Analysis of the use of classical compression–distraction devices and the latest device for continuous distraction

封面

如何引用文章

全文:

开放存取 开放存取
受限制的访问 ##reader.subscriptionAccessGranted##
受限制的访问 订阅存取

详细

BACKGROUND: The device used in bone tissue fragment mechanical displacement by expanding the piston between rigidly fixed device legs on the bone fragments is known in classical compression–distraction osteogenesis. In such cases, the control of the displacement is partly left to the patient, since the screw turning must be performed in four sessions per day, and the doctor does not constantly have the opportunity to do it personally, which can lead to uncontrollable results of bone regeneration. To fully control the patient's treatment during distraction, a device that operates continuously and autonomously is required.

AIM: Creation and experimental testing of an automatic distraction device for continuous distraction followed by a study of the obtained bone regenerates and its implementation in practical maxillofacial surgery.

MATERIALS AND METHODS: To fully control the patient’s treatment during the distraction, we developed an unparalleled distraction device based on the principle of continuous bone fragment separation, with a motor in which the piston is activated by an electrochemical reaction. The device performs distraction continuously, around the clock, and autonomously under the control and monitoring of the software and the possibility of remote access. This study included analysis of statistical data on patient treatment in the Russian University of Medicine Department of Pediatric Maxillofacial Surgery Clinic between 2010 and 2021, development and bench testing of devices and electronics, clinical trials of models of devices for continuous distraction at various rates (1, 2, and 3 mm/day) on experimental animals (dogs), X-ray control at the stages of testing, research and analysis of the morphological structure of the resulting bone regenerates, creation of clinical guidelines for the use of a continuous distraction day device, and identification of its advantages compared with the classic fractional compression–distraction device.

RESULTS: Statistical data analysis revealed that 362 patients were treated with distraction devices. This is a relatively high percentage in relation to all patients in the clinic. Studies of the morphological structure of regenerates obtained by continuous distraction with our latest device revealed a higher rate and control of regenerates, good quality characteristics, and histomorphological maturity, most pronounced in regenerates obtained by continuous distraction at a rate of 2 mm/day.

CONCLUSION: The need for treatment with distraction osteogenesis in the department’s clinic is rather high; hence, this process should be controlled to improve treatment quality and speed. Our automatic distraction device designed for continuous distraction may be implemented and applied in practical medicine at an appropriate rate of 2 mm/day.

作者简介

Lubov’ Kalugina

Russian University of Medicine

Email: lubbs@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-8804-3184
SPIN 代码: 2522-4370
俄罗斯联邦, Moscow

Orest Topolnitsky

Russian University of Medicine

Email: proftopol@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-3896-3756
SPIN 代码: 1981-5376

MD, Dr. Sci. (Medicine), Professor

俄罗斯联邦, Moscow

Roman Fedotov

Russian University of Medicine

Email: Abilat@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0003-1802-1080
SPIN 代码: 1777-9398

MD, Cand. Sci. (Medicine), Associate Professor

俄罗斯联邦, Moscow

Alina Beglaryan

Russian University of Medicine

Email: dr.beglaryanalina@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-1133-5829
SPIN 代码: 3670-5875
俄罗斯联邦, Moscow

Olga Afaunova

Russian University of Medicine

编辑信件的主要联系方式.
Email: Afa-afa15@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-9192-8044
SPIN 代码: 7735-1559
俄罗斯联邦, Moscow

Diana Minnakhmetova

Russian University of Medicine

Email: dianaminn@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-1393-342X
SPIN 代码: 2062-7968
俄罗斯联邦, Moscow

参考

  1. Shevtsov VI, Yerofeyev SA, Gorbach EN, Yemanov AA. Osteogenesis features for leg lengthening using automatic distractors with the rate by 3 mm for 180 times (an experimental study). Genij Ortopedii. 2006;(1):10–16. EDN: IYDANV
  2. Amarnath BC, Dharma RM, Prashanth CS, Rajkumar GC. Distraction osteogenesis, a new hope for tmj ankylosis (case report). Journal of Dental Sciences and Research. 2011;2(1):108–115.
  3. McCarthy JG, Williams JK, Grayson BH, Crombie JS. Controlled multiplanar distraction of the mandible: device development and clinical application. J Craniofac Surg. 1998;9(4):322–329. doi: 10.1097/00001665-199807000-00006
  4. Choi IH, Chung CY, Cho TJ, Yoo WJ. Angiogenesis and mineralization during distraction osteogenesis. J Korean Med Sci. 2002;17(4):435–447. doi: 10.3346/jkms.2002.17.4.435
  5. Mandell DL, Yellon RF, Bradley JP, et al. Mandibular distraction for micrognathia and severe upper airway obstruction. Arch Otolaryngol Head Neck Surg. 2004;130(3):344–348. doi: 10.1001/archotol.130.3.344
  6. Korkmaz M, Oztürk H, Bulut O, et al. The effect of definitive continuous distraction employed with the Ilizarov type external fixation system on fracture healing: an experimental rabbit model. Acta Orthop Traumatol Turc. 2005;39(3):247–257. (In Turkish).
  7. Menon S, Manerikar R, Roy Chowdhury SK, Murali Mohan S. Distraction osteogenesis in management of mandibular deformities. Med J Armed Forces India. 2005;61(4):345–347. doi: 10.1016/S0377-1237(05)80061-9
  8. Monasterio FO, Molina F, Berlanga F, et al. Swallowing disorders in Pierre Robin sequence: its correction by distraction. J Craniofac Surg. 2004;15(6):934–941. doi: 10.1097/00001665-200411000-00009

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML
2. Fig. 1. The distraction device fixed on the lower jaw body of the dog on the right.

下载 (203KB)
3. Fig. 2. X-ray of the regenerate obtained with a continuous distraction rate of 2 mm per day.

下载 (94KB)
4. Fig. 3. MSCT of the patient V., 7 years old, before the treatment.

下载 (127KB)
5. Fig. 4. Patient V., 7 years old: a — pathological bone tissue growths removed during the surgery; b — X-ray of the patient with compression-distraction device immediately after the surgery.

下载 (156KB)
6. Fig. 5. X-ray of the patient V., 7 years old, on the 20th day of distraction, the amount of distraction is 2.0 cm.

下载 (85KB)
7. Fig. 6. Patient V., 7 years old: a — before the treatment; b — after the treatment.

下载 (216KB)
8. Fig. 7. Spongy bone obtained with a continuous distraction rate of 2 mm per day: area of pronounced growth and remodeling of bone tissue; newly formed bone trabeculae are narrow and tortuous; osteons with newly formed bone tissue, a large number of gaps with osteoblasts and osteocytes; channels with proliferation of edematous connective tissue, with dilated full-blooded vessels, a large number of osteoblasts forming palisades at the borders with bone tissue; single osteoclasts. Staining with hematoxylin and eosin, ×120.

下载 (217KB)

版权所有 © Eco-Vector, 2024


 


Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».