Автореферат и диссертация по медицине (14.00.22) на тему:Экспериментально-клиническое обоснование свободной пересадки кровоснабжаемых костных аутотрансплантатов без восстановления их венозного оттока

На правах рукописи

БРАГИЛЕВ

Вадим Алексеевич

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНО КЛИНИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ СВОБОДНОЙ ПЕРЕСАДКИ КРОВОСНАБЖАЕМЫХ КОСТНЫХ АУТОТРАНСПЛАНТАТОВ БЕЗ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ИХ ВЕНОЗНОГО ОТТОКА.

14.00.22 — травматология и ортопедия 14.00.27 — хирургия

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ 1996

Работа выполнена в Воеино-медицинской академии и в Центре пластической II реконструктивной хирургии.

II а у ч и и е руководите л н: лауреат Государственной премии доктор медицинских наук профессор Белоусов А. Е.,

кандидат медицинских наук доцент Кочиш А. Ю.

О ф п и, п а л ь н ы е о п и о н с н т ы: лауреат Государственной премии член-корреспондент РАМН доктор .медицинских наук профессор Ткаченко С. С.,

лауреат Государственной премии доктор мсдиштскнх наук профессор Вавилов В. Н.

Ведущая организации — Российский НИИ травматологии и ортопедии им. Р. Р. Вредена.

Зашита диссертации состоится ___1996 г.

ашита

Ж

в ! У часов на заседании диссертационного совета Д 106.03.04 н Воснпо-меднцннской академии (194044, г. Санкт-Петербург,-ул. Лебедева,

С).

С диссертацией можно ознакомиться в фундаментальной библиотеке Военна-медицинскэй академии.

и « X

Автореферат разослан __ 1996 года.

Ученый секретарь диссертационного совета доктор медицинских наук профессор

Л. Н. Бисенков

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность теш.

Оперативное лечение пациентов с обширными дефектами длинных трубчатых костей является сложной и весьма актуальной хирургической проблемой (Чаклин В. Д. .1974; ; Ткаченко С. С. ,1985). Принципиально новые возможности в лечении этой категории больных открылись в связи с развитием микрохирургии и внедрением р клиническую практику метода свободной пересадки кровоснабжаемых костных аутотрансплантатов с наложением микрососудистых анастомозов между сосудами трансплантата и воспринимающего ложа (Волков М.В. с соавт. ,1981; Гришин И. Г. с соавт.,1985; Taylor G.I. et al.. 1975). Подобные операции позволяют замещать хорошо кро-воснабжаемой костной тканью значительные по величине костные дефекты. При этом трансплантат способен успешно противостоять развитию гнойных осложнений ( May JW.Jr.et al.,1989; Mattar J. et al. ,1994), а его консолидация с костями воспринимающего ложа происходит в сроки, близкие к срокам сращения закрытых переломов (Белоусов А.Е., Ткаченко С.С., 1988; Пшениснов К.П., 1992). У детей возможен рост пересаженной таким способом кости (Шведов-ченко И. В.. Соколов А.Ф., 1989; Bartlett S.P., Whltaker L. А. ,1988).

Среди костных аутотрансплантатов, пересаживаемых с восстановлением кровообращения, весьма часто используется диафнзарный Фрагмент малоберцовой кости ( Swartz W.M. et al., 1988; Weiland A.J. et al.,1990). К его преимуществам относят значительную длину (20-25 см) и прочность, отсутствие серьезных функциональных нарушений в донорской области, а также хорошее кровоснабжение малоберцовыми сосудами, имеющими большой диаметр. С помощью сосудистого пучка трансплантата можно при необходимости осуществить реконструкцию поврежденных сосудов воспринимающего ложа (Белоусов А..Е., 1984). В комплекс тканей могут быть включены также кожно-фасциальный лоскут и фрагменты мышечной ткани (Мах-сон Н.Е. с соавт., 1986; Lee К. S. et al., 1991).

Однако, несмотря на значительный диаметр малоберцовых сосудов. в 5-13% случаев после операций развивается тромбоз микрососудистых анастомозов (Вавилов В.Н. с соавт., 1994; Pervlcal N.T. et al.,1989; ). При этом наиболее часто (60-75% всех случаев

тромбоза) блокируется венозная магистраль ( Мезенцев И.А., 1990; Melissinos E.G., Parcs D.H., 1989). Рядом специалистов также отмечено, что из-за сравнительно больиого диаметра сопутствующих малоберцовой артерии вен (5 им и более) в ходе операции не всегда удается найти подходящую для анастомозирования вену воспринимающего ложа (Белоусов А. Е. с соавт., 1987; Danaf А.Е. et al., 1986). В таких случаях костный трансплантат может быть вынужденно включен в кровоток атипично - без восстановления венозного оттока крови. Последующее наблюдение за подобными больными показало, что при условии восстановления сквозного кровотока через артерию трансплантата, даже в этой ситуации, наступает быстрое сращение пересаженной кости с воспринимающим костным ложем. То же самое может происходить и после достоверно установленного тромбоза венозных анастомозов (Белоусов А.Е. с соавт., 1987; Chen H. et al., 1991).

Однако, несмотря на наличие подобных эмпирически установленных фактов, экспериментальная оценка жизнеспособности кровос-набжаемых костных трансплантатов в условиях отсутствия венозного оттока крови не проводилась. Принципиальное значение артериального притока для питания пересаженной без восстановления венозного дренажа кости остается недоказанным (в сравнении с некро-воснабжаемой аутокостью).

В связи с этим остается нерешенным и вопрос о допустимости преднамеренного атипичного вкявчения пересаженной кости в кровоток в условиях клиники. Наконец, не дана объективная клиническая оценка применения таких трансплантатов при лечении больных травматологического профиля.

Практическая важность этих нерешенных вопросов обусловила цель и задачи настоящей работы.

Цель к задачи исследования.

Целью исследования явилось экспериментальное и клиническое обоснование пересадки кровоснабжаемых костных аутотранспланта-тов, лишенных оттока крови по венам сосудистой ножки, на основе интегральной оценки их пластических свойств.

Для достижения этой цели были поставлены следующие задачи.

1. Дать сравнительную оценку процессов приживления и перестройки костных диафизарных трансплантатов при их пересадке в типичном ( наличие артериального притока и венозного оттока) и

атипичном (отсутствие венозного оттока при сохраненном артериальном притоке) вариантах.

2. Определить пути восстановления венозного оттока от кро-воснабжаемого костного трансплантата, пересаженного без восстановления венозного дренажа.

3. Обосновать в эксперименте допустимость атипичной пересадки кровоснабжаемых аутотрансплантатов (без восстановления венозного оттока).

4. Изучить клиническую эффективность свободной пересадки диафиза малоберцовой кости с его атипичным включением в кровоток (без восстановления венозного оттока) у больных с дефектами длинных трубчатых костей, разработать показания и технику таких операций.

5. Установить комплекс методик, позволяющий дать интегральную оценку процессов репаративного остеогенеза при различных условиях пересадки кровоснабжаемых костных аутотрансплантатов.

Научная новизна.

1. Впервые в эксперименте дана сравнительная оценка жизнеспособности трансплантатов, пересаженных в типичном (наличие артериального притока и венозного оттока) и атипичном (отсутствие венозного оттока при сохраненном артериальном притоке) вариантах, а также при использовании некровоснабжаемых фрагментов кости.

2. Уточнены пути восстановления венозного оттока от костного трансплантата, пересаженного на сквозной артериальной ножке и определена их роль в дальнейшей "судьбе" трансплантата.

3. Обоснована в эксперименте допустимость атипичной пересадки кровоснабжаемых аутотрансплантатов (без восстановления венозного оттока).

4. Изучена клиническая эффективность метода пересадки диафиза малоберцовой кости с ее атипичным включением в кровоток (без восстановления венозного оттока) у больных с дефектами длинных трубчатых костей.

5. Разработаны показания и техника пересадки кровоснаблсае-мого малоберцового костного аутотрансплантата на сквозной артериальной ножке без восстановления венозного оттока по сопутствующим питающей артерии венам.

Практическая значимость.

1. Проведенные экспериментальные исследования позволили обосновать допустимость и целесообразность пересадки диафязарных кровоснабжаемых аутокостнкх трансплантатов в атипичном варианте (без восстановления венозного оттока) в условиях клиники.

2. Клинические исследования показали, что исключение из операции пересадки диафиза малоберцовой кости этапа восстановления венозного оттока (при сквозном включении в кровоток его артерии) не приводит к заметному снижению пластических свойств пересаженной кости, но позволяет существенно упростить и сократить продолжительность операции. Данный вариант костной пластики дает хирургу реальный выход из положения в тех случаях, когда в пораженной области нет подходящих для микроанастомозирования венозных сосудов.

3. Предложенные экспериментальные модели и использованный автором комплекс методик позволяют оценить жизнеспособность ау-тотрансплантатов в различных условиях эксперимента , тип и темпы консолидации трансплантатов с воспринимающим костным ложем, состояния их компактного и губчатого веществ, клеточных элементов и сосудистого русла.

Основные положения, вынесенные на защиту.

1. Кровоснабжаемый диафизарный костный аутотраксплантат, пересаженный без восстановления венозного оттока {при сквозном включении его артерии в кровоток), обладает высокой жизнеспособностью и сохраняет пластические свойства живой костной ткани.

2. В основе сохранения жизнеспособности костного трансплантата при восстановлении его кровоснабжения без обеспечения венозного дренажа лежит способность костной ткани переносить продолжительный ишемический период, который завершается в результате образования связей между сосудами надкостницы и костного мозга трансплантата с сосудами воспринимающего ложа.

3. Метод пересадки кровоснабжаемых костных трансплантатов без восстановления венозного оттока может быть рекомендован в клиническую практику только при "сквозном" включении их питающей артерии в артерию воспринимающего ложа ( с целью профилактики тромбоза микроанастомозов) при максимальном исключении из лоскута тканей , более чувствительных к ишемии (мышцы, кожа, жировая клетчатка).

4. Достаточная информативность экспериментальных исследований жизнеспособности костных аутотрансплантатов достигается при использовании комплекса методик, включающего радиоизотопные, рентгенологические и гистологические методики, в совокупности с динамическим наблюдением за экспериментальными животными. Это позволяет изучать пластические свойства костных аутотрансплантатов как интегральный показатель типа и темпов их консолидации с реципиентной костью, состояния кортикального слоя и костного мозга, клеточных элементов и сосудистого русла кости.

Реализация работы.

Результаты исследований внедрены в практику работы Центра пластической и реконструктивной хирургии, клиники военной травматологии и ортопедии ВМедА. Материалы диссертации используются в учебном процессе на кафедре оперативней хирургии (с топографической анатомией) ВМедА при проведении занятий с группами травматологов и хирургов.

По теме диссертации опубликовано 7 печатных работ, получено 3 удостоверения о рационализаторских предложениях.

Апробация работы.

Основные положения диссертационного исследования доложены на V Международном симпозиуме по пластической и реконструктивной хирургии (16.11.94); втором славянском международном конгрессе "Кардиостим" (04.02.95); XXXVIII научной конференции студентов и аспирантов медицинских ВУЗов и НИИ Санкт-Петербурга, посвященной 130-летию со дня основания кафедры оперативной хирургии ВМедА (30.05.95).

Объем и структура диссертации.

Материалы диссертации представлены на 144 страницах. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, описания мате- • риала и методик исследования, двух глав собственных исследований заключения, выводов, практических рекомендаций и списка литературы. Работа содержит 35 рисунков и 8 таблиц. Список литературы включает 229 источников, из них 90 отечественных и 139 иностранных авторов.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность, сформулированы цель и задачи исследования, освещены его научная новизна и практическая значимость, изложены основные положения, выносимые на защиту, представлены сведения о реализации и апробации работы, а также об объеме и структуре диссертации.

В первой главе (обзоре литературы) отражена история развития методов костной пластики, а также современное состояние проблемы применения свободных кровоснабжаемых костных трансплантатов при оперативном лечении больных с обширными дефектами длинных трубчатых костей. Анализ изученной литературы подтвердил большие возможности и перспективность применения этого метода в реконструктивной хирургии скелета. Он показал, что одной из основных проблем при пересадках кровоснабжаемых костных трансплантатов является развитие тромбоза микрососудистых анастомозов. При этом, в 60-75% всех случаев тромбоза блокируется венозная магистраль. Также отмечено, что в ходе операции не всегда удается найти подходящую для анастомозирования вену воспринимающего ложа.

В результате анализа материалов публикаций, посвященных пересадке костей с атипичным (без восстановления венозного оттока по сопутствующим питающей артерии венам сосудистой ножки) кровоснабжением, был сделан вывод о перспективности углубленного изучения возможностей данного варианта костной пластики.

Во второй главе диссертации охарактеризован материал выполненных исследований и описаны их методики.

В экспериментальной части работы проведено четыре серии хронических экспериментов на 26 беспородных собаках обоего пола массами от 15 до 25 кг после их адаптации в условиях вивария. Сведения о количестве оперированных животных и характере проведенных экспериментов приведены в таблице 1.

В качестве модели костного аутотрансплантата был использован участок лучевой кости, имеющий постояные питающие сосуды -медиальные ветви лучевых артерии и вены. Интраоперационную анок-сию, связанную с наложением микрососудистых анастомозов, моделировали путем временного пережатия питающей сосудистой ножки трансплантата.

Таблица 1

Сведения о сериях выполненных экспериментов

II серии опытов Содержание экспериментов Количество животных

I формирование некровоснабжаемого костного трансплантата 5

II Формирование кровоснабжаемого костного трансплантата на сквозной артерио-веноз-ной питающей ножке 6

III Формирование кровоснабжаемого костного трансплантата на сквозной артериальной ножке без сохранения венозного оттока по сопутствующую венам 9

IV Формирование кровоснабжаемого костного трансплантата на сквозной артериальной ножке без сохранения венозного оттока с дополнительней изоляцией костного фрагмента от окружающих тканей 6

ВСЕГО 26

Животных оперировали в асептических условиях под внутривенным гексеналовым наркозом (35-40 мг/кг массы тела) с искусственной вентиляцией легких.

В первой (контрольной) серии опытов моделировали пересадку некровоснабжаемого костного аутотрансплантата. В качестве последнего служил ортотопически расположенный диафизарный фрагмент лучевой кости, фиксированный в аппарате внешней фиксации типа Илизарова. Размеры костного фрагмента составляли 25-30% длины кости и колебались в пределах 7-9 см (рис.1а).

Во второй (контрольной) серии экспериментов моделировали пересадку кровоснабжаемого костного трансплантата с сохранением и артериального притока, и венозного оттока по питающим осевым сосудам (рис.16).

В третьей серии опытов исследовали особенности репаративно-го остеогенеза и пластические свойства костного трансплантата, пересаженного без восстановления венозного оттока. Для этого с помощью микрохирургической техники выделяли вены сосудистой ножки, перевязывали и пересекали их с обоих концов выделенного

гь

Рис.1. Схематичное содержание экспериментов: а) I серия - некро-воснабжаемый трансплантат; 0) II серия - артериальное и венозное снабжение трансплантата; в) Ш серия - сквозное артериальное снабжение трансплантата; г) IV серия - артериальное снабжение трансплантата с дополнительным обертыванием его поверхности пленкой и пломбировкой костномозгового канала.

костного фрагмента. Отличие третьей серии от второй заключалось в том, что при формировании костного трансплантата сохранялось его исключительно артериальное кровоснабжение (рис.1в).

В четвертой серии экспериментов изучали влияние на жизнеспособность и пластические свойства трансплантата его изоляции от окружающих тканей с помощью непроницаемого высокоинертного материал, а также пломбировки стерильным воском его костномозгового пространства. Это исключало образование связей между сосудами трансплантата и окружающих тканей и позволяло сделать вывод о влиянии этого фактора на жизнеспособность пересаженной кости и на возможности сохранения ею пластических свойств (при питании только через артериальную сеть) (рис.1г).

Результаты экспериментов оценивали через 1 неделю и затем через 1, 2, 3 и 6 месяцев, по данным рентгенологического, радиоизотопного и гистологиеского исследований. По истечении сроков наблюдения животных выводили из опыта путем внутривенного введения перенасыщенного раствора хлорида калия на фоне глубокого гексеналового наркоза.

Рентгенографию оперированной лапы выполняли в стандартном положении в запланированные сроки наблюдения.

Радиоизотопное исследование проводили с использованием радиофармпрепарата (РФП) 93тТс-перфотеха t установленные сроки наблюдения. При этом накопление РФП изучали прижизненно. После выведения животного из опыта оценивали степень накопления РФП в извлеченных из оперированной конечности костных аутотранспланта-тах.

РФП инъецировали внутривенно в дозе, соответствующей 300-400 мегабеккерелей, после чего через 3.5-4 часа регистрировали изображение в статическом режиме. При этом использовали гамма-камеру МВ91000-9101/А (производство комбината "Gamma", Венгрия) и гамма-камеру Starcam 3000XR/T (фирма General Electric).

Полученные изображения оценивали количественно по стандартным программам систем обработки данных. Степень захвата радиоФармпрепарата трансплантатом определяли количественно путем расчета коэффициента степени накопления РФП. Коэффициент представлял собой соотношение среднего числа импульсов в ячейке матрицы над изображением краниальных лап к среднему числу импульсов -

Зз ic&{

над изображением трансплантата по формуле:

Аг + А1

А = -------, где Аг - среднее число импуль-

лг

сов в ячейке матрицы над изображением правой краниальной лапы; А1 - среднее число импульсов в ячейке матрицы над изображением левой краниальной лапы; - среднее число импульсов в ячейке матрицы над изображением трансплантата.

Материал для гистологического исследования забирали вместе с участками лучевой кости проксимальнее и дистальнее мест ее остеотомии. Фиксировали, декальцинировали костные фрагменты, заключали их в жидкий целлоидин, а после его затвердевания изготовляли гистологические препараты, окрашенные гемотоксилин-эозином.

В клинической части работы проведен анализ результатов лечения больных, оперированных в Центре пластической и реконструктивной хирургии и в клинике Военной травматологии и ортопедии ВМедА. Всего было выполнено 26 микрохирургических операций у 26 больных. Большинство пациентов составили мужчины трудоспособного возраста (22 из 26 пациентов).

Все пациенты имели дефекты длинных трубчатых костей конечностей. В зависимости от метода устранения костного дефекта, больных разделили на две группы. В первой (контрольной) группе больных осуществляли пересадку малоберцового трансплантата в классическом варианте, с анастомозированием и артерии, и вен. Дефекты костей у пациентов второй группы устраняли путем пересадки кровоснабжаемого костного аутотрансплантата из диафиза малоберцовой кости. Артерию сосудистой ножки трансплантата (малоберцовая артерия) вшивали в виде вставки в артерию воспринимающего ложа. Вены сосудистой ножки костного трансплантата перевязывали.

В предоперационном периоде у всех больных выполняли рентгенографию в стандартных проекциях, определяли размеры костного дефекта. При осмотре оценивали укорочение и деформацию пораженной конечности, выраженность рубцовых и трофических изменений окружающих мягких тканей, состояние периферического кровообращения конечности. У каждого пациента проводили предоперационное планирование размера, состава трансплантата и варианта проведения сосудистого этапа операции.

В послеоперационном периоде выполняли этапные рентгенографические исследования. У шестерых больных (4 пациента I группы. 2 пациента II группы) через 1. 2 недели, 1 и 3 месяца после операции была проведена сцинтиграфия костей с 99тТс-перфотехом. В одном наблюдении (I группа) сцинтиграфив выполняли до операции. Препарат вводили внутривенно в дозе 350-400 мегабеккерелей. Изображение костей регистрировали спустя 3.5-4 часа после введения РФП в статическом режиме. Количественную оценку накопления препарата осуществляли с использованием стандартных программ систем обработки данных.

В третьей главе диссертационного исследования анализируются результаты сравнительного экспериментального исследования жизнеспособности и пластических свойств различных кровоснабжаемых и некровоснабжаемых костных трансплантатов.

Анализ результатов исследования позволил сделать важные выводы. Прежде всего, эксперименты подтвердили ранее известные данные о том, что при пересадке некровоснабжаемых костных трансплантатов клетки их компактного и губчатого веществ кости, периоста. эндоста и костного мозга неизбежно погибают. В связи с этим перестройка таких трансплантатов в проведенных опытах происходила за счет образования новой костной ткани со стороны воспринимающего костного ложа и окружающих мягких тканей. Большое значение в формировании новой кости играли клетки соединительной ткани, враставшие в трансплантат вместе с кровеносными сосудами и превращавшиеся в остеобласты. В целом, морфологическая картина соответствовала ранее описанным процессам "ползучего" замещения тканей некровоснабжаемых костных аутотранспланта-тов. Сращение таких трансплантатов с воспринимающим костным ложем происходило к трехмесячному сроку с образованием костной мо- • золи преимущественно за счет клеточных элементов окружающих трансплантат тканей.

Во II серии опытов было убедительно доказано, что типичное кровообращение костного трансплантата с сохранением и артериального притока, и венозного оттока обеспечивает жизнеспособность подавляющей части его клеточных элементов, а также сохраняет практически в полном объеме пластические свойства пересаженной костной ткани. Подтверждением этого явилось продемонстрированное в эксперименте быстрое сращение костных Фрагментов к одно - по-

луторамесячному сроку с последующей быстрой перестройкой костной мозоли в зонах остеосштеза .

II1-я серия проведенных экспериментов позволила сделать вывод о том, что отсутствие венозного оттока от сохранившего артериальный приток трансплантата не оказывает существенного влияния на способность пересаженной кости участвовать в процессах косте-образования. Б частности, радиоизотопными исследованиями и путем ревизии одного из "пересаженных" костных фрагментов в раннем послеоперационном периоде впервые удалось убедительно доказать, что при сквозном кровотоке питающая артерия костных аутотранс-плантатов после операции не тромбировалась (несмотря на отсутствие венозного отгока по сопутствующим артерии перевязанным венозным сосудам). Очевидно, что именно благодаря этому, кровоснабжение костной ткани в таких трансплантатах сохранялось на уровне, достаточном для поддержания жизнеспособности большинства клеточных элементов. Обоснованность такого заключения подтверждают результаты прижизненного сцинтиграфического и посмертного гистологического исследований. На сцинтиграммах в течение всего периода наблюдения сохранялось отчетливое накопление РФП пересаженным трансплантатом. К двухмесячному сроку в этой серии опытов наступало полноценное сращении трансплантатов с проксимальными и дисталъными фрагментами лучевых костей, а их структура в рентгеновском изображении практически не отличалась от окружающего ре-ципиентного костного ложа.

Образование новых сосудистых связей между костными трансплантатами. моделировавшимися в III серии экспериментов, и тканями реципиентного ложа приводило к восстановлению венозного оттока. Этот процесс в сочетании с сохраненным артериальным притоком обеспечивал для пересаженных тканей необходимые для их выш-вания условия. Изучение механизмов венозного оттока от костных аутотрансплантатов на сквозной исключительно артериальной питающей ножке подтвердило предположение о дренировании венозной крови по сосудам костного мозга и надкостницы. Важность описанных процессов полностью подтвердили данные IV серии опытов, когда изоляция поверхности трансплантата тефлоновой пленкой, наряду с пломбировкой его костномозгового канала воском, ограничивали пластические свойства пересаженной кости и качественно изменяли процессы перестройки костной ткани. Эти процессы протекали по

типу "ползучего замещения", как у некровоснабжаемых костных трансплантатов.

Таким образом, проведенные эксперименты убедительно показали, что в костных аутотрансплантатах, сформированных на сквозной артериальной питающей ножке, сохраняются кровообращение и жизнеспособные клеточные элементы. По всем своим характеристикам эти трансплантаты гораздо ближе к костным фрагментам, пересаженным на традиционной артерио-венозной ножке (чем к некровоснабжа-емым костным аутотрансплантатам).

Анализируя результаты исследования, необходимо отметить высокую эффективность комплексного подхода к экспериментальному изучению "судьбы" костных трансплантатов, предполагавшего использование ряда взаимно дополняющих прижизненных и посмертных методик. Информативность каждой из них в различные периоды наблюдения за экспериментальными животными была неодинаковой. Часто данные, полученные при помощи рентгенологических, "гистологических и радиоизотопных методик, взаимно дополняли друг друга, позволяя дать обоснованные заключения.

В четвертой главе диссертации дана общая характеристика пересадки кровоснабжаемых фрагментов малоберцовой кости с восстановлением и без восстановления венозного оттока, проанализированы осложнения и результаты оперативных вмешательств.

Пересадку костных аутотрансплантатов производили пациентам с дефектами костей конечностей различной этиологии. Данные об этиологии патологического процесса, локализации и величине дефекта длинных трубчатых костей представлены в таблице N 2.

24 пациента из 26 предварительно оперированы в других лечебных учреждениях от 2 до 14 раз.

Основные варианты фиксации костных аутотрансплантатов. ис- • пользованные в ходе микрохирургических пересадок при пластике дефектов длинных трубчатых костей, представлены в таблице N 3.

Техника сосудистого этапа операции отличалась в выделенных нами двух группах больных. При типичном включении в кровоток (I группа, 16 пациентов) питающие трансплантат артерию и вены анас-томозировали с соответствующими артерией и веной воспринимающего ложа. Во всех случаях анастомозировали только одну из вен трансплантата, сопутствующих его питающей артерии. Во II группе пациентов (10 операций) артерию трансплантата включали по типу

Таблица 2

Локализация и характер патологических изменений у оперированных больных

Локали зация дефекта Величина дефек та (см) Характер патологического процесса

Группа хр. остеомиелит последствия ог~ нестрель них ран. и травм добро-качест венная опухоль ложный сустав Всего

огнестрельный посттрав матичес-кий

Плечо 8-20 1 1 1 3

Предплечье 5 -12,5 2 2 4

I Бедро 14 1 1

Голень Б/берцовая кость 7-16 3 2 2 7

Плечо 7-13 1 1 2

II Предплечье 5-11 2 1 1 1 5

Голень Б/берцовая кость 8-11 1 2 1 4

Всего 7 7 4 2 6 26

Таблица 3

Методы фиксации трансплантатов при пластике дефектов длинных трубчатых костей кровоснабжаемыми трансплантатами из малоберцовой кости

Метод фиксации

Группа аппарат Илизарова аппарат Илизарова +■ винты погружной остеосинтез погружной остеосинтез + гипс гипс

I (п=16) 2 3 4 5 2

II (П=10) 1 3 2 3 1

Всего (п=26) 3 6 6 8 3

вставки в артерию воспринимающего ложа ("сквозное" включение). Венозный отток во всех случаях не восстанавливался.

В связи с тем. что отсутствие венозного дренажа от пересаженных тканей всегда сопровождалось развитием венозного полнокровия тканей и их повышенной кровоточивостью , а также с учетом неизбежной гибели крупных участков мягких тканей, лишенных венозного оттока, в 8 наблюдениях была пересажена только малоберцовая кость с минимальным количеством мягких тканей (кроме самого первого случая). Лишь еще в одном наблюдении в комплекс тканей был включен небольшой "сигнальный" лоскут ( размерами 2,5 х 1 см).

Продолжительность трансплантаций составляла от 5 часов до 18 часов 20 минут. Обоснованный отказ от наложения венозных микроанастомозов существенно сокращал продолжительность операции (на 1,5-2 часа) и снижал ее травматичность.

Во всех группах наблюдений послеоперационное лечение пациентов проводилось по идентичным схемам, которые практически не отличались друг от друга.

В Г группе пациентов при пересадке кожно-фасциально-костных малоберцовых трансплантатов у 2 пациентов из 16 в послеоперационном периоде развились острые нарушения кровоснабжения пересаженных тканей. Во всех остальных наблюдениях послеоперационное течение было неосложненным.

Ранние признаки образования костной мозоли были очевидными уже через 1-1,5 месяца после операции. У 12 пациентов элементы образования костной мозоли при этом определялись как в проксимальных, так и в дистальных местах остеосинтеза. Рентгенологические признаки сращения костного трансплантата с костями воспринимающего ложа наблюдались на верхней конечности через 2-3,5 • месяца, на нижней - 3.5-5 месяцев (таб.Ы 4). В 2 наблюдениях вследствие технических сложностей при выполнении остеосинтеза, образование костной мозоли в одной из двух зон остеосинтеза было замедленно на 3 и 5 месяцев соответственно.

Общая продолжительность лечения больных колебалась в пределах от 3 до 10 месяцев и зависела от локализации и тяжести патологического процесса. Функциональных нарушений в донорских областях на протяжении всего периода наблюдения не выявлено.

Результаты лечения больных прослежены от 1 года до 6 лет. У

Таблица N 4

Сроки сращения трансплантатов с воспринимающим костным ложем в зависимости от локализации патологического процесса

Группа Сроки сращения, мес.

плечо предплечье бедро голень

I 3,5 ± 1 3 + 1 5 4,5 + 1

II 4 + 1 3,5 + 1 - 5 ± 1

всех пациентов было достигнуто восполнение длины конечности, функция которой была улучшена или восстановлена полностью.

Важно отметить, что во всех случаях неосложненного течения послеоперационного периода признаки рабочей гипертрофии трансплантата в виде равномерной периостальной реакции появлялись уже на 3-4 месяце после операции. В последующем этот процесс интенсивно продолжался, в результате чего на рентгенограммах можно было видеть утолщение малоберцового костного трансплантата на 30-50% своего поперечного размера.

Рентгенологические данные коррелировали с результатами радиоизотопных исследований, выполненных у 4 больных этой группы. В раннем послеоперационном периоде (до 2 недель) на прицельных сцинтиграммах оперированной конечности можно было определить отчетливое накопление РФП в пересаженном костном фрагменте.

При пересадке кровоснабжаемых костных трансплантатов без восстановления венозного оттока (II группа больных) в двух наблюдениях, где комплекс тканей включал кожно-фасциальный лоскут сразу после восстановления кровотока развилась картина полной венозной блокады сосудистой ножки, которая характеризовалась выраженным отеком тканей, цианотичной окраской и повышенной кровоточивостью. В одном из наблюдений (хронологически первое) значительная часть кожно-фасциалыюго лоскута была сохранена. В остальных 8 случаях при пересадке малоберцового костного трансплантата без восстановления венозного оттока по венам питающей его сосудистой ножки раны заживали без осложнений.

. Рентгенологическими исследованиями было установлено, что

сращение концов малоберцового костного трансплантата с отломками поврежденной кости наступало через 2,5-3 месяца на верхней конечности и через 3-5 месяцев - на нижней конечности (таб.4 ). При этом образование костной мозоли шло активно как со стороны трансплантата, так и со стороны воспринимающего костного ложа. Остеопороза и рассасывания трансплантатов, пересаженных без восстановления венозного оттока, ни в одном наблюдении не выявлено.

Признаки рабочей гипертрофии пересаженной кости появлялись на 3-4 месяце после операции. В дальнейшем размеры трансплантата постепенно увеличивались, особенно при пластике дефектов плечевой и большеберцовой костей.

Проведенные в двух наблюдениях радиоизотопные исследования убедительно показали, что в малоберцовом костном трансплантате, пересаженном на сквозной исключительно артериальной ножке без восстановления венозного оттока по венам питающей сосудистой ножки, сохраняется кровоток. На прицельных сцинтиграммах было отчетливо видно накопление радиофармпрепарата в проекции трансплантата.

Анализ результатов операций в двух группах наблюдений убедительно продемонстрировал отсутствие принципиальных различий в "судьбе" малоберцовой кости, пересаженной как с восстановлением венозного оттока, так и без него. Весьма важным аргументом в пользу этого являются материалы радиоизотопных исследований, которые показали, что пересаженный без восстановления венозного оттока малоберцовый трансплантат способен накапливать радиофармпрепарат, что свидетельствует о поступлении в него артериальной крови. Более того, при пересадке малоберцовой кости, лишенной венозного дренажа, интенсивность накопления в ней РФП практически не отличалась от таковой при пересадке костных трансплантатов на артерио-венозной ножке.

Проведенные операции пересадки малоберцовой кости без восстановления венозного оттока выявили ряд преимуществ этих вмешательств перед традиционной пересадкой аналогичного комплекса тканей на артерио-венозной ножке. К ним относятся заметное сокращение продолжительности вмешательства в среднем на 1.5-2 часа и существенное уменьшение общей операционной травмы, в том числе связанной с необходимостью транспозиции вен воспринимающего ложа

и пластики их дефектов.

Нельзя не отметить и определенные недостатки данного варианта трансплантации кости. Основным из них. безусловно, является невозможность включения в комплекс тканей большого объема мяг-котканных образований. Его применение показано только у тех больных, где дефект длинной трубчатой кости не сочетается с обширным дефектом мягких тканей.

Таким образом, результаты клинического исследования полностью совпадают с результатами проведенных экспериментов как по данным рентгенографии, так и по данным радиоизотопных методик. Проведенные комплексные экспериментальные исследования с использованием рентгенологических, радиоизотопных и гистологических методик подтвердили, что в основе установленной возможности пересадки малоберцового костного трансплантата без восстановления венозного оттока при сохраненном артериальном притоке лежит способность кости сохранять жизнеспособность и свои пластические свойства. В основе этого феномена лежит, без сомнения, способность костной ткани переносить весьма продолжительную ишемию. Причем критический для костной ткани срок существования кислородного голодания явно превышает пяти-шестидневный период, на протяжении которого после операции устанавливаются связи между сосудами трансплантата и окружающими тканями. Надо полагать, что при этом происходит быстрое восстановление венозного оттока, с последующим течением репаративных процессов по обычным для этих условий схемам, что позволяет получать стабильно хороший результат данного варианта костной пластики в клинических условиях.

ВЫВОДЫ

1. Проведенные сравнительные экспериментальные исследования свидетельствуют о сохранении жизнеспособности и пластических свойств костных аутотрансплантатов, пересаженных на сквозной артериальной питающей ножке без восстановления оттока крови по сопутствующим артерии венам. По характеру и динамике процессов ре-паративного остеогенеза такие трансплантаты сходны с кровоснаб-жаемыми костными фрагментами, пересаженными на артерио-венозной ножке, и существенно отличаются от некровоснабжаемых костных аутотрансплантатов. Полученные экспериментальные данные позволяют обосновать принципиальную допустимость атипичной (без восстановления венозного оттока) пересадки кровоснабжаемых костных аутотрансплантатов в условиях клиники.

2. Ведущую роль в сохранении жизнеспособности кровоснабжаемых костных аутотрансплантатов, лишенных венозного оттока, играет устойчивость костной ткани к временной ишемии на протяжении периода восстановления новых сосудистых связей пересаженной кости с окружающими тканями.

3. Изучение механизмов венозного оттока от костных аутотрансплантатов на сквозной исключительно артериальной питающей ножке подтверждает предположение о частичном дренировании венозной крови по сосудам костного мозга и надкостницы. Изоляция поверхности трансплантата и его костномозгового канала от окружающих тканей приводит к гибели большинства клеток пересаженного костного фрагмента, а также к изменению характера процессов ре-паративного остеогенеза.

4. В условиях клиники при свободной пересадке кровоснабжаемых участков диафиза малоберцовой кости без восстановления венозного оттока от трансплантата жизнеспособность и пластические свойства пересаженной кости в полной мере сохраняются. Это приводит в условиях стабильного остеосинтеза к сращению трансплантата с воспринимающим костным ложем в сроки, близкие к срокам сращения переломов, а также к его последующей рабочей гипертрофии. Все это позволяет рекомендовать данный метод костной пластики к более широкому клиническому применению.

5. Отказ от восстановления венозного оттока при пересадке кровоснабжаемых малоберцовых костных трансплантатов позволяет

существенно сократить продолжительность операции, уменьшить ее техническую сложность и травматичность. Важнейшим техническим приемом, обеспечивающим эффективность данного способа пересадки, является включение питающей трансплантат артерии в виде вставки в артерию воспринимающего ложа.

6. Основным показанием к пересадке кровоснабжаемого малоберцового костного трансплантата без восстановления венозного оттока является наличие дефекта длинных трубчатых костей при удовлетворительном состоянии окружающих трансплантат мягких тканей и отсутствии в зоне повреждения подходящих для анастомозиро-вания реципиентных вен.

7. Использованный комплекс методик, включающий радиоизотопные, рентгенологические и гистологические исследования, в совокупности с клиническим послеоперационным наблюдением является адекватным для изучения в эксперименте жизнеспособности костных аутотрансплантатов как интегрального показателя типа и темпов их консолидации с реципиентной костью, состояния кортикального слоя и костного мозга, клеточных элементов и сосудистого русла.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Важнейшим техническим приемом, обеспечивающим эффективность пересадки кровоснабжаемых малоберцовых костных трансплантатов без восстановления от них венозного оттока, является включение питающей трансплантат артерии в виде вставки в артерию воспринимающего ложа.

2. Пересадка костных аутотрансплантатов на артериальной ножке без восстановления венозного оттока исключает возможность включения в пересаживаемый комплекс тканей кожного и мышечного компонентов в связи с высоким риском их гибели в течение гипок-сического этапа послеоперационного периода.

3. При пересадках костных трансплантатов без восстановления венозного оттока по сопутствующим артерии венозным сосудам развитие венозной гиперемии пересаженных тканей и их повышенная кровоточивость требуют особо тщательной остановки кровотечения и адекватного дренирования раны с использованием методов активной аспирации.

4. Апробированный в настоящем исследовании комплекс рентгенологических, радиоизотопных и гистологических методик может быть рекомендован для экспериментального изучения различных способов костной пластики.

СПИСОК РАБОТ. ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Экспериментальное обоснование метода пересадки кровоснабжаемых костных трансплантатов без восстановления венозного оттока // Проблемы микрохирургии: Тез. V Междунар. симпоз. по пласт, и реконстр. микрохирургии. - М.. 1994. - С.27. (Соавт. А. Е. Белоусов. А.Ю. Кочиш, A.B. Артюшкин, М. В. Ткаченко. A.A. Остап-ченко).

2.Экспериментальная модель для изучения механизмов кровоснабжения костных трансплантатов на сквозной артериальной ножке // Сб. изобр. и рац. предложений/ Воен.-мед. акад. - СПб.. 1994.

- Вып.25. - С. 13.(Соавт. А.Ю.Кочиш, A.A. Остапченко).

3. Способ формирования в эксперименте костных трансплантатов на сквозной артериальной ножке // Сб. изобр. и рац. предложений / Воен.-мед. акад. - СПб.. 1994. - Вып. 25. - С. 50. (Соавт. А.Ю.Кочиш. М.В.Ткаченко).

4. Клинико-экспериментальное обоснование варианта сосудистой реконструкции при свободной пересадке кровоснабжаемых костных трансплантатов // Тез. II Славянского междунар. конгресса "Кардиостим". - СПб., 1995. - С.52. (Соавт. А.Е.Белоусов, А.Ю.Кочиш, М. В.Ткаченко, А. А. Остапченко).

5.Способ фиксации в эксперименте кровоснабжаемого костного трансплантата // Сб. изобр. и рац.предложений/ Воен.-мед. акад.

- СПб., 1995. - Вып.26. - С. 14. (Соавт. A.D.Кочиш, М.В.Ткаченко).

6. Пересадка кровоснабжаемых костных трансплантатов на сквозной артериальной ножке в эксперименте и в клинике. // Тез. XXXVIII Межвуз. науч. конфер., посвященной 130-летию каф. опе-рат. хирургии BMA - СПб., 1995. - С.12.

7. Жизнеспособность кровоснабжаемых костных аутотрансплан-татов ,на сквозной артериальной ножке без восстановления венозного оттока. // Хирургическая анатомия, техника и патофизиология: Сб. тр. науч. конфер., посвященной 75-летию каф. операт. хирургии СПб. МАПО - СПб., 1995. - С. 37 (Соавт. А. Е.Белоусов. А.Ю.Кочиш) .