Ученик академика Илизарова Феодор МАЦУКАТОВ усовершенствовал его аппарат внешней фиксации, обойдя ровно тысячу заграничных аналогов. Однако производство запатентованного ноу-хау начнется за границей. Что могут получить отечественные производители медоборудования, реализовав «шесть степеней свободы»?

 Сейчас будет больно, но все кончится хорошо

В 1991 году Феодор Мацукатов закончил ординатуру в курганской клинике академика Гавриила Илизарова и, влюбившись в его метод, принял решение там остаться и связать жизнь с наукой. Клиника была на пике славы, в нее съезжались со всех уголков мира, преодолевая «железный занавес». Это было время выдающихся специалистов, настоящих титанов, поэтому, говорит Феодор Алексеевич, остаться равнодушным к тому, что видели глаза, было невозможно.

Мацукатова определили в отделение по устранению деформаций конечностей детей. Заведующий отделением считался одним из высокопрофессиональных специалистов (позже ему присудили звание заслуженного врача России). Но и предельно жестким, требовательным.

И это еще не все патенты костанайского ортопеда... / Фото Игоря НИДЕРЕРА

- Как-то я стал свидетелем случая, - рассказывает Феодор Алексеевич, - как мой начальник пытался исправить аппаратом Илизарова сложные рахитические деформации костей ног у девочки из Караганды. Несмотря на его опыт, попытки не увенчались успехом. В какой-то момент, выйдя из себя, он оставил ревущую девочку (эти манипуляции далеко не из приятных) и закрылся у себя в кабинете. Похожее я наблюдал нередко, что не укладывалось в сознании молодого специалиста, которому постоянно приходилось слышать утверждения о «неограниченных» возможностях аппарата Илизарова. В мою голову прокралось непозволительное зерно сомнения. Оно и стало стимулом для многолетних научных поисков…

Но вернемся к начальнику. Вчерашний студент, найдя смелость, заходит к нему в кабинет:

- Разрешите мне попробовать?

Заведующий окинул его неодобрительным взглядом:

- Что, уже профессионалом стал?! Или поэкспериментировать захотел? Ладно, разрешаю. Но если что - пеняй на себя!

Молодой врач встал у кровати девочки и крепко задумался. Настолько крепко, что почти отключился от реальности. С того момента прошло более 40 лет, но все помнится в деталях.

Та самая пациентка из Караганды. Для девочки все закончилось благополучно / Фото предоставлено Феодором МАЦУКАТОВЫМ

- Именно в тот июньский день 1992 года и родился принцип абсолютной кинематической универсальности, окончательная реализация которого растянется на годы. Созрел план. Я принес кассету с деталями аппарата и начал городить на ноге пациентки какую-то компоновку. Работал до конца рабочего дня в буквальном смысле на автомате. Гораздо позже я понял, что мне интуитивно удалось собрать компоновку с формулой «5+3» - пятью степенями свободы и возможностью осуществлять три независимых перемещения. За всю свою практику я ни разу не встречал компоновок такой сложности, максимум были «4+2». Еще через десять минут мы с пациенткой уже были в рентгенкабинете. Косточки составились идеально. Я положил на стол начальнику снимки. Босс совсем не умел хвалить: «Молодец».

Аппарат Илизарова был гениальным, но и он нуждался в совершенствовании. Это стало чувствоваться уже с 1990-х. 

 Шесть степеней свободы

Хотите очень просто? Любое свободное тело, в том числе отломки кости, может делать шесть перемещений: три линейных (вверх-вниз, влево-вправо, вперед-назад) и три поворота (во фронтальной, сагиттальной и горизонтальной плоскостях). Это шесть степеней свободы, которые принципиально важны в работе с аппаратами внешней фиксации, ведь для сопоставления отломков кости их приходится перемещать во всех этих направлениях. Но в стандартной компоновке аппарата Илизарова имеется одна степень свободы - только вверх-вниз. Все остальные нужно создавать, монтируя на аппарате узлы перемещения из его деталей. Это задача непростая, требует пространственного воображения и математического мышления. Даже очень грамотные специалисты освоить премудрости работы с аппаратом Илизарова не могут за десятилетия.

- Я задался вопросом: а что если создать аппарат, стандартная компоновка которого имела бы все шесть степеней свободы, чтобы врачи, не мучаясь, делали работу быстрее и качественнее? - вспоминает Феодор Александрович. - Дело в том, что чрескостный остеосинтез - закрытый метод лечения: манипуляции с костями проводятся без их хирургического обнажения. Но, стараясь выиграть в безопасности для пациента, врачи тем самым здорово усложняют свою задачу. Как срастить кости, не видя их?

Метод Илизарова существует почти 70 лет. Гавриил Абрамович разработал и запатентовал первый аппарат в 1952 году. Это кольца со спицами, соединенные резьбовыми стержнями. В 1983 году Илизаров запатентовал его вариант в виде универсального комплекта деталей с унифицированными конструктивными элементами. По сути это конструктор, но самый крутой профессионал сможет собрать на пациенте компоновку не более чем с четырьмя степенями свободы. Да и предложи одну и ту же проблему десяти врачам - все решат ее по-разному.

- К сожалению, - говорит Феодор Алексеевич, - сложившийся культ аппарата Илизарова принес свои плоды: вот уже 20 лет мы наблюдаем падение популярности метода по всему миру из-за его сложности. Это истина, но никто не берет на себя смелость ее признать.

 Неэтичные поиски и чудесное озарение

Дорога к цели была связана с непрофильными науками: математикой, геометрией, стереометрией, кинематикой. Но бдительное «политбюро» центра академика Илизарова плотно заинтересовалось личностью человека, который посмел усомниться в «величии и могуществе» аппарата. Началось такое, о чем рассказывать не совсем этично. Но автора это не остановило.

Оказалось, что шесть степеней свободы аппарата - это еще не все. Они должны быть дополнены качеством, которое автор чувствовал, но не мог сформулировать. Поиски привели в Курганский машиностроительный институт, где Феодор Алексеевич познакомился со специалистами кафедры теоретической механики и впервые услышал термин «независимые перемещения». Это такие, при которых движение в одном направлении идет изолированно и не сбивает уже выбранные пять в остальных проекциях. С новыми знаниями вывел математическую формулу оптимального аппарата внешней фиксации: «6+6», то есть сочетание шести степеней свободы с возможностью осуществления шести независимых перемещений. Теоретический предел возможностей!

6+6. Конструкция, на которую ушли годы поиска / Фото предоставлено Феодором МАЦУКАТОВЫМ

Знаете, сколько всего в мире изобретено вариантов аппарата чрескостной фиксации за эти десятилетия? Ровно тысяча. И сколько из них реализовали эти две шестерки? Ни одного. Существовали, правда, аппараты гексаподального типа с прототипом, аппаратом Тейлора, разрекламированным детищем американских ученых, который таки обладал шестью степенями. Однако для них было создано специальное программное обеспечение, которое еще больше усложняло работу врача. Аппарат Мацукатова, который к этому времени был запатентован, в том числе и в Казахстане (патент KZ № 29578), имел формулу «6+4». Автор пролечил им более 500 пациентов с различными переломами и ортопедическими заболеваниями, получив прекрасные результаты. Но оставшиеся два независимых перемещения до цели «6+6» не давали покоя.

- Одно время мне стало казаться, - говорит Феодор Алексеевич, - что создать аппарат с формулой «6+6» невозможно, как, например, невозможен стопроцентный КПД. И тут происходит вторая судьбоносная встреча. В июне 2022 года ко мне приезжает пациент с переломом руки. Откуда пришло озарение, я до сих пор не могу уразуметь, но оно ворвалось в мозг торжествующим салютом: вынести узлы перемещения за контур аппарата. И все! Так не было принято делать, поэтому этим путем никто и не шел. Чем не мистика? Ровно через 40 лет после появления идеи об абсолютной кинематической универсальности, которая была положена в основу…

В считаные месяцы аппарат был запатентован, получен Евразийский патент № 045163, который стал 32-м у Мацукатова по счету. Были запатентованы не только устройство, но и принцип работы. Такой вид патента имеет суверенное право хождения на территории всех  стран евразийского пространства, в том числе и Республики Казахстан.

- Мне удалось дойти до конца, создав аппарат с возможностями, превзойти которые теоретически невозможно. Я посвятил его своим родителям. Они мечтали и верили в меня, и я попросту не мог их подвести.

 Лучше на родине кости сложить?

- А что дальше? - интересуюсь я.

- Даже не хочу искать ответа на этот вопрос. Я дошел до конечной цели после многих лет поисков, борьбы за свои идеи, лишений, интриг и прочей грязи, которые непрерывно сопровождали этот процесс. Помогала вера в себя и идейность, унаследованная, наверное, от отца.

- Но неужели вас не волнует дальнейшая судьба вашего детища?

- Почему же - волнует. Программа-максимум выполнена, подписан лицензионный договор с Казанским заводом по выпуску медицинского оборудования, производство запущено, поступают кое-какие обнадеживающие сигналы из дальнего зарубежья, где тоже заинтересовались моей разработкой. Этого пока достаточно.

- Неужели вас не приглашают на работу в научно-исследовательские учреждения или крупные клиники? Или, как в пословице, «лучше на родине кости сложить, чем на чужбине славу добыть»?

- Были приглашения, но я отказался, потому что в таких коллективах на первом месте стоит не талант, а умение преподнести себя. А я далек от этого. К сожалению, наша медицинская наука давно стала преданным проводником западных технологий на отечественные рынки. Отечественные разработки наших чиновников не интересуют. А мне комфортно в замечательном городе Костанае. Здесь я полезен его жителям.

- Вы хотите сказать, что Казахстану не нужны такие инновации, как ваша?

- Еще как нужны! Это развивающийся рынок, перед которым стоят задачи доказать состоятельность и привлекательность перед внешним миром, поэтому перспективные научные разработки ему нужны как воздух.

- Так в чем проблема?

- А в том, что интересы государства и интересы отдельного чиновника, наделенного полномочиями принимать важные решения, далеко не всегда совпадают. Я это уже проходил. В Казахстане к этому добавляется отсутствие специальных производств, имеющих лицензию на выпуск продукции такого типа. То есть их просто нет.

Впрочем, патент ортопеда Ф. А. Мацукатова позволяет наладить выпуск его аппаратов в Казахстане. Была бы заинтересованность. Даже трудно сказать, какая - в коммерческой выгоде производителя или просто в здоровье соотечественников. «Не бойся совершенства, тебе его не достичь никогда», - говорил Сальвадор Дали. Неужели, рассуждает костанайский ортопед-изобретатель, этот принцип стал девизом отечественной медицинской промышленности? Пока дело обстоит именно так.