Радіоелектронні безпровідні системи для не інвазивної діагностики переломів трубчастих кісток при накістковому остеосинтезі

Abstract

Резюме. Під час реабілітації хворого випадкові та ударні навантаження є основною причиною асептичного розхитування та пошкодження елементів фіксуючої конструкції (ФК). Відсутність контролю утворення хрящової мозолі в зоні перелому викликає збільшення періоду непрацездатності та підвищенню матеріальних затрат, пов'язаних із перебуванням хворого на лікарняному. Змодельовано часткове навантаження на кістку, яке становить 25% від розрахункового значення, та яке дорівнює середній вазі тіла пацієнта. На підставі отриманих даних розроблено новий спосіб та пристрій неінвазивного виявлення початкового моменту послаблення або зламу фіксуючої конструкції, виявлення неправильного зрощення перелому, діагностики утворення та контролю росту хрящової мозолі, виявлення появи початкового моменту запального процесу в тілі хворого і діагностування причин виникнення цього процесу. Сформульовано вимоги до можливого методу неінвазивної діагностики стану перелому трубчастої кістки. Встановлено критеріальні залежності контрольованих параметрів. Доведено дію випадкових навантажень, які є причиною поломок фіксуючої конструкції. Безпровідна передача електроенергії та інформації дозволили розробити метод неінвазивного контролю та діагностики перелому трубчастих кісток та встановити критеріальні залежності між контрольованими параметрами. Для комплексної діагностики стану одужання хворого достатньо контролювати тиск у трьох точках, згинаючий момент у місці перелому кістки, температуру накісткової пластини і температуру будь-якої іншої точки тіла.

Resume. During the rehabilitation of the patient, accidental and shock loads are the main cause of aseptic loosening and damage to the elements of the fixing structure (FC). The lack of control over the formation of cartilaginous callus in the fracture zone causes an increase in the period of incapacity for work and an increase in material costs associated with the patient's stay in the hospital. The partial load on the bone is simulated, which is 25% of the calculated value and is equal to the average body weight of the patient. On the basis of the obtained data, a new method and device were developed for non-invasive detection of the initial moment of weakening or fracture of the fixing structure, detection of improper fracture fusion, diagnosis of the formation and control of cartilage callus growth, detection of the appearance of the initial moment of the inflammatory process in the patient's body and diagnosis of the causes of this process. The requirements for a possible method of non-invasive diagnosis of the condition of a tubular bone fracture are formulated. Criterion dependencies of the controlled parameters were established. The effect of random loads, which are the cause of failures of the fixing structure, has been proven. Wireless transmission of electricity and information made it possible to develop a method of non-invasive control and diagnosis of fracture of tubular bones and to establish criterion dependencies between controlled parameters. For a comprehensive diagnosis of the patient's recovery, it is sufficient to monitor the pressure at three points, the bending moment at the site of the bone fracture, the temperature of the periosteum and the temperature of any other point of the body.