Автореферат и диссертация по медицине (14.01.15) на тему:Клинико-биомеханические особенности оперативного лечения открытых диафизарных переломов голени

На правах рукописи

ЛОЗОВИК ИЛЬЯ ПЕТРОВИЧ

КЛИНИКО-БИОМЕХАНИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ОПЕРАТИВНОГО ЛЕЧЕНИЯ ОТКРЫТЫХ ДИАФИЗАРНЫХ ПЕРЕЛОМОВ ГОЛЕНИ

14.01.15 - травматология и ортопедия

12 ФЕВ 2015

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Саратов - 2015

005558800

Работа выполнена в федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Петрозаводский государственный университет»

Научный руководитель доктор медицинских наук, профессор

Мельцер Рудольф Ионтелевич.

Официальные оппоненты: Барабаш Анатолий Петрович,

- доктор медицинских наук, профессор; ФГБУ «Саратовский научно-исследовательский институт травматологии и ортопедии» Минздрава России; отдел инновационных проектов

в травматологии и ортопедии руководитель отдела;

Дубров Вадим Эрикович,

- доктор медицинских наук, профессор; ФГБОУ ВПО «Московский государственный университет имени М. В. Ломоносова» Министерства образования и науки РФ;

факультет фундаментальной медицины; кафедра общей и специализированной хирургии; заведующий кафедрой.

Ведущая организация Федеральное государственное

бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Российский университет дружбы народов» Министерства образования и науки РФ.

Защита диссертации состоится «££[)> йОво/Ю*^-'^- 2015 года в__^£__часов на заседании диссертационного совета Д 208.094.01 при ГБОУ ВПО «Саратовский ГМУ им. В. И. Разумовского» Минздрава России по адресу: 410012, г. Саратов, ул. Большая Казачья, д. 112.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГБОУ ВПО «Саратовский ГМУ им. В. И. Разумовского» Минздрава России и на сайте организации: www.sgmu.ru.

Автореферат разослан « X 3 » ___2015 года

Ученый секретарь диссертационного совета

доктор медицинских наук, профессор Маслякова Г. Н.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Проблема лечения открытых диафизарных переломов голени (ОДПГ) и в XXI столетии не потеряла своей значимости для травматологии и ортопедии. Это объясняется ростом удельного веса подобных повреждений в результате кататравм, связанных с современной урбанизацией и сопутствующей высотной застройкой, а также с развитием высокоскоростного транспорта и промышленного парка (Мартель И.И., 1996; Бейдик О.В. и соавт., 2002; Соколов В .А., 2006; Дубров В.Э. и соавт., 2014; Melvin J.S. et al., 2010; Wei S.J. X. et al., 2014). До сих пор остается много нерешенных вопросов как в выборе способа остеофиксации, лечения дефектов мягких тканей и костей, профилактики осложнений, так и в составлении плана восстановительного лечения (Бялик Е.И. и соавт., 2002; Иванов П.А., 2009; Литвина Е.А., 2010; Clough Т.М., 2000; Sharr P.J., 2014).

Диафизарные переломы голени составляют 32-61 % всех переломов длинных костей конечностей (Баскевич М.Я., 2000; Сергеев C.B. и соавт., 2005; Кувшинкин А.А., 2009; Разанков А.Г., 2009), из которых 12-24 % являются открытыми (Шаповалов В.М. и соавт., 2006; Weiss R.J. et al., 2008; Court-Brown C.M., 2010).

В доступной научной литературе приводятся довольно широко варьирующиеся данные о частоте осложнений в зависимости от способа фиксации и типа перелома и, соответственно, противоречивые рекомендации по использованию разных методов остеосинтеза, особенно при тяжелых ОДПГ — III тип, по Gustilo-Anderson (GA) (Черкес-Заде Д.И., 1999; Ханин М.Ю. и соавт., 2012; Tornetta P. et al., 1994; Riiedi T.R. et al., 2000; Melvin J.S. et al., 2010). Нарушения репаративного остеогенеза сопровождают ОДПГ в 6-24 % случаев (Решетников А.Н., 2005; Сергеев C.B. и соавт., 2005; Giannoudis P.V., 2003; Zalavras C.G., 2005). Изучение литературных данных показало, что риск инфекционных осложнений при ОДПГ в 10-20 раз выше, чем при открытых переломах иной локализации (Гордиенко Д.М., 2013; Oison S.A. et al. 2001; Li Y. et al., 2014). Так, например, частота инфекционных осложнений достигает, по данным некоторых источников, 20-57,4 % (Соколовский В.В., 2000; Писарев В.В и соавт., 2008; Bundgaard K.G., Christensen K.S., 2000). Инвалидизация же пациентов с диафизарными переломами костей голени

составляет от 7 до 24 % (Исманский С. Г. и др., 2004; Копысова В. А., 2011).

До настоящего времени не существует единых взглядов по большинству аспектов проблемы лечения пострадавших с ОДПГ. Высказываются самые разнообразные и зачастую противоречивые мнения практически в отношении всех сторон рассматриваемой проблемы.

Цель работы. Улучшение результатов оперативного лечения пациентов с ОДПГ вследствие применения дифференцированной схемы первичной хирургической обработки, оптимизации выбора методики остеосинтеза с учетом результатов сравнительной клинико-биомеханической оценки систем «кость—фиксатор», а также использования инверсионной схемы оперативного лечения.

Задачи исследования:

Выявить основные тенденции развития тактики лечения ОДПГ.

Уточнить причины возникновения инфекционных осложнений и неудовлетворительных анатомо-функциональных исходов остеосинтеза ОДПГ для выделения ведущих факторов, влияющих на эффективность лечения.

Оценить информативные возможности интерференционной электромиографии (иЭМГ) для уточнения тяжести повреждения мягкотканной составляющей при ОДПГ.

Произвести биомеханическую оценку стабильности остеосинтеза в зависимости от тяжести деструкции диафизарной трубки большеберцовой кости (ББК) и способа остеофиксации.

Объективно оценить биомеханическую эффективность динамизации системы «кость—блокируемый интрамедуллярный стержень» (БИС), способствующей полноценному формированию костной мозоли.

Уточнить показания к использованию инверсионно-тактического варианта оперативного лечения ОДПГ

Разработать проект практического алгоритма лечения ОДПГ.

Научная новизна

Предложены оптимальные варианты оперативного лечения ОДПГ различной степени тяжести с учетом данных клинико-биомеханического исследования, проведенного с помощью комплексного использования метода конечных эле-

ментов и компьютерного моделирования, для анализа стабильности систем «кость —БИС», «кость—спицевой аппарат наружной фиксации» (АНФ), «кость—стержневой АНФ».

Впервые определена величина контактного давления при динамизации системы «кость—БИС».

Определены электрофизиологические критерии степени тяжести повреждений мягких тканей голени.

Практическая значимость

Разработан и внедрен в клиническую практику вариант алгоритма оказания специализированной помощи пациентам с ОДПГ, что позволило улучшить результаты лечения и снизить частоту осложнений. Уточнены варианты инверсионной схемы лечения ОДПГ с учетом клинико-биомеханической концепции.

Внедрение клинически и биомеханически обоснованных методов хирургического лечения ОДПГ позволило уменьшить число осложнений, улучшить результаты лечения, сократить сроки медицинской и социальной реабилитации.

Оценена диагностическая возможность интерференционной электромиографии (иЭМГ) в определении тяжести мягкотканной травмы голени и возможности развития компартмент-синдрома.

Апробация работы. Основные положения исследования нашли отражение в материалах или были обсуждены на 14 отечественных и зарубежных конференциях, симпозиумах и семинарах.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 28 печатных работ, 4 из которых в журналах, рекомендованных ВАК Минобрнауки РФ для освещения результатов исследований. Оформлены три патента на полезную модель.

Внедрение результатов работы. Результаты исследования применяются в процессе лечения пострадавших ОДПГ в травматологических отделениях Больницы скорой медицинской помощи г. Петрозаводска и Республиканской больницы РК им. В.А. Баранова, а также используются при обучении студентов медицинского института ПетрГУ, повышении квалификации и профессиональной переподготовке врачей ЛПУ Северо-Западного региона.

Положения, выносимые на защиту

Компьютерное моделирование дает сравнительную оценку стабильности послеоперационных систем «кость—БИС», «кость—спицевой АНФ», «кость— стержневой АНФ» при лечении различных типов диафизарных переломов голени.

Параметры иЭМГ на стороне перелома голени отличаются от параметров интактной стороны. Эти различия становятся более выраженными в отдаленном периоде (на 7-10-е сутки). Изменения в передней большеберцовой мышце более выражены по сравнению с медиальной головкой икроножной мышцы.

Внедрение алгоритма оперативного лечения пациентов с ОДПГ в зависимости от тяжести повреждения с применением инверсионной тактики лечения и дифференцированным подходом к первичной хирургической обработке позволяет снизить количество инфекционных осложнений, улучшить отдаленные результаты лечения.

Объем и структура работы. Диссертация изложена на 161 машинописной странице, состоит из введения, пяти глав, заключения, выводов, практических рекомендаций, библиографического указателя, включающего 215 источников (108 отечественных и 107 зарубежных). Работа иллюстрирована 50 рисунками и 33 таблицами.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Общая характеристика пациентов и методов исследования. Научные положения диссертации основаны на результатах анализа медицинской документации 139 пациентов со 144 ОДПГ, находившихся на лечении в специализированных стационарах Республики Карелия. Группу сравнения составили 68 случаев ОДПГ, лечение которых проводилось в период 2005-2009 гг. Основную группу составили 76 случаев ОДПГ, в период с 2010 по 2014 г. Все пациенты были разделены на 2 категории. Первая — с нетяжелыми ОДПГ: повреждения мягких тканей I—II типов, по GA, и переломы типов А и В, по классификации AO/ASIF. Вторая категория — пациенты с тяжелыми ОДПГ: повреждения III типа, по GA, и тип С, по классификации AO/ASIF.

Возраст пациентов колебался от 17 лет до 81 года и в среднем составил 43 ± 14 г., что еще раз подтвердило социальную значимость проблемы лечения ОДПГ и

вполне соответствовало аналогичным цифрам в научной литературе.

В связи с тем, что при высокоэнергетических травмах зона повреждения тканей обычно выходит за пределы очевидных изменений, представлялось целесообразным провести электрофизиологическое исследование. Данную часть работы проводили при консультативном участии заслуженного деятеля науки РК, лауреата премии президиума РАН, доктора медицинских наук, профессора кафедры физиологии человека и животных, патофизиологии медицинского института ПетрГУ А. Ю. Мейгала. Были обследованы 36 пациентов с различными вариантами переломов костей голени. Первую иЭМГ выполняли в течение 24 часов с момента травмы. Повторную — на 7-10-е сутки и в раннем послеоперационном периоде. Регистрацию иЭМГ производили с помощью отечественного аппарата «Нейро-МВП-8» (ООО «Нейрософт», Иваново, Россия).

Биомеханическая часть работы выполнена при консультативном участии кандидата физико-математических наук, ассистента образовательно-научного института наноструктур и биосистем Саратовского государственного университета имени Н.Г. Чернышевского Д.В. Иванова. Учет анизотропных свойств материала кости, решение контактной задачи теории упругости позволяют представить картину распределения напряжений в элементах послеоперационной системы «кость —фиксатор» с высокой степенью достоверности.

Построение трехмерных компьютерных моделей ББК и последующих экспериментальных моделей с использованием различных типов фиксаторов для остео-синтеза осуществляли с помощью автоматизированной системы проектирования SolidWorks (Dassault Systèmes SolidWorks Corporation, Франция) (рис. 1 ).

Рисунок 1. Построение трехмерных моделей переломов ББК в системе проектирования ЭоЫАУогкз, по классификации АО/АЭШ, а — А1; б — В1;в — С1

С целью получения объективных оценок стабильности остеосинтеза производили численные расчеты напряженно—деформированного состояния систем в программе конечно-элементного анализа Ansys (ANSYS Inc., США), среда Workbench. Нижний торец кости жестко закрепляли, а к верхнему концу (суставная площадка проксимального эпифиза большеберцовой кости) прикладывали осевую нагрузку, определенную в 450 Ньютон (Н). Между элементами фиксатора и костными отломками ставились условия контакта с трением. Коэффициент трения составлял 0,55. Механические свойства фиксаторов задавали на основе технических данных изготовителя, а аналогичные характеристики кости — на основе литературных данных (Голка Г.Г. и соавт., 2011).

Статистическую обработку проводили методом определения среднего квад-ратического отклонения от средней величины. Для сравнения долей пациентов с различными признаками в группах был использован двухсторонний точный критерий Фишера. Для всех записей иЭМГ были рассчитаны спектральные параметры и параметр, основанный на взаимной информации. Статистическая значимость данных разниц была проверена с помощью Т-критерия Вилкоксона. Всю обработку и анализ данных производили в программе Matlab (MathWorks Inc., США).

Сравнительная оценка стабильности различных вариантов остеосинтеза диафизарных переломов костей голени групп А, В, С, по AO/ASIF, методом компьютерного моделирования с использованием метода конечных элементов. Биомеханическое исследование характеристик таких систем, как, «кость— БИС», «кость—спицевой АНФ» и «кость—стержневой АНФ», при переломах классификационных типов Al, В1 и CI, по AO/ASIF, показало, что БИС обеспечивает наиболее стабильную и жесткую фиксацию, а соответственно, и наименьшие

перемещения отломков (рис. 2).

о Кость-спицевой АНФ о Кость-стержневой АНФ Кость-БИС

Рисунок 2. Перемещения (мм) в различных системах «кость—фиксатор» в зависимости от тяжести травматической деструкции диафизарной трубки ББК

В АНФ Илизарова отмечались большие перемещения отломков и высокие напряжения на составляющих аппарата, а стержневой аппарат обеспечивал оптимальное контактное давление между отломками. Малый диаметр спиц, по сравнению со стержнями, вполне объясняет возникновение наибольших напряжений в местах их контакта с отломками по сравнению с другими АНФ.

Более интересная ситуация с напряжениями, порядок которых для разных вариантов моделей различен. Вероятно, именно напряжения здесь играют основную роль, так как они отвечают за напряженно-деформированное состояние костной ткани, которая может выдерживать, а может и не выдерживать возникающие нагрузки. Перелом С1, по АО/АЗЩ оказался самым нестабильным из рассмотренных, сложно фиксируемым и сопровождался наибольшими перемещениями осколков под действием осевой и изгибной нагрузок (рис. 3).

Рисунок 3. Картина распределения эффективных напряжений на костных отломках в системе «кость-БИС» при переломе типа С1 : а - дистальный отломок, б -проксимальный отломок, в, г -осколки (в углу дана цветовая шкала величин эквивалентных напряжений по von Mises, Па) С целью улучшения дальнейших результатов лечения ОДПГ произведена

биомеханическая оценка эффективности динамизации системы «кость—БИС». При анализе результатов моделирования процесса динамизации систем «кость-БИС» выявлено, что контактное давление между отломками возрастало в 1.64 раза (рис. 4). Это объективно свидетельствовало об увеличении ауто-компресии между ними. Вместе с этим увеличивались и эффективные напряжения на отломках и блокирующих стержень винтах.

Рисунок 4. Контактное давление на стыке между дистальным и проксимальным отломком с цветовой шкалой величин напряжений до (а) и _после(61 динамизации_

В данном исследовании был выполнен конечноэлементный анализ системы «кость-БИС», которая моделировала неопорные переломы типа С1, по классифи-

кации АО/АБЩ в условиях недостаточной репозиции либо ее утраты. Результаты моделирования показали, что фиксирующее устройство в этих случаях выполняет роль несущей конструкции, которая должна отвечать всем условиям прочности, жесткости и устойчивости. Установлено, что концентрации эффективных напряжений на проксимальных и дисталь-ных винтах примерно одинаковык. Таким образом, винты и отверстия в стержне оказываются наиболее нагружаемыми местами во всей системе, созданной с использованием блокируемого стержня (рис. 5).

Глава 4. Клинический материал. В ходе данного исследования оценивалась эффективность изменений и уточнений тактического алгоритма, которые могли бы дополнить и оптимизировать исходный вариант стандарта оказания специализированной помощи 67 пациентам группы сравнения с 68 ОДПГ, где нетяжелые ОДПГ были выявлены в 47 наблюдениях (69 %), а тяжелые — в 21 (31 %). В 26 % группы сравнения ОДПГ были одним из компонентов политравмы.

С целью оптимизации результатов лечения в основной группе был внесен ряд дополнений в комплекс лечебных мероприятий стационарной травматологической помощи, которая оказана 72 пациентам с 76 ОДПГ, в их числе 51 наблюдение с нетяжелыми ОДПГ (67 %), и 25 (33 %) — с тяжелыми видами подобных травм.

Так, повторные хирургические обработки, которые выполняли с 48-72 часовым интервалом с целью пролонгированного поиска и устранения девитализиро-ванных тканей, использовали значительно чаще (29 % тяжелых ОДПГ группы сравнения и 64 % - основной группы) (р=0,039).

Для первичной стабилизации сегмента в основной группе почти в 2,5 раза чаще использовали монолатеральные стержневые АНФ (р=0,000084). Такое решение наиболее оправданно при тяжелых ОДПГ, так как они обеспечивают достаточную жесткость фиксации, просты в наложении, что позволило сократить время

Рисунок 5. Распределение эффективных напряжений, воздействующих на проксимальный (а) и дистальный (б) блокирующие узлы

вмешательства в несколько раз. Спицевые АНФ и комбинированные аналоги применяли в 28 случаях (37 %), поэтому консервативный метод фиксации использовался только в 9 %, что значительно реже, чем у пациентов группы сравнения, где подобные методики фиксации использовались в 60 % (р=0,00000000004).

На улучшение результатов лечения пациентов основной группы повлияло и увеличение почти в три раза (16% против 6%) доли раннего внутреннего остео-синтеза БИС нетяжелых ОДПГ (р=0,024). Подобная схема использовалась при нетяжелых ОДПГ I—II типов, по вА. Вмешательство выполнялось по срочным показаниям в условиях стабильного гомеостаза, причем в сроки, не превышавшие 12 часов с момента поступления.

Отмечались статистически значимые изменения вариативного ряда внутренней фиксации. Так, в группе сравнения применяли интрамедуллярный остеосин-тез стержнями прямоугольного сечения (19 %), в то время как в основной группе в целом преобладал БИОС (68 %) (р=0,000000184). Внешний остеосинтез в качестве окончательного способа фиксации отломков был применен в 28 % наблюдений основной группы и в 38 % — группы сравнения.

На основании проведенных исследований был предложен проект практического алгоритма оказания специализированной помощи пациентам с ОДПГ (рис. 6).

Изменение соотношения способов хирургической фиксации отломков у пациентов с ОДПГ стало возможным благодаря широкому применению в клинических условиях инверсионной тактики замены внешнего аппарата, установленного на начальном этапе лечения, на внутренний фиксатор — 51 пациента (67 %). При неосложненном заживлении костно-мышечной раны в рамках реализации второго этапа инверсионной схемы лечения ОДПГ осуществляли демонтаж АНФ и переход на погружной остеосинтез. Методом выбора (р=0,00096) при реализации второго этапа инверсионной схемы лечения ОДПГ был БИОС, который выполнялся в 37 случаях (73 %). При осложненном течении раневого процесса, глубоком нагноении с вероятным или реальным исходом в остеомиелит, при обширных дефектах и некрозах тканей, производили вторичную хирургическую обработку и замену стержневого АНФ на его спицевой или спице-стержневой аналог — 27 %.

перелом голени

. .. Сбор ;

афизарны н|— фотофнксацня

осмотр пациента.

|Сосудистос повреждение |

Антибиоз икопрофилакгика цефалоспорнны ! поколения +/- аминогликознды +/- 11СНИЦ11ЛЛНИ

Офаннченный курс а/б 24-72 ч Профилактика столбняка Рентгенография_

- КР°'»

я консультация сосудистого хирурга

Хирургическое лечение Градация но (iusiilo-Andcrson

Восстановительная палата Удаление грубого загрязнения Промывание р-ми а/ Стерильная повязка Иммобилизация

Ё^йг]

ПХО раны Промывание р-ми а/ 3-6 л.

| Tun 111 А |

J_

ПХО раны Промывание р-ми а/ септика (до 10 л.)

I Тин III В I

ПХО раны: Промывание р-

а/септика(до Юл.) Консультация пластического хирурга

Первичное закрытие раны Окончательная фиксация Но милоинвазивной методике Рассмотреть возможность дополнительной а/б курса 24-72 ч. Мониторинг ОСЛОЖНОНПЙ_

Временная фиксация АНФ Дополнительный а/б курс 24-72 ч Мониторинг осложнений Повторная ПХО через 48-72 ч

Т

[Времени!

кровоюка|

ПХО раны; Промывание р-ми а/ септика (8-10 л.); Консультация пластического хирурга

Первичная ампутация I

Сохранение конечности

[Мнение «второго» хирурга Дополнительный а/б курс 24-72 ч

[Сохранение конечности

Фасциотомия; Временная фиксация Дополнительный а/б курс 24-72 ч. Мониторинг осложнений Повторная ПХО через 48-72 ч. Окончательное восстановление кровотока

Окончательная фиксация малоиивазивно; Восстановление мягких тканей

¡Загрязненная |—

Щи]

[Нет]->|()тсроч

[Чистая рана |

ICHHOC восстановление мягких тканей

Окончательная фиксация м Рассмотреть возможность дополните;н курса 24-72 ч. Мониторинг осложнений

I-

Временная фиксация АНФ Рассмотреть возможность дополнительного а/б куре 24-72 ч Мониторинг осложнений Повторная ПХО через 48-72 ч.

_L

Окончатвль

Рассмотреть возможность дополнительного а/б курса 24-72 1 Рассмогерть перевод I

и фиксации Рассмотреть «безопасный интервал» 10 I при замене с АНФ

Рисунок 6. Алгоритм оказания специализированной помощи пациентам сОДПГ

Определение возможности выполнения внутренней фиксации ОДПГ на окончательном этапе лечения осуществляли в соответствии с общепринятыми подходами, ориентируясь на данные стандартных лабораторных исследований, и, естественно, при уверенной стабилизации гомеостаза. Операцию производили только

при нормализации температуры тела пациента, отсутствии лабораторных признаков воспаления и адекватно восполненной кровопотере. В случаях нетяжелых ОДПГ замену внешнего фиксатора выполняли, как правило, на 8-12-е сутки с момента травмы. При выполнении БИОС наличие обработанных и благополучно заживающих ран голени, а также осаднений кожи и даже ее поверхностных некрозов вне зоны введения штифта не рассматривали как абсолютное противопоказание к закрытому варианту подобной фиксации.

Клинический пример. Пациентка И., 39 лет, ИБ 834, 2012 г. Госпитализирована после кататравмы. Диагностирован открытый оскольчатый перелом костей правой голени в с/3 со смещением отломков. При поступлении по передней поверхности голени располагалась рана длиной около 4 см, с ровными краями и без заметного загрязнения. Перелом расценен как II тип, по вА, и В1, по классификации АО/АБШ. По срочным показаниям пациент оперирован. Выполнены ПХО раны, хирургическая стабилизация сегмента монолатеральным стержневым АНФ; рана ушита без натяжения. В послеоперационном периоде сформировался краевой поверхностный некроз кожи в области раны. Отделяемое - скудное, серозное. Ла-бораторно признаков острого воспаления не было. В связи с этим через 10 суток со дня травмы была произведена инверсионная замена стержневого АНФ на БИС. В послеоперационном периоде рана благополучно зажила под струпом (рис. 7).

Рисунок 7. Фоторенгенограмма голени пациентки И., 39 лет, ИБ 834; 2012 г.: а — при поступлении; б — на этапе стабилизации сегмета; в — инверсия на БИОС; г — перелом консолидировался, фиксатор удален через 16 месяцев со дня операции; д — фотография состояния раны перед выполнением БИОС Использование традиционных схем лечения в группе сравнения сопровождалось достаточно высокой частотой развития местных осложнений, медленной динамикой восстановления функции поврежденной конечности, довольно длительными сроками лечения и медицинской реабилитации, а также высокой частотой неудовлетворительных результатов лечения. Среди основных факторов следовало

выделить недостаточную отработанность алгоритма лечения ОДПГ, отсутствие доказательно обоснованных критериев выбора лечебной тактики, в частности, методики фиксации, а также высокую травматичность и низкую функциональность традиционных методик внешнего и внутреннего остеосинтеза. Большую роль играла и недостаточная разработка ряда важных аспектов лечения ОДПГ, касающихся вопросов профилактики и лечения инфекционных осложнений, методов пластического закрытия ран и лечения дефектов костей.

Интерференционная электромиография как метод оценки тяжести повреждений мягких тканей при переломах костей голени. На многих записях визуально наблюдалось «разряжение» иЭМГ поврежденной стороны с характерной кластеризацией и фрагментацией сигнала. Так же визуально отмечалось и явное уменьшение амплитуды на больной стороне (рис. 8).

и 1 2 Чл^Ирт 4 5 6 7 » 9 10

0 1 2 4 5 6 7 « 9 1С

4 5 6 7 8 9 10

Рисунок 8. иЭМГ голеней травмированной и здоровой конечностей: а — кластеризация и

фрагментация сигнала; б —уменьшение амплитуды Отличия иЭМГ поврежденной стороны от здоровой заключались в снижении

средней частоты спектра в 1-е сутки на 3-8 Гц (р=0,046), на 7-10-е сутки на 27-30 Гц (р=0,00039). Отмечено также увеличение периода предсказуемости иЭМГ (р=0,014) и рост ее «упорядоченности», что свидетельствует о росте синхронизации активности двигательных единиц и о снижении скорости проведения потенциала действия по мышечному волокну, характерном для состояния утомления (табл. 1).

Таблица 1

Спектральные и нелинейные параметры иЭМГ m. tibialis anterior с поврежденной и интактиой сторон в динамике

Измерения, для которых приведена разница Медиана разницы

MNF, Гц MDF, Гц Минимум MI, периоды дискретизации

Травмированная и здоровая ноги на 1-е сутки -7,84* -12,00* 2*

Травмированная и здоровая ноги на 7—10-е сутки -27 09*** -29,25** * 7***

Травмированная нога на 1-е и 7—10-е сутки -18,72* -18,00 2,5*

Здоровая нога на 1-е и 7-10-е сутки 7,44 6,50 0

Значимость отличия медианы разницы от нуля: *** —р<0,001; * — р<0,05

Установлено, что изменения в m. tibialis anterior наиболее выражены и достигают больших степеней статистической значимости (р=0,027), что может быть связано с более "узким" фасциальным пространством, в котором лежит мышца. Именно поэтому в случае прогнозирования, по данным инструментального исследования, высокой вероятности развития компартмент-синдрома с последующим нарушением капиллярного кровотока, считали необходимым выполнение провизорной фасциотомии переднего костно-фасциального пространства голени, что и было произведено в 12 (15,79 %) случаях основной группы.

В течение 7-10 дней после травмы различия между иЭМГ мышц здоровой и травмированной голени не уменьшились, а, наоборот, увеличились (р=0,00039). Это могло быть связано с таким феноменом, как синдром длительного бездействия, который приводит к гипотрофии мышц вследствие гипокинезии и гиподинамии (Rissanen S.M. et al., 2008).

Для последующего анализа все пациенты были разделены на две группы в зависимости от тяжести травматической деструкции ББК. Первая группа — переломы типа А и В, по AO/ASIF, вторая — переломы типа С, по AO/ASIF. Удалось достоверно доказать, что иЭМГ может использоваться для уточнения тяжести мягкотканных повреждений, сопровождающих различные виды переломов голени: в случае исследования мышц при переломах голени типа С, по AO/ASIF, раз-

личие по средней частоте спектра составляло 47 Гц (р=0,0098).

Это может позволить, по мере накопления результатов, использовать иЭМГ в качестве дополнительной методики оценки тяжести травмы голени, а в последующем — и степени готовности сегмента к той или иной нагрузке на реабилитационном этапе.

Ошибки и осложнения. При анализе результатов лечения пациентов с ОДПГ в основной группе отмечено улучшение ближайших результатов лечения по сравнению с группой сравнения (р=0,0000035). Практически в 2 раза снизилась суммарная частота различных местных инфекционных осложнений на раннем этапе лечения. Определялось статистически значимое снижение их частоты и у пациентов с нетяжелыми ОДПГ (р=0,014). Расширение ниши хирургических методов стабилизации поврежденного сегмента привело к улучшению результатов, так как оптимальные условия для заживления мягкотканной раны в значительной степени обусловлены стабильной фиксацией перелома (табл. 2).

Таблица 2

Интегральная оценка ранних послеоперационных осложнений

у пациентов разных групп в зависимости от тяжести повреждения

Осложнение Группа сравнения Основная группа

Общее Нетяжелые Тяжелые Общее Нетяжелые Тяжелые

Абс. % Абс. % Аб с. % Аб с. % Абс. % Абс %

Некроз краев раны 13 19 5 11 8 38 10 14 4 8 6 24

Поверхностное нагноение 28 41 12 26 16 76 12 16 2 4 10 40

Глубокое нагноение 19 28 7 15 12 57 7 9 3 6 4 16

Установлено статистически значимое снижение частоты развития местных осложнений. Если в группе сравнения доля осложнений составляла 38 %, то в основной — 17 % (р=0,005) (табл. 3). Положительная динамика отмечена и при анализе результатов лечения нетяжелых ОДПГ. Так, имеются статистически значимые различия частоты развития осложнений - 8 % в основной и 26 % в группе сравнения (р=0,02715). Отмечено улучшение результатов лечения тяжелых ОДПГ в ос-

новной группе, где частота местных осложнений (36 %) снизилась практически в два раза по сравнению с группой сравнения (67 %). Однако следует отметить, что объем выборки недостаточен, чтобы высказать окончательное суждение о различиях между группами пациентов (р=0,0746).

Таблица 3

Расчет показателя достоверности при развитии мягкотканных осложнений в зависимости от тяжести повреждения у пациентов основной

и группы сравнения

Осложнение Сравниваемые группы (р)

Нетяжелые и тяжелые в группе сравнения Нетяжелые и тяжелые в основной группе Основная группа и сравнения Нетяжелые в группах Тяжелые в группах

Некроз краев раны 1.63Е-02* 7Д8Е-02 3.68Е-01 734Е-01 3,49Е-01

Поверхностное нагноение 1,39Е-04*** М2Е-04*** 7,98Е-04** * ЗЕ-ОЗ** 1,86Е-02*

Глубокое нагноение 8,ЗЕ-04*** 2.09Е-01 4.51Е-03** 1.88Е-01 5,27Е-03**

Остеомиелит 1Д2Е-01 ЗД4Е-01 2.6Е-01 4.23Е-01 439Е-01

Примечание: значимость отличия медианы разницы от нуля:*** - р<0,001 ;** -р<0,01; * -р<0,05.

Существенную роль в улучшении результатов лечения основной группы сыграл и отказ от применения накостной фиксации, которая применялась в группе сравнения в 37 % случаев и выполнялась в основном в отдаленном периоде травмы уже после использования консервативных методик иммобилизации и полного заживления мягкотканной раны. Это значительно отодвигало как сроки выполнения операции, так и продолжительность госпитализации. В основной группе накостный остеосинтез применялся в 4 % случаев, что объясняется тем, что данные операции были проведены на рубеже двух этапов исследования. Данные отличия были статистически значимыми (р=0,00004).

Было отмечено, что использование внутреннего остеосинтеза в основной группе статистически значимо реже приводило к развитию серьезных общих и местных осложнений (р=0,005). Это можно объяснить возможностью использова-

ния малоинвазивных методик фиксации у пострадавших с тяжелыми повреждениями, а также более тщательно обоснованным подходом к выбору лечебной тактики (табл. 4).

Таблица 4

Сравнительное структурирование основных операций, выполненных

пациентам основной и группы сравнения

Операция Группа сравнения (п=89) Основная группа (п=110) Значение р

Абс. % Абс. %

Повторные обработки ран 6 7 17 15 0,039*

Остеосинтез — всего 68 76 76 69 0,17

интрамедуллярный 17 19 52 47 0,00000018* **

накостный 25 28 3 3 0,00000041* **

АНФ 26 29 21 19 0,214

Кожная пластика —всего 15 17 14 13 0,679

первичная 1 1 6 5 0,120

вторичная 14 16 8 7 0,108

Микрохирургическая пластика дефекта тканей 0 0 3 3 0,247

Примечание: значимость отличия медианы разницы от нуля:*** —р<0,001; * —р<0,05.

Также отмечено существенное снижение числа глубоких нагноений. Если в группе сравнения этот показатель составил 24 %, то в основной — уже 9 % (р=0,023).

В группе сравнения продолжительность стационарного лечения пациентов с нетяжелыми ОДПГ составила 36±7 дней, в группе тяжелых — 48±9 дней. Продолжительность стационарного лечения 10 пациентов основной группы с ОДПГ I типа, по ОА, которым выполняли ранний остеосинтез БИОС, не превышала 16 суток. В остальных случаях продолжительность стационарного лечения составила

25±4 дня в группе нетяжелых ОДПГ и 36±6 дней в группе тяжелых ОДПГ.

Отмечалось снижение средних сроков лечения. В группе сравнения они составили 21 неделю для нетяжелых ОДПГ и 32 недели для тяжелых; при «компонентных» переломах, т. е. входивших в комплекс политравмы, сроки иногда увеличивались до 8-12 месяцев. В основной группе средние сроки лечения составили 18 недель для нетяжелых ОДПГ и 28 недель - для тяжелых. Кроме того, в 1,4 раза снизились сроки стационарного лечения и в 1,8 раза — общие сроки лечения пострадавших с политравмами.

Анализ отдаленных результатов лечения пострадавших с ОДПГ показал существенное снижение частоты неудовлетворительных анатомо-функциональных исходов у пациентов основной группы. Также отмечены значимые различия у пострадавших, получивших тяжелые ОДПГ: частота развития ложных суставов и дефектов костей снизилась с 14 % в группе сравнения до 4 % в основной, хронического остеомиелита — с 14 % до 8 %.

Сравнительный анализ результатов лечения ОДПГ в соответствии с интегральной шкалой Кеег-ОгатЬат-ЗЬеИоп показал снижение общей доли неудовлетворительных результатов лечения с 16 % в группе сравнения до 10% в основной (рис. 9).

■ Нетяжелые ОДПГ (группа сравнения) ■ Нетяжелые ОДПГ (основная группа)

7п ■ Тяжелые ОДПГ (группа сравнения) ■ Тяжелые (основная группа)

Рисунок 9. Сравнительная оценка отдаленных результатов хирургического лечения пациентов с ОДПГ по шкале Ыеег-ОгапЛат-ЗЬекоп, %

Таким образом, результаты сравнительного анализа указывают на значительное снижение количества и тяжести общих и местных осложнений, сокращение сроков стационарного лечения и нетрудоспособности, уменьшение частоты неудовлетворительных анатомо-функциональных исходов у пациентов основной группы. Это стало возможным благодаря использованию разработанных научно обоснованных лечебных подходов, оптимизации ряда методик лечения ран, де-

фектов мягких тканей и костей, а также инфекционных осложнений ОДПГ. Так, использование современных малоинвазивных методик внутреннего остеосинтеза значительно расширило возможности выполнения ранней и отсроченной окончательной фиксации ОДПГ. Применение инверсионной тактики замены внешнего аппарата на внутренний фиксатор способствовало улучшению функциональных результатов лечения за счет сокращения сроков внешней фиксации.

Проведенный сравнительный анализ результатов лечения пострадавших с ОДПГ позволяет сделать вывод о высокой эффективности разработанных методик и лечебных подходов и перспективности более широкого их внедрения в практику многопрофильных специализированных стационаров скорой медицинской помощи.

Выводы

Уменьшить число инфекционных осложнений при ОДПГ позволяет физико-химическая санация раны, эффективное дренирование, ранняя антибактериальная защита, а также своевременная хирургическая стабилизация сегмента.

Минимальные перемещения отломков и наиболее стабильная и жесткая фиксация выявлены в системе «кость—БИС».

Применение внеочаговой фиксации в качестве этапного или основного способа оперативного лечения предпочтительно при тяжелых ОДПГ.

В качестве дополнительного критерия при оценке тяжести травмы голени может быть использована динамика данных электрофизиологических характеристик.

Оценка эффективности динамизации системы «кость—БИС» выявила увеличение контактного давления между отломками в 1.64 раза.

Использование инверсионной тактики позволяет оптимизировать результаты лечения ОДПГ.

Практические рекомендации

В основе профилактики инфекционных осложнений лежит тщательная ПХО раны открытого перелома, а также этапные хирургические обработки.

При ОДПГ, учитывая степень дезорганизации кровоснабжения тканей сегмента, характерную для такой высокоэнергетической травмы, оперативное

вмешательство рекомендуется проводить как можно раньше с целью предупреждения развития компартмент-синдрома, ишемических и воспалительных осложнений.

Методом выбора при лечении переломов I типа, по GA, и переломов II типа, по GA, в случае незначительной контаминации раны, является ранний первичный блокируемый интрамедуллярный остеосинтез.

При тяжелых ОДПГ целесообразно придерживаться инверсионной тактики лечения. Использование стержневых АНФ на начальном этапе лечения облегчает не только доступность раны для перевязок и этапных хирургических обработок, но и обеспечивает оптимальные условия для заживления мягкотканной раны.

После закрытия раневой поверхности показана замена стержневых аппаратов фиксации на интрамедуллярный блокируемый стержень, однако, во избежание развития остеомиелита, в сомнительных случаях следует использовать внешнюю аппаратную фиксацию.

Несмотря на довольно редкое развитие компартмент-синдрома при открытых переломах голени, необходима клиническая и инструментальная (иЭМГ) настороженность, чтобы не пропустить опасного повышения давления. В случае выполнения обширной ПХО раны голени целесообразно производить фасциото-мию переднего костно-фасциального ложа.

В условиях же недостаточно стабильного общего состояния, связанного с тяжестью травмы, предпочтителен этапный вариант оперативного лечения, с выполнением первым темпом только хирургической стабилизации большеберцовой кости, что не только дает определенный противошоковый эффект, но и позволяет обеспечить более комфортные условия для активизации больного и ухода за ним.

Список опубликованных работ

1.Баракат М.Ф., Лозовик И.П., Мельцер Р.И. Выбор оптимального времени и объема оперативного лечения сегментарных переломов голени, входящих в комплекс политравмы // Материалы VII конгресса Российского артроскопического общества. - М., 2007. - С. 29-30.

2.Причины возникновения эксцентриситета и его влияние на стабильность системы «кость—фиксатор» при силовом воздействии / М.Ф. Баракат, Г.Н. Колесников, Р.И. Мельцер, И.П. Лозовик // Материалы VII конгресса Российского артроскопического общества. - М., 2007. - С. 13.

3.Баракат М.Ф., Лозовик И.П. Возможные послеоперационные осложнения

послеоперационных переломов голени // Человек и его здоровье: Материалы XII Российского национального конгресса - СПб., 2007. - С. 174.

4.Баракат М.Ф., Лозовик И.П. Клинико-биомеханические исследования при лечении сегментарной травмы голени // Человек и его здоровье: Материалы XII Российского национального конгресса,- СПб., 2007,- С. 175.

5.Причины послеоперационных разрушений систем «кость- фиксатор» при накостном остеосинтезе переломов голени / М.Ф. Баракат, И.П. Лозовик, Р. И. Мельцер, и соавт. // Лечение сочетанных травм и повреждений конечностей: Материалы Всероссийской научно-практической конференции.- М., 2008. С.-10.

6.Возможные послеоперационные осложнения сегментарных переломов голени / М.Ф. Баракат, Р. И. Мельцер, И.П. Лозовик и соавт. // Лечение сочетанных травм и повреждений конечностей: Материалы Всероссийской научно-практической конференции.-М., 2008.- С. 10.

7.Методы исследования отдаленных результатов лечения сегментарных переломов голени / М.Ф. Баракат, Р. И. Мельцер, И.П. Лозовик и др.// Лечение сочетанных травм и повреждений конечностей: Материалы Всероссийской научно-практической конференции,- М., 2008.-С.10.

8.Роль объективной оценки тяжести политравм в определении лечебной тактики / М.Ф. Баракат, A.M. Серов, И.П. Лозовик и др. // Новое в практической хирургии: Материалы XXVI научно-практической конференции хирургов Республики Карелия. — Петрозаводск : Карельский научный центр РАН, 2009.- С. 109-112.

9.Клинико-биомеханические особенности оперативного лечения сегментарных переломов голени / М.Ф. Баракат, Г.Н. Колесников, Р.И. Мельцер, И.П. Лозовик // Повреждения при дорожно-транспортных происшествиях и их последствия: нерешенные вопросы, ошибки и осложнения: Материалы II Московского Международного конгресса травматологов и ортопедов.- М., 2011.

URL: http://2011 .traumatic.ru/ru/abstract-110.htrn

10.Современная динамика представлений об оперативном лечении переломов группы С у больных с политравмой /А.Ю. Верховод, М.Ф. Баракат, Р.И. Мельцер, И.П. Лозовик // Ученые записки Петрозаводского государственного университета. Серия: Естественные и технические науки. — Петрозаводск, 2012. - № 6 (127). - С. 44—48.

11.Лозовик И.П., Баракат М.Ф. Циклическая нагрузка на имплант в послеоперационном периоде как причина разрушения элементов остеофиксатора // Наука и образование XXI века: сборник статей Международной научно-практической конференции. В 5 ч. 4.4. - Уфа: РИЦ БашГУ, 2013. - С. 189-191.

12.Лозовик И.П., Иванов Д.В. Сравнительная биомеханическая оценка стабильности систем «кость—фиксатор», «кость—АВФ», «кость—стержневой АВФ» при остеосинтезе перелома болыпеберцовой кости// Современная наука: теоретический и практический взгляд: сборник статей Международной научно-практической конференции. 4.2. - Уфа: РИЦ БашГУ, 2013,- С. 190-196.

13. Послеоперационное ведение больных с неонорными переломами костей голени в условиях контролируемой осевой нагрузки / Р.И. Мельцер, Д.В. Иванов, И.П. Лозовик и соавт.// Ученые записки Петрозаводского государственного университета. Серия: Естественные и технические науки. — Петрозаводск, 2013. № 8 (137). - С. 37-39.

14. Баракат М.Ф., Мельцер Р. И., Лозовик И.П. Комплексная шкала балльной оценки открытых сегментарных переломов костей голени // Модернизация помощи больным с тяжелой сочетаний травмой: Материалы Международной научно-образовательной конференции.-М., 2013. URL: http: //www.traumatic.ru/upIoad/ tezis/653/653c4a5bfe602bl74e0820dd9385f870.doc.

15. Этапное лечение открытых сегментарных переломов голени в условиях политравмы аппаратом наружной фиксации / И.П.Лозовик, М.Ф. Баракат, Р.И.-Мельцер, Иванов Д.В.// Материалы Международной научно-образовательной конференции «Модернизация помощи больным с тяжелой сочетаний травмой». — Москва, 2013. URL: http://www.traumatic.ru/upload/tezis/ 0dl/0dlf696e30e6019ecf2151ecf4184123.doc

16. Комплексная оценка тяжести повреждений у пострадавших с открытыми сегментарными переломами костей голени / И.П. Лозовик, М.Ф. Баракат, Р.И. Мельцер, Д.В. Иванов // Ученые записки Петрозаводского государственного университета. Серия: Естественные и технические науки. — Петрозаводск, 2014. — № 4 (141). — С. 49-52.

17. Лозовик И.П., Шуркин C.B. Клинико-биомеханическое исследование стабильности остеосинтеза переломов большеберцовой кости // Новые материалы и технологии: состояние вопроса и перспективы развития: сборник материалов Всероссийской молодежной научной конференции. - Саратов: ООО «Издательский Центр «Наука», 2014. - С. 507-510.

18. Особенности инверсионной тактики лечения при благоприятном заживлении костно-мышечной раны у пациентов с открытыми диафизарными переломами голени / И. П. Лозовик, М.Ф. Баракат, C.B. Шуркин, и соавт. // Малоинва-зивные технологии в хирургии. Новое в практической хирургии: материалы XXVII научно-практической конференции хирургов Республики Карелия. - Петрозаводск, 2014. - С. 123-125.

19. Исследование экспериментальных систем «кость—фиксатор", «кость— спицевой АНФ Илизарова», «кость—стержневой монолатеральный АНФ» при остеосинтезе перелома большеберцовой кости типа AI по AO/ASIF / И. П. Лозовик, М.Ф. Баракат, C.B. Шуркин, и др. // Малоинвазивные технологии в хирургии. Новое в практической хирургии: материалы XXVII научно-практической конференции хирургов Республики Карелия. - Петрозаводск, 2014 . - С. 121-123.

20. Электромиография как метод оценки повреждения мягких тканей при переломах голени / И.П. Лозовик, А.Ю. Мейгал, И.Н. Амозов, Р.И. Мельцер // Управление движением ( Motor Control 2014) : Материалы V Российской, с международным участием, конференции по управлению движением. - Петрозаводск, 2014. С.-36.

21. Сравнительные характеристики систем «кость—фиксатор» при остеосинтезе сегментарного перелома большеберцовой кости / М.Ф. Баракат, Р.И. Мельцер, И.П. Лозовик, C.B. Шуркин // Человек и его здоровье: Материалы XIX Российского национального конгресса . - СПб., 2014. - С. 19.

22. Оценка стабильности систем «кость—фиксатор» и «кость—АВФ» при остеосинтезе нестабильных переломов большеберцовой кости типа В2 // И.П. Лозовик, М.Ф. Баракат, Р.И. Мельцер, C.B. Шуркин // Человек и его здоровье: Мате-

риалы XIX Российского национального конгресса,- СПб., 2014,- С. 28.

23. Интерференционная электромиография как метод оценки тяжести повреждений мягких тканей при переломах костей голени / И.П. Лозовик, А.Ю. Мейгал, Г.Г. Мирошниченко и соавт. // Современная медицина: от фундаментальной науки к клинической практике: Сборник научных статей сотрудников Петрозаводского государственного университета.- Киров: МЦНИП, 2014.- С. 176-184.

24. Лозовик И.П., Баракат М.Ф., Мельцер Р.И. Разработка алгоритма решения задач методом конечных элементов для создания математических моделей«кость-фиксатор» // Ученые записки Петрозаводского государственного университета. Серия: Естественные и технические науки. — Петрозаводск - 2014. - № 8 (145). - С. 52-56.

25. Lozovik I.P., Meltser R.I., Barakat M.F.Inversion tactics of open diaphyseal tibia fractures treatment // European Science and Technology: 6th International scientific conference. Munich, 2014. P.23-26.

Изобретения

26. Пат. 51857 Российская Федерация. Устройство для тренировки кожного лоскута / М.Ф. Баракат, А.О. Юрьян, Р.И. Мельцер, И.П. Лозовик; заявитель и патентообладатель - ФГБОУ ВПО «Петрозаводский государственный университет», № 2005132116/06; опубл. 10.03.2006.

27. Пат. 115539 Российская Федерация. МПК G 09В 23/28. Биомеханический тренажер футлярной новокаиновой блокады сегментов конечностей / Г.Н. Колесников, Р.И. Мельцер, А.Ю. Верховод, И.П. Лозовик, В.Ф. Шкляревич; заявитель и патентообладатель - ФГБОУВПО «Петрозаводский государственный университет», № 2011146769/14, 17.11.2011; опубл. 7.04.2012. Бюл. № 12.

28. Пат. 147769 Российская Федерация. МПК А61В 17/64. Устройство для репозиционной фиксации костных отломков / Р.И. Мельцер, И.П. Лозовик, М.Ф. Баракат, Д.В. Иванов; заявитель и патентообладатель — коллектив авторов. № 2014111973/14, 28.03.2014; опубл. 20.11.2014. Бюл. № 32

Подписано в печать 24.12.14. Формат 60x84'/¡6. Бумага офсетная. Печ. л. 1. Тираж 120 экз. Изд. № 1

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение Высшего профессионального образования ПЕТРОЗАВОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСТИТЕТ

Отпечатано в типографии Издательства ПетрГУ Республика Карелия, 185910, г. Петрозаводск, пр. Ленина, 33.