Автореферат и диссертация по ветеринарии (16.00.05) на тему:Анатомо-хирургические аспекты оптимизации репаративного остеогенеза трубчатых костей в условиях внешней фиксации аппаратами стержневого типа

рг

На правах рукописи

АННИКОВ ВЯЧЕСЛАВ ВАСИЛЬЕВИЧ

Анатомо-хирургические аспекты оптимизации репаративного остеогенеза трубчатых костей в условиях внешней фиксации аппаратами стержневого типа

16.00.05 - ветеринарная хирургия

16.00.02 — патология, онкология и морфология животных

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора ветеринарных наук

Москва - 2006

Работа выполнена на кафедре патанатомии и патофизиологии ФГОУ ВПО «Саратовский государственный аграрный университет имени Н.И. Вавилова» и на базе сервисно-консультационного центра ветеринарного обслуживания «Поиск».

Научные консультанты: доктор медицинских наук, профессор,

Бейдик Олег Викторович доктор биологических наук, профессор, Заслуженный деятель науки РФ Слесаренко Наталья Анатольевна

Официальные оппоненты: доктор биологических наук, профессор,

Тимофеев Сергей Владимирович доктор ветеринарных наук, профессор, Семенов Борис Степанович доктор биологических наук, профессор, Капустин Филипп Романович

Ведущая организация: ФГОУ ВПО «Казанская государственная

академия ветеринарной медицины имени Н.Э. Баумана»

Защита диссертации состоится 12 мая 2006 г. в 11 часов на заседании диссертационного совета Д 220.042.02 в ФГОУ ВПО «Московская государственная академия ветеринарной медицины и биотехнологии имени К.И. Скрябина» по адресу: 109472, Москва, ул. Академика Скрябина, 23, тел. 377-93-83

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО «Московская государственная академия ветеринарной медицины и биотехнологии имени К.И. Скрябина»

Автореферат разослан апреля 2006 года.

Ученый секретарь диссертационного совета ^^у—1-1/) Торба А. И.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Разработка методов оптимизации репаратив-ного остеогенеза при переломах трубчатых костей у животных является одной из актуальных проблем ветеринарной травматологии и реконструк-тивно-восстановительной хирургии. Особую значимость ее решение приобретает в настоящее время в связи с возрастанием количества травм и их утяжелением. Накоплен обширный фактический материал, посвященный вопросам лечения травматологически больных животных (К.А. Петраков с соавт., 1994 г.; A.C. Кашин с соавт., 1995 г.; С.А. Ягников, 2001 г.; H.A. Слесаренко, И.Б. Самошкин с соавт., 2002 г.; В.А. Лукьяновский с соавт., 2002 г.; И.Б. Самошкин с соавт., 2002 г.; М. Dudley et al., 1997; К.Н. Kraus et al., 1998; W. McCartney, 1998; P.Muir et. al., 1999;).

Однако следует подчеркнуть, что хирургическая коррекция переломов скелетных звеньев конечностей затруднена в связи с их анатомо-топо-графическими особенностями. Иммобилизирующая повязка не эффективна, а интрамедулпярный и накостный остеосннтезы, как методы выбора лечения, могут приводить к дополнительной травматизации костного мозга, эндоосга, надкостницы и мышечно-связочного аппарата.

В отдельных исследованиях (В.А. Африкантов, 1951 г.) подчеркивается значимость и актуальность комбинированного остеосинтеза, внешней спицевой или спицестержневой фиксации (Г.П. Котельников и др., 1994 г.; А .К. Дулаев и др., 2000 г.; Levis, 2001; G.M, Anderson et al., 2003). Вместе с тем, работ по его экспериментальному обоснованию крайне недостаточно, а имеющаяся на сегодняшний день информация по использованию внешней спицевой и спицестержневой фиксации, а также способам стимуляции репаративного остеогенеза порой противоречива и не в полной мере решает вопросы стратегии и тактики лечения при переломах трубчатых костей у мелких домашних животных.

Более того, до настоящего времени практически отсутствовали систематизированные данные, позволяющие экспериментально и клинически обосновать принципы внешней стержневой фиксации при вышеуказанной патологии.

В этой связи нами предпринято исследование, посвященное научному обоснованию применения в ветеринарной травматологии биоматериала «Аллоплант» (БМА), который широко используют в гуманной медицине (челюстио-лицевая, абдоминальная хирургия, офтальмология и др.). БМА представляет собой коллагеновую ткань, прошедшую специальную физико-химическую обработку. Вместе с тем, в доступной литературе отсутствуют данные об использовании этого материала в ветеринарной практике.

Исходя из этого, цель нашего исследования: на основании биомеханических, анатомо — топографических и клинико — морфологических исследований разработать принципы лечения и оптимизации репаративного

остеогенеза при переломах длинных трубчатых костей у мелких домашних животных и птиц с помощью аппаратов внешней фиксации стержневого типа н трансплантации БМА.

Для реализации цели были поставлены следующие задачи:

• Провести сравнительный анализ жесткости фиксации компоновок аппаратов внешней фиксации для чрескосгного стержневого остеосинтеза, накостной пластины и интрамедуллярного стержня.

• На основании анатомо-топографических исследований поперечных распилов конечностей животных по методу Н.И. Пирогова обосновать «безопасные коридоры» для проведения остеофиксаторов с учетом топических особенностей отделов скелетных звеньев.

• Установить морфометрические характеристики зоны остеоклазии трубчатых костей при использовании «Аллопланта».

• Оценить иммуномодулирующее действие препарата на основании изучения динамики отдельных цитокинов крови экспериментальных животных.

• Разработать адекватные и надежные в биомеханическом отношении способы фиксации при различных видах переломов длинных трубчатых костей у мелких домашних животных и птиц, а также тактику постоперационной курации больных с вышеуказанной патологией.

• Изучить гематологические показатели при индуцированном остеосинтезе.

• Разработать хирургическую тактику лечения животных с различными переломами трубчатых костей у собак, кошек и птиц.

• Провести анализ лечения спонтанно заболевших собак и кошек с переломами трубчатых костей различной локализации.

Научная новизна. Впервые

- на основании биомеханических исследований проведено моделирование жесткости фиксации различными компоновками аппаратов внешней фиксации стержневого типа, накостной пластиной и интрамедуллярным стержнем;

- определены и унифицированы «безопасные коридоры» в верхней, средней и нижней трети диафиза бедра, голени, плеча и предплечья и обосновано проведение остеофиксаторов с целью минимизации травма-тичности параоссальных тканей;

- установлены структурные эквиваленты стимулирующего эффекта «Аллопланта» на процесс формирования костного регенерата;

- на основании морфометрических характеристик костного регенерата показано остеоиндуцирующее влияние БМА;

- на основании изучения иммунологических показателей (у-интерферон, интерлейкин — 4, ФИО - а) доказано, что «Аллоплант» является активатором Т- и В-звеньев иммунитета.

- с учетом установленных клиннко-морфологнческих параллелей разработана методика применения биоматериала «Аллоплант» с целью

оптимизации репаративного остеогенеза при свежих переломах и псевдоартрозах;

- показано, что разработанные способы внешней стержневой фиксации длинных трубчатых костей скелета у мелких непродуктивных животных, а также компоновки аппаратов обеспечивают стабильную жесткую фиксацию. Это позволяет добиться полной репозиции фрагментов кости на операционном столе или в ранний послеоперационный период.

Научные положения настоящего исследования защищены охраноспособными документами (патент на изобретение № 2254088 от 22.06.2005; приоритетная справка X» 2006102390 от 27.01.2006; заявка № 2006104215/20 от 14.02.06) и четырех полезных моделей (патент на полезную модель № 51480 от 04.07.2005; патент на полезную модель № 51481 от 04.07.2005; приоритетная справка № 2005130936, положительное решение от 14.02.2006; приоритетная справка № 2005137845 от 05.12.2005).

Теоретическая и практическая значимость работы. На основании комплексного методического подхода, включающего клинико-морфоло-гические, биомеханические методы и экспериментальное моделирование, научно обоснованы концептуальные положения о возможности оптимизации репаративного остеогенеза посредством внешней стержневой фиксации и имплантации в зону дефекта биоматериала «Аллоплант» в смеси с ауто кровью. По итогам иммунологических исследований предложена методика оценки цитокинового статуса в целях контроля, прогнозирования и корректирования консолидации отломков при переломах длинных трубчатых костей у травматологически больных животных. Обоснованная топографо-анатомически, предложена методика внеочагового и чрескостного стержневого осгеосинтеза, которая внедрена в практику ветеринарной травматологии. Результаты исследования отражены в трех учебно-методических пособиях: «Анатомо-топографическое обоснование внешней стержневой фиксации», «Внешняя стержневая фиксация переломов трубчатых костей собак и кошек», «Биогенная оптимизация репаративного остеогенеза», которые одобрены УМО Высших учебных заведений в области зоотехнии и ветеринарии 28.11.05. Материалы диссертации используются в цикле лекций «Ветеринарная хирургия» для студентов очной и заочной формы обучения, для слушателей ФПК по курсу «Кинология», а также в практической работе ветеринарных врачей г. Саратова, Энгельса, Самары, Кургана, Омска, Москвы.

Связь исследований с научной программой. Диссертация выполнена в рамках научно-исследовательской работы в соответствие с планом НИР СГАУ им. Н.И. Вавилова, регистрационный номер 155 - С от 17.02.05.

Апробация работы. Основные положения диссертации доложены на: ежегодных научно-практических конференциях ' профессорско-преподавательского состава СГАУ им. Н.И. Вавилова (Саратов 2003-2006 уч. годы);

- Всероссийских научно-практической конференциях «Вавиловские чтения» СГАУ им. Н.И. Вавилова (г. Саратов 2003 г.; 2004 г.);

- Международной научно-практической конференции по актуальным проблемам Агропромышленного комплекса, КГАВМ и Б (г. Казань 2003 г.);

- Международной научно-практической конференции «Морф©функциональные аспекты регенерации и адаптационной дифференцировки структурных компонентов опорно-двигательного аппарата в условиях механических воздействий» (РНЦ «ВТиО» г. Курган, 2004 г.);

• Всероссийских конференциях практикующих ветеринарных врачей «Актуальные вопросы ветеринарной медицины мелких непродуктивных животных», СГАУ им. Н.И. Вавилова (г. Саратов 2003 - 2005 гг.);

- Региональных конференциях практикующих ветеринарных врачей «Актуальные вопросы ветеринарной медицины мелких непродуктивных животных», СГАУ им. Н.И. Вавилова (г. Саратов 2004 - 2006 гг.);

- конференциях молодых ученых и специалистов Саратовского государственного медицинского университета «Медицина. Экология», СГМУ (Саратов 2003 - 2005 гг.);

- Региональной ветеринарной конференции, посвященной актуальным проблемам ветеринарной медицины мелких непродуктивных животных, НГСХА (г. Нижний Новгород, 2004 г.);

- IV, V семинарах, посвященных проблемам ветеринарной медицины мелких домашних животных (г. Тольятти, 2004 г.; 2005 г.);

- III Международной межвузовской начуно-практической конференции аспирантов, докторантов и соискателей «Предпосылки и эксперимент в науке» (МКАС-3) СПбАВМ (СПб, 2005 г.).

• обучающем семинаре-симпозиуме «Применение метода чрескостного остеосинтеза ветеринарной травматологии», РНЦ ВТО (г. Курган, 2005 г.);

- Региональной конференции по проблемам ветеринарной медицины мелких непродуктивных животных, ОГСХА (г. Оренбург, 2005 г.);

- заседании общества травматологов-ортопедов, СарНИИТО (г. Саратов, 2005 г.);

- Сибирском Международном ветеринарном конгрессе, НГАУ (г. Новосибирск, 2005 г.).

Публикация результатов исследований. По материалам собственных научных исследований опубликовано 88 печатных работ, по материалам диссертации - 32, из них б в центральной печати. Издано три учебно-методических пособия.

Объем работы. Диссертация изложена на 278 страницах машинописного текста, состоит из введения, обзора литературы, собственных исследований, обсуждения полученных результатов, заключения, выводов и практических предложений. Содержит 88 рисунков, 18 диаграмм, 32 таблицы. Список литературы включает 563 источника, из них 199 зарубежных.

Основные положения, выносимые на защиту.

• Разработанные на основе анатомо-топографических данных способы стержневой фиксации при переломах длинных трубчатых костей у мелких домашних животных и птиц методом чрескостного остеосинтеза являются

высокоэффективными, обеспечивают полное восстановление анатомической целостности костей и функциональной пригодности конечности.

• Предложенный способ оптимизации процесса формирования костного регенерата позволяет сократить сроки сращения свежих костных ран, избежать послеоперационных осложнений, скорректировать генетические детерминированные деформации периферического скелета. Разработанный способ иммунологического контроля структурного состояния и качества костной мозоли позволяет объективно оценивать процесс консолидации отломков.

СОБСТВЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

Материалы и методы. Работа выполнена в 2000-2006 гг. на базе СКЦВО «Поиск» и каф. патанатомии и патофизиологии Саратовского государственного университета имени Н.И. Вавилова. Экспериментальные исследования проводили на 60 клинически здоровых кроликах породы «Черный великан» 4-х месячного возраста, со средней живой массой 3,5 кг, подобранных по принципу аналогов и содержащихся в условиях вивария. Клиническая часть работы выполнена в условиях СКЦВО «Поиск» Саратовского государственного университета имени Н.И. Вавилова, участковой ветеринарной лечебницы № 2, ООО «1-я ветеринарная клиника» г. Саратова, ветеринарной клиники «Ингус» г. Энгельса Саратовской обл. на 93-х собаках, 55-ти кошках, 4-х птицах, принадлежащих частным лицам.

Экспериментальные исследования включали четыре этапа:

1. Определение и сравнительную оценку жесткости фиксации стержневыми конструкциями, накостной пластиной и интрамедуллярным стержнем проводили методом компьютерного моделирования с использованием конечных элементов на программно - расчетном комплексе «Лира-8».

2. Выявление анатомо-топографических особенностей изучаемых звеньев конечностей с целью определения хирургически «безопасных» зон для проведения остеофиксаторов осуществляли посредством выполнения поперечных распилов замороженных трупов по Н.И. Пирогову (пять собах в возрасте 2 - 4-х лет с живой массой 10 - 20 кг).

3. Для обоснования остеоиндуктивного влияния биоматериала «Аллоплант», выполняли гистологические исследования с последующей морфометрией изучаемых структур. Всего приготовлено 60 гистосрезов от 60 экспериментальных животных.

4. Для оценки гематологических показателей и иммунологического статуса проведено исследование 960 проб крови по общепринятым в ветеринарии методам.

5. Клинико-рентгенологический мониторинг постоперационного состояния кроликов и спонтанно заболевших животных проводили через 1, 10, 20, 30-е сутки после операции, а у клинически больных, в дальнейшем, каждые две недели. Всего исследовано 740 обзорных рентгенограмм.

б. Клиническая апробация отработанных методик стержневого чрескостного остеосинтеза проведена на 152-х животных. Из них 62-м кошкам и собакам с целью стимуляции репаративного остеогенеза в зону перелома проведена трансплантация крошки «Аллопланта» в смеси с аутокровью.

Экспериментальную остеоклазию выполняли по модифицированной нами методике (В.В. Анников, 200S г.). Гистологические срезы толщиной 8 мкм окрашивали по Ван-Гизону (1982 г.). Микроскопическую морфометрию осуществляли по Г.Г. Автандилову (1984 г.), при этом учитывали объемную плотность регенерата, активную остеобластную поверхность (П.А. Ревелл, 1993 г.; Ю. Франке, Г. Рунге 1995 г.), относительную площадь фиброзной и остеогенной тканей (О.В. Волкова, 1982 г.), их функциональную активность определяли по методу Браше; гликозаминогликаны, щелочную фосфаггазу — по Гомори. Гистоэнзимологические реакции оценивали полуколичественно в баллах (О.В. Волкова, 1982 г.).

Топографо-анатомическое препарирование осуществляли по методу Н.И. Пирогова (А.П. Барабаш, JI.M. Соломин, 1997 г.).

Гематологические исследования проводили по общепринятым в клинической ветеринарной практике методам: гемоглобин — по Сапи, гематокрит, СОЭ, цветной показатель — по Панченкову; количество эритроцитов, лейкоцитов и лейкограмму - в камере Горяева (И.П. Кондрахин, 1985 г.).

Обзорную рентгенографию выполняли на стационарном рентгенодиагностическом аппарате РУМ-20-М-1 и передвижном 12П - 6. Фотообработку и анализ рентгенологической информации осуществляли в соответствии с классическими руководствами (C.B. Шерсгнев, 2002 г.).

Иммунологические исследования проводили методом твердофазного иммуноферментного анализа для изучения основных маркеров клеточного (гамма - интерферон), гуморального (интерлейкин-4) иммунитета, а также цнтотоксическнх Т-лимфоцитов (фактор некроза опухоли - альфа).

Оценку отдаленных результатов лечения пациентов проводили по методике И.Б. Самошкина, H.A. Слесаренко (1998 г.) и С.А. Ягникова, Я.А. Кулешовой (2004 г.).

Макрофотосъемку выполняли на пленку «Kodak» с помощью фотоаппарата «Canon — EOS - 3000», микрофотосъемку подготовленного материала - на микроскопе МБИ — 3.

Для разработки схемы биогенной оптимизации репаративного остеогенеза использовали «Аллоплант для кератопластики» производства Всероссийского института глазной и пластической хирургии (г. Уфа).

Остеогенез изучали на 152-х спонтанно заболевших животных с переломами трубчатых костей различной локализации. Остеосинтез выполняли по разработанной нами методике. В послеоперационный период проводили биомеханический, клинический и рентгенологический мониторинг.

С целью изучения остеопотенциирующего действия «Аллопланта», было сформировано четыре группы кроликов по 1S голов в каждой. Животные первой группы служили контролем. Кроликам второй группы в зону остеоклазии вводили 0,5 мл аутокрови. Третьей группе шприцом «Рекорд» с иглой Ананьева, согнутой под углом 45° и введенной интраме-дуллярно через зону перелома, трансплантировали смесь крошки БМА с 0,5 мл аутокрови. У животных четвертой группы место перелома оборачивали пластиной БМА и фиксировали аппаратом.

Полученный цифровой материал, а также электронное сканирование документальных данных обрабатывали общепринятыми методами на компьютере Intel Pentium - 4 с использованием программы Microsoft Word.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЯ

Компьютерное моделирование хирургической тактики лечения переломов трубчатых костей мелких домашних животных аппаратами стержневого типа. Результаты исследований, проведенных с помощью компьютерного моделирования на образцах конструкций для остеосинтеза (Рис. 1 - 6), показали, что внешние стержневые конструкции по жесткости фиксации не уступают инграмедуллярному стержню, а по отдельным нагрузкам — превосходят его.

Расчеты проведены применительно к начальному периоду лечения, когда костный регенерат не сопротивляется усилиям и вся нагрузка приходилась на детали конструкции. В качестве основных нагрузок учитывали продольное усилие Их, изгибающие моменты Му, Мг.

При анализе проверки на жесткость выявлено, что все конструкции, за исключением конструкции № 2 при нагрузке на изгибающий момент вокруг оси OZ и конструкции № 5 при нагрузке на изгибающий момент вокруг оси ОТ., удовлетворяют ограничению по жесткости. При этом конструкция № 3 - по показателям сопротивления усилиям сжатия превосходит все остальные. Лидером по сопротивлению изгибу является конструкция № 4, она же отличается простотой композиции.

Рисунок 1. Констр. №1 Рисунок 2. Констр. Хз2

Рисунок 5. Констр. для остеосинтеза № 5 в изометрической проекции (накостная пластина)

где

Рисунок 3. Констр. >6 4 Рисунок 4. Констр. Кг 3 Рисунок 6. Констр. для остеосинтез* № 6

в изометрической проекции (ишрамедудлярный стержень)

По жесткости фиксации при действии дополнительных нагрузок шестистержневая конструкция № 1 превосходит остальные, в то время как другие демонстрируют неудовлетворительные результаты при действии скручивающих сил.

Конструкция № 6 с интрамедуллярным стержнем обеспечивает наивысшую жесткость фиксации при одном важном условии — установка стержня не допускает его проскальзывания.

При испытании на прочность установлено, что самыми слабыми элементами конструкций № 1 - 4 являются остеофиксаторы и костные отломки. Наиболее опасным для стержней-остеофиксаторов является изгибающий момент, возникающий в месте внедрения стержня в кость, так как здесь глубокая упорная резьба ослабляет прочность стержня.

Следует указать, что использование титановых сплавов, обладающих достаточной пластичностью, при значительном превышении допустимых нагрузок, не приводит к разрушению кости, поскольку стержень, деформируясь, достаточно пластичен и сохраняет остаточные деформации (момент инерции). При этом нагрузка с искривленного остеофиксатора частично перераспределяется на остальные стержни, и конструкция может продолжать работать в упругом режиме. Такое явление, известное в строительной механике (А.Р. Ржаницин, 1991 г.), свойственно статически неопределимым конструкциям, к которым относятся конструкции № 1 - 4.

При анализе ограничений по прочности показано, что накостная пластина может конкурировать со стержневой при условии, что число шурупов в ней возрастет до 8-10, соответственно, это приводит к увеличению ее длины.

Конструкция № б может выполнять свои функции с точки зрения механики, в случае, если диаметр стержня согласован с внутренним диаметром костно - мозгового канала на всем его протяжении с высокой точностью (-0,1 мм).

Из недостатков конструкции № 6 следует отметить, что единственный ее крепежный элемент — интрамедуллярный стержень — не обеспечивает работу конструкции после кратковременного приложения запредельных нагрузок (М.Е. Мюллер, 1996 г.).

Анатомо-хирургическое моделирование способов внешней фиксации различных отделов сегментов конечностей с унифицированным обозначением направления введения остеофиксаторов.

Поперечные распилы на уровне верхней, средней и нижней третей диафизов длинных трубчатых костей конечностей выполняли по Н.И. Пирогову.

За основу обозначений был взят упрощенный метод «Эсперанто», предложенный А.П. Барабаш и Л. М. Соломиным (2003 г.). Согласно методике, каждый срез сегмента конечности в поперечной плоскости разделяли на 12 равновеликих секторов (по аналогии с циферблатом часов). Центром деления являлась ось кости. Положение 3х часов всегда располагалось с медиальной, а позиция 9 часов — с латеральной поверхности, 12 часов — краниально, положение б часов - каудально.

При анализе распилов на уровне верхней трети диафиза плечевой кости установлено, что остеофиксаторы без ущерба для параоссальных тканей могут проводиться латеро-медиально в кранио-каудальном направлении между 8 и 10 часами. Такой способ их внедрения сопровождается незначительным повреждением латеральной и добавочной головок трицепса. При этом полностью исключается вероятность травмаггизации крупных сосудисто-нервных пучков (плечевых артерии, вены, нервов плечевого сплетения, лучевых артерии, вены, нерва) при прохождении через внутреннюю (медиальную) кортикальную пластину. Кроме того, не повреждаются мускулы, участвующие в сгибании сустава и выносе конечности вперед (поверхностная и глубокая грудная, плечеголовная, широчайшая мышцы спины, трех- и двуглавый мускулы плеча, дельтовидный мускул).

На уровне средней трети диафиза плечевой кости безопасным можно считать коридор между двуглавым и латеральной головкой трехглавого мускула плеча между 8-11 часами. При этом не травмируются основные мускулы, участвующие в сгибании и разгибании локтевого сустава, а также локтевой и срединный нервы плечевого сплетения, плечевые артерия и вена, подкожная вена плеча.

На уровне нижней трети диафиза плечевой кости остеофиксаторы целесообразно устанавливать в косо-фронтальной плоскости краниокаудаль-но и латеро-медиально. Вводить стержни при этом нужно через латеральный надмыщелок плечевой кости до прохода противоположной кортикальной пластины (медиальный надмыщелок) между 10 и 12 часами в целях исключения повреждения мускулов и сухожилий. В случае необходимости, существует возможность введения остеофиксаггора проксимальнее латерального мыщелка. При этом повреждается лишь латеральная головка трехглавого мускула плеча.

В области верхней трети диафиза костей предплечья наименее травматичным оказался сегмент, ограниченный общим разгибателем пальцев и лучевым разгибателем запястья. При этом остеофиксаторы целесообразно вводить в лучевую кость в косо-фронтальном направлении снаружи-внутрь

кранио-каудалыю между 9 и 11 часами. При недостаточной жесткости фиксации отломков возможно введение остеофиксатора в локтевую кость через локтевой разгибатель запястья (сектор 11-1 час). При этом исключается вероятность травматизации сгибателей и разгибателей пальцев, локтевых и срединных артерий, вен и нервов плечевого сплетения. Остеофиксатор проводят внутрикостно до упора, возможно также его прохождение через контралатеральную (медиальную) кортикальную пластину.

, При изучении распилов на уровне средней трети диафиза костей предплечья мы пришли к выводу, что стержни предпочтительнее вводить также в косо-фронтальной плоскости латеро-медиально в секторе между 10 и 12 часами, а дополнительный остеофиксатор — между 1 и 4 часами. В этом случае исключена возможность травмирования топографически сопряженных сухожильно-мышечных образований. Стержень, проведенный между 1 и 4 часами, будет проходить через квадратный пронатор и локтевой разгибатель запястья. Его, как правило, чаще проводят до упора в противоположную кортикальную пластину, а при необходимости проникают и через нее. Подобного рода манипуляции были направлены нами на исключение возможности травмирования основных сосудисто-нервных пучков и сухожилий области зейгоподия (межкостных артерии и вены, лучевых артерии, вены, нерва, срединных артерии, вены, нерва).

Изучив распилы на уровне нижней трети диафиза костей предплечья, мы установили, что наименее «опасным коридором» для проведения остеофиксаторов будет сектор между 11 и 1 часами. В этом случае стержни не будут травмировать ни одно анатомическое образование, за исключением кожи и кости. Остеофиксаторы вводят как до упора в противоположный кортикальный слой кости, так и проникают через него. Их вкручивают снаружи - внутрь.

При изучении поперечного распила бедра на уровне верхней трети диафиза бедренной кости мы пришли к выводу, что стержни целесообразно вводить в сектор между 8 и 10 часами. В этом случае остеофиксатор пройдет только через широкую латеральную "мышцу, не исключена возможность введения стержня в большой вертел в косо-сагиттальной плоскости снаружи - внутрь, что соответствует 9 часам. В этом случае исключается травматизация бедренных артерии, вены, нерва, триады (артерия, вена, нерв) Сафена, капсулы тазобедренного сустава.

В зоне средней трети диафиза бедренной кости наиболее «безопасным», по нашим данным, является сектор между 8 и 10 часами. В указанном месте минимально травмируется брюшко седалищной головки бицепса, латеральная головка квадрицепса. При этом остаются неповрежденными основные сосудисто-нервные образования (бедренные артерия, вена, нерв, триада Сафена). Стержни при этом должны вводиться снаружи - внутрь косо - сагиттально.

Исследуя поперечный распил на уровне нижней трети диафиза бедренной кости, мы пришли к заключению о необходимости введения остеофиксаторов в секторе между 8 и 10 часами. В таком положении они

будут проходить через двуглавый и латеральную головку четырехглавого мускула бедра. Введение остеофиксатора строго против 9 часов, позволит полностью исключить травматизацию вышеуказанных мускулов. Более того, установленные таким образом стержни не повредят бедренные артерию и вену и каудальные бедренные артерию и вену. При этом остеофиксаторы целесообразно проводить до выхода через медиальную кортикальную пластину.

При изучении поперечного распила голени на уровне верхней трети диафиза ее костей установлено, что остеофиксаторы безопаснее вводить, латеро-медиально между 10 и 1130 ч, а также, при необходимости, между 8 и 9 часами. При такой позиции точка введения располагается латерапьнее бугристости большой берцовой кости, а стержни — перпендикулярно оси большеберцовой кости. В этом случае фиксирующие элементы проникают через медиальную головку икроножного и подколенный мускулы. При установке фиксатора в секторе 9 часов возможно его прохождение через латеральную головку икроножного мускула. Введенные таким образом стержни не повредят болыыеберцовые артерию и вену, артерию, вену и нерв Сафена.

На уровне средней трети диафиза голени, остеофиксаторы безопасно проводить в секторе между 8 и 10 часами, поскольку он краниально ограничен краниальным большеберцовым мускулом, а каудапьно — латеральной головкой икроножного мускула. Фиксирующие элементы целесообразно вводить перпендикулярно к плоскости большеберцовой кости латеро-медиально. Каудальные большеберцовые артерия и вена, плантарные артерия, вена, нерв Сафена и латеральная вена Сафена при этом не травмируются.

Изучив поперечный распил голени на уровне нижней трети диафиза ее костного остова, мы пришли к выводу, что введение остеофиксаторов в этом регионе не создает особых трудностей. Однако наименее травматичным следует считать сектор, ограниченный 8 и 10 часами. Фиксирующие элементы здесь следует вводить латеро-медиально в косо-фронтальной плоскости. Идеальной для введения фиксаторов, создающей полную безопасность топографически сопряженных мягкотканных образований и сохранение стато-локомоторной функции, будет позиция 9 часов. Остеофиксаторы не повреждают Ахиллово сухожилие, поверхностный и глубокий сгибатели пальцев, вену Сафена и подкожную плюсневую вену. Фиксирующие элементы целесообразнее внедрять до упора в противоположную кортикальную пластину, но не исключается возможность проникновения и через нее.

Оптимизация репаративного остеогенеза в условиях экспериментального нестабильного диафизариого перелома костей голени.

Оценку остеопротектирующего влияния «Аллопланта» проводили на основании клинических, биомеханических, рентгенологических, гематологических и иммунологических данных. При анализе клинико-ренптено-

логических и биомеханических данных установлено, что в первые трое суток после операции клиническая картина состояния животных во всех группах характеризовалась следующими признаками: слабый аппетит, жажда, повышение ректальной температуры до 40,5 - 41°С, одышка. Оперированная конечность была горячей, отечной, болезненной при пальпации. Животные полностью выключали поврежденную конечность из стато-локомоторного акта. На контрольных рентгеновских снимках через сутки после операции нетрудно было обнаружить наличие большого диастаза и нечеткую репозицию отломков, что свидетельствовало о нестабильном осгеосинтезе.

Через 10 суток после экспериментальной остеоклазии состояние животных было удовлетворительным. Ректальная температура нормализовалась, однако у кроликов первой и второй групп оперированная голень была по-прежнему отечна и болезненна при пальпации, выключена из локомоторного акта. В то же время, у животных 3 и 4 групп в области оперативного вмешательства отечность отсутствовала, болезненность при пальпации была слабо выраженной.

При дешифровке рентгеновских снимков, выполненных через 10 суток после операции, было выявлено отсутствие в зоне повреждения периосгальной реакции у животных контрольной и второй экспериментальных групп. В то же время, у животных третьей и четвертой групп рентгенологическая тень была ярко выраженной.

Через 20 суток после начала эксперимента состояние кроликов всех групп было удовлетворительным. Слабые локальные воспалительные явления в зоне перелома были отмечены лишь у животных контрольной группы. На рентгенограммах, выполненных через 20 суток после остео-синтеза, в группе контроля прослеживалась слабая периостальная реакция. У кроликов второй и четвертой групп к этому времени наблюдений рентгенологическая семиотика в зоне костной травмы была аналогична таковой у контрольных особей. В третьей группе неравномерная рентгенологическая тень мозоли с неровными краями отчетливо просматривалась по всей площади диастаза.

Через 30 суток после операции на контрольных снимках визуализировались рентгенологические симптомы, обусловленные, по нашему мнению, лечебной коррекцией перелома. Если у кроликов второй и четвертой опытных групп костная мозоль находилась в стадии формирования, на что указывали ее неровные края в зоне остеоклазии, то у кроликов третьей группы регенеративная мозоль к этому сроку была хорошо моделирована с контурами костей, имела однородную плотность, ее диаметр уменьшился по сравнению с аналогичными снимками, выполненными ранее. Это может служить признаком благоприятного течения регенерации.

Гематологическая оценка послеоперационного состояния кроликов. При морфологическом исследовании крови в первые двое суток после операции нами выявлен максимальный лейкоцитоз (с 8,78 до 12,13 тыс/мкл через сутки после остеотомии), что может отражать проявление адаптационно — компенсаторных реакций организма на хирургическую

травму (К.С. Десятниченко и др., 2000 г.; А.П. Барабаш и др., 2002 г.; Ю.А. Ватников, 2003 г.; С.А. Ерофееф и др., 2003 г.; М.А. Дсрхо, 2004 г. и др.). Через сутки после операции регистрировали слабо выраженный моноцитоз (2,21 % до операции и 2,27 % через сутки) в контрольной группе, эозинофилню (1,82 % против 2,23 % через сутки), значительное увеличение незрелых форм нейтрофилов (юные и палочкоядерные до операции 6,61 % после 9,13 %). Перераспределение лейкоцитов происходило за счет лимфоцитов и базофилов. Через сутки после операции была выявлена лимфоците- и базопения. Вышеобозначенная тенденция сохранялась на протяжении последующих трех суток постоперационного периода.

На десятые сутки после экспериментальной остеоклазии в картине белой крови у опытных животных констатировали изменения, связанные, на наш взгляд, с тактикой лечения. В частности, в третьей группе к этому времени существенно уменьшилось количество нейтрофилов (юных и палочкоядерных - 8,56 % через сутки после операции и 7,63 % через 10), восстановилось количество моноцитов (1,69 % через сутки и 1, 66 % через 10), а также эозинофилов, в то время как в других группах эти показатели были далеки от физиологической нормы. Через 20 суток во всех группах сохранялся лейкоцитоз, однако он существенно снизился у представителей третьей и четвертой опытных групп. Нельзя исключить связь этого явления с иммуномодулирующим действием «Аллопланта». Показательным в этом отношении является содержание лимфоцитов. Их концентрация в крови у животных третьей группы к этому сроку превысила дооперационный уровень, в то время как в других группах она не достигла дооперационного значения. Увеличение содержания лимфоцитов при нормальной концентрации эритроцитов может свидетельствовать о хорошем иммунологическом статусе организма. (И.П. Кондрахин, 1985 г.; К.С. Десятниченко, 2001 г.; М.А. Дерхо и др., 2004 г.; Ю.А. Ватников, 2004 г.).

Гематологические показатели у кроликов всех групп через 30 суток после остеотомии отражали значительное ослабление влияния костной травмы. Тем не менее, количество незрелых форм нейтрофилов в контрольной группе превышало дооперационное (7,08 % против 6,61 %), а также моноцитов (3,28 % против 2,21 %). В этой же группе по-прежнему сохранялась лимфоцитопения (50,07 % против 51,75 %). У кроликов третьей опытной группы к этому сроку наблюдения отмечали снижение количества незрелых форм нейтрофилов (Ю + П - 5,03 % против 5,28 %) умеренную эозинофилию и значительный лимфоцитоз (55,16 % против 53,82 % до операции). Эти гематологические сдвиги, на наш взгляд, могут свидетельствовать об иммуномодулирующем влиянии «Аллопланта».

Реакция красной крови в ходе потенцированного остеогенеза. Для выяснения реакции красной крови на костную травму мы исследовали количество эритроцитов в литре крови и содержание гемоглобина. Для доказательства того, что посттравматическая анемия связана не только с кровопотерей, рассчитывали системный индекс красной крови (СИКК), используемый в гуманной и ветеринарной медицине (A.B. Войтович, O.A.

Зураев, 1991 г.; Д.Ю. Борзунов, 1999 г.; К.С. Десятниченко, 2001 г.; E.H. Горбач и др., 2003 г.). .

Результаты проведенных исследований в целом соответствуют существующему мнению (К.С. Десятниченко, 2001 г.; С.А. Ерофеев, 2003 г.; М.А. Дерхо, 2004 г.) о том, что анемия при переломах связана не только с кровопотерей, но и с шоковым состоянием организма при травме (падение давления, ишемия сосудов). Кроме того, отмечено эритропотенциирующее .влияние БМА. На это может указывать тот факт, что через 30 суток после операции концентрация эритроцитов и гемоглобина у кроликов третьей группы нормализовалась, в то время как в других группах их значения были ниже дооперационных (гемоглобин 119,0 ± 10,8 г/л в третьей против 109,0 ± 11,3 г/л во второй и 109,5 ± 9,2 г/л в четвертой группах; эритроциты 6,28 ± 0,08 млн/мкл в третьей против 5,72 ± 0,03 млн/мкл в четвертой и 6,15 ± 0,08 млн/мкл в первой группах).

Цитокиновый профиль индуцированного остеогенеза. Цитокиновый профиль, отражающий, как известно, реакцию иммунной системы организма на различные экзо- и эндогенные факторы (А.Г. Бабаева, 1985 г.; JI. Йегер, 1990 г.; В.В. Абрамов, 1996 г.; A.A. Ярилин, 1997 г.; И.А. Волчегорский, 1998 г.; К.П. Кашкин, 1998 г.; Л. Ю. Карпенко, 1999 г.; Гольденберг и др., 2001 г.; A.C. Симбирцев, 1999 г.; Н.В. Заболотных, 2002 г.; Н. Pan et al, 1997; К. Nelms, 1999), изучен нами у 60 животных. Показано достоверное (Р < 0,05) увеличение концентрации фактора некроза опухоли-альфа (ФНО-а), и интерлейкина четыре (ИЛ-4) у опытных животных на первые сутки после операции, по сравнению с контролем (до операции). Полученные результаты могут свидетельствовать о возрастании активности гуморального звена иммунитета, а также реализации процессов индукции цитотоксических Т-лимфоцитов у животных в первые сутки после операции (Рис. 1-3).

Рисунок 7. Динамика средней концентрации ИЛ-4 в крови экспериментальных животных в процессе лечения (пг/мл).

Рисунок 8. Динамика средней концентрации у-ИНФ в крови экспериментальных животных в процессе лечения (пг/мл).

Рисунок 9. Динамика средней концентрации ФНО-а в крови экспериментальных животных в процессе лечения (пг/мл).

На 10 сутки после операции сохраняется высокий уровень воспалительных цитокинов (ИЛ-4 через сутки возрос с 17,02 пг/мл в контрольной группе перед операцией до 42,72 пг/мл на первые и десятые сутки) (Рис. 8 - 9). Аналогичными были показатели в других группах. Нельзя исключить, что эти данные могут отражать наличие в пораженном участке воспалительного процесса, несмотря на проводимую терапию.

Концентрация у-ИНФ, как маркера клеточного иммунитета, (A.A. Ярилин, 1997 г.; К.П. Кашкин, 1998 г.) через сутки после операции в опытных группах практически не изменилась, а в контрольной - увеличилась вдвое. Через 10 суток она резко возросла в первой, второй и третьей группах, достигнув 129,68 пг/мл в контрольной, 112,84 пг/мл - в первой, 116,04 пг/мл в третьей группах. Концентрация ФНО-а, как маркера цитотоксических Т-лимфоцитов, через сутки после операции резко возросла во всех группах, достигнув максимального значения в контрольной (49,72 пг/мл). В третьей группе уровень ФНО-а возрос незначительно (38,98 пг/мл), что может указывать на иммуномодулирующее влияние БМА.

Через 20 суток после экспериментальной остеоклазии концентрация ИЛ-4, как провоспалительного цитокина, существенно снизилась, особенно в третьей группе, достигнув 23,98 пг/мл против 22,5 пг/мл до операции. Выявленная тенденция сохранялась и через 30 суток после операции. К этому времени в третьей и четвертой группах концентрация ИЛ-4 составила соответственно 13,16 пг/мл и 13,2 пг/мл против 22,5 пг/мл и 17,62 пг/мл до операции. В первой и второй группах ее показатели оставались более чем в два раза выше таковых у представителей третьей и четвертой групп (Рис. 7).

Полученные нами результаты позволяют высказать положение об ярко выраженном противовоспалительном эффекте БМА.

Через 20 суток после остеоклазии концентрация у-ИНФ оставалась высокой, при этом во второй группе наблюдали существенное повышение содержания вышеуказанного цитокина (166,24 пг/мл на двадцатые сутки против 112,84 пг/мл на десятые). К тридцатым суткам эксперимента обнаружено достоверное (Р < 0,05) снижение концентрации у-ИНФ во всех группах, однако в третьей и четвертой его уровень оставался значительно выше дооперационного, что мы склонны объяснять латентным иммуно-модулирующим влиянием БМА.

Концентрация ФНО-а, как маркера, цитотоксических Т-лимфоцитов, повысившись через сутки после операции, к тридцатым суткам наблюдений снизилась только в третьей и четвертой группах (37,58 пг/мл в третьей группе и 33,68 пг/мл в четвертой против 52,44 пг/мл в контроле). Известно,

что нормализация уровня ФНО-а приводит к активизации гранулоцитов, макрофагов, эндотелиальных клеток, гепатоцитов, стимулирует пролиферацию и дифференциацию нейтрофилов, фибробластов, гемопоэтических клеток, Т-,В-лимфоцитов, поступление нейтрофилов из костного мозга в кровь (A.C. Симбирцев, 1999 г.; Н.В. Емельянова и др., 2002 г.; G. Magno, 1995; J. Jason et al, 2001).

Гистоморфометрическая характеристика индуцированного Сепаративного остеогенеза. Через 10 суток у животных контрольной группы на светооптическом уровне концы костных отломков большеберцо-вой кости были лизированы, их сосудистые каналы лишены содержимого. Образовавшиеся узуры постепенно заполнялись многоклеточной фиброзной тканью, которая прорастала в диастаз между отломками, объединяя их концы.

Среди клеточных элементов этой ткани преобладали фибробласты, гистиоциты и остеобласты с низкой функциональной активностью, о чём свидетельствовало небольшое представительство клеток, содержащих рибо-нуклеотиды. По периостальной поверхности разрасталась остеогенная ткань с формирующимся остеондом, что соответствовало определявшемуся макроскопически его локальному утолщению.

Через 20 суток в группе контроля обнаружено, что созревающий периосгально остеоид сформировал молодые костные балки, которые частично заполняли поверхностные участки межотломкового пространства. В этой же зоне определялись поля хондроидной ткани, местами оссифици-рующейся. Центральная зона межотломковой щели на значительном протяжении была заполнена клеточно-волокнистой фиброзной тканью, среди разрастаний которой располагались изолированные друг от друга молодые костные балки и небольшие участки хрящевой ткани, там же была обнаружена сеть костных трабекул.

Макро- и микроскопическая картины зоны перелома у кроликов второй группы имели качественное сходство с таковыми животных первой группы.

Через 10 суток после начала эксперимента макроскопически в зоне бывшего перелома было выявлено незначительное утолщение, состоящее из разрастаний ткани, интимно спаянной с костью. Микроскопически концы отломков большеберцовой кости были значительно лизированы, а их сосудистые каналы и межбалочные пространства пусты. В центральных отделах межотломковая щель была заполнена многоклеточной фиброзной тканью, состоящей из фибробластов, остеобластов, гистиоцитов и внеклеточных элементов. При этом, в отличие от животных первой группы (Табл. 1), на фоне снижения количества фибробластов (Р < 0,001) и внеклеточных элементов (Р < 0,001) имело место достоверное увеличение общего числа остеобластов (Р < 0,001), среди которых отмечали больше клеток, содержащих рибонуклеотиды (Р < 0,001). В поверхностных участках разраставшаяся со стороны периоста остеогенная ткань сформировала остеоид. В межотлом-ковом пространстве выявлялись участки скопления эритроцитов.

Таблица 1.

Морфометрическая характеристика клеточного состава регенерата, формировавшегося в центральной части межотломковой зоны большеберцовой кости через 10 дней после перелома (М ± м %%; п = 5)

Груп пы Гистиоциты Фибро-бласт Остеобласт общее кол-во Остеобласт с РН ВКЭ

1-я 2-я 12,14 ±0,53 15,26 ±0,12 Р< 0,001 1-2 25,21 + 1,76 12,20 ±0,45 27,12 ±0,63 2,41 ±0,98 50,45 ± 0,32

21,45 + 0,98 Р< 0,001 9,43 ±0,78 36,17 ±0,44

Р>0Д 1-2 Р< 0,001 Р< 0,001

1-2 50,76 + 0,65 1-2 1-2

3-я 17,98 ±0,64 Р< 0,001 1-3 11,13 + 0,95 Р< 0,001 51,23 ±0,32 20,13 ±0,41

Р< 0,001 1-3 Р < 0,001 Р< 0,001

1-3 Р < 0,001 1-3 1-3

Р<0,01 2-3 19,54 + 0,42 Р<0,001 1-4 Р< 0,001 2-4 Р>0,1 3-4 Р < 0,01 2-3 Р< 0,001 Р < 0,001

2-3 11,25 + 0,89 52,36 ±0,35 Р < 0,001 2-3 53,46 + 0,82 2-3 16,85 ±0,75

4-я Р< 0,001 1-4 Р < 0,001 Р< 0,001

1-4 Р<0,01 Р< 0,001 2-4 1-4 Р< 0,001 1-4 Р< 0,001

2-4 Р>0,1 2-4 2-4

Р>0,5 3-4 Р>0,1 Р < 0,02

3-4 3-4 3-4

Через 20 суток после экспериментального перелома макроскопическая картина была аналогична предыдущему сроку наблюдения. Микроскопически в остеогенной ткани, прораставшей со стороны периоста обоих костных отломков, формировалась сеть костных трабекул, которая частично заполняла поверхностные участки межотломкового пространства. В этой же зоне определялись участки хондроидной ткани, которая местами оссифицировалась. Нельзя исключить, что в ответную реакцию на введение «Аллопланта» в этот период могут вовлекаться и зрелые костные структуры, способные, как известно, при определенных метаболических условиях, к хондроидной метаплазии (П.М. Мажу га, 1967 г.). Центральная часть межотломкового диастаза была заполнена волокнистой соединительной тканью, включавшей в себя сеть базофильных костных балок и участки локально верифицирующегося хряща.

Через 30 суток после остеоклазии макроскопически зона перелома по-прежнему характеризовалась наличием плотного и эластичного утолщения. Микроскопически оно было представлено разраставшейся со стороны

периоста сетью трабекул, консолидировавших концы костных отломков в центральной части межотломкового пространства, костные балки чередовались с участками фиброзной и хрящевой тканей.

Сравнительный морфометрический анализ регенерата животных первой и второй групп к 20-ти суточному сроку наблюдения (Табл. 2) выявил отсутствие статистически достоверных различий между показателями объёмной плотности новообразованной ткани (Р > 0,2) и активной остеобластной поверхности (Р > 0,5). Количество функционально активных остеобластов, содержащих рибонуклеотиды, также практически не отличалось (Р > ОД); при этом число клеток, дающих выраженную реакцию на гликозаминогликаны, достоверно возросло (Р < 0,02 ). Однако отсутствие различий между показателями активности щелочной фосфатазы в цитоплазме остеобластов у животных первой (1,50 + 0,10 баллов) и второй групп (1,55 + 0,14 баллов; Р > 0,5) могут свидетельствовать о слабо выраженной стимуляции репаративного остеогенеза в данный период наблюдения.

Сравнительный морфометрический анализ, как видно из таблицы 2, установил наличие активизации репаративного остеогенеза к данному сроку наблюдения у животных второй группы. Об этом свидетельствуют планимет-риические данные большей площади у них, занимаемой костной тканью (Р < 0,01), по сравнению с фиброзной (Р < 0,01) и хрящевой (Р < 0,001). Нельзя исключить в данном случае латентный эффект стимуляции костеобразования как результат проведённого лечения (введения аутокрови).

У кроликов третьей группы через 10 суток после перелома микроскопически установлено, что регенерат, заполнявший межотломковую зону и прораставший в узуры конца костного отломка, состоял из остеогенной, содержащей сосуды клеточно-волокнистой ткани. В его составе преобладали остеобласты.

В краевых участках зоны остеоклазии имели место поля базофильных костных балок и небольшие участки хондроидной ткани, локально замещавшейся молодой костной тканью. Здесь же выявлялись остатки БМА, которые были представлены единичными мелкими аморфными эозинофильными фрагментами, включенными в новообразованную ткань. Сравнительный морфометрический анализ показателей клеточного состава (гистиоциты, фибробласты, остеобласты, остеобласты с рибонуклеотидами) регенерата животных третьей и четвертой групп (Табл. 2) не выявил между ними значительных различий (Р > 0,1; Р > 0,5; Р > 0,1; Р > 0,1 соответственно). Исключение составляли внеклеточные элементы (лимфоциты, нейтрофилы, плазмоциты), которые превалировали у кроликов четвертой группы (Р < 0,02), что, возможно, связано с пролонгацией реактивной воспалительной реакции окружающих тканей на пластину БМА.

Таблица 2

Морфометрическая характеристика регенерата, сформировавшегося в центральной зоне межотломкового пространства большеберцовой кости через 20 суток после перелома; (М ± м %%; п = 5)

Параметры

Группы

Объемная плотность кости

Активная осгеобластная поверхность

РН/ГАГ в активной остеобластной поверхности.

1-я

2-я

3-я

4-я

30,64 ± 1,76 35,31 + 1,85 Р>0,2 1-2

50,47 ± 1,25 Р<0,001

1-3

Р < 0,001

2-3

51,84 ±0,87 Р < 0,001

1-4

Р < 0,001

2-4 Р>0,5

3-4

6,58 + 0,32 7,10 + 0,64 Р > 0,5 1-2

10,45 + 0,58 Р < 0,01

1-3

Р < 0,02

2-3 12,25 + 0,42

Р < 0,001

1-4 Р< 0,001

2-4 -Р < 0,05

3-4

22,34 ±0,86/25,76 ±0,72 23,58 + 0,79/30,69+ 1,28 Р > 0,2/ Р < 0,02 1-2 1-2 52,84 ±0,79/51,12 ±0,76 Р< 0,001 / Р< 0,001

1-3 1-3

Р < 0,001/Р< 0,001

2-3 2-3 53,12 ±0,25/51,74 ±0,82

Р < 0,001/Р< 0,001

1-4 1-4 Р < 0,001/Р< 0,001

2-4 2-4 Р > 0,5/ Р > 0,5

3-4 3-4

К 20-ти суточному сроку наблюдения в ' межотломковой зоне сформировался регенерат, который был представлен сетью костных балок с различной степенью морфологической зрелости, содержащий ретикуло-фиброзную (грубоволокнистую) ткань с расширенными сосудами в межбалочных пространствах. Поверхность большей части костных трабекул была выстлана слоем активных остеобластов.

Сравнительный морфометрический анализ регенерата двух опытных групп (третьей и четвертой) не выявил значительных различий между показателями объемной плотности кости (Р > 0,5). Цифровые выражения активной остеобластной поверхности были выше у животных третьей группы (Р < 0,05), однако функциональная активность самих остеобластов оставалась на уровне таковой кроликов четвертой группы. Об этом может свидетельствовать показатель количества клеток, содержавших рибо-нуклеотиды (Р > 0,5) и гликозаминогликаны (Р > 0,5). При этом активность наиболее раннего маркера деятельности остеобластов - щелочной фосфатазы у кроликов четвертой группы (2,18 + 0,12 баллов) была значительно ниже,

чем у животных третьей (2,89 + 0,10 баллов; Р < 0,01). Учитывая представленные выше данные морфометрического анализа, можно предположить, что использование крошки биоматериала «Аллоплант» вместо пластины создавало более благоприятные условия для его контакта с окружающими тканями и последующей биодеградации. Это инициировало их ответную реакцию, которая заключалась в пролиферации остеобластов и повышении в них активности щелочной фосфатазы, создавая микроокружение для последующей активации репаративной регенерации.

Через 30 суток после перелома в межотломковой зоне был обнаружен костный регенерат, который в диафизарной части перелома был представлен сетью костных трабекул, объединявшихся с концами отломков. Межбалочные пространства этой сети содержали клеточно-волокнистую ткань. Новообразованные костные балки регенерата в диафизарной части перелома были утолщены, и локально их структура приближалась к таковой компактной костной ткани, которая была интегрирована с кортикальной пластинкой диафиза, восстанавливая целостность большеберцовой кости.

По данным сравнительного морфометрического анализа установлено, что у животных третьей группы относительная площадь, занимаемая костной тканью в зоне бывшего перелома, была больше, чем у животных четвертой группы (Р < 0,001), что подтверждает нашу гипотезу об ускорении эффекта стимуляции репаративного остеогенеза при трансплантации измельчённого биоматериала.

Через 10 суток после операции у животных четвертой группы центральная часть межотломкового пространства была заполнена регенератом, структурно оформленным в виде многоклеточной остеогенной ткани, которая состояла из остеобластов и фибробластов с примесью гистиоцитов и внеклеточных элементов. В ее краевых отделах формировался осгеоид с участками оссифицирующейся хрящевой ткани.

Новообразованная ткань объединяла узурированные концы обоих костных отломков. В краевых отделах межотломковой щели определялись разрастания хондроидной ткани, которая локально оссифицировалась. В новообразованной ткани были выявлены также аморфные эозинофильные участки, представляющие, очевидно, остатки пластины БМА. Сравнительный морфометрическнй анализ ткани регенерата животных второй и третьей групп выявил наличие признаков стимуляции репаративного остеогенеза при трансплантации пластины биоматериала «Аллоплант». Это хорошо ассоциируется с показателями как общего количества остеобластов (Р < 0,001), так и остеобластов, содержащих рибонуклеотиды (Р < 0,001).

Через 20 суток после операции межотломковое пространство было заполнено регенератом, состоявшим из сети базофильных костных трабекул с участками хрящевой ткани. Межбалочные пространства содержали грубоволокнистую костную ткань и расширенные, заполненные кровью сосуды. Активность остеогенеза у животных четвертой группы была более высокой, чем у кроликов второй группы, что подтверждалось результатами сравнительной морфометрии (Табл. 2), согласно которой установлены

значительные различия между показателями как объемной плотности регенерата (Р < 0,001), так и активной остеобластной поверхности (Р < 0,01). Цитологический анализ показателей функциональной активности остеобластов установил, что количество клеток, дававших выраженную реакцию на рибонуклеотиды и гликозаминогликаны было значительно больше у животных четвертой группы (Р < 0,001 и Р < 0,001).

Таблица 3

Динамика морфометрической характеристики относительной площади тканей регенерата, сформировавшегося в зоне перелома большеберцовой кости к 30-ти суточному сроку наблюдения (М + м в%%; п = 5).

Труп пы Вид ткани

Костная Фиброзная Хрящевая

1 месяц 1 месяц 1 месяц

70,42 + 0,68 23,46 + 0,97 6,12 + 0,37

77,79+1,24 18,36 + 0,65 3,85 + 0,43

Р<0,01 Р < 0,01 Р< 0,001

1-я 1-2 1-2 1-2

2-я 85,27 ±0,33 11,63 + 0,45 0,12 + 0,03

Р< 0,001 Р< 0,001 Р< 0,001

1-3 1-3 1-3

3-я Р< 0,001 Р< 0,001 Р< 0,001

2-3 2-3 2-3

89,64 ±0,56 10,46+1,34 0,11+0,02

Р< 0,001 Р< 0,001 Р< 0,001

1-4 1-4 1-4

4-я Р< 0,001 Р< 0,001 Р< 0,001

2-4 2-4 2-4

Р<0,01 Р>0,1 Р>0,5

3-4 3-4 3-4

Анализируя вышеизложенное и принимая во внимание полученные нами гистохимические данные о более высокой активности щелочной фосфатазы в остеобластах кроликов четвертой группы (2,18 ± 0,12) по сравнению с контрольными животными (1,55 ± 0,14 баллов; Р < 0,01), не вызывает сомнение то, что одним из основных механизмов стимуляции репаративного остеогенеза при трансплантации БМА является индукция им остеогенного потенциала остеобластов с последующим формированием костной ткани.

Через 30 суток после операции в межотломковой зоне костный регенерат по своему структурному оформлению состоял из сети утолщенных костных трабекул, а межбалочные пространства содержали клеточно-волокнисгую ткань.

Новообразованная костная ткань консолидировала концы отломков болыиеберцовой кости, восстанавливая её целостность. Морфометрически показатель объёмной плотности костной ткани регенерата животных данной группы (Табл. 3) оказался значительно выше аналогичного показателя кроликов как первой (Р < 0,001), так и второй (Р < 0,001) группы, что подтверждало сделанное нами выше предположение о стимуляции репаративного остеогенеза под влиянием БМА.

Тактика хирургического лечения спонтанно травмированных мелких домашних животных и птиц с переломами длинных трубчатых костей методом внешней фиксации аппаратами стержневого типа.

Основная часть работы по клиническому применению методов оптимизации репаративного остеогенеза при переломах трубчатых костей у собак, кошек и птиц была проведена на базе СКВЦО «ПОИСК» СГАУ им. Н.И. Вавилова г. Саратова, отдельные операции были выполнены в ООО «Iй ветеринарная клиника», участковой ветеринарной лечебнице № 2 г. Саратова и ООО «Ингус» г. Энгельса Саратовской области. За лечебной помощью обращались с пациентами из г. Вольска, Самойловского, Калининского, Лысогорского, Аткарского, Красноармейского, Аркадакского, Марксовского, Энгельского, Ершовского районов Саратовской области, и г. Пензы. Всего за период с 2000 по 2005 год хирургическая помощь была оказана 152-м животным, из них кошки -55 (35,3%), собаки - 93 (60,8%), птицы - 4 (3,9%).

Из общего количества пострадавших животных 105 поступили со свежими переломами (1-4 суток) (70,0 %), 39 — с застаревшими переломами (более 5 суток), (26,0 %), 14 пациентов с псевдоартрозами (93 %), 4 (2,1 %) с врожденными искривлениями трубчатых костей и 1 с дисплазией тазобедренных суставов (0,7 %). ........

Среди причин вышеуказанной патологии у кошек чаще регистрировали кататравмы - 39 пациентов (26,0 %), у собак - автомобильные травмы - 49 пациентов (32,0 %), среди других — жестокое обращение с животными -31 (21,0 %), покусы собаками 14 (9,3 %).

Оперативное лечение пациентов с повреждением трубчатых костей проводили только после нормализации клинических и гематологических показателей, у собак на это требовалось 1-2 суток, у кошек с кататравмой — до 7 суток.

Пострадавших животных оперировали под золетиловым или домнто-ровым наркозом после премедикации атропином. Технику выполнения операции и компоновку аппарата определяли строго индивидуально с учетом конкретного случая.

Срок консолидации отломков зависел от характера травмы и возраста пациента. Демонтаж аппарата после рентгенологического и клинического

подтверждения консолидации проводили путем раскручивания гаек, кронштейнов, балок и удаления остеофиксаторов.

Методика лечения животных с переломами плечевой кости. При разработке методики внешнего стержневого остеосинтеза мы исходили из основных принципов наружного чрескостного остеосинтеза, а именно: обеспечение точной репозиции, жесткой фиксации отломков, минимальной травмагизации кости, простоты установки и монтажа аппарата, универсальности и взаимозаменяемости компоновок.

В соответствии с этим остеосинтез должен обеспечивать стабильную фиксацию фрагментов костей, возможность их дозированного перемещения, раннюю функциональную нагрузку, при необходимости максимально свободный доступ к ранам. Элементы связи кости с опорой (остеофиксаторы) максимально адаптировали к анатомическим и функциональным особенностям сегмента конечности в каждом конкретном случае.

В качестве остеофиксаторов были использованы стержни от аппарата конструкции ЦИТО и их модификации (О.В. Бейдик с соавторами, 2002 г.), изготовленные из титанового сплава ВТ-16.

В качестве конструкций для наружного чрескостного остеосинтеза крепили детали от аппарата Г.А. Илизарова.

Компоновку аппарата выбирали с учетом локализации перелома и соматических параметров животных. В метафизарные отделы костей стержни вкручивали без предварительного просверливания канала самонарезанием с помощью рукоятки, собранной из деталей от аппарата Г.А. Илизарова. Для установки фиксаторов в диафизы проводили предварительное рассверливание каналов, диаметр которых выполняли на 0,5 мм меньше диаметра вкручиваемого стержня.

При свежих переломах плечевой кости в области проксимального мет&физа, или верхней трети диафиза использовали четырехсгержневую конструкцию аппарата внешней фиксации (Рис. 3). Если представлялось возможным провести одномоментную репозицию, то вскрытие зоны перелома не осуществляли.

В этом случае после репозиции отломков вкручивали 2 осгео-фиксатора диаметром 2-4 мм в проксимальной отломок под углом 45° друг к другу (соотношение диаметров остеофиксаторов и кости не должно составлять более 1/5). В противном случае может произойти нарушение кровообращения кости, и даже ее перелом. Фиксаторы проводили через обе кортикальные пластины. Выход через второй кортикап контролировали пальпаторно, а затем рентгенологически. Остеофиксаторы укрепляли посредством кронштейнов к четвертькольцевой опоре от аппарата Г.А. Илизарова (Рис. 10).

Рисунок 10. Схема монтажа аппарата при переломах в области верхней трети диафнза плечевой кости.

Установку фиксаторов в дистальный отломок проводили также с учетом анагомо-хирургически «безопасных зон». Введение остеофиксаторов осуществляли в косо-фронтальной плоскости в диафиз и дистальный метафиз плечевой кости, при этом исключалась травмаггизации мускулов, сухожилий и сосудисто-нервных пучков. После установки остеофиксаторы крепили с помощью кронштейнов к балкам и соединяли с проксимальной опорой V* окружности диаметра от аппарата Г.А. Илизарова. Подобная компоновка может быть использована в соответствующей модификации и при переломах в области нижней трети диафиза и дистального метафиза плечевой кости.

При переломах в области средней трети диафиза плечевой кости использовали шестисгержневую (Рис. 1) или рамочную четырехсгержневую (Рис. 2) конфигурации аппаратов внешней фиксации в зависимости от соматических параметров оперируемых животных. В таких случаях при установке шестистержневой конструкции, проведенные остеофиксаторы в обоих отломках должны создавать фигуру правильного треугольника. Фиксаторы крепили к четвертькольцевым опорам, которые соединяли между собой дистракционными стержнями. .......

При свежих переломах проводили одномоментную репозицию с последующим наложением конструкции.

В случае невозможности выполнения одномоментной репозиции при застарелых переломах и псевдоартрозах, сопровождающихся нарушением биомеханической оси конечности, репонирование костных отломков проводили открыто. В ходе операции выполняли рассечение мягких тканей до зоны дефекта, обнажение концов отломков, затем, при необходимости, проводили краевую остеотомию долотом с целью формирования правильной оси нагрузки. В отдельных случаях при нестабильности отломков для дополнительной стимуляции остеогенеза выполняли интрам едуллярное армирование костно-мозгового канала одной или двумя спицами Киршнера с! •= 1,2-1,8 мм. Рану ушивали послойно кетгутом и шелком, дальнейший ход операции был аналогичным вышеописанному (Д.А. Попков, 2004г.).

При открытых и нагноившихся переломах старались максимально щадить зону воспаления. С этой цепью остеофиксаторы вводили как можно дальше от нее. Рану оставляли открытой, устанавливали дренаж, который 1 раз в день промывали смесью 3 %-ного раствора перекиси водорода и 1 % -ного диоксидина (1:1), в полость раны закладывали салфетки с мазью левомеколь или сангель.

В таких случаях проводили микробиологический анализ отделяемого из зоны нагноения с определением чувствительности к антибиотикам выделенной микрофлоры. Согласно полученным результатам бактериологического посева назначали антимикробное лечение, а также иммунокор-ректоры, в частности рекомбинантный интерлейкин-2 человека, хорошо зарекомендовавший себя при лечении больных с различной патологией, в том числе и при гнойных процессах, как в гуманной, так и в ветеринарной хирургии (A.B. Елькен и др., 2002 г.; Б.А. Жанкин, 2004 г.; О.В. Крячко, О.В. Романова, 2004 г.).

Фиксацию костных отломков в случае околосуставных переломов осуществляли аналогично диафизарным.

Адекватность и качество репозиции контролировали пальпаторно и рентгенологически. В послеоперационный период проводили превентивную антибиотикотерапию цефазолином или гентамицином, болевые симптомы купировали анальгином или баралгином. Остеофиксаторы санировали смесью 3 %-ного раствора перекиси водорода с фурациллином (1:1) или 1 %-ным диоксидином. Рентгенологический контроль выполняли каждые две недели до наступления консолидации костных отломков.

Тактика лечения животных с переломами костей предплечья. При диафизарных переломах костей предплечья в области проксимального метафиза или верхней трети диафиза после сопоставления костных отломков устанавливали четырехстержневые конструкции аппаратов внешней фиксации (Рис. 3). При этом в проксимальные отломки локтевой и лучевой костей вкручивали 2 остеофиксатора под углом 30 - 40° друг к другу в сагиттальной плоскости.

В дистальных фрагментах поступали аналогично. Остеофиксаторы в каждый сегмент вкручивали, соблюдая принцип централитета, при котором фикс&горы располагали на одинаковом расстоянии от места перелома. Остеофиксаторы через кронштейны крепили к балкам от аппарата Г.А. Илизарова,- которые затем соединяли между собой резьбовыми стержнями. Благодаря ним, в случае необходимости, в последующем проводили компрессию или дистракцию регенерата (Рис. 11).

Рисунок 11. Схема монтажа аппарата при переломах в области средней трети диафиза костей предплечья.

У собак мелких пород использовали вариант двухстержневой фиксации. В этом случае остеофиксаторы вкручивали лишь в проксимальный фрагмент локтевой кости и днетальный лучевой. При этом предполагали, что дополнительная жесткость фиксации будет обеспечена засчет синостоза в

проксимальном и дисгальном отделах предплечья, а также мощного связочного аппарата в этих зонах. Стержни располагали под углом 30 - 40° друг к Другу в сагиттальной плоскости. В этом случае монтировали одно-плоскостной аппарат внешней фиксации, в котором фиксаторы соединяли между собой многодырчатой балкой. Данная конструкция, несомненно, выполняла лишь фиксирующую роль.

При открытых переломах у крупных собак с тяжелой травмой мягких тканей в отдельных случаях использовали конструкции с пятью или шестью стержнями, крепя их к четвертькольцам. При невозможности закрытой репозиции отломков проводили инцизию мягких тканей в зоне перелома и, затем, репонировапи отломки. Операционную рану ушивали послойно по общепринятой методике.

При ложных суставах (псевдоартрозах), проводили краевую остеотомию долотом, восстанавливая биомеханическую ось конечности и после этого, введя остеофиксаторы, монтировали аппарат. Операционную рану ушивали послойно. При наличии метаболических остеопатий (остеопороз, остеодистрофия костей молодняка и др.) дополнительно через интрамедул-лярный канал локтевой кости проводили спицу Киршнера (1 = 1,2; 1,8 мм, которая выполняла, на наш взгляд, двоякую роль. Во-первых, она инициировала микрогемоциркуляцию в зоне перелома за счет раздражения костного мозга (Д.А. Попков и др., 2001 г.), во-вторых, придавала дополнительную жесткость фиксации.

Установка и монтаж аппаратов при нагноившихся и открытых переело-мах костей данного сегмента конечности были аналогичны вышеописанной тактике лечебной коррекции. Однако мягкие ткани не ушивали, так как устанавливали перчаточный дренаж, через который ежедневно в последующем санировали рану.

Проведение осгеофиксаторов выполняли с учетом анатомо-хирургически «безопасных» зон (В.В. Анников, НА. Слесаренко, 2006 г.).

......... Методика лечения животных с переломами бедренной кости. При

выполнении внешней стержневой фиксации переломов бедренной кости чаще использовали билатеральную шестистержневую конструкцию аппарата внешней фиксации (Рис. 1) и только лишь у собак мелких пород и кошек, в силу малого диаметра кости, устанавливали одноплоскосгную четырех-стержневую.

При переломах проксимального метафиза или шейки бедренной кости использовали четырехстержневую конструкцию аппарата. При этом два верхних остеофиксатора вкручивали в проксимальный отдел бедренной кости в горизонтальной плоскости под углом 30° - 40° друг к другу. В дистальный отломок вводили два остеофиксатора перпендикулярно к плоскости кости и параллельно суставной щели коленного сустава. После установки стержни в проксимальном отломке крепили через кронштейны к четвертькольцевой опоре, а в дисгальном — к балке, подсистемы соединяли кронштейном.

При переломах в зоне средней и нижней трети диафиза использовали шесгистержневую конструкцию аппарата. В этом случае в проксимальный и днстальный отломки кости вначале устанавливали по два остеофиксатора под углом 30 - 45° друг к другу в горизонтальной плоскости. Затем вводили третий стержень ближе к зоне перелома перпендикулярно к оси конечности в сагиттальном направлении (Рис. 12).

Остеофиксаторы через кронштейны крепили к четвертькольцам и соединяли резьбовыми штангами. При необходимости дополнительные компрессионно-дистракционные мероприятия проводили именно за счет наличия резьбовых штанг.

При оскольчатых переломах, в случае угрозы нестабильности фиксации, выполняли интрамедуллярное армирование спицей Киршнера <11,2 — 1,8 мм и проводили через осколок спицу с упорной площадкой, которую крепили к четвертькольцам. При невозможности закрытой репозиции в случае застаревшего перепома осуществляли открытую, посредствам инци-зии мягких тканей в зоне перелома, репонировав отломки. Операционную рану ушивали послойно. Тактика лечебной помощи в постоперационном периоде принципиально не отличалась от вышеописанной.

Методика лечения животных с переломами костей голени. При проведении операций по остеосинтезу костей голени соблюдали те же принципы внешней фиксации, что и на других сегментах конечностей. Зоны проведения остеофиксаторов определяли на основании проведенного нами анатомо-хирургического моделирования.

При переломах в области верхней и нижней трети диафизов костей голени у собак крупных пород использовали четырехстержневую двухуровневую компоновку аппаратов внешней фиксации (Рис. 4).

В этом случае два стержня параллельно друг другу и суставной щели коленного сустава вкручивали в проксимальный отломок, и два - в днстальный на расстоянии 1-1,5 см в сагиттальном направлении (Рис. 13).

При фрактурах в области средней трети диафиза у собак крупных пород использовали шесгистержневую конструкцию в соответствии с методикой, описанной выше.

Рисунок 12. Схема монтажа аппарата при переломах в области средней трети бедренной кости.

Рисунок 13. Схема монтажа аппарата при переломах в области средней трети костей голени.

При проведении остеофиксаторов в большую берцовую кость у собак мелких пород или кошек использовали монолатеральный аппарат с двумя стержнями, которые вводили по одному в проксимальный и дистальный отломок большой берцовой кости в сагиттальной плоскости параллельно друг другу и соединяли между собой многодырчатой балкой через кронштейны. В отдельных случаях (мелкие кости, параартикулярная локализация переломов) вместо стержней использовали спицы Киршнера, которые также крепили к балке аппарата внешней фиксации с помощью спиц-едержателей. Конструкция аппарата выполняла в этом случае лишь фиксирующую роль.

Репозицию отломков проводили закрытым способом, при застарелых переломах выполняли инцизию мягких тканей. Операционную рану ушивали послойно кетгутом и шелком.

При необходимости остаточные угловые смещения устраняли спицей Киршнера с напайкой, проводя ее в требуемом направлении и крепя через планки кронштейна непосредственно к четвертькольцам.

Оптимизация репаративного остеогенеза. Клиническая апробация биоматериала «Аллоплант» была проведена при остеосинтезе 62 животных. Из них с переломами плечевой кости — 14 собак, костей предплечья — 8, бедренной кости — 30, костей голени — 10.

В работе использовали БМА для кератопластики. Материал предварительно в асептических условиях перед введением мелко измельчали ножницами, смешивали с аутокровью в объеме 2 мл, затем шприцом «Рекорд» через кровобрательную иглу Ананьева, изогнутую под углом 45°, через зону перелома инъецировали интрамедуллярно.

Для профилактики воспалительных осложнений к смеси БМА и аутокрови добавляли 0,2 мл 4 %-ного раствора гентамицина. После проведения внешней фиксации отломков и трансплантации «Аллопланта» операционную рану ушивали послойно. В тех случаях, когда инцизию мягких тканей не проводили, введение смеси БМА и аутокрови осуществляли через зону перелома, которую определяли пальпаторно. Выполняли послойный прокол мягкотканых образований зоны повреждения.

Эффективность использования БМА оценивали клинически и рентгенологически. В послеоперационный период на месте перелома визуально отличимых изменений мы не наблюдали. Рентгенологически ускорение формирования костной мозоли отмечали через 2 недели после операции. В результате проведенных наблюдений за пациентами мы пришли

к выводу, что трансплантация БМА с аутокровью позволяет добиться сокращения сроков консолидации в среднем в 1,3 раза.

Ошибки н осложнения при лечении спонтанно заболевших животных.

Количество осложнений составило не более 10 % от общего числа пациентов, прооперированных по поводу различных переломов и врожденных деформаций трубчатых костей.

Есть основания полагать, что предварительно выполненные топографо-анатомическое препарирование и биомеханическое исследование жесткости фиксации различных компоновок аппаратов внешней фиксации позволили нам избежать серьезных осложнений при проведении остеосинтеза.

Однако, в ранний постоперационный период (1-3 суток) мы столкнулись с рядом общехирургических осложнений. В частности, у двух собак произошли переломы остеофиксаторов в дистальной части кости. При исследовании извлеченных фиксаторов не трудно было заметить погрешности, допущенные при их изготовлении.

В процессе установки аппаратов в ранний постоперационный период (1 - 3 суток) у 7 пациентов обнаружили кровотечение из-под остеофиксаторов в следствие травматизации мелких кровеносных сосудов.

В 11 наблюдениях отметили замедленную консолидацию отломков, обусловленную, на наш взгляд, тяжестью травмы (открытые, оскольчатые переломы со значительным повреждением костного мозга и мягких тканей), а также возрастом животных (старше 7 лет) или большим диастазом (более 0,5 мм).

У 15 пациентов выявили отдельные расшатывания остеофиксаторов по причине того, что они с целью сохранения целостности костной ткани не были введены во вторую кортикальную пластину.

Все вышесказанные осложнения носили субъективный характер и кардинально не повлияли на качество лечения. В случае соблюдения основополагающих принципов внешней фиксации отломков костей мы добивались во всех случаях положительных анатомо-функциональных результатов.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

На основании разработанных в результате экспериментального моделирования научных положений, установлено, что конструкции аппаратов внешней фиксации стержневого типа обеспечивают жесткую стабильную фиксацию при свежих и нагноившихся переломах, позволяют проводить компрессионно-дистракционный остеосинтез при застарелых переломах и псевдоартрозах.

Анализ анатомо-хирургического моделирования способов внешней фиксации различных сегментов конечностей показал состоятельность внешней стержневой фиксации переломов. Проведение остеофиксаторов в

определенных нами секторах кости («безопасных коридорах») способствует снижению травматизма, повреждений магистральных сосудов, нервов постоперационных осложнении: кровотечений, воспалительных явлений, парезов, параличей и контрактур.

Доказанный нами эффект стимуляции ангиогенеза и процессов пролиферативной реакции клеток осгеобластического ряда, а также остеогенной дифференцировки костного регенерата за счет увеличения функциональной активности его клеточных элементов путем введения БМА, оптимизирует репаративный остеогенез и ускоряет сращение переломов длинных трубчатых костей при нестабильном переломе.

Введение в зону перелома смеси аутокрови с крошкой «Аллопланта» приводит к нормализации клеточного и гуморального иммунного ответа, о чем убедительно свидетельствуют данные иммунологического исследования.

Определение цитокинового профиля при переломах костей может иметь важное прогностическое и диагностическое значения, поскольку оно позволяет судить не только об интенсивности воспалительных, иммунных метаболических и пролиферативных процессов, но и проводить корректирование существующего метода лечения.

Предложенная методика определения цитокинового профиля позволяет получить принципиально новые диагносгическо - прогностические подходы для многих (не только костно-суставных) патологических состояний и внедрять в практику методы лечения, основанные на локальном воздействии на патологический процесс в продромальный период.

Экспериментально обоснована эффективность сочетанного применения ауто крови и БМА как индуктора репаративного осгеогенеза на основе динамики клинических, гематологических, рентгенологических, иммунологических и микроморфометрических характеристик. Научно обосновано и доказано потенцирующее влияние трансплантации ауто крови и крошки БМА на метаболические процессы в клетках остеобластного ряда формирующегося регенерата. .....- ........

Полученные положительные результаты клинических и экспериментальных исследований могут свидетельствовать об эффективности и надежности предложенных способов лечения животных с различными переломами длинных трубчатых костей. Разработанные технические приемы и решения этих способов представляют конкретные методики лечения данных видов повреждений и позволяют по-новому решить проблему у таких больных.

ВЫВОДЫ

1. На основе компьютерного моделирования разработаны компоновки аппаратов внешней фиксации стержневого типа, не уступающие по жесткости фиксации накостной пластине и интрамедуллярному стержню (Дл,+ ¿2 мм), а по некоторым показателям (усилие сжатия, изгиба,

боковая компрессия) превосходящие их. Наряду с обеспечением внешней стабильной фиксации на протяжении всего периода лечения они позволяют проводить управляемый малоинвазивный остеосинтез.

2. На основании полученных данных определены безопасные для введения фиксирующих устройств анатомо-топографические сектора звеньев конечностей (плечо, бедро, предплечье, голень), позволяющие снизить или исключить вероятность повреждения сосудисто-нервных образований и постоперационных осложнений, что может способствовать раннему восстановлению трофики поврежденного сегмента конечности и ее функциональной пригодности.

3. Методика внешней стержневой фиксации переломов трубчатых костей включает в себя предварительную установку стержневых осгео-фиксаторов в метафизарные и диафизарные отломки костей с учетом выявленных «безопасных коридоров» и последующий их монтаж в форме рамочных или билатеральных конструкций черех кронштейны и дистракционные стержни к полу- или четвертькольцевым опорам от аппарата Г. А. Илизарова с целью неподвижной фиксации или компрессионно-дистракционного остеосинтеза на протяжении всего периода лечения.

4. Восстановительно-пластические реакции в зоне перелома протекают более активно у животных, которым в зону дефекта вводили крошку «Аллопланта». Это находит подтверждение в увеличении у них в регенерате в 25 раз количества остеобластов с высокой функциональной активностью (с рибонуклеотидами) и достоверным увеличением объемной плотности костной ткани (Р < 0,001).

5. Изменения в нейтрофильной группе (появления незрелых форм) свидетельствуют о тяжести травматической болезни, а эозинофилия (3,08 %) и лимфоцитоз (55,16 %), на фоне содержания количества эритроцитов в пределах физиологической нормы, развившиеся в опытных группах к 20-ти суточному сроку наблюдения (Р < 0,05) отражают иммуномодулирующее влияние «Аллопланта».

6. Нормализация уровня провоспалительного цитокина (ИЛ-4) к 20-ти суткам эксперимента в опытной группе (23,98 пг/мл против 22,50 пг/мл до операции) и повышение более чем в 4 раза (83,84 пг/мл против 19,06 пг/мл до операции) количества маркеров клеточного иммунитета (у-ИНФ, ФНО-а) к окончанию периода наблюдения в опытной группе может свидетельствовать о противовоспалительном влиянии БМА и активации им В-клеточного звена иммунитета.

7. Предложенный способ контроля цитокинового статуса репаративного остеогенеза отражает принципиально новый диагностическо-прогносги-ческий подход к индикации восстановительных процессов, что позволяет управлять репаративным остеогенезом в ранние сроки.

8. Нормализация в опытной группе (крошка «Аллопланта») уже к 10-ти суточному периоду наблюдений клинических показателей, а также эозинофилия (3,08 %), лимфоцитоз (55,16 %), повышение более чем в 25 раз количества остеобластов, стабилизация уровня провоспалительных цито-кинов (23,08 пг/мл) и повышение более чем в 4 раза количества маркеров В-

33

клеточного звена иммунитета свидетельствуют об иммуномодулирующем и остеопотенциирующем влиянии БМА.

9. Теоретически обоснованная и экспериментально подтвержденная методика стержневого чрескостного остеосинтеза позволила в 90 % случаев добиться положительного анатомо-функционального результата, уменьшить в 1,5 раза количество осложнений к сократить в 1,3 раза сроки консолидации отломков.

СВЕДЕНИЯ О ПРАКТИЧЕСКОМ ИСПОЛЬЗОВАНИИ ПОЛУЧЕННЫХ АВТОРОМ НАУЧНЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ

Разработанные клинико-иммуно-морфо-биомеханические параллели репаративного остеогенеза в условиях внешней стержневой фиксации нашли применение в научной работе экспериментального отдела РНЦ «ВТО», на кафедрах акушерства и хирургии ВГОУ ВПО «Саратовский ГАУ», кафедре хирургии ФГОУ ВПО «МГУПБ» при чтении лекций и проведении лабораторно-практических занятий, а также в лечении животных и птиц с переломами трубчатых костей ветеринарных клиник городов Саратова, Самары, Энгельса.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ИСПОЛЬЗОВАНИЮ НАУЧНЫХ ВЫВОДОВ

Полученные результаты и теоретические положения данного исследования могут быть использованы в экспериментальных исследованиях: по оптимизации репаративного остеогенеза, аллотрансплантации с целью замещения дефектов и оптимизации генеза различных тканей с помощью БМА, моделированию жесткости фиксации отломков костей различными экстернальными конструкциями, определению цитокинового профиля у различных категорий больных животных; при написании разделов учебников и справочных пособий по хирургии и морфологии кошек, собак и птиц.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Анников, В.В. Внешняя фиксация при переломах плеча у собак [текст] /

В.В. Анников // Ветеринария Поволжья. -2003. - № 3. —С. 41 -42

2. Анников, В.В. Использование аппарата внешней фиксации при переломах

позвоночника и таза у собак [текст] / В.В. Анников, О.В. Бейдик //

Ветеринария. - 2003. - С. 48 - 50

3. Анников, В.В. Применение методики Г.А. Илизарова при переломе

позвоночника у собаки [текст] / В.В. Анников // Ветеринарная клиника.

-2003.-С. 16

4. Анников, В.В. Билатеральная фиксация при открытых и нагноившихся

переломах [текст] / В.В. Анников И Вет. медицина. Современные проблемы и перспективы развития: Сб. статей. - Саратов, 2004. - С. 40 -41

5. Анников, В.В. Особенности внешней фиксации при псевдоартрозах

трубчатых костей [текст] / В.В. Анников // Вет. медицина. Современные проблемы и перспективы развития: Сб. статей. - Саратов, 2004. - С. 44 -45

6. Анников, В.В. Тактика лечебной помощи при внеочаговом остеосинтезе

бедра [текст] / В.В. Анников, О.В. Бейдик И Ветеринария Поволжья. -2004.-№ 1.-С. 36-37

7. Анников, В.В. Опыт применения методики Г.А. Илизарова при

повреждениях позвоночника у собак [текст] / В.В. Анников // Материалы XII Международного Ветеринарного конгресса по болезням мелких домашних животных. - М., 2004. - С. 105

8. Анников, В.В. Оценка возможности оптимизации репаретивного

остеогенеза с помощью биоматериалов «Аплоплант» [текст] / В.В. Анников // Материалы XII Международного Ветеринарного конгресса по болезням мелких домашних животных. - М., 2004. - С. 106

9. Анников, В.В. Внешняя стержневая фиксация при открытых и

нагноившихся переломах трубчатых костей у мелких непродуктивных животных [текст] / В.В. Анников // Медицина. Экология 2004: Мат. второй осенней науч.-практ. конф. студентов, молодых ученых и специалистов СМУ. - Саратов, 2004. - С. 11 - 12

10.Анников, В.В. «Аллоплант» - катализатор репаративного остеогенеза [текст] / В.В. Анников // Вавиловские чтения 2004: Материалы Всероссийской науч.-практ. конф., посвященной 117-й годовщине со дня рождения академика Н. И. Вавилова. - Саратов, 2004. - С. 3 - 5

11. Анников, В.В. Экспериментальное обоснование применения

«Аллопланта» с целью оптимизации репаративного остеогенеза [текст] / В.В. Анников И Ветеринарная медицина домашних животных: Сб. статей.-Казань, 2004.-Вып. 1.-С. 30-31

12.Анников, В.В. Стержневой чрескостный остеосинтез трубчатых костей [текст] /В.В. Анников // Ветеринарная медицина домашних животных: Сб. статей.-Казань, 2004.-Вып. 1.-С.31-33

13.Анников, В.В. Наружный стержневой чрескостный остеосинтез трубчатых костей [текст] / В.В. Анников II Ветеринарный врач. - 2004. - № 3 - 4. -С. 70-72

14.Анников, В.В. К вопросу об оптимизации репаративного осгеосинтеза [текст] / В.В. Анников // Ветеринарный врач. - 2004. - № 3 - 4. - С. 73 -75

15.Анников, В.В. Аппарат внешней фиксации стержневого типа для фиксации переломов коротких трубчатых костей [текст] / В.В. Анников // Ветеринарная медицина домашних животных: Сб. статей. — Казань, 2004. - Вып. 1.-С. 33-35

16.Анников, B.B. Чрескостный остеосинтез трубчатых костей аппаратами стержневого типа [текст] / В.В. Анников .// Актуальные вопросы ветеринарной медицины: Материалы Сибирского международного ветеринарного конгресса. - Новосибирск, 2005. - С. 12 — 13

17.Анников, В.В. Тактика лечебной помощи при открытых и нагноившихся переломах трубчатых костей у мелких непродуктивных животных [текст] / В.В. Анников // Актуальные вопросы ветеринарной медицины: материалы Сибирского международного ветеринарного конгресса. — Новосибирск, 2005. - С. 14

18.Анников, В.В. Гистологическая картина костного регенерата на фоне применения «Аллопланта» [текст] / В.В. Анников И Актуальные вопросы ветеринарной медицины: материалы Сибирского международного ветеринарного конгресса. - Новосибирск, 2005. — С. 13 — 14

19.Анников, В.В. Компрессионно-дистракционный остеосинтез костей черепа [текст] / В.В. Анников, О.В. Бейдик, И.И. Шаломов // Ветеринарная медицина. Современные проблемы и перспективы развития: материалы 5 Всероссийской науч.-пракг. конф. — Саратов, 2005.-С. 16-17

20.Анников, В.В. Изменение показателей клеточного иммунитета в процессе цитокиновой оптимизации репаративного остеогенеза [текст] / В.В. Анников, И.Ю. Гессе?, KJC. Левченко // Ветеринарная медицина. Современные проблемы и перспективы развития: материалы 5 Всероссийской науч.-пракг. конф. - Саратов, 2005. - С. 17 - 21

21.Анников, В.В. Апопггоз при переломах и его коррекция с помощью «Аллопланта» [текст] / В.В. Анников, Л.В. Анникова // Предпосылки и эксперимент в науке: материалы III международной межвузовской науч.-пракг. конференции аспирантов и соискателей. — СПб, 2005. — С. 8 -10

22.Анников, В.В. Морфометрическая характеристика костного регенерата при его оптимизации с помощью «Аллопланта» [текст] / В.В. Анников // Вестник Саратовского государственного аграрного университета им. Н.И. Вавилова. - Саратов, 2005. - № 3. - С. 3 - 6

23.Анников, В.В. Сравнительная эффективность жесткости фиксации конструкции чрескостного остеосинтеза стержневого типа [текст] / В.В. Анников // Вестник Саратовского государственного аграрного университета им. Н.И. Вавилова. — Саратов, 2005. - № 3. — С. 6 — 9

24.Анников, В.В. Гистологическое обоснование оптимизации репаративного остеогенеза [текст] / В.В. Анников, H.A. Слесаренко, К.К. Левченко // Весгник Саратовского государственного аграрного университета им. Н.И. Вавилова. - Саратов, 2005. - № 4. - С. 3 - 6

25.Анников, В.В. Использование «Аллопланта» для ускорения остеогенеза [текст] / В.В. Анников // Практик, 2005. - № 1 - 2. - С. 84 - 87

26.Анников, В.В. Сравнительная эффективность жесткости фиксации шестистержневой конструкции аппарата внешней фиксации [текст] / В.В. Анников, H.A. Слесаренко, Л.В. Анникова П Материалы XIII

Международного Московского конгресса по болезням мелких домашних животных. — М., 2005. - С. 106 — 109

27.Анников, В.В. Конструкция аппарата внешней фиксации стержневого типа для лечения собак с переломами коротких трубчатых костей [текст] / В.В. Анников // Ветеринария Поволжья. - 2005. - № 3. - С. 45 -47

28.Анников, В.В. Теоретические предпосылки к использованию биоматериала «Аллоплант» в ветеринарной травматологии [текст] /В.В. Анников//Ветеринарная патология. - М., 2006. - № 1 (16). - С. 145 -149

29.К вопросу о применении биоматериала «Аллоплант» в травматологии [текст] / В.В. Анников [и др.] // Медицина. Экология 2004: Мат. второй осенней науч.-практ. конф. студентов, молодых ученых и специалистов СМУ. - Саратов, 2004. - С. 9 -10

30.Компьютерное моделирование стержневого чрескостного остеосинтеза трубчатых костей [текст] / В.В.Анников [и др.] // Гений ортопедии. — 2005. - № 4. — С.57 — 64.

31.Оценка возможности оптимизации репаративного остеогенеза с помощью биоматериала «Аллоплант» [текст] / В.В. Анников [и др.]// Морфофункциональные аспекты регенерации и дифференцировки структурных компонентов опорно — двигательного аппарата в условиях механических воздействий: мат. междунар. науч. — практ. конф. — Курган, 2004. - С. 42 - 44

32.Экспериментальное обоснование применения стержневого чрескостного остеосинтеза трубчатых костей [текст] / В.В. Анников [и др.] // Морфофункциональные аспекты регенерации и дифференцировки структурных компонентов опорно - двигательного аппарата в условиях механических воздействий: Мат. междунар. науч. - практ. конф. — Курган, 2004. - С. 40 - 42

СПИСОК ТЕХНИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Способ внешней фиксации при лечении переломов коротких трубчатых костей. Изобретение № 225 40 88. Приоритет от 02.07.2003г. Авторы: О.В. Бейдик, Н.А. Ромакина, С.Н. Киреев, В.В. Анников.

2. Устройство для закрытого остеосинтеза переломов ключицы. Полезная модель. № 2005 121 015 от 06.07.2005 г. Положительное решение от 07.09.2005 г. Авторы: О.В. Бейдик, В.В. Анников, Ю.М. Мидаев, К.К. Левченко, Х.С. Карисов, Д.В. Мандров.

3. Аппарат для закрытого остеосинтеза переломов ключицы. Полезная модель № 2005 121 016 от 06.07.2005 г. Положительное решение от 07.09.2005 г. Авторы: О.В. Бейдик, В.В. Анников, Ю.М. Мидаев, К.К. Левченко, Ван Кай.

4. Устройство для лечения внутрисуставных переломов трубчатых костей. Полезная модель. № 2005 130 936 от 07.10.2005 г. Приоритет от 07.10.2005 г. Авторы: О.В. Бейдик, В.В. Анников, К.К. Левченко, Д.В. Мандров, А.И. Спицин.

5. Аппарат для фиксации при лечении переломов локтевого отростка. Полезная модель № 2005 137 845 от 05.12.2005 г. Приоритет от 05.12.2005 г. Авторы: О.В. Бейдик, В.Н. Николенко, Д.В. Мандров, В.В. Анников, К.К. Левченко, А.И. Спицин, С.Н. Киреев.

6. Способ оптимизации репаративного осгеогенеза. Изобретение № 2006102390 Приоритет от 27.01.2006 Авторы: О.В. Бейдик, В.В. Анников, П.В. Глыбочко, В.Н. Николинко, A.B. Зарецков, К.К. Левченко, Ван Кай, Д. А. Марков.

7. Устройство для фиксации при лечении переломов локтевого отростка. Заявка на изобретение № 2006104215/20 от 14.02.06. Авторы: OJB. Бейдик, В.В. Анников, К.К., Левченко, Д.В. Мандров.

Формат 60x84 1/16. бумага офсетная. Подписано в печать 31.03.2006

Гарнитура Тайме, Печать Riso. _Усл. Печ.л. 2.0. Тираж 150 экз. Заказ 0072_

Отпечатано с готового оригинал-макета. 410005, Саратов, Пугачевская, 161, офис 320, т. 27-26-93

Переломы трубчатых костей и связанные с этим осложнения у животных являются одной из актуальных проблем не только для ветеринарной, но и гуманной травматологии [1, 2, 4, 7, 16, 17, 18, 19, 26, 27, 36, 57, 70, 160, 216, 281,365,367,370,376,377].

Многие пациенты не выживают вследствие полиорганной недостаточности. Поскольку в ответ на перелом в организме развивается комплекс иммунобиохимических изменений, приводящий к возникновению травматической болезни [35,45,46,48, 50, 54, 58, 60, 61, 62, 64, 74, 80, 86, 97, 120, 153,233].

При этом высок процент дегенеративно-воспалительных и атрофических I осложнений, при которых пациенты не могут рассчитывать на полную реабилитацию. Эти осложнения включают в себя псевдоартрозы, остеомиелиты, контрактуры смежных суставов, укорочения и деформации конечностей, атрофии мускулатуры, неправильную походку [1, 3, 14, 29, 53, 65,79, 89,117, 133,154, 163,173,232, 365, 367, 372].

Лечение пациентов с переломами плечевой и бедренной костей сопряжено с определенными трудностями ввиду обильной мышечной массы этих анатомических образований. Иммобилизирующая повязка не эффективна, а интрамедуллярный и накостный остеосинтезы, как методы ^ выбора лечения, могут привести к дополнительной травматизации костного мозга, эндооста, надкостницы и мышечно-связачного аппарата [10, 13, 15, 19, 30, 69, 71, 82, 100,107, 124, 143, 374, 380, 387,405].

Предплечье и голень имеют гораздо меньший мышечный пласт, но мощный сухожильно-связочный аппарат создает дополнительные проблемы при проведении остеосинтеза этих скелетных звеньев.

До настоящего времени в ветеринарной хирургии при переломах трубчатых костей чаще используются иммобилизирующие повязки, интрамедуллярный и накостный остеосинтезы [157, 158, 180, 181, 188, 225, 251,274].

Лишь в незначительных работах подчеркивается значимость и актуальность комбинированного остеосинтеза [21, 44, 52, 87, 95, 304, 328, 366, 382], внешней спицевой или спицестержневой фиксации [70, 71, 122, 135,148, 151, 164,172,243,266,310,335,372,388, 391,393,494].

Новые перспективы при лечении животных с переломами трубчатых костей открылись в связи с разработкой и экспериментально-клинической апробацией чрескостного остеосинтеза по Г.А. Илизарову. В основу метода положены принципы, разработанные его автором [26, 84, 96, 102, 123, 125, 150, 160, 192, 194,203, 209, 212, 271, 421. 427,433, 434]. Работ, посвященных экспериментальному обоснованию стержневого чрескостного остеосинтеза, совсем мало. Нет до сих пор и четкого обоснования проведения остеофиксаторов при внешней фиксации различных сегментов конечностей [107,165,183,243,292, 294].

Стимуляция репаративного остеогенеза ветеринарной хирургии используется крайне редко [41, 59, 63, 144, 197, 302, 304]. В то время как в медицинской практике данной проблеме посвящено достаточно большое количество работ [9,20, 24, 28, 32, 37, 67, 68, 92, 93, 94, 118, 128, 255].

Имеющаяся на сегодняшний день информация по использованию внешней спицевой и спицестержневой фиксации, а также способам стимуляции репаративного остеогенеза противоречива и не решает в полной мере вопроса стратегии и тактики лечения при переломах трубчатых костей у мелких домашних животных [30,34, 37,42, 59, 66, 72, 73, 78, 391].

Более того, до настоящего времени практически отсутствуют систематизированные данные, позволяющие экспериментально и клинически обосновать принципы внешней стержневой фиксации при вышеуказанной патологии [243].

Необходимо было на основании анатомо-топографических исследований определить «безопасные коридоры» для проведения стержневых остеофиксаторов и разработать унифицированные обозначения для них. Кроме того, провести сравнительную оценку жесткости фиксации конструкций стержневого типа, сравнив их между собой, а также традиционно применяемыми накостной пластиной и интрамедуллярным стержнем.

Для обоснования применения биоматериала «Аллоплант» (БМА) в ветеринарной травматологии требовалось провести ряд морфологических исследований. В частности, необходимо было изучить иммунологическую картину потенцированного остеогенеза. Целесообразным виделось проведение гистоморфометрических исследований зоны остеоклазии в условиях инициированного остеогенеза.

Для оценки эффективности трансплантации БМА в условиях внешней фиксации требовалось провести клинические наблюдения за экспериментальными и спонтанно заболевшими животными и птицами, а также рентгенологический мониторинг формирующейся костной мозоли и гематологической картины у экспериментальных животных.

Необходимо было провести анализ лечения спонтанно заболевших животных с вышеуказанной патологией.

Решение этих задач, обобщение и анализ экспериментально-клинического материала делают данную работу, на наш взгляд, актуальной для ветеринарной морфологии и хирургии.

Цель исследования

На основании биомеханических, анатомо - топографических и клинико - морфологических исследований разработать принципы лечения и оптимизации репаративного остеогенеза при переломах длинных трубчатых костей у мелких домашних животных и птиц с помощью аппаратов внешней фиксации стержневого типа и трансплантации БМА.

Задачи исследования

• Провести сравнительный анализ жесткости фиксации компоновок аппаратов внешней фиксации для чрескостного стержневого остеосинтеза, накостной пластины и интрамедуллярного стержня.

• На основании анатомо-топографических исследований поперечных распилов конечностей животных по методу Н.И. Пирогова обосновать «безопасные коридоры» для проведения остеофиксаторов с учетом топических особенностей отделов скелетных звеньев.

• Установить морфометрические характеристики зоны остеоклазии трубчатых костей при использовании «Аллопланта».

• Оценить иммуномодулирующее действие препарата на основании изучения динамики отдельных цитокинов крови экспериментальных животных.

• Разработать адекватные и надежные в биомеханическом отношении способы фиксации при различных видах переломов длинных трубчатых костей у мелких домашних животных и птиц, а также тактику постоперационной курации больных с вышеуказанной патологией.

• Изучить гематологические показатели при индуцированном остеосинтезе.

• Разработать хирургическую тактику лечения животных с различными переломами трубчатых костей у собак, кошек и птиц.

• Провести анализ лечения спонтанно заболевших собак и кошек с переломами трубчатых костей различной локализации.

Научная новизна

Впервые на основании биомеханических исследований проведено моделирование жесткости фиксации различными компоновками аппаратов внешней фиксации стержневого типа, накостной пластиной и интрамедуллярным стержнем методом конечных элементов;

- определены и унифицированы «безопасные коридоры» в верхней, средней и нижней трети диафиза бедра, голени, плеча и предплечья и обосновано проведение остеофиксаторов с целью минимизации травматичности параоссальных тканей;

- установлены структурные эквиваленты стимулирующего эффекта «Аллопланта» на процесс формирования костного регенерата;

- на основании морфометрических характеристик костного регенерата показано остеоиндуцирующее влияние биоматериала «Аллоплант»;

- на основании изучения иммунологических показателей (у-интерферон, интерлейкин - 4, ФНО-а) доказано, что «Аллоплант» является активатором Т- и В- клеточных звеньев иммунитета.

- с учетом установленных клинико-морфологических параллелей разработана методика применения биоматериала «Аллоплант» с целью оптимизации репаративного остеогенеза при свежих переломах и псевдоартрозах;

- показано, что разработанные способы внешней стержневой фиксации длинных трубчатых костей скелета у мелких непродуктивных животных, а также компоновки аппаратов обеспечивают стабильную жесткую фиксацию. Это позволяет добиться полной репозиции фрагментов кости на операционном столе или в ранний послеоперационный период.

Научные положения настоящего исследования защищены охраноспособными документами (патент на изобретение № 2254088 от 22.06.2005; приоритетная справка № 2006102390 от 27.01.2006; заявка № 2006104215/20 от 14.02.06) и четырех полезных моделей (патент на полезную модель № 51480 от 04.07.2005; патент на полезную модель № 51481 от 04.07.2005; приоритетная справка № 2005130936, положительное решение от 14.02.2006; приоритетная справка № 2005137845 от 05.12.2005).

Практическая значимость работы

На основании комплексного методического подхода, включающего клинико-морфологические, биомеханические методы и экспериментальное моделирование, научно обоснованы концептуальные положения о возможности оптимизации репаративного остеогенеза посредством внешней стержневой фиксации и имплантации в зону дефекта биоматериала «Аллоплант» в смеси с аутокровью. На основании иммунологических исследований предложена методика оценки цитокинового статуса в целях контроля, прогнозирования и корректирования консолидации отломков при переломах длинных трубчатых костей у травматологически больных животных. Обоснованная топографо-анатомически, предложена методика внеочагового и чрескостного стержневого остеосинтеза, которая внедрена в практику ветеринарной травматологии. Результаты исследования отражены в трех учебно-методических пособиях: «Анатомо-топографическое обоснование внешней стержневой фиксации», «Внешняя стержневая фиксация переломов трубчатых костей собак и кошек», «Биогенная оптимизация репаративного остеогенеза», которые одобрены УМО Высших учебных заведений в области зоотехнии и ветеринарии 28.11.05. Материалы диссертации используются в цикле лекций «Ветеринарная хирургия» для студентов очной и заочной формы обучения, для слушателей ФПК по курсу «Кинология», а также в практической работе ветеринарных врачей г. Саратова, Энгельса, Самары, Кургана, Омска, Москвы.

Положения, выносимые на защиту

• Разработанные на основе анатомо-топографических данных способы стержневой фиксации при переломах длинных трубчатых костей у мелких домашних животных и птиц методом чрескостного остеосинтеза являются высокоэффективными, обеспечивают полное восстановление анатомической целостности костей и функциональной пригодности конечности.

• Предложенный способ оптимизации процесса формирования костного регенерата позволяет сократить сроки сращения свежих костных ран, избежать послеоперационных осложнений, скорректировать генетически детерминированные деформации периферического скелета.

• Разработанный способ иммунологического контроля структурного состояния и качества костной мозоли позволяет объективно оценивать процесс консолидации отломков.

Внедрение результатов исследований

Результаты данной работы используются в работе СКЦВО «ПОИСК» СГАУ им. Н.И. Вавилова, ООО ветеринарной клиники, участковой ветеринарной лечебницы № 2 г. Саратова, ветеринарной клиники «Ингус» г. Энгельса Саратовской области, ветеринарной клиники «Друг» г. Самара, включены в учебные планы кафедры акушерства и хирургии ФВМ СГАУ им. Н.И. Вавилова г. Саратова.

Разработаны и внедрены два патента на изобретение и пять на полезную модель.

Апробация работы и публикации результатов исследования Основные положения диссертации доложены на:

- ежегодных научно-практических конференциях профессорско-преподавательского состава СГАУ им. Н.И. Вавилова (Саратов 2003-2006 уч. годы);

- Всероссийских научно-практической конференциях «Вавиловские чтения» СГАУ им. Н.И. Вавилова (г. Саратов 2003 г.; 2004 г.);

- Международной научно-практической конференции по актуальным проблемам Агропромышленного комплекса, КГАВМ и Б (г. Казань 2003 г.);

Международной научно-практической конференции «Морфофункциональные аспекты регенерации и адаптационной дифференцировки структурных компонентов опорно-двигательного аппарата в условиях механических воздействий» (РНЦ «ВТиО» г. Курган, 2004 г.);

- Всероссийских конференциях практикующих ветеринарных врачей «Актуальные вопросы ветеринарной медицины мелких непродуктивных животных», СГАУ им. Н.И. Вавилова (г. Саратов 2003 - 2005 гг.);

- Региональных конференциях практикующих ветеринарных врачей «Актуальные вопросы ветеринарной медицины мелких непродуктивных животных», СГАУ им. Н.И. Вавилова (г. Саратов 2004 - 2006 гг.);

- конференциях молодых ученых и специалистов Саратовского государственного медицинского университета «Медицина. Экология», СГМУ (Саратов 2003 - 2005 гг.);

- Региональной ветеринарной конференции, посвященной актуальным проблемам ветеринарной медицины мелких непродуктивных животных, НГСХА (г. Нижний Новгород, 2004 г.);

- IV, V семинарах, посвященных проблемам ветеринарной медицины мелких домашних животных (г. Тольятти, 2004 г.; 2005 г.);

- III Международной межвузовской начуно-практической конференции аспирантов, докторантов и соискателей «Предпосылки и эксперимент в науке» (МКАС-3) СПбАВМ (СПб, 2005 г.).

- обучающем семинаре-симпозиуме «Применение метода чрескостного остеосинтеза ветеринарной травматологии», РНЦ ВТО (г. Курган, 2005 г.);

- Региональной конференции по проблемам ветеринарной медицины мелких непродуктивных животных, ОГСХА (г. Оренбург, 2005 г.);

- заседании общества травматологов-ортопедов, СарНИИТО (г. Саратов, 2005 г.);

По материалам собственных научных исследований опубликовано 88 печатных работ, по материалам диссертации - 32, из них 6 в центральной печати. Издано три учебно-методических пособия.

Материал и методы исследования Экспериментальная часть

Работы были проведены на 60 клинически здоровых кроликах породы «Черный великан» 4-х месячного возраста, со средней живой массой 3,5 кг, подобранных по принципу аналогов и содержащихся в условиях вивария. При этом выполнено 480 рентгенограмм. Для изучения гематологических и иммунологических показателей было взято 960 проб крови. В ходе эксперимента было получено и изучено 60 гистопрепаратов из средних третей диафизов болыпеберцовых костей.

Клинический материал основан на лечении 152 спонтанно заболевших собак, кошек и птиц с различными фрактурами трубчатых костей, из них с переломами плечевой кости - 22 головы, костей предплечья - 30, переломами бедренной кости - 66, костей голени - 34. При этом выполнено и изучено 740 рентгенограмм.

Использованы клинический, рентгенологический, гематологический, морфологический, иммунологический, биомеханический, аналитический методы исследования, а также анатомо-топографические препарирования, компьютерное моделирование, которые позволили изучить динамику репаративной регенерации при различных повреждениях длинных трубчатых костей, как на этапах эксперимента, так и в процессе лечения спонтанно заболевших животных.

Анатомо-топографическое препарирование было проведено на 5 трупах беспородных собак в возрасте 2-4-х лет с живой массой 10-20 кг. Всего проведено 60 поперечных распилов различных сегментов конечностей трупов животных.

Документальный материал отснят фотоаппаратом Canon. Весь цифровой материал обработан на ПК Fujitsu Siemens на базе процессора Intel Pentium-4.

Расчеты жесткости фиксации отломков произведены с помощью программно-расчетного комплекса «Лира-8» методом конечных элементов. Исследование иммунологических показателей (у- интерферон, интерлейкин -4, ФНО - а) проводилось методом твердофазного иммуноферментного анализа на иммуноферментном анализаторе «СТАТ-ФАКС 2100» [236].

Объем и структура работы

Рукопись диссертации состоит из введения, шести глав, заключения, выводов, практических рекомендаций, списка литературы и приложений. Изложена на 280 страницах машинописного текста, иллюстрирована 91 рисунком, 28 таблицами, 14 диаграммами. Список литературы включает 563 источника, из них отечественных - 364, зарубежных - 200. Приложения содержат сведения о проделанной работе.

ВЫВОДОВ

Полученные результаты и теоретические положения данного исследования могут быть использованы в экспериментальных исследованиях: по оптимизации репаративного остеогенеза, аллотрансплантации с целью замещения дефектов и оптимизации генеза различных тканей с помощью БМА, моделированию жесткости фиксации отломков костей различными экстернальными конструкциями, определению цитокинового профиля у различных категорий больных животных; при написании разделов учебников и справочных пособий по хирургии и морфологии кошек, собак и птиц.

Глава VII. ЗАКЛЮЧЕНИЕ

На основании разработанных в результате экспериментального моделирования научных положений, установлено, что конструкции аппаратов внешней фиксации стержневого типа обеспечивают жесткую стабильную фиксацию при свежих и нагноившихся переломах, позволяют проводить компрессионно-дистракционный остеосинтез при застарелых переломах и псевдоартрозах.

Анализ анатомо-хирургического моделирования способов внешней фиксации различных сегментов конечностей показал состоятельность внешней стержневой фиксации переломов. Проведение остеофиксаторов в определенных нами секторах кости («безопасных коридорах») способствует снижению травматизма, повреждений магистральных сосудов, нервов постоперационных осложнении: кровотечений, воспалительных явлений, парезов, параличей и контрактур.

Доказанный нами эффект стимуляции ангиогенеза и процессов пролиферативной реакции клеток остеобластического ряда, а также остеогенной дифференцировки костного регенерата за счет увеличения функциональной активности его клеточных элементов путем введения БМА, оптимизирует репаративный остеогенез и ускоряет сращение переломов длинных трубчатых костей при нестабильном переломе.

Введение в зону перелома смеси аутокрови с крошкой «Аллопланта» приводит к нормализации клеточного и гуморального иммунного ответа, о чем убедительно свидетельствуют данные иммунологического исследования.

Определение цитокинового профиля при переломах костей может иметь важное прогностическое и диагностическое значения, поскольку оно позволяет судить не только об интенсивности воспалительных, иммунных метаболических и пролиферативных процессов, но и проводить корректирование существующего метода лечения.

Предложенная методика определения цитокинового профиля позволяет получить принципиально новые диагностическо - прогностические подходы для многих (не только костно-суставных) патологических состояний и внедрять в практику методы лечения, основанные на локальном воздействии на патологический процесс в продромальный период.

Экспериментально обоснована эффективность сочетанного применения аутокрови и БМА как индуктора репаративного остеогенеза на основе динамики клинических, гематологических, рентгенологических, иммунологических и микроморфометрических характеристик. Научно обосновано и доказано потенцирующее влияние трансплантации аутокрови и крошки БМА на метаболические процессы в клетках остеобластного ряда формирующегося регенерата.

Полученные положительные результаты клинических и экспериментальных исследований могут свидетельствовать об эффективности и надежности предложенных способов лечения животных с различными переломами длинных трубчатых костей. Разработанные технические приемы и решения этих способов представляют конкретные методики лечения данных видов повреждений и позволяют по-новому решить проблему у таких больных.