Автореферат и диссертация по медицине (14.00.22) на тему:Значение дробности дистракции при удлинении конечности по Илизарову (экспериментальное исследование)

МИНИСТЕРСТВО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ПЕРМСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ МЕДИЦИНСКАЯ АКАДЕМИЯ

РГБ ОА

На правах рукописи

1 2

Ерофеев Сергей Александрович

ЗНАЧЕНИЕ ДРОБНОСТИ ДИСТРАКЦИИ ПРИ УДЛИНЕНИИ КОНЕЧНОСТИ ПО ИЛИЗАРОВУ

(экспериментальное исследование) 14. 00. 22. — Травматология и ортопедия

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Л

/г

У

Пермь — 1994 год

Работа выполнена в Российском научном центре «Восстановительная травматология и ортопедия» имени академика Г. А. Илизарова в г. Кургане Министерства здравоохранения РФ (генеральный директор — профессор, академик АМТН Б. И. Шевцов).

Научные руководители: Герой Социалистического труда академик Российской академии наук |Г. А. Илизаров|

Старший научный сотрудник кандидат биологических наук А. М. Чиркова

Официальные оппоненты:

1. Доктор медицинских наук И. А. Стахеев

2. Кандидат медицинских наук, доцент В. Г. Козюков

Ведущее учреждение — Центральный ордена Трудового Красного Знамени институт травматологии и ортопедии им. Н. Н. Приорова.

Защита диссертации состоится «_.»_ 1994 г.

на заседании специализированного совета (Д 084.09. 02.) при Пермской государственной медицинской академии (г. Пермь, ул. Куйбышева, 39).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Пермской государственной медицинской академии.

Автореферат разослан «_» _ 1994 г.

Ученый секретарь специализированного Совета доктор медицинских наук, профессор

Е. А. ЖУКОВ

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Благодаря работам Г.А.Илизарова - автора метода чрескостного компрессионно-дист-ракционного остеосинтеза, его учеников и последователей (A.A.Девятое 1970. В.Г.Трохова 1973, Е.Т.Никитенко 1975, В.Г.Берко 1977, А.А.Шрейнер 1973, В.П.Штин 197 Ö, А.В.Попков 1979. 1993, В.И. Калякина 1974. 1991. Г.П.Котельников 19S3, А.Д. Карагодина 1991) в значительной мере решена проблема восстановления длины укороченных конечностей. Доказано значение жесткой фиксации отломков, сохранения остеогенных элементов и кровоснабжения кости, а также определены оптимальные сроки начала дистракции и ее суточный темп.

Вопрос о влиянии дробности дистракции на остеогенез остается малоизученным, не определены оптимальные ритмы дистракции. Так. В.И.Стецула и соавг. (1985) пришли к заключению, что близкие условия для формирования дистракционного регенерата обеспечиваются независимо от однократного или дробного удлинения.

Однако Г.А.Илизаров <1983, 1984, 1986, 1992), опираясь на многолетний опыт удлинения конечностей, считал, что дробность дистракции имеет важное значение для сокращения сроков лечения больных с укорочениями конечностей. В 1986 году Г.А.Илизаровым. В.Л.Предеиным, В.Н.Быковым (а.с. 1423114) были разработаны автоматизированные кошрессионно-дистракционные аппараты, которые позволяют вести дистракцию непрерывно, круглосуточно, с минимальной величиной одноразового перемещения отломков.

ЦЕЛЬЮ настоящего исследования является изучение и экспериментальное обоснование значения дробности дистракции для репара-

тивнон регенерации кости и Функционального состояния конечности, удлиняемой в условиях стабильной фиксации отломков, сохранения костного мозга и внутрикостных сосудов.

ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1. Изучить в динамике функциональное состояние конечности, удлиняемой с различной дробностью дистракции.

2. Изучить в сравнительном плане репаративную регенерацию кости при ее удлинении темпом 1 мм с одно-, четырех- и шестидесятикратной дробностью дистракции.

3. Определить регенеративные возможности кости при удлинении ее с высокими темпами в условиях автоматической высокодробной дистракции.

ВЫНОСИМЫЕ НА ЗАЩИТУ ПОЛОЖЕНИЯ

1. Дробность дистракции является важным фактором, влияющим на репаративную регенерацию кости и функциональное состояние удлиняемой конечности при прочих равных условиях дистракционного остеосинтеза.

2. Автоматическая высокодробная дистракция позволяет создать близкие к оптимальным условия для репаративной регенерации кости и последующей перестройки дистракционного регенерата, а также сохранения функции удлиняемой конечности.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА РАБОТЫ. Впервые на большом материале проведено комплексное экспериментальное исследование по изучению влияния различной дробности дистракции на остеогенез и функциональное состояние удлиняемой конечности. Описана рентгенологическая и морфологическая картина репаративной регенерации и перестройки новообразованной кости в условиях автоматической высокодробной дистракции. Установлено, что при автоматической высокодробной

дистракции. при прочих равных условиях, в меньшей степени страдает Функциональное состояние удлиняемой конечности, костеобра-зоваше протекает более интенсивно, чем при ручной одно- и четырехкратной подкрутке, порой опережая выбранный одномиллиметровый темп удлинения. Сроки перестройки новообразованного участка кости сокращаются в 1.5 - 2 раза. Показаны большие регенеративные возможности трубчатой кости в условиях автоматической высокодробной дистракции при повышенных (1.3 - 2.0 мм ) темпах удлинения. Активность остеогенеза при этом практически не снижается, участок диафиза высотой от 28 до 56 ми формируется в течение 49 - 63 дней остеосинтеза.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ РАБОТЫ. Полученные результаты позволят практическому врачу познать характер, динамику и сущность. процессов костеобразования при удлинении конечностей в условиях различной дробности дистракции. Эти знания дают возможность врачам ортопедам-травматологам обоснованно подходить к выбору режима дистракции при удлинении конечности. Применение в клинической практике высокодробной дистракции позволит улучшить исходы и в 1.5 - 2 раза сократить сроки лечения больных с укороченной конечностью. Полученные данные послужат основой для дальнейших углубленных исследований по проблеме чрескостного дистракционного остеосинтеза. Материалы исследования используются при обучении слушателей кафедры усовершенствования врачей РНЦ "ВТО" и при лечении больных с укорочениями конечностей в клинических отделениях центра.

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Материалы диссертации доложены на второй медико-биологической конференции молодых ученых Кургана (г. Курган 1985). итоговой научной конференции "Чрескостный остеосинтез

в травматологии и ортопедии" (г. Казань 1992), на XXY юбилейной научно-практической конференции врачей Курганской области (г. Курган 1993), международной конференции "Метод Илизарова - достижения, перспективы", посвященной памяти ¿кадемика Г.А.Илизарова (г. Курган 1993), на Юбилейной научно-практической конференции. посвященной 75-летаю НИЦ "ВТО" Татарстана (г. Казань 1994). на VII республиканской школе с участием специалистов СНГ "Биология опорно-двигательного аппарата" (г. Харьков 1994), на заседаниях областного Курганского общества ортопедов-травматологов (1987, 1988. 1989. 1992).

ПУБЛИКАЦИИ. Результаты исследований по теме диссертации отражены в 11 печатных работах.

ОБЪЕМ РАБОТЫ. Диссертация состоит из введения. 5 глав, заключения, выводов, списка литературы, приложения и содержит 144 страницы машинописного текста (без списка литературы и приложения), 77 рисунков. Список литературы включает 226 наименований, из них отечественных - 149, зарубежных - 77.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Глава I. "Характерные механические и биологические условия для удлинения конечностей по Елизарову (краткий литературный обзор)". Анализ работ, посвященных проблемам удлинения конечностей, показал, что метод Г.А.Илизарова является наиболее щадящим и результативным (Dr. Paley 1989). Эффект открытого Г.А.Илизаровым (1989) стимулирующего влияния напряжения растяжения на генез тканей при удлинении конечностей проявляется при соблюдении комплекса оптимальных механических и биологических

условий, а именно: стабильной фиксации костных Фрагментов, сохранении костного мозга и хорошего кровоснабжения, адекватного режима дистракции (А.А.Шрейнер 1973, Г.А.Илизаров 1983. 1S84. 1986, Г.П.Котельников 1933. П.Ф.Переслыцких 1984, Г.А.Илизаров и соавт.1986. З.И.Горбунова 1986, Л.Н.Михайлова 1388. А.В.Попков

1990, Cii.Delloue et al 1990. J.Franke et al 1990, В.И.Калякина

1991, R.Lascombes et al 1991). Изучая влияние режимов дистракции на состояние тканей удлиняемого сегмента. Г. И.Илизаров (1983, 1984, 1986) придавал важное значение дробности дистракции, т. к. считал, что, меняя дробность дистракции. можно приблизить процесс удлинения к условиям естественного роста организма (G.к.Ilizarov 1992). Для этой цели им совместно с инженера!® созданы автоматические дистракторы, и первый опыт использования показал их эффективность (Г.А.Илизаров и соавт. 1991. 1993, А.В.Попхоз и соавт. 1993, В.И.Калякина. М. М. Карянова 1993). Обоснована необходимость экспериментального' изучения влияния различной дробности дистракции на костеобразование и функционального состояния удлиняемой конечности, в том числе при автоматической дистракции.

Глава 2. "Материал, методика эксперимента, методы исследования". Для достижения поставленной цели и решения задач проведено 4 серии опытов на 80 взрослых беспородных собаках, у которых после закрытой флекскошой остеоклазии берцовых костей проводили удлинение голени. В 3-х сериях удлинение.осуществляли с одинаковым темпом, но с разной дробностью дистракции. В 4-й серии удлинение осуществляли с разными тешами и с разной дробностью дистракции. В ходе выполнения экспериментов изучали функциональное состояние удлиняемой конечности и динамику репаратив-

ной регенерации кости в зависимости от дробности дистракции. В 1-й серии опытов исследования проведены на 20 собаках, во 2-й серии - на 21, в 3-й - на 21 и в 4-й серии - на 18 животных.

Все операции выполнялись под внутривенным барбитуровым наркозом. Для удлинения голени применяли аппарат Илизарова, состоящий из трех колец и полукольца или из двух дуг и двух колец. В каждой опоре фиксировали по две взаимноперекрещивающиеся спицы. Закрытую флексионную остеооазию осуществляли путем изгиба кости аппаратом для чрескостного остеосинтеза (А. А.Шрейнер 1978). Эта методика позволяет получать стандартные поперечные поднадкост-ничные переломы диафиза кости с сохранением костного мозга и внутрикостных сосудов. •

Удлинение голени начинали через 5 дней после операции (А.А.Шрейнер 1978). В первых 3-х сериях темп дистракции был одинаковым - 1 мм в сутки. Для выяснения значения дробности дистракции при удлинении конечности в указанных сериях использовали различную дробность дистракции. В 1-й серии суточную величину удлинения достигали за 1 прием, т.е. величина разового растяжения была 1 мм. Во 2-й серии суточную величину дистракции достигали за 4 приема в день, т.е. разовая величина удлинения равна 0,25 мм, и в 3-й серии - за 60 раз (разовая величина прибавки удлинения 0,017 им) в автоматическом круглосуточном режиме. Удлинение осуществляли в течение 4-х недель. Период последующей фиксации отломков в достигнутом положении продолжался до формирования в регенерате непрерывной корковой пластинки. После снятия аппарата животных наблюдали в течение 6 месяцев.

Собак выводили из опыта передозировкой барбитуратов через 14, 28 дней дистракции. 30 дней фиксации, 1 и 6 месяцев после

снятия аппарата.

В 4-й серии проведено 4 группы опытов, о которых осуществляли удлинение голени в условиях высокодробной автоматической дистракции с разными темпами, разной дробностью, но с одинаковой величиной разовой прибавки удлинения - 0,017 ми. Кроме того, в этой серии экспериментов дистракции осуществляли как до 28 №. что соответствует величине диастаза, получаемого в первых 3-х сериях, так и в течение 4-5 недель. В 1-й груше 4-й серии темп удлинения был 1,3-ми в сутки при 78-кратной дробности, во 2-й - темп 1.5 мм в сутки за 90 раз. в 3-й - темп был 1.75 ми в сутки при 105-кратной дробности и в 4-й группе опытов этой серии конечность удлиняли с темпом 2 мм при дробности 120 раз в сутки. В этой серии животных выводили из опыта через 1 месяц после окончания дистракции.

Для удлинения конечности в 3-й и 4-й сериях опытов использовали автоматический компрессионно-дистракционнын аппарат, включающий собственно аппарат Илизарова. автодистракторы, устанавливаемые между опорами аппарата, и блок управления. Аппарат автоматически, по вводимой программе производит удлинение конечности с заданными режимами (суточным темпом и дробностью дистракции) .

На протяжении всего эксперимента за животными проводили клинические наблюдения. Для исследования функционального состояния мышц удлиняемой конечности использовали метод стимуляционной электромиографии. Рентгенографию производили аппаратом АРД - 2. оптическую плотность дистракциоиного регенерата на рентгенограммах изучали с помоцыо двухлучевого регистрирующего микрофотометра ISO - 451. Для гистологического исследования материал обраба-

тывали по общепринятой методике. Гистологические срезы окрашивали гематоксилином-эозином и по Ван-Гизону.

Г л а в а 3. "Результаты клинических и электрофизиологических исследований функционального состояния конечности, удлиняемой в условиях различной дробности дистракции". Исследование показало. что появляющийся после операции отек голени сохранялся или несколько снижался к началу удлинения. К этому времени собаки начинали приступать на оперированную конечность. В дальнейшем, ' в разных сериях, функционально-клиническое состояние удлиняемой конечности имело определенные отличия.

В 1-й серии опытов, при ежедневном однократном разведении отломков на 1 мм, в процессе дистракции отек конечности сохранялся или даже увеличивался к концу удлинения. Собаки болезненно реагировали на удлинение при подкрутке гаек по дистракциоиныи стержням. Отмечалось прорезывание ком у проксимальных пар спиц на 0,5 - 1,0 см. В первую неделю животные не пользовались оперированной конечностью, поджимали ее к животу. Со второй педели дистракции в суставах конечности возникали контрактуры. К концу удлинения в коленном суставе развивалась сгибательная контрактура с ограничением амплитуды движений до 50° (при норме 100 -1100), в голеностопном суставе движения отсутствовали, стопа занимала эквинусное положение. Амплитуда М-ответов снижалась в среднем в 4 - 5 раз по сравнению с исходным уровнем.

Через 30 - 45 дней фиксации отек голени спадал. К 3 месяцам фиксации собаки частично нагружали оперированную конечность, при этом движения в суставах были по-прежнему резко ограничены. На этом этапе эксперимента у большинства животных амплитуда М-отве-та оставалась на том же уровне, что и на 28-е сутки дистракции.

или незначительно повышалась, оставаясь в среднем в 3 - 4 раза меньше исходного уровня. Ограничения движении в суставах отмечались и после снятия аппарата. Восстановление параметров М-ответа протекало медленно, носило волнообразный характер. Через 30 - 90 дней после снятия аппарата амплитуда М-ответа составляла 30 -50% и начинала приближаться к значениям нормы (70 - 90/5) только через 180 дней после снятия аппарата.

Во второй серии опытов, при ежедневном четырехкратном разведении отломков, функциональное состояние конечности было значительно лучше в сравнении с результатами 1-й серии опытов. Отек голени постепенно исчезал к концу удлинения. Собаки начинали щадить конечность через 2-3 недели дистракции. В коленном суставе движения были ограничены до 8(Р. стопа занимала эквинусное положение или близкое к нему, с объемом движений в голеностопном суставе 10-20°. К 28-му дню дистракции амплитуда М-ответа передней большеберцовой мышцы снижалась в 2 - 3 раза. В периоде фиксации амплитуда движений в коленном суставе приближалась к норме, в голеностопном - увеличивалась на 20-ЗС®. Параметры М-ответа оставались на уровне величин 28 дней дистракции или незначительно увеличивались. Через месяц после снятия аппарата животные полностью нагружали оперированную конечность. Объем движений в коленном суставе приближался к норме, а в голеностопном суставе показатели, близкие к норме, определялись к шести месяцам после снятия аппарата. Восстановление параметров М-ответа происходило значительно интенсивнее, чем у животных 1-й серии опытов, и достигало 70 - 90% нормы к трем месяцам после снятия аппарата (173 дня эксперимента).

В третьей серии опытов при удлинении конечности с использо-

ванием автоматических дистракторов, в условиях высокодробной дистракции, функциональное состояние конечности значительно отличалось от результатов предыдущих серий. В этих опытах на протяжении почти всего периода эксперимента животные пользовались оперированной конечностью. Объем движения в суставах незначительно отличался от нормы. В коленном суставе их амплитуда к концу удлинения достигала 90О, в голеностопном - 30 - 50Q, причем стопа находилась в физиологическом положении. Амплитуда М-ответа к концу дистракции была снижена у большинства животных в 1.'5 - 2 раза, но в отдельных случаях заметного снижения этого параметра не отмечалось. В периоде фиксации объем движений в суставах восстанавливался до нормальных параметров. Амплитуда М-ответа, в основном, оставалась на том же уровне, что и при дистракции. После снятия аппарата собаки свободно пользовались удлиненной конечностью, полностью нагружая ее. Параметры М-ответа достигали значений, близких к норме, уже на 60-е сутки ( 123 дня эксперимента).

Глава 4. "Результаты рентгено-морфологических исследований репаративной регенерации кости при ее удлинении с различной дробностью дистракции". Для изучения репаративной регенерации кости были использованы рентгенологический. ' рентгено-денси-тометрический и гистологический метода исследования.

При анализе и сопоставлении полученных данных установлено, что наиболее слабей!, замедленная регенерация кости наблюдалась в 1-й серии опытов, где удлинение осуществляли с одномоментным разведением отломков на 1 мм. К концу удлинения (28 дней) в большинстве опытов поперечник, регенерата был меньше поперечника отломков на 1 - 3 мм. Костные отделы регенерата, состоящие из

губчатой кости, разделяла зона просветления, высота которой в периферических отделах регенерата достигала 13 мм. При этом ее оптическая плотность составляла всего 19.855 от максимальной плотности клина - эталона, имеющегося на рентгенограммах. При микроскопическом исследовании эта зона состояла из широких плотно лежащих пучков коллагеновых волокон, среди клеточных элементов преобладали фиброциты. В прослойке определялись очажки старых и свежих кровоизлияний и свободно лежащие эритроциты. В апикальных отделах регенерата иногда встречались группы хрящевых клеток. Процесс остеогенеза затухал, о чем свидетельствовало наличие неактивных остеобластов на поверхности трабекул.

В.П.Штин (1978), изучая формирование регенерата при удлинении большеберцовой кости аппаратом Илизарова. также наблюдал в прослойке очажки кровоизлияний. Он объяснял это тем. "... что часть коллагеновых волокон и расположенные между ними капилляры, находясь в стадии поддерживаемого напряжения,, подвергались разрыву. в связи с чем плазма и форменные элементы крови изливались в межфибриллярные пространства, которые становились путями открытого кровотока".

Очевидно, постоянное повреждение вновь образованных структур регенерата в периоде дисгракции создает условия, сходные с состоянием тканей после травмы, а продолжающаяся дистракция рывками препятствует восстановлении микроциркуляции и дифференци-ровке остеобластических клеток. В условиях гипоксии идет пролиферация фибробластов и интенсивный фибриллогенез. высота прослойки увеличивается, а процесс новообразования костных трабекул на основе коллагеновых волокон замедляется, что в последующем отражается на сроках фиксации.

В первые 30 дней фиксации только у 2 собак из И произошло замещение прослойки костной тканью. В остальных опытах она оставалась значительной по высоте - 8 - 12 мм и была пересечена только единичными трабекулами. Гистологически в "зоне роста" обнаруживали грубые пучки коллагеновых волокон и сосуды венозного типа. Остеогенез был слабо выражен, протекал по типу вторичного десмального или хондрального. В этой серии опытов период фиксации продолжался до 90 - 150 дней, когда происходило^полное замещение соединительнотканной прослойки костной тканью. По периферии регенерата формировалась тонкая корковая пластинка, оптическая плотность в области прослойки достигала 64%.

Через месяц после снятия аппарата регенерат представлял собой губчатую кость, в межтрабекулярных пространствах которой содержался кроветворно-жировой костный мозг. Формирующаяся костномозговая полость была более узкой (3 - 4 мм) в сравнении с костномозговой полостью прилежацих костных фрагментов (7 - 10 мм). По периферии регенерата начинала формироваться корковая пластинка, состоящая из компактизирующейся губчатой кости._ Даже через 6 месяцев она оставалась тонкой и не на всем протяжении имела строение компактной кости.

Во второй серии опытов, где перемещение отломков на 1 мм осуществляли за 4 приема в день, регенерация протекала более активно. К концу удлинения (4 недели дистракции) в большинстве опытов поперечник регенерата был равен или больше поперечника костных отломков. Костные отделы регенерата состояли из губчатой кости, имеющей эндо- и периостальное происхождение. "Зону роста" регенерата высотой от 2 до 7 мм в большинстве случаев пересекали трабекулярные тени, в ней преобладающими клеточными элементами

были фнбробласты и малодифференцированные клетки. Оптическая плотность эндостальной части прослойки, составляла 24Ж, а костных отделов регенерата - 41,1 - 47.5%. ,

Через месяц фиксации в 3 опытах из 10 произошло замещение диастаза костной тканью. В остальных наблюдениях сохранялось зональное строение регенерата. Костные отделы, состоящие из губчатой костной ткани, разделяла соединительнотканная прослойка. Последняя пересекалась многочисленными костными трабекулами гру-боволокнистого строения. Формирующаяся корковая пластинка была образована компактно расположенными трабекулами. имеющими продольную направленность и, как правило, прерывалась на уровне прослойки. Период фиксации в этой серии продолжался от 30 до 70 дней, а длительность остеосинтеза составила 63 - 103 дня. В эти сроки регенерат утрачивал зональное строение, с 3 - 4 его сторон Формировалась непрерывная корковая пластинка, представленная компактизирующейся губчатой костью. Оптическая плотность в эндостальной части бывшей прослойки увеличивалась до 63,9Я>. а в интермедиарной части, на месте формирующейся корковой пластинки, - до 55, 6%.

После снятия аппарата происходила дальнейшая перестройка регенерата. Через месяц формировалась костномозговая полость, в которой при гистологическом исследовании наблюдались единичные трабекулы и кроветворно-жировой костный мозг. Формирующаяся корковая пластинка по плотности тени (66.6Х) уступала корковой пластинке отломков (86,5 - 89.335). Гистологически в ней наблюдался процесс перестройки губчатой кости в компактную. К 6 месяцам после снятия аппарата новообразованный участок диафиза имел структуру, близкую к структуре прилежащих участков материнской

кости.

При удлинении голени в условиях автоматической высокодробной дистракции, с равномерным разведением отломков в течение суток за 60 приемов, репаративиая регенерация протекала наиболее интенсивно. К 28 дням удлинения регенерат, заполнявший диастаз, превышал поперечник, фрагментов. В результате активного остеоге-неза диастаз почти на всем протяжении был заполнен губчатой костной тканью. Соединительнотканная прослойка была слабо выражена. высотой от 0,5 до 4,5 мм. состояла из тонких, редко расположенных коллагеновых волокон, остеобластов, фибробластов и ма-лодифференцировалных клеток и пересекалась сетью трабекул, образующих костные "мостики". В некоторых участках вершины формирую-1цихся по обе стороны от прослойки костных трабекул заходили одна за другую, образуя соединение по типу "замка-молнии". Оптическая плотность прослойки составляла 39,7%. проксимального костного отдела регенерата - 61.1% и дистального - 58,6%. В костных отделах регенерата определялись тени формирующейся корковой пластинки. В зонах остеогенеза межтрабекулярные пространства были заполнены ретикулярным костным мозгом с очажками кроветворения, ближе к отломкам в рзгенерате восстанавливался кроветворно-жировой мозг.

В периоде фиксации, уже через 15 дней, у 7 собак кз 9 регенерат утрачивал зональное строение. На месте "зоны роста" определялась более плотная тень по сравнению с прилежании участками новообразованной кости. Оптическая плотность эндостальной части прослойки достигала 64,2?. По периферии регенерата, с 2-х - 4-х сторон, определялась непрерывная корковая пластинка, что позволило снять аппарат в одном из этих опытов. Через месяц фиксации

регенерат, полностью заполнявший диастаз, имел строение губчатой кости. В центре его трабекулы располагались редко, а по периферии губчатая кость перестраивалась в компактную. В результате перестройки снижалась оптическая плотность костных отделов регенерата до 40 - 43?, а плотность формирующейся корковой пластинки увеличивалась и составляла 58 - 60% от максимальной плотности клина-эталона. В этот срок снимали аппарат. Продолжительность остеосинтеза в серии с автоматической высокодробной дистракцией составила 48 - 68 дней.

Через месяц после снятия аппарата происходила органотипи-ческая перестройка регенерата. В костномозговой полости определялся кроветворно-жировой костный мозг и редко расположенные тонкие костные трабекулы. а корковая пластинка состояла из ком-пактизирующейся губчатой кости. Через 6 месяцев новообразованный участок диафиза практически не отличался от прилежащк участков кости.

■ Активный остеогенез и быстрая перестройка регенерата в ор-ганотипическую кость обусловлены, очевидно, тем, что ритмические микрорастяжения стимулируют капнллярогенез и тем самым обусловливают высокую оксигенацию. при которой скелетогенная ткань дифференцируется в костную. Косвенным морфологическим проявлением постоянного новообразования капилляров является наличие свободных эритроцитов, наблюдаемых нами в зонах остеогенеза и в прослойке на протяжении всего периода дистракции. По данным О.Ю.Гу-риной и соавт. (1985), эритроциты проникают в ткань через люки и щели стенок растущих капилляров.

В ряде опытов этой серии, в результате бурного костеобразо-вания уже к 14 - 21 дню дистракции происходило сращение костных

отделов регенерата. Это такхе свидетельствует о более интенсивном остеогенезе при данном способе удлинения.

Глава 5. "Динамика репаративной регенерации кости при ее удлинении автоматическими дистракторами с разными темпами и разной дробностью дистракции". Результаты исследований показали, что при высоких темпах автодистракции (1,3; 1.5; 1,75 и 2 мм) при удлинении до 28 мм костеобразование протекало в достаточной степени активно. В периоде дистракции диастаз заполнялся тенями хорошо развитого регенерата, невысокая ( до 5.0 мм ) "зона роста" была интенсивно пересечена трабекулярными тенями, а поперечник регенерата, как правило, превышал поперечник концов отломков. В периоде фиксации "зона роста" замещалась костной тканью, и формировалась непрерывная корковая пластинка. Через месяц фиксации на месте соединительнотканной прослойки определялись плотно расположенные трабекулы. В участках, прилежащих к отломкам, формировалась костномозговая полость. По периферии регенерата, с 2-4 сторон, определялась непрерывная корковая пластинка, полностью перекрывающая диастаз. В этой группе опытов для достижения диастаза в 28 ми потребовалось разное время удлинения: при темпе 1,3 мм - 21 день, при темпе 1,5 мм - 19 дней, при 1,75 ми потребовалось 16 дней и при суточном удлинении по 2.0 мм - 14 дней. Общая продолжительность остеосннтеза. в зависимости от времени дистракции, составила 49 - 56 дней.

Проведенные нами исследования показали, что при создании благоприятных условий для костеобразования, одним из которых является дробность дистракции, процесс остеоге.чеза протекает активно и при повышенных суточных тешах удлинения, которые при ручной одно- и четырехразовой подкрутке отрицательно влияют на

костеобразование (В.П.Птин. Е. Т.Никитенко 1975, Г.П.Котельников 1983, В.И.Стецула и соавт. 1984. Л.А.ШреПнер и соавт. 1985. Г.А.Илизаров 1992).

Активный остеогенез при высоких темпах автоматической днст-ракции наблюдался и при более продолжительном удлинении, когда дистракцию осуществляли в течение 28 дней. В одном из опытов при удлинении с темпом 1.5 им в процессе дистракции произошло сращение костных отделов регенерата. Наиболее показателен в этих опытах был период фиксации, когда уже через месяц в большинстве наблюдений "зона роста" полностью замечалась костной тканью. С 2-х - 4-х сторон регенерата формировалась непрерывная корковая пластинка, состоящая из компактизирущейся губчатой кости, и единая с фрагментами костномозговая полость. Эти опыты показали, что в условиях высокодробной дистракции участок диафнза протяженностью 35 - 56 им формируется всего за 63 дня остеосинтеза, что свидетельствует о значительных регенераторных возможностях кости.

Таким образом, результаты проведенного исследования показали. что при прочих равных условиях дробность дистракции оказывает существенное влияние на репаративную регенерации кости и функциональное состояние удлиняемой конечности. При однократной дробности дистракции значительно страдает функция удлиняемой конечности. Происходит снижение активности остеогенеза, что характеризуется наличием высокой соединительнотканной прослойки в периоде дистракции и длительной перестройкой регенерата в периоде фиксации и после снятия аппарата. При четырехкратной дробности удлинения регенерация кости протекает достаточно активно и в меньшей степени страдает функция удлиняемой конечности. Высокод-

ровная автоматическая дистракция создает наиболее благоприятные условия для функционального состояния удлиняемой конечности. " •

ВЫВОДЫ

1. Дробность дистракции наряду со стабильной фиксацией, сохранением кровоснабжения и костного мозга, адекватным темпом удлинения имеет важнейшее значение для репаративной регенерации кости и функционального состояния удлиняемой конечности.

2. При малой дробности, особенно однократной, значительно страдает функциональное состояние удлиняемой конечности, что проявляется наличием выраженных контрактур и стойким снижением биоэлектрической активности мышц. При автоматической высокодробной дистракции нарушение функции незначительно, а восстановление биоэлектрической активности мышц происходит в короткие сроки.

3. При удлинении с одномоментном перемещением отломков на 1,0 мм в течение суток активность остеогеиеза снижена, что характеризуется высокой { до 13 мм ) соединительнотканной прослойкой и медленным замещением ее костной тканья к 90 - 150 дням фиксации.

4. При удлинении с четырехкратной ежедневной дробностью костеобразовалие'протекает достаточно интенсивно, о чем свидетельствуют £орм1рование дистракционного регенерата по всей ширине фрагментов к концу периода удлинения, а невысокая (до 5-7 мм) соединительнотканная прослойка, замещающаяся костной тканью через 30 - 70 дней фиксации.

5. Высокодробная автоматическая дистракция по сравнению с ручной одно- и четырехкратной подкруткой создает наиболее благоприятные условия для костеобразования: к 21 дна дистракции

костный регенерат формируется по всему периметру концов фрагментов, соединительнотканная прослойка замещается костной тканья к концу периода дистракции, что позволяет снимать аппарат в ранние сроки фиксации (15-35 дней).

6. При автоматическом высокодробном удлинении конечности с суточным темпом 1 мм. скорость костеобразоваиия может опережать выбранный режим удлинения, что приводит в этих случаях к преждевременному сращению костных отделов регенерата.

7. Автомагическая високодробная дистракция в условиях стабильной фиксации, сохранения остеогенных тканей и кровоснабжения кости позволяет применять увеличенный ( 1.3 - 2,0 мм) суточный темп удлинения. При этом активность остеогенеза не снижается, что свидетельствует о больших регенераторных возможностях кости.

8. Удлинение конечности в автоматическом высокодробном режиме является наиболее перспективным, т. к. при нем создаются оптимальные условия для репаративного остеогенеза и функционального состояния удлиняемой конечности.

СПИСОК

научных работ, опубликованных по теме диссертации

1. Формирование дистракционного регенерата в зависимости от режима удлинения конечности (экспериментальное исследование) / совместно с А.А.Шрейнером //2-я медико-биологич. конф. молод, ученых Кургана, посвящ. 40-летию Победа советского народа в Великой Отечественной войне 1941-1945 г. Тез. докл. - Курган. 1985. - С. 100-101.

2. Формирование дистракционного регенерата при различных

темпах удлинения конечности в эксперименте /совместно с А.А.Шрейнером, А.М.Чирковой //Чрескост. компрес.-дистракц. осте-осинтез по Илизарову в травм, и ортоп. - Курган, 1985. - Вып. 10. - С. 148-154.

3. К использованию автоматических дистракторов в эксперименте /совместно с Г.И.Шевченко //Тез. докл. IV обл. науч. -практ. конф. молодых ученых медиков. - Курган. 1988. - С. 16-17.

4. Особенности процесса костеобразования при различных режимах удлинения конечности (экспериментальное исследование) /совместно с А.А.Шрайнером. A.M.Чирковой. Т.С.Беркуцкой //Ортоп.-травм. служба на Дальнем Востоке и пути ее совершенств. Тез. зональн. науч.-практ. конф.(20-21.10.88. г.Благовещенск) -Благовещенск. 1938. - Вып. 1. - С. 92-93.

5. Особенности ксстсобразсвания и функционального состояния удлиняемой конечности при различной дробности дистракции (экспз-рнментальиое исследование) /совместно с Г.А.Нлизароикм, А.М.Чирковой //Метод Илизарова: теория, эксперимент, клиника. Тез. докл. Всесоюз. кону, с участием иностранных специалистов, поев. 70-летию Г.А.Клнзарова и 40-летив разработанного им метода чрес-шетного остеосшпеза (Курган, 13 - 15 ииня 1991 г.) - Курган. 1991. - С. 2S5-287.

6. Удлинение голени автоматическими дястракторам! по Илиза-роову (экспериментальное исследование) //Натер. XXV юбил. науч. -практ. кенф. врачей Курганской обл., посвящен. 50-летию Курганской обл. (28-29 декабря 1992 г.) - Курган, 1992. - С. 22-24.

7. Экспериментально-клинические аспекты удлинения конечности в автоматическом режиме /совместно с Г.А.Илизаровым, А.В.Пон-

ковьм, В.И.Калякииой, В.И.Шевцовым //Материалы VI съезда трави.-ортопедов СНГ 14-17 сентября. - Ярославль, 1993. - С. 363-364.

8. Регенерация и рост тканей конечности, удлиняемой автоматическими дистракторами по Илизарову (экспериментальное исследование) /совместно с А.И.Чирковой. А.А.Шрейнером. А.Д.Наумовым и др. //Метод Илизарова - достижения и перспективы. Тез. докл. межд. конф., посвящен, памяти акад. Г. А. Илизарова (Курган. 15-17 июня 1993 г.) - Курган, 1993. - С. 338-340.

9. Костеобразоваиие при удлинении голени с разными темпами в условиях автоматической дистракцни (экспериментальное исследование) /совместно с A.M.Чирковой. Г.И.Шевченко //Там же. - С. 340-341.

10. Результаты исследований функциональных изменений в конечности в зависимости от ритма днсгракции в эксперименте /совместное М.С.Сайфутдиновым. А.Д.Наумовым, H.H. Гордиевских //Там же. - С. 361-363.

11. Влияние дробности дистракции на состояние двигательной функции удлиняемой по Илизарову конечности /совместно с Н.Р.Каримовым, М.С. Сайфутдиновым //Клиника и эксперимент в травм, и ортопедии. Тез. докл. юбил. науч. конф. ННЦТ "ВТО" 26-28 января 1994 г. - Казань, 1994. - С. 182-184.