Автореферат и диссертация по медицине (14.01.15) на тему:Лечение больных с закрытыми винтообразными переломами костей голени на основе новых технологических решений управляемого чрескостного остеосинтеза

На правах рукописи

Мацукатов Феодор Алексеевич

ЛЕЧЕНИЕ БОЛЬНЫХ С ЗАКРЫТЫМИ ВИНТООБРАЗНЫМИ ПЕРЕЛОМАМИ КОСТЕЙ ГОЛЕНИ НА ОСНОВЕ НОВЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ УПРАВЛЯЕМОГО ЧРЕСКОСТНОГО ОСТЕОСИНТЕЗА

14.01.15 - ТРАВМАТОЛОГИЯ И ОРТОПЕДИЯ

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Курган - 2013

1 7 ОКТ 2013

005535336

Работа выполнена в федеральном государственном бюджетном учреждении «Российский научный центр «Восстановительная травматология и ортопедия» им. академика Г.А. Илизарова» Министерства здравоохранения РФ

Научный руководитель:

доктор медицинских наук Мартель Иван Иванович.

Официальные оппоненты:

- Гюльназарова Стелла Вагериосовна, доктор медицинских наук, профессор, ФГБУ «УНИИТО им. В.Д.Чаклина Минздрава России, начальник отдела травматолого-ортопедического № 2

- Левченко Кристина Константиновна, доктор медицинских наук, доцент кафедры травматологии и ортопедии ГБОУ ВПО «Саратовский ГМУ» им. В.И.Разумовского Минздрава России

Ведущее учреждение: ГБОУ ВПО «Омская государственная медицинская академия» Минздрава России

Защита диссертации состоится «£3у> _2013 г. на

заседании диссертационного совета ДМ 208.tf79.01 в федеральном государственном бюджетном учреждении «Российский научный центр «Восстановительная травматология и ортопедия» им. академика Г.А. Илизарова (640005, г. Курган, ул. Марии Ульяновой, 6).

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

Автореферат разослан « » 2013 г.

X

Ученый секретарь ^—\

диссертационного совета С^З^/7 Ю.П.Солдатов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Закрытые диафизарные переломы костей голени являются широко распространенной травмой, составляя до 61,5 % всех переломов длинных костей человека (Барабаш А.П. с соавт., 2009) и до 35% костей всего скелета (Ключевский В.В., 1993). Из них на долю винтообразных переломов костей голени приходится около половины (Прокопьев А.Н., 2008, Блискунов А.И., 1996, Крыжановский Я.И., 1991). Данный вид травмы распространен среди лиц трудоспособного возраста, чем и обусловлена его высокая медико-социальная значимость.

При лечении нестабильных переломов костей голени консервативными методами осложнения достигают 34,9 % (Прокопьев А.Н., 2008, Пахомова H.A. с соавт., 2002). Частота несращений и инвалидности доходят до 30% (Лузянин В.Б. с соавт., 2002, Охотский В.П., 1997).

Ведущими методами лечения винтообразных переломов костей голени в настоящее время являются накостный, внутрикостный и чрескостный остеосинтез.

Накостный остеосинтез отличается простотой и возможностью точной репозиции под визуальным контролем. Однако несращения и глубокая инфекция при этом достигают 15-30% (Столбиков С.А., 2010, Bhandari М. et all., 2007).

Преимуществами интрамедуллярного остеосинтеза являются малоинвазивность, отсутствие внешних конструкций, ограничивающих качество жизни пациента, стандартизованность и относительная простота его частных методик. Вместе с тем, для их выполнения необходимы дорогостоящее оборудование и инструментарий, операция сопряжена с высокой лучевой нагрузкой для пациента и персонала. Осложнения, среди которых следует выделить жировую эмболию, тромбоэмболию легочной артерии, перелом фиксатора, гонартроз, тяжелые формы остеомиелита и др., достигают 31,8 % (Загородний Н.В., 2002, Д.В.Павлов и др., 2009, Семенистый А.Ю. с соавт., 2006).

По данным Strecker W., 2004, у 20% этих пациентов отломки фиксируются в положении ротационного смещения, что нарушает биомеханику конечности в целом. Общими недостатками вышеуказанных технологий является необходимость осуществления нескольких оперативных вмешательств.

Чрескостный остеосинтез отличают атравматичность,

3

функциональность и возможность коррекции положения отломков на любом этапе аппаратного лечения. Практическое его использование позволило снизить количество послеоперационных осложнений и неудовлетворительных результатов до 6%, уменьшило продолжительность лечения (Барабаш А.П. с соавт., 2009, Соломин Л.Н. с соавт., 2000, Бейдик О.В., 1999 и др.).

Однако для дальнейшего совершенствования метода необходимо решить ряд актуальных проблем: изучение механогенеза данного вида повреждения и закономерностей изменения пространственного положения отломков в момент травмы как основы для рентгендиагностики; усовершенствование приемов оперативной стабилизации и закрытого дозированного перемещения отломков с помощью аппаратов внешней фиксации; разработка конструкции аппарата внешней фиксации, позволяющей оптимизировать процесс лечения больных с винтообразными переломами костей голени; стандартизация технологии лечения данной категории больных на основе использования клинико-диагностических алгоритмов; усовершенствование системы оценки результатов лечения. Изучению этих вопросов консолидации закрытых винтообразных переломов и было посвящено данное исследование.

Цель исследования: разработать и клинически обосновать технологию лечения больных с винтообразными переломами костей голени на базе комплекса клинико-диагностических и технических решений, основанных на стандартизации используемых приемов чрескостного остеосинтеза и технических манипуляций, обеспечивающих точное перемещение и стабильную фиксацию отломков костей.

Задачи исследования:

1. На основе экспериментальных и биомеханических исследований определить характеристики аппаратов внешней фиксации,

в наибольшей степени обеспечивающие стабильность фиксации и управляемость положением костных отломков.

2. Проанализировать кинематические характеристики аппаратов внешней фиксации и на этой основе предложить способ прогнозирования эффективности их использования.

3. Разработать технологию лечения больных с винтообразными переломами костей голени, включающую алгоритмы диагностических действий, технических манипуляций на основе конструктивных

4

особенностей аппарата внешней фиксации, кинематические характеристики которого позволяют осуществлять максимальное количество независимых перемещений.

4. На основе данных лучевой диагностики и анализа результатов физиологических исследований изучить динамику консолидации винтообразных переломов костей голени при лечении больных предложенной технологией.

5. Изучить результаты лечения больных с винтообразными переломами костей голени, проведенного с помощью предложенной технологии; проанализировать встретившиеся осложнения, предложить меры по их предупреждению и купированию.

Научная новизна исследования.

В работе впервые проведен структурный анализ аппаратов внешней фиксации; определены кинематические критерии эффективности их применения; изучены основные параметры механогенеза винтообразного перелома, его динамические и статические характеристики; исследованы факторы, влияющие на стабильность фиксации отломков.

Разработаны компрессионно-дистракционный аппарат и опора к аппарату, отвечающие кинематическим критериям эффективности, и проведены их клинические испытания; разработан способ диагностики направления и величины ротационных смещений при переломах костей голени; предложен способ определения величины истинного поперечного смещения отломков; изучена динамика консолидации отломков в условиях остеосинтеза с применением предложенного аппарата, выработаны критерии прекращения аппаратной фиксации.

Новизна исследования подтверждается 3 иностранными и 5 российскими патентами на изобретения и полезные модели, а также 4 рационализаторскими предложениями РНЦ «ВТО».

Практическая значимость работы.

Клиническое применение разработанной технологии, включающей приемы диагностики и лечения пациентов с винтообразными переломами, выполняемые в соответствии с заданными алгоритмами, обеспечило повышение точности репозиции и стабильности фиксации костных отломков, оптимизировало манипуляции с аппаратом. Это привело к снижению сроков консолидации винтообразных переломов до 54,1 ±2,5 суток, повысило процент положительных исходов до 100%, в том числе отличных 86,4% и

5

хороших результатов 13,6%. Предложенная конструкция аппарата отличается простотой эксплуатации, облегчает выполнение и сокращает время остеосинтеза, что позволяет успешно применять ее в лечебно-профилактических учреждениях любого уровня.

Положения, выносимые на защиту.

1. Разработанная конструкция аппарата внешней фиксации в силу своей кинематической схемы обеспечивает возможность осуществления по единому алгоритму разноплоскостных перемещений костных отломков, что является условием их точного сопоставления и стабильной фиксации; при лечении винтообразных переломов костей голени это минимизирует или полностью нивелирует влияние на сроки консолидации таких негативных факторов, как величина смещения отломков, давность получения травмы и возраст пациента.

2. Успешное лечение больных с винтообразными переломами костей голени методом чрескостного остеосинтеза возможно только на базе технологий, основанных на применении диагностических критериев, приемов остеосинтеза и технических средств внешней фиксации, позволяющих осуществить максимальную стандартизацию лечебного процесса, а также предусматривающих проведение мониторинга его течения.

Апробация работы и публикация результатов исследования. Основные положения настоящей работы доложены на заседаниях: конференции с международным участием «Илизаровские чтения» (Курган, 2012), III съезда травматологов-ортопедов Уральского федерального округа (Екатеринбург, 2012), П Уральского медицинского форума «Травматология: инновационные технологии в диагностике, лечении и реабилитации (Челябинск, 2012), международной конференции, посвященная 20-летию независимости Казахстана (Астана, 2011), региональной конференции «Множественная и сочетанная травма. Организационные, тактические и лечебно-диагностические аспекты» (Тюмень, 2010). По материалам исследований опубликованы 16 работ, из них 4 - в журналах ВАК. Результаты исследования используются в лечебных учреждениях города Кургана. Разработанная технология включена в программу обучения на кафедре усовершенствования врачей Тюменской государственной медакадемии.

Личный вклад автора. Автором самостоятельно проведены работы по экспериментальному моделированию винтообразных переломов на костях

6

собак, изучен механогенез данного вида повреждения. Проанализировано 312 историй болезни (архивный материал), выполнены эксперименты по изучению влияния вертикальных и встречно-боковых усилий между отломками на стабильность фиксации. Изучены кинематические характеристики аппаратов внешней фиксации, проведен их структурный анализ, предложена оптимальная конструкция аппарата для лечения винтообразных переломов костей голени, которая использовалась при лечении 83 пациентов, из которых 79 прооперировал самостоятельно. Непосредственное участвовал в подготовке и написании всех публикаций и докладов по теме исследования.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, 7 глав, заключения, выводов, практических рекомендаций, списка литературы и приложений.

Диссертация содержит 161 страницы машинописного текста (без приложения и списка литературы), 32 таблиц и 78 рисунков. Список литературы включает 280 источников, в том числе 82 зарубежных.

Диссертация выполнена по плану НИР РНЦ «ВТО» им. акад. Г.А. Илизарова (№ госрегистрации 01201155766).

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ.

Глава 1. Оперативное лечение больных с винтообразными переломами костей голени (обзор литературы). Лечение винтообразных переломов костей голени продолжает оставаться одной из актуальных задач клинической медицины, о чем свидетельствует высокий процент встречаемости данного вида повреждения и большое число неудовлетворительных исходов лечения. Сложность его лечения в значительной степени обусловлена особенностями анатомии и пространственной конфигурацией линии излома, предопределяющими нестабильность отломков, трудность их репозиции и поддержание условийстабильной фиксации. Сложившаяся система оперативного лечения винтообразных переломов костей голени определяется двумя основными подходами: методом погружного остеосинтеза и методом управляемого чрескостного остеосинтеза, предусматривающего осуществление закрытой репозиции отломков с помощью аппаратов внешней фиксации. Возможности последних, в значительной степени определяются характером кинематических связей составляющих аппарат деталей и узлов. В связи с

7

этим совершенствование этих связей представляется не только перспективной технической задачей, но и в значительной степени определяет клиническую эффективность применения как собственно средств внешней фиксации, так и развития метода чрескостного остеосинтеза в целом.

Глава 2. Материалы и методы исследования. Работа

основана на опыте лечения 83 больных в возрасте от 14 до 74 лет, 31 женщины и 52 мужчин, с закрытыми винтообразными переломами костей голени, пролеченных в РНЦ «ВТО» в период с 2009 по 2012 гг. Из них 66 (79,5%) составили лица трудоспособного возраста. Пик травматизма у мужчин лежал между 30 и 40 годами, у женщин - между 50 и 60. У 79 (95,2%) больных четко определялся торсионный механизм травмы. В течение 1-х суток после травмы поступили 27,7% больных, остальные - в сроки от 2 до 18 дней. На различных этапах оказания медицинской помощи попытки репозиции отломков производились 58 больным (69,9%), 11-и (13,25%) осуществлялось скелетное вытяжение. У 39 (47%) пациентов при поступлении были выявлены различной

выраженности эпидермальные пузыри. У 29 (35%) больных диагностирована соматическая патология. У 38 (45,8%) при поступлении выявлено смещение отломков до 1/3 диаметра большеберцовой кости, у 29 (35%) - от 1/3 до 2/3 диаметра и у 16 (19,3%) - более 2/3. В ходе исследования использовались клинический, лучевые, экспериментальный, биомеханический, физиологический, статистический методы; обработка данных проводилась с помощью прикладных программ, ПК.

Глава 3. Некоторые вопросы механогенеза винтообразных переломов и обеспечения стабильной фиксации отломков с помощью аппаратов внешней фиксации (экспериментальные исследования).

Для изучения механогенеза винтообразных переломов осуществлено моделирование данного типа повреждения на костях собак. В результате исследования установлено, что причиной возникновения винтообразных переломов является скручивающие по оси усилия. В силу этого данный тип повреждения кости характеризуется спиральным отрезком линии излома, занимающим большую часть периметра кости, ее косо-вертикальным отрезком, занимающим меньшую часть периметра кости, наличием у каждого из отломков по одному клиновидному выступу и клиновидной выемке, соответствующих аналогичным образованиям на втором отломке, и характерной трехмерной плоскостью излома. Это обуславливает его

8

нестабильный характер, сложность репозиции и удержания отломков. В силу данных факторов важное значение приобретает изучение вопроса обеспечения стабильной фиксации отломков в условиях аппаратной фиксации, под которой следует понимать состояние неподвижности их стыкующихся концов при приложении к ним разнонаправленных внешних усилий.

На основании изученного архивного материала нами определен индекс нестабильности винтообразных переломов как отношение высоты излома к ширине кости, определяемых на рентгеновских изображениях в прямой проекции. По данному показателю они расположились от 1 до 5. Причем выявлена следующая тенденция: чем моложе пациент, тем выше у него индекс нестабильности. Наибольшая частота появления вторичных смещений отмечена в группе с индексом нестабильности 3. Это позволило нам сделать вывод о том, что частота

появления вторичных смещений зависит не только от индекса

нестабильности, но и веса пациента, поскольку большую часть групп с индексами нестабильности 4 и 5 составляли дети. Произведение данных показателей, равное 100, мы расценили как низкий риск появления вторичных смещений, от 100 до 200 - средний и выше 200 - высокий.

Для подтверждения полученных данных нами проведена серия экспериментов по изучению действия продольно-осевых и встречно-боковых сил на стыке отломков с использованием устройства для моделирования чрескостного остеосинтеза. Выявлено, что вторичные смещения гораздо чаще возникают при одновременном приложении встречно-боковой и продольно-осевой компрессии между отломками в сочетании с плохим качеством репозиции. И, наоборот, фиксация гораздо более стабильна при изолированном приложении между отломками встречно-боковых усилий в сочетании с точной репозицией.

Таким образом, в условиях аппаратной фиксации осевая компрессия между отломками является дестабилизирующим фактором, и применять ее при данном виде переломов не следует. Стабилизирующим фактором выступает сочетание встречно-боковой компрессии и ограниченной прогибом фиксирующих спиц функциональной нагрузки, суммарный вектор действия которых должен быть направлен перпендикулярно или под острым углом к нижнему отрезку линии излома, что может быть достигнуто только в условиях точной репозиции отломков.

9

Глава 4. Кинематические характеристики аппаратов внешней фиксации как показатель их функциональной эффективности (биомеханические исследования). Механическая система, имеющая 6 степеней свободы, в которых осуществляются все 6 линейных и угловых перемещений, называется оптимальной. При этом любое линейное или угловое перемещение, осуществляемое изолированно вокруг одной из осей декартовой системы координат, является независимым. Если же перемещение является суммарной траекторией 2 и более независимых перемещений, осуществляемых одновременно, то оно относится к зависимым. Следует учесть, что независимое перемещение можно осуществить гораздо быстрее и точнее, чем зависимое. Отсюда вытекает, что в аппаратах

внешней фиксации наиболее рациональным с эргономической точки зрения является осуществление сложных многоплоскостных перемещений через ряд последовательно производимых независимых перемещений. Следовательно, у идеального с кинематической точки зрения аппарата должно быть 6 степеней свободы, в каждой из которых осуществлялось бы по одному независимому перемещению. Сумма этих двух показателей, равная 12, определяет предел функциональности аппарата внешней фиксации. Отсюда следует, что индекс функциональности любого аппарата внешней фиксации можно вычислить по формуле:

И = (К, +К2)/12

где И - индекс функциональности, Кт - число степеней свободы анализируемого аппарата, К2 - число осуществляемых им независимых перемещений, 12 - сумма последних двух показателей для устройства внешней фиксации оптимальной конструкции. Данный показатель нами принят за ориентир при создании нового аппарата внешней фиксации.

Разработанный нами аппарат внешней фиксации - это комплект узкофункциональных деталей со специфичными конструктивными элементами разъемных соединений, обеспечивающих модульный принцип сборки его стандартной компоновки, узлы перемещения которой ориентированы строго по осям и плоскостям декартовой системы координат (рис. 1).

а

б

Рис. 1. Компрессионно-дистракционный аппарат: а - общий вид, б - его основные

узлы.

При остеосинтезе винтообразных переломов предложенный нами аппарат использовался в 4 вариантах (рис. 2, 3).

а б

Рис. 2. Варианты компоновок аппарата при лечении больных с винтообразными переломами костей голени: а - при величине дистального отломка более 8 см; б - при величине дистального отломка менее 8 см

а

б

Рис.3. Варианты компоновок аппарата при лечении больных с винтообразными переломами костей голени в сочетании с нарушением стабильности голеностопного сустава: а - при величине дистального отломка более 8 см; б - при величине дистального отломка менее 8 см.

Компоновка аппарата, представленная на рис. 2, а, применяется при длине дистального отломка более 8 см, а 2, б, - менее 8 см. В обоих случаях предполагается целостность структур голеностопного сустава. Варианты компоновок на рис. 3 рассчитаны на аналогичные размеры дистальных отломков, но с нарушением целостности структур голеностопного сустава с его нестабильностью, что также требовало его фиксации.

Аппарат имеет 6 степеней свободы, минимум в 4 из которых осуществляются независимые перемещения. Индекс функциональности аппарата равен 0,83, что является самым высоким показателем среди аналогов.

Глава 5. Остеосинтез винтообразных переломов костей голени с применением разработанных алгоритмов диагностики смещений и аппарата внешней фиксации. При разработке технологии лечения винтообразных переломов костей голени мы ставили целью сделать ее максимально единым и непрерывным процессом, поддающимся стандартизации на основе устойчивых алгоритмов последовательно

12

выполняемых манипуляций на диагностическом, лечебном и реабилитационном этапах лечения. Начальным этапом этого процесса является диагностика смещений отломков, для чего предложены ряд алгоритмов. Проведенные нами исследования позволили уточнить признаки направления ротационных смещений отломков:

Признаки наружной ротации:

1. Ширина рентгенологической тени дистального отломка на прямой проекции больше, а на боковой меньше, чем проксимального (при условии, что снимки произведены по коленному суставу).

2. Вертикальная линия на боковой проекции, проведенная через нижнюю точку клиновидной выемки дистального отломка расположена кпереди от аналогичной линии, проведенной через нижний полюс клиновидного выступа проксимального.

3. Наличие диастаза между спиральными отрезками линии излома отломков при плотном соприкосновении их косо-вертикальных отрезков.

Признаки внутренней ротации:

1. Ширина рентгенологической тени дистального отломка на прямой проекции меньше, а на боковой больше, чем проксимального (при условии, что снимки произведены по коленному суставу).

2. Вертикальная линия на боковой проекции, проведенная через нижнюю точку клиновидной выемки дистального отломка расположена кзади от аналогичной линии, проведенной через нижний полюс клиновидного выступа проксимального.

3. Наличие диастаза между косо-вертикальными отрезками линии излома отломков.

Расчет величины ротационного смещения производили после устранения остальных видов смещений по формуле:

а = 360 • Ь /2пВ

где а - величина угла ротации, Ь - поперечное расстояние между вертикальными линиями, проведенными через полюса клиновидного выступа и соответствующей ему выемке на боковой проекции, Б - ширина кости на уровне перелома в прямой проекции.

Исходя из того, что ширина большеберцовой кости взрослого человека на уровне между средней и нижней третями составляет 25-32 мм, то для более простого способа определения величины ротационного смещения мы условно разделили большеберцовые кости на узкие (25-27 мм), средние

13

(28-30 мм) и широкие (30 мм и более). С учетом этого 1 мм ротационной щели, соответственно, составит 1,7°, 2° и 2,3°. Использование в клинической практике указанных трех значений позволяет устранять ротационные смещения с погрешностью, не выходящей за пределы 3°, что равносильно диастазу между отломками 0-1,5 мм.

Нами также разработан способ расчета истинной величины смещения отломков по рентгенограммам с использованием формулы:

сЧа2+в2,

где С - истинное расстояние между сопоставимыми точками К и К.1 проксимального и дистального отломков, А — величина их смещения на боковой, В - на прямой проекциях. Согласно данной формуле истинная величина смещения отломков практически всегда больше рентгенологической.

Остеосинтез производили под спинальной анестезией по составленному алгоритму: первичная установка и центрация на конечности компоновки аппарата, проведение через болыыеберцовую кость и крепление в натянутом состоянии вначале наиболее дистальной спицы, потом наиболее проксимальной спицы, а затем всех остальных. По окончании остеосинтеза производили рентгенконтроль положения отломков и приступали к репозиции по следующему алгоритму:_

Устранение угловых смещений

Во фронтальной плоскости В сагиттальной плоскости

Устранение поперечных смещений

__—--^

Во фронтальной плоскости В сагиттальной плоскости

Рис. 4. Алгоритм проведения закрытой репозиции отломков

14

Достижение в ходе остеосинтеза точного сопоставления отломков и их стабильной фиксации в значительной степени предопределяло успех послеоперационного ведения больных, снижало риск развития осложнений.

Глава 6. Ведение больных в послеоперационном периоде, осложнения лечебного процесса, меры по их предупреждению и купированию. Послеоперационный период мы разделили на два этапа: ранний, включающий первые 10 суток, и последующий - этап клинической реабилитации, продолжающийся до снятия больного с амбулаторного наблюдения. Ранний послеоперационный период состоял из набора стандартных мероприятий по укладке конечности, обезболиванию, смены повязок, обучению лечебной физкультуре и т.д.

Активизацию больных начинали со вторых суток после операции. Она включала в себя ходьбу с помощью дополнительных средств опоры с постепенно возрастающей нагрузкой на оперированную конечность.

Манипуляции с аппаратом по более точной адаптации отломков осуществляли не позднее первых 4 суток. Они производились по результатам рентгенографии, в строгом соответствии с вышеизложенными алгоритмами их выполнения. Всего дополнительное послеоперационное устранение остаточных компонентов смещений было произведено у 35 (42,2%) больных. По окончании репозиции аппарат переводили в режим стабильной фиксации, которую поддерживали до консолидации перелома.

Сутью последующего этапа являлось обеспечение оптимальных условий для достижения консолидации перелома. При этом основное внимание уделялось поддержанию стабильной фиксации отломков и предупреждению их вторичных смещений. Использовали следующий алгоритм действий по стабилизации винтообразных переломов большеберцовой кости: 1) достижение полной репозиции отломков, основным условием которой является точное расположение клиновидного выступа проксимального отломка в соответствующей ему выемке дистального как единственного места торцевого упора между ними; 2) осуществление компрессии между отломками с ориентацией суммарного вектора функциональной нагрузки и встречно-боковой компрессии перпендикулярно плоскости излома; 3) увеличение функциональной нагрузки на поврежденную конечность должно быть обратно пропорционально степени риска появления вторичных смещений.

При изучении микроподвижности отломков у 26 больных в сроки 3,

15

9, 15, 30, 45 и 60 дней после остеосинтеза было установлено, что при аксиальной нагрузке на голень силой 10 кгс с использовани предложенного аппарата она быстро снижалась, составляя через месяц 29,2± 11,9 мкм (р<0,01).

У двадцати двух пациентов провели компьютерную томографию зоны контактного регенерата, которая позволила оценить его количественные характеристики и, косвенно - степень зрелости костной мозоли. Данный показатель выражался в индексе костной мозоли (ИКМ). Двум пациентам аппарат был демонтирован при ИКМ 21-40, 15 - 40-60 и 5 - 61-100. Оценивая характер течения восстановительного периода после демонтажа аппарата в группах больных с различным индексом костной мозоли, мы отметили прямую зависимость между низким индексом костной мозоли и ухудшением течения реабилитационного процесса, связанным с преждевременным прекращением фиксации. Таким образом, индекс костной мозоли в диапазоне от 21 до 40 свидетельствовал о недостаточно прочном сращении, 41-60 -достаточном сращении, 61-100 - завершенном сращении1.

Физиологические исследования кровоснабжения конечности выполнены нами у 45 больных с закрытыми винтообразными переломами костей голени. Обнаружено, что линейная скорость кровотока в микрососудах регенерата (V, см/с) при винтообразных переломах в процессе лечения (Ч, дни) в первые три недели возрастала:

У=4,18+0,724*1;

В дальнейшем, по прошествии первых 3 недель лечения, скорость кровотока в сосудах костного регенерата постепенно снижалась.

При анализе показателей капиллярного кровотока голени и стопы (лазерная флоуметрия кожных покровов) выявлены высокие показатели кровотока в кожных покровах над регенератом. Скорость кровотока в течение первых 2 недель после травмы возрастала, и лишь затем нормализовалась:

<2= -0,32П2+1,29П+3,53;

1 - Данное исследование проведено совместно с проф. д.м.н. Г.В. Дьячковой и к.м.н.

Р.В. Степановым.

У больных после травмы выявлено повышение транскутанного напряжения углекислого газа в тканях до 52-55 мм.рт.ст., которое постепенно нормализовалось в процессе лечения:

С02 = -0,28П + 57,8;

Транскутанное напряжение кислорода в процессе лечения также нормализовалось:

р02 =0,71*1+33,27;

Средний срок стационарного лечения составил 18,4±2,1 суток.

Из 83 больных у 11 (13,25%) в процессе лечения были отмечены различные осложнения: воспаление мягких тканей вокруг спиц - 4 (4,82%), вторичное смещение отломков в аппарате - 4 (4,82) и вторичное смещение отломков после снятия аппарата - 3 (3,61%). Они были своевременно диагностированы, купированы и не повлияли на исход лечения.

Средние сроки аппаратной фиксации составили 54,1 ±2,5 дня при среднем сроке нетрудоспособности 95,3±3,2 суток.

Глава 7. Результаты лечения больных с винтообразными переломами костей голени. Нами разработана собственная система оценки исходов лечения больных с данной патологией (рис. 5).

Рентгенологический - 20 баллов Косметический - 40 баллов Функциональный - 40 баллов

| | I

Периостальная костная мозоль - 3 балла:

- отсутствует!..

- выражена ухороню --птертрофмная_

-Збалла ...2 балла ~0баллов

Рубцы-8 баллов:

- отсутствуют «

-ДО 5 СМ.------

-более 5 с«

.8 баллов .„.4 балла

X

Ходьба-8 баллов:

-поточенная___________18 баллов

-схромошй________________8 баллов

-иовонкина бе» доп. опоры- 0 баллов

[

Приседания -18 баллов:

- полые ______________18 баллов

- неполные_____________________8 баллов

- невозможны...______________о баллов

I

Поломи»» стоя на одной йога - 16ллов:

-уверенное---------------18 баллов

- неустойчивое._____________в баллов

-------------0 баллов

X

Инородное тело - 6 баллов

- отсутствует..

-Согыиое»

-ббаллов ___3 балла

Деформация -18 баллов:

- оюушшукл...____

- клишчесаи зачета..

„18 баллов ._ В баллов — 0 баллов

Нарушение оси -12 баллов:

-до 5*, смещение <6 мм _ -> 5\ смещение > 5 мм _

_12 баллов ~вбаллов „.О баллов

Укорочение -18 баллов:

- отсутствуют..

- до 1 см._.._..

- более 1 см___

-.18 баллов —8 баллов

Оценка результатов лечения

Рис.5. Шкала оценки результатов лечения. 17

Это 100-балльная система, в основу которой положены 3 группы признаков - рентгенологические, косметические и функциональные При этом большее внимание уделяли оценке результата лечения самим пациентом. Поэтому косметическому и функциональному составляющим, которые для больного равноценны по важности, мы оценили 40 баллами. Рентгенологический результат лечения для самих пациентов не играет особой роли, но для специалистов это важная составляющая оценки качества проведенного лечения и прогноза возможных его последствий в отдаленной перспективе. Поэтому его мы оценили 20 баллами. В соответствии с предлагаемой системой оценки исходов лечения мы выделили 5 уровней их качества: реституционный результат - 100 баллов, отличный - 90-99 баллов, хороший - 80-89 баллов, удовлетворительный - 70-79 баллов, неудовлетворительный — менее 70 баллов. Под реституционным результатом лечения мы подразумеваем состояние полного анатомо-функционального восстановления поврежденной конечности, когда она не отличается от своего преморбидного статуса.

Ближайшие результаты лечения оценены у 100% больных и характеризовались следующим образом: отличные - у 50 (60,2%), хорошие -у 28 (33,7%), удовлетворительные - у 5 (6%).

Отдаленные результаты лечения в сроки от 1 до 2,5 лет проанализированы у 59 (71%) больных. При этом отмечено 9 (15,25%) случаев с полной анатомо-функциональной реституцией, 42 (71,2%) — отличных и 8 (13,6%) - хороших результатов лечения.

Таким образом, в результате проведенного исследования доказано, что разработанная конструкция аппарата внешней фиксации в силу своей кинематической схемы обеспечивает возможность осуществления по единому алгоритму разноплоскостных перемещений костных отломков, что является условием их точного сопоставления и стабильной фиксации; успешное лечение больных с винтообразными переломами костей голени методом чрескостного остеосинтеза возможно только на базе технологий, основанных на применении диагностических критериев, приемов остеосинтеза и технических средств внешней фиксации, позволяющих осуществить максимальную стандартизацию лечебного процесса, а также предусматривающих проведение мониторинга его течения; в условиях метода чрескостного остеосинтеза высокая точность репозиции отломков обуславливает достижение функционально-стабильной фиксации, которые

18

в совокупности минимизируют или полностью нивелируют влияние на сроки консолидации таких негативных факторов, как величина смещения отломков, давность получения травмы и возраст пациента. Одновременно, это позволяет сделать следующие выводы и предложить практические рекомендации по лечению больных с винтообразными переломами костей голени.

ВЫВОДЫ

1. Стабильность фиксации и управляемость положением костных отломков зависят от кинематических характеристик аппаратов внешней фиксации, а именно от количества осуществляемых ими независимых перемещений.

2. Прогнозирование эффективности использования аппаратов внешней фиксации на основе анализа их кинематических характеристик позволяет выбрать наиболее оптимальные для конкретного клинического случая конструктивные решения.

3. Предложенная технология, включающая алгоритмы диагностических действий и технических манипуляций на основе конструктивных особенностей аппарата внешней фиксации, обеспечивает анатомическую репозицию и стабильную фиксацию винтообразных переломов костей голени.

4. Результаты анализа данных лучевой диагностики и физиологических исследований коррелируют между собой и при точном соблюдении предложенной технологии характеризуются появлением первых признаков консолидации костей уже на 2-3 неделе после операции и постепенным восстановлением гемодинамики пораженного сегмента.

5. Анализ результатов лечения больных с винтообразными переломами костей голени, проведенного с помощью предложенной технологии, показал, что она в 86,44% случаев обеспечивает достижение реституционных и отличных и в 13,56 % хороших; имевшие место осложнения носили локальный характер, устранялись непосредственно в ходе лечения и не оказали влияния на его результаты.

Практические рекомендации.

1. При выполнении остеосинтеза аппаратом предложенной конструкции первоначально следует проводить и фиксировать наиболее дистальную спицу, затем, в условиях вытяжения за аппарат — наиболее проксимальную, после чего все остальные.

2. Репозицию отломков технологией чрескостного остеосинтеза следует начинать с устранения угловых, затем поперечных смещений и завершать коррекцией ротационных смещений.

3. Наличие наружной ротации констатируют в случаях, когда: I) рентгенологическая тень дистального отломка на прямой проекции шире тени проксимального; 2) клиновидный выступ проксимального отломка на боковой проекции смещен кпереди от соответствующей ему выемки на дистальном; 3) на прямой проекции имеется диастаз между спиральными отрезками линии излома при плотном контакте их косо-вертикальных участков. Внутренняя ротация имеет место при наличии противоположных признаков.

4. Устранение ротационных смещений в аппарате предложенной конструкции следует производить из расчета 2° на 1 мм ширины ротационного диастаза, который определяется по боковой проекции рентгенограммы как расстояние между вертикальными линиями, проведенными через нижние полюса клиновидного выступа на проксимальном и клиновидной выемки на дистальном отломках.

5. Устранение многоплоскостных смещений отломков рациональнее производить путем последовательного осуществления ряда простых (независимых) перемещений, чем через попытки монтажа узла перемещения, осуществляющего устранение всех компонентов смещения одновременно.

6. Для обеспечения стабильной фиксации при винтообразных переломах необходимо стремиться к точной репозиции, осуществлять изолированную встречно-боковую компрессию между отломками и дозировать функциональную нагрузку в соответствии со степенями риска возникновения вторичных смещений и зрелости контактного регенерата.

7. При оценке исходов лечения следует использовать эталонный критерий «полной анатомо-функциональной реституции» поврежденной конечности, который характеризуется состоянием рентгенологической, косметической и функциональной идентичностью со здоровой.

20

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1. Первый опыт применения аппарата Шевцова-Мацукидиса в лечении больных с переломами длинных трубчатых костей / В.И. Шевцов, Ф.А. Мацукатов, С.П. Бойчук, Н.Д. Хубаев, А.С. Жданов // Российский конгресс ASAMI: материалы. - Курган, 2009. - С. 160-161.

2. Шевцов В.И. Аппарат Шевцова-Мацукидиса - новое слово в управляемом чрескостном остеосинтезе / В.И. Шевцов, Ф.А. Мацукатов // Травматология и ортопедия на Дальнем востоке: достижения, проблемы, перспективы: материалы Первого (учредительного) съезда травматологов-ортопедов Дальневосточ. федер. окр. - Хабаровск, 2009. - С. 239.

3. Shevtsov, V. I. Nouvel appareil fonctionnel de Shevtsov-Mazukidis [Text] / V. I. Shevtsov, F. A. Mazukatov // 25-eme Congress National de la SOTCOT : progr. and abstr. - Tunis, 2009. - P. 132. Перевод заглавия: Новый функциональный аппарат Шевцова-Мацукидиса.

4. Шевцов В. И. Новое поколение аппаратов внешней фиксации: проблемы и перспективы / В. И. Шевцов, Ф. А. Мацукатов // Илизаровские чтения: материалы Всерос. науч.-практ. конф. - Курган, 2010. - С. 386-387.

5. КТ-диагностические критерии формирования контактного регенерата при переломах костей голени / Г.В. Дьячкова, Р.В. Степанов, Д.В. Самусенко, Ф.А. Мацукатов // Множественная и сочетанная травма: организационные, тактические и лечебно-диагностические аспекты: регион, конф. - Тюмень, 2010. - С. 32-34.

6. Николайчук Е. В. Комплексное лечение больных с закрытыми диафизарными переломами костей голени по методу Илизарова с применением гипербарической оксигенации / Е.В. Николайчук, В.А. Щуров, Ф.А. Мацукатов // Илизаровские чтения: материалы Всерос. науч.-практ. конф. - Курган, 2010. - С. 263-265.

7. Новые технологические решения в управляемом чрескостном остеосинтезе / Ф. А. Мацукатов, Д. В. Самусенко, С. П. Бойчук, Н. Д. Хубаев //IX съезд травматологов-ортопедов России: сб. тез. : в Зт. - Саратов, 2010 -T. 1.-С. 191-192.

8. Мацукатов Ф.А. Особенности лечения закрытых винтообразных переломов костей голени по методу Илизарова / Ф.А. Мацукатов, В.А. Щуров // Вестн. травматологии и ортопедии Урала. - 2011. - №1-2 - С 5861.

9. Мацукатов Ф.А. Лечение больных с винтообразными переломами костей голени аппаратом Шевцова-Мацукидиса / Ф.А. Мацукатов, С.П. Бойчук, Н.Д. Хубаев // Илизаровские чтения: материалы науч.-практ. конф.с междунар. участием, посвящ. 90-летию со дня рожд. Г.А. Илизарова, 60-летию метода Илизарова и 40-летию РНЦ «ВТО». - Курган, 2011. - С. 236237.

10. Щуров В.А. Оценка функционального состояния конечности у больных с закрытыми переломами костей голени в условиях лечения по Илизарову / В.А. Щуров, Ф.А. Мацукатов // Травматология и ортопедия России - 2012. - № 3. - С. 45-50.

11. Современные представления об условиях консолидации переломов и возможность их обеспечения различными типами фиксаторов: (обзор литературы) / И.И. Мартель, Ф.А. Мацукатов, В.М. Шигарев, С.П. Бойчук // Гений ортопедии. - 2012. - № 4. - С. 131-136.

12. Мацукатов Ф.А. Функциональное состояние больных с переломами костей голени при лечении с помощью аппарата Мацукидиса-Шевцова / Ф.А. Мацукатов, В.А. Щуров // Ортопедия, травматология и протезирование. - 2013. - № 2. - С. 69-72.

13. Мацукатов Ф.А. Анализ функционально-эргономических характеристик аппаратов внешней фиксации и прогнозирование эффективности их применение в клинической практике / Ф. А. Мацукатов, С. П. Бойчук, Н. Д. Хубаев // Гений ортопедии. - 2013. - № 2. - С. 51-57.

14. Мацукатов Ф.А. Использование остеогенных потенций организма как основа успешного лечения переломов костей / Ф.А.Мацукатов, И.И.Мартель // Илизаровские чтения: материалы Всерос. науч.-практ. конф. С международным участием «Актуальные вопросы травматологии и ортопедии детского возраста». - Курган, 2013. - С. 51-57.

15. Мацукатов Ф.А. К вопросам фиксации и перемещения в методе чрескостного остеосинтеза / Ф.А.Мацукатов, И.И.Мартель // Илизаровские чтения: материалы Всерос. науч.-практ. конф. С международным участием «Актуальные вопросы травматологии и ортопедии детского возраста». — Курган, 2013.-С. 128.

16. Мацукатов Ф.А. Диагностика ротационных смещений при переломах костей голени / Ф.А.Мацукатов, И.И.Мартель // Гений ортопедии. - 2013. - № 3. - С. 43-49.

Список технических решений, выполненных на уровне изобретений и полезных моделей

Российские патенты:

1. Патент РФ № 2357699 «Компрессионно-дистракционный аппарат», опубл. 10.06.09., бюл. № 16.

2. Патент РФ № 107384 «Устройство для моделирования чрескостного остеосинтеза», опубл. 10.08.11., бюл. № 22;

3. Патент РФ № 2452381 «Способ определения направления и величины ротационного смещения отломков большеберцовой кости», опубл. 10.06.12., бюл. № 16;

4. Патент РФ № 104056 «Опора к аппарату внешней фиксации», опубл. 10.05.11., бюл. № 13.

5. Патент РФ № 110961 «Устройство для остеосинтеза», опубл. 10.12.11., бюл. №34.

Зарубежные патенты:

1.Патент Германии № 20 2006 020 487.3 «Компрессионно-дистракционный аппарат».

2. Патент Южной Кореи № 20-0443058 «Компрессионно-дистракционный аппарат».

3. Патент Японии № 3150204 «Компрессионно-дистракционный аппарат».

Рационализаторские предложения:

1. Удостоверение № 20/2010 «Устройство для моделирования чрескостного огсеосинтеза» Ф.А.Мацукатов, В.М.Шигарев; ФГБУ «РНЦ «ВТО» им. акад. Г. А. Илизарова Минздравсоцразвития России;

2. Удостоверение № 3/2011 «Вариант компоновки аппарата Мацукидиса-Шевцова при лечении диафизарных переломов костей голени» Ф.А.Мацукатов, Н.Д.Хубаев, С.А.Белоусов; ФГБУ «РНЦ «ВТО» им. акад. Г. А. Илизарова Минздравсоцразвития России;

3. Удостоверение № 24/2010 «Способ компактизации аппарата Мацукидиса-Шевцова» Ф.А.Мацукатов, Н.Д.Хубаев; ФГБУ «РНЦ «ВТО» им. акад. Г. А. Илизарова Минздравсоцразвития России;

4. Удостоверение № 69/2010 «Способ определения истинной величины поперечного смещения костных отломков» Ф.А.Мацукатов, Н.Д.Хубаев; ФГБУ «РНЦ «ВТО» им. акад. Г. А. Илизарова Минздравсоцразвития России;

100 экз.

Отпечатано в РНЦ «ВТО» им. акад. Г.А. Илизарова Бесплатно