автореферат диссертации по технологии материалов и изделия текстильной и легкой промышленности, 05.19.06, диссертация на тему:Разработка и обоснование конструкции медицинской обуви для лиц с травмами голеностопного сустава

ВВЕДЕНИЕ.

СЛОВАРЬ.

ГЛАВА • 1 КЛШИКаАНАТОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ЦЕЛЕСООБРАЗНОСТИ РАЗРАБОТКИ РАЦИОНАЛЬНОЙ ЛЕЧЕБНОЙ ИММОБИЛИЗАЦИИ ПРИ МЕДИЦИНСКОЙ РЕАБИЛИТАЦИИ БОЛЬНЫХ С ПОВРЕЖДЕНИЯМИ ГОЛЕНОСТОПНОГО СУСТАВА.

1.1 Анатомическая характеристика стопы и голеностопного сустава.

1.2 Виды травм и классификация повреждений голеностопного сустава. •

1.3 Методы лечения и классификация способов лечебной иммобилизации. Основные осложнения после травм.

Выводы по первой главе.

ГЛАВА 2 ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ РАЗРАБОТКИ И

ИЗГОТОВЛЕНИЯ МЕДИЦИНСКОЙ ОБУВИ.

2.1 Кинематика стопы и голени здорового человека и при травме стопы.

2.2 Анализ конструкций ортопедических аппаратов, приспособлений и обуви для стоп после травм.

2.3 Специальная медицинская обувь в общем комплексе средств реабилитации больных с поражением органов движения . 65 Выводы по второй главе.

ГЛАВА 3 РАЗРАБОТКА КОНСТРУКЦИИ МЕДИЦИНСКОЙ ОБУВИ ДЛЯ БОЛЬНЫХ С ПОВРЕЖДЕНИЯМИ ГОЛЕНОСТОПНОГО СУСТАВА.

3.1 Антропометрические исследования стоп с повреждениями нижних конечностей.

3.2 Комплекс требований к медицинской обуви для лиц с повреждениями опорно-двигательного аппарата.

3.3 Разработка конструкции обуви для больных с повреждениями голеностопного сустава.

Выводы по третьей главе.

ГЛАВА 4 АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ ЛЕЧЕНИЯ БОЛЬНЫХ С

ПОВРЕЖДЕНИЯМИ ГОЛЕНОСТОПНОГО СУСТАВА

4.1 Общая характеристика больных.

4.2. Ближайшие результаты лечения при использовании разработанной обуви в качестве метода иммобилизации

Выводы по четвертой главе.

Лечением повреждений костей люди занимаются с глубокой древности, на что указывает множество исторических документов. Еще много тысяч лет назад существовал обычай вывешивать в храмах изображения частей тела, которые были излечены. Многие изображения такого рода в художественной форме иллюстрируют все успешные результаты лечений (Рисунок 1) [1].

Рисунок 1. Конечность с ярко выраженным расширением вен

В лондонском хирургическом музее собрано большое количество образцов древних шин, которыми пользовались хирурги при лечении травм конечностей. По мумиям с переломами конечностей можно составить себе представление о том, как лечили задолго до нашей эры переломы, так как на них сохранились шины и повязки.

В работах Гиппократа (460-337 гг. до н.э.) имеются указания на исправление горбов, косолапости и других деформаций. Основная работа этого выдающегося врача древности "De ossibus et articulationbus" (о костях и суставах) посвящена органам движения. Его интересовало лечение переломов, вывихов, косолапости. Сохранились любопытные рисунки приборов и приспособлений, которыми пользовались в то время для лечения.

Вплоть до 19 века преобладающим методом лечения деформированных стоп был консервативный. Это обусловлено появлением и широким применением в 17-18 веках специальных приспособлений типа обуви с шинами. Они позволяли путем длительного и постоянного давления на стопу достигать исправления деформации. Из известных ранее многочисленных конструкций с шинами в качестве примера можно назвать обувь А. Скарпа, состоящую из башмачка и шарнирных шин [1].

За последние годы конструкция обуви и технология ее изготовления продолжали совершенствоваться. Одновременно у медиков сформировалось более ясное представление об анатомо-биомеханических особенностях стопы. Создана основа для достижения значительного соответствия внутренней формы современной обуви строению и функции стопы. Особая заслуга в этом принадлежит М.А. Петрову, Т.Л. Николаеву, Ю.П. 3ыбину[3], В.А. Фукину [1], Т.С. Кочетковой [95], К.И. Ченцовой [4].

С ростом технического прогресса значительно возросло количество травм, особенно нижних конечностей.' Повреждения костей и суставов нижних конечностей является одной из самых распространенных травматических патологий в структуре повреждений органов движения - до

Рисунок 2. Скамья Гиппократа для вытяжения

30 %. Внутрисуставные переломы голеностопного сустава в осенне-зимний период составляют 40 % от всех травм нижних конечностей. Лечение внутрисуставных повреждений голеностопного сустава является одним из наисложнейших в травматологии, так как голеностопный сустав является одним из самых нагружаемых суставов органов движения при его минимальной мышечной защите.

Анатомо-физиологические особенности нижнего отдела голени и сложность строения голеностопного сустава обуславливают многообразие повреждений:

1. Разрыв связочного аппарата различной степени,

2. Изолированные переломы лодыжек, .

3. Переломы обеих лодыжек,

4. Переломы лодыжек и краевые переломы болыиеберцовой кости,

5. Разрывы межберцового синдесмоза.

В зависимости от характера повреждений проводится консервативное или оперативное лечение, которое, как правило, связано с гипсовой иммобилизацией травмированного сегмента. Однако, применение гипсовых повязок, сопряжено с целым рядом осложнений и негативных последствий в • постиммобилизационном- периоде. Поэтому для замены традиционного гипса, профилактики ранних осложнений, улучшения кровообращения в поврежденной конечности, предупреждения мышечной атрофии и тугоподвижности в иммобилизированных суставах, проведения физиотерапии и лечебной гимнастики, восстановления функции конечности в оптимальные сроки целесообразно разработать специальную медицинскую обувь, которая оказывала бы стабилизирующее и консервативное воздействие на поврежденный участок стопы. Цель исследования - на основе сравнительного анализа результатов лечения разработать медицинскую обувь для лиц с повреждениями голеностопного сустава и произвести обоснование предлагаемой конструкции. Исходя , из этого, предполагается решить следующие задачи: изучить характер изменений в нижних конечностях, возникающих при повреждениях и выявить антропо-биомеханические особенности состояния травмированных стоп; оценить характер, степень и структуру функциональных расстройств стоп в исследуемой группе людей; провести анализ медицинских предписаний для назначения конструкций послеоперационной обуви; провести анализ современных конструкций медицинской обуви при лечении травмированных стоп; разработать требования к конструкции послеоперационной обуви; разработать конструкцию послеоперационной обуви (на примере лечения повреждений нижних частей голени); изготовить опытные образцы; провести апробацию обуви.

В методическую основу работы положен целостный системный подход к решению сложных задач в области разработки обуви для травмированных стоп.

Для выполнения указанной цели использованы теоретические и практические основы: анатомии, биомеханики, медицины, конструирования и технологии обуви, материаловедения, социологии, антропометрии, математической статистики.

Научная новизна работы заключается в: - получении методики иммобилизации травмированных конечностей с использованием специальных конструкций медицинской обуви;

- формировании медико-технических требований к медицинской обуви;

- выявлении корреляции методов иммобилизации и результатов лечения;

- разработке новой научно-обоснованной конструкции обуви.

Практическую значимость работы представляют: полученные антропометрические характеристики стоп с повреждениями конечностей;

- динамические исследования пациентов для оценки эффективности разработанной конструкции обуви;

- новая конструкция обуви;

- методика испытания новой послеоперационной обуви;

- выявленные функциональные изменения травмированных стоп.

Полученные результаты имеют:

- социальный эффект от применения послеоперационной обуви при лечении повреждений голеностопного сустава за счет ее повышенных лечебно-профилактических свойств;

- экономический эффект (в сравнении с традиционными методами иммобилизации) - сокращение времени лечения и реабилитации.

Реализация результатов. Полученные результаты внедрены в 32 ЦВМКГ(Московская обл.) и Городской многопрофильной больнице №2 (г. Санкт-Петербург), на фабрике ортопедической обуви ООО "Аквелла" и в учебном процессе на кафедре "Технология изделий из кожи" Московского государственного университета дизайна и технологии.

Апробация работы и публикации. Основные положения диссертации и результаты работы докладывались и получили положительную оценку на заседаниях кафедры Технологии изделий из кожи Московского государственного университета дизайна и технологии, Московской научно-практической конференции "Ампутация, протезирование реабилитация. Настоящее и будущее." (г. Москва, 2001),Всероссийской научно-технической конференции студентов и аспирантов "Дни науки -2002" (г. Санкт-Петербург, 2002), Межвузовской научно-технической конференции аспирантов, магистров, студентов "Молодые ученые - развитию текстильной и легкой промышленности". Поиск 2002, (г. Иваново, 2002). Кроме этого, по результатам выполненных исследований опубликовано восемь печатных работ, издано два учебных пособия с грифом УМО,'подана заявка о выдаче патента на промышленный образец.

Структура и объем диссертации. Диссертация включает в себя введение, четыре главы, заключение, список использованной литературы и приложение. Диссертация изложена на 153 страницах, включая 38 рисунков и 17 таблиц. Список использованной литературы содержит 101 наименование. Приложение представлено на 39 страницах.

Выводы по четвертой главе

Результаты динамических и статических исследований, а также акты медицинских заведений свидетельствуют о положительном эффекте при лечении повреждений голеностопного сустава с применением медицинской обуви

2 Представленный вариант лечебной обуви отвечает медико-техническим требованиям и может быть рекомендован для широкого использования в практической деятельности поликлиник и травматологических пунктов при повреждении связок голеностопного сустава, а также в условиях стационаров после оперативного вмешательства.

3 Применение предлагаемого образца лечебной обуви сокращает сроки медицинской реабилитации и частоту осложнений при лечении больных с повреждениями связочного аппарата голеностопного сустава.

В ходе работы над диссертацией была достигнута цель, заключающаяся в медико-техническом обоснование и создание конструкции медицинской обуви для лиц с травмами голеностопного сустава на основании имеющегося опыта - и результатов сравнительного анализа эффективности различных методов иммобилизации травмированных ' сегментов.

Решен ряд задач, имеющих научную и практическую значимость: изучен характер изменений в нижних конечностях, возникающих при повреждениях; выявлены антропо-биомеханическиё особенности состояния травмированных стоп; оценен характер, степень и структура функциональных расстройств стоп в исследуемой группе людей; проведен анализ медицинских предписаний для назначения конструкций послеоперационной обуви; проведен анализ современных конструкций медицинской обуви при лечении травмированных стоп; разработаны требования к конструкции медицинской обуви; разработана новая конструкция медицинской обуви для стоп с повреждениями голеностопного сустава; изготовлены опытные образцы; проведена апробация полученных результатов.

Основные итоги работы сформулированы в виде следующих выводов: 1. В результате проведенного анализа медицинской статистики установлено, что повреждения голеностопного сустава являются сложной медико-социальной проблемой. Особенности строения стопы и голеностопного сустава, а также характер повреждений необходимо учитывать при выборе методов лечения и способов лечебной иммобилизации.

2. Показано наличие существенных отличий выраженных в отсутствии трех фаз ходьбы при сравнении кинематических характеристик стопы здорового человека и с травмированной конечностью.

3. Анализ и классификация методов иммобилизации травмированных конечностей подтвердило необходимость разработки новой конструкции медицинской обуви, так как существующие конструкции ортопедических аппаратов, приспособлений и обуви для стоп после травм не всегда удовлетворяют требованиям пациентов и врачей.

4. Проведены антропометрические исследования позволившие определить, что при производстве медицинской обуви нет необходимости в создании особых колодок, а можно использовать стандартные колодки больших полнот.

5. Разработан комплекс требований, предъявляемых к конструкциям медицинской обуви для больных с травмами стопы.

6. Разработана конструкция обуви для иммобилизации голеностопного сустава в период амбулаторного или стационарного лечения, позволяющая избежать целый ряд осложнений. "

7. Изготовленный образец-эталон, по предложенной конструкции медицинской обуви для больных с травмами стопы, одобрен медико-технической комиссией 32 Центрального военно-морского клинического госпиталя, 2-й многопрофильной больницей г. Санкт-Петербурга и рекомендован к внедрению.

8. Результаты динамических и статических исследований, а также акты медицинских заведений свидетельствуют о положительном эффекте при лечении повреждений голеностопного сустава с применением предлагаемой им медицинской обуви.

9. Представленный вариант лечебной обуви отвечает медико-техническим требованиям и рекомендован для широкого использования в практической деятельности поликлиник и травматологических пунктов при повреждении связок голеностопного сустава, а также в условиях стационаров после оперативного вмешательства.

10. Применение данной лечебной обуви в практике имеет экономический и социальный эффект, выражающийся в сокращении сроков медицинской реабилитации и частоты осложнений при лечении больных с повреждениями голеностопного сустава, и возвращение пациентов к нормальной жизни.

1. Горелова И.К., Аржанникова И.И. Конструирование технологии ортопедической обуви, Санкт-Петербург, 1996

2. Фукин В. А. Теоретические и методологические основы проектирования рациональной внутренней формы обуви. Диссертация на соискание уч. ст. д. т. н. (с приложением), М., МТИЛП, 1980

3. Зыбин Ю.П. Технология изделий из кожи. М., 1972.

4. Ченцова К.И. Стопа и рациональная обувь М., Легкая индустрия, 1967

5. Репортаж с пресс-конференции, информационный буклетt *

6. Экстремальная медицина 2000", М.2000

7. Синельников Р.Д. Атлас анатомии человека М.: Медицина, 1978, т.1, с.143-178, 226-255

8. Козырев Г.С. Возникновение усилий в стопе при опоре./Материалы к макро- микроскопической анатомии -Харьков, 1968, т.5.

9. Николаев Л.П. Руководство по биомеханике в применении к ортопедии, травматологии и протезированию. Киев, 1950, ч. 2.

10. Старцева Т.Е. О некоторых анатомо- функциональных характеристиках стоп. Ортопедия, травматология и протезирование, 1966, №3, с.11-15.

11. Гаврилов Л.Ф., Татаринов В.Г. Анатомия. М, Медицина, 1985

12. Сорокин А.П. Общие закономерности строения опорного аппарата человека- М.,1973.-263с.

13. Дюсупов А.З. Опыт лечения переломов лодыжек функциональной гипсовой повязки. Ортопедия, травматология и протезирование. -М., 1989, №6,-20-23 с.

14. Ключевский В.В., Красиков В.Ю., Даниляк В.В., Филиппов Ю.К. Лечение повреждений голеностопного сустава отсроченнойфункциональной гипсовой повязкой. Ортопедия, травматология и протезирование, М., 1991, №8. - с 39-41

15. Каплан А.В. Повреждения костей и суставов. М.: Медицина, 1979

16. Трегубов СЛ. Основы ортопедии,- Москва,1968,- с 253.

17. Гришин В.Н. Стабильно-функциональный остеосинтез устройством для наружной фиксации при повреждениях голеностопного сустава (Клинико-эксперим. исслед.): Диссертация на соискание уч. ст. канд. мед. наук: 14.00.22. Курск, 1987

18. Дмитриев А.П. Функциональное лечение с разгрузкой голеностопного сустава и стопы в системе медицинской реабилитации больных с переломами лодыжек. Диссертация на соискание уч. ст. канд. мед. наук: 14.00.22. Горький, 1989

19. Корж К. А. Билинский П.И. Ортезирование при лечении повреждений голеностопного сустава. Ортопедия, травматология и протезирование. -М,-1991, №4. -с5-10

20. Капитанский И.С. Реабилитация больных с повреждениями дистального отдела голени и возможности улучшения результатов лечения : Диссертация на соискание уч. ст. канд. мед. наук: 14.00.22.-Саранск, 1987

21. Дмитриев А.П. Функциональное лечение с разгрузкой голеностопного сустава и стопы в системе медицинской реабилитации больных с переломами лодыжек: Диссертация на соискание уч. ст. канд. мед. наук: 14.00.22. Горький, 1989

22. Ковтун А. Н. Оперативное лечение сложных повреждений голеностопного сустава способом чрезочаговой, стабильной,компенсаторной фиксации аппаратом "Бабочка": Диссертация на соискание уч. ст. канд. мед. наук: 14.00.22. Новосибирск, 1986

23. Лавруков А. М. Реабилитация артродеза голеностопного сустава как способа лечения застарелых осложненных переломов лодыжек с позиции клинической биомеханики. Биомеханика на защите жизни и здоровья человека : Тез. докл. Ниж. Новгород, 1992

24. Рынденко В. Г. Лечение диафизарных переломов голени функциональными повязками: Метод, рекомендации. Харьков, 1988

25. Мухамад А.К. Лечение застарелых и неправильно-сросшихся повреждений дистального эпиметафиза костей голени. Диссертация на соискание уч. ст. канд. мед. наук: 14.00.22. Киев, 1990

26. Кирилин А.Г. Патофункциональное обоснование комплексного лечения переломов костей области голеностопного сустава в постиммобилизационном периоде: Диссертация на соискание уч. ст. канд. мед. наук: 14.00.22. Д., 1990, - 319 с. : ил., табл.

27. Ahl Т., Dalen N., Lundberg A., Bylund С. Early mobilization of operated on ankle fractures. Prospective, controlled study of 40 bimalleolar cases. Acta-Orthop-Scand. 1993. - Vol. 64, N1. - P. 95-99

28. Blandfort R., Hess H., Lippay F. Die Malleotrain-Bandage im klinischen Grossversuch. Sportverletz-Sportschaden. 1991. Vol. 5, N1. -P. 42-44

29. Bostman 0., Hirvensalo E., Partio E. et. al. Resorbierbare Stabchen und Schrauben aus Polyglykolid bei der Stabilisierung von

30. Malleolarfrakturen. Eine klinische Studie an 600 Patienten. Unfallchirurg. 1992- Vol. 95, N2. P. 109-112.

31. Brage M.E., Bennett C.R., Whitehurst J.B. et. al. Observer reliability in ankle radiographic measurements. Foot-Ankle-Int. 1997. - Vol. 18, N6. P. 324-329

32. Dittmer H. Die Sicherung der Syndesmosennaht durch den Syndesmosenhaken unter Extrembelastung durch einen Langstreckenlaufer. Ein Fallbericht. Sportverletz-Sportschaden. 1992. -Vol. 6,N4.-P. 179-181

33. Gagneux E., Gerard F., Garbuio P., Vichard P. Traitement des fracturescomplexes du cou-de-pied et de leurs sequelles par enclouagetransplantaire verrouille. Acta-Orthop-Belg. 1997. - Vol. 63, №4. - P.t294.304

34. Hui J.H., Das-De S., Balasubramaniam P. The Singapore operation for recurrent dislocation ofperoneal tendons: long-term results. J-Bone-Joint-Surg-Br. 1998. - Vol. 80, №2. - P. 325-327

35. Hutchinson B.L., Gustafson L.S. Chronic peroneal tendon subluxation. New surgical technique and retrospective analysis. J-Am-Podiatr-Med-Assoc. -. 1994. Vol. 84, №10. - P. 511-517

36. Karlsson J., Eriksson B.I., Sward L. Recurrent dislocation of the peroneal tendons. Scand-J-Med-Sci-Sports. 1996. - Vol. 6, №4. - P. 242-246

37. Kleczkowski Т., Szymczyk Z. Wyniki leczenia zlaman kostek goleni z podwichnieciem z uzyciem plytki zespalajacej strzaike. Chir-Narzadow-Ruchu-Ortop-Pol. 1997. - Vol. 62, №6. - P. 539-543

38. Kollias S.L., Ferkel R.D. Fibular grooving for recurrent peroneal tendon subluxation see comments. Am-J-Sports-Med. 1997. - Vol. 25, №3. -P. 329-335

39. Magnano G.M., Occhi M„ Di-Stadio M. et. al. High-resolution US of non-traumatic recurrent dislocation of the peroneal tendons: a case report. Pediatr-Radiol. 1998. - Vol. 28, №6. - P. 476-477

40. Merehan E.C. Subtalar dislocations: long-term follow-up of 39 cases. Injury. 1992. - Vol. 23, №2. - P. 97-100

41. Michelsen J.D., Ahn U.M., Helgemo S.L. Motion of the ankle in a simulated supination-external rotationlracture model. J-Bone-Joint-Surg-Am. 1996. - Vol. 78, №7. - P. 1024-1031

42. Miller C.D., Shelton W.R., Barrett G.R. et. al. Deltoid and syndesmosis ligament injury of the ankle without fracture. Am-J-Sports-Med. 1995. - Vol. 23, №6. - P. 746-750

43. Poigenfurst J., Mach J., Vogt W., Greslehner A. Gelenkubergreifende aussere Fixation bei Frakturen am distalen Unterschenkelende mit schweren Hautschaden. Unfallchirurgie. 1993. - Vol. 19, №6. - P. 346357

44. Stadelmayer В., Dauber A., Pelzl H. Operative oder konservative Therapie der Aussenbandruptur am oberen Sprunggelenk? Unfallchirurgie. 1992. - Vol. 18, №1. - P. 37-43

45. Teeny S.M., Wiss D.A. Open reduction and internal fixation oftibial plafond fractures. Variables contributing to poor results and complications. Clin-Orthop. 1993 Jul, №292. - P. 108-117

46. Veazey B.L., Heckman J.D., Galindo M.J., McGanity P.L. Excision ofununited fractures of the posterior process of the talus: a treatment for chronic posterior ankle pain. Foot-Ankle. 1992. - Vol. 13, №8. - P.453.457

47. Wallenbock E., Ledinski C., Hofler S. Spatergebnisse nach operativer Behandlung einer chronisch antero-lateralen Instabilitat des oberen Sprunggelenks. Langenbecks-Arch-Chir. 1993. - Vol. 378, №3. - P. 139-144

48. Zwipp H., Schievink B. Primary orthotic treatment of ruptured ankle ligaments: a recommended procedure. Prosthet-Orthot-Int. 1992. - Vol. 16, №1.-P. 49-56

49. Карпович A.JI., Кинематические закономерности ходьбы. Автореферат дис. на соискание ученой степени к. биол. н. - М.: Наука, 1975

50. Айзерман М.А., Андреева Е.А., О некоторых механизмах управления скелетными мышцами. М., 1968

51. Тваладзе Г.М. Анатомический анализ движений человеческого тела. М., Медицина, 1964

52. Калягин A.M. Разработка и обоснование конструкции медицинской обуви для больных с поражением нервных окончаний конечностей. Автореферат дисс. на соискание ученой степени к.т.н. -М. 1999

53. Менделевич И.А., Шуляк И.П. Деформации стоп, справочник по протезированию. Медицина Ленинград, 1978г., стр. 219

54. Кудрявцев В.Э., Голубева Ю.Б. Ортезирование стопы и голеностопного сустава. Вестник гильдии протезистов-ортопедов № 1, осень 199965.