Комбинированный остеосинтез косых и кососпиральных диафизарных переломов костей голени как метод оптимизации биомеханических условий

Статья принята к публикации 21.05.2010 г.

КОМБИНИРОВАННЫМ ОСТЕОСИНТЕЗ КОСЫХ И КОСОСПИРАЛЬНЫХ ДИАФИЗАРНЫХ ПЕРЕЛОМОВ КОСТЕЙ ГОЛЕНИ КАК МЕТОД ОПТИМИЗАЦИИ БИОМЕХАНИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ

COMBINED OSTEOSYNTHESIS OF OBLIQUE AND OBLIQUE-SPIRAL FRACTURES OF TIBIAL SHAFT AS METHOD FOR OPTIMIZATION OF BIOMECHANICAL œNDITIONS

Эдиев М.С. Ediev M.S.

Морозов В.П. Morozov V.P.

Балаян В.Д. Balayan V.D.

Саратовский государственный медицинский университет Saratov State Medical University

им. В.И. Разумовского, by the name of V.I. Razumovsky,

г. Саратов, Россия Saratov, Russia

Предложена методика комбинированного остеосинтеза большеберцовой кости шурупами и аппаратом внешней фиксации, которая оптимизирует биомеханические условия сращения переломов, что позволяет в ранние сроки проводить активное функциональное лечение. Выполненные биомеханические исследования показали достаточную надежность данного вида фиксации. Методика была применена у 64 больных. В 94 % случаев были достигнуты хорошие функциональные результаты. Ключевые слова: диафизарные переломы голени; комбинированный остеосинтез; функциональное лечение.

The innovated method of combined osteosynthesis of tibia with screws and external fixation apparatus allows to optimize biomechanical conditions of consolidation and to carry out functional treatment during early postoperative period. The performed biomechanical researches have shown reliability of this kind of fixation. The method was applied for treatment of 64 patients. The good functional results were achieved in 94 % of patients.

Key words: tibial shaft fractures; combined osteosynthesis; functional treatment.

Лечение диафизарных переломов костей голени остается одной из актуальнейших проблем современной травматологии. Удельный вес переломов костей голени среди всех переломов длинных трубчатых костей составляет от 21,6 % до 60 % [1-3]. По направлению линии перелома самыми распространенными являются косые и винтообразные переломы [4, 5]. Больные с данной патологией занимают одно из первых мест по продолжительности временной нетрудоспособности, которая достигает 6 месяцев и более [3, 6]. Неудовлетворительные исходы оперативного лечения диа-физарных переломов костей голени составляют от 5 % до 25 % [3, 7]. За последние 10 лет тенденции к снижению этих показателей не отмечается, так как ни один из предложенных способов лечения не лишен недостатков.

В качестве примера одного из наиболее распространенных методов лечения косых и кососпираль-ных переломов, пользовавшихся

большой популярностью у травматологов из-за своей простоты и атравматичности, является остео-синтез шурупами. Однако использование при этом методе гипсовой повязки приводило к резкому ограничению опорно-двигательной функции и увеличению периода реабилитации.

Значительное повышение стабильности фиксации при использовании других методов погружного накостного и внутрикостного остеосинтеза приводит к повышению травматичности, существенно нарушает накостную или внутри-костную питающую сеть, в той или иной мере блокирует зону перелома, препятствуя динамическому процессу формирования полноценного костного регенерата, требует повторной травматичной операции по их извлечению [1, 2].

Широкое распространение при лечении данных повреждений получил метод чрескостного осте-осинтеза, у которого отсутствует ряд недостатков, присущих по-

гружному остеосинтезу. Однако и этот метод имеет свои недостатки. Он достаточно сложный, особенно много трудностей связано с репозицией. Значительное количество спиц и входных ворот для инфекции часто приводит к воспалительным явлениям и нагноениям тканей, нередки случаи развития спицевого остеомиелита. Любые нарушения и погрешности в лечении приводили к специфическим осложнениям и увеличению сроков лечения.

Данные литературы свидетельствуют, что сроки сращения и восстановления опорно-двигательной функции при чрескостном остео-синтезе в среднем сопоставимы с таковыми при лечении погружными методами [1, 2, 7].

Целью данного исследования являлось совершенствование биомеханических условий лечения косых и кососпиральных переломов голени, позволяющих улучшить результативность лечения данной категории больных.

^ 30

ПОЛИТРАВМА

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

В основу разработанной методики был положен широко использующийся до настоящего времени метод лечения переломов путем открытой репозиции отломков и фиксации их шурупами. С учетом анатомо-физиологических особенностей голени, применение такого способа репозиции и фиксации наиболее целесообразно. Доступ к большеберцовой кости осуществляется при минимальной травматиза-ции мягких тканей, что выгодно отличает его от других локализаций. Таким образом, быстро достигается абсолютно точная репозиция, а удержание отломков в правильном положении осуществляется также самым простым и атравматичным способом — с помощью шурупов. Однако прочность такой фиксации недостаточная и требует дополнительной внешней иммобилизации. Традиционно использующаяся гипсовая повязка не отвечает современным требованиям лечения переломов, поэтому этот недостаток нами полностью устраняется за счет использования вместо гипсовой иммобилизации так называемого модуля аппарата, т.е. наиболее простого и компактного аппарата внешней фиксации.

Аппарат включал минимальный набор элементов: внешнюю опору из двух дуг (полукольца), соединенных резьбовыми стержнями, и пяти дырчатых кронштейнов. В качестве погружных элементов использовали несколько вариантов спицевой и спице-стержневой фиксации (рис. 1).

В одном варианте для фиксации отломков применяли предложенные нами специальные спицы (патент РФ № 1750667) со спиральным участком в центральной части (диаметр спицы 2 мм, диаметр спирали 2,5 мм). Эти спицы в количестве трех вводили в проксимальный (две спицы) и дистальный (одна спица) отломки и фиксировали по одной в двух дугах аппарата и одна спица на кронштейне на проксимальной дуге.

В другом варианте фиксацию осуществляли с помощью обычных спиц Киршнера (0 — 2 мм), которые проводили под углом от 45-60°

друг к другу. Один конец спицы фиксировали к дуге, а другой — через кронштейн. Такое угловое расположение спиц препятствовало их миграции и стабилизировало систему аппарат-кость.

Использовали также комбинации спиц Киршнера и спиральных спиц, проводимых под разными углами к кости и друг к другу.

Наряду со спицевой фиксацией, нами применялось сочетание введения двух спиц и 1-2 тонких резьбовых стержней (диаметром 3 мм), которые крепили к дугам на кронштейнах.

Все вышеперечисленные устройства защищены шестью патентами на полезную модель.

Клиническим исследованиям предшествовала серия биомеханических экспериментов. Для сравнения прочности различных видов фиксации были изучены 4 модели остеосинтеза косых переломов диа-физа большеберцовой кости различными конструкциями. Остеосинтез проводили на свежих трупных костях и цилиндрических моделях из древесины дуба, имитирующих большеберцовую кость. Механические свойства моделей из дуба были наиболее сопоставимы с показателями нативной кости. Перелом имитировали косым распилом диа-физа в средней трети под углом 60°. Деревянные образцы использовали с целью исключения погрешности в результатах испытаний и точного соблюдения одинаковых условий

Рисунок 1

Внешний вид модуля аппарата внешней фиксации

экспериментов, таких как механические параметры и размеры макетов кости, которые фиксировали различными вариантами конструкций внешней фиксации.

В качестве контрольных моделей остеосинтеза был принят погружной остеосинтез косого диафизар-ного перелома большеберцовой кости двумя стандартными кортикальными шурупами из титанового сплава. В остальных моделях были использованы три различных варианта аппарата внешней фиксации в сочетании с остеосинтезом двумя шурупами.

Полученные экспериментальные данные о прочности соединения костных фрагментов показали, что наиболее рациональным, с точки зрения биомеханики, является остеосинтез шурупами с дополнительной внешней фиксацией модулем аппарата спице-стержневого типа. При такой фиксации боль-шеберцовая кость выдерживает до 66,4 ± 5,2 кгс продольной нагрузки на сжатие (смещение до 50 мкм) и до 75,2 ± 6,2 кгс при испытаниях на изгиб во фронтальной и сагиттальной плоскостях с последующим разрушением конструкции.

РЕЗУЛЬТАТЫ

И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Клинические результаты применения предложенной нами методики комбинированного остеосинтеза диафизарных переломов костей голени полностью подтвердили данные теоретических расчетов и экспериментальных исследований. Несмотря на уменьшение числа погружных элементов в модуле аппарата в два три раза по сравнению со стандартной методикой Илиза-рова, во всех случаях нами были достигнуты точная репозиция и адекватная фиксация. Отсутствие вторичных смещений у больных в течение всего периода лечения в аппарате, а также отсутствие признаков угнетения процесса остео-репарации позволило нам сделать вывод о достаточной надежности фиксации отломков.

Минимальное количество погружных элементов в модуле аппарата в 2-3 раза уменьшило количество входных ворот, позволило избежать прошивания сгибательно-

№ 1[март]2011

31

разгибательных мышечных групп. Это давало возможность беспрепятственно и безболезненно осуществлять движения в смежных голени суставах в полном объеме с первого дня после операции. Использование такого варианта комбинированного остеосинтеза обеспечивало наиболее совершенный способ фиксации с точки зрения биомеханики. Это обусловлено тем, что дополнительная фиксация отломков модулем аппарата внешней фиксации, в отличие от иммобилизации гипсовой повязкой, не допускает осевого, углового и ротационного смещения отломков при умеренной осевой нагрузке на конечность (до 15-20 кг) с первых дней после операции, а также любые физиологические движения в суставах конечностей. При этом на зону перелома воздействуют относительно небольшие смещающие усилия, которые полностью нейтрализуются фиксацией отломков шурупами, предотвращая травматиза-цию образующегося регенерата. В то же время, созданная фиксация является достаточно эластичной, а ранняя и значительная нагрузка на конечность в различных направлениях является мощным фактором для стимуляции сращения отломков и формирования полноценного костного регенерата без необходимости последующей его перестройки.

Таким образом, методика комбинированного остеосинтеза обеспечивает оптимизацию трех основных

биомеханических принципов лечения переломов — репозиции, фиксации и функции конечности.

За период с 2001 по 2008 гг. под нашим наблюдением находились 64 больных с диафизарными переломами голени, которым было проведено лечение по методике комбинированного остеосинтеза, разработанной на кафедре травматологии и ортопедии СГМУ. Возраст больных составлял от 15 до 58 лет, из них — 33 мужчины и 31 женщина. Изучены ближайшие и отдаленные результаты лечения, оценку которых проводили по 3-х балльной шкале оценок Любошица-Матти-са-Шварцберга [8]. Хорошие ближайшие результаты (на момент завершения амбулаторного лечения) достигнуты у 62 больных (96,8 %), удовлетворительные — у 2 больных (3,2 %). Удовлетворительная оценка была дана этим больным в связи с тем, что имело место неполное соблюдение методики амбулаторного лечения: при длительной ходьбе у них отмечали появление незначительной болезненности в конечности и легкой ее отечности. Умеренные контрактуры голеностопного сустава, не оказывающие заметного влияния на функцию конечности, отмечены у 4 больных. Незначительная атрофия мышц голени поврежденной конечности в отдаленном периоде отмечена у двух пациентов. Контрактур коленного сустава не отмечали. Неудовлетворительных результатов в исследуемой группе не наблюдалось,

то есть у всех пациентов в конечном итоге была достигнута полная консолидация перелома и полное восстановление трудоспособности в достаточно короткие сроки: средний срок стационарного лечения составлял 12,4 ± 3,2 дней; средние сроки фиксации в аппарате составляли 48 ± 9,5 дней; средние сроки сращения — 56 ± 10,2 дней; средние сроки нетрудоспособности - 78 ± 12,4 дней.

Обращает на себя внимание, что у наших пациентов не отмечалось существенных осложнений. Такой результат объясняется атравма-тичностью методики, при которой отсутствует прошивание функционирующих мышц, что исключило травматизацию тканей около спиц при функциональном лечении.

Отдаленные результаты лечения изучены у 58 больных из 64-х (90,6 %). При изучении отдаленных результатов в сроки от 6 месяцев до 3 лет отмечена положительная динамика с получением хороших результатов лечения в 100 % случаев.

Клинический пример

Больная Щ., 27 лет, история болезни № 778, доставлена в травматологическое отделение 2-й городской клинической больницы 25.01.2003 г., через 2,5 часа с момента травмы. Диагноз: закрытый винтообразный перелом правой большеберцовой кости в средней трети со смещением (рис. 2). Скелетное вытяжение проводилось в

Рисунок 2

Рентгенограммы больной Щ., 27 лет: а — в день травмы; б — после операции; в — через 5,5 недель после операции

32

ПОЛИТРАВМА

течение 6 дней, но смещение отломков устранить консервативно не удалось. На 6-е сутки выполнен комбинированный остеосин-тез. Репозиция достигнута на операционном столе. Через 10 суток после снятия швов выписана на амбулаторное лечение. Фиксация в аппарате — 39 дней. Общий срок стационарного лечения составил 16 дней. Из особенностей послеоперационного периода: на 8-е сутки после операции, в стационаре, имело место падение с нагрузкой на модуль внешней фик-

сации. Однако смещения отломков по данным рентгенографии не произошло. Повторная госпитализация через 13 месяцев, выполнено удаление шурупов. Общий срок нетрудоспособности — 48 дней (рис. 3).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Предложенная методика комбинированного остеосинтеза диафи-зарных переломов голени наиболее полно соответствует основным принципам биомеханической оптимальности репозиции, фиксации и

функционального лечения для данного вида повреждений. Использование в качестве дополнительной иммобилизации модуля аппарата внешней фиксации позволяет сразу после операции полностью восстановить двигательную и опорную функции конечности.

Методика комбинированного остеосинтеза и функционального лечения позволила в 1,5-1,8 раза сократить сроки иммобилизации и нетрудоспособности по сравнению со среднестатистическими показателями.

Рисунок 3

а, б, в — Больная Щ., 27 лет. Фото через 5,5 недель после операции, перед демонтажем модуля аппарата

Литература:

1. Барабаш, А.П. К проблеме биомеханического обеспечения качества лечения при чрескостном остеосинтезе /А.П. Барабаш, Л.И. Соломин //Травматология и ортопедия России. - 1995. - № 4. - С. 52.

2. Брусенская, Е.И. Результаты кортикального остеосинтеза переломов костей голени /Е.И. Брусенская, С.А. Шадибеков //Современные технологии в травматологии, ортопедии: ошибки и осложнения - профилактика, лечение: Материалы международного конгресса. - М., 2004. - С. 27.

3. Гусейнов, А.Г. Оптимизация внеочагового остеосинтеза переломов голени при сочетанной травме /А.Г. Гусейнов //Лечение сочетанных травм и заболеваний конечностей: Тез. докл. юбил. науч.-практ. конф. РГМУ. - М., 2003. - С. 87-88.

4. Краснов, А.Ф. Травматология /А.Ф. Краснов, В.Ф. Мирошниченко, Г.П. Котельников. - М.: Медицина, 1995. - 452 с.

5. Любошиц, И.А. Анатомо-функциональная оценка исходов лечения больных с переломами длинных трубчатых костей и их последствий /И.А. Любошиц, Э.Р. Маттис //Ортопедия, травматология и протезирование. - 1980. - №3. - С. 47-52.

№ 1[март] 2011

6. Швецов, В.И. Аппарат Илизарова. Биомеханика /В.И. Швецов, В.А. Немков, Л.В. Скляр. - Курган, 1995. - 165 с.

7. Blachut, P.A. External fixation and delayed intramedullary nailing of open fractures of tibial shaft /P.A. Blachut, Q.N. Meet, P.J. O'Brien //J. Bone Jt. Surg. - 2000. - Vol. 72A. - P. 729735.

Сведения об авторах:

Эдиев М.С., к.м.н., ассистент кафедры травматологии и ортопедии ГОУ ВПО «Саратовский государственный медицинский университет им. В.И. Разумовского Росздрава», г. Саратов, Россия.

Морозов В.П., д.м.н., профессор кафедры травматологии и ортопедии ГОУ ВПО «Саратовский государственный медицинский университет им. В.И. Разумовского Росздрава», г. Саратов, Россия.

Балаян В.Д., аспирант ФГУ «СарНИИТО Минздравсоцразвития России», г. Саратов, Россия.

Адрес для переписки:

Эдиев М.С., ул. Чернышевского, 148, г. Саратов, Россия, 410002 Тел: (845-2) 234-419 E-mail: sarniito@yandex.ru

Information about authors:

Ediev M.S., MD, assistant of traumatology and orthopedics chair, State educational institution of high professional education «Saratov State Medical University by the name of V.I. Razumovsky», Saratov, Russia.

Morozov V.P., PhD, professor of traumatology and orthopedics chair, State educational institution of high professional education «Saratov State Medical University by the name of V.I. Razumovsky», Saratov, Russia.

Balayan V.D., postgraduate, Federal State Institution «Saratov Scientific Research Institute of Traumatology and Orthopedics», Saratov, Russia.

Address for correspondence:

Ediev M.S., Chernyshevsky st., 148, Saratov, Russia, 410002

Tel: (8452) 234-419

E-mail: sarniito@yandex.ru

m

ПОЛИТРАВМА