Способ комбинированного остеосинтеза переломов длинных трубчатых костей
METHOD OF COMBINED OSTEOSYNTHESIS OF FRACTURES OF LONG TUBULAR BONES

Изобретение относится к медицине, а именно к травматологии и ортопедии, и предназначено для комбинированного остеосинтеза переломов длинных трубчатых костей.
По данным различных авторов, количество переломов длинных трубчатых костей составляет до 50% среди всех повреждений конечности. Основные трудности в хирургической реабилитации пациентов с подобными травмами связаны с анатомо-функциональными особенностями суставов верхних и нижних конечностей, а также образованием множества фрагментов, ограничивающего возможности современных конструкций стабильно фиксировать перелом.
В современной травматологии широко используются различные варианты остеосинтеза при лечении переломов длинных трубчатых костей - накостный, интрамедуллярный, внеочаговый.
Особую актуальность приобретает комбинированный остеосинтез длинных трубчатых костей, оптимально сочетающий как положительные моменты накостного, так и интрамедуллярного остеосинтеза.
Большое разнообразие способов остеосинтеза не исключает такого же разнообразия последующих проблем и послеоперационных осложнений.
Так, из уровня техники известен способ комбинированного остеосинтеза длинных трубчатых костей (US 2006189996 (ORBAY JORGE L et al), 24.08.2006 г., [0061-0065]) Способ заключается в использовании интрамедуллярной системы фиксации и ряда накостных конструктивных элементов (винты и проволоки).
Недостатками данного способа являются являются его направленность на лечение повреждений только плечевой кости, причем данные повреждения носят скорее характер трещин; травматизация эндоста, костного мозга и a.nutricia; нарушение внутрикостного кровотока и внутреннего росткового слоя кости - эндоста - снижается репаративный потенциал кости.
Из уровня техники известен комбинированного остеосинтеза переломов длинных трубчатых костей (RU 2208415 С2 (ГУН Центральный научно-исследовательский институт травматологии и ортопедии им. Н.Н. Приорова), 25.01.2001 г., реферат, описание, предпоследний абзац). Способ включает в себя введение в костно-мозговой канал интрамедуллярного стержня, его фиксацию и применение накостного остеосинтеза. При этом как накостный, так и интрамедуллярный остеосинтез осуществляются с помощью монолитной системы, также предназначенной для лечения переломов плечевой кости, при лечении перелома с помощтю такой системы неизбежно нарушение внутрикостного кровотока и внутреннего росткового слоя кости со всеми вытекающими из этого осложнениями.
Таким образом, существует потребность в способе комбинированного остеосинтеза переломов длинных трубчатых костей, предназначенном для длинных трубчатых костей в целом и лишенном вышеуказанных недостатков.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение эффективности лечения переломов длинных трубчатых костей со сложной архитектоникой (многооскольчатые переломы со смешением отломков) в комбинации с классическими методами фиксации (металлостеосинтез пластинами и винтами, аппараты наружной фиксации), анатомичная репозиция, восстановление интрамедуллярного ангиогенеза, что способствует ускорению консолидации, снижает риск развития осложнений (образование ложных суставов, укорочение конечности) и, как следствие, приводит к более быстрому функциональному восстановлению поврежденной конечности.
2
Поставленный технический результат достигается за счет того, что в известном способе комбинированного остеосинтеза переломов длинных трубчатых костей, включающий в себя введение в костно-мозговой канал интрамедуллярного стержня, его фиксацию и применение накостного остеосинтеза, предлагается для проведения интрамедуллярного остеосинтеза использовать стержень из рассасывающегося материала, выполненный в виде трубчатой структуры с соотношением толщины стенки к диаметру внутренней полости составляет 1:10-1:5; при этом на стенку интрамедуллярного стержня предварительно наносят сквозные отверстия, диаметр которых составляет от 0,1-0,3 см, при диаметре отверстий 0,1 см их количество составляет 3-5 с расстоянием между отверстиями не менее 0,4 см, при диаметре отверстий 0,2 см их количество составляет 2-4 с расстоянием между отверстиями не менее 0,6 см, при диаметре отверстий 0,3 см их количество составляет 1-2 с расстоянием между отверстиями не менее 0,7 см, на 1 см площади поверхности стержня, осуществляют фиксацию костных отломков на стержне через указанные отверстия необходимым количеством фиксирующих элементов, после чего проводят накостный остеосинтез с дополнительной чрезкостной фиксацией в стенке стержня.
На фиг. 1 показан начальный этап лечения по предлагаемому способу.
2
На фиг. 2 показано расположение отверстий при их разных диаметрах на 1 см площади поверхности интрамедуллярного стержня.
На фиг. 3 показан окончательный этап лечения по предлагаемому способу.
На фиг. 4-5 показаны иллюстрации к клиническому примеру.
Способ осуществляют следующим образом.
2
Производят разрез по поверхности поврежденной конечности, обнажают костные отломки (1) (Фиг. 1). Вводят в костно-мозговой канал (2) интрамедуллярный стержень (3) из рассасывающегося материала, выполненный в виде трубчатой структуры с соотношением толщины стенки к диаметру внутренней полости составляет 1:10-1:5. На стенку интрамедуллярного стержня (3) предварительно наносят сквозные отверстия (4), диаметр которых составляет от 0,1-0,3 см, при диаметре отверстий (4) равном 0,1 см их количество составляет 3-5 с расстоянием между отверстиями (4) не менее 0,4 см (I), при диаметре отверстий (4), равном 0,2 см их количество составляет 2-4 с расстоянием между отверстиями (4) не менее 0,6 см (II), при диаметре отверстий (4), равном 0,3 см их количество составляет 1-2 с расстоянием между отверстиями (4) не менее 0,7 см (III), на 1 см площади поверхности стержня (Фиг. 2). При наличии комбинации отверстий (4) разных диаметров расстояние между отверстиями (4) должно составлять необходимый минимум, указанный для отверстий большего диаметра. Производят фиксацию отломков на интрамедуллярном стержне (3) с помощью соответствующих фиксирующих элементов (5) (винты, пины и др.) (Фиг. 3). После фиксации осуществляют накостный остеосинтез с помощью конструкции накостного остеосинтеза (6), например, пластины или аппарата внешней фиксации. Дополнительно фиксируют конструкцию (6) в стенке стержня фиксирующими элементами (7).
Толщина стенки интрамедуллярного стержня (3), а конкретно заявленное соотношение ее толщины к диаметру внутренней полости -1:10-1:5 - является существенным, поскольку при многооскольчатом переломе с крупными фрагментами при соотношении 1:10-1:7 нет необходимости применения множества фиксирующих элементов, и соответственно, многократного рассверливания стержня. При этом прочность конструкции не страдает. При необходимости фиксации комбинаций крупных и мелких осколков, а также множества мелких костных фрагментов и соответствующего количества рассверливаний стержня оптимальным будет соотношение больше 1:7, до 1:5, так как это позволит фиксировать большее количество отломков без потери прочности стержня.
Наличие сквозных отверстий (4) в стержне обусловлено двумя существенными моментами. Во-первых, необходимостью готовых отверстий под фиксирующие костные отломки элементы. При этом готовые отверстия требуют рассверливания только в случае подгонки к размеру фиксирующего элемента. Во-вторых, данные отверстия необходимы для ангиогенеза при регенеративных процессах в кости, не нарушая при этом интрамедуллярного кровоснабжения и не изменяя интрамедуллярного давления, что будет способствовать нормализации остеогенеза и скорейшей консолидации перелома. Это, в свою очередь, будет способствовать более быстрому и эффективному функциональному восстановлению, и выздоровлению пациента.
2
Диаметр заранее наносимых отверстий (4) и их количество на стержне являются существенными по следующим причинам. При диаметре отверстий меньше 0,1 см отверстия в ходе операции будут затромбированы, следовательно, их функция становления ангиогенеза будет нарушена. Диаметр отверстий больше 0,3 см будет влиять на прочность конструкции. Не менее важно с той же целью расположить отверстия оптимальным образом: при диаметре отверстий 0,1 см их количество оптимально составляет 3-5 с расстоянием между отверстиями не менее 0,4 см, при диаметре отверстий 0,2 см их количество составляет 2-4 с расстоянием между отверстиями не менее 0,6 см, при диаметре отверстий 0,3 см их количество составляет 1-2 с расстоянием между отверстиями не менее 0,7 см - на 1 см площади поверхности стержня.
Соотношение толщины стенки стержня к диаметру внутренней полости, диаметр отверстий и их количество в каждом конкретном случае зависят от архитектоники перелома, но, соответственно, чем толще стенка, тем большее количество может входить в конструкцию стержня.
Рассасывающийся интрамедуллярный стержень может включать в себя как отверстия одинакового диаметра, так и разного, в зависимости от потребности в фиксирующих элементах, величины и количества костных фрагментов. Стержень может быть изготовлен индивидуально для каждого случая на 3D-принтере, с перфорацией при печати или путем высверливания.
Материалом для рассасывающегося интрамедуллярного стержня предпочтительно выбрать мономеры PLGA. Мономеры PLGA - это молочная и гликолевая кислоты, которые являются нормальным химическим составом клеток млекопитающих. PLGA сополимеры преодолели ранее возникавшие проблемы, которые были связаны со слишком быстрым распадом PGA материалов и медленным процессом распада PLLA материалов, тем самым нейтрализуя биодеградируемые свойства обоих полимеров.
PLGA материал, использующийся при производстве биодеградируемых имплантатов, имеет долгую историю безопасного клинического использования и его биосовместимость была доказана, как при испытаниях на животных, так и в клинических испытаниях. Имплантат распадается под воздействием гидролиза, вырабатывая кислоту в качестве промежуточного продукта и, наконец, метаболизируется в углекислый газ и воду и затем естественным путем выводится из организма.
Производимый следом после вышеуказанного интрамедуллярного накостный остеосинтез оказывается высокоэффективным, поскольку упругая и точная фиксация на рассасывающемся интрамедуллярном стержне позволяет добиться максимального совмещения отломков при внешней фиксации пластиной или спицами.
Дополнительная чрезкостная фиксация конструкции накостного остеосинтеза к рассасывающемуся интрамедуллярному стержню усиливает его прочность и стягивает отломки дополнительно без возможности их смещения даже при мобилизации поврежденной конечности.
На вторые сутки после имплантации импланта претерпевает некоторые изменения: его длина уменьшается на 2%, а толщина увеличивается на 0,5%, таким образом, проявляется эффект аутокомпрессии и достигается дополнительная жесткость конструкции. Если костная ткань постепенно укрепляется в процессе сращивания, то наши импланты наоборот начинают рассасываться, постепенно теряя свою прочность через 8 недель. Процесс рассасывание начинается через 8 недель и оканчивается через 2 года. Таким образом, не требуется повторная операция для извлечения импланта.
Пример. Пациент Н. 42 лет. мужчина после ДТП поступил в приемное отделение с диагнозом: Закрытый многооскольчатый перелом нижней трети правой большеберцовой кости со смещением отломков, закрытый перелом заднего края правой большеберцовой кости со смещением отломков. Закрытый перелом латеральной лодыжки справа (фиг. 4). После дообследования и подготовки в отделении выполнен комбинированный остеосинтез по предлагаемому способу, с использованием биодеградируемого интрамедуллярного стрежня и пластины LCP (Фиг. 5).
Консолидация перелома произошла через 2 месяца.
Таким образом, предлагаемый способ позволяет повысить эффективность лечения переломов длинных трубчатых костей со сложной архитектоникой (многооскольчатые переломы со смешением отломков) в комбинации с классическими методами фиксации (металлостеосинтез пластинами и винтами, аппараты наружной фиксации), способствует анатомичной репозиции отломков и восстановлению интрамедуллярного ангиогенеза, что, в свою очередь, позволяет добиться ускорения консолидации, снижает риск развития осложнений (образование ложных суставов, укорочение конечности) и, как следствие, приводит к более быстрому функциональному восстановлению поврежденной конечности