Автореферат и диссертация по медицине (14.00.22) на тему:Замещение дефекта большеберцовой кости удлинением отломка с образованием дополнительных зон регенерации (клинико-экспериментальное исследование)

На правах рукописи

РГБ Ой

Борзунов Дмитрий Юрьевич / 4 ПИТ Замещение дефекта болыпеберцовой кости

удлинением отломка с образованием

дополнительных зон регенерации (клинико-экспериментальное исследование)

14.00.22 - травматология и ортопедия

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Курган - 1999

Работа выполнена в Российском научном центре «Восстановительная травматология и ортопедия» имени академика Г.А. Илизарова (Генеральный директор - Заслуженный деятель науки РФ, доктор медицинских наук, профессор В.И. Шевцов)

Научный руководитель:

доктор медицинских наук Л.М. Куфтырев,

Официальные оппоненты:

1. доктор медицинских наук, профессор В.Д. Макушин

2. доктор медицинских наук, профессор А.Н. Горячев

Ведущая организация: Уральский научно-исследовательский

институт травматологии и ортопедии, г. Екатеринбург.

уд

Защита диссертации состоится 1999 года на за-

седании диссертационного совета К 084.78.01 в Российском научном центре «Восстановительная травматология и ортопедия» им. акад. Г.А. Илизарова (640005, г. Курган, ул. М. Ульяновой, 6).

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке РНЦ «ВТО» им. акад. Г.А. Илизарова.

Автореферат разослан

Ученый секретарь диссертационного совета доктор медицинских наук_А.Н. Дьячков

руу-^ 0

общая характеристика работы

Актуальность проблемы.

Пластическое замещение обширных дефектов трубчатых костей является одной из сложных и актуальных проблем современной ортопедии и травматологии.

Неудовлетворительные исходы лечения при замещении обширных дефектов трубчатых костей с использованием свободных алло-, аутотрансплантатов связаны, в первую очередь, с отсутствием восстановления полноценного внутрикостного кровообращения (Стахеев И.А., 1976; Рыбачук О.И., 1978; Лаврищева Г.И. с соавт., 1981, 1986, 1996; Якунина JT.H., 1982, 1989). Использование свободных аутотрансплантатов с артерио-венозным шунтированием обеспечивает их полноценную органотипическую перестройку (Голубев В.Г., 1986; Богов с соавт., 1991, 1993, 1994; Weiland A.I., 1981; Walcher К., 1983). Однако, применение аутотрансплантатов на сосудистой ножке проблематично из-за травматичности и технической сложности остеосинтеза, ограниченности доступного донорского материала в организме, необходимости гипертрофии трансплантатов и длительной фиксации сегментов аппаратами внешней фиксации, высоким процентом неудовлетворительных исходов лечения, связанных, в основном, с тромбозом арте-рио-венозных шунтов и отторжением и переломами массивных ре-плантатов (Голубев В.Г. с соавт., 1986, 1989; Махсон Н.Е с соав., 1986; Гришин И.Г. с соавт, 1989; Горячев А.Н. с соавт., 1991; Lambins Е et al, 1995; Bongiovanni J.C. et al, 1996; Christensen K.S., 1997).

Новое развитие идея несвободной костной пластики на питающей ножке получила в разработанном Г.А. Илизаровым способе возмещения дефекта кости перемещением в дефект аутотрансплантата, связанного с окружающими тканями и образующимся при этом в диастазе дистракционным регенератом (Илизаров Г. А., 1967).

Данный способ несвободной костной пластики был обоснован и получил дальнейшее развитие в многочисленных экспериментально-теоретических и научно-клинических исследованиях (Барабаш А.П., 1985; Макушин В.Д., 1987; Куфтырев J1.M., 1990; Ларионов A.A., 1995).

Однако, удлинением отломка после одной его остеотомии не всегда удавалось сформировать полноценный дистракционный регенерат большой протяженности (Кернерман Р.П. с соавт., 1980, 1987, 1996; Куфтырев Л.М., 1988; Макушин В.Д., 1996, Шевцов В.И. с со-

авт., 1996, 1997), а время органотипической перестройки возрастало пропорционально его величине (Барабаш А.П., 1984; Оноприенко Г.А., 1984, 1990; Макушин В.Д., 1986; Куфтырев JI.M. с соавт., 1992; Каме-рин В.К. с соавт., 1994; Catagni М.А. et al, 1996).

Ряд ортопедов-травматологов, отмечая высокую эффективность метода, сдержано относятся к его внедрению в клиническую практику, выдвигая в качестве аргумента длительность и многоэтапность лечебно-реабилитационного процесса при замещении обширных дефектов длинных костей (Шапошников Ю.Г. с соавт., 1990; Плаксейчук А.Ю., 1994; Cattaneo R. et al, 1992; Green S.A. et al, 1993).

В РНЦ "ВТО" им. акад. Г.А. Илизарова разработан способ замещения дефекта кости удлинением отломка с использованием дополнительной остеотомии перемещаемого фрагмента, расширяющий возможности одноэтапных лечебно-реабилитационных мероприятий при замещении обширных дефектов кости (Макушин В.Д., Куфтырев JI.M., 1988). Анализ литературы свидетельствует о незначительном числе публикаций, посвященных данному вопросу. Исследователи располагают только клиническим опытом замещения костных дефектов многоуровневым удлинением отломка, основанном на небольшом и неоднородном материале, не имеющим обобщающих сведений анализа результатов лечения.

Наши предварительные исследования показали, что создание нескольких дистракционных регенератов, суммарно равных размеру дефекта, подлежащего замещению, позволило сократить срок лечения, повысить его эффективность и в ряде случаев провести его в один этап (Куфтырев Л.М. с соавт., 1996; Шевцов В.И. с соавт., 1996).

Цель исследования:

Целью настоящей работы является экспериментально-клиническое обоснование способа замещения дефекта большеберцо-вой кости с образованием дополнительных зон регенерации в удлиняемом отломке.

Задачи исследования:

1. Разработать экспериментальную модель замещения оперативного дефекта большеберцовой кости удлинением отломка с образованием дополнительной зоны регенерации.

2. Изучить и обосновать в эксперименте особенности течения репара-тивной регенерации в условиях одновременного и последовательного формирования двух дистракционных регенератов в удлиняе-

мом отломке большеберцовой кости при замещении ее оперативного метадиафизарного дефекта.

3. Уточнить особенности остеогенеза на основе динамики минерализации дистракционных регенератов на различных этапах замещения дефектов большеберцовой кости в эксперименте и клинике.

4. Изучить ближайшие и отдаленные результаты лечения больных при замещении дефектов большеберцовой кости с образованием дополнительных зон регенерации в удлиняемом отломке и выработать показания к применению отдельных методик остеосинтеза аппаратом Илизарова.

5. Провести анализ ошибок, осложнений и дать рекомендации по их профилактике и лечению.

Положения, выносимые на защиту:

1. Удлинение отломка с образованием дополнительных зон регенерации является высокоэффективным методом замещения обширных дефектов большеберцовой кости, сокращающим срок и этапность лечебно-реабилитационного процесса.

2. Применение данного метода должно быть дифференцированным с учетом анатомо-функциональных изменений конечности.

Научная новизна:

На основании комплексных исследований проведено экспериментально-клиническое обоснование способа замещения дефекта кости путем создания дополнительных зон регенерации в удлиняемом отломке. Разработана экспериментальная модель замещения оперативного дефекта большеберцовой кости удлинением отломка с формированием двух дистракционных регенератов. Изучены особенности дист-ракционного остеогенеза при последовательном и одновременном двухуровневом удлинении отломка большеберцовой кости в эксперименте. Выявлены особенности процесса перестройки несвободных фрагментов на этапах замещения оперативного дефекта большеберцовой кости удлинением ее отломка с образованием дополнительных зон регенерации. Впервые выполнены рентгеновазографические исследования большеберцовой кости на различных этапах наблюдения при замещении ее оперативного метадиафизарного дефекта с образованием дополнительных зон регенерации. Проведен сравнительный анализ эффективности методик многоуровневого удлинения отломка с опубликованными результатами по замещению аналогичных дефектов большеберцовой кости удлинением отломка на одном уровне и обос-

нованы преимущества применения предлагаемого способа лечения. С привлечением компьютерных технологий, метода двухфотонной аб-сорбциометрии количественно охарактеризованы процессы костеобра-зования при замещении дефектов большеберцовой кости с созданием дополнительных зон регенерации в удлиняемом отломке. Определены показания для клинического использования методик удлинения одного из отломков с созданием дополнительных зон регенерации при замещении дефектов большеберцовой кости в зависимости от рентген-анатомического комплекса компонентов патологии. Разработаны методические принципы использования вариантов методик удлинения отломка с созданием дополнительных зон регенерации с учетом ана-томо-функциональных изменений конечности. Внесены целесообразные дополнения к методикам многоуровневого удлинения отломка большеберцовой кости при различных клинических ситуациях. Уточнены особенности ведения больных на этапах остеосинтеза и последующего их наблюдения. Проведен анализ причин осложнений и определены мероприятия по их устранению и профилактике в условиях замещения дефектов большеберцовой кости удлинением отломка с созданием дополнительных зон регенерации. Дана оценка эффективности медицинской и социально-трудовой реабилитации больных. Доказана эффективность предложенного способа замещения дефекта длинной кости, позволяющего сократить срок и этапность лечебно-реабилитационных мероприятий.

В результате научного труда подготовлено пособие для врачей ортопедов-травматологов. В процессе выполнения научного исследования поданы 2 заявки на выдачу патентов РФ на изобретения и сделано 5 рационализаторских предложений по совершенствованию методик чрескостного остеосинтеза.

Практическая значимость:

Полученные результаты позволят практическому врачу познать особенности процессов костеобразования при замещении обширных дефектов большеберцовой кости удлинением одного из отломков с образованием дополнительных зон регенерации. Количественная оценка дистракционного остеогенеза при многоуровневом удлинении одного из отломков большеберцовой кости предоставит ориентировочные сведения для практического использования с целью оптимизации условий остеосинтеза в процессе замещения костного дефекта. Эти знания дадут возможность врачам ортопедам-травматологам обоснованно

и дифференцированно подходить к выбору используемых методик чрескостного остеосинтеза при замещении костных дефектов. Сформулированные в работе преимущества методик удлинения одного из отломков болынеберцовой кости с созданием дополнительных зон регенерации позволят рекомендовать их к дифференцированному применению при замещении дефектов большеберцовой кости. Дальнейшее применение в клинической практике методик многоуровневого удлинения одного из отломков позволит улучшить анатомо-функциональный исход, сократить срок лечения и, в ряде случаев, этапность реабилитации больных.

Материал и методы исследования:

Работа выполнена на базе научных данных, полученных в экспериментально-клинических лабораториях и подразделениях Российского научного центра «Восстановительная травматология и ортопедия» имени академика Г.А. Илизарова.

Работа основана на результатах опытов на 29 взрослых беспородных собаках и анализе 12 историй болезни больных с дефектами костей голени, которым применялись методики удлинения отломка большеберцовой кости с образованием дополнительных зон регенерации.

В данной работе использовались клинический, рентгенологический, гистологический, ангиографический, радионуклидный методы исследования. У пациентов исследовалось периферическое кровообращение конечности. Проводилась компьютерная обработка и анализ рентгенограмм экспериментальных собак по программе «ДиаМорф» (г. Москва).

Экспериментальное исследование выполнено совместно с к.м.н. Петровской Н.В.. Гистологические исследования выполнены при консультативной помощи и под руководством к.б.н. Чирковой A.M.. Ра-дионуклидные исследования выполнены совместно с профессором, д.м.н. Свешниковым A.A., мл.н.с. Обаниной Н.Ф., физиологические - с K.M.H. Долгановым Д.В., к.м.н. Долгановой Т.И.. Анализ рентгенограмм на аппаратно-программном комплексе "ДиаМорф" проведен совместно с к.м.н. Щудло М.М., мл.н.с. Осиповой Е.В.. В период выполнения научного труда автор пользовался консультациями, советами и пожеланиями Генерального директора РНЦ "ВТО" им. акад. Г.А. Илизарова профессора, д.м.н. Шевцова В.И., д.м.н. Дьячкова А.Н., к.м.н.

Пожарищенского К.Э., к.м.н. Ерофеева С.А., к.м.н. Шрейнера А.А., что способствовало успешному завершению работы.

Внедрение результатов исследования:

Результаты проведенных исследований используются при выполнении плановых научно-исследовательских работ и лечении пациентов с дефектами длинных костей в Российском научном центре «Восстановительная травматология и ортопедия» им. акад. Г.А. Илизарова.

Апробация работы и публикации:

Результаты диссертационного исследования доложены на 5 конференциях республиканского и областного уровней (Всероссийская конференция с участием иностранных специалистов: «Новые технологии в лечении больных с патологией опорно-двигательного аппарата». Ленинск-Кузнецкий, 1996 г; XXIX, XXX, XXXI областные научно-практические конференции. Курган, 1997, 1998, 1999 гг), а также на 124 заседании Курганского областного общества травматологов-ортопедов (1996 г).

Результаты исследования по теме диссертации отражены в 13 печатных работах.

Объем и структура диссертации:

Диссертация включает 163 страницы машинописного текста (введение, шесть глав, заключение, выводы, практические рекомендации), без списка литературы и приложения. Список литературы на 255 работ (отечественных -212, иностранных - 43). Текст иллюстрирован 80 рисунком, включает 21 таблицу.

содержащее работы

Выполнено две серии опытов на 29 взрослых беспородных собаках массой тела 18,9 ± 0,9 кг и длиной голени 18,5 ± 0,15 см.

Экспериментальной моделью был выбран дефект берцовых костей в дистальном метадиафизе, составляющий 20,9±0,3% от исходной длины большеберцовой кости. Дефект создавали оперативным путем, после жесткой фиксации голени аппаратом Илизарова. Нарушение целостности проксимального отломка большеберцовой кости выполняли на уровне нижнего края бугристости и на 1,0- 1,5см дистальнее входа в костномозговую полость питательной артерии. В I серии экспериментов дополнительную кортикотомию выполняли после перемещения несвободного фрагмента на половину величины сформированного дефекта берцовых костей. Во II серии экспериментов кортикотомии выполнены, на двух уровнях одновременно. Перемещение сформированных фрагментов в межотломковом диастазе начинали через 6 суток после операции с суточным темпом 1мм за 4 приема. Во II серии экспериментов дистракцию на уровне дистальной кортикотомии начинали на сутки раньше. Таким образом, в I серии экспериментов формирование дистракционных регенератов на двух уровнях было последовательным, во II- ой серии - одновременным.

В I серии экспериментов дистракция в зоне проксимальной кортикотомии продолжалась 18,2±0,4, дистальной - 19,3±0,9 дня, во II серии - соответственно 18,7±0,9 и 18,7±0,7 дня. По данным литературы период перемещения несвободного фрагмента при замещении оперативного дефекта большеберцовой кости величиной 3,0 см одноуровневым удлинением ее проксимального отломка составлял 45-49 дней (Илизаров Г.А. с соавт., 1973,1975; Барабаш А.П. с соавт., 1977).

Дозированное низведение несвободных костных фрагментов в дефект сопровождалось образованием в диастазах дистракционных регенератов имеющих зональное строение. В опытах I серии дистрак-ционные регенераты формировались как за счет эндостального, так и периостального остеогенеза. Во II серии экспериментов преобладал эндостальный остеогенез, особенно в зоне дистального регенерата. В ранее проведенных комплексных экспериментальных исследованиях, посвященных изучению регенерации при замещении аналогичного оперативного дефекта берцовых костей удлинением отломка на одном уровне, отмечено также активное участие эндостальных и периосталь-ных структур кости (Барабаш А.П., 1985; Ларионов А.А., 1995).

Соединительнотканная прослойка почти во всех наблюдениях располагалась в центральной части диастаза. При этом в проксимальном регенерате в обеих сериях экспериментов высота ее колебалась от 2 до 10 мм, в дистальном - от 1 до 8 мм при последовательном перемещении фрагментов (I серия) и - от 1 до 3 мм при одновременном (II серия). Вершины костных отделов регенератов в - I и проксимального регенерата во II серии экспериментов чаще имели мелкозубчатые контуры, а дистального регенерата в опытах. II серии - трабекулярную структуру. На гистологических препаратах соединительнотканная прослойка в отдельных участках была пересечена костными трабекулами. Интермедиарное пространство было заполнено соединительной тканью. В прилежащих к фрагментам отделах регенерата восстанавливался кроветворный костный мозг. На поверхности перемещенных фрагментов (особенно дистального) отмечался выраженный периостальный остеогенез. Высота периостальных наслоений колебалась от 0,5 до 1,5 мм в опытах II серии, достигала 6 мм в наблюдениях I серии экспериментов. Остеопороз фрагментов был наиболее выражен при их последовательном перемещении (I серия экспериментов). В корковой пластинке указанных фрагментов формировались резорбционные полости. Содержимое большинства сосудистых каналов было некротизирован-ным. На стенках некоторых из них образовался слой костного вещества.

Во всех наблюдениях продолжительность периода фиксации определялась завершением формирования непрерывной корковой пластинки проксимального регенерата и костным сращением отломков на стыке.

При последовательном удлинении отломка большеберцовой кости (I серия) срок фиксации проксимального регенерата составил 61,6±4,1 дня, дистального - 41,9±4,4 дня. Индекс фиксации, рассчитанный на 1 см суммарной величины сформированных регенератов, составил для проксимального регенерата 16,2±1,2 дня, дистального -11,1 ±1,2 дня. Общий срок чрескостного остеосинтеза в I серии экспериментов составил 86,9±3,9 дня, индекс остеосинтеза - 23,0± 1,1 дня на 1,0 см суммарного удлинения отломка.

При одновременном удлинении отломка большеберцовой кости на двух уровнях (II серия) срок фиксации проксимального регенерата составил 57,9±5,6 дня, дистального - 59,2±6,6 дня. Индекс фиксации, рассчитанный на 1 см суммарной величины сформированных регенератов, составил для проксимального регенерата 15,0±1,4 дня, дисталь-

ного - 15,4±1,6 дня. Общий срок остеосинтеза во II серии экспериментов составил 77,3±4,9 дня, индекс остеосинтеза - 19,9±1,2 дня на 1,0 см суммарного удлинения отломка большеберцовой кости.

Гистологически, по окончании периода фиксации, т.е. перед снятием аппарата, проксимальный регенерат был представлен губчатой костной тканью. Границы его с материнской костью были почти не различимы. В межтрабекулярных пространствах содержался жировой костный мозг, по периферии была сформирована корковая пластинка. В дистальном регенерате зачастую была сформирована костномозговая полость, заполненная жировым мозгом. Для I серии экспериментов было характерно утолщение корковой пластинки перемещенных фрагментов в 2 раза за счет периостальных наслоений, имеющих строение губчатой костной ткани. В перемещенных фрагментах определялись признаки процесса перестройки: наряду с формированием резорбцион-ных полостей, периостальных наслоений, отмечалось новообразование остеонов.

По данным литературы, при замещении аналогичного оперативного дефекта берцовых костей удлинением проксимального отломка на одном уровне в эксперименте, фиксация голени в аппарате Илиза-рова продолжалась до 90 суток (Барабаш А.П. с соавт., 1982, 1983, 1985,1988).

Рентгеновазографические исследования показали, что при замещении оперативного метадиафизарного дефекта путем двухуровневого удлинения отломка создавались благоприятные условия для реализации компенсаторных и регенеративных возможностей сосудистого русла большеберцовой кости. Щадящее выполнение кортикотомий проксимальнее и дистальнее места входа а.пиЫаа в кость обеспечивало сохранение медуллярного кровоснабжения по питательной артерии в сформированных несвободных фрагментах. Продольно-ориентированная сеть сосудов в регенератах формировалась от перемещаемых фрагментов, причем организация микроциркуляторного русла дистального регенерата осуществлялась преимущественно за счет сосудов костномозговой полости. Функционирование артериальных медуллярно-периостальных анастомозов обеспечивало адекватную васкуляризацию перемещаемых фрагментов и дистракционных регенератов.

Органотипическая перестройка регенератов в основном завершалась к 6-9 месяцам после снятия аппарата.

Содержание минеральных веществ (СМВ) методом двухфотон-ной абсорбциометрии определяли в 27 наблюдениях (I серия - 16 собак, II серия - 11 собак).

При последовательном удлинении отломка (I серия экспериментов) окончание дистракции в зоне дополнительной кортикотомии соответствовало 19-28 дням фиксации проксимального дистракционного регенерата. К этому сроку СМВ в проксимальном дистракционном регенерате составляло 70,2±4,9%, в дистальном - 67±7,5% (р<0,01) по отношению к симметричному участку контралатерапьного сегмента.

Во II серии экспериментов к концу периода перемещения фрагментов СМВ в проксимальном дистракционном регенерате достигало 72,1+2,5%, в дистальном - 73,6+3,1% (р<0,05).

В I серии экспериментов через 27-30 дней фиксации СМВ в проксимальном дистракционном регенерате составило - 68,4±5,9%, дистальном - 78,5+6,0% (р<0,05). Во II серии экспериментов через 30 дней фиксации содержание минералов в проксимальном дистракционном регенерате достигало 78,9%, в дистальном - 85,1%.

В I серии экспериментов перед снятием аппарата СМВ в проксимальном регенерате составило 73±8,0%, дистальном - 85,1 ±8,2%.

Во II серии экспериментов в конце периода фиксации содержание минералов в проксимальном регенерате достигало 92±0,46%, дистальном - 93,7±0,07%. Приближение СМВ к исходным показателям происходило к 6-9 месяцам после снятия аппарата.

Количественная оценка дистракционного остеогенеза при удлинении проксимального отломка большеберцовой кости на двух уровнях в эксперименте характеризовалась постепенным расширением общих проекционных площадей дистракционных регенератов и прибавкой в них костных частей.

Так, при последовательном удлинении отломка (I серия экспериментов) в проксимальном регенерате доля проксимального костного отдела увеличивалась в периоде перемещения фрагментов с 19,2±1,17 до 35,2±3,44%, доля дистального костного отдела - с 21,2±1,63 до 32,8± 1,3 6% (р<0,01). Доля соединительнотканной прослойки соответственно уменьшалась с 49,б±1,57 до 25,8±3,92% (р<0,01). В дистальном регенерате доля проксимального костного отдела увеличивалась с 19,0±1,94 до 35,0± 1,81%, дистального - с 21,4± 1,59 до 34,7± 1,77% (р<0,01). Доля соединительнотканной прослойки уменьшалась с 50,6±2,89 до 22,9±2,51% (р<0,01).

тивным остеогенезом. Так, доля проксимального костного отдела в дистальном регенерате в этот период наблюдения увеличивалась с 18,8±2,44 до 36,2±1,88% (р<0,01), доля дистального костного отдела - с 19,2±1,36 до 28,8±3,1% (р<0,05). Доля соединительнотканной прослойки увеличивалась с 51,6±3,69 до 26,0±4,53% (р<0,01).

В конце периода фиксации (I серия экспериментов, фиксация проксимального регенерата - 61,4±4,1 дня, дистального - 41,9±4,4 дня) костные отделы регенератов сливались, доля очажков соединительнотканной прослойки не превышала в проксимальном регенерате -2,0±0,71%, дистальном - 6,5±3,5% (р<0,01).

В конце периода фиксации (II серия экспериментов, фиксация проксимального регенерата 57,9±5,6 дня, дистального - 59,2±6,6 дня) в проксимальном и дистальном регенерате доля очажков соединительнотканной прослойки составляла соответственно - 3,0±1,53% и 6,5±3,5% (р<0,01).

При расчете соотношения площадей дистракционного регенерата и диастаза для большинства наблюдений было характерным совпадение параметров измеряемых структур.

Сегментация изображений дистракционных регенератов по степени интенсивности тени показала высокий уровень остеогенеза на всех этапах наблюдений. Причем, наиболее активная минерализация новообразованной костной ткани была характерна для дистального регенерата. Так, во II серии экспериментов на 14 день перемещения фрагментов в проксимальном регенерате доля среднеминерализован-ной ткани составляла 10,3±1,94%, в дистальном - 12,0±0,63%, слабоминерализованной соответственно - 21,5±2,19% и 25,0±2,16% (р<0,05). В этот период наблюдения доля неминерализованной ткани в проксимальном регенерате составляла 53,8±0,79% (р<0,01), в дистальном уменьшалась до 46,7±2,51% (р<0,05). В конце периода перемещения фрагментов в проксимальном регенерате доля среднеминерализован-ной ткани составляла 17,2±2,59%, в дистальном - 24,8±5,95%, слабоминерализованной соответственно- 23,4±1,29% и 26,6±2,71% (р<0,01).

Доля неминерализованной ткани уменьшалась в проксимальном регенерате до 40,2±3,41%, дистальном - до 26,2±6,66% (р<0,01). Высокая активность остеогенеза в зоне дистального дистракционного регенерата в процессе перемещения фрагментов обеспечила возможность осуществления дистракции в зоне дистального диастаза с суточным темпом 1,5 мм за 4 приема и исключило вероятность преждевременного костного сращения, наблюдаемого в первых опытах II серии у трех

животных на 6-14-е сутки дистракции темпом 0,25 мм 4 раза в сутки в зоне дистальной кортикотомии.

Более высокая активность остеогенеза в дистальном регенерате сохранялась в периоде фиксации и была характерна для обеих серий экспериментов. В дистальном регенерате достоверно отмечалось доминирование участков новообразованной ткани имеющих более высокую интенсивность тени по сравнению с проксимальным регенератом в течение всего периода фиксации.

Клиническая часть исследования основана на опыте лечения 12 больных в возрасте от 8 до 30 лет с дефектами болыиеберцовой кости, которым применялись методики многоуровневого удлинения отломка. Все пациенты при поступлении жаловались на отсутствие опороспо-собности конечности, хромоту и боли при функциональной нагрузке. При ходьбе 11 пациентов использовали дополнительные средства опоры. Кроме того, два пациента фиксировали ' нижнюю конечность в съемном ортопедическом аппарате, четверо больных для иммобилизации использовали гипсовую повязку, четверо - тутор. У одного больного при поступлении в клинику РНЦ "ВТО" голень была фиксирована в аппарате Илизарова. Для компенсации укорочения шесть человек носили ортопедическую обувь.

Причиной дефекта болыиеберцовой кости у семи пациентов был врожденный ложный сустав, у двух - сегментарная резекция кости по поводу гигантоклеточной опухоли и у трех человек дефект был посттравматический.

Безуспешно оперированы на предшествующих этапах лечения 10 больных. Свободная аутопластика использовалась дважды, аллотранс-плантат применялся у двух пациентов, костная пластика аутотранс-плантатом с артериовенозным шунтированием у одного больного (во всех случаях костная пластика осложнилась несращением, отторжением или патологическим переломом реплантата). В четырех случаях безуспешно применялся погружной остеосинтез накостными и внутри-костными металлоконструкциями. У восьми пациентов не имело успеха предшествующее использование чрескостного остеосинтеза. У трех больных послеоперационный период был осложнен остеомиелитиче-ским процессом.

Следствием предшествующих травм и оперативных вмешательств у всех больных были одиночные (4) или множественные (8) рубцы мягких тканей голени, причем у восьми пациентов рубцы были спаяны на протяжении с противолежащими костными отломками.

В результате отсутствия адекватной функциональной нагрузки на нижнюю конечность у 10 больных развилась атрофия мягких тканей бедра от 1 до 10 см, голени от 1 до 8 см.

Величина истинного дефекта большеберцовой кости у 12 пациентов была от 7,5 до 20 см, что составляло 19-57,1% потери костного вещества по отношению к контрлатеральному сегменту.

Тугая (до 3-5°) патологическая подвижность костных отломков была определена у двух пациентов, подвижность с амплитудой от 6 до 20° имели четверо больных. Также у четырех пациентов была выявлена «болтающаяся» (более 20°) подвижность между отломками костей голени. Угловые деформации костного сегмента были у восьми человек.

При анализе исходных рентгенограмм больных с дефектами большеберцовой кости выявлена атрофия костной ткани на протяжении отломков у девяти пациентов. Остеопороз концов отломков отмечен у двух больных, а у девяти они были склерозированы, со сформированными замыкательными пластинками у пяти человек. Концы противолежащих отломков большеберцовой кости были конгруэнтными у трех больных, у девяти пациентов форма концов отломков была слож-нопрофильной: у четырех из них - сосулевидной, у двух - скошенной, у одного - косопоперечной, у одного - фестончатой и также один больной имел концы отломков с краевыми дефектами костной ткани.

Анализируя клинический материал, мы выделили две группы пациентов по срокам выполнения дополнительной остеотомии удлиняемого отломка большеберцовой кости. Пяти пациентам удлиняющие остеотомии производили одномоментно. У семи больных дополнительная остеотомия перемещаемого фрагмента была выполнена на этапе остеосинтеза при частичном возмещении костного дефекта на 4-8 см (в среднем 5,4 см) за счет формирования дистракционного регенерата в зоне основной остеотомии.

Темп перемещения фрагментов подбирался индивидуально, и зависел, в основном, от состояния мягкотканного футляра сегмента. Возмещение обширных костных дефектов большеберцовой кости многоуровневым удлинением отломка за счет перемещения отдельно взятых сформированных фрагментов на величину, меньшую восполненному дефекту, максимально щадящее сохранение связей несвободного аутотрансплантата с мягкотканным футляром обеспечило возможность осуществления последовательного перемещения фрагментов (7) с темпом 0,84 мм в сутки, темп одновременного перемещения фрагментов (5) составлял в среднем 0,92 мм в сутки. Темп дистракции при возмещении дефектов большеберцовой кости удлинением отломка на одном

уровне был ниже и составлял 0,6-0,7 мм в сутки (Макушин В.Д., 1987; Афаунов А.И. с соавт., 1992; Шевцов В.И. с соавт., 1996, 1997)

Сроки дистракции, когда применялись методики одновременного многоуровневого удлинения одного из отломков большеберцовой кости, составили 54,1±3,5 дня; при последовательном - 50,3±4,4 дня. Очевидно, что сроки дистракции определялись величиной возмещенного дефекта кости и по данным литературы составляли при билокаль-ном комбинированном дистракционно-компрессионном остеосинтезе костей голени - 183±27,6 дня, а при билокальном последовательном -207,6±5,0 дня (Макушин В.Д., 1986, 1987; Шевцов В.И. с соавт., 1996).

У двух больных отломок большеберцовой кости был удлинен на трех уровнях. Причем, в одном случае возмещение дефекта осуществлялась при наличии диафизарного межберцового синостоза в условиях рубцового перерождения мягких тканей в межотломковом диастазе и анкилозе голеностопного сустава.* У одного пациента была использована методика полилокального удлинения обоих противолежащих отломков большеберцовой кости с удлинением дистального отломка на двух уровнях в условиях Рубцовых изменений мягких тканей сегмента. У одного больного, имеющего дефект большеберцовой кости с истонченными концами отломков, дефект возмещен последовательным формированием регенератов с использованием приема фрагментации концевого отдела удлиняемого отломка.

По данным литературы сроки фиксации при удлинении большеберцовой кости на одном уровне находились в зависимости от величины сформированного дистракционного регенерата. Так, при удлинении отломка кости до 10 см срок фиксации колебался от 12 до 16 месяцев, более 10 см - затягивался до 22 месяцев (Илизаров Г.А. с соавт., 1970, 1972, 1973; Грачева В.И. с соавт., 1970; Оноприенко Г.А., 1990; Ра1еу Б. (А а1, 1989).

В анализируемой группе больных сроки фиксации дистракцион-ных регенератов в зоне основной остеотомии составили 137±18,7 дня, в дополнительных зонах регенерации - 115±17,3 дня.

* Заявка№ 98100460/14 РФ, МКИ7 А61В17/56. Способ замещения метадиафизарного дефекта берцовых костей, сопровождающегося их диафизарным синостозом и анкилозом голеностопного сустава / Куфтырев Л.М.(РФ), Пожарищенский К.Э.(РФ), Борзу-

нов Д.Ю.(РФ); РНЦ "ВТО" им. акад. Г.А. Илизарова (РФ). - Заявлено 06.01.98г.

** 6 Заявка № 96103477/14 РФ, МКИ" А61В17/56. Способ замещения дефекта трубчатой

кости при истонченных концах отломков / Шевцов В.И.(РФ), Куфтырев Л.М.(РФ),

Пожарищенский К.Э.(РФ), Борзунов Д.Ю.(РФ); РНЦ "ВТО" им. акад. Г.А. Илизарова

(РФ). - Заявлено 04.03.96г.

Индекс фиксации, рассчитанный на 1 см суммарной величины дистракционных регенератов, составил 17,4^2,6 дня при одновременном и был 10,2±1,5 дня - при последовательном их формировании.

Минерализация дистракционных регенератов на этапах лечения определена методом двухфотонной абсорбциометрии у пяти пациентов. В период дистракции СМВ в проксимальном дистракционном регенерате составляло 27,9±2,8%, в дистальном - 35,4±5,5% по отношению к симметричному участку контралатерального сегмента. В периоде фиксации содержание минералов в проксимальном дистракционном регенерате было 48,0±3,9%, в дистальном - 53,6±5,1%. Перед снятием аппарата СМВ в проксимальном дистракционном регенерате составляло 69,1 ±7,0%, в дистальном - 64,2± 11,9%. Содержание минералов в оперированном сегменте, близкое к их содержанию в симметричных участках здоровой кости, было отмечено в сроки наблюдения от 1 до 3,5 лет1 после снятия аппарата.

Методом нормированных оценок транспортной функции сосудистого русла тканей конечности одного пациента, у которого врожденный дефект большеберцовой кости был возмещен удлинением отломка на двух уровнях, в динамике лечения установлено, что регистрировавшиеся гемодинамические показатели с вероятностью 0,95 не выходили за границы доверительного интервала и не превышали компенсаторно-приспособительных возможностей сосудистого русла.

У 6 пациентов из-за допущенных тактико-технических ошибок в лечебном процессе остеосинтез протекал с осложнениями. Так у одной больной при нарушении техники выполнения дополнительной корти-котомии возникла аневризма передней большеберцовой артерии с ар-терио-венозным шунтом. В специализированном отделении больной была выполнена резекция аневризмы, перевязка артерио-венозного соустья передней большеберцовой артерии. Возмещение пострезекционного дефекта большеберцовой кости величиной 7,5 см было осуществлено за счет последовательного удлинения проксимального отломка на трех уровнях. Дефект возмещен полностью, период последующей фиксации аппаратом сегмента составил 41 день.

У 4 пациентов в процессе перемещения фрагментов «вырезались» из кости дистракционно-направляющие спицы с упорными площадками в виде оливообразных напаек. Данные спицы удалены, взамен провели новые, используя спицы с «закруткой». У одного больного возникло воспаление мягких тканей вокруг спиц, которое было купировано консервативными мероприятиями. Таким образом, осложне-

ния встретившиеся у пациентов в послеоперационном периоде были своевременно устранены и не повлияли на срок и исход лечения.

У всех больных была восстановлена опороспособность конечности. Были вынуждены пользоваться ортопедической обувью в связи с остаточным анатомическим укорочением компенсированным в процессе лечения частично 3 пациента. Величина анатомического укорочения у этих больных составила 4-8 см, а причиной дефекта величиной от 11-18 см, был неоднократно ранее оперированный врожденный ложный сустав берцовых костей, и основной задачей данного этапа лечения было восстановление опороспособности конечности. У 3 пациентов остаточное укорочение голени было от 1 до 3 см, причем, у 2 из них имевший костный анкилоз голеностопного сустава в положении эквинуса стопы 100-110°, оно было функционально выгодным.

Дозированной скелетной тракцией за передний отдел стопы, одновременно с возмещением' дефекта большеберцовой кости, была устранена эквинусная контрактура в голеностопном суставе у 3 больных. В процессе остеосинтеза были устранены осевые деформации сегмента у 8 пациентов. Величина возмещенного дефекта большеберцовой кости была от 7,5 до 20 см (в среднем 10 см). Величина сформированных регенератов была от 2 до 8 см (в среднем 4,5 см).

Большинство больных (83,3 %) имели индекс реабилитации от 20 до 27; двум пациентам исход лечения был оценен индексом реабилитации от 10 до 19 (Макушин В.Д., 1984), поскольку у них оставались нередко выраженные признаки анатомо-функциональных нарушений в виде остаточного анатомического укорочения и контрактур смежных суставов.

выводы

1. Предложенная экспериментальная модель замещения метадиафи-зарного дефекта большеберцовой кости удлинением отломка с образованием дополнительных зон регенерации является адекватной для клинических ситуаций и позволяет изучить закономерности костеобразования в зонах удлинения отломка.

2. Формирование дистракционных регенератов при двухуровневом удлинении отломка большеберцовой кости в эксперименте характеризуется высоким уровнем активности остеогенеза.

3. При последовательном двухуровневом удлинении проксимального отломка большеберцовой кости дистракционные регенераты формируются как за счет эндостального, так и периостального остеогенеза.

4. При одновременном двухуровневом удлинении проксимального ' отломка большеберцовой кости преобладает эндостальный остео-генез, особенно в зоне дистального регенерата.

5. При последовательном перемещении фрагментов за счет более активного периостального остеогенеза происходит утолщение несвободных фрагментов, а последующая компактизация периостальных наслоений способствует усилению прочностных свойств кости на фоне развившегося остеопороза.

6. При одновременном двухуровневом удлинении проксимального отломка большеберцовой кости период дистракции сокращается в 1,6 раза, срок фиксации дистракционных регенератов сокращается в 1,3-1,5 раза по сравнению с аналогичными периодами остеосин-теза при замещении оперативного дефекта кости удлинением отломка на одном уровне в эксперименте.

7. Процесс замещения дефекта большеберцовой кости удлинением одного из отломков с образованием дополнительных зон регенерации характеризуется однонаправленным течением минерализации дистракционных регенератов и более выраженной активностью остеогенеза в зоне дистального регенерата.

8. Методики удлинения одного из отломков с образованием дополнительных зон регенерации показаны при потере костного вещества более 30% по отношению к контралатеральному сегменту.

9. Замещение дефекта большеберцовой кости формированием нескольких дистракционных регенератов в удлиняемом отломке сокращает сроки лечения и повышает эффективность одноэтапной реабилитации больных.

10. Методики удлинения одного из отломков с образованием дополнительных зон регенерации позволяют заместить дефект большебер-цовой кости протяженностью до 20 см на величину от 91 до 100% за один этап лечения.

11. Ошибки в техническом исполнении остеосинтеза и связанные с ними осложнения при своевременном их устранении не влияют на продолжительность и результат лечения.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Выполнение кортикотомий, при замещении дефекта большеберцо-вой кости путем двухуровневого удлинения отломка, проксималь-нее и дистальнее места входа питательной артерии в кость обеспечивает сохранение магистрального кровотока в сформированных несвободных аутотрансплантатах и выживаемость в них остеоген-ных элементов.

2. Рекомендуемый темп дистракции в зоне проксимальной кортико-томии - не более 1 мм в сутки, в зоне дистальной - от 1 до 1,5 мм в сутки за 4 приема.

3. При формировании дистракционных регенератов до 5 см производится перемещение фрагмента опорой с перекрещивающимися спицами, более 5 см - дистракционно-направляющими спицами с учетом состояния мягкотканного футляра сегмента.

4. При выборе методики удлинения одного из отломков с созданием дополнительных зон регенерации учитывают его рентгенанатоми-ческие особенности, состояние мягких тканей и периферического кровообращения конечности.

5. Замещение оперативного дефекта большеберцовой кости выполняется, при малой травматичное™ предшествующего вмешательства, одновременным формированием дистракционных регенератов. Замещение хронического дефекта большеберцовой кости в условиях патологически измененных мягких тканей сегмента производится последовательным формированием дистракционных регенератов.

6. Применение методик удлинения одного из отломков с созданием дополнительных зон регенерации обеспечивает замещение межот-ломкового диастаза с одновременным автономным удлинением костного сегмента.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1. Вариант возмещения обширного дефекта большеберцовой кости в условиях рубцовых изменений мягких тканей методом чрескостно-го полилокального остеосинтеза (совместно с В.И. Шевцовым, Л.М. Куфтыревым, К.Э. Пожарищенским) // Гений ортопедии. -1996.-№ 1.-С. 89.

2. Замещение дефектов длинных трубчатых костей билокальным формированием дистракционных регенератов (совместно с Л.М. Куфтыревым, К.Э. Пожарищенским) // Новые технологии в лечении больных с патологией опорно-двигательного аппарата: Тез. докл. Всерос. конф. с участ. ин. спец. (24-26 октября 1996). - Ленинск-Кузнецкий, 1996. - С. 84-85.

3. Замещение дефектов длинных трубчатых костей полилокальным формированием дистракционных регенератов (совместно с В.И. Шевцовым, Л.М. Куфтыревым, К.Э. Пожарищенским, Г.В. Шапошниковой) // Гений ортопедии. - 1996. - № 2-3. - С. 70.

4. Дополнительная остеотомия перемещаемого фрагмента при замещении дефектов длинных трубчатых костей нижних конечностей (совместно с Л.М. Куфтыревым) //Материалы XXVIII юбилейной науч.-практ. конф. поев. 50-летию Курганской областной клинической больницы. - Курган, 1996.-С. 141-143.

5. К вопросу о моделировании методики замещения дефекта трубчатой кости (совместно с Петровской Н.В.) //Современные проблемы медицины и биологии: Материалы XXIX обл. науч.-практ. конф. -Курган, 1997.-С. 180-182.

6. Замещение обширных дефектов дистального конца бедренной кости методом чрескостного остеосинтеза (совместно с Куфтыревым Л.М., Болотовым Д.Д.) //Современные проблемы медицины и биологии: Материалы XXIX обл. науч.-практ. конф. - Курган, 1997. -С. 209-210.

7. Реабилитация больных с межсегментарными дефектами костей в области коленного сустава (совместно с Л.М. Куфтыревым, К.Э. Пожарищенским, Д.Д. Болотовым) // Гений ортопедии. - 1997. - № 4.-С. 5-10.

8. Вариант замещения дефекта большеберцовой кости при истонченных концах отломков (совместно с В.И. Шевцовым, Л.М. Куфтыревым, К.Э. Пожарищенским) // Гений ортопедии. - 1998. - № 3. -С. 29-31.

9. Замещение дефектов большеберцовой кости полилокальным удлинением отломка (совместно с Куфтыревым JI.M., Пожарищенским К.Э.) //Современные проблемы медицины и биологии: Материалы XXX обл. юбилейной науч.-практ. конф. - Курган, 1998. - С. 103104.

10. Оценка транспортной функции сосудистого русла тканей конечности при замещении врожденного дефекта большеберцовой кости полилокальным удлинением отломка (предварительное сообщение) (совместно с Д.В. Долгановым, Л.М.Куфтыревым, Т.И. Долгано-вой) //Гений ортопедии. - 1998. - № 3. - С. 25-28.

11. Полилокальное и полисегментарное замещение дефектов длинных трубчатых костей нижних конечностей (совместно с Л.М. Куфтыревым, К.Э. Пожарищенским, Д.Д. Болотовым) //Проблемы травматологии-ортопедии: Материалы науч.-практ. конф. травматол.-ортопедии Ханты-Мансийского автономного округа. - Сургут, 1998.-С. 129-132.

12. Формирование регенератов при одновременном полилокальном удлинении проксимального отломка при замещении дефекта большеберцовой кости (экспериментальное исследование) (совместно с Н.В. Петровской, A.M. Чирковой, Л.М. Куфтыревым) //Современные проблемы медицины и биологии: Материалы XXX обл. юбилейной науч.-практ. конф. - Курган, 1998. - С. 105-106.

13. Минерализация дистракционных регенератов при полилокальном удлинении отломка большеберцовой кости (совместно с Куфтыревым Л.М., Пожарищенским К.Э., Носовой Л.Н.) //Материалы науч.-практ. конф. врачей Курганской обл. - Шадринск, 1999. - С. 35-37.

Изобретения по теме диссертации

1. Заявка № 96103477/14 РФ, МКИ6 А61В17/56. Способ замещения дефекта трубчатой кости при истонченных концах отломков / Шевцов В.И.(РФ), Куфтырев Л.М.(РФ), Пожарищенский К.Э.(РФ), Борзунов Д.Ю.(РФ); РНЦ "ВТО" им. акад. Г.А. Илизарова (РФ). -Заявлено 04.03.96г.

2. Заявка № 98100460/14 РФ, МКИ7 А61В17/56. Способ замещения метадиафизарного дефекта берцовых костей, сопровождающегося их диафизарным синостозом и анкилозом голеностопного сустава / Куфтырев Л.М.(РФ), Пожарищенский К.Э.(РФ), Борзунов Д.Ю.(РФ); РНЦ "ВТО" им. акад. Г.А. Илизарова (РФ). - Заявлено 06.01.98г.