В 1959 году Американцы Флойд Данн и Уильям Фрай опубликовали в «Журнале Американского акустического общества» статью «Ультразвуковой абсорбционный микроскоп» (Ultrasonic Absorption Microscope), в которой описали опыты, проведённые ими с использованием акустического микроскопа: именно их модель считается первой в мире функциональной системой этого типа, хотя по общему принципу они недалеко ушли от опытных конструкций Соколова. Разработкой акустических микроскопов занималось множество научных групп вплоть до середины 1970-х, а в 1975 году на рынке научных приборов появилась первая серийная модель сканирующий лазерный фотоакустический микроскоп (SLAM) компании Sonoscan, Inc.
Сегодня производится три основных типа акустических микроскопов: сканирующие (SAM это, собственно, наследник соколовской схемы), конфокальные сканирующие (CSAM) и микроскопы типа C-SAM, отличающиеся схемой акустических линз. Самое распространённое их применение это качественные исследования различных электронных компонентов, композитов, пластиков, металлокерамических изделий, а также медицина, в частности исследование костей. За всем этим стоит блестящий советский физик Сергей Соколов и его безграничная любовь к такой, казалось бы, узкой и специфической сфере электроакустике.
Глава 15. Костная ткань
Конечно, я искренне надеюсь, что вам никогда не понадобится аппарат Илизарова. Наверное, так же думает каждый хороший инженер или врач, патентующий новое медицинское устройство. Это странно изобретать вещи и искренне желать, чтобы они не нашли применения, но такова особенность медицинских технологий.
Но даже если вам всегда везло, вы, скорее всего, знаете, как выглядит этот прибор: несколько окружающих ногу или руку колец, из которых идут спицы, протыкающие кожу и исчезающие в ткани тела. На первый взгляд кажется, это что-то из области киборгизации и, думая так, мы находимся не слишком далеко от истины.
Зачем нужен аппарат Илизарова
В случае сложного перелома, когда кость раздроблена на несколько частей, консервативное лечение чаще всего невозможно. Сложить осколки для правильного срастания недостаточно, тем более если речь идёт о подвижных зонах тела, которые нельзя зафиксировать с помощью, скажем, гипса или полимерной повязки.
Здесь начинается оперативное лечение, то есть вмешательство, при котором врач складывает «пазл» из осколков, а затем фиксирует каким-либо способом эта процедура называется репозицией. У фиксации (по-научному говоря, остеосинтеза) две задачи: обеспечить правильное направление оси пострадавшего сегмента и верное расположение его отломков. Фиксаторами могут быть относительно простые элементы шурупы, штыри, пластинки, но иногда приходится применять более сложные методы. В зависимости от того, что используется в качестве фиксатора, как он вводится в организм и как работает, остеосинтез делится на несколько разновидностей, перечислением которых я вас мучить не буду: вам эти узкоспециализированные медицинские термины всё равно ничего не скажут.
Нас интересует одна-единственная его разновидность наружный чрескостный компрессионно-дистракционный остеосинтез, также известный в виде аббревиатуры ЧКДО. Давайте расшифруем его название. «Наружным» он называется, поскольку элементы фиксирующей структуры располагаются снаружи тела, в противоположность этому, остеосинтез с помощью различных пластинок и шурупов, навсегда остающихся внутри, называется погружным. Слово «чрескостный» означает, что при ЧКДО фиксаторы вводят перпендикулярно костной трубке (бывает, например, внутрикостный остеосинтез, когда фиксаторы внедряют прямо в канал, или накостный, когда их привинчивают поверх). Наконец, страшный термин «компрессионно-дистракционный» расшифровывается проще всего. Компрессия это сжатие, дистракция растяжение, то есть подобный фиксатор может сжимать или растягивать кость, придавая ей правильную конфигурацию.
Так вот, формально аппарат Илизарова устройство для ЧКДО. Но на самом деле это целая совокупность методов, позволяющих управлять процессами, которые сопровождают формирование кости и окружающих её мягких тканей. Технология позволяет не столько сращивать расколотые кости, сколько формировать и видоизменять их. Например, с её помощью можно дорастить утраченные элементы кости, исправить неверно сросшиеся суставы и деформации, регулировать форму и толщину костей. Метод Илизарова, помимо лечебной хирургии, широко используется в пластической хирургии для удлинения костей (до него технологий, позволяющих осуществить такой процесс, не было). Я бы назвал этот процесс игрой в бога костной ткани.
Аппарат Илизарова при переломе используется следующим образом. Каждый фрагмент раздробленной кости просверливается дрелью и фиксируется двумя размещёнными под углом спицами, закреплёнными в кольце или полукольце, которое находится снаружи конечности. Если кольца сдвигать, возникает компрессия, раздвигать дистракция. Поскольку устройство имеет много степеней свободы, кость можно сложить и зафиксировать буквально по кусочкам, причём регулировку нужно проводить каждый день. По мере срастания будет меняться сила сжатия спиц и специалист (а порой и сам пациент) должен постоянно «подкручивать» аппарат, сохраняя позицию костей. Колец в аппарате обычно от трёх до шести, на каждое приходится по две-три спицы.