Автореферат и диссертация по медицине (14.01.15) на тему:Комбинированный реконструктивный остеосинтез при лечении внутрисуставных и околосуставных повреждений костей нижних конечностей (клиническое и экспериментальное исследование)

На правах рукописи

КАПЛУН ВИКТОР АРКАДЬЕВИЧ

КОМБИНИРОВАННЫЙ РЕКОНСТРУКТИВНЫЙ ОСТЕОСИНТЕЗ ПРИ ЛЕЧЕНИИ ВНУТРИСУСТАВНЫХ И ОКОЛОСУСТАВНЫХ ПОВРЕЖДЕНИЙ КОСТЕЙ НИЖНИХ КОНЕЧНОСТЕЙ (клиническое и экспериментальное исследование)

14.01.15 - Травматология и ортопедия

005050768

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора медицинских наук

21 МАР 2013

Пермь 2013

005050768

Работа выполнена в Государственном бюджетном образовательном учреждении дополнительного профессионального образования «Новокузнецкий государственный инстшут усовершенствования врачей» Министерства здравоохранения Российской Федерации.

Научный консультант: Козюков Владимир Григорьевич

Официальные оппоненты: Обухов Игорь Азарьевич

Сопдатов Юрий Петрович

Шарпарь Владимир Дмитриевич

доктор медицинских наук, доцент

д.м.н., профессор кафедры травматологии, ортопедии и военно-полевой хирургии ГБОУ ВПО «Уральская государственная медицинская академия» Министерства здравоохранения Российской Федерации, г. Екатеринбург, д.м.н., профессор, руководитель учебного отдела ФГБУ «Российский научный центр «Восстановительная травматология и ортопедия» имени академика Г.А. Илизарова» Министерства здравоохранения Российской Федерации,

г. Курган.

д.м.н., заведующий кафедрой травматологии, ортопедии и военно-полевой хирургии ГБОУ ВПО «Ижевская государственная медицинская академия» Министерства здравоохранения Российской Федерации, г. Ижевск.

Ведущая организация: ФГБУ «Уральский научно-исследовательский институт травматологии и ортопедии имени В.Д. Чаклина» Министерства здравоохранения Российской Федерации, г.Екатеринбург.

Защита диссертации состоится «_» __2013 года в__часов на заседании

диссертационного совета Д 20В.067.03 при ГБОУ ВПО «Пермская государственная медицинская академия имени академика Е.А. Вагнера» Министерства здравоохранения Российской Федерации (614990, г. Пермь, ул. Петропавловская,26)

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке при ГБОУ ВПО «Пермская государственная медицинская академия имени академика Е.А. Вагнера» Министерства здравоохранения Российской Федерации (614990, г. Пермь, ул. Петропавловская, 26), с авторефератом на сайте www.vak.ed.gov.ru и www.psma.ru

Автореферат разослан «_»_2013 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

доктор медицинских наук, профессор H.H. Малютина

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. В структуре повреждений опорно-двигательной системы внутрисуставные и околосуставные переломы костей нижних конечностей встречаются у 12-45% пострадавших, причем у каждого третьего с оскольчатыми переломами после завершения лечения определяется группа инвалидности [А.Ф. Колондаев, 2004; Н.В. Загородний, 2006; И.А. Мурзабеков, 2006; В.Г. Фёдоров, 2010; Н. Mathur, 2005; S. Bacon, 2009].

Переломы данной локализации занимают особое место в фрактурологии, так как при этих повреждениях часто наблюдается импрессия метаэпифизарной зоны с образованием дефекта костного вещества, внутрисуставные переломы сопровождаются дисконгруэнтностью суставной поверхности, а нарушенная васкуляризация и репаративная регенерация приводят к дистрофическому поражению сустава, что в последующем влечет за собой замену его на эндопротез. В свою очередь эндопротезирование в подавляющем большинстве случаев не является операцией выбора при данной патологии и дает достаточно большое количество осложнений [Е.Д. Белоенко, 2003; Ю.П. Солдатов, 2004; A.M. Козырев, 2006; O.A. Кудинов, 2006; A.B. Скороглядов, 2008; P.M. Тихилов, 2009 ].

При переломах метаэпифизов костей нижних конечностей оптимальным методом лечения является тот, который позволяет точно сопоставить отломки, поврежденную суставную поверхность, стабилизировать фрагменты костей и при необходимости заместить дефект метафизарной зоны тем или иным имплантатом [Т.Н. Каллаев, 2002; В.Н. Гришин, 2005; С.П. Миронов, 2006; А.Ю. Фукалов, 2006; В.Г. Фёдоров, 2010; M.E.Muller, 1997; V. Maarten, 2004; W.K. Massie, 2009]. При этом стабильный остеосинтез должен быть гарантией ранней функциональной нагрузки с сохранением достигнутой коррекции до сращения костных отломков [JI.H.

Анкин, 2005; С.Н. Курьянов, 2008; В.А. Соколов, 2008; И.А. Обухов, 2011; T.R. Ruedy, 2000; A. Kumar, 2003; G. Okcu, 2004]. У пострадавших при сложных оскольчатых и компрессионных околосуставных и внутрисуставных переломах оптимальным методом хирургического лечения является открытая репозиция и стабильно-функциональный остеосинтез. Закрытая репозиция и остеосинтез с применением малоинвазивных технологий в этих случаях бывает недостаточно эффективен [Е.А. Литвина, 2005; О.В. Оганесян, 2005; В.М. Прохоренко, 2008; В.Д. Шарпарь, 2010; А. Kumar, 2003; Е. A. Cullu, 2005].

Провести стабильно-функциональный остеосинтез с возможностью пластики дефекта кости удается не всегда, используя только один из разработанных видов соединения костей, без использования комбинации новых и традиционных конструкций. Зачастую при этом повышается хирургическая агрессия, что может привести к грозным осложнениям, после которых только эндопротезирование позволяет восстановить функцию конечности.

Однако органосохраняющие операции, по убеждению ряда авторов, являются наиболее биологичными и дают более долгосрочный положительный эффект, уменьшая процент возможных осложнений и повторных операций [T.R. Ryedy, 2000; G. Lovisetti, 2009; W.K. Massie, 2009].

В современной травматологии при лечении внутрисуставных и околосуставных переломов приоритетным является хирургическое лечение с применением рациональных методов устойчивого остеосинтеза и в некоторых случаях эндопротезирования. Результаты эндопротезирования и остеосинтеза в плане выживаемости больных после тяжелых повреждений вполне сопоставимы [Л.Л. Лобов, 2004]. Однако частота поздних осложнений после эндопротезирования остается высокой и достигает 21 -56% [Б.Д. Белоенко, 2003; A.M. Козырев, 2006; A.B. Скороглядов, 2008]. Тем не менее реабилитационный потенциал реконструктивных костно-пластических методов лечения у пациентов с переломами и ложными суставами шейки

бедренной кости и других локализаций с применением современных методов фиксации изучен недостаточно [Н. Kazunori, 2001; М. Brandari, 2003; Bramfeldt, 2005].

Анатомо-морфологические и функциональные особенности коленного сустава при травматическом воздействии способствуют повреждению не только костных и хрящевых структур, но и в 15,3-21,5% случаев мягкотканньгх элементов сустава, что дополнительно осложняет процесс лечения и ухудшает результаты восстановительных операций [И.Ф. Ахтямов, 2002; Е.В. Кожевников, 2004; H.H. Корнилов, 2004; С.М. GorehamVoss, 2009]. Стандартизация методов хирургического лечения пациентов с переломами костей области коленного сустава, включающая выбор хирургического доступа, способов реконструкции и фиксации поврежденных структур, сроки и последовательность выполнения этапов хирургической реабилитации пострадавших требуют дальнейшей разработки [А.Б. Казанцев, 1999; Г.М. Дубровин, 2001; С.П. Миронов, 2006].

Частые неудовлетворительные результаты хирургического лечения у пациентов со сложными переломами дистального метаэпифиза костей голени вынуждают использовать методы комбинированного остеосинтеза с использованием аппаратов внешней фиксации и стягивающих скоб с эффектом памяти формы для межфрагментарной компрессии костных отломков, однако опыта по применению этих методик пока еще не достаточно.

Внутрисуставные оскольчатые переломы пяточной кости сопровождаются компрессией губчатой кости с образованием дефектов костного вещества. Механическая прочность накостного остеосинтеза в этих условиях недостаточна. У 35,6-63,2% пострадавших в отдаленном периоде наблюдаются несращение, потеря коррекции положения костных фрагментов после операции [Т. Mollas, 2003; A. Daftary, 2005; A. Pendse, 2006; F. Nickisch, 2009; S. Rammett, 2009]. Реконструкция пяточной кости с применением остеопластических материалов и костных трансплантатов у

больных с компрессионными переломами являются основным методом лечения. Однако костнопластическое замещение дефектов, обусловленное необходимостью выполнения дополнительной операции по взятию аутотрансплантата, длительные сроки лечения, формирование контрактур, являются сдерживающим моментом к широкому распространению этого метода в клинической практике [А.П. Федосов, 2008; R. Sanders, 2000; J.H. Walter, 2004; М.Е. Kuschnaroff, 2004; С.А. Brauer, 2005].

Известны материалы с заданной сквозной пористостью из никелида титана, полученные методом самораспространяющегося

высокотемпературного синтеза, которые обладают рядом уникальных свойств, обеспечивающих их толерантность в живом организме [В.Д. Томашев, 1983; В. Шишковский, 2003]. Эффективность использования проницаемых пористых имплантатов из никелида титана при выполнении реконструктивных хирургических вмешательств у пациентов с околосуставными и внутрисуставными компрессионными переломами бедренной, большеберцовой и пяточной костей, а также степень кумуляции ионов никеля и титана в органах и тканях мало изучены и требуют дальнейшей разработки.

Для реконструктивного остеосинтеза после переломов костей некоторые доступы к тазобедренному и коленному суставам требуют уточнений и модифицированных доработок.

Именно поэтому разработка комбинированного реконструктивного остеосинтеза при внутрисуставных и околосуставных переломах костей нижних конечностей может быть тем рациональным вариантом оперативного лечения, когда стабильно-функциональный остеосинтез будет получен при комбинации различных видов имплантатов для соединения и замещения кости, в том числе с использованием конструкций с эффектом памяти формы и пористых имплантатов из никелида титана. Возможности комбинированного реконструктивного остеосинтеза при данной патологии мало изучены и базируются в принципе на десятках наблюдений [А.Б.

Казанцев, 1999; Н.О. Каллаев, 2006; Т. Н. Каллаев, 2006; АЛО. Фукалов, 2006; В.Г. Федоров, 2010]. До настоящего времени нет четких приоритетов в использовании конструкций из никелида титана в совокупности с традиционными видами остеосинтеза, нет оптимальной, научно обоснованной системы комбинированных восстановительных операций при этих сложных повреждениях метаэпифизарной зоны костей нижних конечностей и их последствий.

Всё это определило цель и задачи нашего исследования.

Цель исследования - разработать и внедрить систему оперативного лечения при внутрисуставных и околосуставных повреждениях костей нижних конечностей на основе совершенствования реконструктивных методов комбинированного остеосинтеза, направленную на улучшение качества хирургической реабилитации и восстановление функции.

Задачи исследования:

1. В эксперименте на животных изучить степень остеоинтеграции и инертности пористого титана и пористого никелида титана для обоснования системы комбинированного реконструктивного остеосинтеза.

2. Усовершенствовать способ доступа к тазобедренному суставу у пациентов с повреждениями данной локализации и доказать его эффективность.

3. Разработать и изучить эффективность костно-пластических реконструкций и применение конструкций из никелида титана при переломах и ложных суставах шейки бедренной кости.

4. Изучить результаты лечения больных с переломами вертельно-подвертельной зоны бедренной кости при применении традиционных методов остеосинтеза и с использованием конструкций с эффектом памяти формы для межфрагментарной компрессии костных фрагментов.

5. Уточнить способы комбинированной фиксации костных

фрагментов при околосуставных и внутрисуставных переломах области коленного и голеностопного суставов и изучить их эффективность.

6. Оценить методы реконструктивного остеосинтеза пяточной кости с использованием пористых имплантатов из никелида титана при внутрисуставных оскольчатых компрессионных переломах. Предложить способы восстановления свода стопы.

7. Разработать и внедрить систему комбинированного реконструктивного остеосинтеза с применением конструкций из никелида титана при внутрисуставных и околосуставных повреждениях костей нижних конечностей, оценить её эффективность и дать практические рекомендации.

Научная новизна

Разработана новая система комбинированного реконструктивного остеосинтеза при внутрисуставных и околосуставных повреждениях костей нижних конечностей, основанная на выборе оптимального традиционного способа оперативной фиксации с применением пористых имплантатов и конструкций с эффектом памяти формы из никелида титана, направленная на восстановление формы и функции конечности.

Новый подход в реконструктивно-восстановителыюм лечении данной патологии стал возможным после экспериментального изучения и исследования возможности кумуляции в органах и окружающих тканях ионов никеля и титана, входящих в состав пористых имплантатов. Изучена структура биологических тканей внутри пор имплантатов.

Обосновано применение пористых имплантатов из никелида титана в качестве пластического материала при замещении дефекта кости и стягивающих скоб для межфрагментарной компрессии отломков.

Разработана (в соавторстве) и опубликована новая медицинская технология «Остеосинтез с применением конструкций с эффектом памяти формы и пористых имплантатов у пациентов с переломами, ложными суставами, костными дефектами костей скелета». Получено разрешение

федеральной службы по надзору в сфере здравоохранения и социального развития на её применение (ФС № 2009/270). Изготовлен комплект имплантатов с эффектом памяти формы и пористых из никелида титана (регистрационное удостоверение № ФСР 2009/04558).

Дан алгоритм хирургической тактики при восстановлении околосуставных и внутрисуставных повреждений костей нижних конечностей.

Впервые предложен способ костнопластической реконструкции проксимального сегмента бедренной кости при переломах и ложных суставах шейки бедренной кости с использованием конструкций из никелида титана (патент РФ, № 2254079).

Впервые предложен оригинальный доступ к вертлужной впадине и тазобедренному суставу, позволяющий оптимизировать технику комбинированного реконструктивного остеосинтеза при восстановительных операциях (патент РФ, № 2392891).

Разработаны синостозирующие устройства из никелида титана для двух или трех плюсневых костей при реконструкции и восстановлении свода стопы (патенты РФ, № 2402294 и № 2402295).

Практическая значимость работы

Применение предложенной системы комбинированного реконструктивного остеосинтеза при внутрисуставных и околосуставных повреждениях костей нижних конечностей позволяет повысить эффективность оказания специализированной помощи пострадавшим и получить положительные результаты лечения у 96,9% пострадавших.

Предложенный алгоритм комбинированного реконструктивного остеосинтеза в зависимости от локализации и характера повреждения и опубликованные методические рекомендации позволяют врачам практического здравоохранения без особого труда выбрать оптимальный способ оперативного пособия.

Применение предложенных костно-пластических реконструкций при

переломах и ложных суставах шейки бедренной кости позволяет получить восстановление функции и опороспособности поврежденной конечности, а так же избежать эндопротезирования тазобедренного сустава.

Использование пористых имплантатов в качестве пластического материала и комбинированного остеосинтеза с применением стягивающих скоб с эффектом памяти формы для межфрагментарной компрессии костных отломков у пациентов с околосуставными и внутрисуставными переломами костей нижних конечностей позволяет избежать деформации суставной поверхности под влиянием осевой нагрузки и сохранить достигнутую коррекцию костных фрагментов до их сращения.

Использование чрескостного доступа путем остеотомии передне-верхней ости подвздошной кости без пересечения портняжной мышцы и пупартовой связки облегчает доступ к тазобедренному суставу и крыше вертлужной впадины, повышает эффективность проведения реконструктивной операции.

Положения, выносимые на защиту:

1. Пористые имплантаты из сплава никелида титана не являются токсичными, обладают высокой коррозионной устойчивостью, после имплантации в губчатую кость наружные и внутренние поры заполняются окружающими тканями через 12 месяцев.

2. Разработанный чрескостный доступ к вертлужной впадине и тазобедренному суставу позволяет уменьшить повреждение анатомических структур и эффективно выполнить реконструктивные операции при различных повреждениях этой локализации.

3. В показанных случаях пациентам при переломах и ложных суставах шейки бедренной кости целесообразно выполнение органосохраняющих вмешательств - медиализирующе-вальгизирующей остеотомии, костнопластической реконструкции с использованием устройств с эффектом памяти формы из никелида титана для межфрагментарной компрессии.

4. Разработанная и внедренная система комбинированного

реконструктивного остеосинтеза с применением пористых имплантатов и конструкций с эффектом памяти формы из никелида титана при внутрисуставных и околосуставных повреждениях костей нижних конечностей позволяет полнее восстановить функцию и существенно улучшить эффективность лечения.

Внедрение в практику результатов исследования

Разработанная в процессе диссертационного исследования система комбинированного реконструктивного остеосинтеза и новые способы реконструкции костей нижних конечностей у пострадавших с околосуставными и внутрисуставными переломами применяются в практическом здравоохранении МБУЗ «Городская клиническая больница №1» г. Новосибирска, МБУЗ «Городская клиническая больница № 2» г. Кемерово, ФБУ «1602 ОВГК» МО РФ г. Волгоград, КГБУЗ «Городская больница №1» г. Барнаул Алтайского края, МБУЗ « Городская больница №1» г. Осинники Кемеровской области, ГБУЗ ТО ОБ №10 с. Викулово Тюменской области. Материалы диссертации используются в преподавании на кафедре травматологии и ортопедии ГБОУ ДПО «Новокузнецкий государственный институт усовершенствования врачей» Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации и ГБОУ ВПО «Кемеровская государственная медицинская академия» Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации. В клиническую практику внедрены четыре технических решения, выполненные на уровне изобретений. Изданы методические рекомендации для курсантов институтов усовершенствования врачей.

Связь работы с научными программами

Диссертационная работа выполнена в соответствии с планом НИР ГБОУ ДПО «Новокузнецкий государственный институт усовершенствования врачей» Министерства здравоохранения и социального развития Российской

Федерации, номер государственной регистрации темы 01.20.000.30.29.

Апробация работы Материалы диссертационного исследования докладывались и обсуждались на: научно-практической конференции с международным участием "Новые технологии в медицине" (г. Курган, 19-21 сентября 2000 г.); VII Съезде травматологов-ортопедов России (г. Новосибирск, 18-20 сентября 2002 г.); международном симпозиуме "Пористые имплантаты" (16 апреля 2005 г.); на международном симпозиуме «Имплантаты с памятью формы» 2006г. г. Новокузнецк; «The international Conference on Shape memory and Superelastic Technologies» 7-11 May 2006 Monterey, California; международной научно-практической конференции «Современные проблемы в травматологии и ортопедии» 25-26 сентября 2008г. г. Атырау Республики Казахстан; I Евразийском конгрессе травматологов-ортопедов (Республика Кыргызстан, Иссык-Куль, с. Бает, 11-12 июня 2009г); I Съезде травматологов-ортопедов (Республика Казахстан, г. Астана, 3-4 сентября 2009г); IX Съезде травматологов-ортопедов России (Саратов, 15-17 сентября, 20 Юг).

Публикации

По теме диссертации опубликовано 42 научные работы, в том числе 20 в журналах, рекомендуемых ВАК, получено 4 патента РФ на изобретения. Изданы методические рекомендации и новая медицинская технология для практических врачей.

Личное участие автора в получении научных результатов,

изложенных в диссертации Автором лично проведены работы на первом этапе экспериментального исследования (операции на животных, получение макропрепаратов), клинико-диагностические обследования, оперативное лечение и курация 472 больных. Вся полученная информация проанализирована, систематизирована и обработана статистически лично автором.

Объем и структура диссертации

Диссертация изложена на 261 странице компьютерного текста и состоит из введения, обзора литературы, 6 глав собственных исследований, заключения, выводов и рекомендаций для практического применения. Указатель литературы включает 220 источников, в т.ч. 131 - на русском и 89 — на иностранных языках. В приложении — разрешение на применение новой медицинской технологии «Остеосинтез с применением конструкций с эффектом памяти формы и пористых имплантатов у пациентов с переломами, ложными суставами, костными дефектами костей скелета».

Работа иллюстрирована 20 таблицами и 74 рисунками.

Материал и методы исследования Работа выполнена на кафедре травматологии и ортопедии в Государственном бюджетном образовательном учреждении дополнительного профессионального образования «Новокузнецкий государственный институт усовершенствования врачей» Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации и на клинической базе травматологического отделения МУ «Городская больница №1» г. Киселевска Кемеровской области. В работе анализируются результаты лечения 472 пострадавших с различными повреждениями метаэпифизов костей нижних конечностей. Дизайн исследования представлен на рисунке 1. Для определения локализации и характера повреждения пользовались системой универсальной классификации переломов УКП АО/А81Р, код перелома определяет его морфологическую сложность. Общепринятую в клинической отчетности классификацию по системе МКБ-10 использовали дополнительно. По принципу доказательной медицины проанализированы результаты лечения 126 (26,7%) пострадавших группы сравнения, лечившихся с применением традиционных методов остеосинтеза и пластикой костных дефектов аутокостью, и 346 (73,3%) больных основной группы, которым применен комбинированный реконструктивный остеосинтез с использованием

Область голеностопного . сустава

(п- 144)

Область коленного сустава . (п=76) ,

Область тазобедренного сустава (п= 85)

Область голеностопного < сустава

(п" 26)

Область коленного сустава (и 40)

Область тазобедренного сустава

(п- 45)

Область нпточно-таранного сустава . (п=41)

Комбинированный реконструктивный остеосинтез, замещение дефекта кости пористым имплантатом из никелида титана (346 операций)

Область пяточно-таранного сустава (п= 15)

1

Отдельные классические виды остеосинтеза, замещение дефекта кости аутотрансплантатом

(126 операций)

Рисунок 1. Дизайн клинического исследования

стягивающих скоб с эффектом памяти формы, а пластика костных дефектов осуществлялась с использованием пористых имплантатов из никелида титана. Выявлены оптимальные методы хирургического лечения с применением конструкций с эффектом памяти формы и пористых имплантатов при повреждениях типа А, В, С у 85 (24,6%) пациентов с переломами области тазобедренного сустава, в 76 (22,0%) случаях при переломах области коленного сустава, у 144 (41,6%) больных области голеностопного сустава и у 41 (11,8%) пациента с переломами пяточной кости. Оценка результатов лечения осуществлялась на основании данных клинического и лучевого исследования.

Возраст пациентов с переломами костей нижних конечностей колебался от 20 до 84 лет, причем подавляющее большинство пострадавших были молодого работоспособного возраста. В обеих группах превалировали лица мужского пола (до70%), возраст которых колебался от 20 до 40 лет (таблица1). Возрастной состав в основной и группе сравнения был пропорционален.

Об эффективности лечения больных судили по наблюдениям в динамике. Отдаленные результаты лечения изучены в сроки до 5 лет по методике Любошица-Матгиса. Прежде всего, учитывалось 12 наиболее важных показателей, характеризующих качество реабилитации данной категории пациентов. Каждый из показателей оценивали в баллах — 4, 3, 2. Оценку (индекс) исхода лечения каждого пациента вычисляли путем деления суммы цифровых выражений показателей на их количество.

Хорошим считался такой результат лечения, когда индекс равнялся 3,6-4 баллам, удовлетворительным - 2,6-3,5 балла и неудовлетворительным - 2,5 и менее баллов (таблица 2).

Таблица 1

Возраст пациентов с околосуставными и внутрисуставными переломами костей нижних конечностей

Локализация переломов Возраст больных, лет Всего

20-30 31-40 41-50 51-60 61-84

абс. % абс. % абс. % абс. % абс. % абс. %

область тазобедренного сустава 5 3,8 28 21,5 12 4,2 38 29,2 47 36,3 130 100,0

область коленного сустава 39 33,6 33 28,4 25 21,6 15 12,9 4 3,5 116 100,0

область голеностопного сустава 55 32,4 48 28,2 37 21,8 24 14,1 6 3,5 170 100,0

область пяточ-но-таранного сустава 23 41,1 15 26,8 12 21,4 6 10,7 - - 56 100,0

Итого 122 25,8 124 26,3 86 18,2 83 17,6 57 12,1 472 100,0

Таблица 2

Схема оценки отдаленных результатов реабилитации пациентов с околосуставными и внутрисуставными переломами костей нижних

конечностей [Любошиц-Маттис, 1980г.]

№ п/п Критерии Оценка

4 балла 3 балла 2 балла

1 Болевой синдром Нет После ходьбы В покое

2 Сращение перелома Полное Замедленная консолидация Несросшийся перелом, ложный сустав

3 Укорочение конечности Нет До 2 см Более 2 см

4 Угловая деформация Нет До 10° 11° и более

5 Дисконгруэнтность суставной поверхности Нет До 6 мм Более 6 мм

6 Сгибание Тазобедренный 75-100° 101-110° 111° и более

Коленный 40-45° 46-60° 61° и более

Голеностопный 130-120° 119-110° 109° и менее

7 Разгибание Тазобедренный 180-170° 171-160° 161° и менее

Коленный 180-171° 170-161° 160° и менее

Голеностопный 70-75° 76-80° 81° и более

8 Состояние мышц Нет атрофии Атрофия до 2 см Атрофия более 2 см

9 Местные сосудистые нарушешш Нет Отек после длительной ходьбы Постоянный отек, трофические нарушения

10 Гнойные осложнения Нет Мягкотканные Остеомиелит

11 Посправматический артроз Нет 1-П стадии Ш-1V стадия

12 Трудоспособность Возвращение к прежней профессии Перемена профессии, инвалидность III группы Инвалидность 1-П группы

Для обоснования возможности применения имплантатов из пористого титана и никелида титана проведено экспериментальное исследование по изучению степени остеоинтеграции и инертности пористого титана и пористого никелида титана в живом организме в соответствии с международными правилами работы с экспериментальными животными. Дизайн исследования представлен на рисунке 2.

Рисунок 2. Дизайн экспериментального исследования

В эксперименте изучены степень влияния агрессивных сред организма на физико-химические свойства имплантатов из пористого никелида титана, а также имплантатов из сплава пористого титана. Первый этап экспериментального исследования выполнен в Государственном учреждении «Алтайская краевая ветеринарная лаборатория» г. Барнаула. Второй этап экспериментального исследования выполнен на базе Института физики прочности и материаловедения СО РАН г. Томска под руководством доктора физико-математических наук Л.Л. Мейснер и кандидата физико-математических наук В .И. Итина. Изготовлено 40 имплантатов из пористого никелида титана толщиной 3 мм длиной 5 мм и высотой 5 мм, 70-80%

пористости, размер пор от 0,1 до 0,5 мм и 40 имплаитатов 3x5x5 мм из пористого титана, пористость 60-70%, размер пор 0,01-0,003 мм.

Экспериментальное исследование выполнено на двух группах морских свинок (самки и самцы поровну), по 10 животных в каждой группе и три животных интактных. Группе № 1 устанавливали образцы имплантатов из пористого никелида титана, группе животных № 2 имплантировали образцы пористого титана.

Изучалось коррозионное воздействие агрессивных сред организма на имплантаты путем выявления накопления ионов металлов в органах и прилежащих к имплантатам тканях, степень остеоинтеграции пористых образцов из никелида титана и титана.

Анестезиологическое пособие, наблюдение за животными до и после операции, эвтаназию с использованием электрошока осуществлял дипломированный врач-ветеринар в соответствии с действующим законодательством РФ, по правилам работы с экспериментальными животными и согласно решенню локального этического комитета, одобрившего план экспериментального исследования.

Установка имплантатов в гребень подвздошных костей (правой и левой) осуществлялась следующим образом: после обнажения гребня хирургической фрезой диаметром 2,9 мм рассверливали паз, размеры которого соответствовали имплантату. Через промежуток не менее 5 мм готовили имплантное ложе под второй имплантат. Имплантаты погружались за пределы компактной пластинки гребня на 0,5 мм.

Раны ушивались узловыми швами. Каждому животному одной группы устанавливалось по четыре однотипных имплантата.

Через 6 и 12 месяцев по 5 животных группы № 1 и группы № 2 выведены из эксперимента. После регистрации ветеринаром смерти животное взвешивали. Выполнялось вскрытие с осмотром органов. Органы забирали и взвешивали на аналитических весах, высушивали на стекле при температуре 50°С в сушильном шкафу.

Оба крыла подвздошной кости препарировали, и в соответствии с локализацией имплантатов выделяли костные блоки; макропрепараты после осмотра и фотографирования раскалывали по высоте.

После высушивания в сухожаровом шкафу при температуре 50°С в течении 48 часов препараты заливали эпоксидной смолой. Шлифовку поверхности выполняли с помощью алмазных паст зернистостью от 60/40 до 3/2 мкм, наносимых на бумагу. Окончательную полировку осуществляли алмазной пастой 1/0,5 мкм, нанесенной на шелковую ткань.

Исследовали макропрепараты через 6 и 12 месяцев. Для изучения микроструктуры пористых имплантатов был использован метод оптической металлографии. Метод дифференциально-интерференционного контраста и светопольного изображения в оптической микроскопии высокого разрешения использован путем сравнения светлопольных, темнопольных и ДИК-изображений (ДИК - дифференциально-интерференционный контраст) поверхностей образцов с органическими пленками с помощью оптического микроскопа высокого разрешения «Axiovert-200MAT» (Zeiss, Германия).

Количественное содержание элементов кальция и фосфора в поверхностных и глубоких порах пористых имплантатов определяли методом микрорентгенспектрального анализа (МРСА) с использованием элекгронно-зондового анализатора элементного состава «CAMEBAX-MICROBEAM» (Сатеса, Франция) при ускоряющем напряжении 20 кВ и токе пучка 10"8А. Локальность анализа примерно 3 мкм3. На токонепроводящие образцы предварительно наносили электропроводящее покрытие (золото). Содержание элементов в исследуемых фазах определяли путем пересчета относительных шггенсивностей характеристических линий в образце и эталоне посредством стандартной программы, использующей метод коррекции ZAF.

Элементарный состав паренхиматозных органов экспериментальных животных определяли с помощью рентгено-флуоресцентного спектрометра «Quant'X- 600» (Thermo Fisher Scientific, США). Количественный элементный анализ в биопробах осуществлялся по зависимости

интенсивности рентгеновского характеристического излучения от концентрации элемента с использованием калибровочных кривых, определяемых экспериментально. Относительная погрешность количественного анализа не превышала 0,01%. Выполнялась сравнительная оценка содержания Ni, Ti и основных элементов, участвующих в биохимических процессах, в основных группах животных (№ 1 — пористый никелид титана, № 2 - пористый титан) и аналогичных показателей интактных животных.

В клинической и экспериментальной части работы помимо традиционных применялись лучевые, морфологические, биомеханические и статистические методы исследования. При необходимости рентгенография костей нижних конечностей в стандартных проекциях дополнялась компьютерной томографией. А при внутрисуставных переломах области коленного сустава в 45 случаях использован эндоскопический метод для диагностики и лечения.

Для сравнения абсолютных значений качественных признаков в независимых выборках использовали непараметрический критерий %2. При наличии малых частот (менее 10) для данного критерия использовали поправку Йетса на непрерывность. При частотах меньше 5 использовали метод четырехпольных таблиц сопряженности Фишера.

Критический уровень статистической значимости при проверке нулевой гипотезы принимали равный 0,05.

Обработку и графическое представление данных проводили с помощью компьютерного пакета русифицированной версии программы Primer Biostatistics version 4.03 by Stanton A. Glantz.

Результаты исследования н их обсуждение

В эксперименте на животных изучены степень остеоинтеграции и инертности пористого титана и пористого никелида титана для обоснования системы комбинированного реконструктивного остеосинтеза. Изучена

степень влияния агрессивных сред организма на физико-химические свойства имплантатов из пористого никелида титана, а также имплантатов из сплава пористого титана. Микроструктура препаратов исследована с помощью оптического микроскопа высокого разрешения «Ахюуей-200МАТ». При исследовании пористых имплантатов из никелида титана через 6 месяцев после имплантации на глубине 2-3 мм заполняемость пор 100%. Светлые области на оптических светопольных изображениях соответствуют обнаженной металлической поверхности. Непосредственно к металлической поверхности прилежит тонкая протеиноподобная ткань, переходящая в слой более плотной по структуре ткани. В центре поры слоистые структуры различной плотности, включающие концентрические образования, соответствующие остеону. Все типы тканей располагаются внутри поры в закономерной последовательности, причем приграничные области между ними сложного рельефа с внедрением в более глубокие слои.

Через 12 месяцев после операции имплантации органические ткани с минеральным комплексом в виде зерен 1 мкм различной морфологии, плотности и толщины занимают 100% площади анализируемой поверхности, что свидетельствует о высокой интеграции имплантата с окружающей биотканью.

При исследовании образцов из пористого титана через б месяцев после имплантации глубина проникновения тканей в наружные поры не более 0,5 мм, участки 0,2-0,3 мм не закрытые тканями. В целом заполняемость поверхностных пор не более 50%. Протеиноподобная ткань, прилежащая к стенкам поры имеет толщину от 10 до 20 мкм. В центре поры плотные ткани слоистой структуры с очагами зерен от 0,1 до 0,5 мкм, заполняемость глубоких пор не более 30% от исследуемой площади, ткани представляют оптически полупрозрачную структуру с единичными очагами уплотнений. Через 12 месяцев заполняемость поверхностных пор образцов из пористого титана на глубину 0,5 мм полная, однако, заполняемость глубоких пор существенно не повысилась.

Количественные содержания элементов кальция и фосфора в поверхностных и глубоких порах исследуемых имплантатов определяли методом микрорентгенспектралыюго анализа на установке «САМЕВАХ-MICROBEAM». Через 12 месяцев в поверхностных порах образцов из пористого никелида титана количество кальция и фосфора соответствует нормальным показателям костной ткани. Однако, в глубоких порах количество элементов кальция и фосфора меньше, по сравнению с аналогичными показателями из поверхностных пор, в 3 раза.

Анализ присутствия металлических элементов в тканях и органах подопытных животных проводили с использованием рентгено-флуоресцентного спектрометра «Quant'X-600» (Thermo Fisher Scientific, США). Через 12 месяцев после имплантации у животных в группе №2 (пористый титан) сохраняется нетоксическое увеличение содержания титана в органах, однако, его концентрация по сравнению с показателями через 6 месяцев уменьшилась. В прилежащей к имплантатам кости содержание титана 91,29±10,5 (у интактных животных - 2,26±0,2) (t=29,202; р=0,000; р<0,05) условных единиц. Критерий Стыодента позволяет признать различие между группами статистически значимыми (р<0,05). В группе №1 (пористый никелид титана) увеличение содержания никеля и титана в паренхиматозных органах не выявлено. Содержание никеля в прилежащей к имплантатам кости 2,595±0,27 (у интактных животных - 2,52±0,2) (1=0,951; р=0,362; р>0,05), концентрация титана - 2,32±0,25 (у интактных животных - 2,26±0,2) (t=0,629; р=0,542; р>0,05).

Отсутствие элементов титана и никеля в органах, их незначительное увеличение в прилежащей к образцам кости свидетельствует о высокой степени инертности материала в живом организме, 100% заполняемость пор имплантата демонстрирует интеграцию конструкции с костной тканью.

В клинической части работы при анализе основной и группы сравнения были изучены локализация и типы переломов у пациентов с

внутрисуставными и околосуставными повреждениями костей нижних конечностей. Их характеристика представлена в таблице 3.

Таблица 3

Локализация и типы переломов у пациентов

основной группы и группы сравнения

МКБ-10 перелома Тип перелома Группы больных Всего

основная сравнения

абс. % абс. | % абс. %

Область тазобедренного сустава(Г) 130 27,5

8 32.40 А 2 66,7 1 33,3 3 100,0

В 4 57,1 3 42,9 7 100,0

С 2 100,0 2 100,0

Б 72.10 Б 72.20 А подвертельные 40 60,6 26 39,4 66 100,0

Б 72.00 В 37 71,2 15 28,8 52 100,0

Область коленного сустава(1Г) 116 24,6

Б 72.40 А 14 53,8 12 46,2 26 100,0

С 19 79,2 5 20,8 24 100,0

Б 82.10 А 11 57,9 8 42,1 19 100,0

С 32 68,1 15 31,9 47 100,0

Область голеностопного сустава(III) 170 36,0

Б 82.30 А1, А2,В1, В2, С1 48 81,4 11 18,6 59 100,0

Б 82.40 АЗ, ВЗ, С2 55 90,2 6 9,8 61 100,0

Б 99.70 билокальные 41 82,0 9 18,0 50 100,0

Область пяточно-таранного сустава(1У) 56 11,9

Б 92.00 В 22 68,8 10 31,2 32 100,0

С 19 79,2 5 20,8 24 100,0

Итого 346 73,3 126 26,7 472 100,0

У 130 из 472 больных были внутрисуставные и околосуставные переломы костей области тазобедренного сустава. В исследуемой группе больных (п=85) 37 пострадавших имели переломы шейки бедра. Всем пациентам выполнены органосохраняющие операции с реконструкцией проксимального сегмента бедренной кости (медиализирующе-вальгизирующая остеотомия и костнопластическая реконструкция проксимального сегмента бедренной кости в нашей модификации) дополненные накостным остеосинтезом пластинами и стягивающими скобами с эффектом памяти формы. По одной из модификаций костнопластической реконструкции получен патент на изобретение (патент РФ, № 2254079, от 20.Об.2005г.). Схема операции представлена на рисунке 3.

Рисунок 3. Этапы костно-пластической реконструкции проксимального сегмента бедренной кости (наша модификация): а - линии остеотомии проксимального конца бедра; б - адаптационный остеосинтез головки и вертельной части; в - реконструктивная костно-пластическая остеотомия и комбинированный стабильно-функциональный остеосинтез.

Особенности предложенной реконструктивной операции проксимального сегмента бедренной кости;

-опилом дистального отломка перекрывается не вся раневая поверхность головки, а лишь ее 2/3 (таким образом, уменьшается степень медиализации бедра);

-зона соединения головки и дистального фрагмента бедра с наружной стороны перекрывается большим вертелом на питающей мышечной ножке;

25

-под перемещаемый большой вертел предварительно формируется ложе (резецировались соответствующие участки кортикального слоя головки и дистального фрагмента).

К этой группе восстановительных операций отнесены и 8 наблюдений по остеосинтезу крыши вертлужной впадины. При этом разработан оригинальный доступ к тазобедренному суставу через крыло подвздошной кости (патент РФ, № 2392891 от 27.0б.2010г.). Достоинства нового доступа заключаются в сохранении целостности портняжной и прямой мышц, паховой связки за счет остеотомии передне-нижней и передне-верхней остей, которые после завершения реконструктивных операций в области тазобедренного сустава надежно фиксируются в анатомически правильном положении скобами из никелида титана с термомеханической памятью формы. Создаются условия для полноценной ревизии тазобедренного сустава и реконструктивных операций. При таком доступе не пересекаются мышцы, что снижает риск нарушения кровоснабжения области тазобедренного сустава. Не нарушается топография области и не затрудняются условия выполнения повторных операций.

У 40 пациентов основной группы были переломы вертельной зоны типа А1 (чрезвертельные простые), А2 (чрезвертельные оскольчатые), АЗ (межвертельные). Этим больным выполнен накостный остеосинтез титановыми пластинами с ограниченным контактом в комбинации с межфрагментарной компрессией костных отломков стягивающими скобами с эффектом памяти формы. В случаях остеопороза для прочности и удержания пластин применялись кольцевидные и 5-образные скобы. У 12 пострадавших линии переломов локализовались ниже вертелов (типа АЗ), в этих случаях для фиксации использовали интрамедуллярный бедренный штифт с дополнительной фиксацией скобами из никелида титана для межфрагментарной компрессии, как альтернатива блокируемых проксимальных бедренных штифтов (РЕК).

В группе сравнения (п=45) проведен анализ лечения пострадавших с

переломами области тазобедренного сустава. В этой группе наблюдались 15 больных с переломами шейки бедра, 26 - с переломами вертельной области. К этой группе отнесены и 4 наблюдения по остеосинтезу крыши вертлужной впадины. Для остеосинтеза шейки бедра основной конструкцией был трехлопастной гвоздь Смит-Петерсона и в 7 случаях использованы по 2 компрессирующих винта. У 26 пациентов с вертельными переломами основной конструкцией для остеосинтеза была угловая пластина.

Отдаленные результаты лечения (п=118) при внутрисуставных и околосуставных повреждениях области тазобедренного сустава изучены у 77 больных основной группы и у 41- в группе сравнения. Положительные результаты в основной группе 97,4% (п=75), в группе сравнения 73,2% (п=30). Неудовлетворительные результаты лечения в основной группе у 2 (2,6%) пациентов, в группе сравнения у-11 (26,8%). Неудовлетворительные результаты лечения в основной группы объясняются статическими и двигательными нарушениями при ходьбе в связи с укорочением бедра, ограничением амплитуды движений в тазобедренном суставе и развитием деформирующего артроза. Неудовлетворительные результаты лечения в 11 наблюдениях группы сравнения обусловлены несращением переломов, развитием асептического некроза головки бедра, развитием деформирующего артроза и контрактуры тазобедренного сустава. Показатель эффективности лечения в группе больных с переломами области тазобедренного сустава при использовании комбинированного реконструктивного остеосинтеза и конструкций из никелида титана -24,2%.

При повреждениях области коленного сустава проведен анализ лечения 116 пострадавших из них у 50 наблюдались переломы дистального сегмента бедренной кости (тип А - околосуставные переломы были у 26 пациентов и тип С-полный внутрисуставной у 24 больных). Переломы проксимального метаэпифиза большеберцовой кости были у 66 больных, в том числе у 19-околосуставные, у 47 - полные внутрисуставные. Основная группа больных с переломами данной локализации насчитывала 76 пострадавших, 33 из них

имели переломы дистального сегмента бедренной кости, у 43 - были переломы проксимального сегмента большеберцовой кости. У каждого третьего пострадавшего тип перелома был с дефектом кости (сминание метафизарной зоны), в 15% случаев повреждения сопровождались разрывом связок коленного сустава, в 2/3 случаев переломы имели оскольчатый характер. В этой группе больных во всех случаях проведен комбинированный реконструктивный остеосинтез. При переломах без дефекта костного вещества проведен стабильный остеосинтез опорными пластинами с межфрагментарной компрессией скобами из никелида титана. При полных внутрисуставных переломах в качестве опоры стабилизации и декомпрессии сустава был наложен аппарат Илизарова, который также дополнялся межфрагментарной компрессией конструкциями с эффектом памяти формы. Почти в каждом третьем случае (п=42) проведено замещение образовавшегося дефекта губчатой кости после репозиции отломков имплантатом из пористого никелида титана. Такой комбинированный реконструктивный остеосинтез можно отнести к стабильно-функциональному, когда не был зафиксирован коленный сустав движения начинали уже с 5-7 дня после спадения отека и ликвидации гемартроза. На поврежденные связки коленного сустава накладывались первичные швы или при необходимости проводилась их первичная пластика фасцией.

Группа сравнения представлена 40 наблюдениями повреждений этой локализации, половину из которых представляли также переломы с дефектом костной ткани в области сломанных мыщелков. Так при переломах дистального метаэпифиза бедра и проксимального метаэпифиза большеберцовой кости у 23 пациентов выполнен накостный остеосинтез и в 1 наблюдении он дополнен костной пластикой для замещения дефекта кости, а у 17 пациентов проведен остеосинтез спицевым или спице-стержневым аппаратом внешней фиксации, который в 5 наблюдениях сочетался с пластикой аутотрансплантатом.

Отдаленные результаты лечения (п=62) при внутрисуставных и околосуставных повреждениях области коленного сустава прослежены у 40

больных основной группы и у 22- в группе сравнения. Положительные результаты в основной группе 95% (п=38), в группе сравнения 72,5% (п=16). Неудовлетворительные результаты лечения в основной группе у 2 (5%) пациентов, в группе сравнения у-6 (27,5%). Неудовлетворительные результаты лечения в 2 случаях основной группы объясняются развитием деформирующего артроза. Неудовлетворительные результаты лечения в 6 наблюдениях группы сравнения обусловлены вальгусной деформацией, деформирующим артрозом и контрактурой коленного сустава. Улучшение эффективности - лечения в группе больных с переломами области коленного сустава при использовании комбинированного реконструктивного остеосинтеза и конструкций из никелида титана достигнуто на 22,5%. Отрицательные результаты можно объяснить тяжестью повреждений (более половины повреждений типа С, полные внутрисуставные переломы, у каждого третьего выполнена пластика дефекта кости пористым имплантатом из никелида титана или аутокостным трансплантатом), и развитием контрактур и деформирующего артроза, что требовало в дальнейшем повторного оперативного лечения.

Проведен анализ исходов лечения 170 пациентов с околосуставными и внутрисуставными переломами, билокальными переломами дисталыюго сегмента костей голени. В 144 случаях (основная группа) комбинированный реконструктивный остеосинтез был выполнен с применением стягивающих скоб с эффектом памяти формы, у 139 из них были чрезсиндесмозные и надсиндесмозные переломы малоберцовой кости. Несмотря на разнообразие типов переломов, основным наименее травматичным методом лечения в качестве опоры стабилизации и декомпрессии сустава использовали аппарат Илизарова, который также дополнялся межфрагментарной компрессией конструкциями с эффектом памяти формы. Восстановление вилки голеностопного сустава осуществляли скобой-стяжкой с термомеханической памятью. При переломах, сопряженных с дефектом костной ткани, использовали пористые имплантаты со сквозной

пористостью из никелида титана (59 наблюдений). У 26 больных (группа сравнения) для фиксации костных отломков использовался чрескостный и накостный остеосинтез практически в равном соотношении, в 3 случаях с костной аутопластикой дефекта кости. Отдаленные результаты лечения изучены у 76 больных основной группы и у 18 больных группы сравнения. Применение комбинированного остеосинтеза в лечении пациентов с переломами дистального сегмента костей голени с использованием стягивающих скоб для межфрагментарной компрессии, пористых имплантатов в качестве пластического материала для замещения дефектов костной ткани позволило получить положительный результат лечения у 98,7% больных основной группы и 77,8% в группе сравнения. Эффективность лечения (на 20,9%) у больных основной группы обусловлена созданием абсолютной стабильности перелома, которая достигалась межфрагментарной компрессией отломков с помощью стягивающих скоб с эффектом памяти формы, что позволяло сохранить компрессию между костными фрагментами до их сращения, избежать их вторичного смещения. У пациентов основной группы с сопутствующим разрывом связок межберцового синдесмоза для восстановления вилки голеностопного сустава выполняли стабильный остеосинтез малоберцовой и большеберцовой костей, межберцовый синдесмоз фиксировали синостозирующей скобой с эффектом памяти формы. Сверхэластичные свойства материала, демпферные изгибы спинки конструкции не исключали функциональной микроподвижности в межберцовом синдесмозе, сохраняя анатомически правильные взаимоотношения большеберцовой и малоберцовой костей. У пациентов с оскольчатыми компрессионными переломами, сопровождающимися дефектом костной ткани, пластическая реконструкция с применением пористых имплантатов более эффективна по сравнению с пластикой аутотрансплантатом. Пластика костных дефектов имплантатами из пористого никелида титана исключает деформацию суставной поверхности под воздействием функциональных нагрузок и позволяет получить надежные

отдаленные результаты лечения. Неудачные результаты лечения как в основной (1 наблюдение) так и в группе сравнения (4 наблюдения) объяснялись посттравматическим деформирующим артрозом, контрактурой голеностопного сустава.

Проанализированы результаты лечения 56 пациентов с внутрисуставными оскольчатыми переломами пяточной кости, которые у всех пациентов сопровождались компрессией губчатой кости. У 15 пострадавших группы сравнения применяли традиционные технологии остеосинтеза (чрескостный остеосинтез - у 9 пациентов, в том числе с костной аутопластикой, накостный пластиной и спицами по 3 случая). У 41 пациента исследуемой группы реконструкцию пяточной кости выполняли с использованием пористых имплантатов и стягивающих скоб с эффектом памяти формы, титановых спиц и аппаратов внешней фиксации. При переломах пяточной кости и сопутствующим поперечным плоскостопием кроме восстановления пяточно-таранного угла, высоты пяточной кости необходимо провести реконструкцию переднего отдела стопы с восстановлением его свода. С этой целью предложено два варианта синостозирующих скоб для двух и трех плюсневых костей с минимальной инвазивностью восстанавливающих свод стопы, которые являются прототипом поперечной связки стопы (патент РФ, № 2402294, опубликован. 27.06.2010, патент РФ, № 2402295, опубликован 27.10.2010). Данная методика должна проводиться для профилактики биомеханических нарушений в суставах ниясней конечности и позвоночнике.

Отдаленные результаты лечения при данной локализации повреждений изучены у 34 больных (у 28- основной группы и у 6 - в группе сравнения). У 27 (96,4%) больных основной группы результаты лечения признаны хорошими, угол между пяточным бугром и суставной поверхностью кости по Беллеру восстановлен, форма пяточной кости на аксиальных рентгенограммах соответствует неповрежденной пяточной кости. Пациенты могут уверенно стоять и ходить. У одного пострадавшего результат лечения

неудовлетворительный ввиду развития деформирующего артроза пяточно-таранного сустава и болевого синдрома. Результаты лечения в группе сравнения - у четырех больных положительные и двух больных неудовлетворительные, в связи с развитием плоской стопы и болевым синдромом, что в последующем потребовало выполнение реконструктивных операций, артродеза пяточно-таранного сустава.

Отдаленные результаты лечения (положительные исходы) в исследуемой группе больных и в группе сравнения при внутрисуставных и околосуставных повреждениях костей нижних конечностей представлены в таблице 4.

Таблица 4

Отдаленные результаты лечения внутрисуставных и околосуставных

повреждений костей нижних конечностей

Локализация переломов Основная группа Хорошие и удовлетворительные результаты, % Группа сравнения Хорошие и удовлетворительные результаты, %

Область тазобедренного сустава 97,4 73,2

Область коленного сустава 95 72,5

Область голеностопного сустава 98,7 77,8

Область пяточно-таранного сустава 96,4 66,7

Из полученных данных следует, что разработанная система комбинированного реконструктивного остеосинтеза существенно улучшает положительные исходы лечения метаэиифизарных переломов нижних конечностей (в среднем на 22,5%), а при компрессионных переломах пяточной кости - на 29,7%.

Таким образом, при лечении большого количества пострадавших (п=472 основной и группы сравнения) был выработан алгоритм

хирургического лечения при внутрисуставных и околосуставных повреждениях костей нижних конечностей: при переломах без дефекта костного вещества удавалось получить стабильно-функциональный остеосинтез применяя традиционные виды остеосинтеза, дополненные в необходимых случаях конструкциями из никелида титана с эффектом памяти формы. При наличии костного дефекта после репозиции отломков дефект заполнялся пористым имплантатом из никелида титана, который позволяет после проведения комбинированного остеосинтеза с использованием скоб из никелида титана с термомеханической памятью формы также получать стабильно-функциональный остеосинтез, исключить вторичное смещение отломков и рано начинать функциональные движения. При внутрисуставных переломах для декомпрессии сустава в комбинации использовался аппарат Илизарова в режиме дистракции сустава. Алгоритм хирургического лечения у пациентов с околосуставными и внутрисуставными переломами представлен на рисунке 4.

Рисунок 4. Алгоритм лечения околосуставных и внутрисуставных повреждений костей нижних конечностей

выводы

1. Замещение дефекта метафизарной зоны кости пористым имплантатом из никелида титана обеспечивает прочную фиксацию костных фрагментов. Поры имплантатов из никелида титана заполняются костной тканью через 12 месяцев на 100%. Кумуляции никеля и титана в органах и тканях при имплантации не выявлено.

2. Разработанный новый чрескостный доступ к области тазобедренного сустава создает лучшие условия для комбинированного остеосинтеза при повреждениях данной локализации.

3. У пациентов с переломами и ложными суставами шейки бедренной кости выполнение органосохраняющих реконструкций проксимального сегмента бедра с применением конструкций из никелида титана с эффектом памяти формы в показанных случаях позволяет избежать эндопротезирования и дает надежный результат лечения.

4. У пациентов с нестабильными переломами вертельно-подвертельной зоны комбинированный реконструктивный остеосинтез с применением стягивающих скоб с эффектом памяти формы создает условия для стабильной фиксации и может являться методом выбора при данных повреждениях.

5. У пациентов с простыми околосуставными и внутрисуставными переломами костей области коленного и голеностопного суставов комбинированный остеосинтез с использованием аппарата внешней фиксации и стягивающих скоб с эффектом памяти формы обеспечивает высокую эффективность сращения костных отломков в анатомически правильном положении и является профилактикой развития деформирующего артроза.

6. При компрессионных оскольчатых переломах области метаэпифизов костей нижних конечностей и пяточной кости пластика костных дефектов имплантатами из пористого никелида титана исключает деформацию суставной поверхности под воздействием функциональных

нагрузок и позволяет получить надежные отдаленные результаты лечения.

7. Разработанная и внедренная в практическое здравоохранение система комбинированного реконструктивного остеосинтеза при внутрисуставных и околосуставных повреждениях костей нижних конечностей за счет дифференцированного подхода к лечению в зависимости от характера и локализации переломов позволяет эффективно улучшить результаты лечения и полнее восстановить функцию (в среднем на 22,5%).

РЕКОМЕНДАЦИИ ДЛЯ ПРАКТИЧЕСКОГО ПРИМЕНЕНИЯ

1. Выбор способов остеосинтеза при внутрисуставных и околосуставных переломах костей нижних конечностей определяется в зависимости от типа перелома и сопутствующих повреждений сумочно-связочного аппарата. При данном виде повреждений нижних конечностей целесообразно выполнять комбинированный реконструктивный остеосинтез, включающий аппараты внешней фиксации, современные внутрикостные блокируемые гвозди и накостные пластины, а также пористые имплантаты и конструкции с эффектом памяти формы из никелида титана.

2. При компрессионных переломах пластику дефекта губчатой костной ткани предпочтительно выполнять с использованием пористого имплантата из никелида титана, адаптированного в соответствии с формой и размерами дефекта, так как это позволяет давать раннюю нагрузку и предотвращает развитие вторичной деформации.

3. Чрескостный доступ к тазобедренному суставу облегчает выполнение хирургических манипуляций в ране и проведение реконструктивного остеосинтеза.

4. У пациентов с переломами шейки бедренной кости выполнение органосохраняющих операций в показанных случаях позволяет избежать эндопротезирования тазобедренного сустава и получить полноценный функциональный результат.

5. При нестабильных переломах вертельно-подвертельной зоны и остеопорозе для проведения стабильного остеосинтеза может быть рекомендована фиксация накостной пластиной, внутрикостным штифтом и стягивающими скобами из никелида титана.

6. У пациентов с внутрисуставными переломами костей области коленного и голеностопного суставов, и в случае сопутствующих повреждений сумочно-связочного аппарата, рекомендуется одновременное восстановление связок и комбинированный остеосинтез с использованием стягивающих скоб и аппаратов внешней фиксации для декомпрессии суставов и улучшения процессов репаративной регенерации.

7. При оскольчатых внутрисуставных переломах пяточной кости целесообразно выполнять комбинированный реконструктивный остеосинтез с применением пористого имплантата из никелида титана, а при взрывных переломах с разрушением задней суставной поверхности первичное артродезирование таранно-пяточного сустава с использованием пористого имплантата и аппарата внешней фиксации.

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Комбинированный остеосинтез при переломах костей голени /

B.А. Копысова, В.А. Каплун, A.A. Цыганов, В.Б. Тен, A.A. Кутков, A.B. Золотухин // Вестник травматологии и ортопедии им. H.H. Приорова. 2008. №3. С. 10-13.

2. Реконструктивный остеосинтез при внутрисуставных импрессионных переломах пяточной кости / В.А. Копысова, В.А. Каплун, Ю.М. Батрак, А.Е. Жуков, М.Н. Петряков // Вестник травматологии и ортопедии им. H.H. Приорова. 2008. № 2. С. 40-43.

3. Особенности остеосинтеза у больных с переломами дистального метаэпифиза болыпеберновой кости / В.А. Каплун, В.А. Копысова, А.Н. Брижко, E.H. Ковин // Травматология и ортопедия России. 2009. № 4 (54).

C. 100-105.

4. Остеосинтез у пациентов с переломами вертельной зоны / В.А. Копысова, В.А. Каплун, Д.А. Цай, С.З. Нысамбаев, A.B. Золотухин, A.A. Кутков // Медицина катастроф. 2009. № 4 (68). С. 12-15.

5. Светашов А.Н., Каплун В.А., Копысова В.А. Остеосинтез с применением конструкций с эффектом памяти формы у пациентов с переломами вертельной зоны // Военно-медицинский журнал. 2009. № 12. С. 44-47.

6. Костно-пластические реконструкции проксимального сегмента бедренной кости у пациентов с переломами и ложными суставами шейки бедра / В. А. Копысова, В.З. Городилов, A.A. Кутков, В.А. Каплун, С.З. Нысанбаев // Вестник травматологии и ортопедии им. II.H. Приорова. 2009. № 4. С. 23-28.

7. Чрескостный остеосинтез и пористые имплантаты в лечении пациентов с внутрисуставными переломами нижних конечностей типа СЗ / В.А. Копысова, В.А. Каплун, А.Е. Жуков, М.В. Яковлев, A.B. Чупров, A.M. Ситник // Гений ортопедии. 2009. № 4. С. 121-127.

8. Внутри- и околосуставные переломы дистального сегмента костей голени: особенности остеосинтеза стягивающими скобами с памятью формы / В.А. Каплун, В.А. Копысова, Д.П. Селиванов, A.B. Реморенко // Вестник травматологии и ортопедии им. H.H. Приорова. 2010. № 1. С. 74-80.

9. Каплун В.А. Накостный остеосинтез костей нижних конечностей // Вестник Новосибирского государственного университета. 2010. Вып. 2. Т. 8. С. 124-128.

10. Лечение переломов дистального сегмента болыыеберцовой кости / В.А. Копысова, В.А. Каплун, Д.А. Цай, В.А. Мацкус, Б.Г. Кузмичев, С.Д. Лазовский // Сибирский медицинский журнал. 2010. № 2, февраль-март. Т. 93. С. 38-41.

11. Применение стягивающих скоб с эффектом памяти формы в сочетании с интрамедуллярным остеосинтезом / В.А. Копысова, В.А. Каплун, А.Н. Светашов, A.A. Цыганов, A.B. Перунов, Н.М. Зайцев //

Вестник Новосибирского государственного университета. 2010. Вып. 2. Т. 8. С. 132-138.

12. Светашов А.Н., Копысова В.А., Каплун В.А. Способ накостного остеосинтеза у больных с остеопорозом // Военно-медицинский журнал. 2010. № 1. С. 57-60.

13. Реконструктивные операции при статической деформации стопы / Копысова В.А., Каплун В.А., Городилов В.В., Цыганов A.A., Тен В.Б., Егоров А.Г. // Вестник травматологии и ортопедии им. H.H. Приорова. 2010. № 2. С. 66-69.

14. Лечение переломов дистального сегмента большеберцовой кости у пострадавших в чрезвычайных ситуациях / В.А.Каплун // Медицина катастроф. 2010. № 1. С. 36-39.

15. Хирургическое лечение внутрисуставных оскольчатых переломов пяточной кости / А.Н. Светашов, В.А. Копысова, В.А. Каплун // Военно-медицинский журнал. 2010. № 5. С. 42-43.

16. Применение стягивающих скоб с эффектом памяти формы в сочетании с интрамедуллярным остеосинтезом / Каплун В.А. // Сибирский медицинский журнал. 2010. № 3. С. 65-68.

17. Хирургическое лечение псевдоартрозов и дефектов бедренной кости / А.Н. Светашов, В.А. Копысова, Г.Н. Козлов, В.А. Каплун // Военно-медицинский журнал. 2010. № 3. С. 71-72.

18. Реконструктивный остеосинтез пяточной кости / В.А. Копысова, В.А. Каплун, A.A. Федоров, А.Н. Светашов // Травматология и ортопедия России. 2010. № 2. С. 7-12.

19. Лечение диафизарных переломов и ложных суставов костей голени с использованием аппарата Г.А. Илизарова и стягивающих скоб с эффектом памяти формы / В.А. Копысова, В.А. Каплун, А.Н. Светашов // Гений ортопедии. 2010. № 3. С. 13-17.

20. Результаты накостного остеосинтеза с дополнительной стабилизацией пластины стягивающими скобами / В.А. Копысова, В.А.

Каплун, А.Н. Светашов // Вестник травматологии и ортопедии им. H.H. Приорова. 2011. №4. С. 11-14.

21. Копысова В.А., Каплун В.А. Остеосинтез переломов у больных с множественными и сочетанными повреждениями. Научно-практическая конференция «Новые технологии в медицине», Ч. 1. Курган, 2000. С. 140-141.

22. Копысова В.А., Каплун В.А., Герасимов О.Н. Хирургическое лечение тяжелых повреждений области голеностопного сустава. Научно-практическая конференция «Новые технологии в медицине», Ч. 1. Курган, 2000. С. 141-142.

23. Каплун В.А. Новый метод хирургического лечения оскольчатых импрессионных переломов пяточной кости: методическое пособие. Новокузнецк: ВНПЦ ИПФ, 2002. 14 с.

24. Котенко В.В., Нысамбаев С.З., Каплун В.А. Внутренний остеосинтез стягивающими фиксаторами с ЭПФ в сочетании с наружным шинированием голени в аппарате Илизарова. Актуальные вопросы имплантологии и остеосиптеза: сборник научных трудов. Новокузнецк: ВНПЦ ИПФ, 2002. С. 39-41.

25. Каплун В.А., Котенко В.В., Герасимов О.Н., Нысамбаев С.З., Батрак Ю.М., Кишкарев В.В., Непомнящих О.В. Остеосинтез фиксаторами с памятью формы при повреждениях дистапьного сегмента костей голени и голеностопного сустава: методическое пособие. Новокузнецк: ВНПЦ ИПФ, 2002. 34 с.

26. Каплун В.А., Городилов В.З., Варавва Л.А., Котенко В.В. Костнопластические операции при субкапитальных переломах шейки бедренной кости у гериатрических больных: методическое пособие. Новокузнецк: ВНПЦ ИПФ, 2002. 14 с.

27. Каплун В.А., Котенко В.В., Кишкарев В.В. Новый метод хирургического лечения оскольчатых импрессионных переломов пяточной кости. VII Съезд травматологов-ортопедов России, Ч. 1. Новосибирск, 2002. С. 428-429.

28. Котенко В.В., Нысамбаев С.З., Копысова В.А., Каплун В.А. Новые технологии оперативного лечения переломов костей голени. VII съезд травматологов-ортопедов России, Ч. 1. Новосибирск, 2002. С. 438-439.

29. Каплун В.А. Внутренний остеосинтез при повреждениях дистаггьного сегмента костей голени с применением пористых имплантатов. Актуальные вопросы имплантологии и остеосинтеза: сборник научных трудов. Новокузнецк: ВНПЦ ИПФ, 2003. С. 27-31.

30. Комбинированный остеосинтез (по AO/ASIF и фиксаторами с памятью формы) при субкапитальных переломах шейки бедренной кости у больных пожилого и старческого возраста / В.А. Каплун, В.З. Городилов, JI.A. Варавва,

B.В. Котенко // Актуальные вопросы имплантологии и остеосинтеза: сборник научных трудов. Новокузнецк: ВНПЦ ИПФ, 2003. С. 3-9.

31. Внутренний напряженный остеосинтез при переломах диафизарного сегмента бедренной кости / В.А. Копысова, В.З. Городилов, В.А. Каплун, JI.A. Варавва, С.К. Нысамбаев // Актуальные вопросы имплантологии и остеосинтеза: сборник научных трудов. Новокузнецк: ВНПЦ ИПФ, 2003.

C. 48-51.

32. Остеосинтез пористым имплантатом (экспериментальное исследование) / В.А. Копысова, В.З. Городилов, В.А. Каплун, В.В. Котенко // Актуальные вопросы имплантологии и остеосинтеза: сборник научных трудов. Новокузнецк: ВНПЦ ИПФ, 2005. С. 51-55.

33. Копысова В.А., Каплун В.А., Городилов В.З., Светашов А.Н. Пористые имплантаты и костно-пластический остеосинтез при переломах и несращениях шейки бедренной кости: методическое пособие. Новокузнецк: ВНПЦ ИПФ, 2005. 18 с.

34. Копысова В.А., Каплун В.А., Нысамбаев С.З., Светашов А.Н., Нурланов С.К., Егоров А.Г. Остеосинтез костей голени при переломах и ложных суставах с применением фиксаторов с термомеханической памятью: методическое пособие. Новокузнецк: ВНПЦ ИПФ, 2005. 14 с.

35. Копысова В.А., Каплун В.А. Реконструктивные операции при

статической деформации стопы // Центрально-азиатский медицинский журнал. 2009. Т. XV. Приложение 3. С. 97-100.

36. Методы реконструктивного остеосинтеза у больных с внутрисуставными переломами пяточной кости / В.А. Копысова, В.А. Каплун, С.З. Нысамбаев, P.C. Нысамбаев // Травматология и ортопедия Казахстана. 2010. № 1. С. 16-21.

37. Особенности накостного остеосинтеза бедренной и большеберцовой костей у пациентов с остеопорозом / В.А. Копысова, В.А. Каплун, С.З. Нысамбаев, P.C. Нысамбаев // Травматология и ортопедия Казахстана. 2010. № 1.С. 21-25.

38. Копысова В.А., Каплун В.А., Светашов А.Н. Хирургическое лечение псевдоартрозов и дефектов бедренной кости. Сб. тез. IX Съезда травматологов-ортопедов России: В 3 томах. Т.1. Саратов, 15-17 сентября, 2010г. Саратов: «Научная книга»; ФГУ «Саратовский научно-исследовательский институт травматологии и ортопедии. 2010. Том 2. С. 747-748.

ПАТЕНТЫ НА ИЗОБРЕТЕНИЯ

39. Способ лечения субкапитального перелома шейки бедренной кости: пат. 2254079; заявл. 29.11.2002; опубл. 20.06.2005, Бюл. №17, С. 15.

40. Копысова В.А., Каплун В.А., Светашов А.Н. Синостозирующсе устройство для реконструкции переднего отдела стопы: Пат. на изобретение 2402294; заявл. 06.04.2009; опубл. 27.06.2010. Бюл. № 30.

41. Синостозирующее устройство для трех плюсневых костей переднего отдела стопы: Пат. на изобретение 2402295; заявл. 13.04.2009; опубл. 27.10.2010. Бюл. № 30.

42. Способ чрескостного доступа к вертлужной впадине: Пат. на изобретение 2392891; заявл. 27.04.2009; опубл. 27.06.2010. Бюл. № 18.

На правах рукописи Каплун Виктор Аркадьевич

Комбинированный реконструктивный остеосинтез при лечении внутрисуставных и околосуставных повреждений костей

нижних конечностей (клиническое и экспериментальное исследование)

14.01.15 — Травматология и ортопедия

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора медицинских наук

Подписано в печать_

Формат 60 х 90. Объем 1,5 п. л. Бумага ксероксная. Печать на ризографе 111-1510. Заказ № 25. Тираж 100 экз.

Отпечатано в полном соответствии с авторским оригиналом в типографии ГБОУ ДПО "Новокузнецкий государственный институт усовершенствования врачей» Министерства здравоохранения Российской Федерации. 564005, Новокузнецк, Строителей, 5.