SU824994A1

SU824994A1 - Способ исследования регенератора костной ткани « 1

Info

Publication number: SU824994A1
Application number: SU792794127A
Authority: SU
Inventors: Юрис Карлович Вилкс; Харальд Арнольдович Янсон
Original assignee: Rizhskij Nii Travmato Ortop
Priority date: 1979-06-15
Filing date: 1979-06-15
Publication date: 1981-04-30

Description

(54) СПОСОБ ИССЛЕДОВАНИЯ РЕГЕНЕРАТОРА КОСТНОЙ ТКАНИ

1

Изобретение относитс к медицине, а именно к травмотологии и ортопедии, и предназначено дл изучени динамики репаративной регенерации костной ткани.

Известен способ исследовани регенера-, та костной ткани, заключающийс в определении его физических характеристик и рра внени их с эталонными. осуществлении этого способа через костную ткань йропускают ультразвук частотой 1 мГц. измер ют декремент затухани и полученную кривую зависимости сравнивают со значением, соответствующим неповрежденной ткани 1.

Однако на-точность полученных результатов исследований, проводимых известным способом, вли ет прохождение ультразвука через м гкие ткани. Кроме того, дл принудительного . распространени ультразвука через поврежденную кость необходим акустический контакт между источником энергии и костью, что ограничивает применение споеоба на начальных этапах .(измерени на-, чинаютс с 20-го дн ). Полученный результат дает возможность судить об однородности структуры в зоне перелома, но не об ее прочности и состо нии.

Цель изобретени - осуществление ненарущающего контрол за динамикой регенерации с момента оперативного вмещательства или травмы.

Поставленна цель достигаетс тем, что при осуществлении способа исследовани

одновременно с оперативным вмещательством в зону повреждени ввод т четыре электрода , расположенных по одной линии так, чтобы зона повреждени размещалась между двум средним-и электродами, в период

репаративной регенерации поврежденной кости с заранее выбранным дискретом по времени определ ют сопротивление между каждой парой введенных электродов посто нному и переменным токам двух различных частот, по этим сопротивлени м вычисл ют

активные и емкостное сопротивлени зоны повреждени кости между средними электродами и путем сравнени вычисленных величин с эталонными, дают заключение о состо нии костного регенерата в момент

измерений, а по динамике активных и емкостного сопротивлени суд т о динамике регейерации .

Кроме того, в качестве электродов дл исследовани регенерата костной ткани используют электроды дл электростимул ции процесса регенерации.

На фиг. 1 изображена схема размещени электродов и эквивалентна схема измерений модул сопротивлени костной ткани; на фиг. 2 - электрическа модель костной ткани; на фиг. 3 (а, б, в) - кривые изменени электрических составл ющих костной ткани в процессе регенерации.

Способ осуществл етс следующим образом .

Одновременно с оперативным вмещательством в зону перелома ввод т четыре радиальных электрода А, Б, В и Г с неизолированными концами (фиг. 1), используемых , дл электростимул ции процесса регенерации . В период репаративной регенерации поврежденной кости с заранее выбранным дискретом по времени определ ют сопротивлени между каждой парой введенных электродов посто нному и переменным токам разных частот. По измеренным сопротивлени м вычисл ют активные и емкостные сопротивлени зоны повреждени кости между средними электродами. Путем сравнени вычисленных величин с эталонными дают заключение о состо нии костного регенерата в момент измерений. О динамике регенерации суд т по динамике активных и емкостного сопротивлений.

На эквивалентной схеме (фиг. 1) изображены контактные сопротивлени Zi, 7з, Zs- и Z7 каждого электрода и тканевые сопротивлени Za, Z и Zs. Определ модуль сопротивлени между точками А-Г, Б-В, А-Б и В-Г, можно математически освободитьс от контактных сопротивлений и получить сопротивление тканей в зоне перелома в чистом.виде, а именно

/z,-Zii-z +Z6+zJ+|Z3+Z4 Z5/-/i.+z:i Z3/-/2s- Z6 Z / 22 ,

где Z, -сопротивление тканей в зоне перелома .

Модуль сопротивлени определ етс по крайней мере при двух различных частотах переменного тока, кроме того, определ етс сопротивление при посто нном напр жении. Далее, в соответствии с электрической моделью костной ткани (фиг. 2), содержащей два последовательно включенных сопротивлени RI и R2, причем к Ra параллельно подсоединен конденсатор С, с учетом комплексного сопротивлени схемы, описываемого уравнением

где О) - частота колебаний.

Рассчитывают отдельные элементы модели в процессе регенерации.

На фиг. 3 а приведена крива изменени сопротивлени Rz в режиме неосложненного заживлени (сопротивление посто нному току, характеризующее структурную целостность продольных каналов с провод щей жидкостью - кровью). Непосредственно после травмы структура кости нарущена и избыток жидкости значительно снижает значение сопротивлени . По вление сгустка

крови и дальнейщее образование фиброзной костной мозоли далее вызывает увеличение сопротивлени . В процессе нормальной регенерации с образованием Гаверсовых каналов в структуре мозоли сопротивление постепенно снижаетс до нормального (уровень нормального сопротивлени Rj на фиг. 3 а задан пунктиром).

На фиг. 3 б приведено изменение емкости С в процессе регенерации, котора характеризует общую площадь взаимонесв занных провод щих поверхностей вблизи зоны перелома . Значение емкости С дл здоровой кости почти на два пор дка ниже (пунктирна пр ма ), чем в начальный момент после

перелома. Из-за наличи сгустка кровн суммарна емкость возрастает пропорционально диаметру сгустка (до увеличени на два пор дка). В процессе регенерации объем сгустка уменьщ.аетс и емкость в зоне перелома постепенно снижаетс . С емкостью С

св зано и изменение сопротивлени Ri (фиг. 3 в), характеризующее проводимость сло , соедин ющего обкладки последующих конденсаторов (рассто ние между стенками поперечных каналов и между мембранами

клеток). Это значение также резко увеличено в начальный период консолидации и nocTeq HHO спадает до сопротивлени , характерного дл здоровой кости.

Полученные кривые 3 а, б, в, сн тые в процессе регенерации, могут быть при

коррел ционном анализе рассмотрены как биофизическое отражение изменени реоло-i гических свойств костного регенерата.

Разброс параметров усредненных кривых составл ет всего ±5 - против 12 - 15%, полученных при ультразвуковом исследовании .

Предлагаемый способ опробован на 20 кроликах.

Таким образом, способ исследовани регенерата костной ткани обеспечивает осуществление ненарушающего контрол за динамикой регенерации с момента оперативного вмешательства или травмы.

Claims

Формула изобретени

Способ исследовани регенерата костной ткани, заключающийс в определении его физических характеристик и сравнени их с эталонными, отличающийс тем, что, с целью осуществлени ненарущающего контрол за динамикой регенерации с момента оперативного вмешательства или травмы, одновременно с оперативным вмешательством в зону повреждени ввод т четыре электрода , расположенных по одной линии так, чтобы зона повреждени размещалась между двум средними электродами, в период репаративной регенерации поврежденной кости с заранее выбранным дискретом по времени определ ют сопротивление между каждой парой введенных электродов посто нному и переменным токам двух разных частот, по этим сопротивлени м вычисл ют активные и емкостное сопротивлени зоны повреждени кости между средними электродами и путем сравнени вычисленных величин с эталонными дают заключение о состо нии костного регенерата в момент

измерений, а по динамике активного и емкостного сопротивлений суд т о динамике регенерации.
2. Способ по п. 1, отличающийс тем, что в качестве электродом дл исследовани регенерата костной ткани используют электроды дл электростимул ции процесса регенерации .

Источники информации,

прин тые во внимание при экспертизе

1. Pazolt Н., Hinkenfuss К., et al. Ultraschalldiagnostik zur Uberwachung des Heilungsverldufes von Unterschenkelfrakturen.

Beitz. Orthop u Traum, 23, 1976, 10, 545.

r

В