено-деформованого стану тривимірної моделі здорового плечового суглоба / М. О. Корж, В. Б. Макаров, О. А. Смердов, О. В. Танькут, О. О. Підгайська, С. В. Зданевич // Ортопедія, травматологія та протезування. — 2021. — № 3 (624). — С. 27–36. — http://doi.org/10.15674/0030-59872021327-36
20. Тотальне реверсивне ендопротезування плечового суглоба. Історія та перспективи розвитку / М. О. Корж, В. Б. Макаров, О. О. Підгайська, О. В. Танькут // Ортопедія, травматологія та протезування. — 2021. — № 4 (625). — С. 85–95. — http://doi.org/10.15674/0030-59872021485-95
21. Диференціальний підхід до хірургічного лікування переломів проксимального відділу плечової кістки в пацієнтів із остеоартрозом / М. О. Корж, В. Б. Макаров, І. Г. Гупалов, О. М. Перцева, К. П. Бойко, О. О. Підгайська // Ортопедія, травматологія та протезування. — 2022. — № 3-4 (627-628). — С. 13–21. — http://doi.org/10.15674/0030-598720223-413-21
22. Корж М. О. Хірургічне лікування переломів проксимального відділу плечової кістки в пацієнтів з остеопорозом. Проблемні питання та перспективи розвитку / М. О. Корж, В. Б. Макаров // Ортопедія, травматологія та протезування. — 2023. — № 1 (630). — С. 86–99. — http://doi.org/10.15674/0030-59872023186-99
23. Diamond-like carbon coatings pin-on-disk wear testing / V. V. Vasylyev, V. E. Strel’nitskij, V. B. Makarov H. О. Lazarenko // Physics and chemistry of solid state. — 2023. — Vol. 24 (3). — Р. 520–529. — http://doi.org/10.15330/pcss.24.3.520-529
24. Makarov V. B. Features of bone remodeling around surface-modified titanium and tantalum implants / V. B. Makarov, N. V. Dedukh, O. A. Nikolchenko // Wiadomości lekarskie medical advances. — 2023. — Vol. 76 (8). — Р. 1790–1796. http://doi.org/10.36740/WLek202308113
25. Порівняльний скінченно-елементний аналіз напружено-деформованого стану двох тривимірних моделей реверсивних тотальних ендопротезів / М.О. Корж, В. Б. Макаров, M. Chilik, С. В. Зданевич, М. С. Смоляр // Ортопедія, травматологія та протезування. — 2023. — № 3 (632). — С. 36–42. —http://doi.org/10.15674/0030-59872023336-42
26. Пат. 147264 Україна. МПК A61F 2/38 (2006.01). Реверсивний тотальний модульний ендопротез плечового суглоба / Корж М. О., Манукян В. А., Косяков О. М., Макаров В. Б., Ковальов А. М., Стрельницький В. Є., Васильєв В. В., Єрмаков В. Р., Нікітін Ю.М., Гребенніков К. О., Чуприна Д. О. — № u202101238; Заявл. 12.03.2021; Опубл. 21.04.2021; Бюл. № 16.
27. Пат. 147449 Україна. МПК A61F 2/04 (2013.01). Пористий біорозкладаний імплантат / Макаров В. Б., Корж М. О., Ковальов А. М., Чуприна Д. О. — № u202101236; Заявл. 12.03.2021; Опубл. 05.05.2021; Бюл. № 18.
28. Пат. 153323 Україна. МПК A61F 2/30 (2006.01), A61L 27/04 (2006.01), A61L 27/06 (2006.01). Імплант суглобовий / Васильєв В. В., Стрельницький В. Є., Макаров В. Б., Ковальов А. М. — № u202300667; Заявл. 21.02.2023; Опубл. 14.06.2023; Бюл. № 24.
29. Бойко И. В. Оперативное лечение двух- и трехфрагментарных переломов проксимального отдела плечевой кости интрамедуллярными блокируемыми стержнями / И. В. Бойко, А. В. Сабсай, В. Б. Макаров : Матеріали науково-практичної конференції [«Сучасні питання тотального ендопротезування кульшового та колінних суглобів»] (Харків, 04–05 жовтня, 2017 р.). — Харків, 2017. — С. 31–32.
30. Макаров В. Б. Експериментально-гістологічний аналіз біосумісності, остеоінтеграції та біодеградації полілактиду INGEO™ BIOPOLYMER 4032D / В. Б. Макаров, Н. В. Дєдух, О. А. Нікольченко : Матеріали ІІІ Всеукраїнської науково-практичної конференції [«Актуальні питання лікування патології суглобів та ендопротезування»] (Запоріжжя-Приморськ, 06–08 вересня, 2018 p.). — Запоріжжя-Приморськ. — С. 59–60.
31. Экспериментальное исследование жесткости фиксации трехфрагментарного перелома головки плечевой кости / В. Б. Макаров, В. И. Липовский, Е. В. Левадный, И. В. Бойко : Матеріали науково-практичної конференції [«Сучасні дослідження в ортопедії та травматології» (четверті наукові читання, присвячені пам’яті академіка О. О. Коржа)] (Харків, 04–05 жовтня 2018 p.). — Харків, 2018. — С. 87–90.
32. Макаров В. Б. Экспериментальное исследование перестройки компактной кости вокруг имплантатов из полилактида INGEO™ BIOPOLYMER 4032D / В. Б. Макаров, Н. В. Дедух, О. А. Никольченко : Матеріали науково-практичної конференції [«Нові технології в ортопедії та травматології»] (Одеса, 26 жовтня, 2018 p.). — Одеса, 2018. — С. 94–97.
33. Макаров В. Б. Імплантати з алмазоподібним вуглецевим покриттям для застосування в ортопедії (експериментальне дослідження) / В. Б. Макаров, Н. В. Дедух, О. А. Никольченко : Матеріали науково-практичної конференції [«Актуальні питання травматології та остеосинтезу»] (Вінниця, 18–19 квітня, 2019 р.) // Проблеми травматології та остеосинтезу. — 2019. — № 1-2 (15-16). — С. 110–111. — https://tf-g.com.ua/info/articles/n-1-2-(15-16)-2019.html
34. Experimental Study of the Rigidity of Different Methods of Osteosynthesis of a Three-part Fracture of the Proximal Humerus / V. Makarov, V. Lipovskyi, Y. Levadnyi, I. Boiko : Thesis of 20th EFORT Annual Congress (Lisbon, Portugal, 05–07 June 2019). — Lisbon, Portugal, 2019. — Аbstract #3449
35. Корж М. О. Використання 3D імплантатів із полілактиду в фокусі остеосинтезу переломів проксимального відділу плечової кістки у жінок з остеопорозом / М. О. Корж, В. Б. Макаров, О. В. Танькут : Матеріали ІV Всеукраїнської науково-практичної конференції [«Актуальні питання лікування патології суглобів та ендопротезування»] (Приморськ-Запоріжжя, 12‒14 вересня 2019 р.). — Приморськ-Запоріжжя, 2019. — С. 43‒44.
36. Експериментальне дослідження механічних властивостей полілактиду / М. О. Корж, В. Б. Макаров, О. В. Танькут, М. Ю. Карпінський, М. С. Шидловський, Д. О. Чуприна : Матеріали науково-практичної конференції [«Актуальні питання лікування ортопедичної патології та наслідків травм опорно-рухової системи», яка присвячена 90-річчю кафедри травматології та ортопедії ДЗ «Дніпропетровська медична академія МОЗ України»], ІV Українського симпозіуму з біомеханіки опорно-рухової системи (Дніпро, 19–20 вересня 2019 p.). — Дніпро, 2019. — С. 22‒23.
37. Метаболізм сполучної тканини у щурів після введення до стегнової кістки сталевих імплантатів із алмазоподібним вуглецевим покриттям / В. Б. Макаров, Д. В. Морозенко, К. В. Глєбова, О. Г. Гейдеріх, О. В. Шаповалова : Materials of the international scientific and practical conference [«Medical sciences: history, the present time, the future, eu experience»] (Wloclawek, Poland, 27–28 September 2019). — Wloclawek, Poland, 2019. — С. 145–148.
38. Результати клінічної апробації 3D імплантатів із полілактиду при остеосинтезі переломів проксимального відділу плечової кістки у пацієнтів з остеопорозом / В. Б. Макаров , М. О. Корж, Н. В. Дєдух, О. А. Нікольченко, П. М. Воронцов : Збірник наукових праць XVIII з’їзду ортопедів-травматологів України (Івано-Франківськ, 9–11 жовтня 2019 р.). — Івано-Франківськ, 2019. — С. 286.
39. Формування кісткової тканини навколо титанових імплантатів з різною будовою поверхні / М. О. Корж, В. Б. Макаров , Н. В. Дєдух, О. А. Нікольченко, О. В. Танькут : Матеріали п’ятої всеукраїнської конференції [«Актуальні питання лікування патології суглобів та ендопротезування»] (Запоріжжя-Приморськ, 3–5 вересня, 2020 р.). — Запоріжжя-Приморськ, 2020. — С. 44–45.
40. Makarov V. Osteointegration of the Implants with Diamond-like Carbon Coatings / V. Makarov, N. Dedukh, O. Nikolchenko : Thesis of 1st Virtual EFORT Congress (28–30 October 2020). — Аbstract #1652. —https://efortnet.conference2web.com/#!eposters/order=playbacks_count&resourcetype_ids=3,4&event_ids=296&page=1&query=Makarov
41. Біохімічні маркери метаболізму кісткової тканини в крові щурів після введення у стегнову кістку сталевих імплантатів із алмазоподібним вуглецевим покриттям / В. Б. Макаров, Ф. С. Леонтьєва, Д. В. Морозенко, К. В. Глєбова, І. В. Гусаков: Матеріали науково-практичної міжнародної дистанційної конференції [«Сучасні досягнення та перспективи клінічної лабораторної медицини у діагностиці хвороб людини та тварин»] (Харків, 17 березня 2021 р.). — Харків, 2021. — С. 96–98.
42. Bone remodeling around titanium 3D-implants with through and rough surfaces in experiment / M. Korzh, V. Makarov, N. Dedukh, S. Bondarenko, O. Nikolchenko : Materials of Annual Meeting of the German Society for Biomaterials (DGBM) (Germany, Stuttgart , 07–08 October 2021). — Germany, Stuttgart, 2021. — P. 99. — https://www.dgbm-kongress.de/fileadmin/congress/media/dgbm2021/ondemand/DGBM_2021_Abstractband.pdf: – ISBN 978-3-948023-19-5 90577124
Файли
Схожі дисертації
0424U000007
Яцун Євген Володимирович
Експериментальне обґрунтування застосування біодеградіруючіх сплавів на основі магнію в динамічному інтрамедулярному остеосинтезі діафізарних переломів великогомілкової кістки
0523U100173
Головіна Яніна Олександрівна
Біореконструкція сегментарними кістковими алоімплантатами післярезекційних дефектів довгих кісток у разі їх пухлинного ураження.
0423U100101
Ладика Вікторія Олександрівна
Хірургічна тактика лікування відкритих переломів кісток гомілки із значним пошкодженням м’яких тканин
0822U100436
Аббасов Самір Мохаммед огли
Діагностика та лікування часткових розривів сухожилків ротаторної манжети плеча
0822U100435
Щербаков Дмитро Євгенович
Клінічне та експериментальне обґрунтування застосування удосконаленої моделі ендопротезу голівки променевої кістки