Опыт применения аппарата внешней фиксации со свойствами пассивной компьютерной навигации для лечения больных с деформациями длинных трубчатых костей

ОРТОПЕДИЯ

ОПЫТ ПРИМЕНЕНИЯ АППАРАТА ВНЕШНЕЙ ФИКСАЦИИ

СО СВОЙСТВАМИ ПАССИВНОЙ КОМПЬЮТЕРНОЙ НАВИГАЦИИ ДЛЯ ЛЕЧЕНИЯ БОЛЬНЫХ С ДЕФОРМАЦИЯМИ ДЛИННЫХ

ТРУБЧАТЫХ КОСТЕЙ

Р. Ю. Мыцыков, Л. Н. Соломин, В. Д. Машталов, Н. В. Серебрянников, Н. Д. Любимов

Аннотация. Чрескостный остеосинтез с использованием аппаратов, работающих на основе пассивной компьютерной навигации, имеет ряд преимуществ перед другими методами. Он позволяет выполнять математически точную коррекцию положения костных фрагментов в трех плоскостях и шести степенях свободы на основе расчетов, выполненных специальной компьютерной программой, прилагаемой к аппарату. В статье приведен обзор современных гексаподов, одним

из которых является аппарат ОРТО-СУВ, успешно применяемый для коррекции деформаций длинных трубчатых костей в 1-м травматологическом отделении ГБСМП г. Ростова-на-Дону, приведены клинические примеры использования гексапода.

Ключевые слова: чрескостный остеосинтез, гексаподы, компьютерная навигация, коррекция деформаций.

THE EXPERIENCE OF USING AN EXTERNAL FIXATION DEVICE WITH THE PROPERTIES OF PASSIVE COMPUTER NAVIGATION FOR THE TREATMENT OF PATIENTS WITH DEFORMATIONS OF LONG TUBULAR BONES

R. Mytsykov, L. Solomin, V. Mashtalov, N. Serebryannikov, N. Lubimov

Annotation. External fixation using devices based on passive computer navigation has several advantages over other methods. It allows performing mathematically accurate correction of the position of bone fragments in three planes and six degrees of freedom on the basis of calculations performed by a special

computer program attached to the apparatus. The article presents an overview of modern hexapods, one of which is the ORTHO-SUV apparatus which is successfully applied to correct deformations of long tubular bones in the 1st Traumatological Department of Emergency care hospital of Rostov-on-Don. Clinical examples of using of the hexapod are given.

Keywords: external fixation, hexapods, computer navigation, deformity correction.

Применение чрескостного остеосинтеза при лечении переломов и коррекции деформаций длинных трубчатых костей имеет ряд преимуществ перед другими методами за счет малой травматичности, возможности закрытого постепенного дозированного или одномоментного устранения любого вида смещения костных фрагментов [3, 5, 11]. Благодаря стабильной фиксации костных фрагментов и возможности управляемой динамизации, чрескостный остеосинтез позволяет реально совместить периоды лечения и реабилитации [11, 15]. Аппарат Илизарова, как самый популярный представитель группы циркулярных аппаратов, позволяет выполнять коррекцию деформации любой сложности [12]. Изменение пространственного расположения костных фрагментов в аппарате Илизарова осуществляется с использованием унифицированных репозиционных узлов, собираемых из деталей аппарата Илизарова

зависит от степени сложности деформации. Поэтому в ходе коррекции многоплоскостных многокомпонентных деформаций требуются перемонтажи аппарата для замены унифицированных репозиционных узлов, что требует достаточно больших трудозатрат, многократного рентгенконтроля, и, как следствие, возрастает лучевая нагрузка на пациента. Кроме этого, такие особенности аппарата Илизарова, как заданное расстояние между отверстиями в кольцах, консольных приставках, пластинках, а также необходимость строгого соблюдения перпендикулярной ориентации базового и перемещаемого модулей относительно анатомических или механических осей костных фрагментов во фронтальной и сагиттальной плоскостях создают объективные трудности при его использовании [4].

На рубеже веков в клинической практике стали получать применение аппараты внешней фиксации со свойствами пассивной компьютерной навигации для лечения больных с деформациями длинных трубчатых костей, так называемые гексаподы. С точки зрения коррекции деформаций длинных трубчатых костей, гексапод является универсальным репозици-онным узлом, позволяющим перемещать одну опору аппарата с закрепленным в ней костным фрагментом относительно другой по кратчайшей, «интегральной» траектории.

www.akvarel2002.ru

ОРТОПЕДИЯ

Гексаподы — это аппараты на основе пассивной компьютерной навигации [9, 10, 12, 13, 17]. Гексаподы позволяют одноэтапно устранить сложную многокомпонентную многоплоскостную деформацию, выполнить математически точную репозицию перелома без перемонтажа репозиционных узлов.

На данный момент в клинической практике находят применение следующие гексаподы: аппарат Taylor Spatial Frame (TSF) (США), Ilizarov Hexapod Apparatus (IHA) (Германия), аппарат Орто-СУВ (Россия), аппарат Smart-correction (Турция — США), аппарат TL-Hex (США) (рис. 1).

Многочисленные исследования свидетельствуют о том, что все указанные аппараты повышают точность коррекции деформаций и уменьшают время пребывания в аппарате.

б

д

Рис. 1. Ортопедические гексаподы, используемые в клинической практике: a — аппарат Taylor Spatial Frame (TSF); б — аппарат Ilizarov Hexapod Apparatus (IHA); в — аппарат Орто-СУВ; г — аппарат Smart-correction; д — аппарат TL-Hex.

Аппарат Орто-СУВ (Россия) является представителем этой группы инновационных устройств. Как и все гексаподы, он состоит из основной (базовой) и мобильной (перемещаемой) опор, которые соединены шестью телескопическими стержнями специальной конструкции — стратами. Таким образом, аппарат Орто-СУВ позволяет устранять деформацию одновременно в трех плоскостях за один этап и без каких-либо перемонтажей [1, 16] и может эффективно применяться при коррекции деформаций длинных костей [1, 6, 7] (рис. 2).

а б в

Рис. 2. Принцип работы гексапода Орто-СУВ: а — исходное положение костных фрагментов соответствует исходной длине страт; б — после введения необходимых данных программа рассчитывает изменение длин каждой из страт; в — после расчетного изменения длин страт положение костных фрагментов становится должным.

Следует отметить, что все гексаподы и прилагающиеся к ним компьютерные программы не лишены ряда недостатков, которые невозможно устранить путем изменения данных аппаратов и программ [14]. Как частный случай, не лишен недостатков и Орто-СУВ. Основной из них — его некоторая громоздкость. За пределы корпусов страт и кольцевых опор выступают платики и резьбовые стержни, что приносит дискомфорт пациенту в процессе коррекции деформации. Шкала страты отражает величину изменения ее длины. Определение абсолютной длины страт требует специальных измере-

ний. Изменение длин страт на этапах коррекции требует постоянного врачебного мониторинга. Отсутствие необходимости замены типоразмеров страт имеет обратную сторону — необходимость проведения так называемой процедуры «реверса», что может быть выполнено в большинстве случаев только специалистом-ортопедом [2].

В 1-м травматологическом отделении МБУЗ ГБСМП г. Ростова-на-Дону аппарат Орто-СУВ со свойствами пассивной компьютерной навигации для лечения больных с деформациями длинных трубчатых костей применяется с 2011 года. Показаниями для его использования являются:

• врожденные и приобретенные диафизарные и метадиафизарные деформации длинных трубчатых костей любой степени сложности;

• многоплоскостные деформации среднего и заднего отделов стоп;

• стойкие контрактуры и застарелые вывихи и подвывихи локтевого, лучезапястного, коленного и голеностопного суставов;

• сложные переломы длинных костей.

Предоперационное планирование является основополагающим этапом коррекции деформации и должно проводиться на основе телерентгенограмм (панорамных рентгенограмм) деформированной и здоровой конечностей для возможности оценки референтных линий и углов (РЛУ) и сравнения их с должными величинами. После определения вершины деформации выбирают уровень остеотомии и моделируют коррекцию деформации.

При планировании коррекции деформации мы используем следующий алгоритм:

• 1. Проведение анатомических осей каждого из костных фрагментов;

• 2. Проведение линий проксимального идистального суставов;

• 3. Сравнение величин проксимального

и дистального эпидиафизарных (анатомических) углов с должными величинами;

• 4. Определение вершин деформации;

• 5. Выбор места остеотомии;

• 6. Моделирование коррекции деформации;

• 7. Проведение механической оси;

• 8. Сравнение механических углов с должными величинами.

Подобный алгоритм выполнялся последовательно для фронтальной и сагиттальной плоскостей.

Всем пациентам с деформациями в поврежденных сегментах выполнялись:

• Панорамная рентгенограмма (телерентгенограмма) нижних конечностей в двух стандартных проекциях (рис. 3).

№2 (54) • 2017

www.akvarel2002.ru

а

в

г

и

ОРТОПЕДИЯ

ДВРАЧ

Определение референтных значений линий и углов поврежденного сегмента и построение общей механической оси [8] (рис. 4).

Рис. 3. Рентгенографическое исследование с помощью трех кассет 30х40 см.

Рис. 4. Референтные линии и углы (РЛУ).

КЛИНИЧЕСКИЙ ПРИМЕР ИСПОЛЬЗОВАНИЯ АППАРАТА ОРТО-СУВ ПРИ КОРРЕКЦИИ ДЕФОРМАЦИЙ ДЛИННЫХ ТРУБЧАТЫХ КОСТЕЙ

Пациент Д., 46 лет. Коррекция деформации перелома дистального отдела обеих костей правой голени в режиме «быстрых страт».

ОРТОПЕДИЯ

Определение возможного укорочения нижней конечности (рис. 5).

К

8

V

Рис. 5. Определение укорочения нижней конечности.

Планирование коррекции деформации согласно общепринятой методике, составление скиаграмм (рис. 6).

Рис. 6.

Выполнение оперативных вмешательств согласно проведенному планированию. Выполнение коррекции деформации репозиционным узлом «Орто-СУВ» (рис. 7).

Рис. 7.

Оценка полученных результатов, сравнение с раннее проведенным планированием.

КЛИНИЧЕСКИЙ ПРИМЕР ИСПОЛЬЗОВАНИЯ АППАРАТА ОРТО-СУВ ПРИ КОРРЕКЦИИ ДЕФОРМАЦИЙ ДЛИННЫХ ТРУБЧАТЫХ КОСТЕЙ

Пациент С., 39 лет. Неправильно консолидированный перелом обеих костей правой голени.

ОРТОПЕДИЯ

ДВРАЧ

ЛИТЕРАТУРА

1. Виленский В. А. Разработка основ новой технологии лечения пациентов с диафизарными повреждениями длинных костей на базе чрескостного аппарата со свойствами пассивной компьютерной навигации // Дисс. ... к.м.н. — СПб., 2009. — 284 с.

2. Виленский В. А., Поздеев А. П., Бухарев Э. В. и др. Ортопедические гексаподы: история, настоящее, перспективы // Ортопедия, травматология и восстановительная хирургия детского возраста. — 2015. — Т. III. — Вып. 1. — ISSN 2309—3994.

3. Голяховский В., Френкель В. Руководство по чрескостному остеосинтезу методом Илизарова / Пер. с англ. — М.: БИНОМ, 1999. — 272 с.

4. Скоморошко П. В. Оптимизация лечения больных с диафизарными деформациями бедренной кости на основе использования чрескостного аппарата со свойствами пассивной компьютерной навигации (экспериментально-клиническое исследование) // Дисс.... к.м.н. — СПб., 2014. — 224 с.

5. Соломин Л. Н. Основы чрескостного остеосинтеза аппаратом Г. А. Илизарова — СПб.: Морсар АВ, 2005. — 544 с.

6. Соломин Л. Н., Виленский В. А., Утехин А. И. Орто-СУВ-аппарат: чрескостный аппарат, работа которого основана на компьютерной навигации // Гений ортопедии. — 2011. — №2. — С. 161—169.

7. Соломин Л. Н., Виленский В. А., Утехин А. И., Террел В. Сравнительный анализ репозиционных возможностей чрескостных аппаратов, работающих на основе компьютерной навигации и аппарата Илизарова // Гений ортопедии. — 2009. — №1. — С. 5—10.

8. Соломин Л. Н., Щепкина Е. А., Кулеш П. Н. и др. Определение референтных линий и углов длинных трубчатых костей: пособие для врачей. — 2-е изд., перераб. и доп. — СПб.: РНИИТО им. Р. Р. Вредена, 2012. — 48 с.

9. Eidelman M., Chezar A. Principles of deformity correction using the Taylor Spatial Frame // Harefuah. — 2005. — 144 (2). — P. 152—158.

10. Feldman D. S., Shin S. S., Madan S. S., Koval K. J. Correction of tibial malunion and non-union with six-axis analysis deformity correction using the Taylor Spatial Frame // J. Orthop. Trauma. — 2003. — 17. — P. 549—554.

11. Ilizarov G. A. Transosseous osteosynthesis. Theoretical and clinical aspects of the regeneration and growth of tissue. — Berlin: SpringerVerlag, 1992. — 800 p.

12. Paley D. Principles of deformity correction. — New York: Springer-Verlag, 2005. — 806 p.

13. Seide K., Wolter D., Kortmann H. R. Fracture reduction and deformity correction with the hexapod Ilizarov fixator // Clin. Orthop. — 1999. — 6. — P. 186—195.

14. Shevtsov V. I., Mishina N. I. The Ilizarov method as fundamental and motive force of international ASAMI. 5th Meeting of the A.S.A.M.I. International: program and abstract book. — St. Petersburg, 2008. — 46 p.

15. Solomin L. The basic principles of external fixation using the Ilizarov device. — Milan: Springer-Verlag, 2008. — 358 p.

16. Solomin L. The basic principles of external skeletal fixation using the Ilizarov and other devices. 2nd Edition. — Springer-Verlag, Milan, Heidelberg, New-York, 2012. — 1593 p.

17. Taylor J. C. A new look at deformity correction. Distraction // The Newsletter of ASAMI-North America. — 1997. — 5 (1).

АВТОРСКАЯ СПРАВКА

Мыцыков Роман Юрьевич — кандидат медицинских наук, ассистент кафедры военно-полевой хирургии и военно-полевой терапии ФГБУ «Ростовский государственный медицинский университет» МЗ РФ, г. Ростов-на-Дону, e-mail: motul@inbox.ru

Соломин Леонид Николаевич — доктор медицинских наук, профессор кафедры хирургии с курсом травматологии и ортопедии СПбГУ, ведущий научный сотрудник ФГБУ «Российский научно-исследовательский институт травматологии и ортопедии им. Р. Р. Вредена» МЗ РФ, г. Санкт-Петербург, e-mail: solomin.leonid@gmail.com

МБУЗ «Городская больница скорой медицинской помощи», г. Ростов-на-Дону: Машталов Владимир Дмитриевич — заведующий 1-м травматологическим отделением ГБСМП Серебрянников Николай Витальевич — врач-травматолог-ортопед 1-го травматологического отделения ГБСМП Любимов Николай Дмитриевич — врач-травматолог-ортопед 1-го травматологического отделения ГБСМП, е-mail: lubimov-nicolay@yandex.ru

№2 (54) • 2017