Накостная малоконтактная пластина для остеосинтеза с повышенной жёсткостью и сниженной массой

15. Роганов В.Р. К вопросу о выборе имитатора визуальной обстановки/Современные информационные технологии. 2014. № 19. С. 159-162.

16. Михеев М.Ю., Лепешев А.А., Лысенко К.Н Синтез обобщенных информационно-логических и математических моделей состояний и процессов в сложных эргатических системах/Современные информационные технологии. 2016. № 23 (23). С. 36-40.

17. Полтавский А.В., Жумабаева А.С., Бикеев Р.Р. Многофункциональные комплексы беспилотных летательных аппаратов: развитие в системе вооружения/Надёжность и качество сложных систем. №1 (13). 2016. - с. 39-45.

18. Асмолова Е.А., Короп Г.В., Михеев М.Ю., Нечай Т.А., Ремонтов А.П., Роганов В.Р. Модели и алгоритмы систем планирования технологических процессов локального железнодорожного комплекса промышленного предприятия//Монография, Пенза, 2016, ПензГТУ. - 112 с.

19. Роганов В.Р., Семочкин А.В., Филиппенко В.О., Асмолова Е.А., Михеев А.М. К вопросу о расчетах основных параметров оптико- аппаратного устройства индикации, позволяющего реализовать безочковый 3D индикатор/XXI век: итоги прошлого и проблемы настоящего плюс. 2015. № 4 (26). С. 182-199.

20. Жашкова Т.В., Михеев М.Ю., Роганов В.Р. Интеллектуальные системы и технологии//Учебно-мето-дическое пособие / Пенза, 2015. Том Часть

21. Серёдкин А.Н., Роганов В.Р., Филиппенко В.О. Основы защиты информации и информационные технологии//Учебное пособие в 3-х частях. / Под ред. А.Н. Серёдкина. Пенза, 2013. Том Кн. 1 Основные определения и общие вопросы защиты информации.

22. Роганов В.Р. Система объемного телевидения/патент на изобретение RUS 2146856 30.12.1997.

23. Роганов В.Р., Филиппенко В.О., Асмолова Е.А., Михеев М.Ю. Расширение списка задач обучения на авиационном тренажере при полётах в режиме постоянной видимости земли/Современные информационные технологии. 2016. № 24 (24). С. 49-55.

24. Михеев М.Ю., Лепешев А.А., Лысенко К.Н. Синтез обобщенных информационно-логических и математических моделей состояний и процессов в сложных эргатических системах/Современные информационные технологии. 2016. № 23 (23). С. 36-40.

25. Щербань А.Б. Способы представления обобщенной структурной модели/Современные информационные технологии. 2016. № 23 (23). С. 65-69.

26. Михеев М.Ю., Ларкин А.С Технологии реализации обмена данными в информационно-ориентированных web-приложениях/Современные информационные технологии. 2016. № 21 (21). С. 104-109.

27. Птицын А.А. Параллельный поиск правил в базе знаний интеллектуальной системы обнаружения конфиденциальной информации/Современные информационные технологии. 2016. № 21 (21). С. 110-114.

УДК:616.71:669.295

Шайко-Шайковский1 А.Г., Олексюк2 И.С., Билык2 С.В., Зинченко2 А.Т., Василов2 В.В.

1Черновицкий национальный университет им. Юрия Федьковича, Черновцы, Украина

2Буковинский государственный медицинский университет, Черновцы, Украина

НАКОСТНАЯ МАЛОКОНТАКТНАЯ ПЛАСТИНА ДЛЯ ОСТЕОСИНТЕЗА С ПОВЫШЕННОЙ ЖЁСТКОСТЬЮ И СНИЖЕННОЙ МАССОЙ

Рассмотрена новая конструкция накостного фиксатора для остеосинтеза переломов длинных костей опорно-двигательного аппарата. Масса пластины значительно уменьшена по сравнению с имеющимися аналогами. Конструкция фиксатора имеет повышенную жёсткость и способность к сопротивлению деформациям кручения и изгиба во фронтальной и сагиттальной плоскостях. Накостный фиксатор также является мало контактным, что даёт возможность не повреждать периост и беспрепятственно осуществлять кровоснабжение участка перелома

Ключевые слова:

остеосинтез, накостный фиксатор, жёсткость

Введение. В тенденциях и характере современного бытового и производственного травматизма, наблюдается увеличение удельного веса травм, которые возникли вследствие действия большой ударной силы (так наз. высокоэнергетические травмы). Это, в частности, - осколочные, раздробленные, двойные, винтовые, множественные переломы, политравма. Все эти обстоятельства обуславливают появление существенных объективных трудностей при их лечении.

Консервативные методы лечения с использованием гипсовых повязок, как известно, в большинстве случаев не обеспечивают полноценного восстановления всех функций повреждённой кости, сопровождаются длительной потерей работоспособности и в 8 - 30% случаев приводят к инвалидности [1].

Сокращение срока пребывания на больничной койке и общей нетрудоспособности с нескольких месяцев (а в некоторых случаях - лет) до нескольких недель - актуальная задача, которая в современных условиях требует научного теоретического и экспериментального обоснования и соответствующего инженерно-технического обеспечения. Решение этой задачи возможно лишь при объединении усилий врачей и инженерно-технических работников, специалистов в области материаловедения, сопротивления материалов, конструкторов и технологов.

Так, например, у больных с переломами бедренной кости общий срок нетрудоспособности в 94,7% случаев достигает 3-8,5 месяцев [2].

Одним из актуальных проблемных вопросов остеосинтеза является инженерно-техническое обеспечение - создание механических устройств и

систем для осуществления стабильного и надёжного блокирующего остеосинтеза [3].

Материалы и методы. При оперативном лечении переломов и повреждений длинных костей широко используется накостный остеосинтез, как наиболее дешёвый, доступный вид остеосинтеза. Использование именно этого вида остеосинтеза может осуществляться в условиях районных больниц и клиник, полевых госпиталей. Для проведения соответствующих операций не является необходимой работа врачей высшей квалификации. В наше время наметилась тенденция к использованию мало контактных пластин для накостного остеосинтеза, которые в достаточной степени обеспечивают поступление к зоне перелома крови, физиологических жидкостей, в минимальной степени повреждают периост. Это способствует эффективному образованию первичного мозоля и сращению отломков кости.

Существующие накостные конструкции, как правило, в большинстве случаев являются одноплос-костными. Это сопряжено с существенным недостатком - неудовлетворительным, низким сопротивлением деформациям изгиба во фронтальной плоскости, а также - низким сопротивлением деформациям кручения. Для обеспечения высокого сопротивления деформациям растяжения, сжатия, кручения и изгиба во фронтальной плоскости (т.е. всем простым видам деформаций) такие конструкции должны быть достаточно массивными. Увеличение массы конструкции также является одним из существенных недостатков таких пластин. Для устранения этого недостатка используются различного рода двух-плоскостные конструкции, а также - так называемые пластины с угловой стабильностью.

Для установки двухплоскостной пластины необ-ходимоО отслаивать мягкие ткани на довольно

большой площади поверхности кости. Это усложняет проведение операций, требует участия врачей высшей квалификации, делает операцию достаточно ин-вазивной, удлиняет время проведения операции, общий период пребывания пострадавшего под наркозом.

В работе предложена новая конструкция накостного фиксатора, корпус которого представляет собой О-подобное сечение, выгнутое из тонкого листа биоинертной стали 12Х18Н9Т толщиной 0,5 мм. Вследствие конструктивно заданной форме сечения такой фиксатор значительно лучше сопротивляется деформациям изгиба как во фронтальной, так и в сагиттальной плоскости, а также - деформациям кручения, что весьма важно для накостных

конструкций. (Положительное решение на заявку от 16.01.17 за № 1150/ВУ/17).

Проведенные расчёты показываеют, что сопротивление изгибу предложенная конструкция создаёт в 1,65 раз большее, чем охватывающее её периметр прямоугольное сечение, а вес такой конструкции в 5, 656 раз будет меньше.

Предложенная и разработанная авторами конструкция является малоконтактной, почти практически не повреждает периост - тонкий внешний слой на поверхности кортикального вещества кости. Полость внутри поперечного сечения фиксатора позволяет беспрепятственно циркулировать физиологическим жидкостям, что существенно ускоряет сроки заживления перелома, рис.1.

Рисунок 1 - Общий вид предложенной конструкции корпуса накостной пластины

Кроме

того, форма сечения предложенного накостного фиксатора создаёт возможность микродеформирования отломков повреждённой кости, делает остеосинтез динамическим. Это, по свидетельству врачей - травматологов во многих случаях существенно ускоряет сроки срастания отломков.

Соединение предложенной малоконтактной пластины с повреждённой костью осуществляется с помощью фиксирующих винтов, которые проводяться бикортикально сквозь специальные отверстия в корпусе пластины. Форма и размещение отверстий, наклон их боковых стенок создают возможность создания статического или динамического, компрессионного видов остеосинтеза, - в зависимости от вида и характера перелома, а также - медицинских показаний для каждого конкретного случая, рекомендаций относительно выбора технологи возможного лечения повреждения. Форма сечения предложенного накостного фиксатора, толщина металлического листа, сквозь отверстия в котором бикор-тикально проводятся фиксирующие винты благоприятствует тому, что установка с некоторым натягом фиксирующих винтов создаёт «подтягивание» задней кортикальной поверхности кости к накостному фиксатору, что в свою очередь, уменьшает эксцентриситет односторонней фиксации, позволяет равномернее сжать между собой отломки кости по всему периметру поверхности перелома.

Для установки накостной пластины послойно разрезаются мягкие ткани, которые отслаиваются от кости в зоне перелома. Сквозь кортикальное вещество проводятся фиксирующие и блокирующие винты, для чего в заранее выбранных и отмеченных местах просверливаются отверстия, в которых метчиком нарезается резьба в кортикальном веществе кости. После этого по обе стороны от линии перелома проводятся фиксирующие и блокирующие винты, послойно зашиваются мягкие ткани. Извлечение фиксатора после сращения перелома (приблизительно через 0,5 - 1 год) осуществлояется в обратном порядке.

Выводы.

1. Разработана и предложена оригинальная конструкция фиксатора для накостного остеосинтеза поперечних и косых переломов диафиза длинных костей, позволяющая создавать как статический так и динамический остеосинтез.

2. Расчёты и экспериментальне исследования позволяют заключить, что разработанная и предложенная конструкция накостного фиксатора позволяет создавать гораздо большее сопротивление всем простым и комплексу сложных деформаций по сравнению с одноплоскостными фиксаторами при существенно меньшей собственной массе и весе конструкции.

3. Констукция предложенной пластины является малоконтактной, что также существенно повышает её эксплуатационные качества.

ЛИТЕРАТУРА

1. Романенко К.К. Функции и виды пластин и винтов в современном остеосинтезе/ К.К. Романенко, А.И. Белостоцкий, Д.В. Прозоровский, Г.Г. Голка - Ортопедия, травматология и протезирование, 2010, №1,-с.68-75.

2. Бондаренко А.В. Разрушение имплантатов при накостном остеосинтезе переломов длинных костей / А.В. Бондаренко, В.А. Пелеганчук, Е.А. Распопова, С.А. Печенегин.- Вестник травматологии и ортопедии им. Н.Н. Приорова.- 2004, -№2,-с.41-44.

3. Копысова В.А. Результаты накостного остеосинтеза с дополнительной стабилизацией пластины стягивающими скобами / В.А. Копысова, В.А. Каплун, А.Н. Светлашов.- Вестник травматологии и ортопедии им. Н.Н. Приорова. -2011, - №4,--с.11-14.

4. Гайко Г.В. Дiафiзарнi переломи в структурi травм опорно-рухово! системи у населення Укра!ни / Г.В. Гайко, А.В. Калашн^ов, В.А.Боер, П.В. Н^^^, А.М. Чигирко, Т.П. Чалайдюк.- В^ник орто-педii, травматолог! та протезування. -2006.-№1. с. 84-87.

5. Василов В.В., Зинькив О.И., Билык С.В., Шайко-Шайковский А.Г. и др. Интрамедуллярный фиксатор с деротационным элементом для остеосинтеза/ В.В.Василов, О.И. Зинькив, С.В. Билык, А.Г. Шайко-Шайковский и др. - Материалы междунар. симпозиума «Надёжность и качество».- -2013.-Россия, Пенза, 2013, с. 296-297.

6. Перепичка О.В., Кирилюк С.В.,. Зинченко А.Т. Олексюк И.С., Шайко-Шайковский А.Г. Методика нормализации рентгенограмм для обеспечения надёжности и стабильности остеосинтеза/ О.В. Перепичка, С.В. Кирилюк,. А.Т. Зинченко, И.С. Олексюк, А.Г. Шайко-Шайковский - Материалы междунар. симпозиума «Надёжность и качество-2007», Россия. -Пенза, -т.2.-с.153-154.

7. Шайко-Шайковский А.Г, Методика сравнительной биомеханической оценки стабильности остеосинтеза поперечных диафизарных переломов бедренных костей с помощью различных интрамедуллярных и накостных конструкций/ А.Г.Шайко-Шайковский, И.С. Олексюк, Е.И. Бурсук, А.Ю. Азархов и др. - Материалы междунар. симпозиума «Надёжность и качество-2016», Россия. -Пенза, -т.2.-с.269-271.

УДК 32.50.5

Шайко-Шайковский1 А.Г., Белов1 И.Е., Богорош2 А.Т., Махрова3 Е.Г., Назарак4 И.С.

1Черновицкий национальный университет им. Юрия Федьковича, Черновцы, Украина 2НТУУ Украины КПИ им. Игоря Сикорского, Киев, Украина

3ВГУЗ «Буковинский государственный медицинский университет», Черновцы, Украина 4Черновицкий железнодорожный колледж, Черновцы, Украина

МЕТОДИКА БЕСКОНТАКТНОЙ ДИСТАНЦИОННОЙ МЕДИЦИНСКОЙ ДИАГНОСТИКИ С ПОМОЩЬЮ УСОВЕРШЕНСТВОВАННОГО КОМПЛЕКСА «ТЕРМОДИН»

Рассмотрена конструкция и работа обновленного комплекса «Термодин», для проведения диагностки дистанционным бесконтактным способом воспалительных процессов в поверхностных и подкожных областях тела человека Ключевые слова:

комплекс, измерительный блок, микропроцессор, программа, диагностика

Введение. Применение новой элементной базы в радиоэлектронике позволило изменить подход к идеологии построения электроизмерительных приборов и, в частности устройств, предназначенных для измерения характеристик радиационных тепловых потоков температуры и т.д. Как следствие всего этого стала возможной глубокая модернизация разработанного авторами информационно - диагностического комплекса «Термодин». (Регистрационное свидетельство № 460/97, приказ МОЗ Украины от 03.10.97 №293).

Цель работы. Использование в измерительной головке прибора микропроцессора позволило значительно уменьшить его массогабаритные характеристики, снизить мощность электропотребления, сделать прибор более универсальным, компактным, не снижая его основные технические и потребительские характеристики; использовать его совместно с современными компьютерными системами, что значительно расширяет его функциональные возможности.

В настоящее время, схема прибора в модернизированном варианте устройства прибора имеет следующий вид, рис 1.

Прибор включает в себе измерительную головку 6 и персональный компьютер либо другое заменяющее его устройство 7. 1 - ИК-сенсор с плоским термоэлектрическим приемником теплового излучения 2 и электромеханическим затвором 3; 4 - прецизионный согласующий усилитель постоянного тока; 5 - микропроцессор, который управляет электромеханическим затвором, измерением, регистрацией, обработкой измеренного сигнала, и обеспечивает связь с компьютерным устройством, которое обрабатывает полученную информацию в соответствии с выбранной методикой по заданной программе и представляет результат на дисплее в виде графика или таблицы

Рисунок 1 - Блок схема комплекса «Термодин»

Материалы и методы. В качестве приемника теплового излучения используется плоская батарея анизотропных термоэлементов из антимонида кадмия. Входное окно приемника закрыто ИК - фильтром из кремния, обеспечивающим хорошее пропускание в полосе 8...14 микрон, что немаловажно для значительного уменьшения влияния внешних засве-

ток и бликов, снижения шумов неохлаждаемого приемника при работе с объектами, температура которых мало отличается от фоновой температуры.

В персональном компьютере данные с измерительной головки обрабатываются по заданной программе и результат, по желанию, отображается в виде соответствующей таблицы или графика. Специально для модернизированного прибора «Термо-дин» разработана и создана новая компьютерная программа, которая позволяет измерительной головке стыковаться с любым персональным компьютером, ноутбуком либо планшетом. Программа предусматривает накопление и архивацию результатов обследований, создание персональных баз данных пациента. Наличие таких баз дает возможность наблюдения длительной динамики протекания процесса функционирования органа, проведения сравнения и анализа различных этапов этого процесса, что немаловажно при подборе методов и препаратов для восстановления и нормализации функции органа [2].

Программа предусматривает два режима работы. Первый - это непрерывный, сканирующий, режим отображающий изменение теплового потока во времени с конкретной точки поверхности либо - распределение интенсивности тепловыделения по поверхности исследуемого объекта в Вт-м-2. Второй - это режим дискретных измерений, позволяющий отслеживать относительное изменение теплоотдачи с конкретных выбранных точек поверхности исследуемого объекта в относительных единицах (%) в течение определенного времени. Полученная информация может накапливаться в архиве для наблюдения за протеканием процесса в течении длительного времени, последующего сравнения и анализа.

После того как выбран режим работы прибора, запускается программа управления измерительной головкой, что осуществляется тремя кнопками. Одна кнопка включает подачу питания на головку, вторая - переключает работу головки в режим дискретных измерений либо сканирования, третья кнопка в режиме дискретных измерений запускает измерение.

На рис. 2, 3 показаны чувствительная головка прибора в разобранном виде со снятыми крышкой и индикатором, а также головка прибора с индицируемыми показаниями в момент измерений.

Снятие информации о тепловом состоянии исследуемого органа или ткани производится с помощью теплового приемника ИК - излучения с проекции органа или ткани на поверхность организма и в первом приближении содержит:

1. Информацию о тепловом состоянии границы двух сред, т.е. "собственно" кожи в исследуемой области.

2. Информацию о тепловом состоянии промежуточного слоя тканей под исследуемой областью поверхности.

3. Информацию о тепловом состоянии исследуемого органа или ткани внутри организма.