Вклад СарНИИТО в исследовании проблем биомеханики опорно-двигательного аппарата (к 100-летию И.Д. Ковалевой)
Автор: Гришин С.Е., Пучиньян Д.М., Ульянов В.Ю., Островский В.В., Норкин И.А.
Журнал: Саратовский научно-медицинский журнал @ssmj
Рубрика: Научные школы и памятные даты
Статья в выпуске: 3 т.16, 2020 года.
Бесплатный доступ
В статье описывается творческий путь заведующей лабораторией биомеханики СарНИИТО Ирины Дмитриевны Ковалевой - старейшего сотрудника института, проработавшего в нем свыше 60 лет. И. Д. Ковалева внесла большой вклад в биомеханическое обоснование отечественных конструкций эндопротезов тазобедренного сустава. Результаты ее исследований нашли воплощение в создании эндопротезов Шершера, протеза надвертлужной области. Новизна исследований была подтверждена авторскими свидетельствами СССР, патентами России и зарубежных стран, в т.ч. США, Великобритании, Франции, ФРГ.
Биомеханика, и.д. ковалева, история медицины, ортопедия, травматология
Короткий адрес: https://sciup.org/149135601
IDR: 149135601
Текст научной статьи Вклад СарНИИТО в исследовании проблем биомеханики опорно-двигательного аппарата (к 100-летию И.Д. Ковалевой)
ортопеда, старшего научного сотрудника СарНИИТО, внесшей весомый вклад в развитие не только Саратовской, но и отечественной травматолого-ортопедической школы.
Ирина Дмитриевна Ковалева родилась в 1920 г. в селе Сосновоборское (ранее — Грязнуха) Петровского района Саратовской области. С 1358 по 1942 г.

Ирина Дмитриевна Ковалева
училась на физико-математическом факультете Саратовского государственного университета имени Н. Г. Чернышевского. Свободное от учебы время она проводила в госпиталях, помогая раненым бойцам. Была направлена на работу на оборонный завод № 250 (Саратовский авиационный завод), а в 1943 г. переведена на преподавательскую работу в Саратовский авиационный техникум, где вела курсы математики и физики. Атмосфера в госпиталях переориентировала И. Д. Ковалеву в выборе специальности. Как писала сама Ирина Дмитриевна, «мне приходилось довольно часто по вечерам дежурить в госпиталях в качестве помощницы среднего и младшего медицинского персонала. При этом мне приходилось выполнять медицинские манипуляции, присутство- вать в операционной. С тех пор у меня возникло упорное желание получить медицинское образование» [1]. Работая в техникуме, она параллельно стала учиться на лечебном факультете Саратовского медицинского института, который окончила в 1949 г. С декабря 1949 г. приступила к обучению в ординатуре при Саратовском НИИ восстановительной хирургии, травматологии и ортопедии (ВОСХИТО). Во время учебы она часто ассистировала на операциях, освоила методику обследования больных с последствиями повреждения опорно-двигательного аппарата, гипсовую технику, различные методы анестезии [2].
После обучения в трехгодичной клинической ординатуре при ВОСХИТО по просьбе администрации института заместителем директора по научной рабо-

И. Д. Ковалева проводит электронейромиографическое исследование (фотография публикуется впервые)

Творческая группа по разработке эндопротеза тазобедренного сустава.
Слева направо: В. М. Иванов, И. И. Жаденов, И. Д. Ковалева и В. Ф. Потехин (фотография публикуется впервые)
те А. А. Крыловым И. Д. Ковалева была направлена распоряжением Саратовского горздравотдела на работу в ВОСХИТО [3]. С 1 января 1953 г. она приступила к выполнению обязанностей в должности младшего научного сотрудника. С этого времени и до конца своей жизни ее профессиональная и творческая судьба была связана с институтом.
С 1953 по 1954 г. И. Д. Ковалева заведовала приемным отделением института, с 1954 по 1956 г. — исполняла обязанности главного врача. С 1956 по 1959 г. она работала младшим научным сотрудником в отделении травматологии, а с 1959 г. — в отделении восстановительной хирургии.
24 марта 1964 г. Ирина Дмитриевна успешно защитила кандидатскую диссертацию на тему «Интрамедуллярный остеосинтез металлом и эффективность его в зависимости от формы фиксатора при лечении диафизарных переломов» [4], выполненную под научным руководством директора института доцента Я. Н. Родина. В диссертации автор обосновала целесообразность использования интрамедуллярного остеосинтеза длинных костей конечностей. На тот период, когда доминирующим способом лечения пациентов с переломами костей конечности была технология скелетного вытяжения с последующей гипсовой иммобилизацией, она доказала эффективность хирургического метода, который позволял сократить сроки лечения. Ею в эксперименте на животных было доказано, что «устойчивая фиксация отломков бедренной кости приводит к более совершенному мозо-леобразованию» [4]. Было установлено, что стабильность фиксации отломков является определяющим фактором в успешности интрамедуллярного остеосинтеза. Этому способствует адекватный строению костномозгового канала выбор формы стержня. Полученный клинический опыт свидетельствовал о том, что при переломе бедренной кости лучшие результаты дает использование четырехлопастного металлического стержня, при переломах большеберцовой и плечевой костей — двухстержневая фиксация стержнями
Богданова, при переломах ключицы — четырехгранным стержнем с квадратным профилем поперечного сечения, при переломах предплечья — стержнем Богданова. Необходимость достижения соответствия форм костномозгового канала и стержня обусловила внесение модификаций в конструкции применяемых фиксаторов, что положительно сказалось на результатах лечения. Особое внимание в работе привлекают результаты интрамедуллярного остеосинтеза при не-сросшихся переломах и ложных суставах. Здесь автор допускала с целью стимуляции репаративного остеогенеза дополнительное проведение экстрамедуллярной пластики ауто- или гомотрансплантатами. Конечно, следует признать, что проблема стабильности фиксации решалась в 60–70-х гг. ХХ в. путем дополнительного наложения гипсовой повязки.
В 1964 г. И. Д. Ковалева была назначена заведующей экспериментальным хирургическим отделением института. В этом же году приступила к организации научно-практической лаборатории биомеханики и внедрению биомеханического подхода в клиническую практику и научно-исследовательскую работу института. В 1965 г. Ирина Дмитриевна была избрана на должность старшего научного сотрудника отдела патофизиологии и биомеханики опорно-двигательного аппарата. В этот период она занималась вопросами патофизиологии процесса отторжения аутотрансплантатов при кожной пластике [5, 6].
В 1967 г. И. Д. Ковалева была утверждена Высшей аттестационной комиссией в ученом звании старшего научного сотрудника по специальности «травматология-ортопедия».
В кабинете биомеханики под руководством И. Д. Ковалевой проводились исследования всех основных компонентов механических функций человека: статической (степень опорности), кинематической (электроподография) и динамической (электродина-мография); в основу предоперационного планирования ортопедических операций были внедрены биомеханические принципы [7–9].

Творческая группа по разработке протеза надацетабулярной области вертлужной впадины.
Слева направо: Л. А. Тыщенко, И. Д. Ковалева и В. Ф. Потехин (фотография публикуется впервые)
И. Д. Ковалева внесла значительный вклад в разработку и создание эндопротезов тазобедренного сустава Шершера в СарНИИТО. Следует отметить, что СарНИИТО стоял у истоков создания отечественных эндопротезов тазобедренного сустава [10]. Над разработкой этих эндопротезов в институте трудились две творческие группы. Одну из них, занимавшуюся созданием эндопротеза тазобедренного сустава, изначально возглавлял Я. И. Шершер, которого после перехода на заведование кафедрой травматологии и ортопедии факультета повышения квалификации Саратовского медицинского института заменил директор СарНИИТО И. И. Жаденов. В группу вошли кандидат медицинских наук Ирина Дмитриевна Ковалева (биомеханик), Валерий Федорович Потехин (инженер-конструктор) и кандидат медицинских наук, старший научный сотрудник, травматолог-ортопед Вячеслав Михайлович Иванов. Вторая творческая группа занималась созданием конструкции, предназначенной для хирургической профилактики диспла-стического коксартроза у молодых людей с завершенным ростом. Руководителем данной группы была кандидат медицинских наук старший научный сотрудник И. Д. Ковалева, в состав группы входили кандидат медицинских наук старший научный сотрудник Вениамин Константинович Рабов и Людмила Александровна Тыщенко (травматологи-ортопеды), Валерий Федорович Потехин (инженер-конструктор). Все проводимые экспериментальные и макетные исследования были научно обоснованы с позиций биомеханики статики и динамики опорно-двигательного аппарата. Результатом работы обеих групп было создание эндопротеза тазобедренного сустава СарНИИТО [11], разборного эндопротеза [12], бедренного компонента тазобедренного сустава [13] и протеза надвертлужной области [14]. Эндопротез для внесуставной коррекции диспластической крыши вертлужной впадины был построен на принципиально новом подходе, базирующемся на создании конгруэнтности суставных поверхностей тазобедренного сустава с учетом дефицита объема и формы безымянной кости. По сути, предложенная И. Д. Ковалевой конструкция эндопротеза позволяет решить главные задачи при диспла-стическом коксартрозе, связанные с недоразвитием крыши вертлужной впадины: адекватно возместить ее костный дефицит и одновременно корригировать патологическую, еще податливую форму впадины в направлении создания максимальной конгруэнтности и центрированности сустава в целом. Разработанные эндопротезы получили признание и были защищены авторскими свидетельствами СССР, патентами России и зарубежных стран, в т. ч. США, Великобритании, Франции, ФРГ.

Патент США (ноябрь 1981 г.) на изобретение эндопротеза тела безымянной кости (надвертлужной области) и внешний вид устройства

Разборный эндопротез тазобедренного сустава
Следующим важным этапом в творческой биографии И. Д. Ковалевой стало теоретическое осмысление результатов клинико-рентгенологической, экспериментальной, конструкторской работы по созданию эндопротезов тазобедренных суставов. В 2000 г. вышла монография И. И. Жаденова и И. Д. Ковалевой «Биомеханические аспекты эндопротезирования при коксартрозах», в которой были обобщены результаты тридцатилетних исследований авторов в области биомеханики эндопротезирования [15]. В ней были представлены результаты поиска оптимальных форм эндопротезов по принципу биомеханической адекватности, описаны биологические реакции тканей надацетабулярной области и проксимального отдела бедренной кости в ответ на имплантацию металлоконструкций. Одной из нерешенных проблем эндопротезирования в травматологии и ортопедии является профилактика нестабильности имплантированной конструкции, приводящей к необходимости ревизионного эндопротезирования. Изучение вопроса нестабильности эндопротеза продолжается в основном с позиций биологии репаративного остеогенеза и реакций иммунной системы организма на чужеродный материал. Заслуга И. Д. Ковалевой заключается в том, что она обратила внимание на аспект биомеханического соответствия/несоот-ветствия между имплантатом и костной тканью.
И. Д. Ковалева является автором около 100 научных работ, в том числе 12 изобретений, защищенных авторскими свидетельствами и патентами.
Вклад И. Д. Ковалевой в развитие отечественной травматологии и ортопедии был отмечен государственными наградами. Ирина Дмитриевна — кавалер ордена Почета, удостоена звания «Заслуженный изобретатель РСФСР». Свидетельством признания в профессиональной среде стали золотые медали ВДНХ и Лейпцигской ярмарки.
В коллективе института Ирина Дмитриевна пользовалась заслуженным авторитетом. В памяти сотрудников она осталась доброжелательным, отзывчивым человеком, высококвалифицированным специалистом, неутомимым тружеником.
И. Д. Ковалева прожила долгую и интересную жизнь. Ирины Дмитриевны не стало 14 октября 2016 г.
Список литературы Вклад СарНИИТО в исследовании проблем биомеханики опорно-двигательного аппарата (к 100-летию И.Д. Ковалевой)
- Archive of Scientific Research Institute of Traumatology, Orthopedics and Neurosurgery, Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education «V. I. Razumovsky Saratov State Medical University», the Russian Federation Ministry of Healthcare. List 1 front, case 905, sheet 38-38 reverse. Russian (Архив НИИТОН СГМУ, Оп. 1 л / д, д. 905, л. 38-38 об).
- Archive of Scientific Research Institute of Traumatology, Orthopedics and Neurosurgery, Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education «V. I. Razumovsky Saratov State Medical University», the Russian Federation Ministry of Healthcare. List 1 front, case 905, sheet 6, 8, 8 reverse, 16. Russian (Архив НИИТОН СГМУ, Оп. 1 л/д, д. 905, л. 6, 8, 8 об., 16).
- Archive of Scientific Research Institute of Traumatology, Orthopedics and Neurosurgery, Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education «V. I. Razumovsky Saratov State Medical University», the Russian Federation Ministry of Healthcare. List. 1 front, case 905, sheet 28. Russian (Архив НИИТОН СГМУ, Оп. 1 л/д, д. 905, л. 28).
- Kovaleva ID. Intramedullary fixation with metal and its efficiency depending on the fixator shape for shaft fracture management. PhD diss. Saratov, 1963; 361 р. Russian (Ковалева И. Д. Интрамедуллярный остеосинтез металлом и эффективность его в зависимости от формы фиксатора при лечении диафизарных переломов: дис. ... канд. мед. наук. Саратов, 1963; 361 с.).
- Kovaleva ID. Plasmocytic response in plasty of recent wound defects of skin with free autografts in sensibilized animals. Writings of Saratov Medical Institute 1969; (61): 149-53. Russian (Ковалева И. Д. Плазмоцитарная реакция при пластике свежих раневых дефектов кожи свободным и аутотранспланта-ми у сенсибилизированных животных. Труды Саратовского медицинского института 1969; (61): 149-53).
- Kovaleva ID. On involvement of nucleus hypothalamicus posterior in the mechanism of delayed-type hypersenstivity development in transplantations of homologousskin grafts. In: Proceedings of the conferenceon Prof. AD. Ado's anniversary. Moscow, 1969; p. 89-91. Russian (Ковалева И. Д. К участию задних ядер гипоталамуса в механизме развития аллергических реакций замедленного типа при трансплантации гомологических кожных лоскутов. В кн.: Труды научной конференции, посвященной юбилею профессора А. Д. Адо. М., 1969; с. 89-91).
- Kovaleva ID, Gumayunova SA. Selected static and kinematic parameters for the assessment of spine functional state after injury. In: Relevant rehabilitation issues of patients with consequences of trauma and orthopedic diseases. Saratov, 1975; p. 83-8. Russian (Ковалева И. Д., Гумаюнова С. А. Некоторые показатели статики и кинематики в оценке функционального состояния позвоночника после бывшей травмы. В кн.: Актуальные вопросы реабилитации больных с последствиями травм и ортопедических заболеваний. Саратов, 1975; c. 83-8).
- Kovaleva ID, Rabov VK, Mashkova EV. Radiological anatomy and functional outcomes of the corrective extra-articular hip osteotomies in treatment of deforming II-III stage coxarthrosis. In: Injuries and diseases of hip joint. Leningrad, 1977; p. 49-50. Russian (Ковалева И. Д., Рабов В. К., Машкова Е. В. Рентгено-анатомические и функциональные исходы корригирующих внесуставных остеотомий бедра при лечении деформирующего коксартроза II-III стадии. В кн.: Повреждения и заболевания тазобедренного сустава. Л., 1977; c. 49-50).
- Cherfas MD, Kovaleva ID, Vadbolskaya ZI. Selected biomechanical parameters for the assessment of functional outcomes of the open reduction of congenital hip dislocation by Kolonna-Zagradnichek method in younger children. In: Abstracts of the 2nd All-Union Conference on biomechanics problems. Riga, 1979; 4: p. 194-6. Russian (Черфас М. Д., Ковалева И. Д., Вадбольская З. И. Некоторые биомеханические показатели в оценке функциональных исходов открытого вправления врожденного вывиха бедра по Колонна-Заградничек у детей младшего возраста. В кн.: Тезисы докладов 2-й Всесоюзной конференции по проблемам биомеханики. Рига, 1979; Т. 4: 194-6).
- Zagorodniy NV. Hip endoprosthesis replacement. Moscow: GEOTAR-Media, 2013; 704 p. Russian (Загород-ний Н. В. Эндопротезирование тазобедренного сустава. М.: ГЕОТАР-Медиа, 2013; 704 с.).
- Potekhin VF, Zhadenov II, Ivanov VM, Kovaleva ID. Hip endoprosthesis: USSR inventor's certificate N 950372. Bulletin 'Discoveries, inventions, prototypes, trademarks' 1982; (30): 28. Russian (Потехин В. Ф., Жаденов И. И., Иванов В. М., Ковалева И. Д. Эндопротез тазобедренного сустава: авт. свид. СССР № 950372. Бюл. «Открытия, изобретения, промышленные образцы, товарные знаки» 1982; (30): 28).
- Zhadenov II, Potekhin VF, Ivanov VM, Kovaleva ID. Separable hipendoprosthesis: USSR inventor's certificate N 1447364. Bulletin 'Discoveries, inventions, prototypes, trademarks' 1988; (48): 36. Russian (Жаденов И. И., Потехин В. Ф., Иванов В. М., Ковалева И. Д. Разборный эндопротез тазобедренного сустава: авт. свид. СССР № 1447364. Бюл. «Открытия, изобретения, промышленные образцы, товарные знаки» 1988; (48): 36).
- Zhadenov II, Potekhin VF, Kovaleva ID. Femoral component of the hip endoprosthesis: RF Patent N 2004217. BI. 1993; 45-6. Russian (Жаденов И. И., Потехин В. Ф., Ковалева И. Д. Бедренный компонент эндопротеза тазобедренного сустава: патент РФ № 2004217. БИ. 1993; 45-6).
- Kovaleva ID, Tyushchenko LA, Potekhin VF. Endoprosthesis of the hip bone shaft. Inventions of the USSR and abroad 1982; 13 (15): 76. Russian (Ковалева И. Д., Тыщенко Л. А., Потехин В. Ф. Эндопротез тела безымянной кости. Изобретения в СССР и за рубежом 1982; 13 (15): 76).
- Zhadenov II, Kovaleva ID. Biomechanical aspects of endoprosthesis replacements in coxarthrosis. Saratov: Saratov Medical University Publishing House 2000; 199 p. Russian (Жаденов И. И., Ковалева И. Д. Биомеханические аспекты эндо-протезирования при коксартрозах. Саратов: Изд-во Сарат. мед. ун-та, 2000; 199 с.).