Автореферат и диссертация по медицине (14.01.15) на тему:Лечение диафизарных переломов бедренной кости у детей с применением аппаратов внешней фиксации

На правах рукописи

ЯШИНА ИРИНА ВЛАДИМИРОВНА

ЛЕЧЕНИЕ ДИАФИЗАРНЫХ ПЕРЕЛОМОВ БЕДРЕННОЙ КОСТИ У ДЕТЕЙ С ПРИМЕНЕНИЕМ АППАРАТОВ ВНЕШНЕЙ ФИКСАЦИИ

14.01.15-Травматология и ортопедия

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание учёной степени кандидата медицинских наук

2 9 ИЮЛ 2015

Казань - 2015

005571085

005571085

Работа выполнена в Государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Казанский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации.

Научный руководитель:

доктор медицинских наук, доцент Скворцов Алексей Петрович Официальные оппоненты:

- Аранович Анна Майоровна - доктор медицинских наук, профессор, заведующая травматолого-ортопедическим отделением №17 Федерального государственного бюджетного учреждения «РНЦ «Восстановительной травматологии и ортопедии» им. академика Илизаро-ва» Министерства здравоохранения Российской Федерации.

- Богосьян Александр Богосович - доктор медицинских наук, заведующий детским ортопедическим отделением Федеральное государственное бюджетное учреждение «Приволжский федеральный медицинский исследовательский центр» Министерства здравоохранения Российской Федерации.

Ведущая организация - Федеральное государственное бюджетное учреждение «Центральный научно-исследовательский институт травматологии и ортопедии им. H.H. Приорова» Министерства здравоохранения Российской Федерации.

Защита состоится «_»_2015 г. в_часов на заседании

диссертационного Совета Д 208.033.01. Государственного бюджетного образовательного учреждения дополнительного профессионального образования «Казанская государственная медицинская академия» Министерства здравоохранения Российской Федерации (420012, г. Казань, ул. Бутлерова, д. 36).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке и на сайте Государственного бюджетного образовательного учреждения дополнительного профессионального образования «Казанская государственная медицинская академия» Министерства здравоохранения Российской Федерации по адресу: 420012, г. Казань, ул. Бутлерова, д. 36., http://kgma.info/.

Автореферат разослан «_»_2015 г.

Ученый секретарь диссертационного совета,

к.м.н., доцент Тухватуллина Лилия Мухаметзяновна

Общая характеристика работы

Актуальность проблемы. Лечение детей с диафизарными переломами бедренной кости - одна из наиболее актуальных проблем современной травматологии и ортопедии. По данным литературы частота подобных повреждений составляет до 26% от общего числа переломов длинных костей (Краснов А.Ф., Котельников Г.П., Бабкова М.И., Складчинов Ю.М., 1996; Бейдик О.В., Котельников Г.П., Островский Н.В., 2002) и до 60% - от всех переломов бедренной кости (Vecsei V., Seitz H., Greitbauer M., Heinz T., 1996).

Особенностью лечения пострадавших с переломами данной локализации является возможность использования всего спектра консервативных и оперативных методов, начиная от вытяжения по Шеде, заканчивая, вариантами малоинвазивного остеосинтеза. Однако неудовлетворительные результаты лечения при закрытых диафизарных переломах бедренной кости достигают 15-36,7% (Черныш В.Ю., Лоб-ко А.Я., Антонов A.A. и др. 2001; Попсуйшапка А.К., Литвишко A.B., Григорьев В.В., Ашукина H.A., 2014).

Варианты погружных методов остеосинтеза наиболее часто используются для лечения переломов бедренной кости у детей (Анкин Л.Н., Анкин Н.Л., 2005; Яндиев С.И., 2011; Sink E.L., Faro F., Polousky J. et al., 2010), тогда как чрескостный остеосинтез за рубежом применяется только у подростков (Мюллер М.Е., Алльговер М., Шнайдер Р., Виллинегер Х.,1996; Тюляев Н.В., Воронцова Т.Н., Соломин Л.Н., Скоморошко П.В., 2011 ; Donald A., Wiss M.D. 2006).

В нашей стране в последние десятилетия предпочтение отдавалось аппаратам внешней фиксации (АВФ), где в качестве фиксаторов используются спицы, стержни и их комбинации (Илизаров Г.А., 1971; Каплунов O.A., 2002, Андрианов М.В., Соломин Л.Н., Стецюнич Ю.В., 2002; Клюшин Н.М., Аранович A.M., В.И. Шляхов, A.B. Зло-бин, 2011). Этот выбор объясняется тем, что метод чрескостного остеосинтеза (ЧКОС) позволяет выполнять репозицию закрыто, с минимальным повреждением окружающих тканей, а также не затрагивая область перелома (внеочагово) и зоны роста с полным сопоставлением отломков. Метод обеспечивает стабильность и жесткость фиксации с сохранением опорно-двигательной функции конечности, обладает хорошей управляемостью фрагментами и позволяет приступить к ранней реабилитации пациента в послеоперационном периоде

<\

(Меркулов В.Н., Дорохин А.И., Соколов О.Г., Мининков Д.С., 2008; Кожевников О.В., 2012; Sala F.,Elbatrawy Y., Thabet A.M. et al., 2013).

Однако использование спицевых АВФ, при переломах бедренной кости, ограничено громоздкостью конструкции и незначительностью перекреста спиц, что приводит к нестабильности проксимальной опоры аппарата в значительном массиве мягких тканей, и, как следствие, развитию воспалительных осложнений (Ахтямов И.Ф., 1994; Гафаров Х.З., Скворцов А.П., Андреев П.С., 2001). Немаловажную роль в ограничении применения спицевых конструкций играет анатомическая сложность проведения спиц (Катаев И.А., Лобко А.Я., Черныш В.Ю. и др., 1998).

Подобные проблемы решаются применением внутрикостных резьбовых стержней, что позволяет упростить процесс наложения аппарата и снизить риск повреждения сосудисто-нервных пучков (Афа-унов A.A., Афаунов И.А., 1999; Богосьян А.Б., Мусина И.В., Тенилин H.A. и др., 2010; Кожевников О.В., 2012). Основным недостатком стержневых аппаратов внешней фиксации, является то, что костные фрагменты фиксируются, как правило, в одной плоскости. Это снижает жесткость фиксации, а из-за тяги приводящих мышц бедра, возможно развитие варусной деформации аппарата в целом, и внутри-костных стержней в частности (Гафаров Х.З., Скворцов А.П., Андреев П.С., 2001; Соломин Л.Н., 2005; Халиман Е.А., 2012).

Таким образом, вопрос совершенствования лечения диафизар-ных переломов бедренной кости у детей остается актуальным. Решение должно быть направлено на снижение инвазивности вмешательства, минимизации ухода за пациентом в послеоперационном периоде с возможностью ранней реабилитации, сокращения возможных осложнений и, в итоге, улучшение результатов лечения.

Цель исследования - улучшение результатов лечения детей с диафизарными переломами бедренной кости различной локализации путем применения оригинальных монолатеральных аппаратов внешней фиксации собственной разработки.

Задачи исследования:

1. На основании клинического материала провести анализ ближайших и отдаленных анатомо-функциональных результатов лечения пострадавших детского возраста с диафизарными переломами бедренной кости, леченных методом ЧКОС различных систем фиксации.

2. Разработать новые медико-технические решения в конструкции монолатеральных аппаратов внешней фиксации, позволяющих

малотравматично проводить остеосинтез при различных видах диа-физарных переломов бедренной кости.

3. Оценить эффективность разработанных устройств, исходя из сравнительного анализа механико-прочностных характеристик компоновочных схем применяемых аппаратов внешней фиксации и кли-нико-рентгенологических данных.

4. Провести анализ особенностей лечения пациентов с диафи-зарными переломами бедренной кости методом чрескостного остео-синтеза и разработать пути профилактики возможных ошибок и осложнений.

Научная новизна. Для лечения переломов бедренной кости у детей разработаны новые монолатеральные аппараты внешней фиксации в зависимости от возраста и локализации повреждения. Целесообразность и биомеханическое обоснование применяемых компоновок подтверждены сравнительными механико-прочностными исследованиями.

Преимущества разработанных конструкций аппаратов в виде простоты наложения, снижение инвазивности вмешательства, веса и габаритов применяемой компоновки подтверждены отдаленными результатами клинико-рентгенологических исследований. Снижение продолжительности оперативного вмешательства, его малоинвазив-ность и возможность раннего реабилитационного периода позволило сократить количество послеоперационных осложнений.

Практическая значимость. Разработанные АВФ и их компоновки, применяемые для лечения переломов бедренной кости у детей с учетом возраста и локализации повреждения, позволяют улучшить функциональные и анатомические результаты, сократить сроки пребывание пациента в стационаре, а также общего срока лечения данной патологии.

Возможность ранней нагрузки на оперированную конечность при использовании применяемых конструкций делает позитивным реабилитационный прогноз.

Механико-прочностные свойства предлагаемых конструкций, не уступающих прочностным свойствам аппарата Илизарова, позволяют сделать применение разработанных компоновочных схем оправданным при повреждении диафиза бедренной кости у детей.

Внедрение результатов исследования. Методика лечения переломов бедренной кости у детей с использованием разработанных компоновок стержневых АВФ внедрена в работу детского отделения

травматологии и ортопедии ГАУЗ «РКБ» МЗ РТ, отделения ортопедии ГАУЗ «ДРКБ» МЗ РТ, в учебный процесс кафедры детской хирургии с курсом ФПК и ППС ГБОУ ВПО «Казанская ГМУ» Минздрава РФ, а также в учебный процесс кафедры травматологии и ортопедии и хирургии экстремальных состояний ГБОУ ВПО «Казанский ГМУ» Минздрава РФ.

Апробация работы. Основные положения диссертации доложены и обсуждены на: ежегодных научно-практических конференциях «Педиатрия и детская хирургия в Приволжском федеральном округе» (Казань, 2012, 2014), Республиканских научно-практических конференциях «Актуальные вопросы травматологии и ортопедии» (Казань, 2012, 2014), Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Проблемы диагностики и лечения повреждений и заболеваний тазобедренного сустава» (Казань, 2013), выставке медицинской техники в г. Пенза - стендовый доклад (Пенза, 2013); Республиканских научно-практических конференциях врачей травматологов-ортопедов (Елабуга, 2013; Нижнекамск, 2014); совместном заседании кафедры травматологии, ортопедии и хирургии экстремальных состояний ГБОУ ВПО «Казанский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации и кафедры травматологии и ортопедии ГБОУ ДПО «Казанская государственная медицинская академия» Министерства здравоохранения Российской Федерации (Казань, 2015).

Получен диплом выставки инновационных проектов «Эффективные модели внедрения инноваций в медицинскую промышленность и здравоохранение» г. Пенза, Диплом Почтения по конкурсу «Лучшее изобретение года» Общества изобретателей и рационализаторов РТ в номинации «50 лучших инновационных идей для Республики Татарстан 2012».

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 14 печатных работ, в том числе три статьи в изданиях перечня ведущих рецензируемых научных журналов (Ьйр://уак. ed.gov.ru, от 17.06. 2011 г.), рекомендованная ВАК Министерства образования и науки Российской Федерации, две методические рекомендации, получено два патента на изобретения.

Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 140 страницах машинописного текста, состоит из введения, обзора литературы, 4 глав собственных исследований, обсуждения полученных результатов, выводов и практических рекомендаций, списка литера-

туры, состоящего из 224 источников литературы, в том числе 187 отечественных и 37 зарубежных авторов. Диссертация иллюстрирована 38 рисунками 18 таблицами.

Положения, выносимые на защиту:

1. Разработанные компоновки аппаратов внешней фиксации компактны, просты в наложении, сокращают продолжительность остеосинтеза и при этом обладают жесткостью фиксации, не уступающей аппарату Илизарова.

2. Применение разработанных конструкций АВФ при лечении диафизарных переломов бедренной кости у детей позволяет добиться лучших ближайших и отдаленных анатомо-функциональных результатов лечения по сравнению со спицевой и спице-стержневой системами остеофиксации.

Диссертационное исследование выполнено в рамках программы научных исследований кафедры травматологии, ортопедии и хирургии экстремальных состояний ГБОУ ВПО «Казанский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации.

Степень личного участия соискателя в получении результатов исследования. Автором определены цель и задачи исследования, проведен ретроспективный анализ историй болезни 536 пациентов. Диссертантом самостоятельно прооперировано 56 пациентов. Принимала непосредственное участие в консервативном и хирургическом лечении 123 пострадавших и их динамическом наблюдении. Самостоятельно обработан клинический материал и проведена оценка результатов лечения. Клинически доказана эффективность разработанных конструкций АВФ. Автор приняла участие в подготовке публикаций по теме исследования, а также в конференциях и выставках. Она явилась соавтором разработок новых конструкций аппаратов внешней фиксации. Осуществила статистическую и графическую обработку полученных результатов.

Содержание работы

Материалы и методы исследования

Работа выполнена в отделении детской травматологии - ортопедии НИЦТ «ВТО», а в дальнейшем Травматологического центра ГАУЗ «РКБ» МЗ Республики Татарстан, в котором находилось 536 пациентов с переломами бедренной кости различной локализации и

их последствиями, которым с 1989 по 2014 гг. проводилось клинико-рентгеиологическое обследование и лечение. Среди наблюдавшихся, мальчики составили 343 (64%), а девочки - 193 (36%). По стороне поражения преобладала левосторонняя травма и составила 305 (57%), а правосторонняя - 231 (43%). По локализации повреждения переломы в верхней трети бедренной кости встречались у 122 (22,9%) больных, в средней трети - у 358 (66,7%) пациентов и в нижней трети — у 56 (10,4%) пострадавших.

Необходимо отметить, что среди видов травм превалировала уличная - 201 (37,5%) случай, бытовая травма отмечена в 184 (34,4%) случаях, спортивная - в 26 (4,9%), школьная — в 31 (5,8%), а дорожно-транспортная травма - в 94 (17,5%) случаях.

Преимущественно переломы бедренной кости встречались в возрастной группе детей от 8 до 11 лет и составили 184 пациента (34,3%), причем у мальчиков частота получения травмы преобладала и составила - 117 (27,7%). Пациентов первых трех лет было 76 (14,2%), в возрасте с 4-7 лет - 147 (27,4%), с 8-11 лет - 184 (34,3%), с 12-15 лет - 105 (19,6%), подростков старше 16 лет-24 (4,5%).

Среди всех пациентов с переломами бедренной кости, косые переломы наблюдались в 176 (32,8%) случаях, поперечные - у 168 (31,3%), винтообразные у - 159 (29,7%) пациентов, патологические переломы встречались - в 12 (2,2%) случаях, оскольчатые - у 17 (3,2%), многооскольчатые - в 3 (0,6%) случаях, а в одном случае переломом бедренной кости сочетался с дефектом костной ткани (промежуточный фрагмент кости был извлечен при первичной хирургической обработке открытого перелома бедренной кости в районной больнице). Таким образом, нестабильные переломы бедренной кости встретились в 368 (68,7%) случаях.

При обследовании пациентов применялись клинический и рентгенологический методы обследования. Клинический метод был реализован в процессе сбора анамнеза, обследования пациента и динамического наблюдения за ним в ходе лечения. Оценку травматологического статуса осуществляли по общепринятой схеме.

Рентгенологический метод исследования осуществлялся путем выполнения рентгенографии поврежденного бедра в двух стандартных укладках (в прямой и боковой проекциях) - при поступлении, в процессе лечения и на контрольных осмотрах амбулаторно, с использованием рентген аппарата «Электрон» АРЦ — ОКО.

Статистическая обработка результатов проводилась при помощи

статистического пакета программ SPSS (V.13.0) (Реброва О.Ю., 2002). Нормальность распределения данных проверялась согласно критерия Колмогорова-Смирнова. Множественные сравнения количественных показателей производились с помощью критерия Стью-дента с поправкой Бонферрони. Качественные показатели сравнивали посредством критерия Стьюдента для доли. Данные представлены в виде М±т, где М - среднее арифметическое значение, m - стандартная ошибка среднего. Результаты считались статистически значимыми при Р<0,05.

Результаты собственных исследований и их обсуждение

Все больные с указанной патологией были разделены на группы (основную, сравнения и группу традиционных методов лечения) в зависимости от применяемых методов лечения. 121 (22,5%) пациенту применялись традиционные способы лечения: скелетное вытяжение по Шеде — 96 (17,9%) случаев, закрытая репозиция с наложением гипсовой кокситной повязки - 10 (1,9%), остеосинтез спицами - 8 (1,4%), интрамедуллярный остеосинтез эластичными стержнями - 7 (1,3%). Пострадавшим, которым были применены традиционные методы лечения в дальнейшем в исследовании не оценивались.

415 (77,5%) пациентов были пролечены с применением метода ЧКОС с различными системами остеофиксации. Из них, 85 (15,9%) пациентов были пролечены спицевыми (38 случаев) и спице - стержневыми конструкциями (47 случаев), данные пострадавшие вошли в группу сравнения. Применение спице - стержневого чрескостного остеосинтеза выполнялось на стандартной компоновке Илизарова, с той разницей, что проксимальная дуговая опора заменялась на секторальную опору со стержневой системой фиксации. В основную группу вошли 330 (61,6%) пациентов, пролеченных с применением разработанных стержневых аппаратов внешней фиксации.

По локализации отмечено: с переломами в нижней трети бедра проходили лечение - 43 (10,3%) пострадавших, из них в группе сравнения - 10 (2,4%), а в основной - 33 (7,9%). С переломами в средней трети наблюдалось - 273 (65,8%) пациентов, из них в группе сравнения - 56 (13,5%), а в основной - 217 (52,3%) пациентов. С переломами в верхней трети пролечены 99 (23,9%) пациента, из них в группе сравнения - 19 (4,6%), а в основной - 80 (19,3%).

ЧКОС применяли у пациентов старше трех лет с нестабильными переломами и переломами со смещением, при отсутствии противопоказаний к оперативному лечению.

Большее количество пациентов с переломами бедренной кости наблюдались в возрастной группе от 8 до 11 лет - 184 (44,3%). Из них, с применением стержневых АВФ, прооперированы 146 (35,2%) пациентов, спицевых компоновок - 17 (4,1%) пострадавших, а спице-стержневых-21 (5%) обратившихся.

На основании клинико-рентгенологических данных пациенты были подразделены на три подгруппы: переломы в верхней, средней и нижней третях бедренной кости.

Переломы верхней трети бедренной кости встречались у 122 (22,9%) пострадавших: с подвертельными переломами бедренной кости 44 (10.8%) случая, с переломами бедренной кости в верхней трети с наличием короткого проксимального фрагмента - 78 (19,1%). Под понятием «короткий проксимальный фрагмент», мы подразумевали фрагмент кости, на котором невозможно разместить остеофиксаторы (внутрикостные стержни) по общепринятым принципам в монолатеральных аппаратах, то есть, параллельно друг другу с «разбросом на протяжении», чтобы обеспечить достаточную жесткость фиксации и управляемость проксимального фрагмента. В эту группу вошли так же 12 (2,9%) пациентов с наличием протяженной линии излома.

С переломом средней трети бедренной кости обратилось 358 (66,7%) детей. С переломами нижней трети бедра было 56 (10,4%) пострадавших. Полные смещения наблюдались у 405 (75,6%) пациентов, неполные - у 131 (24,4%) больных. Со стабильными переломами бедренной кости наблюдалось 168 (31,3%) пациентов, с нестабильными - 368 (68,7%) детей и подростков.

В отличие от известных конструкций АВФ со спицевой и спице-стрежневой фиксацией, нами разработаны компоновки, позволившие снизить инвазивность вмешательства, вес аппарата и его размеры. В основе авторских разработок лежал принцип односторонней стержневой фиксации костных фрагментов с их расположением на специальных сегментарных опорах АВФ. Это позволило значительно упростить процесс остеосинтеза и лечения, купировать болевой синдром на 4-6-е сутки и обеспечить реабилитацию пострадавших на стационарном и амбулаторном этапах.

Схема наложения сегментарного монолокального АВФ для лечения переломов длинных костей (Патент РФ №2454963) представлена на рис. 1, а разработанного спицефиксатора на рис. 2.

Конструктивной особенностью явились сегментарные пластины-опоры. Наличие выступов в концевых отделах пластины в сторону её выпуклости обеспечивает размещение в них отверстий для дополнительных резьбовых стержней таким образом, чтобы они располагались к периферии от резьбовых стержней пластины, что необходимо при устранении угловых деформаций. Квадратные отверстия выполненные вдоль пластины по её радиусу (в последствии были заменены на радиальные) обеспечивают расположение стержнефиксаторов и, соответственно, введение стержней под заданным углом в костные фрагменты. Изготовление стержнефиксатора в виде трубки позволяет устанавливать в нем внутрикостный стержень с помощью гаек и производить репозицию отломков в переднезадней проекции. Другой конструкцией явился аппарат для лечения переломов проксимального отдела бедренной кости (Патент РФ №2472462). АВФ с успехом апробированы для лечения рецензируемой группы пострадавших с переломами диафиза бедренной кости.

Рис. 1 Рис. 2

Аппарат обеспечивает определенную жесткость фиксации и управляемость проксимальным фрагментом кости. Разработаны два варианта фиксации проксимального отдела бедренной кости (парой стержней в вертикальной и сагиттальной плоскостях) (рис. 3).

Рис. 3. Схемы наложения аппарата внешней фиксации для лечения переломов проксимального отдела бедренной кости.

Внешний вид элементов разработанного аппарата внешней фиксации представлен на рис. 4.

Рис. 4

Дальнейшее совершенствование применения АВФ у детей связано с разработкой новых материалов, в частности изготовления деталей АВФ из композитных материалов, что обеспечило легкость конструкции, его рентгенопрозрачность при сохранении прочностных характеристик.

1В

В период январь-февраль месяцы 2012 года на базе испытательной лаборатории прочности и надежности конструкций летательных аппаратов КГТУ им. А.Н. Туполева (протокол №7221. руководитель ИЛ ПНК ЛА С.А. Михайлов) были проведены сравнительные испытания серийного и опытного экземпляров аппаратов внешней фиксации кости.

Общий вид серийного и опытного аппаратов представлены на рис. 5.

НЕ"

\Г ЛI I

А Б

Рис. 5. Серийный и опытный аппараты внешней фиксации кости: А -аппарат серийный. Б - аппарат опытный.

Подготовка образцов к испытаниям заключалась в следующем.

1. В середине макета кости, на которой установлен аппарат, делался поперечный распил, шириной 0.8 мм, имитирующий костные отломки от первых недель удлинения бедра до образования костной мозоли.

2. На концах макета кости сверлились отверстия 0 9мм.

3. Изготавливались две резьбовых штанги с резьбой М6 для усиления среднего пролета опытного аппарата.

Эксперименты проводились на испытательном стенде КР-300.

1. К макетам фрагментов кости прикладывалась статическая нагрузка и измерялись перемещения отдельных точек кости и элементов аппарата.

2. Результаты испытаний использовались для определения взаимного смещения фрагментов кости в месте перелома.

Программа испытаний

1. При выборе нагрузок использовались материалы статьи С.П. Введенского, Н.Б. Точилиной "Влияние дистракционных усилий при удлинении бедра на его биомеханическую систему и смежные суставы" (Н. Новгород), в которой отмечалось, что для постоянного увели-

чения диастаза между костными отломками у детей 7-10 лет требуются усилия более 150-200Н. При удлинении бедра на уровне диафи-за сопротивление оказывается в основном двусуставными мышцами и мышцами, окружающими бедренную кость выше и ниже остеотомии, а также усилием при удлинении костной мозоли на этапе быстрого сращения отломков.

2. На рис. 5 показана схема действия сил на коленный сустав и костные отломки. На рис. 5 А показана схематизация действующих сил и направление сил Рх, С>у принятых при испытании.

Направление сил при испытании приняты противоположными силам, указанным на рис. 5 А, для того, чтобы при нагружении аппарата не происходил контакт костных отломков. В диапазоне упругой деформации аппарата значение перемещений по схемам одинаковы. Силы (2У и составляют до 10% от силы Рх

Рис. 5. А — схема действия сил: N1 - подвздошно-берцового тракта; N2 - двуглавой мышцы бедра; N3 - нежной, полусухожильной, полуперепончатой и портняжной мышц; Б — схема приложения сил: Рх, <Зу, (2;, при испытании аппарата Илизарова.

Испытания проводятся при раздельном нагружении силами Рх, С>у> Сила Рх направлена вдоль оси кости, сила С2у направлена перпендикулярно оси кости и лежит в плоскости симметрии аппарата; сила направлена вбок, перпендикулярно оси кости и плоскости симметрии аппарата. Дополнительно проведены испытания при дей-

ствии крутящего момента Мх вокруг оси кости. Для точности измерений проведено трехкратное нагружение в каждом расчетном случае.

Нагрузки при испытании:

Мх = 4Нхм; Рх = 80Н; С!у = 100Н; С>2 = 100Н для серийного аппарата; С>2 = 40Н для опытного аппарата. Силы 0У и 07 при испытании приняты в диапазоне упругого деформирования аппаратов и превышают нормированные значения С?у= 0,1 Рх= 8Н и 02= 0,1 Рх= 8Н. В процессе испытаний проведено дополнительное усиление опытного аппарата резьбовыми штангами.

Анализ полученных результатов позволил сделать следующие выводы.

1. Проведенные испытания аппаратов соответствуют начальному периоду лечения перелома кости до появления костной мозоли.

2. При действии крутящего момента Мх= 4 Нхм аппараты удерживают отломки кости в направлении оси кости, допуская взаимный поворот отломков вокруг продольной оси и боковое смещение. После снятия нагрузки первоначальное положение отломков восстанавливается.

3. При действии осевой силы Рх=80 Н отмечается продольное расхождение костных отломков. Минимальное расхождение отломков обеспечивает опытный аппарат с дополнительными резьбовыми штангами. После снятия нагрузки первоначальное положение отломков восстанавливается.

4. Случаи нагружения Оу и могут реализоваться на второй стадии лечения, когда произошло образование костной мозоли, костные отломки соединились и для удлинения кости необходимо преодолевать как усилия растяжения костной мозоли, так и усилие растяжения мышц с израсходованным запасом упруго-эластичных свойств. В этих случаях нагружения костная мозоль эффективно препятствует боковым смещениям костных отломков, но может допустить угловые повороты, искривляя продольную ось кости.

5. В основном случае нагружения аппаратов при эксплуатации -действии осевой силы Рх, податливость серийного аппарата меньше, чем опытного. Однако опытный аппарат с дополнительными резьбовыми штангами имеет наименьшую податливость в осевом направлении.

Таким образом, сравнение значений податливостей в направлении оси кости X при действии силы Рх показывает, что жесткость

фиксации костных фрагментов в разработанном стержневом АВФ меньше, чем в аппарате Г.А. Илизарова.

Сравнение значений податливостей в направлении оси кости X при действии осевой силы Рх серийного и опытного аппаратов с дополнительными резьбовыми штангами показывает, что жесткость фиксации разработанного АВФ с дополнительными резьбовыми штатами больше таковой при классической спицевой компоновке аппарата.

Оперативное лечение с разработанными нами конструкциями оригинальных монолатеральных АВФ было применено у 330 пациентов (61,6%).

Из них 276 (51,5%) пострадавших были пролечены с применением компоновок на основе, разработанного нами, аппарата для лечения повреждений и заболеваний длинных трубчатых костей у детей (патент №2454963). В частности, 219 (40,9%) пациентов прооперировано с переломами в средней трети диафиза бедренной кости, 34 (6,3%) - с повреждениями в нижней трети и 23 (4,3%) - в верхней трети диафиза бедренной кости.

Кроме того, нами было пролечено 16 (3%)пациентов с оскольча-тыми и многооскольчатыми переломами диафиза бедренной кости. В каждом конкретном случае фиксация промежуточного фрагмента кости выполнялась спицей с упорной площадкой (патент РФ №2271168). Из них 12 (2,3%) методом ЧКОС на основе аппарата для лечения повреждений и заболеваний длинных трубчатых костей у детей (патент № 2454963) и 4 (0,7%) пациента с оскольчатыми переломами диафиза бедренной кости было пролечено с применением аппарата для лечения повреждений и заболеваний проксимального отдела бедренной кости у детей (патент №2472462).

С переломами проксимального отдела бедренной кости было прооперировано 38 пациентов (патент № 2472462).

Нами были проанализированы сроки стационарного лечения больных с переломами диафиза бедренной кости, прооперированных с применением различных вариантов фиксации: спицевых и спице-стержневых в количестве 85 пациентов (группа сравнения) и стержневых — в количестве 330 больных, (основная группа) соответственно. Пациенты обеих групп сопоставимы по полу, виду и характеру переломов.

Средние сроки лечения при применении разработанных компоновок АВФ составили 12,1±0,6 койко-день, при классической спице-

вой компоновке аппарата Илизарова - 21,4±1,8 койко-дня, а при спи-це-стержневой компоновке - 16,7±2,1 койко-дней, причем средние сроки консолидации переломов диафиза бедренной кости при лечении разработанными аппаратами составили 92,7±6,1 дней, что на 20,8% и 12,8% меньше по сравнению со спицевыми и спице-стержневыми аппаратами соответственно. При сравнении сроков стационарного лечения пострадавших и сроков консолидации переломов диафиза бедренной кости в зависимости от вида фиксаторов при ЧКОС получены статистически достоверные показатели, из которых следует, что стержневой остеосинтез снижает не только сроки пребывания больного в стационаре, но и сроки консолидации перелома.

Результаты лечения пациентов оценивались на основании анализа архивного материала, данных клинико-рентгенологических исследований, статистических расчетов, а также показателей социальной адаптации пациента, обусловленной исследуемой патологией. Анализ анатомо-функциональных результатов лечения проводился нами с применением комплексной оценки, основанной на системе Э.Р. Матиса (1983). Ближайшие результаты при применении разработанных компоновок АВФ, были проанализированы у 217 (65,8%) пациентов из 330 пострадавших. По оценке клинико-функциональных результатов и состоянию костного регенерата на рентгенограммах у 213 (98,2%) пациентов была зафиксирована положительная динамика, причем хорошие результаты составили 183 (84,3%) случая, удовлетворительные - 30 (13,9%). Неудовлетворительный ближайший результат лечения пациентов основной группы был констатирован в 4 (1,8%) случаях.

Отдаленные результаты были оценены у 127 (38,5%) пострадавших основной группы. Во всех случаях (100%) лечения пациентов с диафизарными переломами бедра с применением разработанных стержневых компоновок АВФ удалось достичь хорошего исхода лечения.

При применении как традиционных (спицевых и спице-стержневых), так и разработанных нами стержневых компоновок АВФ возникали ошибки и осложнения при лечении данной категории пациентов. Своевременный анализ позволил сократить частоту их возникновения путем разработки мер профилактики и лечения.

Все возникшие осложнения мы разделили на ранние и поздние. К ранним осложнениям отнесли:

- послеоперационный болевой синдром и неудовлетворительная репозиция костных фрагментов, которые в различной степени были связаны с нарушениями правил наложения АВФ;

- ранние воспалительные изменения (воспаление мягких тканей в области входа - выхода костных стержней), возникновение которых было связано с использованием высокооборотных дрелей и развитием подвижности опоры аппарата;

- условия, способствующие развитию контрактур смежных суставов (невозможность удаления костной стружки из мягких тканей при проведении спиц в глубоком межфасциальном пространстве нижней трети бедра, пакетирование последней, ожог кости при применении высокооборотных дрелей и возникновение тендофасциоми-одезов), а также отсутствие ранних реабилитационных мероприятий (физиомеханотерапии);

- сосудистые нарушения (отек мягких тканей поврежденной конечности) были связаны с травматичностью выполнения репозиции перелома на ортопедическом столе, отсутствием ранних реабилитационных мероприятий, из-за длительно сохраняющегося болевого синдрома;

- неврологические нарушения в виде неврита малоберцового нерва что были связаны с прохождением спиц в непосредственной близости к сосудисто-нервному пучку и имели обратимый характер;

- атрофия мягких тканей оперированной конечности была связана с совокупностью вытекающих друг из друга факторов: отсутствие ранней нагрузки на оперированную конечность, а также ранних реабилитационных мероприятий, что в основном, было длительного болевого синдрома.

Проведенный нами анализ возникновения ранних осложнений при переломах диафиза бедренной кости показал, что из всех видов остеофиксации наименьшее количество осложнений возникает при использовании стержневых монолокальных сегментарных АВФ. Так болевой синдром при использовании спицевой компоновки аппарата Илизарова и спице-стержневого остеосинтеза возникает соответственно в 3,8 и 2,9 раза чаще (Р<0,001), по сравнению с разработанными компоновками стержневого АВФ. В совокупности в группе сравнения на боль жаловались в 3,4 раза больше пострадавших, чем в основной.

Замедленная консолидация при использовании спице-стержне-вого остеосинтеза констатирована в 3,7 раза чаще (Р<0,05), по срав-

нению со случаями применения разработанными компоновками стержневого АВФ. В свою очередь, различий в этом аспекте между вариантами остеосинтеза спицевой и стержневой компоновками АВФ не выявлено.

При сравнении других показателей явно превалирует стержневая фиксация. В частности, результаты в основной группе лучше по воспалительным осложнениям в 2,95 раза лучше чем в группе сравнения (в 3,4 раза по сравнению со спицевой фиксацией АВФ и 2,5 раза чем при спице-стержневой). Контрактуры суставов развились у пострадавших основной группы в 5,6 раз реже (6,7 и 4,5 раз, соответственно). Сосудистых осложнений было в 3,4 раза меньше, а атрофии мягких тканей поврежденной конечности в 3.9 раза (5,4 и 3,5 раза, соответственно) при сравнении исследуемых групп (Р<0,001).

Сравнительные показатели поздних ошибок и осложнений, выявленных при лечении больных с диафизарными переломами бедренной кости различными видами АВФ представлены в таблице 1.

Все возникшие осложнения были купированы на сроке от 7 до 12 месяцев.

Таким образом, анализ лечения пациентов с диафизарными переломами бедренной кости показал, что применение разработанных стержневых компоновок АВФ позволяет добиться положительных результатов лечения с минимальным количеством осложнений. Это обусловлено меньшим количеством точек фиксации и их безопасной для развития тендофасциомиодезов локализацией, относительной простотой наложения (по сравнению со спицевыми и спице-стержневыми аппаратами), а также меньшим весом и габаритами разработанных стержневых компоновок АВФ.

Таблица 1

Сравнительные показатели поздних ошибок и осложнений, выявленных при лечении больных с диафизарными переломами _бедренной кости различными видами АВФ _

Выявленные осложнения Виды АВФ Р

спицевые аппараты спице-стержне-вые аппараты стержневые аппараты

Болевой синдром 1 (7,7%) 1 (6,25%) - -

Укорочения 1 (7,7%) - - -

Деформации 5 (38,5%) - - -

Воспалительные - - - -

Контрактуры 1 (7,7%) 1 (6,25%) - -

Сосудистые 1 (7,7%) 6 (37,5%) - -

Неврологические - - - -

Атрофия мягких тканей 8(61,5%) 6 (37,5%) 22(17,3%) * <0,001 ~ >0,05

Замедленная консолидация 1 (7,7%) - -

Всего пациентов 13 16 127

Статистически достоверные отличия показателей:

* при сравнении спицевого остеосинтеза со стержневым в АВФ;

~ при сравнении спице-стержневого и стержневого остеосинтеза в АВФ.

Резюмируя вышеизложенное, можно утверждать, что разработанные нами стержневые компоновки АВФ для лечения диафизарных переломов бедренного сегмента конечности позволяют сократить не только количество возможных осложнений, но и сроки стационарного, общего лечения и реабилитации больных.

Выводы

1. Анализ ближайших анатомо-функциональных результатов лечения пациентов детского возраста с диафизарными переломами бедренной кости показал, что применение разработанных стержневых АВФ приводит к положительным результатам в 98,2% случаях, а использование спицевых и спице-стержневых аппаратов - в 82,9% и 86,4% случаев соответственно.

2. Внедрение в клиническую практику разработанных компоновок АВФ позволил на отдаленных сроках наблюдения получить положительный исход лечения у каждого из пострадавших с переломами диафиза бедренной кости. В тоже время, при спицевой фиксации и гибридной (спице-стержневой) аппаратом внешней фиксации положительные результаты составили 92,3% и 93,8% случаев соответственно.

3. Авторские конструкции стержневых АВФ, не уступая по жесткости фиксации аппарату Илизарова, позволили снизить трудоемкость наложения аппарата провести эффективное, малотравматичное лечение различных видов диафизарных переломов бедренной кости у детей с возможностью выполнения ранних реабилитационных мероприятий.

4. Предложенные варианты чрескостного остеосинтеза привели к сокращению сроков стационарного лечения в 1,8 и 1,4 раза соответ-

ственно, а так же сроков консолидации в 20,8% и 12,8% по сравнению со спицевыми и спице-стержневыми аппаратами соответственно. На фоне их применения достоверно удалось снизить количество ошибок и осложнений при лечении детей с переломами диафиза бедренной кости.

Практические рекомендации

1. При лечении различных видов диафизарных переломов бедренной кости у детей всех возрастных групп, начиная с трёхлетнего возраста, целесообразно применять стержневую систему фиксации костных фрагментов в АВФ с использованием двух секторальных опор.

2. В качестве базовых опор рекомендуется использовать разработанные выносные кронштейны, позволяющие снизить вес и габариты аппарата без потери жесткости фиксации костных фрагментов.

3. При переломах верхней трети диафиза бедренной кости целесообразно использовать схему проведения стержней с выполнением закосов под углом друг к другу на проксимальном фрагменте, а для удобства и жесткости их фиксации использовать предлагаемые выносные кронштейны.

4. При лечении оскольчатых переломов бедренной кости рационально применение стержневых АВФ с использованием в качестве фиксатора промежуточного фрагмента спиц с упорной площадкой, размещенной на предлагаемой вставной опоре аппарата.

5. Применение предложенных конструкций позволяет минимизировать уход за травмированным ребенком за счет снижения веса и габаритов АВФ.

6. При лечении диафизарных переломов бедренной кости у детей рекомендовано применять разработанные АВФ, так как при их использовании возможно выполнять раннюю дозированную нагрузку на поврежденную конечность, что необходимо для сохранения определенного объема движений и достижения ранней консолидации.

Список опубликованных работ по теме диссертации:

1. Скворцов А.П. Результаты лечения переломов бедренной кости стержневым аппаратом / А.П. Скворцов, П.С. Андреев, Р.Ф. Хасанов, И.В. Яшина // Практическая медицина. - 2010. - №8 (47). - С. 106-108.

2. Скворцов А.П. Оперативное лечение диафизарных переломов бедренной кости у детей дошкольного возраста с применением монолатерального аппарата внешней фиксации / А.П. Скворцов, П.С. Андреев, И.В. Яшина, И.В. Цой, Р.Ф. Хасанов // Современное искусство медицины. - 2011. - №2. - С. 80-86.

3. Яшина И.В. Устройство для лечения переломов проксимального отдела бедренной кости у детей / И.В. Яшина, А.П. Скворцов, П.С. Андреев // Тез. докл. 3-го съезда травматологов-ортопедов Уральского Федерального округа «Чаклинские чтения». - Екатеринбург, 2012.- С. 163-164.

4. Скворцов А.П. Хирургическое лечение диафизарных переломов бедренной кости у детей дошкольного возраста с применением монолатерального аппарата внешней фиксации: методические рекомендации для врачей / А.П. Скворцов, П.С. Андреев, И.В. Яшина, И.В. Цой, Р.Ф. Хасанов. - Казань, 2012. -12 с.

5. Скворцов А.П. Оперативное лечение переломов проксимального отдела бедренной кости монолатеральными аппаратами у детей и подростков: методические рекомендации для врачей / А.П. Скворцов, П.С. Андреев, И.В. Яшина, И.В. Цой, Р.Ф. Хасанов. - Казань, 2012,- Юс.

6. Скворцов А.П. Оперативное лечение переломов и заболеваний проксимального диафиза бедренной кости у детей / А.П. Скворцов, П.С. Андреев, И.В. Яшина, И.В. Цой, Р.Ф. Хасанов // Практическая медицина. - 2013. - Т. 2 (69). - С. 147-150.

7. Яшина И.В. Оптимизация чрескостного остеосинтеза при лечении переломов проксимального диафиза бедренной кости у детей и подростков / И.В. Яшина, А.П. Скворцов, П.С. Андреев, И.Ф. Ахтя-мов // Современное искусство медицины. - 2013. - № 3. - С. 44-48.

8. Скворцов А.П. Варианты наложения монолатерального аппарата для лечения повреждений и заболеваний проксимального отдела бедренной кости у детей / А.П. Скворцов, П.С. Андреев, И.В. Яшина, И.В. Цой, Р.Ф. Хасанов // Материалы Всероссийской конференции детских травматологов-ортопедов России с международным участием «Актуальные вопросы травматологии и ортопедии детского возраста». - Курган, 2013. - С. 181-182.

9. Яшина И.В. Оптимизация чрескостного остеосинтеза при лечении переломов проксимального диафиза бедренной кости у детей и подростков / И.В. Яшина, А.П. Скворцов, П.С. Андреев, И.В. Цой, Р.Ф. Хасанов // Материалы Всероссийской научно-практ. конферен-

ции с международным участием «Проблемы диагностики и лечения повреждений и заболеваний тазобедренного сустава». - Казань, 2013. -С. 122-123.

10. Айдаров В.И. Комплексная методика хирургических и реабилитационных мероприятий применяемая при переломах и заболеваниях проксимального отдела бедренной кости у детей /

B.И. Айдаров, А.П. Скворцов, И.В. Яшина, П.С. Андреев, Р.Ф. Хасанов // Практическая медицина. - 2014. - №4 (80). Т. 2. - С. 1214.

11. Яшина И.В. Аппарат для лечения диафизарных переломов бедренной кости у детей / И.В. Яшина, А.П. Скворцов, П.С. Андреев // Материалы Всероссийской научно-практ. конференции с международным участием «Современные принципы и технологии остеосинте-за костей конечностей, таза и позвоночника». - С-Петербург, 2015. -

C. 108-109.

12. Яшина И.В. Монолатеральные аппараты внешней фиксации в лечении переломов проксимального отдела бедренной кости у детей / И.В. Яшина, А.П. Скворцов, П.С. Андреев // Материалы Всероссийской научно-практ. конференции с международным участием «Современные принципы и технологии остеосинтеза костей конечностей, таза и позвоночника». - С-Петербург, 2015. - С. 109.

Список патентов, полученных по теме диссертации:

1. Скворцов А.П. Аппарат для лечения повреждений и заболеваний длинных трубчатых костей у детей / А.П. Скворцов, П.С. Андреев, И.В. Яшина, Р.Ф. Хасанов // Патент на изобретение №2454963 от 10.07.2012 г., выдан Федеральной службой по интеллектуальной собственности (Роспатент). - М., 2012.

2. Скворцов А.П. Аппарат для лечения повреждений и заболеваний проксимального отдела бедренной кости у детей / А.П. Скворцов, П.С. Андреев, И.В. Яшина, Р.Ф. Хасанов // Патент на изобретение №2472462 от 20.01.2013 г., выдан Федеральной службой по интеллектуальной собственности (Роспатент). - М., 2013.

Список сокращений

АВФ — аппарат внешней фиксации

ЧКОС - чрескостный остеосинтез

Подписано в печать 01.07.2015 г. Формат 60х84'Лб. Печатных листов 1. Бумага офсетная, тираж 100. Заказ Н-47. _ Отпечатано в

г. Казань, ул. Муштари, 11, тел. 259-56-48. E-mail: meddok2005@mail.ru