Анатомическое обоснование формирования костных трансплантатов на сосудистой ножке в различных сегментах верхней конечности (экспериментально-клиническое исследование) Микитюк Сергей Иванович

Содержание к диссертации

Введение

Современные представления о вариантной анатомии, морфометрических характеристиках костей верхней конечности, возможностях формирования и использования несвободных костных трансплантатов при лечении больных травматологического профиля (обзор литературы)

1.1 Современные представления о строении, морфометрических характеристиках, вариантной анатомии и конституциональных особенностях костей, мышц и артерий верхней конечности

1.2 Состояние вопроса о применении костных трансплантатов при лечении нарушений консолидации костей верхней конечности

1.3 Современные принципы лечения дефектов костей верхней конечности с применением костных трансплантатов

1.4 Состояние вопроса об использовании костных аутотрансплантатов на сосудистой ножке при выполнении реконструктивно-восстановительных операций на верхней конечности

1.5 Заключение по главе

Глава 2 Материал и методы исследования

2.1 Структура исследования и общая характеристика материала

2.2 Анатомическое исследование

2.3 Материал и методы анатомической части исследования 16

2.3.1 Контрастирование сосудов верхних конечностей 59

2.3.2 Препарирование 60

2.3.3 Морфометрические исследования

2.4 Общая характеристика пролеченных больных 67

2.5 Методы клинического и инструментального исследования 70

2.6 Методы сбора и обработки информации 75

Глава 3 Анатомические обоснования формирования несвободных кровоснабжаемых костных трансплантатов на верхней конечности 77

3.1 Обоснование возможностей формирования кровоснабжаемых трансплантатов ключицы 79

3.2 Экспериментальное формирование несвободных костно-мышечных трансплантатов на сосудистой ножке в области ключицы 84

3.3 Обоснование возможностей формирования кровоснабжаемых костных трансплантатов в области предплечья

3.3.1 Обоснование возможностей формирования несвободных кровоснабжаемых трансплантатов лучевой кости в месте прикрепления круглого пронатора 89

3.3.2 Экспериментальное формирование несвободных кровоснабжаемых трансплантатов лучевой кости в месте прикрепления круглого пронатора 92

3.3.3 Обоснование возможностей формирования несвободных кровоснабжаемых трансплантатов обеих костей предплечья 96

3.3.4 Экспериментальное формирование несвободных кровоснабжаемых трансплантатов обеих костей предплечья 102

3.4 Обоснование возможностей формирования несвободных кровоснабжаемых трансплантатов пястных костей 110

3.4.1 Экспериментальное формирование кровоснабжаемых костных трансплантатов в области пясти 117

3.5 Заключение по главе 119

Глава 4 Реконструктивно-восстановительные оперативные в мешательства у пострадавших с нарушениями консолидации переломов и дефектами костей верхней конечности

4.1 Общая характеристика больных сравниваемых клинических групп нарушениями нарушениями

4.1.1 Общая характеристика больных с консолидации переломов ключицы

4.1.2 Общая характеристика больных с консолидации переломов костей предплечья

4.1.3 Общая характеристика больных с нарушениями консолидации переломов и дефектами костей пясти

4.2 Особенности техники операций пересадки несвободного костного трансплантата на сосудистой ножке

4.2.1 Особенности техники операций пересадки несвободного костного трансплантата ключицы на сосудистой ножке

4.2.2 Особенности техники операций пересадки несвободного костного трансплантата на сосудистой ножке в нижней трети предплечья

4.2.3 Особенности техники операций пересадки несвободного костного трансплантата костей пясти на сосудистой ножке

4.3 Сравнительный анализ результатов лечения больных основной и контрольной группы

4.3.1 Сравнительный анализ результатов лечения больных с нарушениями консолидации переломов ключицы основной и контрольной групп

4.3.2 Сравнительный анализ результатов лечения больных с нарушениями консолидации переломов и дефектами костей предплечья в нижней трети основной и контрольной групп

4.3.3 Сравнительный анализ результатов лечения больных с нарушениями консолидации переломов и дефектами пястных костей основной и контрольной групп

4.4 Обоснование и обсуждение выбора оптимального способа пересадки кровоснабжаемого костного трансплантата в несвободном варианте 166

Глава 5 Обсуждение полученных результатов 177

Выводы 188

Практические рекомендации 190

Список литературы

• Состояние вопроса о применении костных трансплантатов при лечении нарушений консолидации костей верхней конечности
• Контрастирование сосудов верхних конечностей
• Обоснование возможностей формирования несвободных кровоснабжаемых трансплантатов лучевой кости в месте прикрепления круглого пронатора
• Особенности техники операций пересадки несвободного костного трансплантата ключицы на сосудистой ножке

Введение к работе

Глава 1

ИСПОЛЬЗОВАНИЯ НЕСВОБОДНЫХ КОСТНЫХ ТРАНСПЛАНТАТОВ ПРИ ЛЕЧЕНИИ БОЛЬНЫХ ТРАВМАТОЛОГИЧЕСКОГО ПРОФИЛЯ (ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ)

1.1

Современные представления о строении, морфометрических характеристиках, вариантной анатомии и конституциональных особенностях костей, мышц и артерий верхней конечности

1.2

Состояние вопроса о применении костных трансплантатов при лечении нарушений консолидации костей верхней конечности

1.3

Современные принципы лечения дефектов костей верхней конечности с применением костных трансплантатов

1.4

Состояние вопроса об использовании костных аутотрансплантатов на сосудистой ножке при выполнении реконструктивно-восстановительных операций на верхней конечности

1.5

Заключение по главе

Глава 2 МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

1. Структура исследования и общая характеристика материала

2. Анатомическое исследование

3. Материал и методы анатомической части исследования

4. Контрастирование сосудов верхних конечностей 59

5. Препарирование 60

6. Морфометрические исследования 62

4. Общая характеристика пролеченных больных 67

5. Методы клинического и инструментального исследования 70

6. Методы сбора и обработки информации 75

Глава 3 АНАТОМИЧЕСКИЕ ОБОСНОВАНИЯ ФОРМИРОВАНИЯ
НЕСВОБОДНЫХ КРОВОСНАБЖАЕМЫХ КОСТНЫХ
ТРАНСПЛАНТАТОВ НА ВЕРХНЕЙ КОНЕЧНОСТИ 77

1. Обоснование возможностей формирования кровоснабжаемых трансплантатов ключицы 79

2. Экспериментальное формирование несвободных костно-мышечных трансплантатов на сосудистой ножке в области ключицы 84

3. Обоснование возможностей формирования кровоснабжаемых костных трансплантатов в области предплечья 86

4. Обоснование возможностей формирования несвободных кровоснабжаемых трансплантатов лучевой кости в месте прикрепления круглого пронатора 89

5. Экспериментальное формирование несвободных кровоснабжаемых трансплантатов лучевой кости в месте прикрепления круглого пронатора 92

6. Обоснование возможностей формирования несвободных кровоснабжаемых трансплантатов обеих костей предплечья 96

7. Экспериментальное формирование несвободных кровоснабжаемых трансплантатов обеих костей предплечья 102

3.4 Обоснование возможностей формирования несвободных
кровоснабжаемых трансплантатов пястных костей 110

3.4.1 Экспериментальное формирование кровоснабжаемых

костных трансплантатов в области пясти 117

3.5 Заключение по главе 119

Глава 4 РЕКОНСТРУКТИВНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЕ

4.1 Общая характеристика больных сравниваемых
клинических групп

нарушениями

нарушениями

8. Общая характеристика больных с консолидации переломов ключицы

9. Общая характеристика больных с консолидации переломов костей предплечья

10. Общая характеристика больных с нарушениями консолидации переломов и дефектами костей пясти

4.2 Особенности техники операций пересадки несвободного
костного трансплантата на сосудистой ножке

11. Особенности техники операций пересадки несвободного костного трансплантата ключицы на сосудистой ножке

12. Особенности техники операций пересадки несвободного костного трансплантата на сосудистой ножке в нижней трети предплечья

13. Особенности техники операций пересадки несвободного костного трансплантата костей пясти на сосудистой ножке

4.3 Сравнительный анализ результатов лечения больных
основной и контрольной группы

14. Сравнительный анализ результатов лечения больных с нарушениями консолидации переломов ключицы основной и контрольной групп

15. Сравнительный анализ результатов лечения больных с нарушениями консолидации переломов и дефектами костей предплечья в нижней трети основной и контрольной групп

16. Сравнительный анализ результатов лечения больных с нарушениями консолидации переломов и дефектами пястных костей основной и контрольной групп

4.4 Обоснование и обсуждение выбора оптимального способа

пересадки кровоснабжаемого костного трансплантата в

несвободном варианте 166

Глава 5 ОБСУЖДЕНИЕ ПОЛУЧЕННЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ 177

Реконструктивные операции с использованием костных трансплантатов занимают важное место в арсенале травматологов-ортопедов, провод ящих лечение повреждений и заболеваний опорно -двигательной системы. Т акие операции выполняют при лечении больных с врожденными и приобретенными деформациями конечностей, а также с целью замещения дефектов костей и оптимизации процессов остеорепарации при нарушениях консолидации переломов. Использование традиционных хирургических методик зачастую не позволяет достичь целей реконструкции, а количество неудовлетворительных исходов лечения составляет 34,0 – 54,5% случаев [29,70,106]. Костная пластика (пересадка костных трансплантатов) возможна в двух вариантах – свободном и несвободном. Использование свободных некровоснабжаемых костных алло – и аутотрансплантатов в 33,0 – 75,0 % случаев приводит к развитию осложнений в виде несращения, резорбции, патологического перелома или отторжения пересаженных трансплантатов [94,103].

Кровоснабжаемые костные аутотрансплантаты не подвергаются длительным процессам перестройки и рассасыванию, а также срастаются с реципиентными костями в сроки, близкие к сращению переломов изучаемой области [15]. Большинством авторов, методика пересадки кровоснабжаемого костного аутотрансплантата признается наиболее эффективной, и может быть выполнена в двух вариантах: свободном и несвободном [13,31,35,69]. Свободная пересадка предполагает пересечение и анастомозирование питающих костный аутотрансплантат сосудов с артериями и венами реципиентной области, несвободная пересадка – перемещение костного аутотрансплантата на собственной питающей ножке. Однако технические сложности оперативных вмешательств свободной пересадки: высокая частота тромбозов микрососудистого анастомоза (5,0-18,0%), необходимость специальной подготовки х ирургов, оборудования и инструментария делают

использование этой методики уделом высокоспециализированных медицинских учреждений, что значительно ограничивает возможности их применения [15,107]. При несвободной пересадке костного трансплантата нет необходимости в наложении микрососудистых анастомозов, что значительно уменьшает операционное время и травматичность вмешательства. В специальной литературе имеются сообщения о несвободной пересадке кровоснабжаемых костных аутотрансплантатов на верхней конечности [59,181]. С учетом сказанного особый интерес представляют исследования потенциальных донорских областей для формирования несвободных костных трансплантатов, а также обоснования возможных вариантов их выделения и клинического использования. Все это свидетельствует о необходимости проведения специального анатомо-клинического исследования.

Степень разработанности темы исследования

Изучение анатомии сосудов малого диаметра отдельных областей человеческого организма существенным образом повлияло на разработку и внедрение более эффективных способов лечения заболеваний и травм опорно-двигательной системы с использованием кровоснабжаемых трансплантатов [13,42]. Однако возможности формирования несвободных костных аутотрансплантатов на костях верхней конечности, пригодных для пересадки, изучены недостаточно. Имеются лишь единичные работы, посвященные несвободным костным трансплантатам, формируемым в области латерального края и нижнего угла лопатки, диафиза и дистального метаэпифиза лучевой кости [59], дистального метаэпифиза лучевой кости и тыльной поверхности пястных костей [56,181]. Специальных анатомических исследований, рассматривающих анатомию ключицы, костей предплечья, костей пясти в качестве донорской области для формирования несвободных кровоснабжаемых костных аутотрансплантатов, а также обосновывающих возможности их

перемещения к той же ключице, нижней трети плечевой кости, костям предплечья, костям пясти, крайне мало [15,109]. Остаются малоизученными особенности анатомии костей, мышц и сосудов отдельных областей верхней конечностей. Не проводилась комплексная оценка морфометрических характеристик костей, мест прикрепления мышц, а также сосудов, на основе которых формируют несвободные кровоснабжаемые костные трансплантаты. Остаются неразработанными показания к клиническому использованию различных вариантов несвободных костных аутотрансплантатов у больных с нарушениями консолидации переломов и дефектами ключицы, нижней трети плечевой кости, костей предплечья и костей пясти. Отсутствует единый взгляд на оперативное лечение таких пациентов, а также обоснованный алгоритм выбора оптимального костного трансплантата для операций пересадки несвободного костного аутотрансплантата. Практическая важность этих нерешенных вопросов обусловила цель и задачи настоящей работы.

Цель исследования

Дать анатомо-клиническое обоснование возможностям формирования и перемещения несвободных костных трансплантатов на сосудистой ножке в различных сегментах верхней конечности и оценить их кл иническое использование при выполнении реконструктивно-пластических оперативных вмешательств.

Задачи исследования

1. Изучить морфометрические характеристики костей верхней конечности и мест прикрепления к ним мышц применительно к возможностям формирования и перемещения несвободных костных трансплантатов на мышечно-сосудистой ножке.

2. Изучить архитектонику артериального русла и топографо-анатомические особенности донорских областей различных сегментов верхней конечности применительно к возможностям формирования несвободных костных трансплантатов на сосудистой ножке.

3. На основании результатов топографо-анатомического исследования предложить новые и усовершенствовать известные методики перемещения несвободных костных трансплантатов на сосудистой ножке для выполнения реконструктивно-пластических операций на ключице, нижней трети пл ечевой кости, на костях предплечья и пясти.

4. Внедрить в клиническую практику разработанные методики пересадки несвободных костных трансплантатов на сосудистой ножке для выполнения реконструктивно-восстановительных операций на ключице, в нижней трети плечевой кости, на костях предплечья и пясти.

5. Провести оценку клинического использования предлагаемых и традиционных методик лечения при нарушениях консолидации переломов и дефектах костей верхней конечности в различных ее сегментах.

Научная новизна результатов исследования

Проведена комплексная оценка морфометрических характеристик костей верхней конечности, мест прикрепления к ним мышц, а также сосудов, на основе которых формируют несвободные кровоснабжаемые костные трансплантаты.

Изучены особенности архитектоники и топографии экстраорганных и внутриорганных артериальных сосудов костно-мышечных фрагментов, используемых для формирования несвободных кровоснабжаемых костных трансплантатов в различных сегментах верхней конечности.

На основании результатов проведенных топографо-анатомических исследований костей верхней конечности, мест прикрепления к ним мышц и

сосудистой архитектоники применительно к операциям перемещения несвободных костных трансплантатов получены важные сведения о вариантной анатомии исследованных структур и их половых особенностях.

Разработаны и внедрены в клиническую практику методики пересадки несвободного костного трансплантата на сосудистой ножке для выполнения реконструктивно-восстановительных операций у пациентов с нарушениями консолидации переломов и дефектами ключицы, нижней трети плечевой кости, костей предплечья и костей пясти.

На основании результатов выполненных исследований разработано тренажерное устройство для обучения врачей травматологов методике формирования и перемещения несвободных костных трансплантатов на мышечно-сосудистой ножке в различных сегментах верхней конечности.

Теоретическая и практическая значимость работы

Данные проведенных анатомо-экспериментальных и топографо-анатомических исследований позволили предложить и обосновать варианты пластических операций с использованием несвободного костного трансплантата на мышечно-сосудистой ножке в области ключицы, нижней трети плечевой кости, костей предплечья и кисти.

Полученные данные об архитектонике источников кровоснабжения костных трансплантатов, морфометрических характеристиках питающих их сосудов и размерах формируемых костных фрагментов представ ляют научно-обоснованную базу для реконструктивно-пластической хирургии верхней конечности.

Предложенные методики пересадки несвободных костных трансплантатов на мышечно-сосудистой ножке в сочетании с современными технологиями остеосинтеза позволяют улучш ить результаты лечения пострадавших с ложными суставами и дефектами костей верхней конечности.

Анатомические сведения об архитектонике сосудов, мест прикрепления мышц к костям и величине донорских участков отдельных костей верхней конечности представляют и нтерес для морфологии, травматологии и о ртопедии, существенно расширяют представления о микро-макроскопической и клинической анатомии верхней конечности и могут быть использованы в учебном процессе на факультетах подготовки врачей и факультетах последипломного обучения по указанным дисциплинам.

Методология и методы исследования

В качестве методологической и теоретической основы диссертационного
исследования использовались труды отечественных и зарубежных уч еных,
посвященные вопросам вариантной анатомии и конституциональным

особенностям костей, мышц и артерий верхних конечностей, вопросам использования костных трансплантатов при проведении реконструктивных операций на верхней конечности. В проведенном исследовании использованы такие методы исследования, как препарирование, морфометрия, экспериментальное формирование и перемещение костных трансплантатов, рентгенография, сравнительный анализ результатов лечения больных, предложенными и традиционными методиками хирургического лечения нарушений консолидации переломов и дефектов костей верхней конечности, а также математические и статистические методы обработки полученных данных с помощью п акета прикладных программ «Statistica 6.0 for Windows». На проведение исследования было получено разрешение Комитета по вопросам этики при Военно-медицинской академии им. С.М. Кирова (протокол №140 от 17.09.2013 г).

Основные положения, выносимые на защиту

1. Морфометрические характеристики ключицы, лучевой и локтевой костей, пястных костей и протяженность мест прикрепления к ним некоторых

скелетных мышц имеют широкий диапазон вариантной анатомии и отчетливо выраженные половые отличия. У мужчин все указанные параметры больше, чем у женщин.

6. Ангиоархитектоника изученных донорских областей в бассейнах грудоакромиальной, нижней локтевой коллатеральной артерии, передней межкостной артерии, тыльных пястных артерий позволяет формировать и перемещать костные трансплантаты на мышечно-сосудистой ножке для несвободной пластики ключицы, нижней трети плечевой кости, костей предплечья и пясти.

7. Клиническое использование предлагаемых анатомически обоснованных вариантов несвободных костных трансплантатов на мышечно-сосудистой ножке подтверждает возможность замещения дефектов костей в различных сегментах верхней конечности и способствует консолидации трансплантатов в сроки, близкие к 1,5-2 средним срокам сращения неосложненных переломов данной локализации.

Степень достоверности результатов исследования

Объективность и достоверность полученных результатов обеспечена достаточным количеством проанализированного анатомического материала и пролеченных больных в сравниваемых клинических группах, адекватностью методов исследования, корректным применением современных статистических методов обработки полученных данных с помощью пакета прикладных программ «Statistica for Windows».

Внедрение результатов работы

Результаты исследования внедрены в практику работы клиники военной травматологии и ортопедии ФГБВОУ ВПО «Военно-медицинская академия имени

С.М. Кирова» МО РФ. Полученные научные сведения о морфометрических характеристиках костей верхней конечности, их ангиоархитектонике и местах прикрепления к ним мышц используются в учебном процессе подготовки слушателей на кафедре военной травматологии и ортопедии, кафедре нормальной анатомии ФГБВОУ ВПО «Военно-медицинская академия имени С.М. Кирова» МО РФ, а также на кафедре морфологии медицинского факультета Санкт-Петербургского государственного университета.

Апробация работы

Основные положения диссертационного исследования доложены на 1233 – ем заседании научного общества травматологов-ортопедов Санкт-Петербурга и Ленинградской области (Санкт-Петербург, декабрь 2012 г); итоговой конференции военно-научного общества слушателей факультета рук оводящего состава Военно-медицинской академии (Санкт-Петербург, апрель 2013 г), Четвертой конференции молодых ученых Северо-Западного Федерального округа «Актуальные вопросы травматологии и ортопедии» (Санкт-Петербург, апрель 2013 г), Юбилейной научно-практической конференции, посвященной 90-летию со дня рождения профессора С.С. Ткаченко «Современные технологии в травматологии и ортопедии» (Санкт-Петербург, июнь 2013 г), XI Всероссийской научно-практической конференции «Актуальные вопросы клиники, диагностики и лечения больных в многопрофильном лечебном учреждении» (Санкт-Петербург, м ай 2014 г ), научной конференции, посвященной 170-летию со дня рождения академика А.И. Таренецкого (Санкт-Петербург, июнь 2015 г).

Публикации

По материалам к теме исследования опубликовано 11 печатных работ, в том числе 4 статьи в рецензируемых журналах, рекомендованных высшей аттестационной комиссией РФ.

Личный вклад автора в проведенное исследование

Диссертант лично выполнял анатомическую и экспериментальную части исследования, принимал участие в обследовании больных, операциях, проводимых пациентам основной группы, проводил анализ литературы по теме исследования, статистическую обработку полученных данных, обобщал результаты исследования.

Объем и структура диссертации

Состояние вопроса о применении костных трансплантатов при лечении нарушений консолидации костей верхней конечности

По данным Аверченко И .В. длина тела мужчин имеет достоверно сильные положительные корреляционные связи с длиннотными размерами костей верхней конечности [2]. Длиннотные параметры костей положительно коррелируют между собой с показателями минерализации и имеют обратную корреляционную зависимость с толщиной компактного вещества в стенках диафиза. По данным Гайворонского И.В. и др. минеральная плотность костей имеет антропометрическую и конституциональную обусловленность и служит морфологическим выражением индивидуально-типологических особенностей строения опорно-двигательного аппарата [28].

Для конституциональной оценки типа телосложения важно знать основные пропорции соотношения длины различных отделов верхней конечности. У взрослог о предплечье составляет одну треть длины всей конечности, длина кисти – одну четверть. За весь период роста человека рука удлиняется в 4 раза. Иногда наблюдается двух-трехкратное превышение длины бедра, голени, плеча, предплечья при одной крайней форме изменчивости по сравнению с другой, что определяет также соответствующую индивидуальную изменчивость мышц, костей, сосудов [135,50,25,26].

В.Н. Шевкуненко с соавторами указывают, что для брахиморфного типа телосложения, в отличие от долихоморфного, характерно более высокое кровяное давление, большая величина становой мышечной силы, б ольший процент содержания гемоглобина и лучшее моторное развитие [111]. Одним из признаков определяющих тип телосложения, является степень развития мускулатуры на пяти участках: плечевом поясе, груди, спине, руке и ноге. Различают пять степеней развития мускулатуры: слабое, среднее, сильное и два промежуточных (средне-слабое, средне-сильное). Как отмечают В.Н. Шевкуненко с соавторами типовые различия пропорций телосложения отражают и характер развития скелета [111]. Так, долихоморфному типу телосложения свойственны длинные и тонкие кости, а брахиморфному короткие и толстые. Для долихоморфной кости характерно губчатое вещество с крупными ячейками и лучше выраженными пластинками. Брахиморфным свойственно губчатое вещество с нежными или средними ячейками.

В своей работе Аверченко И.В. [1,2] использовал способ соматотипирования по методике Бунака В.В-Чтецова В .П. [19,105], где наибольшими длиннотными, широтными размерами обладают плечевые, лучевые и локтевые кости у лиц мускульного соматотипа.

Формообразовательные процессы в костях на современном этапе изучаются по трем направлениям: 1) перестройка кости; 2) механизм остеобразования; 3) взаимосвязь остеогенных процессов с факторами внешней и внутренней среды [88]. В результате исследований в этом направлении мы имеем более полное представление об участии компонентов кости в регенерации и формообразовательных процессах. Особенно велика роль надкостницы в период роста кости. Для остеогенных клеток надкостницы побуждающим фактором к размножению является растяжение вследствие тракции мышц. При этом возникает рефлекторная гиперемия в сосудах , проникающих из мышцы в кость, что усиливает питание кости и влечет за собой ее перестройку и изменение формы. По данным А нтоновой Р .А., Васильева Н.А., Загородской М.М и др. (1975), Майковой-Строгановой В .С., Рохлина Д.Г. (1957), Барабаша А.П. и др. (2012) каждая кость как отдельный орган имеет собственную систему кровоснабжения [3,9,61]. В области надкостницы артерии, идущие от мягких тканей (мышц, фасциальных перегородок) примыкающих к кости, образуют общую поверхностную часть сосудистой сет и. Через питающие отверстия в кость проходят главные питающие сосуды, образующие в мозговых полостях глубокую часть сосудистой сети. Поверхностный слой компактного вещества кости снабжается из ветвей п оверхностной надкостничной сети. Глубокий слой компактного вещества и губчатое вещество снабжаются из системы прободающих диафизарных а ртерий, образующих глубокую сеть . Оба слоя компактного вещества диафиза, питающиеся за счет различных источников, приблизительно одинаковы по толщине. В соответствии с этим обе питающие системы анастомозируют друг с другом приблизительно по середине на всем протяжении компактного вещества диафиза. Таким образом, костномозговые пространства и внутренний слой компактного вещества диафиза имеют общий источник пит ания. Поэтому при в ыключении этого источника питания и отсутствия ко мпенсирующих факторов наступает некротизация как внутреннего слоя ко мпактного вещества диафиза, так и костномозговых пространств с его содержимым. Со стороны костного мозга к костным пластинкам глубокого вещества прилежит эндост. В условиях нормальной жизнедеятельности кости эндост играет роль аналогичную надкостнице.

Кости верхних конечностей представлены костями пояса и свободной конечности. Скелет плечевого пояса состоит из двух лопаток и двух ключиц. Лопатка представляет собой плоскую треугольной формы истонченную посередине кость. Лопатка варьирует с одной стороны в своей ширине и длине, с другой – в отношении степени изогнутости (глубины подлопаточной ямки). Наблюдаются короткие и широкие или, наоборот, узкие и длинные или переходные – равномерные формы лопатки. Глубина подл опаточной ямки колеблется у крайних типов ее от 12,7 до 3,5 мм. Причинами возникновения типовых различий кривизны лопатки являются отчасти влияние формы грудной клетки, а главным обра зом – влияние мышц ее, к оторые дифференцируясь у человека в смысле функции, сгибают лопатку. Это, прежде всего, происходит за счет подлопаточной мышцы. Выпуклость лопатки кзади наблюдается в 77%, плоская лопатка – в 23%. Вогнутость м едиального края лопатки наблюдается только в 4,5%. Нижний угол всегда ос трый, причем на мужских лопатках величина его больше, чем на женских. В абсолютных размерах лопатки у мужчин больше, чем у женщин. Шейка л опатки эволюционирует соответственно вращению плеча [111].

Ключица представляет собой длинную кость S-образной формы. Она располагается горизонтально. В ней различают тело и два конца. Ключица имеет лишь один эпифиз, а именно, на грудном конце. Срок его срастания с диафизом ключицы весьма изменчив, но наступает до 27 лет [34]. Тело ключицы имеет округлую форму в поперечном сечении и содержит весьма незначительную мозговую полость. Грудинный конец ключицы вместе с частью тела изогнут выпуклостью кпереди. Он заканчивается сочленовой поверхностью, соединяющейся с ключичной вырезкой грудины. Наружный, акромиальный, конец ключицы шире, но тоньше внутреннего, сплюснут в вертикальном направлении и слегка изогнут кзади. Заканчивается этот к онец сочленовой поверхностью, соответствующей суставной поверхности акромиального отростка лопатки. На местах прикрепления к ключице мышц и связок имеются шероховатости (конусовидный бугорок, трапециевидная линия и вдавление реберно-ключичной связки). Функциональное значение ключицы весьма велико. Она образует опору , удерживающую плечевой сустав на должном расстоянии от грудной клетки и тем обусл овливают с вободу движений верхней конечности. У человека ключица окостеневает раньше всех других костей.

Контрастирование сосудов верхних конечностей

В 1914 году Phemister D.B. провел серию экспериментов на собаках по дальнейшему исследованию остеогенеза. Его результаты показали, что, помимо надкостницы, эндост и содержимое гаверсовых каналов пересаживаемого костного аутотрансплантата также обладают остеогенной активностью (цит. по Ткаченко М.В. 2002). Он пояснил, что большая масса костных клеток, в конечном итоге будет подвержена некрозу и резорбируется. Однако з атем в некротизированный костный фрагмент со стороны окружающих тканей врастают микрососуды, проникают клеточные элементы, стимулированные митогенными факторами распадающихся клеток трансплантата [21,79]. Этот процесс был назван «ползучее замещение» [196]. Таким образом, Phemister D.B. доказал, что утверждения Axhausen об отсутствии остеогенеза в трансплантате лишенного надкостницы были неправильными.

Многолетнее использование свободных костных аутотрансплантатов позволило выявить их общие недостатки. К ним относятся: частичное, а иногда практически полное рассасывание пересаженной кости, создающее опа сность патологических переломов, длительные сроки сращения трансплантата с воспринимающим костным ложем, при нередком развитии ложного сустава, высокая чувствительность лишенной питания кости к инфекции, потеря костным трансплантатом пластических свойств, характерных для живой костной ткани (способность к быстрой перестройке и гипертрофии), возможность положительного исхода операции только при условии хорошего кровоснабжения окружающих трансплантат тканей [82,103,143,206].

Аллогенные костные трансплантаты являются менее ценным биологическим и пластическим материалом, вследствие их иммунной несовместимости с тканями реципиентного ложа [55,77,94,133]. Хирург Macewen W., первым выполнил пересадку костного аллотрансплантата. В 1879 году он пересадил костный аллотрансплантат мальчику, у которого имелся дефект плечевой кости , полученный в результате лечения остеомиелита. Это работа была позже описана в 1881 году в статье под названием «Наблюдения относительно трансплантации кости. Иллюстрированный случай костной трансплантации от человека к человеку, с восстановлением дефекта более двух третей диафиза плечевой кости» [174]. В 1908 году Lexer E.описал первые случаи использования костного аллотрансплантата для лечения дефектов суставных концов костей после перенесенного остеомиелита и реконструкции дефектов после резекции костей при опухолях. Год спустя, в 1909 году, Judet сообщил о совместной пересадке бедренной, большеберцовой кости и надколенника для реконструкции коленного сустава человека. Процедура, как он писал, может быть проведена для лечения дефектов, полученных при травмах, инфекционных артритах или туберкулезе.

Однако использование этой методики костной пластики не получило большого распространения в XIX веке. Причиной этого явилось отсутствие технологий консервирования и хранения трупного костного материала. Интерес к их разработке проявился после экспериментальной работы Bauer, выполненной на собаках и опубликованной в 1910 году . В ней автор продемонстрировал, что костная ткань может быть законсервирована охлаждением на протяжении 3 недель и затем успешно пересажена.

Bush L.F. и Wilson P.D. независимо друг от друга в 1947 году разработали технику консервирования кости с охлаждением до – 20С. Данный способ и предложенные позже методы консервации позволили создавать банки костей и хранить в них материал для аллотрансплантаций длительные сроки [130,176,219]. В 1948 году Alldredge использовал для костной пластики свежие костные аллотрансплантаты.

Несмотря на меньшую эффективность костной аллопластики по сравнению с аутопластикой, многих травматологов-ортопедов под купают неограниченные возможности по заготовке пластического материала и снижения операционной травмы [47,94]. Неоценимо использование костных аллотрансплантатов для восстановления суставов и суставных поверхностей после их резекции [177,191]. Продолжаются исследования по экспериментальному обоснованию свободной пересадки кровоснабжаемых костных аллотрансплантатов, что, по мнению ряда авторов, поможет в будущем радикально решить проблему замещения костных дефектов [127,129].

В целом, многолетнее использование свободных ауто – и аллотрансплантатов и выполненные экспериментальные исследования, посвященные выяснению их судьбы, выявили множество недостатков данного вида пластики. К основным из них относятся: иммунореактивность костных аллотрансплантатов, наличие областей с недостаточным кровоснабжением у аутотрансплантатов размерами более 2,0 см, высокая частота патологических переломов (до 20,0 %) и ложных суставов (до 14,0 %) вследствие преобладания процессов рассасывания костной ткани над ее образованием в центральной части костного фрагмента, высокий уровень инфекционных осложнений – до 13,0 % и даже 50,0 % – при замещении посттравматических костных дефектов [139,151,178,207,218]. Некоторые авторы считают, что несмотря на врастание в костный дефект, крупные костные аллотрансплантаты остаются нежизнеспособными даже спустя шесть и более лет после опе рации [20,94]. Новообразованная костная ткань прорастает в толщу таких трансплантатов лишь на глубину 5,0 – 7,0 мм, а кровеносные сосуды проникают в кортикальный слой пересаженной аллокости всего на 1,0 –1,5 мм [51,89,90].

Обоснование возможностей формирования несвободных кровоснабжаемых трансплантатов лучевой кости в месте прикрепления круглого пронатора

В последнем варианте также отсутствовала необходимость мобилизации передней межкостной артерии на всем ее протяжении, поэтому фигурный разрез кожи выполняли также, как указано выше для трансплантата ло ктевой кости.

Моделирование разрабатываемой операции на трех бальзамированных и трех небальзамированных препаратах верхней конечности показало возможность формирования двухостровкового фрагмента лучевой и локтевой кости из их нижних частей в месте прикрепления квадратного пронатора и его перемещения в различные отделы предплечья с сохранением питающей сосудистой ножки – передней межкостной артерии и одноименных сопутствующих вен (рисунок 24).

Схема формирования и перемещения трансплантата обеих костей предплечья в нижней трети: 1 – плечевая артерия; 2 – локтевая артерия; 3 – лучевая артерия; 4 – передняя межкостная артерия; 5 – лучевая кость; 6 – локтевая кость; 7 – квадратный пронатор; 8 – место выделения трансплантата локтевой и лучевой кости; 9 – дефект локтевой кости; 10 – дефект лучевой кости; 11 – трансплантат локтевой и лучевой кости перемещен в реципиентную область; 12 – дефект донорских костей

Этапы моделирования и перемещения кровоснабжаемого двухостровкового трансплантата обеих костей предплечья совпадают с описанными выше для локтевой и лучевой кости, отличаясь тем, что сохраняется единое мышечное брюшко квадратного пронатора для обоих костных фрагментов (рисунок 25 и 26).

Этапы пересадки несвободного двухостровкового трансплантата, сформированного из локтевой и лучевой кости в месте прикрепления квадратного пронатора: а) после формирования трансплантата лучевой кости; б) после формирования трансплантата локтевой кости; в) двухостровковый трансплантат отведен . 1 – локтевая кость; 2 – передняя межкостная артерия; 3 – лучевая кость; 4 – трансплантат лучевой кости; 5 – мышца квадратный пронатор; 6 – трансплантат локтевой кости

В целом, вторая серия анатомических исследований, проведенных на предплечье, подтвердила реальность выполнения и позволила уточнить детали всех моделировавшихся операций несвободной пересадки кровоснабжаемых костных трансплантатов, выделенных на переднем межкостном сос удистом пучке.

Этап пересадки несвободного двухостровкового трансплантата, сформированного из локтевой и лучевой кости в верхнюю треть предплечья: 1 – передняя межкостная артерия; 2 –двухостровковый костный трансплантат локтевой и лучевой кости

В ходе проведенных экспериментов на бальзамированном и небальзамированном анатомическом материале удалось также проверить возможность проведения оригинальной операции, предполагающей несвободную пластику предложенным двухостровковым кровоснабжаемым трансплантатом лучевой и локтевой кости.

Нами проведены морфометрические исследования пястных костей. Учитывая наличие половых особенностей, средние размеры исследованных параметров приводятся в таблице 14 отдельно для мужчин и женщин. Следует отметить, что нами изучено 30 женских и 30 мужских анатомических препаратов. Анализ таблицы позволяет сделать заключение, что для всех без исключения изученных костей у мужчин размеры оказались больше.

Следующим этапом данного раздела работы явилось изучение морфометрических характеристик тыльных межкостных мышц кисти, используемых для формирования несвободных костно-мышечно-сосудистых трансплантатов.

Тыльные межкостные мышцы, находятся в четырех межкостных промежутках (с I по IV). Каждая из четырех тыльных межкостных мышц начинается от обращенных друг к другу сторон соседних пястных костей и таким образом оказывается состоящей из двух головок. Прикрепляются они: первая и вторая мышцы - к лучевому краю основания проксимальной фаланги II и III пальцев, переходя частью своих волокон в тыльный их апоневроз; третья и четвертая мышцы - к локтевому краю оснований проксимальных фаланг III и IV пальцев и к их тыльному апоневрозу (рисунок 27).

Точки фиксации тыльных межкостных мышц к основаниям проксимальных фаланг отстоят от суставной поверхности фаланги на 9,4±1,5 мм. Мышцы тесно прилежат руг ругу и соединены между собой фасциальной пластинкой. Длина мышц составила 4,2±0,7 см. Длина сухожильной части тыльной межкостной мышцы от места прикрепления к боковой поверхности проксимальных фаланг до перехода в мышечную часть -1,5±0,3 см.

Прикрепление занимает 3,0-4,0 см по длине и 0,2-0,3 см по ширине к каждой из п ястных костей. Первые две тыльные межкостные мышцы тянут проксимальные фаланги II и III пальцев в сторону большого пальца, а две другие –III и IV пальцев в сторону мизинца. Помимо этого, все они сгибают проксимальные фаланги и разгибают средние и дистальные (ногтевые) фаланги. Нами изучена протяженность мест прикрепления к пястным костям тыльных межкостных мышц. Результаты исследования с учётом полового диморфизма представлены в таблице 15.

Анализ таблицы 15 также свидетельствует о наличии различий исследованных параметров у мужчин и женщин. При сравнении морфометрических данных, полученных на руках одного трупа, разницы в исследуемых размерах выявлено не было, что дало нам основание создать общую статистическую базу исследования.

Особенности техники операций пересадки несвободного костного трансплантата ключицы на сосудистой ножке

В большинстве наблюдений у пациентов контрольной группы (в 4 из 5 случаев) был выполнен остеоси нтез костей предплечья пластиной, который дополнялся свободной костной аутопластикой. Этим больным выполнялась пересадка двухкортикального аутотрансплантата из гребня подвздошной кости. Техника этих операций хорошо известна и не нуждается, на наш взгляд , в подробном описании.

В ходе лечения больных основной группы во всех 6 наблюдениях использовали костные трансплантаты на сосудистой ножке, обоснованные в анатомической части настоящего исследования. В ходе клинической апробации обоснованных нами вариантов т рансплантатов лучевой или локтевой костей в качестве сосудистой питающей ножки были использованы ветви передней межкостной артерии. Этот факт, на наш взгляд, полностью согласуются с прецизионными анатомическими сведениями, полученными в ходе анатомической части диссертационного исследования.

Для лечения нарушений консолидации переломов и дефектов локтевой кости в нижней трети использовали трансплантат лучевой кости, кровоснабжаемый ветвями передней межкостной артерии, для лечения нарушений консолидации и дефектов лучевой кости в нижней трети – трансплантат локтевой кости, кровоснабжаемый той же артерией. Далее представлено опис ание техники операции пересадки трансплантата лучевой или локтевой кости на сосудистой ножке, апробированного в ходе клинической части нашего и сследования. Техника операции. Под проводниковой анестезией длинных ветвей плечевого сплетения ф игурным доступом по ладонной поверхности нижней трети предплечья длиной 15 см обнажали отломки лучевой (локтевой) кости. Иссекали межотломковые ткани, освежали концы отломков. Выделяли соответствующий участок соседней кости на том же уровне с прикрепляющимся к нему квадратным пронатором. Формировали костный трансплантат прямоугольной формы осциллирующей пилой и острым долотом толщиной на одну треть костной трубки и длиной соответствующей длине дефекта. Перемещали костный трансплантат в область несращения или дефекта. Отломки фиксировали аппаратом внешней фиксации, состоящим из четырех полуколец, соединенных резьбовыми стержнями шарнирами, расположенными на уровне лучезапястного сустава (2 наблюдения) либо пластиной (3 наблюдения), стержнем (1 наблюдение), перемещенный трансплантат - трансоссальными швами (2 наблюдения), спицами (4 наблюдения) к отломкам лучевой ли локтевой кости. Контролировали кровоснабжение трансплантата при помощи средств оптического увеличения. Операционную рану пассивно дренировали и послойно ушивали наглухо. Дренажи удаляли на вторые сутки, швы снимали на десятые-двенадцатые сутки после операции.

Продолжительность выполненных операций пересадки костного трансплантата на сосудистой ножке в области нижней трети предплечья варьировала от 2 часов 35 минут до 3 часов 10 минут и, в среднем, равнялась 160,8±28,5 мин. При этом время выделения костного трансплантата ключицы составило от 12 минут до 15 минут, а в среднем было равно 13,7±1,2 мин. Конечность иммобилизировали гипсовой лангетной повязкой на 6 нед (при фиксации отломков пластиной), при использовании аппарата внешней фиксации фиксацию продолжали в течение 10 нед. Выполняли рентгенологическое исследование. При отсутствии признаков сращения иммобилизацию продлевали. Приводим клиническое наблюдение. функции кисти, сросшегося перелома локтевой кости в средней трети, окрепших рубцов левого предплечья (рисунок 34).

Под проводниковой анестезией длинных ветвей плечевого сплетения провели операцию по разработанной методике. Фигурным разрезом в нижней трети предплечья длиной 19 см удалили рубцовые ткани из межотломковых зон. Концы отломков обработали до появления «кровяной росы». Из локтевой кости на том же уровне сформировали костный трансплантат размерами 4,5x1,2x0,4 см и переместили в дефект лучевой кости на мышечно-сосудистой ножке, в качестве которой использовали мышцу квадратный пр онатор с кровоснабжающим сосудом (ветвями передней межкостной артерии). Отломки фиксировали аппаратом, состоящим из четырех полуколец, а также двух шарниров, расположенных на уровне лучезапястного сустава для обездвиживания костей предплечья. Аппарат снят через 4 мес. Наступило приживление пересаженного костного трансплантата локтевой кости к дистальному метаэпифизу и диафизу лучевой кости.

Осмотрена через 10 лет после операции. Движения в кистевом суставе не ограничены (рисунок 35). На рентгенограммах – сращение пересаженного трансплантата с проксимальным и дистальным отломками лучевой кости (рисунок 36).

Ввиду того, что толщина и прочность обеих костей предплечья уменьшилась, рекомендовали избегать тяжелых физических нагрузок в течение года.

У пациентов контрольной группы (в 7 из 10 случаев) был выполнен остеосинтез пястных костей пластинами (3 наблюдения) и спицами (4 наблюдения), который дополнялся свободной костной пластикой аутотрансплантатом из гребня подвздошной кости. Кроме того, этим больным выполнялись также др угие операции: резекция области ложного сустава, остеосинтез пястной кости пластиной в 3 наблюдениях. Техника этих операций хорошо известна и не нуждается, на наш взгляд, в подробном описании.

В ходе лечения больных основной группы во всех 10 наблюдениях использовали костные трансплантаты на сосудистой ножке, обоснованные в анатомической части настоящего исследования. В ходе клинической апробации обоснованных нами вариантов костных трансплантатов пястных костей в качестве сосудистой питающей ножки были использованы ветви тыльных пястных артерий. Этот факт, на наш взгляд, полностью согласуются с прецизионными анатомическими сведениями, полученными в ходе анатомической части диссертационного исследования. Далее представлено описание техники операции пересадки трансплантата пястной кости на сосудистой ножке на соседнюю пястную кость, апробированного в ходе клинической части нашего исследования.

Для лечения нарушений консолидации переломов и дефектов пястных костей использовали трансплантат прилежащей пястной ко сти, кровоснабжаемый ветвями тыльных пястных артерий. Техника операции. Под проводниковой анестезией продольным доступом по тыльной поверхности межпястного промежутка длиной 5 - 7 см рассекали кожу. С помощью средств оптического увеличения проверяли наличие ветвей тыльной пястной артерии на донорском участке в области диафиза пястной кости. Рассекали надкостницу, проводили продольный распил соответствующий длине дефекта не более чем на одну треть окружности кости узким лезвием осциллирующей пилы (0,3 мм). Тыльную м ежкостную мышцу в области диафиза пересекали вместе с надкостницей с таким расчетом, чтобы она была по своим размерам на 3-4 мм больше размеров костного трансплантата. Формировали трансплантат пястной кости размерами (длиной 19+/-6,9 мм, шириной 10+/-1,8 мм и толщиной 9+/-1,5) острым долотом. Перемещали костный трансплантат на мягкотканой ножке (тыльной межкостной мышце) с кровоснабжающим сосудом и укладывали в подготовленное реципиентное ложе на соседней пястной кости. Отломки фиксировали спицами, проведенными под углом друг к другу, перемещенный трансплантат – трансоссальными швами (8 наблюдений), подшиванием к надкостнице отломков (2 н аблюдения). Контролировали кровоснабжение трансплантата при помощи средств оптического увеличения. Операционную рану пассивно дренировали и послойно ушивали наглухо. Дренажи удаляли на вторые сутки, швы снимали на десятые-двенадцатые сутки после операции. Продолжительность выполненных операций пересадки костного трансплантата на сосудистой ножке в области пясти варьировала от 1 часа 30 минут до 2 часов 40 минут и, в среднем, равнялась 121,5±19,6 мин. При этом время выделения костного трансплантата ключицы составило от 13 минут до 18 минут, а в среднем было равно 14,4±1,5 мин. Конечность иммобилизировали гипсовой лангетной повязкой на 6 нед. Выполняли рентгенологическое исследование. При отсутствии признаков сращения иммобилизацию продлевали. Приводим клиническое наблюдение.