Известия вузов. Ядерная энергетика

Рецензируемый научно-технический журнал. ISSN: 0204-3327

Моделирование гипертермии при стабилизирующей вертебропластике

29.05.2013 2013 - №01 Применение ядерных методов и средств

Н.К. Вознесенский Н.В. Богданов С.Л. Дорохович Ю.Г. Забарянский Е.С. Матусевич Ю.А. Кураченко В.А. Левченко Ю.С. Мардынский Н.Н. Вознесенская

DOI: https://doi.org/10.26583/npe.2013.1.17

УДК: 621.039.52:615.849.1

Для совместного моделирования комбинированного воздействия облучения и локальной гипертермии при радионуклидной вертебропластике проведено исследование температурных полей, обусловленных полимеризацией костного цемента. Выполнены две группы экспериментов по измерению нестационарного распределения температуры при полимеризации цемента: a) в изолированной кювете и б) в позвонке. Для моделирования экспериментов адаптирован 3D-нестационарный код КАНАЛ, применяемый в задачах термогидравлики ядерно-технических установок. Достигнута удовлетворительная согласованность измеренных и рассчитанных температурных характеристик – как их пространственного, так и временного распределения. Особо существенной является близость экспериментальных и расчетных значений максимума температуры при полимеризации цемента в позвонке. Выполненное исследование обеспечивает теоретическую поддержку вертебропластики в двух аспектах: а) применением созданных расчетных технологий и b) оценкой степени терапевтического воздействия в результате нагрева костной ткани.

Ссылки

  1. Galibert P., Deramond H., Rosat P. et al. Note prйliminaire sur le traitement des angiomes vertebraux parvertebroplastie acrylique percutanee // Neurochirurgie. 1987. – Vol. 33. – P. 166 – 168.
  2. Deramond H., Depriester C., Galibert P., Le Gars D. Percutaneous vertebroplasty with polymethyl methacrylate. Technique, indicatios, and results // Radiol. Clin. North. AM. – 1998; 36: 533–546.
  3. Kaemmerlen P., Thiesse P., Jonas P. et al. Percutaneous injection of orthopaedic cement in metastatic vertebral lesions. N. Engl. J. Med.; 1989; 321:131.
  4. Валиев М.А., Мусаев Э.Р., Тепляков В.В. и др. Чрескожная вертебропластика в онкологии / Под ред. М.Д. Алиева, Б.И. Долгушина – М.: ИНФРА–М, 2010, 71 с.
  5. Алиев М.Д., Соколовский В.А. Высокотехнологичное лечение в онкоортопедии. – М.: 2008, 24 с.
  6. Кустов А.В., Жаринов Г.М., Рудь С.Д. и др. Изучение эффективности пункционной вертебропластики и лучевой терапии в лечении агрессивных гемангиом позвоночника // Медицинский академический журнал, 2008, № 4, С. 101–114.
  7. Джинджихадзе Р.С., Лазарев В.А., Горожанин А.В., Борзунов А.Н. и соавт. Перкутанная вертебропластика // Нейрохирургия. – 2005. – №1. – С 36–41.
  8. San Millan R.D., Burkhardt K., Jean B. et al. Pathology findings with acrylic implants. Bone 1999; 25(2suppl):85S–90S.
  9. Wetzel S.G.; Martin J.–B.; Somon T. et al. Painful Osteolytic Metastasis of the Atlas: Treatment With Percutaneous Vertebroplasty. Spine. 2002, 27(22): 493S–495S.
  10. Verlaan J.J., Oner F.C., Verbout A.J., Dhert W.J. Temperature elevation after vertebroplasty with polymethyl–methacrylate in the goat spine. J Biomed Mater Res B: Appl Biomater 2003, 67(1):581– 585.
  11. Anselmetti G., Manca A., Kanika Kh. et al. Temperature Measurement During Polymerization of Bone Cement in Percutaneous Vertebroplasty: An In Vivo Study in Humans // Cardiovasc Intervent Radiol (2009) 32:491–498.
  12. Li C, Chien S, Branemark PI, Heat shock–induced necrosis and apoptosis in osteoblasts. J Orthop Res 1999; 17(6):891–899.
  13. Li C., Kotha S., Huang C.H. et al. Finite element thermal analysis of bone cement for joint replacements // J. Biomech. Eng. 2003 Jun;125(3):315–22.
  14. Po–Liang Lai, Ching–Lung Tai, Lih–Huei Chen, Nai–Yuan Nien. Cement leakage causes potential thermal injury in vertebroplasty.2011. http://www.biomedcentral.com/1471–2474/12/116.
  15. Фрадкин С.З. Современное состояние гипертермической онкологии и тенденции ее развития.//Гипертермическая терапия в онкологии. Медицинские новости. – 2004. – №3. – С. 3–8.
  16. Александров Н.Н., Савченко Н.Е., Фрадкин С.З., Жаврид Э.А. Применение гипертермии и гипергликемии при лечении злокачественных опухолей. – М.: Медицина, 1980.– 256 с.
  17. Eriksson RA, Albrektsson T, Magnusson B (1984) Assessment of bone viability after heat trauma. A histological, histochemical and vital microscopic study in the rabbit. Scand J Plast Reconstr Surg 18(3):261–268.
  18. Программное обеспечение ZETLab. Руководство пользователя // ЗАО «Электронные технологии и метрологические системы», www.zetms.ru .
  19. Cementofixx. Instructions for use surgical cement for vertebroplasty sterile, radiopaque. 2004. 24 p.
  20. КАНАЛ. Теплогидравлический код. Описание численной схемы кода КАНАЛ // Отчет о НИР. Том 7. Обнинск: ЭНИМЦ МС, 2008, 95 с.

стабилизирующая вертебропластика костный цемент нагрев при полимеризации измеренная и рассчитанная температура терапевтический эффект