Pedder Valery V. - professor, member, general director of Metromed (Sci. & Tech. Enterprise)
Педдер Валерий Викторович – кандидат технических наук, генеральный директор НПП "Метромед"
Cherepanov Dmitry E. - trauma and orthopedic surgeon of surgical department.
Ul. Chkalova, 12, Omsk, Russia, 644024; e-mail: cherepanov_d@mail.ru
Черепанов Дмитрий Евгеньевич - врач травматолог-ортопед хирургического отделения.
Ул. Чкалова, д. 12, г. Омск, Россия, 644024, e-mail: cherepanov_d@mail.ru
Purpose: in vitro study of ultrasound dissection devices' impact on meniscus and knee cartilage as well as comparison of outcomes with familiar arthroscopic techniques.
Materials and methods. Meniscus and joint cartilage specimen obtained during total knee replacement were placed in a normal saline. All experiments were conducted no later than in 2 hours after obtaining and followed by histology of biopsy specimens. In the first series of experiment the authors performed meniscus dissection with ultrasound instrument «Scalpel», cold plasm ablator and surgical scalpel.
Results. The first series of experiments demonstrated disruption of fibers orientation on meniscus rim after dissection with scalpel; necrosis depth after coblation is 0,7-0,8 mm. Ultrasound dissection devices leave necrosis depth of 0,1-0,2 mm and smooth cartilage surface. The second series of experiments proved that after shaver application cartilage surface was coarse; certain necrosis sections of 16-90 nm were observed on relatively smooth cartilage surface after coblation. Application of ultrasound «Miller» device leaves smooth cartilage surface with no fibers, no signs of cartilage thinning and necrosis not exceeding 15 nm.
Conclusion. The results of experiments confirm that use of low frequency ultrasound dissection devices is advantageous as compared to mechanical and ablation cutting techniques while ensuring histologically proven atraumatic handling of biopsy specimens of meniscus and hyaline cartilage.
Цель исследования: Изучить в опытах in vitro влияние ультразвуковых режущих инструментов на мениск и хрящ коленного сустава человека и сравнить изменения в суставном хряще коленного сустава, возникающие при обработке шейвером, холодно-плазменной аблацией и ультразвуковым режущим инструментом.
Материал и методы. Мениски и суставные хрящи, полученные при тотальном эндопротезировании коленных суставов, помещали в стерильный изотонический раствор натрия хлорида. Все эксперименты проводились не позднее, чем через 2 часа после забора материала с последующей гистологической оценкой биоптатов. В первой серии эксперимента производилось резание менисков ультразвуковым режущим инструментом «Скальпель», холодно-плазменным аблатором и артроскопическим скальпелем. Во второй серии эксперимента использовали участки хряща тибиальных плато с II-III степенями хондромаляции, которые подвергали обработке шейвером, холодно-плазменным аблатором и ультразвуковым режущим инструментом «фреза».
Результаты. Первая серия опытов показала, что при резании мениска скальпелем край разволокнен; глубина некроза после коблатора составляет 0,7–0,8 мм, поверхность шероховатая. после ультразвукового режущего инструмента глубина некроза составляла 0,1–0,2 мм, поверхность хряща была гладкой. Результаты второй серии опытов показали, что при обработке шейвером поверхность хряща была шероховатой; после коблации на относительно гладкой поверхности хряща имелись участки некроза 16–90 нм. после обработки ультразвуковым инструментом «фреза» поверхность хряща была гладкой, лишена ворсинок, истончения хряща не наблюдалось, некроз не превышал 15 нм.
Заключение. Результаты экспериментов свидетельствуют, что ультразвуковые режущие инструменты, использующие энергию низкочастотного ультразвука, имеют преимущества перед механическим и физико-химическим методами резания, заключающиеся в гистологически подтвержденном щадящем воздействии на образцы биоптатов менисков и гиалиновых хрящей.