Автореферат и диссертация по медицине (14.00.22) на тему:Чрескостный остеосинтез внутрисуставных переломов коленного сустава устройством динамической компрессии

На правах рукописи

Зубов Владимир Валерьевич

ЧРЕСКОСТНЫЙ ОСТЕОСИНТЕЗ ВНУТРИСУСТАВНЫХ ПЕРЕЛОМОВ КОЛЕННОГО СУСТАВА УСТРОЙСТВОМ ДИНАМИЧЕСКОЙ КОМПРЕССИИ

14 00 22 - травматология и ортопедия

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание учёной степени кандидата медицинских наук

Москва-2007

003160138

Работа выполнена в ГОУ ВПО «Ульяновский государственный университет»

Научный руководитель:

доктор медицинских наук Каллаев Нажмудин Омаркадиевич

Официальные оппоненты:

доктор медицинских наук, профессор Багиров Акшен Бикжович, доктор медицинских наук Дорохин Александр Иванович

Ведущее учреждение:

Российский государственный медицинский университет

Защита диссертации состоится « 9 » ноября 2007 года в 13 часов на заседании диссертационного совета К 208 112 01 в ФГУ «Центральный научно-исследовательский институт травматологии и ортопедии им НН Приорова Росмедгехнологий» по адресу 127299, г Москва, ул Приорова, 10 С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ЦИТО

Автореферат разослан « ^ » ос^с^л^,^ 2007 г

Учёный секретарь диссертационного совета

Родионова С С

Актуальность проблемы

Внутрисуставные переломы коленного сустава относятся к тяжелым повреждениям опорно-двигательного аппарата Такие повреждения составляют от 1,5 до 2,5% всех переломов костей скелета (Воронович И Р, 1971, Ахтямов И Ф , 2002, Заворыкин Д И, 2003, Nixon IЕ, 2000], 6,8-7,8% от всех около- и внутрисуставных переломов [Миронова 3 С , 1976, Краснов А Ф, 1998, Ахтямов И Ф, 2002, Заворыкин Д И, 2003] и от 3,9 до 8% всех повреждений нижних конечностей [Терновой H К, 1989, Гончаренко В В., Солод H В, 1990, Кривошапко С В, 2001]

Посредственные и неудовлетворительные исходы составляют от 12 до 45% [Ахтямов И Ф, 2002, Кривошапко Г H, 2004, Соколов В.А, 2004] Осложнения в виде деформирующих артрозов, нестабильности, контрактур при изучаемых травмах отмечаются в пределах 26,9-33,3% [Единак А H, 1986, Багиров А Б, 1993, Путятин С M, 2002]

Консервативные методы лечения не всегда способны достичь точной репозиции и обеспечить ранние движения При иммобилизации поврежденного и смежных суставов нередко наступают вторичные смещения и удлиняются сроки реабилитации сустава [Абрамов M.JL, 1974, Михайленко В В, 2000, Панков И 0,2004, Соколов В А, 2004]

Неудовлетворительные результаты хирургического лечения изучаемых повреждений объясняются особенностями анатомического строения коленного сустава, нарушением регионарного кровотока, сложностью удержания отломков в правильном положении, реакцией элементов сустава на механическое раздражение со стороны металлических фиксаторов и дополнительной травматизацией парааргикулярных тканей [Омельчук В П, 1999, Гайко Г В, 2000, Иванов П В , 2004, Tunez J С, 1997]

Дальнейшее развитие службы артропатологии связано с внедрением малотравматичных и функциональных методов лечения больных, которые позволили бы восстановить конгруэнтность суставных поверхностей,

3

О

фиксировать костные фрагменты без угрозы вторичного смещения и без выключения движений в суставе [Голяховский В Ю, 1999„ Eberhard Н J, 1997, Ramotowaki W, 2001]

Поэтому в настоящее время особое внимание уделено возможностям чрескостного остеосинтеза аппаратами внешней фиксации, в основе которых лежит принцип единства устойчивости отрепонированных костных фрагментов и сохранение движений в суставе [Каллаев Н 0,1993, Горячев А Н, 2003, Городниченко А И, 2005]

Все сказанное дает основание считать проблему лечения внутрисуставных переломов коленного сустава не только медицинской, но и социальной

Цель исследования

Целью настоящего исследования является улучшение результатов лечения внутрисуставных переломов коленного сустава с использованием возможностей динамического компрессионного остеосинтеза в условиях сохранения функции сустава

Задачи исследования

Для достижения поставленной цели были определены следующие задачи.

1 Усовершенствовать методику остеосинтеза внутрисуставных переломов коленного сустава с восстановлением анатомической формы и функции с помощью аппарата внешней фиксации и устройства д инамической компрессии при минимальной операционной травме и стабильной фиксации отломков с сохранением функции коленного сустава, установить показания и противопоказания к данному методу

2 Исследовать механическую прочность комплекса «конечность - внешний фиксатор» и возможные причины неустойчивости конструкции при остеосинтезе Разработать оптимальные уровни направления введения металлических фиксаторов

4

в детальном отделе бедренной косга и проксимальном сегменте большеберцовой кости с проведением эксперимента на биоманекенах.

3 Исследовать диагностические возможности сонографии мягких тканей коленного сустава, показатели кровотока в бедренной артерии, физико-химические характеристики синовиальной среды (вязкость, содержание гиалуроновой кислоты, сиаловых кислот, активность гиалуронидазы), напряжения кислорода в околосуставных тканях в динамике лечении и их значения в процессе восстановления формы и функции коленного сустава

4 Оценить результаты лечения внутрисуставных переломов коленного сустава с помощью устройства динамической компрессии, разработать комплексную терапию в послеоперационном периоде и методику последующей реабилитации больных.

Материалы и методы исследования.

Пролечено 351 пациентов в возрасте от 16 до 83 лет с внутрисуставными переломами коленного сустава В зависимости от методов лечения мы условно разделили их на три клинические группы

К первой группе (143 больных) отнесены пострадавшие, у которых восстановление анатомических соотношений достигнуто консервативными способами Вторую группу (120 больных) составили пациенты, которым производился остеосинтезом отломков традиционными фиксаторами (спицы, винты, пластины, стяжки, проволочный серкляж и т д ) с последующей внешней гипсовой иммобилизацией Третья, основная группа (88 человек) - это пациенты, которым осуществлён остеосинтез с помощью устройства динамической компрессии В соответствии с поставленными задачами проводились следующие исследования

1 Клинико-рентгенологическое исследование больных.

2 Экспериментальное исследование «безопасных уровней» дистального сегмента бедренной кости и проксимального сегмента большеберцовой кости

5

и направлений введения спице-стержневых фиксаторов

3 Биомеханическое исследование направлений и величин сил компрессии

4 Ультразвуковое исследование коленного сустава

5 Полярографическое исследование

6 Биохимическое исследование синовиальной среды

7 Статистическая обработка полученных данных

Положения, выносимые на защиту

1 Динамический компрессионный остеосинтез внутрисуставных переломов коленного сустава обеспечивает стабильную фиксацию отломков при минимуме имплантируемых в ткани конструкциях, создает оптимальные условия для восстановления анатомической формы и функции поврежденного сустава и сохранения кровоснабжения костных фрагментов и окружающих тканей

2 Закрытая репозиция перелома и динамический компрессионный остеосинтез внутрисуставных переломов коленного сустава показан при неэффективности одномоментной ручной репозиции отломков, множественных и сочетанных повреждениях, а открытая репозиция и остеосинтез аппаратом внешней фиксации с устройством динамической компрессии - при несвежих, осложненных переломах, при смещении отломка в полость сустава, при повреждении или угрозе повреждения сосудисто-нервны к образований

Научная новизна

Разработаны на основе клинико-эксперименгаяьного подхода принципы биомеханической устойчивости комплекса «коленный сустав - аппарат внешней фиксации с устройством динамической компрессии» (далее комплекс именуется условно «конечность - внешний фиксатор)

Установлена зависимость устойчивости остеосингеза от величины костных фрагментов, площади перелома и направления компрессирующей силы, определены оптимальные величины силы компрессии при различных по характеру переломах

Представлено анатомо-хирургическое и биомеханическое обоснование динамического компрессионного остеосинтеза внутрисуставных переломов коленного сустава при использовании минимума имплантируемых металлических фиксаторов в ткани с сохранением функции коленного сустава

Определены возможности предоперационной ультразвуковой диагностики повреждений мягких тканей коленного сустава для определения объёма оперативного вмешательства и тактики послеоперационного ведения при остеосинтезе внутрисуставных переломов коленного сустава устройством динамической компрессии.

Доказана целесообразность применения допплерогафии регионарного кровотока, ультразвукового исследования комплекса кожа - подкожно-жировая клетчатка, определения напряжения кислорода в параартикулярных тканях методом полярографии, исследования вязкости и содержания гиалуроновой кислоты в синовиальной жидкости в динамике лечения у больных с внутрисуставными переломами коленного сустава в условиях динамического компрессионного остеосингеза д ля контроля за процессами репарации

Разработаны схемы лечения переломов области коленного сустава

Практическая ценность

Практическая ценность работы заключается в оптимизации специальных методов исследования (ультразвуковая диагностика, полярография, биохимическое исследование синовиальной среды) и системы лечения, основанной на анатомо-хирургяческом и биомеханическом обосновании

остеосинтеза, внутрисуставных переломов коленного сустава.

На основании значительного клинического материала доказана целесообразность и практическая возможность применения метода динамического компрессионного остеосинтеза, разработанного в клинике при лечении больных с внутрисуставными переломами коленного сустава Разработаны показания, техника выполнения и последующее лечение больных с помощью аппарата внешней фиксации с устройством динамической компрессии Установлено, что данный метод лечения является малотравматичным и функциональным (не блокирует движения в суставе), а также значительно снижает риск развития послеоперационных осложнений

Публикация материалов исследования

По теме диссертации опубликовано 20 печатных работ, в том числе тезисы в сборниках материалов различных научных форумов, одна статья в журнале «Вестник травматологии и ортопедии им Н Н Приорова», одно учебно-методическое пособие, принято решение о выдаче патента на полезную модель «Аппарат внешней фиксации с устройством динамической компрессии для остеосинтеза поперечных переломов надколенника со смещением» по заявке № 2006146910/22(051226)

Основные положения работы доложены и обсуждены на научно-практической конференции, посвященной 65-и летию службы скорой помощи, Ульяновск, 25 декабря 2001г, 39 межрегиональной научно-практической конференции врачей «Медицинские аспекты охраны и укрепления здоровья», Ульяновск, 22-23 апреля 2004г, заседании научного общества травматологов-ортопедов Ульяновской области (2006г ), на совместном заседании кафедр госпитальной хирургии, факультетской и общей хирургии с врачами Ульяновской городской клинической больницы скорой медицинской помощи и Центральной городской клинической больницы г Ульяновска

Внедрение результатов исследования

Разработанные методики исследования и способы лечения больных с внутрисуставными переломами коленного сустава используются в клинической практике отделениями травматологии МУЗ Ульяновской городской клинической больницы скорой медицинской помощи (главный врач В П Дёмин), ГУЗ Ульяновской областной клинической больницы №1 (главный врач С В Семенов), Республиканского ортопедо -травматологического центра г Махачкалы (главный врач М М Омаров)

Объём и структура диссертации

Диссертационная работа изложена на 154 страницах машинописного текста и иллюстрирована 17 таблицами, 3 диаграммами, 30 рисунками Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, выводов, практических рекомендаций и указателя литературы, который насчитывает 169 отечественных и 40 зарубежных источников

Содержание работы

В клинике травматологии Ульяновской городской клинической больницы скорой медицинской помощи за период с 1999 по 2006 год находилось на лечении 351 пациентов в возрасте от 16 до 83 лет с внутрисуставными переломами коленного сустава Большинство больных (272-78,6%) составляли лица трудоспособного возраста Мужчин было 229 (65,3%), женщин - 122 (34,7%) В зависимости от методов лечения мы условно разделили их на три клинические группы

К первой группе (143 больных) отнесены пострадавшие с закрытыми или открытыми переломами без смещения отломков или со смещением, у которых восстановление анатомических соотношений достигнуто консервативными способами (гипсовая повязка или гипсовая иммобилизация после успешного закрытого ручного вправления смещенных костных

фрагментов, скелетное вытяжение)

Вторую группу (120 больных) составили пациенты с закрытыми или открытыми переломами со смещением отломков которым производилась открытая или закрытая репозиция с остеосинтезом отломков традиционными фиксаторами (спицы, винты, пластины, стяжки, проволочный серкляж и т д) с последующей внешней гипсовой иммобилизацией

Третья, основная группа (88 человек) - это больные с открытыми (1112,5%) и закрытыми (77 - 87,5%) повреждениями, которым осуществлялся дозированный односторонний компрессионный остеосинтез по методике, разработанной в клинике травматологии УПСБСМП

С множественными и сочетанными повреждениями в первой группе было 57 больных, во второй -14, в третьей - 11

Рентгенологическое исследование осуществляли в двух стандартных укладках дам получения изображений в переднезадней и боковой проекциях При необходимости прибегали к «трехчетвертным» и сравнительным рентгенограммам При анализе рентгенограмм учитывали высоту и равномерность суставной щели, состояние суставных поверхностей и их соот ношение, наличие костных фрагментов в полости сустава

Комплексное ультразвуковое исследование коленного сустава произведено у 18 пациентов 2 и 20 больных 3 клинических групп с закрытыми переломами мыщелков бедренной и болыпеберцовой костей со смещением на момент поступления, на 7-е сутки после оперативного лечения и на 20 ый день лечения Сравнивалась динамика изменения коэффициента утолщения комплекса кожа - подкожно-жировая клетчатка (КУпжк), индекса периферического сопротивления (Ш) и модифицированный индекса пульсации (Р1), характеризующие состояние периферического сопротивления в бедренной артерии До оперативного лечения, на 7-е сутки после операции не выявлено достоверной разницы показателей во 2 и Згруппы На 22-й день после операции определяли достоверное снижение

КУпжк, Ш, Р1 в 3клинической группе (0,25± 0,01,0,754 ± 0,12,2,91 ± 0,14) по сравнению с данными 2группы (0,49 ± 0,02, 0,841± 0,04,3,67 ± 0,16) Сонография капсульно-связочного аппарата коленного сустава перед операцией позволила выявить повреждения боковых связок сустава и менисков, что определило объем оперативного вмешательства и тактику послеоперационного ведения пациентов

В комплексе клинико-функциональных методов исследования у 18 больных 3 клинической группы проводили полярографическое исследование метаболических нарушений в поврежденных тканях при поступлении, через Знедели после операции и к началу постиммобилизационного периода Результаты сравнивали с показателями исследования здоровой конечности Нормализации показателей биоэнергетики обнаруживалась спустя 4-6- дней после снятия аппарата внешней фиксации при увеличении объема движений в суставе в пределах 95-170° (напряжение кислорода в тканях- 2,1+0,4мкА, прирост кислорода после кислородной нагрузки-12,9+0,03 мкА, утилизация кислорода - 18,1+2,4%)

Показатели синовиальной среды изучены у 18 пациентов после остеосинпгеза с помощью традиционных окружных фиксаторов (2группа) и 22 больных 3 основной группы на 2,21 и 65день после операции Выявлена прямая зависимость между активностью гиалуронидазы и вязкостью синовиальной среды чем выше активность гиалуронидазы, тем ниже относительная вязкость суставной жидкости Достоверно установлено большее повышение вязкости синовиальной жидкости (8,45+0,3 и 6,3+0,2у е ) и снижение активности гиалуронидазы (19,8+0,9 и 26,4+0,6у е ) в Згруппе в сравнении со 2группой

Нами проведено исследование «безопасных» уровней и направлений введения спице-стержневых фиксаторов на дистальном сегменте бедренной и проксимальном сегменте болыпеберцовой кости 10 ампутированных нижних конечностей, сосуды которых инъецировались разогретым до 20°

окрашенным латексом по методу Бычкова В И (1977)

Выполнена работа по биомеханической оценке системы «кость-аппарат» на 10 моделях внутрисуставных переломов коленного сустава (всего 90 исследований) Испытания прочности остеосинтеза проводились на разрывных машинах, а предел ротационного смещения с помощью динамометрического ключа На основе клинико-экспериментальных данных, с учетом величины костного фрагмента, площади излома костной раны, количества и направления сил компрессии, силы смещаемых моментов тяги мышц в статике и движении нами получены оптимальные величины сил сдавления при дозированном компрессионном остеосингезе внутрисуставных переломов коленного сустава

Методика оперативного лечения Аппарат для динамического компрессионного остеосинтеза состоит из трех основных частей устройства для динамической компрессии, предложенное Каллаевым Н О (авторское свидетельство № 1731200 от 08 01 1992г), внешней опоры, противоупорых спице-стержневых фиксаторов Посредством подвижного в вертикальном направлении кронштейна и резьбовой штанги устройство соединено с дугами внешней опоры Последнее состоит из корпуса со шкалой в виде втулки с прорезью, в которой установлен пружинный толкатель с отверстием и цанговым фиксатором под спицу Внутри втулки установлена пружина, которая контактирует с дном толкателя и пластиной кронштейна, соединенного с резьбовой штангой При вращении ручки пружина оказывает взаимное давление на толкатель и перемещает спицу с упорной площадкой, обеспечивая давление на отломок силой от 0 до 550 Н Конструктивные особенности устройства позволяют при необходимости перемещать костные фрагменты в фронтальной и сагиттальной плоскостях, устранять ротационное смещение до 40°

На операционном столе маркируют линии и точки опорных и противоупорных фиксаторов Спицы проводят с учетом анатомо-

функциональных особенностей коленного сустава

Выбор метода анестезии зависит от характера повреждения, возраста, общего состояния и сопутствующих множественных и сочетанных повреждений и заболеваний. При операциях на коленном суставе мы использовали внутривенное обезболивание или проводниковую анестезию с блокадой седалищного и бедренного нервов по общепринятым методикам.

Методика остеосинтеза при переломах мыщелков бедренной кости Положение больного на операционном столе на спине с тазовой подставкой и промежностным упором Осуществляется скелетное вытяжение за стопу для выравнивания дайны ног и биомеханической оси Проводится контрольная рентгенография в двух стандартных проекциях Давлением на боковую поверхность сустава при необходимости создается гиперкоррекция (вальгус или варус) Маркируют на коже окружности уровни введения спиц, проекции сосудов и нервов, суставную щель При изолированных переломах, направителем захватывается отломок и перемещается до контакта с плоскостью излома метаэпифиза бедра. Для облегчения репозиции мы пользуемся следующим несложным приёмом В непосредственной близости от вершины отломка и на расстоянии 2-3 см от суставной щели тонким сверлом (2-3 мм) с помощью дрели рассверливается туннель до глубины 1-1,5см под углом 45° к линии излома Через туннель проводится направитель Давлением на рукоятку направителя, используя её рычаговые свойства, перемещается отломок на своё ложе После репозиции через направитель проводится спица с упорной площадкой перпендикулярно линии излома до её выхода из противоположного кортикального слоя Направитель извлекается Количество упорных спиц и компрессирующих устройств определяется величиной отломка и площадью излома. Противоупорные спицы или стержни вводятся с учётом топографии сосудов и нервов во фронтальной плоскости под углом 25-30° друг к другу через

метадифизарной сегмент бедренной кости после рентгенологического контроля Спицы укрепляются на внешней опоре в натянутом положении Внешняя опора жестко соединяется с компрессирующим^) устройством(ами) Обеспечивается дозированная компрессия, снимает ся скелетное вытяжение

Методика остеосинтеза при переломах мыщелков бол ьшеберцовой кости

Положение больного на операционном столе идентично внутрисуставным переломам дистального метаэпифиза бедра Создаётся вальгусная или варусная гиперкоррекция Выполняется контрольная рентгенография в двух стандартных проекциях При изолированных переломах мыщелков болыпеберцовой кости устраняются грубые смещения Маркируют на коже голени линии, точки введения спиц и проекции анатомических образований Окончательная репозиция достигается путём захвата отломка таправителем и смещением его на плоскость излома Удерживая сколотый мыщелок направителем, через него в вершину латерального или медиального мыщелка, перпендикулярно линии излома вводится спица с упорной площадкой При бикондилярных переломах спицы проводят через латеральный и медиальный мыщелки Снимается направитель Спица(ы) укрепляется(ются) в компрессирующем(их) усгройстве(ах) Дистальнее перелома, с учётом топографии сосудисто-нервных образований и активных точек, проводятся противоупорные спицы (стержни) на двух уровнях, которые укрепляются в натянутом положении на внешней опоре Компрессирующее устройство соединяют с внешней опорой Завершается монтаж аппарата обеспечением компрессии отломков Проводится рентгенконтроль

Методика остеосинтеза при переломе надколенника Положение больного на спине с валиком под коленным суставом для лучшего контурирования надколенника Производится открытая или закрытая репозицию перелома надколенника Открытая репозиция перелома

14

производится из наружного парапателлярного разреза Методика закрытой репозиция следующая Ассистент кистью надавливает на сухожилие прямой мышцы бедра у места ее прикрепления к верхнему полюсу надколенника, а ладонью другой кисти одновременно обхватывает подколенную область, смещает мягкие ткани коленного сустава кзади Хирург проводит через проксимальный отломок во фронтальной плоскости спицу с упорной площадкой Вторая спица с упором проводится с противоположной стороны во фронтальной плоскости через проксимальный фрагмент надколенника. Затем во фронтальной плоскости проводят две спицы с упорными площадками из дистального отломка в проксимальный снизу вверх навстречу друг другу При этом предварительно пальцами фиксируют связку надколенника и создают противоупор для исключения перемещения дистального отломка в противоположную сторону С целью предотвращения опрокидывания отломков спицы должны быть проведены в одной фронтальной плоскости, в толще отломков Спицы укрепляют одновременно в двух дугах в натянутом положении во встречно- боковом направлении Дугу соединяют резьбовыми стержнями Проксимальные спицы служат противоупором Делается контрольная рентгенография При двухфрагментарных переломах, убедившись в адаптации отломков, через вершину дистального отломка прошивается надколенник упорной спицей от полюса до полюса, а при трёхфрагментарных переломах упорные спицы проводятся по одной спице через центр каждого отломка перпендикулярно линии излома перекрестно Упорные спицы укрепляют на компрессирующих устройствах, последние соединяются с внешней опорой Обеспечивается давление компрессирующих спиц на дистальный отломок Послеоперационное ведение больных Результаты лечения больных после остеосинтеза аппаратом внешней фиксации с устройством динамической компрессии во многом зависят от квалифицированности послеоперационного наблюдения и

последовательности реабилитационных мероприятий

После остеосинтеза закрытых переломов первые 3-6 дней больные получали анальгетики и симптоматическое лечение, затем назначалась лечебная гимнастика Со второго дня необходим контроль за натяжением спиц и прочностью соединительного узла. Компрессирующее устройство обеспечивает дозированную динамическую компрессию во время репаративного цикла, длящегося 6-10 недель. После чего следует производить коррекцию жёсткости компрессии с помощью регулирующего механизма устройства.

При открытых переломах в послеоперационный период проводилась антибактериальная терапия. Конечности придавалось возвышенное функционально-выгодное положение Назначалась дегидратационная терапия (фуросемид, гипотиазид, оротат калия), средства, улучшающие микроциркуляцию (глюкозо-новокаиновая смесь, реополиглюкин в дозе по 200 мл через день — (3-5 вливаний), сосудорасширяющие препараты, гепарин по 2500 ед 4 раза в сутки интравазально)

Контроль за эффективностью лечебных мероприятий осуществлялся исследованием регионарного кровотока и полярографическим определением напряжения кислорода в тканях в фиксационном и постиммобилизационном периодах.

Ошибки, допущенные при компрессионном остеосинтезе внутрисуставных переломов дистального метаэпифгоа бедренной кости и проксимального метаэпифиза большеберцовой кости отмечены у 8 (9,8%) больных Среди них ослабление натяжение спиц привело к поверхностному инфицированию мягких тканей у 2 больных и развитию спицевого остеомиелита у одного пациента У 2 пациентов отмечен ожог мягких тканей и кости, вызванный высокими оборотами электродрели, что потребовало перепроведения спицы и санации инфицированной спицевой раны У 2 больных погрешность динамического наблюдения привела к ослаблению

прочности соединительного узла устройства внешней фиксации с внешней опорой и кости, и как следствие к образованию диастаза между костными фрагментами

Ранние осложнения в Згруппе были обусловлены нестабильностью системы «кость-аппарат» Во всех случаях нагноительный процесс удалось ликвидировать путем перепроведения спиц и равномерным их натяжением с введением антибиотиков в мягкие ткани вокруг спиц Все спицевые осложнения возникли в начале освоения метода Осложнения, обусловленные нестабильностью системы «кость-аппарат» (2 наблюдения), и смещением внешней опоры относительно анатомической оси вызвали образование пролежня мягких тканей дугой внешней опоры После стабилизации внешней конструкции смещение устранилось, инфицированные раны мягких тканей зажили вторичным натяжением

Из поздних осложнений у 1 больного через 2 года после травмы выявлена разгибательная контрактура коленного сустава У одного больного имело место раннее прекращение иммобилизации аппаратом внешней фиксации в связи с несоблюдением лечебно-реабилитационного режима при переломе Объем движений в коленном суставе 42° нами расценен как неудовлетворительный исход Основными причинами развития поздних осложнений в Згруппе были погрешности за динамическим наблюдением в системе «кость-аппарат» и несоблюдением больными лечебно-реабилитационного режима

Динамический компрессионный остеосинтез по предлагаемой методике позволяет у 95,1% больных получить положительные анатомические и функциональные результаты Одним из ведущих критериев оценки результатов внутрисуставных повреждений коленного сустава являются сроки восстановления функции поврежденного сустава Разница сроков восстановления движений в суставе 1 и 2 клинических групп составила 5,8+0,5 дня (р1_2>0,05) По сравнению с 1группой эти сроки в Згруппе

сократились на 26,6±1,4 дня (р1_3<0,05), а по сравнению со 2группой - на 29,1+1,7 дня (р2.з<0,05) (таблица 1)

Таблица 1

Средние сроки восстановления функции в зависимости от локализации и методов лечения (в днях)

Локализация Сроки восстановления функции

№ повреждений 1группа (консервативный метод) 2группа (оперативное лечение) Згруппа (динамическая компрессия)

1 Перелом мыщелка бедренной кости 123,4± 3,5 129,3 ±4,3 89,2 ± 2,8

Р РЬ2>0,05 р1-з<0,05 р2-з<0,05

2 Перелом мыщелка болыпеберцовой кости 109,3 ±3,9 102,7 ±3,4 74,2 ± 1,3

Р РЬ2>0,05 Рьз<0,05 р2-з<0,05

3 Перелом обоих мыщелков болыпеберцовой кости 121,4 ±4,6 126,7 ±4,6 92,3 ±2,9

Р Рг-2>0,05 Рьз<0,05 Р2-з<0,05

4 Перелом надколенника 56,3 ± 3,9 61,9 ±4,8 48,4 ±3,1

Р Рь2>0,05 Рьз<0,05 р2-з<0,05

Таким образом, предлагаемый метод лечения внутрисуставных переломов

коленного сустава с использованием возможностей динамической компрессии костных фрагментов при сохранении движений в коленном суставе позволяет сохранить хорошие анатомические и функциональные результаты у подавляющего числа больных, что даёт основание рекомендовать данный способ в клиническую практику

Практические рекомендации

1 Своевременная диагностика внутрисуставных переломов коленного сустава должна основываться на тщательном клинико-рентггенологическом обследовании больных Рентгенологическое обследование необходимо осуществлять до и после операции, в динамике лечения, перед прекращением фиксации и после снятия аппарата внешней фиксации в двух стандартных проекциях При затруднении диагностики следует прибегать к «трехчетвертным» и сравнительным рентгенограммам

2 Для диагностики в предоперационном периоде повреждений капсульно-связочного аппарата необходимо ультразвуковое исследование коленного сустава

3 Репозицию внутрисуставных переломов коленного сустава следует производить под проводниковой анестезией При возможной аллергии к анестетикам и в случаях множественной и сочетанной травмы следует использовать общее обезболивание

4 Консервативное лечение показано при переломах без смещения отломков и в случаях, когда смещение может быть устранено путем закрытой одномоментной репозиции с проведением рентгенологического контроля непосредственно после вправления и через 6-10 дней после уменьшения отека При рецидивах смещения и при переломах типа В1, ВЗ, С1 показан остеосинтез аппаратом внешней фиксации

5 Открытая репозиция и остеосинтез костных фрагментов следует осуществлять в случаях неэффективности одномоментной ручной репозиции, при наличии ротационного смещения, при смещениях костного фрагмента в полость сустава, интерпозиции мягких тканей между отломками, при несвежих переломах через 4-6 дней после поступлении пациента в стационар, при открытых повреждениях, при повреждении или угрозе повреждения сосудисто-нервных образований - в момент поступления

6 С целью повышения устойчивости остеосинтеза в условиях раннего сохранения функции сустава рекомендуем проводить компрессирую спицы перпендикулярно плоскости излома, противоупорные фиксаторы с упором на кортикальную пластинку - с зоны, противоположной стороне повреждения Это предотвратит возможное боковое смещение аппарата

7 Со второго дня после операции показано начало активных и пассивных движений в поврежденном суставе, назначаются физиотерапевтические процедуры (магнитотерапия, диадинамические токи, ультразвук)

8 Одним из основных принципов лечения внутрисуставных переломов коленного сустава следует считать раннее восстановление функции сустава и поздняя физическая нагрузка.

Выводы

1 Чрескостный остеосинтез внутрисуставных переломов коленного сустава аппаратом внешней фиксации с устройством динамической компрессии является мал травматичным и функциональным

2 Чрескостный остеосинтез аппаратом внешней фиксации с устройством динамической компрессии эффективен при открытых и закрытых переломах со смещением наружного (внутреннего) мыщелка бедренной кости, наружного (внутреннего) мыщелка большеберцовой кости без вдавления, обоих мыщелков большеберцовой кости, поперечном и трёхфрагментарном переломах надколенника, при осложнённых переломах, при сочетанных и множественных повреждениях

3 Эффективность компрессионного остеосинтеза определяется направлением прилагаемого давления на костный отломок (оно должно быть перпендикулярно линии излома) и величиной силы компрессии (при переломе мыщелка бедренной кости - 492,8+17,8Н, при переломе мыщелка большеберцовой кости - 486+25,4Н, при переломе надколенника -2^6,8+12,8Н)

4 Уменьшение коэффициента утолщения комплекса кожа - подкожно-жировая клетчатка до 0,25+0,01, индекса периферического сопротивления до 0,754+0,12, повышение вязкости синовиальной жидкости до 8,45+0,Зу е, содержания гиалуроновой кислоты в последней до 3,1+0,01 г/л на 22день после операции и увеличение напряжения кислорода в параартикулярных тканях спустя 4-6 дней после снятия аппарата внешней фиксации до 2,1±0,4мкА -прогностические признаки благоприятного исхода лечения внутрисуставных переломов коленного сустава

5 Динамический компрессионный остеосинтез по предлагаемой методике позволяет у 95,1% больных получить положительные анатомические и функциональные результаты

Список опубликованных работ по теме диссертации

1 Оперативное лечение внутрисуставных переломов в остром периоде множественной и сочетанной травмы //Организация и развитие детской нейрохирургической службы (междисциплинарные научно практические аспекты) Материалы конференции, посвящённые 10-летию кафедры медицинской психологии, неврологии и психиатрии с курсом нейрохирургии и детской нейрохирургической службы Ульяновской области 20 февраля 2004 - Ульяновск -С 94-95 (соавт Каллаев Н О, Таджиев Д Д, Каллаев Т Н )

2 Хирургическая тактика при сочетанных повреждениях черепа и конечностях //Современные технологии в травматологии, ортопедии, ошибки и осложнения - профилактика, лечение Международный конгресс 5-7 октября 2004 Москва -2004 -С 36 (соавт Каллаев Н О, Таджиев Д Д)

3 Анатомо-хирургические аспекты компрессионного остеосинтеза внутрисуставных переломов коленного сустава //Современные технологии в травматологии, ортопедии ошибки и осложнения - профилактика, лечение Международный конгресс 5-7 октября 2004 -Москва -2004 -С 48 (соавт Каллаев Н О, Калашникова СИ)

4 Компрессионно-динамический остеосинтез около- и внутрисуставных переломов коленного сустава //Современные технологии в травматологии, ортопедии ошибки и осложнения- профилактика, лечение Международный конгресс 5-7октября 2004 -Москва -2004 -С 48 (соавт Каллаев Н О, Каллаев ТН)

5 Внутрисуставные переломы коленного сустава Учебо-методическое пособие//Ульяновск-2004-С 21 (соавт Каллаев Н О, Таджиев Д Д, Каллаев Т Н)

6 Биомеханика компрессионного остеосинтеза переломов мыщелков бедренной и большеберцовой кости //Человек и его здоровье Материалы Российкого национального конгресса -Санкт-Петербург -2005 -С 55 (соавт Каллаев Н О, Каллаев Т Н) 22

7 Оперативное лечение переломов мыщелков болыпеберцовой кости динамическим компрессионным остеосинтезом Проблемы, поиски, решения Материалы 40-й научно практической межрегиональной конференции врачей 21-22 апреля 2005-Ульяновск -2005 -С 466-467 (соавт Каллаев Н О, Таджиев Д Д )

8 Лечение переломов мыщелков болыпеберцовой кости //Актуальные вопросы здравоохранения Проблемы, поиски, решения Материалы 40-й научно-практической межрегиональной конференции врачей 21-22 апреля 2005 -Ульяновск -2005 -С 467-468 (соавт Каллаев Н О, Каллаев Т Н)

9 Хирургическое лечение около- и внутрисуставных переломов коленного сустава //Ученые записки Ульяновского государственного университета, серия клиническая медицина -Ульяновск -2005, выпуск 2(10) -С 17-20 (соавт Каллаев Н.0, Каллаев Т Н )

10 Компрессионный остеосинтез переломов надколенника //Вопросы неотложной хирургии Материалы научно-практической конференции, посвящённой 20-летию кафедры хирургии факультета повышения квалификации и постдипломной подготовки специалистов Дагестанской государственной медицинской академии -Махачкала -2005 -С 93-95 (соавт Каллаев Н О , Омаров М М, Абакаров А А)

11 Использование метода ультрасонографии в диагностике костных и мягкотканых структур коленного сустава у травматологических больных Патология желудочно-кишечного тракта с позиций терапевта, хирурга и инфекциониста Материалы юбилейной научно-практической конференции 21 апреля 2006 -Ульяновск-2006 -С 53-55 (соавт Каллаев Н О., Таджиев

Д Д, Дубова НЮ)

12 Способ остеосинтеза переломов надколенника аппаратом внешней фиксации с устройством динамической компрессии Модернизация здравоохранения и совершенствование охраны здоровья населения Материалы 41-й научно-практической конференции врачей 18-19 мая 2006г -

Ульяновск- 2006г -С 581-582 (соавт Каллаев Н О , Таджиев Д Д, Каллаев ТН)

13 Компрессионно-динамический остеосинтез переломов надколенника Травматология и ортопедия XXI века Сборник тезисов докладов VIII съездов травматологов-ортопедов России г Самара, 6-8 июня, 2006г -Самара-2006г -С 190-191 (соавт Каллаев Н О , Таджиев Д Д , Каллаев Т Н )

14 Ультрасонография в диагностике повреждений коленного сустава.// 3-й международный конгресс «Современные технологии в травматологии и ортопедии» (тезисы докладов) -Москва -2006 -С 23 (соавт Каллаев Н О, Каллаев Т Н, Калашникова СИ)

15 Лечение переломов плато большеберцовой кости методом односторонней динамической компрессии //3-й международный конгресс «Современные технологии в травматологии и ортопедии» (тезисы докладов) -Москва -2006 -С 23 (соавт Каллаев Н О , Омаров М М., Шапиев М А )

16 Способ фиксации переломов мыщелков большеберцовой кости аппаратом внешней фиксации с устройством динамической компрессии //Международная конференция «Новые технологии в военно-полевой хирургии и хирургии повреждений мирного времени» (тезисы докладов) 2628 10 2006г-Санкт-Петербург-2006-С 81 (соавт Каллаев НО, Таджиев Д Д, Каллаев Т Н)

17 Возможности ультрасонографии в диагностике повреждений коленного сустава.//Актуальные вопросы травматологии и ортопедии Материалы первой конференции ассоциации травматологов-ортопедов Дагестана, посвященной 80-летию профессора Цахаева Наби Цахаевича -Махачкала.-2006 -С 61-63 (соавт Каллаев Н О, Калашникова С И, Шапиев МА)

18 Оперативное лечение внутрисуставных переломов проксимального эпиметафгоа большеберцовой кости // Актуальные вопросы травматологии и ортопедии Материалы первой конференции ассоциации травматологов-

ортопедов Дагестана, посвященной 80-летию профессора Цахаева Наби Цахаевича.-Махачкала -2006 -С 64-66 (соавт Каллаев Н О, Омаров ММ)

19 Оперативное лечение внутрисуставных переломов коленного сустава // Вестник травматологии и ортопедии им Н Н Приорова - Москва -2006,№3 -С 47-51 (соавт Каллаев Н О, Каллаев Т Н)

20 Решение от 10 07 2007г о выдаче патента на полезную модель по заявке № 2006146910/22(051226), дата приоритета - 11 09 2006 Название полезной модели «Аппарат внешней фиксации с устройством динамической компрессии для остеосинтеза поперечных переломов надколенника со смещением» (соавт Каллаев Н О, Таджиев Д Д )

Подписано в печать 18 09 07 Формат 60x84/16 Уел печ л 1,0 Тираж 100 экз Заказ № ¿/бЛ;

Отпечатано с оригинал-макета в Издательском центре Ульяновского государственного университета 432970, г Ульяновск, ул Л Толстого, 42

Актуальность темы определяется высокой частотой и сложностью лечения внутрисуставных переломов в области коленного сустава, которые наблюдаются у лиц наиболее трудоспособного возраста. Эти переломы относятся к тяжелым повреждениям опорно-двигательного аппарата и составляют от 1,5 до 2,5% всех переломов костей [17, 5, 36, 195] и 6,8-7,8% от всех около- и внутрисуставных переломов [100, 77, 5, 36]. От 3,9 до 8% всех повреждений нижних конечностей приходится на переломы в области коленного сустава [153, 21, 79].

Сложность лечения изучаемых повреждений объясняется особенностями анатомического строения сегмента конечности, высокой реактивностью тканей, большим удельным весом посредственных и неудовлетворительных исходов и функциональными нарушениями в коленном суставе, которые составляют от 12 до 45% [5, 78, 150, 130]. Осложнения в виде деформирующих артрозов при внутрисуставных переломах коленного сустава отмечаются в пределах 26,933,3% [31, 6, 134]. В общей структуре инвалидности переломы области коленного сустава составляют 34,8-42% [158, 134,150,177].

Консервативные методы лечения не всегда способны достичь точной репозиции и обеспечить ранние движения. При иммобилизации поврежденного и смежного суставов нередко наступают вторичные смещения и удлиняются сроки реабилитации сустава [104, 121,150].

Оперативный способ фиксации отломков связан со значительной дополнительной травматизацией параартикулярных тканей [1, 20,18, 40].

Неудовлетворительные результаты хирургического лечения изучаемых повреждений объясняются особенностями как анатомического строения коленного сустава, нарушением регионарного кровотока и сложностью удержания отломков в правильном положении, так и изменениями синовиальной среды и реакцией элементов сустава на механическое раздражение со стороны металлических фиксаторов [160,116, 206,184].

С развитием внеочагового компрессионно-дистракционного остеосинтеза существенно улучшились исходы лечения больных. Дальнейшее развитие службы артропатологии связано с внедрением малотравматичных и функциональных методов лечения больных, которые позволили бы восстановить конгруэнтность суставных поверхностей, фиксировать костные фрагменты без угрозы вторичного смещения и без выключения движений в суставе [19, 177,196].

Поэтому в настоящее время особое внимание уделено возможностям чрескостного остеосинтеза аппаратами внешней фиксации, в основе которых лежит принцип единства устойчивости отрепонированных костных фрагментов и сохранение движений в суставе [23, 22].

Все сказанное дает основание считать проблему лечения внутрисуставных переломов коленного сустава не только медицинской, но и социальной.

Цель.

Целью настоящего исследования является улучшение результатов лечения внутрисуставных переломов коленного сустава с использованием возможностей динамического компрессионного остеосинтеза в условиях сохранения функции сустава.

Задачи.

Для достижения поставленной цели были определены следующие задачи.

1. Усовершенствовать методику остеосинтеза внутрисуставных переломов коленного сустава с восстановлением анатомической формы и функции с помощью аппарата внешней фиксации и устройства динамической компрессии при минимальной операционной травме и стабильной фиксации отломков с сохранением функции коленного сустава, установить показания и противопоказания к данному методу.

2. Исследовать механическую прочность комплекса «конечность - внешний фиксатор» и возможные причины неустойчивости конструкции при остеосинтезе. Разработать оптимальные уровни направления введения металлических фиксаторов в дистальном отделе бедренной кости и проксимальном сегменте болыиеберцовой кости с проведением эксперимента на биоманекенах.

3. Исследовать диагностические возможности сонографии мягких тканей коленного сустава, показатели кровотока в бедренной артерии, физико-химические характеристики синовиальной среды (вязкость, содержание гиалуроновой кислоты, сиаловых кислот, активность гиалуронидазы), напряжения кислорода в околосуставных тканях в динамике лечения и их значения в процессе восстановления формы и функции коленного сустава.

4. Оценить результаты лечения внутрисуставных переломов коленного сустава с помощью устройства динамической компрессии, разработать комплексную терапию в послеоперационном периоде и методику последующей реабилитации больных.

Научная новизна.

Разработаны на основе клинико-экспериментального подхода принципы биомеханической устойчивости комплекса «коленный сустав - аппарат внешней фиксации с устройством динамической компрессии» (далее комплекс именуется условно «конечность - внешний фиксатор).

Установлена зависимость устойчивости остеосинтеза от величины костных фрагментов, площади перелома и направления компрессирующей силы, определены оптимальные величины силы компрессии при различных по характеру переломах

Представлено анатомо-хирургическое и биомеханическое обоснование динамического компрессионного остеосинтеза внутрисуставных переломов коленного сустава при использовании минимума имплантируемых металлических фиксаторов в ткани с сохранением функции коленного сустава.

Определены возможности предоперационной ультразвуковой диагностики повреждений мягких тканей коленного сустава для определения объёма оперативного вмешательства и тактики послеоперационного ведения при остеосинтезе внутрисуставных переломов коленного сустава устройством динамической компрессии.

Доказана целесообразность применения допплерогафии регионарного кровотока, ультразвукового исследования комплекса кожа — подкожно-жировая клетчатка, определения напряжения кислорода в параартикулярных тканях методом полярографии, исследования вязкости и содержания гиалуроновой кислоты в синовиальной жидкости в динамике лечения у больных с внутрисуставными переломами коленного сустава в условиях динамического компрессионного остеосинтеза для контроля за процессами репарации.

Разработаны схемы лечения переломов области коленного сустава.

Практическая ценность работы.

Практическая ценность работы заключается в оптимизации специальных методов исследования (ультразвуковая диагностика, полярография, биохимическое исследование синовиальной среды) и системы лечения, основанной на анатомо-хирургическом и биомеханическом обосновании остеосинтеза, внутрисуставных переломов коленного сустава.

На основании значительного клинического материала доказана целесообразность и практическая возможность применения метода динамического компрессионного остеосинтеза, разработанного в клинике при лечении больных с внутрисуставными переломами коленного сустава.

Разработаны показания, техника выполнения и последующее лечение больных с помощью аппарата внешней фиксации с устройством динамической компрессии. Установлено, что данный метод лечения является малотравматичным и функциональным (не блокирует движения в суставе), а также значительно снижает риск развития послеоперационных осложнений.

Положения, выносимые на защиту.

1. Динамический компрессионный остеосинтез внутрисуставных переломов коленного сустава обеспечивает стабильную фиксацию отломков при минимуме имплантируемых в ткани конструкциях, создает оптимальные условия для восстановления анатомической формы и функции поврежденного сустава и сохранения кровоснабжения костных фрагментов и окружающих тканей.

2. Закрытая репозиция перелома и динамический компрессионный остеосинтез внутрисуставных переломов коленного сустава показан при неэффективности одномоментной ручной репозиции отломков, множественных и сочетанных повреждениях, а открытая репозиция и остеосинтез аппаратом внешней фиксации с устройством динамической компрессии - при несвежих, осложненных переломах, при смещении отломка в полость сустава, при повреждении или угрозе повреждения сосудисто-нервных образований.

ВЫВОДЫ

1. Чрескостный остеосинтез внутрисуставных переломов коленного сустава аппаратом внешней фиксации с устройством динамической компрессии является малотравматичным и функциональным.

2. Чрескостный остеосинтез аппаратом внешней фиксации с устройством динамической компрессии эффективен при открытых и закрытых переломах со смещением наружного (внутреннего) мыщелка бедренной кости, наружного (внутреннего) мыщелка большеберцовой кости без вдавления, обоих мыщелков болыиеберцовой кости, поперечном и трёхфрагментарном переломах надколенника, при осложнённых переломах, при сочетанных и множественных повреждениях.

3.Эффективность компрессионного остеосинтеза определяется направлением прилагаемого давления на костный отломок (оно должно быть перпендикулярно линии излома) и величиной силы компрессии (при переломе мыщелка бедренной кости - 492,8+17,8Н, при переломе мыщелка большеберцовой кости - 486+25,4Н, при переломе надколенника — 276,8+12,8Н).

4. Уменьшение коэффициента утолщения комплекса кожа — подкожно-жировая клетчатка до 0,25+0,01, индекса периферического сопротивления до 0,754+0,12, повышение вязкости синовиальной жидкости до 8,45+0,Зу.е., содержания гиалуроновой кислоты в последней до 3,1+0,01г/л на 22день после операции и увеличение напряжения кислорода в параартикулярных тканях спустя 4-6 дней после снятия аппарата внешней фиксации до 2,1+0,4мкА -прогностические признаки благоприятного исхода лечения внутрисуставных переломов коленного сустава.

5. Динамический компрессионный остеосинтез по предлагаемой методике позволяет у 95,1% больных получить положительные анатомические и функциональные результаты.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Своевременная диагностика внутрисуставных переломов коленного сустава должна основываться на тщательном клинико-рентггенологическом обследовании больных. Рентгенологическое обследование необходимо осуществлять до и после операции, в динамике лечения, перед прекращением фиксации и после снятия аппарата внешней фиксации в двух стандартных проекциях. При затруднении диагностики следует прибегать к «трехчетвертным» и сравнительным рентгенограммам.

2. Для диагностики в предоперационном периоде повреждений капсульно-связочного аппарата необходимо ультразвуковое исследование коленного сустава.

3. Репозицию внутрисуставных переломов коленного сустава следует производить под проводниковой анестезией. При возможной аллергии к анестетикам и в случаях множественной и сочетанной травмы следует использовать общее обезболивание.

4. Консервативное лечение показано при переломах без смещения отломков и в случаях, когда смещение может быть устранено путем закрытой одномоментной репозиции с проведением рентгенологического контроля непосредственно после вправления и через 6-10 дней после уменьшения отека. При рецидивах смещения и при переломах типа В1, ВЗ, С1 показан остеосинтез аппаратом внешней фиксации.

5. Открытая репозиция и остеосинтез костных фрагментов следует осуществлять в случаях неэффективности одномоментной ручной репозиции, при наличии ротационного смещения, при смещениях костного фрагмента в полость сустава, интерпозиции мягких тканей между отломками, при несвежих переломах через 4-6 дней после поступлении пациента в стационар, при открытых повреждениях, при повреждении или угрозе повреждения сосудисто-нервных образований — в момент поступления.

6. С целью повышения устойчивости остеосинтеза в условиях раннего сохранения функции сустава рекомендуем проводить компрессирующие спицы перпендикулярно плоскости излома, противоупорные фиксаторы с упором на кортикальную пластинку - с зоны, противоположной стороне повреждения. Это предотвратит возможное боковое смещение аппарата.

7. Со второго дня после операции показано начало активных и пассивных движений в поврежденном суставе, назначаются физиотерапевтические процедуры (магнитотерапия, диадинамические токи, ультразвук).

8. Одним из основных принципов лечения внутрисуставных переломов коленного сустава следует считать раннее восстановление функции сустава и поздняя физическая нагрузка.