Способ кожно-костной реконструкции пальца кисти и направитель для его осуществления
METHOD OF SKIN AND BONE RECONSTRUCTION OF THE FINGER OF THE HAND AND THE GUIDE FOR ITS IMPLEMENTATION

Группа изобретений относится к медицине, а именно к реконструктивной хирургии кисти.
С целью реконструкции утраченного пальца кисти наиболее часто применяют методику, включающую формирование кожно-костного кровоснабжаемого аутотрансплантата лучевой кости, костную пластику образовавшегося дефекта в области донорского участка, формирование из кровоснабжаемого трансплантата пальца кисти (Александров Н.М., Петров С.В. Кожно-костная реконструкция пальцев кисти с использованием кровоснабжаемых трансплантатов / Современные технологии в медицине, 2011, номер 4, стр. 22-27).
Для профилактики патологического перелома лучевой кости при реконструкции пальца кисти кожно-костным кровоснабжаемым аутотрансплантатом известен способ укрепления лучевой кости, заключающийся в формировании прямоугольного выреза при заборе кожно-костного трансплантата лучевой кости и ее профилактическом накостном остеосинтезе с фиксацией пластиной и винтами (Bowers K.W., Edmonds J.L., Girod D.A., Jayaraman G., Chua C.P., Toby E.B. Osteocutaneous radial forearm free flaps. The necessity of internal fixation of the donor site defect to prevent pathological fracture// J. Bone Jt. Surg. 2000. Vol. 82-А, № 5. P.694-704.). Однако способ имеет следующие недостатки:
- формируется прямоугольный вырез, что значительно снижает прочность кости из-за наличия двух участков концентрации напряжения в углах выреза;
- трудно рассчитать совпадающие линии и плоскость остеотомии по тыльной и лучевой поверхности кости, в связи с чем образуется неровная плоскость выреза кости и не достигается плотного равномерного контакта (соприкосновения) трансплантата и лучевой кости по всей плоскости выреза, что удлиняет сроки консолидации и перестройки трансплантата; высока вероятность образования подрезов кости, которые могут вызвать повышенную концентрацию напряжений и вызвать резкое снижение прочности кости;
- Высока вероятность повреждения лучевой артерии, а также надкостничных и септальных сосудов из-за возможного соскальзывания полотна пилы с округлой поверхности кости;
- Трудно сформировать кровоснабжаемый трансплантат лучевой кости заданных размеров и формы в каждом конкретном случае.
В качестве прототипа выбран способ профилактики перелома лучевой кости при пластике «китайским» лоскутом, который обеспечивает укрепление донорского участка при выполнении реконструкции пальца кисти (патент РФ № 2506053 от 10.02.2014 г.). Способ заключается в формировании треугольного выреза при заборе трансплантата и замещении краевого дефекта лучевой кости кортикальным аллотрансплантатом ромбовидной формы, концы которого внедряются в костномозговой канал, а расширенная часть располагается в области вершины выреза.
Однако способ имеет следующие недостатки:
- не восполняется полностью дефект лучевой кости, что препятствует ее органотипическому восстановлению;
- формируется неровная плоскость выреза кости, высока вероятность образования подрезов, которые могут вызвать повышенную концентрацию напряжений и вызвать снижение прочности кости;
- высока вероятность повреждения лучевой артерии и септальных сосудов, а также нарушения кровоснабжения трансплантата во время остеотомии;
- трудно дозировать глубину выреза, а также формировать кровоснабжаемый трансплантат лучевой кости заданных размеров и формы;
- способ не обеспечивает достаточной прочности кости при ее скручивании и растяжении.
С целью выполнения прецизионной остеотомии, с плавными переходами без подрезов, которые могут вызвать повышенную концентрацию напряжений, используют направители.
Известен направитель для выполнения остеотомии лучевой кости, который изготавливается на 3D-принтере и используется для забора кровоснабжаемого аутотрансплантата (Неведров А.В., Шибаев Е.Ю., Каленский В.О., Заднепровский Н.Н., Шишкин В.Б., Шарифуллин Ф.А.К., Цой О.А., Лазарев М.П., Иванов П.А., Рыбинская А.Л. Опыт применения васкуляризированных костных трансплантатов для лечения несросшихся переломов и дефектов костей конечностей / Трансплантология. 2019. Т. 11. № 1. С. 9-20). Однако он имеет следующие недостатки:
- не обеспечивает прецизионной остеотомии, так как позиционируется с учетом анатомических ориентиров только одной стороны лучевой кости;
- отсутствует возможность сохранения межмышечной перегородки с септальными и надкостничными сосудами в области остеотомии;
- не позволяет прецизионно дозировать глубину краевого выреза кости;
- отсутствует возможность выполнения прецизионной поперечной остеотомии, что увеличивает риск формирования запилов при осцилляциях полотна пилы и снижения прочности донорского участка;
- не обеспечивает стабильную фиксацию к кости, что приводит к смещению направителя при осцилляциях полотна пилы.
В качества прототипа выбран «Направитель пилы для остеотомии», содержащий корпус, снабженный сквозным пазом, пластинчатую накладку с упором и отверстием на крепежной части. Рабочим концом и рукояткой, корпус подвижно соединен с пластинчатой накладкой посредством углового кронштейна с дугообразными пазами, в которых расположены стопорные винты с гайками, при этом угловой кронштейн, одним концом, с дугообразным пазом, контактирует с упором и размещен на крепежной части пластинчатой накладки, в отверстии которой установлен стопорный винт, другим концом с дугообразным пазом связан с корпусом, корпус выполнен с центральным осевым отверстием в котором установлен стопорный винт, причем сквозной паз корпуса ориентирован на рабочий конец пластинчатой накладки (Патент РФ №159058 от 13.05.2015). Однако данный направитель имеет следующие недостатки:
- не обеспечивает возможность выполнения прецизионной краевой фигурной и продольной остеотомии, соответствующей по форме костному остову утраченного пальца;
- не позволяет сохранить целостность межмышечной перегородки с септальными и надкостничными сосудами в области остеотомии;
- необходимо обязательное выполнение полной поперечной остеотомии без направителя с последующим погружением пластинчатой накладки в межотломковую щель, что увеличивает травматизацию костной ткани, повышает риск формирования запилов при первичной остеотомии;
- отсутствует возможность фиксации направителя к костной ткани, что повышает риски его смещения при осцилляциях полотна пилы;
- не обеспечивает сохранение непрерывности кости;
- не позволяет дозировать глубину краевого выреза кости.
Задача предполагаемой группы изобретений — усовершенствование способа и разработка устройства для устранения недостатков прототипа.
Технический результат - достижение прецизионного соответствия кровоснабжаемого трансплантата заданным размерам костного остова реконструируемого пальца кисти, минимизация донорского костного изъяна лучевой кости, снижение риска ее патологического перелома.
Технический результат достигается тем, что в способе кожно-костной реконструкции пальца кисти, включающем выполнение фигурного выреза при заборе аутотрансплантата лучевой кости и замещение краевого дефекта лучевой кости аллотрансплантатом, кровоснабжаемый трансплантат формируют ладьевидной формы с сохранением межмышечной перегородки с септальными и надкостничными сосудами с использованием предлагаемого направителя, изготовленного с применением аддитивных технологий 3D-печати так, что длина кровоснабжаемого трансплантата соответствует длине аналогичного пальца здоровой кисти за вычетом длины ногтевой пластинки, ширина соответствует 1/3 диаметра лучевой кости в месте его забора, а толщина аналогична толщине лучевой кости в области донорского участка,  образовавшийся краевой дефект лучевой кости замещают сформированным с использованием предлагаемого направителя кортикально-губчатым бессосудистым аллотрансплантатом, превышающем на 0,5 см ширину кровоснабжаемого костного трансплантата.
Направитель для реализации способа кожно-костной реконструкции пальца кисти, содержащий паз для установки лезвия пилы и центральное осевое отверстие изготавливают индивидуально по данным компьютерной томографии с помощью 3D-печати в зависимости от планируемых размеров трансплантата, так, что направитель по длине у дистального конца больше планируемого трансплантата не менее чем на 1 см, по длине у проксимального конца - не менее чем на 2,5 см, состоит из двух равных частей, ладонной и тыльной, осевое отверстие прецизионно соответствует внешней поверхности лучевой кости в области формирования планируемого трансплантата,  паз для полотна пилы выполнен ладьевидной формы, посередине в области дистального конца направителя выполнена сплошная прорезь шириной 2 мм для размещения межмышечной перегородки и содержащихся в ней сосудов, в его проксимальном конце выполнен соединительный элемент по типу «выступ-паз» и два отверстия для спиц.
Заявляемые способ и направитель поясняется приложенными графическими материалами, где
Фиг. 1. Ладонная и тыльная части направителя.
Фиг. 2. Направитель в собранном виде.
Фиг. 3. Направитель зафиксирован к лучевой кости с сохранением межмышечной перегородки с септальными и надкостничными сосудами.
Фиг. 4. Кровоснабжаемый костный трансплантат перемещен в позицию первого пальца на дистальной части лучевой артерии, в донорский костный дефект пересажен бессосудистый аллотрансплантат и фиксирован спицами, выполнен накостный остеосинтез лучевой кости пластиной.
Направитель представляет из себя персонифицированное устройство, прямоугольной формы, для продольной фигурной остеотомии, которое изготавливают по данным компьютерной томографии с помощью 3D-печати в зависимости от планируемых размеров трансплантата.  Длина направителя у его дистального конца больше длины планируемого трансплантата на 1 см или более, у проксимального конца - на 2,5 см или более, а ширина (поперечный размер во фронтальной плоскости) и толщина (передне-задний размер в сагиттальной плоскости) - более чем на 0,5 см с каждой стороны. Направитель состоит из двух равных частей, ладонной 1 и тыльной 2, а его внутренняя поверхность прецизионно соответствует внешней поверхности лучевой кости в области формирования планируемого трансплантата. Ладьевидной формы паз 3 для полотна пилы соответствует размерам (длина, толщина, ширина) планируемого трансплантата. По всей длине направителя имеется центральное осевое отверстие 4, соответствующее форме лучевой кости в области забора планируемого трансплантата. Посередине в области его дистального конца имеется сплошная прорезь 5 шириной 2 мм для размещения межмышечной перегородки и содержащихся в ней сосудов. В проксимальном конце направителя расположен соединительный элемент 6 по типу «выступ-паз», а также выполнены два отверстия 7 для спиц, используемые для временной интраоперационной фиксации направителя к лучевой кости (Фиг.1,2).
Предлагаемый способ осуществляется следующим образом.
Перед операцией после установки клинико-рентгенологического диагноза выполняют компьютерную томографию предплечья и поврежденной кисти при сканировании с минимальным шагом (не более 1 мм) координатного стола в режиме высокого разрешения при неподвижном положении пациента на протяжении получения полного набора томограмм. Из массива томографических данных отбирают при помощи установки уровня отсечки, задавая коэффициент градиента интенсивности эмпирически, информацию для восстановления образа костных структур предплечья определенной плотности. На этапе предоперационного планирования определяют область забора и необходимые размеры перемещаемого краевого трансплантата лучевой кости. Место забора трансплантата определяют с учетом планируемой длины его сосудистой ножки. Размеры трансплантата: длина - соответствует длине аналогичного пальца здоровой кисти за вычетом длины ногтевой пластинки; ширина - соответствует 1/3 диаметра диафизарной части лучевой кости в месте его забора; толщина - аналогична толщине (передне-заднему размеру в сагиттальной плоскости) лучевой кости в области донорского участка. Затем с помощью гибридного параметрического моделирования, топологической оптимизации и аддитивных технологий 3D-печати, с целью прецизионного забора ладьевидной формы краевого трансплантата лучевой кости с заданными на этапе предоперационного планирования размерами и последующей аллопластики донорского дефекта, изготавливают предлагаемый направитель для остеотомии. Во время операции в проекции лучевой артерии 8 формируют кожно-жировой лоскут 9 необходимых размеров с учетом длины его сосудистой ножки с сохранением межмышечной перегородки 10 и септальных сосудов на всем его протяжении, а также его связей с лучевой артерией и надкостницей лучевой кости. Затем мобилизуют лучевую артерию 8 дистальнее и проксимальнее лоскута 9, сохраняя сосудистые связи с надкостницей в области предполагаемой краевой остеотомии лучевой кости. После этого мобилизуют ткани по тыльной и ладонной поверхности лучевой кости в области забора трансплантата. В зоне предполагаемой остеотомии по ладонной поверхности лучевой кости прикладывают ладонную часть 1 направителя таким образом, чтобы его центральное осевое отверстие 4 совпало с ладонной поверхностью лучевой кости. При этом межмышечную перегородку 10 располагают в сплошной прорези 5 ладонной части 1 направителя. Затем аналогичным образом по тыльной поверхности прикладывают к кости тыльную часть 2 направителя, совмещают с первой и соединяют их с помощью фиксаторов 6. Проксимальный конец направителя фиксируют временно к кости спицами, используя отверстия 7. Лучевую артерию 8 располагают на боковой поверхности направителя (Фиг.3). Далее осцилляторной пилой, посредством плотного прижатия ее полотна к пазу 3 направителя для обеспечения профилактики повреждения межмышечной перегородки 10 с септальными и надкостничными сосудами, выполняют соединяющиеся между собой пропилы ладонной и тыльной кортикальных пластин, формируя краевой кровоснабжаемый костный трансплантат 11, связанный септальными и надкостничными сосудами с лучевой артерией 8 и кожным лоскутом 9. Затем перевязывают и пересекают лучевую артерию 8 проксимальнее направителя. После этого удаляют спицы, а также поочередно отделяют части 1 и 2 направителя от лучевой кости, что позволяет сохранить целостность межмышечной перегородки. Затем на кортикально-губчатом аллотрансплантате формируют ровную площадку для установки направителя. После этого направитель в собранном виде прикладывают и фиксируют к площадке аллотрансплантата спицами, проведенными через отверстия 7. Затем из кортикально-губчатого аллотрансплантата осцилляторной пилой через паз 3 направителя выпиливают бессосудистый костный аллотрансплантат 12, соответствующий кровоснабжаемому трансплантату по форме, направлению плоскости выреза, длине, толщине, но превышающий его по ширине на 0,5 см с учетом последующей частичной резорбции бессосудистого трансплантата. После этого бессосудистый костный аллотрансплантат 12 переносят в краевой дефект лучевой кости. При этом полностью и прецизионно совмещают плоскости вырезов аллотрансплантата 12 и лучевой кости. После этого бессосудистый костный аллотрансплантат 12 плотно прижимают к дефекту лучевой кости и фиксируют спицами. Затем выполняют профилактический накостный остеосинтез лучевой кости пластиной 13 с проведением винтов проксимальнее и дистальнее краевого дефекта и расположением пластины на ее ладонной поверхности. После этого кровоснабжаемый трансплантат 11 лучевой кости вместе с кожным лоскутом 9 переносят на сосудистой ножке, представленной дистальным отделом лучевой артерии 8, в позицию утраченного пальца. Затем выполняют остеосинтез культи пальца и кровоснабжаемого трансплантата спицами. Далее формируют мягкие ткани пальца из кожного лучевого лоскута 9 (Фиг.4). После этого ушивают донорскую рану на предплечье. Кисть и предплечье фиксируют гипсовой лонгетой на 1 месяц.
Клинический пример.
Б-ая С., 25 лет, находилась в клинике ФГБОУ ВО «ПИМУ» Минздрава России по поводу культи первого пальца левой кисти на уровне основания основной фаланги, культи второго пальца на уровне головки основной фаланги, приводящей контрактуры первой пястной кости. Пациентка пострадала на производстве 07.06.19г., когда ее левая кисть попала под валки обрабатывающего станка. При поступлении больной были сформированы мягкие ткани первого пальца и замещен дефект мягких тканей на культе второго пальца за счет пластики несвободным паховым осевым кожно-жировым лоскутом (13.06.19 г.). Следующим этапом 10.02.20 г. выполнена кожно-костная реконструкция первого пальца левой кисти за счет перемещения кожно-костного лучевого лоскута на периферической сосудистой ножке. Перед операцией определены необходимые размеры костного остова восстанавливаемого пальца, длина сосудистой ножки трансплантата, выполнена компьютерная томография костей предплечья и поврежденной кисти. После этого с помощью гибридного параметрического моделирования, топологической оптимизации и аддитивных технологий 3D-печати изготовлен разработанный персонифицированный направитель для остеотомии. Во время операции мобилизована лучевая артерия с кожно-жировым лоскутом с сохранением межмышечной перегородки с септальными и надкостничными сосудами в области забора трансплантата. Две части направителя приложены к области остеотомии и соединены между собой. Затем направитель единым блоком был фиксирован к области забора трансплантата лучевой кости спицами. При этом межмышечная перегородка с септальными сосудами уложена в сплошную прорезь направителя, лучевая артерия расположена на боковой его поверхности. Выполнена краевая ладьевидная остеотомия лучевой кости с использованием направителя. В результате сохранена целостность септальных и надкостничных сосудов, отходящих от лучевой артерии и адекватное кровоснабжение трансплантата. С использованием этого же направителя выпилен бессосудистый кортикально-губчатый аллотрансплантат, соответствующий по длине, толщине, направлению плоскости выреза и форме образовавшемуся краевому дефекту лучевой кости и сформированному кровоснабжаемому трансплантату, но превышающий его по ширине на 0,5 см. Бессосудистый аллотрансплантат уложен в дефект лучевой кости и фиксирован спицами. Кровоснабжаемый трансплантат лучевой кости вместе с кожным лоскутом перемещен на культю первой пястной кости и сформирован первый палец. Послеоперационное течение гладкое. Раны зажили первичным натяжением. Кожный лоскут прижился полностью, что свидетельствует о сохранении и функционировании септальных сосудов. Через 2 месяца после операции имеются отчетливые признаки консолидации трансплантата из лучевой кости, что свидетельствует о сохранении надкостничных сосудов и его кровоснабжения. Краевой бессосудистый костный трансплантат лучевой кости полностью конгруэнтен дефекту и плотно прилегает к нему. В отдаленном послеоперационном периоде не выявлено патологического перелома лучевой кости, отмечаются признаки консолидации и перестройки бессосудистого трансплантата.
Преимущества способа.
Формируется кровоснабжаемый кожно-костный трансплантат лучевой кости заданных точных размеров и необходимой формы индивидуально у каждого больного.
Формируется бессосудистый костный кортикально-губчатый аллотрансплантат, точно соответствующий по форме и направлению плоскости выреза образовавшемуся после забора кровоснабжаемого трансплантата краевому дефекту лучевой кости.
При использовании направителя обеспечивается точное совпадение пропилов по тыльной и ладонной поверхности лучевой кости, чем достигается формирование ровной плоскости краевого выреза лучевой кости, а также бессосудистого костного трансплантата, применяемого для замещения дефекта.
Точное совпадение размеров и формы  выреза бессосудистого аллотрансплантата и краевого выреза лучевой кости, а также формирование ровной поверхности краевого выреза и трансплантата обеспечивает их плотный контакт по всей поверхности соприкосновения и оптимальные условия для консолидации и перестройки бессосудистого костного аллотрансплантата и увеличения прочности лучевой кости.
Разработанный направитель позволяет сохранить целостность межмышечной перегородки с септальными и надкостничными сосудами в области остеотомии, сформировать адекватно кровоснабжаемый трансплантат, снизить риск повреждения лучевой артерии.
Разработанный способ кожно-костной реконструкции пальца кисти с использованием направителя позволяет сформировать трансплантат ладьевидной формы, что улучшает косметические результаты операции и уменьшает вероятность наступления патологического перелома лучевой кости.
При использовании направителя обеспечивается профилактика повреждения лучевой артерии, так как она хорошо визуализируется и фиксируется во время проведения манипуляции на кости, а также уменьшается вероятность соскальзывания полотна пилы с округлой поверхности кости.
Наличие сплошной прорези на направителе и его двухмодульная конструкция обеспечивают профилактику повреждения септальных и надкостничных сосудов при позиционировании и фиксации направителя перед выполнением остеотомии.