Автор: Елена Фенина
Разработка из Татарстана позволит лечить тяжелые случаи нагноения кости
Ученые КФУ и КГМУ разработали штифт, который позволяет лечить инфицирование кости. Врачи РКБ первым установили его участнику СВО из Кемеровской области. Ему предлагали ампутацию, так как кость не срасталась из-за нагноения. Но он не сдавался и надеялся на чудо, которое в конечном итоге для него совершили татарстанские ученые и врачи.
«Врачи установили аппарат Илизарова, но начались осложнения – кость стала гнить»
Татарстанские врачи спасли ногу бойцу СВО из Кемеровской области. Молодой мужчина имел все шансы остаться без ноги – несколько раз в разных госпиталях ему предлагали ампутацию. Но, несмотря на риски – инфекция могла распространиться по всему организму, – боец настойчиво отказывался. Упорство пациента и целеустремленность врачей привели к потрясающему результату – ногу спасли, и, вероятно, боец даже избежит инвалидности. Он уже строит большие планы на будущее – отпраздновать Новый год дома, а потом вернуться на фронт.
Спасти ногу удалось благодаря уникальной новейшей разработке – аналогов ей в России нет. Работала над ней команда исследователей в лаборатории под руководством заведующего кафедрой компьютерной математики и информатики Института математики и механики имени Н. И. Лобачевского Казанского федерального университета Оскара Саченкова, КГМУ и РКБ Татарстана.
Полтора года назад 34-летний военнослужащий Андрей (имя он просил изменить) получил ранение – осколок вражеской мины сломал кость голени. Врачи установили аппарат Илизарова, но начались осложнения – кость стала гнить, рассказал заведующий отделением травматологии №4 военного госпиталя при РКБ Татарстана, ассистент кафедры травматологии и ортопедии КГМУ Рашид Шафигулин.
«Внутрь штифта залит костный цемент с антибиотиком, он лечит изнутри»
«Пациент поступил к нам в октябре этого года. Перелом был прекрасно собран, но у пациента развилось тяжелое осложнение – остеомиелит. Когда пациент поступил к нам, перелом уже был частично сросшимся. Мы демонтировали аппарат внешней фиксации, но, к сожалению, через пять дней мы наблюдали гнойное отделяемое. Раны от стержней аппарата Илизарова не заживали, и нами было принято решение о проведении оперативного лечения при помощи разработанного интрамедуллярного штифта. Штифт позволяет фиксировать перелом, одновременно с этим имеет лечебные свойства», – объяснил врач.
Штифт напечатали на 3D-принтере – к этому процессу подключились специалисты из Санкт-Петербурга, которые занимаются изготовлением 3D-принтеров и 3D-печатью.
«Штифт изготовлен из титана и имеет сетчатую структуру – внутрь него был залит костный цемент с антибиотиком. После установки лекарственный препарат постепенно выделяется из цемента – таким образом инфекция лечится изнутри в зоне очага», – рассказал Рашид Шафигулин.
Вскоре пациент пошел на поправку – инфекционный процесс стал купироваться, раны от аппарата Илизарова, которые представляли собой гнойные свищи, начали затягиваться.
Чтобы вставить штифт в кость, врачам было достаточно сделать небольшое отверстие в области колена. Зафиксировали его двумя винтами снизу и сверху. Как итог – всего несколько отверстий, которые сегодня уже почти затянулись.
«Сетчатая структура штифта влияет на костный цемент, увеличивая выделение антибиотика из него. Ранее применялась другая технология – врач использовал гладкий штифт, покрывал его вручную костным цементом с содержанием антибиотика и затем устанавливал в кость, но гладкая поверхность костного цемента меньше выделяет антибиотика – мы это выяснили экспериментально на базе лабораторий КФУ и КГМУ», – отметил он.
Была проведена большая исследовательская работа с привлечением микробиологов, механиков и математиков. Было доказано, что сетчатая структура штифта увеличивает выделение антибиотика из костного цемента.
«Исследования заняли 13 месяцев. Нам удалось объединить один большой коллектив. Все это стало возможным благодаря поддержке Академии наук Татарстана, которая выделила нам денежные средства в виде гранта. Совместными усилиями удалось достичь успеха», – подчеркнул врач.
«Наш госпиталь – один из самых лучших по технологическому и научному подходам к лечению сложных боевых травм»
«Скажу с гордостью: наш госпиталь – один из самых лучших по технологическому и научному подходам к лечению сложной боевой травмы. Поэтому бойцы стремятся попасть к нам, и к нам стремятся направить наиболее сложных раненых пациентов. Теперь мы являемся не только серьезной лечебной площадкой, но и научной», – отметил руководитель военного госпиталя при РКБ Михаил Бурмистров.
Врачи военного госпиталя при РКБ очень быстро обучаются и адаптируются к новым реалиям, процесс внедрения новых технологий здесь происходит на высоких скоростях, отметил он.
«Мы работаем еще быстрее даже, чем военные врачи. Потому что колоссальный поток пациентов, которых мы принимаем после ДТП с серьезными травмами, дал нам возможность получить хороший опыт. Кроме этого, у нас есть научный отдел, в котором состоят большинство наших хирургов и травматологов – тех, кто желает заниматься наукой и внедрением новых технологий», – добавил руководитель военного госпиталя при РКБ.
Штифт, который установили бойцу, является результатом той научной работы и стремления врачей осваивать новые технологии, заниматься наукой и самое главное – помогать людям.
«Эта новая разработка позволила бойцу в два раза быстрее пойти на поправку. Нужно понимать, что гражданская рана и военная очень сильно отличаются. Осколок или пуля, попадая в тело человека, тянут за собой куски одежды, порох и грязь – эти раны на 100% загрязненные. Лечение начинается не сразу – раненые бойцы по нескольку часов лежат на поле боя и ждут, пока их эвакуируют, доставят на место первичной обработки», – объясняет Михаил Бурмистров.
Проходит минимум 7-8 часов, а то и сутки, прежде чем эти загрязненные и чаще всего очень сложные раны обработают, добавил он.
«Если кость задета, ранение считается наиболее тяжелым, а если вдобавок произошло нагноение костной ткани, вылечить такую рану – колоссальная проблема. Человек чаще всего остается инвалидом. Технология, которую мы внедрили, поможет вернуть бойца в строй, он останется полностью социально адаптированным человеком», – подчеркнул врач.
Такой штифт планируют применять в будущем и в гражданской медицине. На изобретение уже подана заявка на патент. На его основе уже проектируются новые медицинские изделия совместно с НИЛ «Синтетические полимерные материалы и композиты» Химического института им. А. М. Бутлерова КФУ.
«Мы начали работать над проектом в июле этого года – это очень быстрые сроки»
«Наш коллектив давно занимается задачами биомеханики, мы имеем долгое взаимодействие с травматологами. Раньше здесь было детское травматологическое отделение, с врачами которого мы тоже долго сотрудничали», – рассказал заведующий кафедрой компьютерной математики и информатики Института математики и механики им. Н. И. Лобачевского КФУ Оскар Саченков.
На кафедре занимались геометрией проекта – разработкой сетчатой структуры штифта и работали над его прочностью.
«Более содержательно мы начали работать над проектом в июле этого года. Это очень быстрые сроки. За это время нам удалось дойти от концепции до конкретной геометрии, провели разработку не только на теории, но и экспериментально, и дошли до клинической пробации», – объяснил ученый.
Сначала модель напечатали из пластика, затем уже из титана.
«Как только выполнили ее из металла, мы стали проверять ее прочность и то, насколько хорошо высвобождается антибиотик. Эксперименты проводили в КГМУ и Институте фундаментальной медицины и биологии КФУ двумя разными методами, которые показали хорошие результаты. Мы изготовили целую серию изделий – их можно будет использовать. Часть мы зарезервировали – будем продолжать исследования», – добавил Оскар Саченков.
«В каждом госпитале, где я был, мне говорил об ампутации»
Врачи говорят, что положительный результат зависел в том числе и от настроя пациента, а у Андрея настрой этот был на высоте. Он уже мечтает, как поедет домой в Юргу, чтобы впервые за три года встретить Новый год с семьей. Дома его ждут жена и трое детей, которым 10 лет, 6 и 2 года. Самого младшего, к слову, он видел всего два раза.
«До СВО я работал на шахте. Летом 2022 года меня отправили в отпуск на 60 дней. Мне было очень скучно, и тут позвонили из военкомата, сказали, что надо сверить данные. Я пришел, спросил про участие в СВО. Они поинтересовались: “Хочешь пойти?” Вскоре я подписал контракт. Самое тяжелое было договориться с женой. Она тогда была беременна. Дома я буквально прошел Вторую мировую, но в итоге она меня отпустила», – улыбается боец.
В марте прошлого года Андрей получил ранение.
«Поступила задача – нужно было отработать. Мы прибыли на точку, окопались. На следующий день начался обстрел из “Градов” и минометов. Все товарищи уцелели, но мне не повезло. Товарищи быстро среагировали, вытащили меня. Через три дня я уже был в госпитале. Так началась больничная жизнь: из одного госпиталя в другой», – вспоминает он.
Говорит, что после установки штифта почувствовал значительные улучшения – теперь он может пусть немного, но вставать на ногу. Пока он еще подстраховывается с помощь костылей, но надеется, что уже скоро сможет обходиться без них.
«В каждом госпитале, где я был, мне говорили об ампутации. Но я не соглашался – и правильно сделал. Скоро я вернусь в строй. Никаких страхов и сомнений перед операцией по установке штифта не было, я был уверен, что все пройдет хорошо. Сейчас уже ничего не болит, чувствую себя отлично», – уверяет Андрей.
Он показал следы после операции – по замазанным зеленкой небольшим проколам сложно догадаться, что через эти небольшие отверстия в ногу вставили длинную металлическую конструкцию.
«Пока я в отпуске по ранению. Сегодня уже поеду домой. Дичайшее желание скорее встретиться с семьей. Потом – снова в бой», – улыбнулся боец.