Автореферат и диссертация по медицине (14.01.15) на тему:Механические и биологические аспекты в лечении методом чрескотного остеосинтеза больных с закрытым диафизарными переломами костей голени

л

.и

На правах рукописи

ЩУРОВ Илья Владимирович

МЕХАНИЧЕСКИЕ И БИОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ В ЛЕЧЕНИИ МЕТОДОМ ЧРЕСКОСТНОГО ОСТЕОСИНТЕЗА БОЛЬНЫХ С ЗАКРЫТЫМИ ДИАФИЗАРНЫМИ ПЕРЕЛОМАМИ

КОСТЕЙ ГОЛЕНИ

14.01.15 - травматология и ортопедия

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

□□349223Э

Курган - 2010

003492239

Работа выполнена в Федеральном учреждении «Российский научный центр «Восстановительная травматология и ортопедия» имени академика Г.А.Илизарова» Федерального агентства по высокотехнологичной медицинской помощи

НАУЧНЫЙ РУКОВОДИТЕЛЬ:

Заслуженный врач РФ, доктор медицинских наук,

профессор Швед Сергей Иванович

ОФИЦИАЛЬНЫЕ ОППОНЕНТЫ:

докт. мед. наук, проф. Сергеев Константин Сергеевич

докт. мед. наук Тёпленький Михаил Павлович

ВЕДУЩАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ: ФГУ «Уральский научно-исследовательский институт травматологии и ортопедии им. В.Д.Чаклина» Росмедтехнологий, г. Екатеринбург

Защита состоится «О » _^_2010 года в 9 часов на заседании

совета по защите докторских и кандидатских диссертаций ДМ 208.079.01 при ФГУ « РНЦ «ВТО» им. акад. Г.А.Илизарова» Росмедтехнологий (640014, г. Курган, ул. М.Ульяновой, 6).

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке ФГУ «РНЦ «ВТО» имени академика Г.А. Илизарова» Росмедтехнологий

Автореферат разослан

« Д;2»

I

2010 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, д.м.н., профессор

к А.Н.Дьячков

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Разработанный Г.А. Илизаровым и его сотрудниками метод чрескостного остеосинтеза внедрен в широкую клиническую практику более 40 лет назад. Последующие два десятилетия были годами триумфального шествия метода, применение которого привело к сокращению сроков лечения травматологических больных в 2-8 раз [ЛА Попова, 1994]. Однако исследования, проведенные после 1990 года [В.И. Шевцов и соавт., 1994], выявили тенденцию к увеличению этих сроков. Возникла необходимость вернуться к рассмотрению вопросов о сроках фиксации костных отломков при стабильных и нестабильных переломах в зависимости от тяжести перелома, жесткости фиксации отломков, а также кровоснабжения костного регенерата и функционального нагружения травмированной конечности в новых социально-экономических условиях жизни населения.

При применении аппарата Илизарова при закрытых переломах костей голени при стандартизованных методиках остеосинтеза и наличии высококвалифицированного персонала на первый план начали выходить не технические и даже не медицинские, а биологические и социальные проблемы. Например, состояние реактивности организма, определяемое этими факторами, которое "оказалось существенно измененным на фоне экономических проблем, характерных для многих регионов России. Изменилось качество жизни населения, под которым подразумевается широкий спектр условий питания, медицинского обслуживания, характера труда, быта, отдыха, имевших место в период, предшествующий травме.

Известно, что соответствующее гигиеническим региональным нормам содержание протеинов в пище способствует уменьшению риска перелома шейки бедра [Т. Cederholm, М. Hedstrom, 2005]. Нехватка в рационе людей протеинов оказывает глубокое отрицательное влияние на заживление перелома [S.M. Day et al., 2001]. Ухудшение питания людей способствует развитию у них явлений остеопороза и уменьшению прочности костей [A.A. Турекурова, 2005]. На течение травматической болезни влияет наблюдавшееся на протяжении 3 месяцев до лечения больных нарушение белкового обмена [Г.П. Котельников и соавт., 2002].

В Курганской области, как и во многих регионах России, в последние два десятилетия произошло существенное ухудшение состояния здоровья населения и рост показателей заболеваемости и смертности населения [Н.Д. Кремлев, 2004]. У жителей Курганской области стало наблюдаться относительно позднее достижение пиковых значений минералов в скелете, абсолютное значение этого пика снижено, что, очевидно, связано с ухудшением качества питания населения, уменьшением повседневной двигательной активности [A.A. Свешников, 2000]. В этих условиях в травматологии появилась тенденция отдавать в ряде случаев предпочтение другим менее затратным методам лечения, при которых короче срок стационарного и больше период амбулаторного лечения.

Цель работы - оценить влияние биомеханических, биологических и социальных факторов на длительность периода фиксации и функциональной1

реабилитации больных с закрытыми диафизарными винтообразными и оскопьчатыми переломами костей гопени в условиях применения метода чрескостного остеосинтеза.

Задачи исследования

1. Исследовать у больных с закрытыми диафизарными переломами костей голени влияние степени повреждения костного мозга, оцениваемой по величине смещения костных отломков, и повреждения мягких тканей на длительность периода фиксации.

2. Определить влияние степени жесткости фиксации костных отломков после остеосинтеза на длительность периода лечения при закрытых винтообразных и оскольчатых переломах костей голени в условиях лечения по методу Илизарова.

3. Разработать методику оценки кровоснабжения зоны регенерата, исследовать динамику кровоснабжения голени при лечении больных с винтообразными и оскольчатыми переломами костей и оценить взаимосвязь этих показателей с жесткостью фиксации отломков.

4. Исследовать сократительную способность мышц бедра и голени в процессе и в различные сроки после окончания лечения больных.

5. Определить динамику сроков фиксации на протяжении последних 30 лет при закрытых винтообразных и оскольчатых переломах костей голени. Выявить взаимосвязь изменения социально-экономического состояния населения исследуемого региона и длительности периода фиксации костных отломков в процессе лечения больных.

Выносимое на защиту положение. Длительность фиксации костных отломков при закрытых диафизарных переломах костей голени в условиях лечения по методу Илизарова определяется тяжестью повреждения кости и окружающих тканей, жесткостью фиксации костных отломков, а также социальными условиями жизни больных, изменяющимися с возрастом.

Научная новизна. Показано влияние характера перелома, степени повреждения тканей, жесткости фиксации отломков кости и возраста больных на динамику сращения костных отломков. Впервые дана сравнительная характеристика динамики кровоснабжения костного регенерата при винтообразных и оскольчатых переломах костей голени. Впервые выявлен циклический характер динамики продолжительности периода фиксации костных отломков при винтообразных и оскольчатых переломах, зависящей от изменения реактивности организма больных в соответствие с изменениями социально-экономических условий жизни населения.

Научно-практическая значимость работы определяется тем, что установлена зависимость сроков лечения больных не только от медицинских, но и биологических факторов, в частности, от меняющейся индивидуальной возрастной реактивности, связанной с социально-экономическими условиями жизни населения региона. Даны нормативы и сроки снижения микроподвижности

костных отломков в условиях применения аппарата внешней чрескостной фиксации отломков. Разработана методика оценки интенсивности кровоснабжения зоны межотломкового диастаза. Показана динамика восстановления показателей опорной и опорно-динамической функции стопы, сократительной способности мышц бедра и голени при лечении больных с винтообразными и оскольчатыми переломами костей голени при применении метода Илизарова.

Материалы работы включены в программу кафедры последипломного обучения при ФГУ РНЦ "ВТО" им. акад. Г.А. Илизарова. По результатам диссертационного исследования получен патент на изобретение.

Материалы работы апробированы:

на студенческой научной конференции в Тюменской мед. академии (1999), на IV междунар. научн. конф. студентов и молодых ученых «Актуальные вопросы спортивной медицины, лечебной физической культуры, физиотерапии и курортологии (2005), на Российском национальном конгрессе «Человек и его здоровье» (С-Петербург, 2006, 2007, 2008, 2009), Межрегиональной научно-практ. конф. с международным участием (Саратов, 2006), на Всероссийской научно-практической конференции «Современные методы лечения больных с травмами и их осложнениями» (Курган, 2006), на Всероссийской науч.-практ. конф. «Молодые ученые: новые идеи и открытия».(Курган, 2006), на III междунар. конф. «Современные аспекты реабилитации в медицине» (Ереван, 2007), на межрегион, научно-практической конф., (Саратов, 2007), на XX съезде физиол. об-ва им. И. П. Павлова, на 1-ом съезде врачей ультразвуковой диагностики (Челябинск, 2008), на заседании Курганского обл. об-ва ортопедов и травматологов (2008), на международном конгрессе А.С.А.М.И. (С.-Петербург, 2008), на 14 Всеросс. съезде сердечно-сосудистых хирургов (Москва, 2008), на V Всероссийской с международным участием школе-конф. по физиологии мышц и мышечной деятельности «Системные и клеточные механизмы в физиологии двигательной системы» (Москва, 2009).

Личный вклад автора

Автором самостоятельно проведено ретроспективное (на архивном материале) изучение накопленного в РНЦ «ВТО» опыта по применению метода чрескостного остеосинтеза по Илизарову при лечение закрытых оскольчатых и винтообразных переломов костей голени за последние 30 лет. Проанализированы сроки фиксации и функциональной реабилитации, зависимости этих сроков от возраста и социального статуса больных, тяжести повреждения конечности, квалификации травматологов, количества проведенных спиц. Автором и с его участием прооперировано 30 больных с закрытыми переломами костей голени. Проанализированы и статистически обработаны клинические, рентгенологические, лабораторные, биомеханические и физиологические результаты обследований 130 больных. Разработан и внедрен в клиническую практику способ оценки кровоснабжения костного регенерата. С его участием разработана математическая модель антиэнтропийной защиты травматологических больных.

Публикации, По теме диссертации опубликовано 33 печатные работы, из ниХ14 в журналах, рекомендованных ВАК.

Объём и структура работы. Диссертация изложена на 138 страницах машинописного текста и состоит из введения, 4 глав, заключения, выводов, списка литературы, включающего 237 источника, в том числе 69 на иностранных языках. Работа иллюстрирована 54 рисунками и 15 таблицами. Статистическая обработка материалов проведена с определением средней квадратической ошибки средних величин с использованием для сравнения параметрического ^критерия Стьюдента, а также методов дисперсионного и корреляционного анализа.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Во введении обоснована актуальность темы, определены цель и задачи исследования, раскрыты научная новизна, практическая значимость, основное положение, выносимое на защиту.

В первой главе «Влияние медицинских и биологических факторов на регенерацию травмированной кости и функциональное состояние конечности (обзор литературы)» на основании анализа автором отечественных и зарубежных работ отражены различные аспекты проблем, касающихся, в частности, влияния вида и тяжести перелома, жесткости фиксации отломков на сроки лечения больных разного возраста. Определены медицинские, биологические и социальные факторы, оказывающие неблагоприятное влияние на течение репаративного процесса.

Вторая глава «Материал и методы исследования» содержит описание выборки больных, методики их печения и используемых биомеханических и физиологических методов исследования. Лечение 130 больных с закрытыми диафизарными винтообразными и оскольчатыми переломами костей голени проводилось в клиническом отделении лаборатории острой травмы (зав.-д.м.н. И.И. Мартель) с использованием методик чрескостного компрессионного остеосинтеза по Илизарову. При этом типичным было проведение двух взаимно перекрещивающихся спиц через проксимальный и дистапьный метафизы большеберцовой кости, а также спиц с напайками через проксимальный и дистапьный концы отломков большеберцовой кости вне зоны перелома для осуществления встречно-боковой компрессии (рис. 1), которая поддерживалась подтягиванием опор 1 раз в 10 дней по 0,5 мм. При лечении лиц атлетического телосложения с оскольчатыми переломами применялось дополнительное проведение фиксирующих спиц для повышения жесткости фиксации, репозиции и удержания крупных осколков.

Рис.1. Варианты схем остеосинтеза при винтообразном (а, Ъ) и оскольчатом (с, с!) переломе большебер1(овой кости_

С целью ретроспективного сравнительного анализа динамики средних сроков фиксации костей голени при закрытых переломах костей голени за последние 30 лет произведена выкопировка историй болезни 512 больных разного возраста (от 10 до 70 лет), лечившихся по методу Илизарова, Составлены электронные таблицы данных с разбивкой больных по характеру перелома, возрасту, году получения травмы и т.д. Совместно с отделом питания населения Курганского областного статистического управления получены данные о благосостоянии и качестве питания населения Курганской области за последние 30 лет. Все показатели обработаны методом вариационной статистики и проанализированы.

В отделе физиологии (зав. - д.м.н. А.Н. Ерохин) обследованы пациенты, находившиеся на лечении в РНЦ «ВТО» по поводу закрытых диафизарных переломов костей голени. Всего в динамике лечения с интервалом в 14 дней комплексно обследованы (130) человек. Кроме того, отдельные исследования выполнены у 641 больного с закрытыми травмами костей голени и у 208 здоровых людей контрольной группы. У всех обследованных в анамнезе не отмечено сопутствующих хронических соматических заболеваний. Тяжесть повреждения мягких тканей при винтообразных переломах оценивали по величине смещения отломков большеберцовой кости по ширине. При явке на контрольный осмотр исследования повторены в различные сроки (до года и более года) после окончания лечения.

Для оценки величины взаимного смещения концов отломков при аксиальной, дозировано возрастающей с шагом по 10 кг нагрузке на конечность, использовано устройство, состоящее из двух блоков, фиксируемых на спицах в месте выхода их из большеберцовой кости на передневнутренней стороне. Блоки соединялись тросиком, приводящим при изменении расстояния между спицами к деформации предварительно подпружиненного тензодатчика. Тензодатчик тарировали с помощью микрометра.

Измерение поперечной твердости мышц, которая обусловлена их тонусом и степенью гидратации, проводилось с помощью разработанного в РНЦ «ВТО» миотонометра, выполненного на базе индикатора перемещения часового типа. Динамометрическое исследование мышц бедра проводилось на стенде, позволяющем измерять момент силы мышц-сгибателей и разгибателей голени. Индикаторные единицы тарированного динамометра Токаря переводились в ньютоны и умножались на величину расстояния от оси вращения сустава до середины ременного захвата.

Определение максимального момента силы мышц-сгибателей и разгибателей стопы осуществлялось с помощью динамометрического стенда для исследования голени. Чтобы исключить влияние на показатели увеличивающейся с возрастом массы тела, использовали относительные показатели момента силы мышц (ОМС), выражающиеся в Н*м на 1 кг массы тела.

Определение распределения нагрузки на отделы стопы конечностей производили при помощи компьютерного комплекса «Диа-След-Скан» (Россия). Принцип действия установки основан на том, что специально чувствительные механорецепторы в толще стельки фиксируют изменения нагрузки на различные отделы стопы. Стельки содержат около 2000 чувствительных элементов. Электрический сигнал от опрашиваемых компьютером датчиков передается на экран монитора.

Ультразвуковая допплерография артерий нижних конечностей осуществлялась с помощью прибора «Минимакс-Допплер-К» (Россия) с использованием карандашных датчиков на 10 и 4 МГц. Регистрировалась линейная скорость кровотока по обеим бедренным, подколенным, задним большеберцовым и артериям тыла стопы в состоянии физического покоя в положении больных «лежа на спине». Состояние микроциркуляции в диастазе между отломками большеберцовой кости оценивали на передневнутренней поверхности голени, там, где кость находится непосредственно под кожным покровом, с помощью датчика с несущей частотой 20 МГц. Предварительно регистрировали капиллярный кровоток в подлежащем участке кожи. В дальнейшем кожный кровоток блокировался увеличением механического давления на кожные покровы силой 30 мм рт.ст. Этого оказывалось достаточно для локального перекрытия капиллярного русла кожных покровов и не препятствовало кровоснабжению подлежащего регенерата. Для исследования микроциркуляции в кожных покровах тыла стопы и зоны перелома конечности применен метод лазерной допплеровской флоуметрии (прибор BLF-21, "Transonic Systems", США). Кислородный режим в кожных покровах голени исследован с помощью метода чрескожной полярографии (прибор фирмы «Novametrix», США). Определялось напряжение кислорода и углекислого газа. В качестве контрольной обследована группа практически здоровых людей (130 чел. в возрасте от 3 до 60 лет).

Кроме того, нами проанализирован архивный материал исследований больных с закрытыми переломами костей голени, обследованных с помощью метода окклюзионной плетизмографии (прибор «PERIQUANT-3500», Швеция), позволяющей получать данные о кровотоке голени в покое, после 3-минутной окклюзии артерий бедра (пиковый кровоток), а также во время проб с 5-минутной окклюзией вен

давлением 40 и 60 мм рт. ст. (коэффициент капиллярной фильтрации). Для исследования кислородного режима в тканях использован полярографический анализатор РА-2 (Чехия) с открытыми платиновыми индикаторными электродами в виде иглы диаметром 0,2 мм, которые после калибровки вводились в подкожную клетчатку стопы. Дополнительно проводилась кислородная проба с минутным вдыханием чистого кислорода. Ишемическая проба с окклюзией приносящих артерий выполнялась до появления мраморного рисунка кожи с определением времени исчерпания запаса кислорода (с). При проведении пробы с вдыханием водорода из мешка с газом определялась скорость вымывания водорода из тканей (редоксметрический способ оценки тканевого кровотока).

Разработка математических моделей восстановительных процессов осуществлена совместно с к.т.н. В.П. Марфицыным. Статистическая обработка материалов исследований проведена с помощью методов параметрической статистики с использованием стандартных методик, заложенных в программе "Excel".

В третьей главе «Влияние вида перелома, величины смещения отломков, возраста больных и социальных факторов на сроки лечения больных» проанализировано влияние тяжести травмы, жесткости фиксации отломков на темп регенерации, кровоснабжение голени при винтообразных и оскольчатых переломах костей голени.

При винтообразных переломах длительность периода фиксации определялась несколькими факторами. Прежде всего - это тяжесть перелома, о которой судили по степени смещения костных отломков в момент травмы, приводящей к повреждению костного мозга. Чем больше было смещение отломков, тем дольше продолжался период фиксации (рис. 2). При прочих равных условиях сроки фиксации у больных, леченных в 2003-2007 годах, оказались существенно больше, чем у больных, прошедших лечение в 1980-1990 годах. Из уравнений линейной регрессии следует, что при полном отсутствии смещения отломков в момент травмы срок фиксации в наиболее благополучный для состояния экономики страны период у взрослых больных не мог быть меньше 26 дней.

Рис. 2. Зависимость сроков фиксации от степени смещения отломков кости у больных с винтообразными переломами, леченных в 19801985 (нижний график) и 19861990 годах (верхний график)

При анализе жесткости фиксации отломков в аппарате Илизарова следует обратить внимание на то, что не всегда при винтообразных переломах удается создать зону противоупора концов отломков. При наличии противоупора и компрессии концов отломков величина аксиальной микроподвижности в процессе дальнейшей фиксации временно возрастала вследствие наступающей резорбция концов отломков..

Установлено, что снижение микроподвижности костных отломков на протяжении первых 2-4 недель лечения определялось в основном фиксирующими свойствами аппарата Илизарова в условиях поддерживаемой компрессии и улучшающейся адаптации их концов. Наблюдающееся в дальнейшем увеличение микроподвижности связано с краевой резорбцией концов костных отломков. Взаимосвязь сроков лечения и показателя микроподвижности костных отломков (М, мкм) при аксиальной нагрузке 10 кг у больных с винтообразными переломами (Т, дни) может быть представлена в виде уравнения регрессии:

Мв = 2,03 + 36,27 (I - 25,5)°'2651е'0 0136 ("5'5).

Величина показателя жесткости фиксации отломков имела большое значение при исследовании в первые дни после остеосинтеза (рис. 3). Жесткость фиксации отломков кости при винтообразных переломах зависела от точности их репозиции и создаваемой на стыке отломков компрессии.

Рис. 3. Взаимосвязь между начальной микроподвижностью отломков кости и длительностью периода фиксации при винтообразных переломах

Большое влияние на длительность фиксации оказывал возраст больных. Чем старше были больные, тем продолжительней период фиксации:

Тф=0,377*В +39,2; г=0,670.

В зависимости от точности репозиции мы выделили 2 группы больных с винтообразными переломами. Первую группу составили 70 больных (60 мужчин и 10 женщин). Больные были разделены на возрастные подгруппы: 15-20 лет (20 чел.), 21-50 лет (36 чел.) и 51-70 лет (14 чел.). Средняя длительность периода фиксации костных отломков у больных этой группы составила 59±1,4 суток, длительность утраты трудоспособности - 97±3 суток. С увеличением возраста обследуемых темпы восстановления функциональной динамической нагрузки на поврежденную конечность снижались, а сроки фиксации становились больше (рис. 4).

Р1=п,т. «да-37,9 -в,»86

Р2= 15,91^(4-2^7 й' - 6,924

Рис. 4. Динамика осевой нагрузки на поврежденную конечность при ходьбе у больных с закрытыми переломами костей голени разного возраста

50

0

О

20

40 60

Дни лечения

80

100

Вторую группу составили 28 больных 20-50 лет, у которых качество репозиции отломков улучшено при использовании разработанной в РНЦ «ВТО» методики устранения ротационных смещений и увеличения жесткости фиксации отломков аппарата. В этой группе больных разного возраста срок фиксации отломков составил 58+3 дня и зависел от характера излома, тяжести травмы, величины смещения отломков, но не зависел от возраста пациентов. Обращает на себя внимание тот факт, что при закрытых винтообразных переломах костей голени в этой группе больных микроподвижность отломков в начале лечения была сравнительно меньше, поскольку сразу достигалась более точная репозиция, что позволило для увеличения стабильности фиксации сразу применить компрессию. Влияние краевой резорбции концов отломков на показатель жесткости фиксации в старших возрастным группах оказалось менее выраженным.

Таким образом, у больных первой группы в условиях недостаточно точной репозиции и недостаточно жесткой начальной фиксации отломков с увеличением возраста позднее восстанавливалась опорно-динамическая функция конечности, позднее развивалась краевая резорбция и адаптация концов отломков, что имеет значение в определении длительности периода лечения. При более точной репозиции и жесткой фиксации отломков (у больных второй группы) микроподвижность отломков оказалась относительно ниже, прежде всего в старших возрастных группах.

Осуществление статической функциональной нагрузки на поврежденную конечность оказалось возможным с первых дней после остеосинтеза. Нагрузка экспоненциально возрастала на протяжении лечения, составляя в сроки более 2 недель 37±4 кг. Величина микроподвижности костных отломков в условиях фиксации аппаратом Илизарова в конце периода равнялась в среднем 31 ±1 мкм на 10 кг нагрузки и практически не зависела от тяжести травмы.

Во второй половине периода лечения на жесткость фиксации большее влияние оказывали реологические свойства образующегося костного регенерата. На биомеханические свойства мышц голени могло повлиять изменение их гидростатического состояния. Прирост максимального обхвата голени с увеличением степени смещения отломков при травме от 10 до 100% возрастал от 1,1 см до 3,3 см. Чем большим было смещение отломков, тем дольше продолжался период нарастания отека (от 7 до 25 дней). При смещении отломков

более 100% в ряде случаев приходилось говорить о переходе мягких отеков в плотные.

Определяемый с помощью миотонометра показатель упругости икроножной мышцы в состоянии покоя на интактной голени в первые 2 недели составил 79 ± 4 усл. ед., а на травмированной голени возрастал от 144 ± 25 в первую неделю до 207 ± 25 усл. ед. в последующие. Следует заметить, что упругость мышц была тем выше, чем больше смещение отломков. При смещении отломков на величину кортикального слоя упругость мышц составила 176 ± 4 усл. ед., при смещении на 25-50% -187 усл. ед., при смещении на 75-100% - 216 усл. ед.

При закрытых диафизарных оскольчатых переломах проведено комплексное сравнительное исследование 33 больных в динамике лечения по методу Илизарова. Оскольчатый перелом чаще всего возникает при воздействии внешней механической силы, направленной на большеберцовую кость под углом, близким к прямому. Для такого перелома необходимо приложить усилие больше того, которое может выдержать кость. Следовательно, чем прочнее кость, тем больше это усилие и больше степень повреждения кости и окружающих мягких тканей. По данным оценки микроподвижности костных отломков в аппарате внешней фиксации, наибольшее повреждение наблюдалось у пациентов в возрасте 30-40 лет.

При оскольчатых переломах зависимость микроподвижности костных отломков от сроков лечения (Т, дни) может быть описана уравнением регрессии (рис. 5):

М0 = 95,03 +106,71(Т - 19,42)°'0565е00345эТ1э'421.

Особенности рассматриваемого показателя у больных с оскольчатыми переломами в значительной степени обусловлены отсутствием концевого пр^ивоупора отломков и увеличенными размерами диастаза между ними (в последующем - высотой костного регенерата). Между величиной осевой микроподвижности отломков и высотой костного регенерата (Н, мм) выявлена линейная корреляционная взаимосвязь:

М=16,98*Н -53,34; г=0,910, р<0,001.

Рис. 5. Динамика микроподвижности костных отломков при закрытых оскольчатых переломах большеберцовой кости

Если на показатель деформативности костного регенерата при оскольчатых переломах оказывала влияние величина диастаза между концами отломков, то на восстановление опороспособности конечности - площадь соприкасающихся концов отломков (удельное давление на регенерат). Оптимальное соотношение

исследуемых величин: минимальное расстояние между отломками и максимальная величина контактной поверхности, показатели, характерные для хорошо репонированного винтообразного перелома.

Исследована зависимость сроков фиксации костей голени от социального статуса пациентов. Чем ниже социально-экономический статус пациентов, который был наиболее высоким в 30-39 лет и снижался у пожилых людей, тем больше сроки фиксации. Известно, что регенераторные способности тканей неуклонно снижаются с увеличением возраста больных (второе правило регенерации). Это правило действует при оперативном удлинении конечностей [БЬснигоу \ЛА. е( а1., 1994]. Нами установлено, что оно не теряет своего значения и при лечении травматологических больных (рис. 6). Особенно четко зависимость сроков фиксации от возраста выражена при оскольчатых переломах.

Рис. 6. Возрастная динамика длительности периода фиксации при винтообразных и оскольчатых переломах костей голени

Влияние перелома костей на показатели кровоснабжения голени

У больных с винтообразными переломами костей голени 15-20 лет объёмная скорость кровотока на поврежденной голени в день травмы была выше, чем на интактной на 163% (р<0,05), в 21-50 лет - на 143% (р<0,01), и у больных старше 50 лет — на 238% (р<0,001). Степень смещения костных отломков при травме влияла на интенсивность кровоснабжения поврежденной голени. В первые дни после травмы объёмная скорость кровотока на поврежденной конечности продолжала возрастать и была наибольшей у больных, имевших исходное смещение отломков на 50% и 75%. В процессе лечения, по мере уменьшения микроподвижности отломков и снижения упругости мышц, происходила нормализация скорости регионарного кровотока поврежденной конечности (рис.

Рис. 7. Динамика объёмной скорости кровотока голени в процессе лечения больных с винтообразными переломами

'X

Период фиксации (дни)

Показатель кровотока зависел и от жесткости фиксации отломков. Чем больше мйкроподвижность отломков, тем больше прирост скорости кровотока. Однако при подвижности отломков свыше 80 мкм/ЮкГс скорость кровотока начинала снижаться.

Для исследования скорости компенсации ишемических сдвигов проведена проба с 3-минутной окклюзией артерий бедра. У здоровых людей, в зависимости от возраста и степени тренированности, длительность постокклюзионной реактивной гиперемии составляет от 1 до 2 минут (30-70% длительности периода окклюзии). У больных с закрытыми переломами костей голени в первую неделю после остеосинтеза это время достигало 3,25 ±0,51 мин (108%), во вторую - 2,81 ± 0,35 мин (94%). Через 3 недели после остеосинтеза скорость кровотока покоя существенно снизилась, ускорился тканевой кровоток. Темп восстановления скорости компенсации ишемических сдвигов в тканях к этому сроку переставал лимитировать локомоторную активность больных.

Следовательно, в первые 2 недели после перелома при ходьбе в привычном темпе с опорой на поврежденную конечность должен возникать синдром перемежающейся хромоты, однако на практике этого не наблюдалось, поскольку, во-первых, в этот период поврежденная конечность при ходьбе практически не нагружалась, а во-вторых, - скорость и продолжительность ходьбы лимитировались ограниченными возможностями центрального звена системы транспорта кислорода - сердца. Появление одышки вынуждало больных ходить медленно, делая остановки.

Обнаружено, что частота сердечных сокращений со 2-й недели до конца периода фиксации в положении больного «лежа на спине» экспоненциально снижалась с 86 ± 3 до 70 ± 3 уд./мин. Прирост ЧСС при ходьбе в первые 2 недели составил 50% (р<0,001). В процессе лечения, несмотря на увеличение скорости ходьбы с 1,6 ± 0,16 до 2,6 ± 0,16 км/час, хронотропная реакция сердца нормализовалась (прирост ЧСС снизился до 23% (р<0.001)). Через 2 недели лечения проходимый больными за сутки путь достигал 2 км, что достаточно для полного самообслуживания больных в условиях стационарного лечения.

С помощью метода чрескожной полярографии обследованы 20 больных в возрасте от 15 до 60 лет с закрытыми винтообразными и 10 - с оскольчатыми переломами костей голени в условиях лечения по методу Илизарова. На уровень напряжения кислорода и углекислого газа в тканях влиял характер перелома. При винтообразных переломах напряжение кислорода в тканях стопы составило 63 + 4,5 мм рт. ст., углекислого газа -71 ± 8,1 мм рт.ст., при оскольчатых переломах - соответственно 61 ± 4,1 и 68 ± 4,7 мм рт.ст.

У больных с закрытыми винтообразными переломами с увеличением смещения отломков скорость тканевого кровотока голени экспоненциально снижалась. Данное заключение о неблагоприятном влиянии увеличения тяжести травмы на кислородный режим в тканях подтверждается и при анализе времени исчерпания запаса кислорода при проведении ишемической пробы. Замедление метаболических процессов в тканях при увеличении тяжести повреждения приводит к тому, что при существенных смещениях отломков отмечаются сравнительно более высокие значения как напряжения кислорода, так и его максимальных значений (при

ингаляции чистого кислорода). И лишь при винтообразных переломах со смещением отломков более, чем на 75% поперечника диафиза отмечается снижение напряжения кислорода.

Приросту напряжения кислорода в тканях при значительных смещениях отломков способствовало и увеличение объёмной скорости кровотока. Направленность изменений общего и капиллярного кровотока травмированной конечности различались: с увеличением степени травмы капиллярный кровоток становился меньше, а увеличение общего кровотока до указанных выше значений смещения отломков осуществлялось за счёт прироста скорости шунтового кровотока.

Показатель лазерной флоуметрии кожных покровов стопы интактной и травмированной конечностей составил в среднем соответственно 2,06 ± 0,40 и 2,93 ± 0,60 п. ед. Сравнительно более высокий показатель на стороне повреждения обусловлен ускорением шунтового кровотока. В процессе лечения показатель возвращался к условно исходным значениям.

Для оценки кровотока в зоне диастаза между костными отломками нами использован высокочастотный ультразвуковой датчик и блокировка кровотока в прилежащих кожных покровах. Скорость капиллярного кровотока в зоне повреждения кости при винтообразных переломах была увеличена с первых дней лечения в 2,5 раза, в то время как при оскольчатых вначале была сравнительно низкой, возрастала на протяжении первых 4 недель лечения в 4 раза, а в последующие сроки постепенно нормализовалась (рис 8). По мере нормализации скорости кровотока уменьшалась диастолическая составляющая кривых

Рис. 8. Кровоток в регенерате травмированной кости (высокочастотная ультразвуковая допплерография) при винтообразных (левый график) и оскольчатых переломах (правый график)

Следовательно, у больных с оскольчатыми переломами костей голени показатель тонуса мышц был относительно ниже, объёмной скорости кровотока голени и тканевого кровотока голени меньше, а скорость капиллярного кровотока зоны диастаза и скорость утилизации кислорода больше, чем при винтообразных переломах. После окончания лечения больных постепенно нормализовался тонус мышц, скорость кровотока, скорость утилизации кислорода.

В пятой главе «Восстановление функционального состояния опорно-двигательной системы больных» рассмотрены вопросы касающиеся особенностей динамики сократительной способности мышц, опороспособности травмированной конечности в различные сроки лечения и после его окончания, а также зависимость сроков фиксации от социальных факторов. Анализируются теоретические аспекты проблемы реабилитации.

По мере лечения больных с винтообразными переломами костей голени и снижения продольной жесткости мышц, увеличивались амплитуда движений в голеностопном суставе и показатели динамометрии мышц. Абсолютная величина момента силы задней группы мышц голени интактной конечности равнялась 130 ± 3 Н*м, на поврежденной она увеличивалась в процессе лечения с 10 ± 2 Н*м до 24 ± 4 Н*м (р<0,05). Момент силы передней группы мышц (Ртсс, Н*м) травмированной конечности возрастал с каждым днем лечения больных: Рт«= 3,14+ 0,109*1; г=0,674, р<0,05.

У больных с винтообразными переломами при смещении костных отломков на величины 50%, 75% и 100% момент силы мышц-тыпьных сгибателей стопы составил соответственно 11%, 9% и 6% от уровня интактной. В ближайшие месяцы после снятия аппарата соотношение силовых характеристик мышц поврежденной и интактной конечностей у больных, имевших такие смещения, составило соответственно 67%, 56% и 58%.

После снятия аппарата Илизарова с голени передняя группа мышц подвергается при циклических движениях вторичному повреждению со стороны более сильных антагонистов [А.П. Шеин, 2004]. Поэтому с увеличением длительности периода фиксации, обусловленного тяжестью травмы, сократительная способность задней группы мышц голени была меньше, а передней - не снижалась.

К 6 месяцам после окончания лечения больных с винтообразными и оскольчатыми переломами берцовых костей показатель сократительной способности различных групп мышц достигал 80-90% от уровня интактной конечности. В отдаленные сроки после лечения силе мышц бедра практически не отличалась от показателей интактной конечности, сила мышц голени достигала уровня 95% от нормы (рис. 9).

Через 2 года после завершения перестройки травмированной большеберцовой кости показатель снижался, в дальнейшем постепенно выходя на новый стационарный уровень по мере увеличения объёма двигательной активности больных. Чем легче травма, тем выше уровень восстановления силы мышц голени.

Рис. 9. Динамика относительного момента силы мышц голени и бедра у больных после лечения винтообразных и оскольчатых переломов костей голени

Временное снижение силы мышц через 2 года после травмы и быстрое восстановление показателей в первые месяцы после окончания лечения свидетельствуют об участии в этом процессе механизма компенсаторной гипертрофии.

Важнейшим показателем функциональной реабилитации больных в процессе лечения является увеличение их двигательной активности, восстановление которой обеспечивается жесткостью фиксации отломков и прочностью образующегося костного сращения. Оценка двигательной активности больных имеет практическое значение, поскольку позволяет судить о возможности и сроках перевода их на амбулаторный режим лечения.

Применение современных технологий лечения травматологических больных по методу Илизарова позволяет с первых недель после травмы осуществлять локомоцию с опорой на поврежденную конечность [Г.А. Илизаров, 1968]. Структура нагружения различных отделов стопы при такой ходьбе оставалась практически неисследованной.

Биомеханические параметры ходьбы исследованы у трех групп мужчин. Первую и вторую группы составили 9 больных 20-50 лет с закрытыми переломами костей голени, обследованные соответственно в первые 3 недели после наложения аппарата Илизарова и в конце периода фиксации. Больные 1-й группы при ходьбе использовали дополнительные средства опоры (костыли). Контрольную группу составили 78 практически здоровых мужчин 20-70 лет. При ходьбе в произвольном темпе (в среднем 3 км/час) длительность цикла шага у обследуемых контрольной группы равнялась в среднем 0,74 + 0,08 с. При этом период переката через стопу равнялся 58%, а период переноса - 42% от длительности цикла шага. Больные 1-й группы передвигались соответственно медленнее, эти показатели у них были больше. При этом в конце периода фиксации временные показатели у больных 2-й группы практически не отличались от показателей обследуемых контрольной группы, хотя нагрузка была снижена.

У больных 1-й группы длительность цикла шага была больше, чем у здоровых мужчин на 59% (р<0,02), период переката через стопу - на 30%, период переноса конечности над опорой - на 39%, двуопорный период шага - на 157% (р<0,05), время регистрации переднего и заднего толчков - соответственно на 83% и 37% (р<0,01). Щадящий режим функционального нагружения пораженной конечности и

Тыльн.СС Подошв. СС Сгиб. гол. Разг. голени

использование дополнительных средств опоры приводили к тому, что при опоре на неё не фиксировался демпферный провал. Этот провал может не регистрироваться и при ходьбе без дополнительных средств опоры.

Максимальная нагрузка на отделы поврежденной конечности при стоянии у больных 1-й группы снижена по сравнению с интактной на 70% (р<0,01), у больных второй группы не отличалась от нормы. При ходьбе уменьшение нагрузки на травмированную конечность у больных 1-й группы составило 65% (р<0,01), у больных 2-й - 33%. Особенно существенно у больных 1-й группы были снижены величины переднего и заднего толчков (соответственно на 75%, р<0,001 и 73%, р<0,001). У больных 2-й группы наблюдалось снижение лишь заднего толчка на 20%.

Следует также обратить внимание на снижение у пациентов вариативности проекции центра давления по ширине стопы и уменьшение длины траектории центра давления относительно длины стопы, которые нормализовались по мере лечения больных. Основные временные и нагрузочные показатели поврежденной конечности в процессе лечения также возрастали пропорционально длительности периода фиксации.

При применении метода чрескостного остеосинтеза периоды лечебной и функциональной реабилитации в значительной мере совмещены по времени. Период фиксации составляет около 60% длительности всего лечения и становится продолжительней при увеличении тяжести травмы и снижении реактивности организма больных. У пациентов с винтообразными переломами при увеличении сроков фиксации до 76 дней возрастает длительность всего периода лечения. При продолжающемся лечении больных в амбулаторных условиях срок фиксации может быть увеличен для предотвращения осложнений, связанных с возможным применением избыточных нагрузок на травмированную конечность. При таком удлинении сроков фиксации общая продолжительность лечения может не возрастать, поскольку соответственно начинает сокращаться длительность периода функциональной реабилитации.

Проведение психо-физиологического тестирования 53 больных с закрытыми переломами костей голени по шкале САН (самочувствие, активность, настроение, %) выявило неуклонное повышение показателя с первых дней после остеосинтеза, после начала восстановления опороспособности конечности: САН=5,471п(Ц +97,1; Я*=0,688.

В отдаленные сроки после окончания лечения больных, в сроки от 1 до 10 лет (в среднем 5 лет), проведена комплексная оценка функционального состояния 45 больных мужского пола в возрасте от 13 до 64 лет. У 20 больных имели место закрытые винтообразные и у 25 больных были оскольчатые переломы. Чрескостный остеосинтез выполнялся в день поступления больных в клинику. Сроки фиксации костных отломков большеберцовой кости колебались от 39 до 143 дней (78 ± 11 дней). Для унификации оценки отдаленных результатов лечения использовали систему Маттиса-Любошица-Шварцберга. Хорошие исходы лечения со средней оценкой по шкале в пределах 3,5-4,0 баллов наблюдались во всех случаях. У больных было достигнуто полное сращение костных отломков,

92% больных не предъявляли жалоб на боли в ранее травмированной конечности, у 95% больных не отмечалось укорочение оперированной конечности, в 85% случаев не обнаружено деформации поврежденной большеберцовой кости, в 93% случаев не было атрофии мягких тканей, ни в одном случае не было сосудистых, гнойных и неврологических расстройств, ни один больной не вышел на инвалидность.

У бывших пациентов практически отсутствовали ограничения движений в суставах. Амплитуда движений в голеностопном суставе на интактной конечности равнялась 57 ± 1 град., на травмированной - 53 ± 5 град.

Напряжение кислорода в тканях тыльной поверхности стопы травмированной конечности - 61 ± 7 мм рт. ст. При вдыхании чистого кислорода напряжение кислорода увеличивалось на 36%. Время исчерпания половины запаса кислорода при проведении ишемической пробы с 3-минутной окклюзией артерий - 101 ± 13 с, время восстановления - 178±24 с. Скорость тканевого кровотока, определяемая редоксиметрическим методом, практически не отличалась от нормы (21,3 ± 2 мл/мин*100 см3).

Объёмная скорость кровотока на интактной голени составила 1,61 ± 0,17 мл/мин*100 см3 ткани. На поврежденной конечности этот показатель равнялся 1,03 ± 0,06 мл/мин*100 см3.

О функциональных резервах сосудистого русла конечности судили по индексу пикового кровотока (ИПК - соотношение величин пикового кровотока и кровотока покоя). ИПК на травмированной конечности у больных с закрытыми переломами составил 9,0 ±1,3 мл/мин*100 см3' Эти" показатель оказался более высокими, чем на интактной конечности на 35%. Отсюда можно заключить, что после лечения травматологических больных по Илизарову резервные возможности сосудистого русла не только не снижаются, но и возрастают.

Кроме того, в отдаленные сроки обследованы группы больных с закрытыми винтообразными переломами костей голени, лечившихся в МУ Курганская городская больница № 1 с использованием гипсовой повязки (22 чел.) и с помощью накостных пластин (9 чел.). Следует заметить, что в отдаленные сроки после лечения аппаратом Илизарова и гипсовой повязкой темп восстановления амплитуды движений в голеностопном суставе был более высоким. Уровень восстановления силы мышц голени после чрескостного остеосинтеза и лечения гипсовой повязкой составил соответственно 84% (р£0,001) и 87% (р£0,05), а после лечения с помощью пластин - 67% (р£0,05). Наиболее низкие показатели восстановления резервных возможностей сосудистого русла голени выявлены при применении металлоостеосинтеза. Применение метода Илизарова позволяет не только сократить сроки лечения, но и расширить функциональные возможности конечности, оцениваемые по степени прироста пикового кровотока.

Таким образом, сравнительно небольшие сроки стационарного лечения, сохранение функции суставов и мышц травмированной конечности, высокий показатель резервных возможностей сосудистого русла голени позволяет сделать

вывод, что метод Илизарова продолжает оставаться методом выбора при лечении больных с закрытыми переломами костей голени.

Влияние на длительность периода фиксации отломков кости циклических экономических изменений в жизни населения В период до 1980 года в Центре были разработаны оптимальные компоновки аппарата Ипизарова, методические приемы лечения и, по-видимому, достигнуты биологически возможные пределы темпа репаративной регенерации. В этот период наблюдалось неуклонное снижение сроков лечения больных с закрытыми переломами костей голени при применении метода Илизарова и возникли сомнения в значимости для темпов лечения других, в частности биологических и социальных факторов: таких как возраст больных, их социальный статус, качество питания, наличие вредных привычек.

Однако уже к 1990 году стало очевидным увеличение сроков лечения больных и тем большее, чем больше возраст больных, тяжелее травма, больше исходное смещение отломков кости. При выполнении всех условий технологии остеосинтеза увеличение сроков фиксации требовало своего объяснения. Были предприняты многочисленные попытки снижения сроков фиксации, в том числе за счет широкого внедрения в клиническую практику физиотерапевтических, фармакологических и других методов стимуляции.

При проведении анализа заболеваемости населения Курганской области были выявлены признаки существенного снижения реактивности организма людей вследствие ухудшения качества жизни населения: после 1985 началось снижение рождаемости, которая после 1990 года стала меньше в 2,5 раза, замедление роста и развития детей, увеличение заболеваемости и смертности населения [В.А. Щуров и соавт., 2008]. Всё это явилось поводом для более детальной оценки появившейся тенденции динамики увеличения сроков печения травматологических больных.

При математическом анализе взаимосвязи показателей качества питания населения и длительности лечения больных обнаружен волнообразный характер кривых с длиной периода около 50 лет. Циклы развития экономической коньюнктуры с такой длиной волны подробно исследованы Н.Д. Кондратьевым [1926]. Для репаративной регенерации имеет большее значение качество жизни, полноценность питания пациента в течение нескольких месяцев и лет, предшествовавших травме, [R. Guarniera et al., 1992; K.J.,Koval, 1999;]. Важно заметить, что увеличение сроков фиксации у больных разного возраста начиналось не одновременно, а зависело от накопленных структурных резервов адаптации организма, которые наиболее низкими оказались у лиц пенсионного возраста. Определяющим оказался не возраст сам по себе, ,а возрастное снижение качества жизни, в частности полноценности питания. Чем тяжелее травма, тем сравнительно раньше начиналось и было более выраженным увеличение сроков фиксации. В частности обнаружено, что после 1980 года и на протяжении последующих 25 лет наблюдалось увеличение сроков и различия в сроках фиксации при лечении больных с винтообразными и оскольчатыми переломами костей голени (рис. 10).

Рис. 10. Динамика сроков фиксации костных отломков у больных с

закрытыми винтообразными (нижний график) и оскольчатыми (верхний ~ график) переломами костей голени

Постепенное увеличение сроков фиксации при закрытых переломах костей голени началось у больных пожилого и второго зрелого возраста после 1973 и 1980 года, у подростков - после 1981 и больных первого зрелого возраста после 1985 года.

Таким образом, в методике лечения больных с переломами костей конечностей заложены механизмы оптимизации процесса репаративной регенерации кости, установленные ещё Г.А. Илизаровым: точная репозиция отломков, их надежная фиксация, приводящие к созданию адекватного кровоснабжения тканей и биомеханической стимуляции регенерации при функциональном нагружении конечности. В условиях ухудшении качества жизни населения обнаруживается, что функциональные резервы адаптации снижены у пациентов зрелого возраста, у людей с низким социальным статусом. В этих условиях длительность периода фиксации начинает определяться не столько медико-техническими, сколько биологическими факторами, что особенно выражено при увеличении тяжести повреждения конечности.

ВЫВОДЫ

1. У больных с закрытыми винтообразными переломами костей голени точная репозиция и высокая начальная жесткость фиксации отломков кости обеспечивают уменьшение сроков первичного эндостального сращения. В этих условиях микроподвижность отломков снижается у больных второго зрелого и пожилого возраста, уменьшается зависимость срока фиксации от возраста пациентов.

2. Установлено, что при аксиальном нагружении конечности увеличение микроподвижности отломков на каждые 3 мкм приводит к удлинению периода фиксации на 1 день.

3. С увеличением степени повреждения костного мозга, обусловленного большим смещением костных отломков, увеличиваются сроки их фиксации на 40 дней. При смещении отломков на полный поперечник диафиза снижаются показатели кровотока ^ и наблюдается замедление восстановления сократительной способности мышц голени.

4. У больных с оскольчатыми переломами костей голени отсутствие компрессии в течение первого месяца лечения сопровождается большей начальной микроподвижностью отломков кости и увеличением длительности периода фиксации на 1-4 недели.

5. При оскольчатых переломах скорость кровотока возрастает в течение месяца фиксации в 4 раза и затем снижается по мере компактизации костного регенерата, уменьшения микроподвижности отломков и нормализации показателя упругости мышц голени.

6. Восстановления сократительной способности мышц при винтообразных переломах большеберцовой кости начинается в период фиксации. При оскольчатых переломах, а также при винтообразных переломах с полным смещением отломков восстановление силы мышц к концу года после снятия аппарата достигает 85-90% условно исходного уровня. Посттравматическое изменение длины большеберцовой кости не оказывает влияния на уровень восстановления сократительной способности мышц.

7. Увеличение сроков фиксации за границу минимальных значений для различных видов переломов сопровождается сокращением последующего периода функциональной реабилитации. Увеличение длительности периода фиксации способствует более полному восстановлению в последующем сократительной способности менее сильной передней группы мышц голени.

8. Ухудшение социальных условий жизни сопровождается увеличением сроков фиксации при закрытых винтообразных и ещё большим - при оскольчатых переломах костей голени, особенно у пациентов старших возрастных групп.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

Предложенный автором новый способ оценки кровоснабжения регенерата поврежденной большеберцовой кости с использованием высокочастотного ультразвукового датчика и блокированием кожного кровотока под действием прилагаемого извне дозированного усилия может быть использован для диагностики динамики его функционального состояния.

При лечении травматологических больных соблюдение принципов точной репозиции и надежной фиксации рекомендуется контролировать с помощью оценки микроподвижности костных отломков при дозированной аксиальной функциональной нагрузке конечности.

При лечении закрытых косых и винтообразных переломов костей голени в условиях использования метода Илизарова возникает ускорение регионарного кровотока, поэтому у таких больных не требуется применение дополнительных методов фармакологической и физиотерапевтической стимуляции кровотока.

При прогнозировании длительности фиксации костных отломков следует учитывать возраст и условия жизни пациентов. В условиях ухудшения социальных условий жизни сроки фиксации при закрытых оскольчатых переломах костей голени больше, чем сроки фиксации при винтообразных на 1 - 4 недели.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Травма как фактор стимуляции умственной работоспособности. Биологический парадокс / Щуров ВА, Новичков С.И., Михайлина Е.В., Щуров И,В. //Научный вестник Тюменской медицинской академии. 1999. № 3-4. С.127.

2. Влияние длительности периода фиксации на уровень восстановления сократительной способности мышц/В.А. Щуров, Л.Ю. Горбачева, О.В. Колчева, E.H. Николайчук, И.В. Щуров //Вестник травматологии и ортопедии. М. 2006. № 4 (42). С. 34-37.

3. Феномен антоэнтропийного ускорения восстановления функционально-структурных свойств тканей травмированной голени. /И.В. Щуров, В.П. Марфицын, С.И. Швед, О.В. Колчева //Гений ортопедии. 2006, № 1. С. 63-66.

4. Щуров И.В. Хронобиологические, социально-экономические и биологические факторы, определяющие регенераторную способность кости //Научный вестник Ханты-Мансийского медицинского института. 2006. № 1. С. 134-135.

5. Новый подход к анализу парадоксальных реакций организма в травматологии /С.И. Швед, В.А.Щуров, Л.Ю.Горбачева, И.В. Щуров, О.В. Колчева II Материалы Российского национального конгресса «Человек и его здоровье». Приложение к журналу «Травматология и ортопедия России. 2006. 60.

6. Щуров И.В., Щуров В.А. Большие Кондратьевские циклы реактивности организма больных с переломами костей голени //Материалы Российского национального конгресса «Человек и его здоровье». Приложение к журналу «Травматология и ортопедия России». 2007. С. 15-16.

7. Особенности биомеханических параметров ходьбы у спортсменов различной специализации IBM. Шевцов, В.А. Щуров, Т.И. Долганова, Н.И. Буторина, И.В. Щуров //Российский журнал биомеханики. 2007. Т. 11. № 2. С. 41-49.

8. Щуров В.А., Колчева О.В., Щуров И.В. Травма как фактор стимуляции последующего восстановления сократительной способности мышц //Гений ортопедии. 2007. № 3. С. 44-47.

9. Швед С.И., Щуров И.В. Механизм защитной реакции организма при восстановлении после острой травмы //Травматология жене ортопедия. Астана. 2007. № 1 (11). 60-63.

10. Щуров В.А., Буторина Н.И., Щуров И.В. Высокочастотная ультразвуковая допплерография костного регенерата //Регионарное кровообращение и микроциркуляция. 2007.1 (21). С. 145-147.

11. Щуров В.А., Буторина Н.И., Щуров И.В. Высокочастотная ультразвуковая допплерография костного регенерата //Гений ортопедии, 2007. № 4. С. 25-27.

12.Щуров В.А., Щуров И.В., Сазонова Н.В. Оценка возрастной динамики кровоснабжения голени при использовании различных методик исследования //Бюл НЦССХ им. А.П.Бакулева РАМН: Сердечно-сосудистые заболевания.

2007. № 6. Тезисы докладов 13 Всеросс. Конгресса сердечно-сосудистых хирургов. С. 349.

13. Опорная и опорно-динамическая функция нижних конечностей у больных с переломами костей голени /В.А. Щуров, С.И. Швед, И.В. Щуров, Н.В. Сазонова //Гений ортопедии. 2008. № 2. С. 9-12.

14. Щуров И.В., Бойчук С.П., Щуров В.А. Полярографический контроль кровоснабжения тканей при лечении переломов костей голени //Гений ортопедии. 2008. № 2. С. 13-15.

15. Оценка кровоснабжения костного регенерата методом высокочастотной ультразвуковой допплерографии /В.А. Щуров, С.О. Мурадисинов, И.В. Щуров, С.П. Бойчук//Травматология и ортопедия России. 2008. № 3. С. 39-41.

16. Щуров В.А., Сазонова Н.В., Щуров И.В. Способ оценки биомеханических свойств мягких тканей опорной поверхности стопы //Российский журнал биомеханики. 2008. Т. 12. № 4 (42). С. 47-52.

17.Щуров В.А., Сазонова Н.В., Щуров И.В. Оценка возрастной динамики кровоснабжения голени при использовании различных методов исследования //Регионарное кровообращение и микроциркуляция. 2008. № 3 (27). С. 40-44.

18. Щуров В.А., Щуров И.В. Оценка кровоснабжения костного регенерата методом высокочастотной ультразвуковой допплерографии //Бюл. НЦССХ им. А.Н.Бакулева. Сердечно-сосудистые заболевания. 2008. № 6. Тезисы докл. 14 Всеросс. конгресса сердечно-сосудистых хирургов. С. 262.

19.Щуров В.А., Щуров И.В. Циклическая динамика темпов репаративного процесса при лечении больных с переломами костей голени II Морфология.

2008. Т. 132. №3. С. 126.

20.Щуров И.В. Взаимосвязь длительности периодов лечебной и функциональной реабилитации при лечении больных с закрытыми переломами костей голени.

//Тезисы XIV Российского нац. конгресса «Человек и его здоровье». Вестник Всероссийской гильдии протезистов-ортопедов. С-Петербург. 2009. С. 78.

21.Recevery of muscle contractility in the conditions of bone reparative N. A. Shchurov, L.Y. Gorbachyova, E.V. Nicolaychuc, I.V. Shchurov //5 Meeting of the A.S.A.M.I, international. 28-30 May. 2008. Saint Peterburg. 233-234.

22.Щуров И.В., Горбачева Л.Ю. Возрастное нарушение реактивности организма при травмах в условиях предшествующего ухудшения качества питания //Реабилитационные технологии XXI века. Сб. научных трудов межрегиональной научно-практ. конф. с международным участием. Саратов. 2006. Вып. 1. С. 134-135.

23. Щуров И.В., Колчева О.В. Возраст и темпы репаративной регенерации при закрытых переломах костей голени II Всероссийской науч.-практ. Конф. «Молодые ученые: новые идеи и открытия». Тезисы докл. Курган. 2006. С 88-89.

24. Влияние биологических факторов на длительность лечения больных с закрытыми переломами костей голени / С.И. Швед, Л.Ю. Горбачева, В.А. Щуров В.А., Е.В. Николайчук, И.В. Щуров / Конф. «Современные методы лечения больных с травмами и их осложнениями. Курган. 2006. С. 442-444.

25. Влияние ухудшения качества жизни на морфо-функциональные показатели организма человека /И.В. Щуров, Н.А. Абрамовских, О.А. Прокопьев, Н.И. Буторина //Внедрение инновационных технологий в хирургическую практику (фундаментальные и прикладные аспекты). Пермь. 2007. С. 205-206.

26. Щуров В.А., Щуров И.В., Прокопьев А.О. Влияние ухудшения качества питания на реактивность организма, антропометрические и интеллектуальные параметры жителей Курганской области //Тезисы докл. XX физиол об-ва им. И.П.Павлова. М.. 2007. С. 498.

27. Щуров В.А., Щуров И.В. Повреждение как фактор стимуляции восстановления сократительной способности мышц //Системны и клеточные механизмы в физиологии двигательной системы. V Всеросс. с междунар. Участием школа-конф. по физиологии мышц и мышечной деятельности М. 2009. С. 93.

28.Щуров И.В. Николайчук Е.В., Горбачева Л.Ю. Реактивность организма пациентов при лечении переломов костей голени с применением гипербарической оксигенации //Труды Всероссийской научно-практической конференции. Тюмень-Шадринск. 2009.С. 127-133.

29. Щуров И.В., Щуров В .А., Сазонова Н.В. Повреждение конечности и сократительная способность мышц //В кн.: Современные проблемы медицины, биологии и образования. Тюмень-Шадринск, 2009.С. 99-102.

30. Щуров И.В. Оценка активности репаративных процессов при лечении больных с закрытыми переломами костей голени в зависимости от качества жизни // В кн.: Современные проблемы медицины, биологии и образования. Тюмень-Шадринск, 2009.С. 102-111.

31. Щуров И.В., Марфицын В.П. Теоретическое обоснование защитной реакции организма после острой травмы //В кн: Сохранение здоровья человека в свете медико-биологических и психолого-педагогических проблем. Труды Всероссийской научно-практической конференции. Тюмень-Шадринск. 2009. С. 134-141.

32. Щуров И.В. Большие Кондратьевские циклы изменения качества жизни и здоровья населения //В кн.: Стратегии формирования здорового образа жизни населения: опыт, перспективы развития. Тюмень. Изд-во. «Вектор Бук». 2009. С. 111-114.

ТЕХНИЧЕСКОЕ РЕШЕНИЕ, ВЫПОЛНЕННОЕ НА УРОВНЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

33. Щуров ВА, Сазонова Н.В., Щуров И.В.//Способ оценки васкуляризации мышц. Приоритетная справка № 2008124068 от 11.06.08. Патент РФ № 2368321 от 27.09.2009. БИ 2009 № 2.

Подписано к печати 12.01.10 Формат 60 х 84 1/16 Бумага тип. №1 Заказ №2 Усл. печ. л. 1,75 Уч. - изд. л. 1,75 Печать трафаретная_Тираж 100_Бесплатно_

Редакционно-издательский центр КГУ 640669, г. Курган, ул. Гоголя, 25 Курганский государственный университет

Актуальность темы. Разработанный Г.А. Илизаровым и его сотрудниками метод чрескостного остеосинтеза внедрен в широкую клиническую практику более 40 лет назад. Последующие два десятилетия были годами триумфального шествия метода, применение которого привело к сокращению сроков лечения травматологических больных в 2-8 раз [109]. Однако исследования, проведенные после 1990 года выявили тенденцию к увеличению этих сроков [144]. Возникла необходимость вернуться к рассмотрению вопросов о сроках фиксации костных отломков при стабильных и нестабильных переломах в зависимости от тяжести перелома, жесткости фиксации отломков, а также кровоснабжения костного регенерата и функционального нагружения травмированной конечности.

При применении аппарата Илизарова при закрытых переломах костей голени в условиях стандартизованных методик остеосинтеза и наличия высококвалифицированного персонала на первый план начали выходить не технические и даже не медицинские, а биологические и социальные проблемы. Например, состояние реактивности организма, определяемое социальными факторами, которые оказались существенно измененными на фоне экономических проблем, характерных для многих регионов России. Изменилось качество жизни населения, под которым подразумевается широкий спектр условий питания, медицинского обслуживания, характера труда, быта, отдыха, имевших место в период, предшествующий травме.

Известно, что соответствующее гигиеническим региональным нормам содержание протеинов в пище способствует уменьшению риска перелома шейки бедра [173]. Нехватка в рационе людей протеинов оказывает глубокое отрицательное влияние на заживление перелома [182]. Ухудшение питания людей способствует развитию у них явлений остеопороза и уменьшению прочности костей [147]. На течение травматической болезни влияет наблюдавшееся на протяжении 3 месяцев до лечения больных нарушение белкового обмена [75].

В Курганской области, как и во многих регионах России в последние два десятилетия, произошло существенное ухудшение состояния здоровья населения и рост показателей заболеваемости и смертности населения [76]. У жителей Курганской области стало наблюдаться относительно позднее достижение пиковых значений минералов в скелете, абсолютное значение этого пика снижено, что, очевидно, связано с ухудшением качества питания населения, уменьшением повседневной двигательной активности [122]. В этих условиях в травматологии появилась тенденция отдавать в ряде случаев предпочтение другим менее затратным методам лечения, при которых короче срок стационарного и больше период амбулаторного лечения.

Цель работы - оценить влияние биомеханических, биологических и социальных факторов на длительность периода фиксации и функциональной реабилитации больных с закрытыми диафизарными винтообразными и оскольчатыми переломами костей голени в условиях применения метода чрескостного остеосинтеза.

Задачи исследования

1. Исследовать у больных с закрытыми диафизарными переломами костей голени влияние степени повреждения костного мозга, оцениваемой по величине смещения костных отломков, и повреждения мягких тканей на длительность периода фиксации.

2. Определить влияние степени жесткости фиксации костных отломков после остеосинтеза на длительность периода лечения при закрытых винтообразных и оскольчатых переломах костей голени в условиях лечения по методу Илизарова.

3. Разработать методику оценки кровоснабжения зоны регенерата, исследовать динамику кровоснабжения голени при лечении больных с винтообразными и оскольчатыми переломами костей и оценить взаимосвязь этих показателей с жесткостью фиксации отломков.

4. Исследовать сократительную способность мышц бедра и голени в процессе и в различные сроки после окончания лечения больных.

5. Определить динамику сроков фиксации на протяжении последних 30 лет при закрытых винтообразных и оскольчатых переломах костей голени. Выявить взаимосвязь изменения социально-экономического состояния населения исследуемого региона и длительности периода фиксации костных отломков в процессе лечения больных.

Выносимое на защиту положение. Длительность фиксации костных отломков при закрытых диафизарных переломах костей голени в условиях лечения по методу Илизарова определяется тяжестью повреждения кости и окружающих тканей, жесткостью фиксации костных отломков, а также социальными условиями жизни больных, изменяющимися с возрастом.

Научная новизна. Показано влияние характера перелома, степени повреждения тканей, жесткости фиксации отломков кости и возраста больных на динамику сращения костных отломков. Впервые дана сравнительная характеристика динамики кровоснабжения костного регенерата при винтообразных и оскольчатых переломах костей голени. Впервые выявлен циклический характер динамики продолжительности периода фиксации костных отломков при винтообразных и оскольчатых переломах, зависящей от изменения реактивности организма больных в соответствие с изменениями социально-экономических условий жизни населения.

Научно-практическая значимость работы определяется тем, что установлена зависимость сроков лечения больных не только от медицинских, но и биологических факторов, в частности, от меняющейся индивидуальной возрастной реактивности, связанной с социально-экономическими условиями жизни населения региона. Даны нормативы и сроки снижения микроподвижности костных отломков в условиях применения аппарата внешней чрескостной фиксации отломков. Разработана методика оценки интенсивности кровоснабжения зоны межотломкового диастаза. Показана динамика восстановления показателей опорной и опорно-динамической функции стопы, сократительной способности мышц бедра и голени при лечении больных с винтообразными и оскольчатыми переломами костей голени при применении метода Илизарова.

Материалы работы включены в программу кафедры последипломного обучения при ФГУ РНЦ "ВТО" им. акад. Г.А. Илизарова. По результатам диссертационного исследования получен патент на изобретение.

ВЫВОДЫ

1. У больных с закрытыми винтообразными переломами костей голени точная репозиция и высокая начальная жесткость фиксации отломков кости обеспечивают уменьшение сроков первичного эндостального сращения. В этих условиях микроподвижность отломков снижается у больных второго зрелого и пожилого возраста, уменьшается зависимость срока фиксации от возраста пациентов.

2. Установлено, что при аксиальном нагружении конечности увеличение микроподвижности отломков на каждые 3 мкм приводит к удлинению периода фиксации на 1 день.

3. С увеличением степени повреждения костного мозга, обусловленного большим смещением костных отломков, увеличиваются сроки их фиксации на 40 дней. При смещении отломков на полный поперечник диафиза снижаются показатели кровотока и наблюдается замедление восстановления сократительной способности мышц голени.

4. У больных с оскольчатыми переломами костей голени отсутствие компрессии в течение первого месяца лечения сопровождается большей начальной микроподвижностью отломков кости и увеличением длительности периода фиксации на 1-4 недели.

5. При оскольчатых переломах скорость кровотока возрастает в течение месяца фиксации в 4 раза и затем снижается по мере компактизации костного регенерата, уменьшения микроподвижности отломков и нормализации показателя упругости мышц голени.

6. Восстановления сократительной способности мышц при винтообразных переломах большеберцовой кости начинается в период фиксации. При оскольчатых переломах, а также при винтообразных переломах с полным смещением отломков восстановление силы мышц к концу года после снятия аппарата достигает 85-90% условно исходного уровня. Посттравматическое изменение длины большеберцовой кости не оказывает влияния на уровень восстановления сократительной способности мышц.

7. Увеличение сроков фиксации за границу минимальных значений для различных видов переломов сопровождается сокращением последующего периода функциональной реабилитации. Увеличение длительности периода фиксации способствует более полному восстановлению в последующем сократительной способности менее сильной передней группы мышц голени.

8. Ухудшение социальных условий жизни сопровождается увеличением сроков фиксации при закрытых винтообразных и ещё большим - при оскольчатых переломах костей голени, особенно у пациентов старших возрастных групп.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

Предложенный автором новый способ оценки кровоснабжения регенерата поврежденной большеберцовой кости с использованием высокочастотного ультразвукового датчика и блокированием кожного кровотока под действием прилагаемого извне дозированного усилия может быть использован для диагностики динамики его функционального состояния.

При лечении травматологических больных соблюдение принципов точной репозиции и надежной фиксации рекомендуется контролировать с помощью оценки микроподвижности костных отломков при дозированной аксиальной функциональной нагрузке конечности.

При лечении закрытых косых и винтообразных переломов костей голени в условиях использования метода Илизарова возникает ускорение регионарного кровотока, поэтому у таких больных не требуется применение дополнительных методов фармакологической и физиотерапевтической стимуляции кровотока.

При прогнозировании длительности фиксации костных отломков следует учитывать возраст и условия жизни пациентов. В условиях ухудшения социальных условий жизни сроки фиксации при закрытых оскольчатых переломах костей голени больше, чем сроки фиксации при винтообразных на 1 - 4 недели.