СПОСОБ МАЛОИНВАЗИВНОГО НАКОСТНОГО ОСТЕОСИНТЕЗА ПРИ ПЕРЕЛОМАХ ДИАФИЗА И ХИРУРГИЧЕСКОЙ ШЕЙКИ ПЛЕЧЕВОЙ КОСТИ
METHOD OF MINIMALLY INVASIVE EXTERNAL FIXATION IN FRACTURES OF DIAPHYSIS AND SURGICAL NECK OF HUMERUS

Изобретение относится к области медицины, в частности - к травматологии и ортопедии, и может быть использовано при лечении пациентов с переломами всех отделов диафиза плечевой кости, а также ее хирургической шейки.
Распространенность переломов диафиза плечевой кости составляет 3-5% от всех переломов костей скелета (1). Консервативное лечение при изолированных низкоэнергетических переломах диафиза плечевой кости с умеренным смещением костных отломков не потеряло своей актуальности и дает хорошие результаты. Однако оперативное лечение пострадавших с такими переломами, особенно при высокоэнергетической травме и значительном смещении костных отломков, обеспечивает более быстрое и качественное восстановление функции поврежденной конечности (2). Основными видами оперативного лечения таких пациентов являются методики внутреннего накостного или интрамедуллярного остеосинтеза. Аппараты внешней фиксации применяются при рассматриваемых переломах только при невозможности выполнения внутреннего остеосинтеза в случаях тяжелого повреждения мягких тканей, инфицированных перееломах, а также при наличии больших костных дефектов.
Следует отметить, что традиционный накостный остеосинтез производится из переднего, передне-латерального, латерального или заднего доступов и предполагает обширное обнажение зоны перелома для осуществления открытой репозиции костных отломков. При этом неизбежно нарушается их кровоснабжение, что обуславливает высокий риск несращений переломов (до 5,8%) (3), инфекционных осложнений и повторных переломов после удаления фиксаторов (4). Кроме того, при таких операциях достаточно часто встречается ятрогенные повреждения лучевого нерва: в 5,1-17,6% случаев (3).
Интрамедуллярный остеосинтез также имеет свои недостатки при лечении пострадавших с переломами диафиза плечевой кости. При антеградном введении интрамедуллярного стержня возможно повреждение хряща головки плечевой кости, травматизация структур вращательной манжеты и сухожилия длинной головки двуглавой мышцы плеча (5, 6). Частым осложнением антеградного интрамедуллярного остеосинтеза плечевой кости является также плечевой импиджмент, проявляющийся хроническими болями (7). При закрытой репозиции отломков за счет тракции или ущемления между концами костных фрагментов возможно ятрогенное повреждение лучевого нерва. Кроме того, при проксимальном блокировании имеется риск повреждения подмышечного нерва, при дистальном - плечевой артерии и лучевого нерва.
Ретроградный интрамедуллярный остеосинтез при диафизарных переломах плечевой кости также обладает специфическими недостатками. Это необходимость укладки пациента на животе или на боку, значительное повреждение капсулы локтевого сустава и реальная опасность ятрогенных мыщелковых и надмыщелковых переломов при введении ригидного интрамедуллярного стержня (8). Кроме того, интрамедуллярный остеосинтез часто не позволяет добиться достаточной ротационной стабильности и межфрагментарной компрессии при поперечных и коротких косых переломах (тип А по классификации Ассоциации остеосинтеза - АО). Следствием этого могут являться несращения переломов, обычно требующие повторных оперативных вмешательств с использованием костной пластики и установки дополнительных металоконструкций (7).
Однако известен способ малоинвазивного накостного остеосинтеза плечевой кости линейной пластиной, которая вводится и фиксируется через два разреза кожи и мягких тканей вне зоны перелома на передней поверхности плеча в верхней и нижней его третях, а затем устанавливается (позиционируется) на передней поверхности плечевой кости. Эта методика предложена B. Livani et W.D. Belangero в 2004 году (9). Однако указанный способ не позволяет фиксировать высокие переломы диафиза плечевой кости, а также их сочетания с переломами хирургической шейки плечевой кости из-за конфликта пластины с сухожилием длинной головки двуглавой мышцы плеча.
Поэтому для оперативного лечения пострадавших с переломами проксимального отдела плечевой кости посредством малоинвазивного накостного остеосинтеза A.A. Fernandes Dell′Оса (10), а затем и другие авторы (11) предложили использовать спирально изогнутые пластины. При этом верхняя часть таких пластин позиционируется по латеральной поверхности проксимального отдела плечевой кости, а нижняя - по передней поверхности ее диафиза, благодаря чему исключается конфликт пластин с сухожилием длинной головки двуглавой мышцы плеча. Однако указанные авторы рассматривают предложенные ими методики остеосинтеза только для переломов плечевой кости в верхней трети ее диафиза, но не на всем его протяжении. Это обусловлено недостатком сведений о взаимоотношениях спирально изогнутой пластины сравнительно большей длины с подмышечным, лучевым и мышечно-кожным нервами, а также с магистральными кровеносными сосудами: плечевой и глубокой артериями плеча с сопутствующими одноименными венами, которые могут быть повреждены такой пластиной на уровне средней и нижней третей диафиза плечевой кости.
С учетом сказанного, задачей настоящего изобретения является разработка эффективной и безопасной методики малоинвазивной стабильной фиксации костных отломков при переломах всех отделов диафиза плечевой кости, а также в сочетании с переломами ее хирургической шейки.
Технический результат изобретения состоит в малоинвазивной, стабильной фиксации отломков плечевой кости при переломах ее диафиза в любом отделе, а также при сочетании таких переломов с переломами ее хирургической шейки. При этом за счет мостовидного принципа фиксации зона перелома не обнажается, что обеспечивает сохранность периостального кровоснабжения костных фрагментов и способствует оптимизации процессов репаративной регенерации костной ткани в зоне перелома. Благодаря особому спиральному моделированию пластины и оригинальной технике ее имплантации предложенный способ позволяет исключить повреждения используемым фиксатором подмышечного, лучевого, мышечно-кожного и срединного нервов; плечевой артерии, глубокой артерии плеча и сопутствующих им одноименных вен; а также предупредить конфликт пластины с сухожилием длинной головки двуглавой мышцы плеча.
Результат изобретения достигается за счет того, что спирально изогнутую пластину с угловой стабильностью винтов и заостренными концами предварительно моделируют, изгибая ее по модели плечевой кости, соразмерной с поврежденной костью пациента, затем намечают на коже плеча необходимые анатомические ориентиры и проекции проксимального и дистального хирургических доступов, прикладывая отмоделированную пластину к плечу пациента, далее выполняют соответствующие разрезы и вводят пластину из проксимального доступа на латеральной поверхности плеча в верхней его трети, проводят ее под дельтовидной мышцей и подмышечным нервом, контролируя его пальпаторно для предупреждениия повреждений и далее - экстрапериостально над зоной перелома, затем визуализируют дистальный конец пластины в ране дистального доступа и ориентируют его по передней поверхности плечевой кости в нижней трети ее диафиза, после чего выполняют окончательную репозицию и фиксацию костных отломков, что позволяет избежать контакта пластины с глубокой артерией плеча, плечевой артерией и сопутствующими им венами, сухожилием длинной головки двуглавой мышцы плеча, а также лучевым, мышечно-кожным и срединным нервами и подтверждено специально проведенными экспериментами на анатомическом материале.
На фигурах изображены:
Фигура 1. Пример моделирования (спирального изгибания) пластины с угловой стабильностью винтов и заостренными концами длиной 260 на модели правой плечевой кости человека.
Фигура 2. Разметка необходимых анатомических ориентиров и проекций проксимального и дистального хирургических доступов на коже правого плеча анатомического объекта (нефиксированного трупа).
Фигура 3. Результат проведения пластины в подмышечном туннеле предложенным способом на правом плече анатомического объекта.
Фигура 4. Обнаружение в ране дистального хирургического доступа на плече анатомического объекта дистального конца установленной пластины для окончательного его ориентирования на передней поверхности плечевой кости в нижней трети ее диафиза.
Фигура 5. Результат прецизионного препарирования на правом плече анатомического объекта после установки пластины предложенным способом: виден сохраненный подмышечный нерв, проходящий поверх установленной пластины на 5 см дистальнее верхнего конца линейки, а циркулем показано расстояние от пластины до лучевого нерва и глубокой артерии плеча с сопровождающей ее одноименной веной.
Фигура 6. Результат прецизионного препарирования на правом плече анатомического объекта после установки пластины предложенным способом: циркулем показано расстояние от пластины до мышечно-кожного нерва, который отделен от нее брюшком плечевой мышцы.
Фигура 7. Результат прецизионного препарирования на правом плече анатомического объекта после установки пластины предложенным способом: циркулем показано расстояние от пластины до срединного нерва и плечевой артерии с одноименной веной.
Фигура 8. Рентгенограмма закрытого оскольчатого перелома диафиза левой плечевой кости со смещением отломков, 12 В3 - по классификации АО, на рентгенограмме у пациента Б., 54 лет, до операции (Клинический пример 1).
Фигура 9. Результат флюороскопического интраоперационного контроля репозиции костных отломков и положения пластины, установленной предложенным способом (Клинический пример 1).
Фигура 10. Рентгенограмма левого плеча пациента Б., 54 лет, через 6 недель после операции, прямая проекция: видна формирующаяся костная мозоль в области перелома (Клинический пример 1).
Фигура 11. Рентгенограмма левого плеча пациента Б., 54 лет, через 6 недель после операции, аксиальная проекция: видна формирующаяся костная мозоль в области перелома (Клинический пример 1).
Фигура 12. Рентгенограмма левого плеча пациента Б., 54 лет, через 14 недель после операции предложенным способом: имеются отчетливые признаки сращения перелома (Клинический пример 1).
Фигура 13. Хорошее восстановление функции травмированной левой верхней конечности через 14 недель после операции предложенным способом у пациента Б., 54 лет, положение разведения рук в стороны (Клинический пример 1).
Фигура 14. Хорошее восстановление функции травмированной левой верхней конечности через 14 недель после операции предложенным способом у пациента Б., 54 лет, положение подъема рук вверх (Клинический пример 1).
Фигура 15. Хорошее восстановление функции травмированной левой верхней конечности через 14 недель после операции предложенным способом у пациента Б., 54 лет, положение заведения рук за спину (Клинический пример 1).
Фигура 16. Рентгенограмма закрытого оскольчатого фрагментарного перелома диафиза левой плечевой кости, 12 C1 - по классификации АО, у пациента Л., 20 лет, до операции (Клинический пример 2).
Фигура 17. Рентгенограмма левого плеча больного Л., 20 лет, через 7 недель после операции, прямая проекция: видна формирующаяся костная мозоль в области перелома (Клинический пример 2).
Фигура 18. Рентгенограмма левого плеча больного Л., 20 лет, через 7 недель после операции, аксиальная проекция: видна формирующаяся костная мозоль в области перелома (Клинический пример 2).
Фигура 19. Рентгенограмма левого плеча больного Л., 20 лет, через 12 недель после операции предложенным способом, прямая проекция: в области перелома в обеих проекциях прослеживается костная мозоль, свидетельствующая о сращении перелома (Клинический пример 2).
Фигура 20. Рентгенограмма левого плеча больного Л., 20 лет, через 12 недель после операции предложенным способом, аксиальная проекция: в области перелома в обеих проекциях прослеживается костная мозоль, свидетельствующая о сращении перелома (Клинический пример 2).
Особенности техники установки имплантата предложенным способом были изучены в ходе прикладного топографо-анатомического исследования на восьми нефиксированных верхних конечностях. В соответствии с разработанной техникой вначале прямую пластину с угловой стабильностью винтов и заостренными концами спирально изгибали по модели (препарату) плечевой кости человека, соразмерной с плечевой костью на используемом нефиксированном анатомическом материале (фиг. 1). Затем на коже плеча анатомического объекта (нефиксированного трупа), прикладывая к нему отмоделированную пластину, намечали необходимые анатомические ориентиры и проекции проксимального и дистального хирургических доступов (фиг. 2). Далее выполняли соответствующие разрезы и вводили пластину из проксимального доступа на латеральной поверхности плеча в верхней его трети, проводили ее под дельтовидной мышцей и подмышечным нервом, контролируя его пальпаторно для предупреждения повреждений и далее - экстрапериостально до раны дистального доступа (фиг. 3). Затем находили дистальный конец пластины в ране дистального доступа, ориентировали его по передней поверхности плечевой кости в нижней трети ее диафиза (фиг. 4) и фиксировали пластину к кости несколькими винтами в области проксимального и дистального доступов.
На следующем этапе выполняли прецизионное препарирование на использованных анатомических препаратах, выясняя взаимоотношения пластины, установленной по предложенному способу, с крупными кровеносными сосудами и нервами. При этом было установлено, что на всех восьми использованных препаратах верхней конечности пластину удалось ввести между подмышечным нервом и плечевой костью, сохранив указанный нерв (фиг. 5), а также лучевой нерв и глубокую артерию плеча с сопутствующими одноименными венами (фиг. 5). Кроме того, было показано, что указанная пластина, установленная в соответствии с предложенным способом, всегда проходит на определенном безопасном расстоянии от мышечно-кожного нерва (фиг. 6), а также от срединного нерва и плечевой артерии с сопутствующей одноименной веной (фиг. 7). Следует также отметить, что ни на одном из восьми использованных препаратов пластина не контактировала с сухожилием длинной головки двуглавой мышцы плеча, так как ее верхний конец располагался в области проксимального хирургического доступа гораздо латеральнее указанного анатомического образования.
Таким образом, проведенные эксперименты на нефиксированном анатомическом материале позволили сделать вывод о том, что предложенная технология малоинвазивного остеосинтеза с предоперационным моделированием пластины позволяет избежать повреждения перечисленных выше важных анатомических образований в области плеча.
Способ осуществляется следующим образом.
Предоперационное планирование проводят на основании стандартной рентгенографии поврежденного плеча в двух проекциях и измерений длины плеча на неповрежденной конечности от вершины большого бугорка плечевой кости до ее латерального надмыщелка. При этом для каждого конкретного пациента выбирают линейные пластины с угловой стабильностью винтов и заостренными концами длиной от 220 до 260 мм в зависимости от длины плеча, локализации и протяженности зоны перелома. Моделирование пластины проводят на соразмерной модели правой или левой плечевой кости, изгибая ее по спирали. При этом верхний конец пластины располагают на латеральной поверхности плечевой кости на 1 см ниже верхушки ее большого бугорка и на 1 см латеральнее межбугорковой борозды, а нижний конец пластины - на передней поверхности плечевой кости не ниже уровня ее надмыщелков.
Во время операции положение пациента на операционном столе - на спине с приподнятым головным концом. Поврежденную верхнюю конечность укладывают вдоль тела, предплечье находится в среднем между пронацией и супинацией положении, что обеспечивает возможность визуализации плечевой кости на всем протяжении при флюороскопическом контроле. В операции участвуют: хирург, один ассистент для проведения вспомогательных манипуляций в ходе операции и один ассистент для флюороскопии. Обработку кожи верхней конечности и ограничение хирургического поля проводят по общепринятой методике.
На коже поврежденной конечности отмечают проекции следующих анатомических ориентиров: акромиальный и клювовидный отростки лопатки, латеральный надмыщелок плечевой кости. Намечают линию кожного разреза проксимального доступа, начиная ее от латерального края акромиального отростка лопатки и продолжая дистально на 3-5 см по направлению к латеральному надмыщелку плечевой кости. Далее к коже плеча прикладывают предварительно отмоделированную пластину, располагая ее проксимальный конец на 1 см ниже верхушки хорошо пальпируемого большого бугорка плечевой кости. Затем намечают линию кожного разреза дистального доступа в нижней трети плеча по передней его поверхности и по средней линии, начиная от точки, определяемой по нижнему краю приложенной к плечу отмоделированной пластины, и продолжая на 3-5 см в проксимальном направлении.
В ходе операции вначале производят разрез кожи и подкожной жировой клетчатки по намеченной линии проксимального доступа. Далее волокна дельтовидной мышцы разводят тупо между передней и средней ее порциями. Затем формируют подмышечный туннель, скользя по поверхности плечевой кости отмоделированной пластиной с угловой стабильностью винтов, имеющей заостренные концы. Для удобства манипулирования пластиной в одно из ее отверстий на проксимальном конце вводят направитель сверла для винтов с угловой стабильностью, который используют в качестве рукоятки. Для контроля корректности формирования канала в него вводят указательный палец хирурга, обращенный тыльной его поверхностью к плечевой кости. При этом ладонная поверхность ногтевой фаланги указательного пальца позволяет пропальпировать подмышечный нерв, определяющийся в виде тяжа толщиной 3-4 мм, расположенного в поперечном направлении по отношению к формируемому каналу.
Следует отметить, что отсутствие подмышечного нерва при пальпации указывает на некорректное (слишком поверхностное) формирование канала и опасность попадания нерва под пластину при ее имплантации. В таких случаях пластину извлекают и формируют новый подмышечный канал ближе к плечевой кости. После пальпаторной идентификации подмышечного нерва продолжают формирование подмышечного туннеля, скользя пластиной по надкостнице сверху вниз с постепенным переходом с латеральной на переднюю поверхность плечевой кости, проводя ее над зоной перелома. Во время установки пластины ассистент удерживает поврежденную конечность в положении репозиции костных отломков путем легкой тракции и контроля нейтрального положения предплечья. Пластина считается полностью введенной, когда проксимальный ее конец оказывается расположенным на 1 см дистальнее верхушки большого бугорка плечевой кости и на 1 см латеральнее межбугорковой борозды.
Дистальный хирургический доступ длиной 3-5 см выполняют по ранее намеченной на коже плеча линии. После разреза кожи и подкожной жировой клетчатки двуглавую мышцу плеча отводят медиально, а плечевую мышцу расслаивают продольно по средней линии и разводят в стороны. При этом находят в ране дистальный конец введенной пластины.
Далее проксимальный конец введенной пластины временно фиксируют к плечевой кости спицами Киршнера или сверлом, установленным через направитель сверла для винтов с угловой стабильностью. Дистальный конец пластины ориентируют в ране по передней поверхности плечевой кости в нижней трети ее диафиза. Затем выполняют репозицию костных отломков под флюороскопическим контролем. При этом восстанавливают ось, длину плечевой кости и устраняют ротационное смещение костных отломков.
Затем дистальный конец пластины временно фиксируют к кости сверлом через направитель сверла для винтов с угловой стабильностью. На этом этапе еще сохраняется возможность коррекции угловой деформации плечевой кости в зоне перелома при невозможности изменения ее длины и ротации костных отломков. Для улучшения качества репозиции костных отломков и/или фиксации промежуточных костных фрагментов возможно дополнительное использование кортикальных винтов, которые вводят через небольшие разрезы длиной до 1 см в проекции соответствующих отверстий пластины под флюороскопическим контролем.
После завершения репозиции костных отломков производят фиксацию пластины к плечевой кости винтами с угловой стабильностью. При этом устанавливают не менее двух таких винтов в проксимальную и дистальную части пластины, располагающиеся соответственно выше и ниже зоны перелома. После блокирования винтов в пластине производят итоговый флюороскопический контроль остеосинтеза в двух проекциях. В области проксимального и дистального хирургических доступов устанавливают активные дренажи. Производят послойное ушивание операционных ран.
В послеоперационном периоде на протяжении трех недель проводят иммобилизацию оперированной верхней конечности косыночной повязкой. Активные движения в плечевом и локтевом суставах начинают со вторых суток послеоперационного периода.
Клинические примеры
1. Пациент Б., 54 лет, поступил с диагнозом: Закрытый оскольчатый перелом диафиза левой плечевой кости со смещением отломков 12 В3 по классификации АО (фиг. 8). В ходе предоперационного планирования определили длину плеча, которая составила 35 см от вершины большого бугорка плечевой кости до ее латерального надмыщелка. Затем выбрали модель и произвели моделирование пластины с угловой стабильностью винтов 5,0 мм, длиной 220 мм и заостренными концами. На пятые сутки после травмы была выполнена операция: малоинвазивный погружной остеосинтез левой плечевой кости по предложенному способу (фиг. 9).
В послеоперационном периоде нарушений функции магистральных сосудов и нервов плеча не наблюдалось. Прооперированная конечность была иммобилизирована косыночной повязкой на три недели, а активные движениями в ее суставах были начаты со второго дня после операции. Контрольный осмотр с выполнением рентгенограмм и оценкой функции верхней конечности был проведен через 6 недель (фиг. 10, 11). Через 14 недель после операции отмечены отчетливые рентгенологические признаки сращения перелома (фиг. 12), а также хорошее восстановление функции травмированной верхней конечности (фиг. 13, 14, 15).
2. Пациент Л., 20 лет, получил травму в результате ДТП. При поступлении диагностирован закрытый оскольчатый фрагментарный перелом диафиза левой плечевой кости 12 C1 по классификации АО, осложненный первичной травматической невропатией лучевого нерва. В ходе предоперационного планирования определили длину плеча (36 см) от вершины большого бугорка плечевой кости до ее латерального надмыщелка. Выбрали модель и произвели моделирование пластины с угловой стабильностью винтов 5,0 мм, длиной 260 мм и заостренными концами. На третьи сутки после травмы была выполнена операция - малоинвазивный погружной остеосинтез левой плечевой кости по предложенному способу (фиг. 16).
После операции прооперированная верхняя конечность была иммобилизирована косыночной повязкой на три недели. Активные движения в суставах этой конечности были разрешены со вторых суток после операции. Контрольный осмотры с выполнением рентгенограмм и оценкой функции конечности провели через 7 недель после операции остеосинтеза (фиг. 17, 18). Через 12 недель после операции были выявлены рентгенологические признаки сращения перелома (фиг. 19, 20), а также отмечен регресс неврологической симптоматики с полным восстановлением функции левой верхней конечности.
Список литературы
1. Volgas D.A., Stannard J.P., Alonso J.E. Nonunions of the humerus// Clin. Orthop. Relat. Res. - 2004. - Vol. 419. - P. 46-50.
2. Rommens P.M., Blum J., Runkel M. Retrograde nailing of humeral shaft fractures//Clin. Orthop. - 1998. - Vol. 35, №1. - Ρ 26-39.
3. Zhiquan, Α., Bingfang. Z., Yeming. W., Chi Z., Peiyan H. Minimally invasive plating osteosynthesis (MIPO) of middle and distal third humeral shaft fractures//J. Orthop. Trauma. - 2007. - Vol. 21 №9 - P. 628-633.
4. Shin S.J., Sohn H.S., Do N.H. Minimally invasive plate osteosynthesis of humeral shaft fractures: a technique to aid fracture reduction and minimize complications// J. Orthop. Trauma. - 2012. - Vol. 26, №10. - P. 585-589.
5. Canale S.T., Beaty J.H. Campbell′s Operative Orthopaedics. - 12th ed. - Elsevier Mosby. - 2013. - P. 2852-2862.
6. Castoldi F., Blonna D., Assom M. Simple and complex fractures of thehumerus - Springer, Italia, 2015 - P. 213-248.
7. Blum J., Janzing H., Gahr R., et al. Clinical performance of a new medullary humeral nail: antegrade versus retrograde insertion// J. Orthop. Trauma. - 2001. - Vol. 15. - P. 342-349.
8. Джоджуа A.B. Ретроградный остеосинтез бедренной и плечевой костей// Вестник Нац-го медико-хирургического центра им. Н.И. Пирогова - 2008. - Т. 3, №2. - С. 25-27.
9. Livani В., Belangero W.D. Bridging plate osteosynthesis of humeral shaft fractures// Injury. - 2004. - Vol. 35. - P. 587-595.
10. Fernandez Dell′Oca A.A. The principle of helical implants. Unusual ideas worth considering. Case studies// Injury - 2002 - Vol. 33, Suppl 1:SA - P. 29-40.
11. Ming Y., Baoguou J., Dianying Zh. CN102551863 (B).-Anatomicalhumerus bridge-type bone fracture plate//http://worldwide-i.espacenet.com/ 2015.