КЛИНИКО-ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРИМЕНЕНИЯ ВНЕШНЕГО ОСТЕОСИНТЕЗА «VOSYS–OPTIMA» ПРИ ПЕРЕЛОМАХ ПЛЕЧЕВЫХ КОСТЕЙ У ПЛОТОЯДНЫХ Киселев Игорь Георгиевич

Содержание к диссертации

Введение

1 Обзор литературы

1.1 Формирование принципов конструирования аппаратных систем, используемых для лечения методом внешнего остеосинтеза при травмах опорно-двигательного аппарата у животных и человека 12

1.2 Общие принципы остеосинтеза, классификация и характеристика аппаратных конструкций и их компоновок, методов, применяемых для внешнего чрескостного остеосинтеза у человека, собак и кошек 15

1.3 Репаративная регенерация костной ткани при переломах плечевой кости и ее оптимизация при использовании аппаратов наружной фиксации 20

2 Собственные исследования. Материал и методы исследования 27

2.1 Рентгеноангиографические исследования 28

2.2 Топографо-анатомические исследования 29

2.3 Рентгенологические исследования 31

2.4 Клинический метод исследования 32

2.5 Технологическое обеспечение остеосинтеза по «VOSYS-OPTIMA» в проведении исследований 35

2.6 Лабораторные исследования 36

3 Результаты собственных исследований 37

3.1 Мониторинг травматизма и переломов длинных трубчатых костей собак и кошек в г. Севастополе 37

3.2 Анатомо-топографические сведения зоны повреждения 41

3.2.1 Визуализация сосудистых ориентиров при введении чрескостных элементов 41

3.2.2 Анатомо-топографические соотношения плечевой кости и мягких тканей плеча с точки зрения расположения опор применяемых компоновок и вводимых фиксирующих кость стержней 42

3.3 Клинико-рентгенологическая оценка состояния животных до и после оперативного вмешательства 59

3.3.1 Клинико-рентгенологическая оценка состояния животных и оперируемого сегмента при применении внешнего остеосинтеза в дооперационный, операционный и послеоперационный периоды 59

3.3.2 Оценка результатов первичного рентгенологического обследования с прогнозированием оперативных мероприятий связанных с аппаратным моделированием 63

3.3.3 Клиническая оценка состояния животных и оперированного сегмента конечности в послеоперационный период, рентгенологический контроль заживления перелома 65

3.3.4 Клинические примеры при лечении переломов плечевой кости с применением различных аппаратных компоновок по «VOSYS-OPTIMA» у собак и кошек различных размеров и массы тела 71

3.3.5 Выраженность клинической стабильности области перелома в послеоперационном периоде 96

3.4 Сравнительная оценка различных методов остеосинтеза 98

3.5 Осложнения и ошибки при проведении внешнего остеосинтеза по «VOSYS-OPTIMA» и мероприятия по их ликвидации 110

3.5.1 Осложнения при проведении наружного остеосинтеза с применением ветеринарного ортопедического набора «VOSIS» 110

3.5.2 Ошибки при проведении наружного остеосинтеза с применением аппаратов, смонтированных из деталей ветеринарного ортопедического набора «VOSIS» 114

Заключение 117

Предложения производству 120

Перспективы дальнейших исследований 121

Использованная литература 122

• Репаративная регенерация костной ткани при переломах плечевой кости и ее оптимизация при использовании аппаратов наружной фиксации
• Анатомо-топографические соотношения плечевой кости и мягких тканей плеча с точки зрения расположения опор применяемых компоновок и вводимых фиксирующих кость стержней
• Клинические примеры при лечении переломов плечевой кости с применением различных аппаратных компоновок по «VOSYS-OPTIMA» у собак и кошек различных размеров и массы тела
• Осложнения при проведении наружного остеосинтеза с применением ветеринарного ортопедического набора «VOSIS»

Введение к работе

Актуальность темы. Современная ветеринарная хирургия использует в своем большинстве традиционные методы консервативного и оперативного лечения животных с врождённой и приобретенной ортопедической и травматологической патологией костей осевого и периферического скелета. Однако в части случаев они не могут удовлетворить требованиям проводимого остеосинтеза из-за ряда недостатков, к которым относятся:

1. Консервативные методы обладают недостаточными фиксационными свойствами и при использовании в сложных клинических случаях (синдром «укороченного локтя», оскольчатые переломы и т.д.) довольно часто не дают необходимого лечебного эффекта.

2. Использование погружного остеосинтеза - всегда хирургическое вмешательство той или иной степени сложности, сопровождающееся рассечением тканей и довольно длительным контактом с отломками травмированной кости во время их сопоставления, травмой или ликвидацией (вымывание, кюретаж) первичной гематомы.

3. Длительное пребывание в операционной ране, даже при условии точной репозиции отломков, отдаляет сроки заживления перелома и ведёт к риску инфицирования области перелома.

4. При сопоставлении отломков нередки случаи нарушения целостности кровеносных сосудов и васкуляризации травмированной кости.

5. Зачастую приходится прибегать к дополнительной наружной фиксации (гипс, лангета), что отдаляет функциональное восстановление конечности.

В настоящее время в ветеринарной ортопедии и травматологии интерес к остеосинтезу аппаратами наружной фиксации явно возрос. Последние почти все заимствованы из гуманитарной медицины, а их полноценное использование значительно ограничивается и в ряде случаев делается невозможным из-за анатомо-топографических особенностей опорно-двигательного аппарата животных и значительных размерных вариаций животных.

Степень разработанности темы. Метод чрескостного остеосинтеза, разработанный академиком Г.А. Илизаровым (1951 г.), позволил создать условия биологического и механического характера, необходимые для благоприятного течения репаративных процессов в повреждёных костных тканях и, тем самым, дал жизнь качественно новому научно-практическому направлению в мировой травматологии и ортопедии (Г.А. Илизаров, 1984; В.И. Шевцов; 1993; А.П. Барабаш, 1996; О.В. Бейдик, 2002; Ю.В. Чернигов, 2005; P.A. Петренко, 2005;).

Многочисленные экспериментальные исследования закономерностей

восстановительного костеобразования привели к разработке оригинальных моделей,
позволяющих проводить исследования управляемого остеогенеза. Были обоснованы
методики применения аппарата Илизарова в костнопластической хирургии конечностей,
черепа, позвоночника и таза, способы применения чрескостного остеосинтеза при
повреждениях нервных стволов, окклюзионных заболеваниях артерий конечностей,
расстройствах костномозгового кровообращения (Г.А. Илизаров, 1976; A.A.

Шрейнер,1994; В.И. Шевцов, 1998; Ф.В. Шакирова, 2011).

В ветеринарной практике внедрение метода началось в 90-е годы 20-го века (A. Ferretti, 1991; С.А. Ерофеев, 2003; С.А. Ерофеев, Н.В. Петровская, А.А. Еманов, 2004; P.A. Петренко, 2004; А.Н. Безин, 2005;) чему способствовали значительно возросшие потребности в оказании специализированной помощи мелким домашним животным с повреждениями опорно-двигательного аппарата (В.А. Лукьяновский, А.Д. Белов, И.М.

Беляков,1984; В. В. Анников, 2003, 2006). Травматизм среди животных широко распространен. Так, только переломы костей конечностей встречаются в 44,5% случаев (А.И. Майоров, 2001; P.A. Петренко, 2004; В.В. Анников, 2006).

В настоящее время для лечения диафизарных переломов длинных трубчатых костей конечностей мелких домашних животных, в частности собак и кошек, во многих случаях применяют традиционные консервативные (гипсовые повязки, лангеты) и оперативные (накостные и внутрикостные фиксаторы) методы иммобилизации костей (В. И. Астраханцев, Е.П. Данилов, А.А Дубницкий и др., 1978; В.А. Лукьяновский, А.Д. Белов, И.М. Беляков, 1984; X. Денни, С. Батервофф, 2004), что не всегда обеспечивает точную репозицию и жесткую стабильную фиксацию костных отломков на протяжении всего периода лечения (Э.И. Веремей, В.М. Лакисов, 1992; Г.А. Послов, В.Ю Илларионов, 2000; X. Денни, С. Батервофф, 2004).

Значительная травматизация остеогенных тканей (надкостница, костный мозг), а также окружающих мягких тканей и питающих кость сосудов при оперативных вмешательствах часто приводят к возникающим при этом осложнениям, и, как следствие, увеличению сроков заживления (И.Л. Крупко, 1969; Дубров, Г.А. Оноприенко, 1971; Я.Г. Дубров, Г.А. Оноприенко, A.A.Штернберг, 1975; Г.А. Илизаров, А.Г. Каплунов, В.А. Щуров, 1976; Я.Р. A.M. Елизов, П.Ф. Переслыцких, 1984; Г.А. Илизаров, СИ. Швед, Л.В. Мальцева, 1994; В.И. Шевцов, С.А. Ерофеев, A.M. Чиркова и др., 2000).

Использование метода Г.А. Илизарова и подобных методов других авторов при переломах костей различной этиологии, тяжести и локализации позволили создать условия для благоприятного течения репаративного остеогенеза и получения положительных анатомо-функциональных результатов лечения.

Однако эти технические и технологические возможности лечения при переломах костей конечностей у мелких домашних животных в части случаев себя не оправдывают и требуют разработок других методов остеосинтеза, конструктивных систем и технологий, направленных на:

разработку более удобных в работе аппаратных конструкций для лечения переломов длинных трубчатых костей конечностей в зависимости от локализации и характера перелома, а также вида, возраста и пола домашних животных;

определение оптимальных уровней, зон и направлений введения чрескостных
фиксаторов на конечностях мелких домашних животных, в частности собак и кошек,
основанное на особенностях топографо-анатомического строения данного сегмента;

разработку рекомендаций по рациональному применению наиболее оправдавших себя на практике методов и систем наружного остеосинтеза при лечении переломов костей конечностей у мелких домашних животных;

налаживание серийного производства этих систем.

В ветеринарную практику в последние десятилетия был внедрен чрескостный остеосинтез по методу Г.А. Илизарова, который показал свою эффективность не только в экспериментальном, но и в клиническом направлении.

В мировой литературе имеются данные об успешном применении метода Г.А. Илизарова у мелких домашних животных при лечении дистальных отделов конечностей (голень, предплечье), а также единичные публикации по применению данного метода при лечении проксимальных отделов костей плеча и бедра. Практически отсутствуют работы по применению аппаратных конструкций при лечении переломов костей таза и позвоночного столба. При этом используемые методы не поддерживаются конструктивно, а предложенные аппаратные конструкции не обладают универсальностью применения.

Известные предложенные комплектации для наружного остеосинтеза при своём применении в случаях переломов длинных трубчатых костей конечностей у мелких домашних животных требуют множества оригинальных, но дорогостоящих и малодоступных для широкого клинического применения деталей.

Цели и задачи исследования. Добиться максимального клинического эффекта (заживления кости, нормальной работы конечности) при лечении различных типов переломов плечевой кости у животных с широкой вариабельностью по размерам и массе тела, применяя наружный остеосинтез выполненный посредством ветеринарного ортопедического набора «VOSIS».

Для достижения указанной цели были поставлены следующие задачи:

6. Апробировать применение ортопедического набора «VOSIS» при переломах плечевой кости у собак и кошек.

7. Разработать варианты различных компоновок с учётом использования минимального количества деталей входящих в комплектацию ветеринарного ортопедического набора «VOSIS», позволяющих получить оптимальный результат остеосинтеза при переломах плечевой кости у собак и кошек.

8. Обосновать эффективность применения предложенных нами вариантов аппаратных компоновок по «VOSYS-OPTIMA» в соответствии с классификацией (Л.Н.Соломин, 2005, 2014) с нашими дополнениями.

9. Изучить принципы монтажа аппаратных конструкций и принципы введения чрескостных элементов для получения стабильной фиксации отломков кости при их сопоставлении.

5. Определить области введения фиксирующих стержней с обоснованием топографо-
анатомических зон «опасного» и «осторожного» их введения с учетом характера перелома
плечевой кости у собак и кошек.

6. По данным клиники ветеринарной медицины "БИОН" г. Севастополь провести мониторинг травматизма плечевой кости у собак и кошек, а также их состояния после проведенного остеосинтеза с использованием деталей набора и предлагаемых способов наружного остеосинтеза при переломах плечевой кости у собак и кошек.

7. Изучить возможности клинического заживления переломов плечевой кости в послеоперационном периоде в условиях не контролируемых нагрузок у собак и кошек.

8. Провести сравнительную оценку различных методов остеосинтеза и разработанных
нами методов остеосинтеза по «VOSYS-OPTIMA».

Научная новизна работы. Впервые разработан и внедрен в клиническую практику ветеринарный ортопедический набор «VOSIS» (патент РФ № 149175), позволяющий при помощи универсального одноканального моноблока и универсального двухканального моноблока (патент РФ №149174) осуществлять построение аппаратных конструкций, фиксировать чрескостные элементы, управлять костными отломками, моделировать и ремоделировать процесс наружного остеосинтеза.

Разработаны методологические концепции и оптимальные методы наружного остеосинтеза по «VOSYS – OPTIMA»(патент РФ № 92668), имеющие высокую эффективность лечения переломов костей плечевых конечностей собак и кошек различных пород, возрастов и весовых категорий.

Проведена оценка стабильности установленных аппаратных конструкций различных компоновок по «VOSYS – OPTIMA» при переломах плечевой кости у кошек и собак в

условиях неконтролируемых нагрузок на оперированную конечность в

послеоперационном периоде.

Введены понятия о клинической стабильности перелома в сочетании с представлением о выраженности переостальных реакций.

Использована интромедуллярная навигация, как метод малоинвазивного

репонирования костных отломков при переломах плечевой кости у собак и кошек.

Теоретическая и практическая значимость. Разработанная методика проведения наружного остеосинтеза при травмах плечевой кости у кошек и собак с использованием минимального количества деталей аппаратных компоновок по «VOSYS-OPTIMA» дает возможность прогнозировать течение переломной болезни плечевой кости в послеоперационном периоде.

Малая травматизация метода и быстрота оперативных мероприятий позволяют при необходимости проводить повторные оперативные манипуляции, не прибегая к полному демонтажу аппаратных конструкций, лишь меняя или удаляя ее части.

Разработаны и предложены анатомо-топографические приёмы введения

чрескостных элементов в системе «аппарат-кость» с целью минимизации травмирования окружающих мягкотканых структур и получения оптимальной жесткости аппаратных конструкций.

Сформулирована и применена оценка определения качества проведенного остеосинтеза, которая позволяет прогнозировать характер костеобразования с возможным проведением коррекции в послеоперационном периоде.

Данные клинико-экспериментальных исследований позволяют прогнозировать сроки наступления консолидации костных отломков и сроки прекращения аппаратной фиксации в зависимости от особенностей проведения оперативных вмешательств на плечевой кости у собак и кошек с различными видами её переломов.

Разработан ветеринарный ортопедический набор «VOSIS». Разработаны методики
применения ветеринарного ортопедического набора «VOSIS» при переломах плечевой
кости у собак и кошек на основании комплексного методического подхода, включающего:
анатомические, ангиографические, рентгенологические, клинические методы и

экспериментальное моделирование с выделением аппаратных компоновок.

Разработана система проведения наружного остеосинтеза плечевой кости у групп животных с широкой вариабельностью по массе и размерам при минимальном использовании деталей, что позволяет ветеринарному специалисту в короткий срок овладеть методикой наружного остеосинтеза с последующим применением и получением положительных клинических результатов

Апробация материалов диссертации. Результаты экспериментальных и

клинических исследований, являющихся основой диссертации, доложены и обсуждены на заседаниях кафедры анатомии, ветеринарного акушерства и хирургии (2013 – 2017 гг.), а также Ученых советах факультета ветеринарной медицины ФГБОУ ВО «Кубанский государственный аграрный университет им. И.Т. Трубилина» (2014 – 2017 гг.); 9-ом Международном конгрессе специалистов ветеринарной медицины в Украине (Бровары, 2011); 10-м Международном конгрессе специалистов ветеринарной медицины в Украине (Бровары, 2012); 11-ом Международном конгрессе специалистов ветеринарной медицины в Украине (Бровары, 2013); Региональных ветеринарных конференциях (Харьков, Днепропетровск, Донецк, Севастополь, Одесса 2013 – 2014 гг.).

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Структура и принадлежность деталей разработанного ветеринарного ортопедического набора «VOSYS» для наружного и внутреннего остеосинтеза, применяемого при лечении переломов различных костей скелета мелких домашних животных.

2. Построение аппаратных конструкций по «VOSYS-OPTIMA» в соответствии с классификацией, предложенной Л.Н. Соломиным [77], применяемых при переломах плечевой кости собак у кошек в нашем исследовании.

3. Способы и области введения фиксирующих стержней, позволяющие снизить риск травматизации мягкотканых структур при наружном остеосинтезе, при переломах плечевой кости у кошек и собак.

4. Вспомогательные методики интрамедуллярной навигации, позволяющие избегать постоянного операционного рентгенологического контроля, обеспечивающие максимальную точность репозиции костных отломков.

5. Клинический контроль заживления кости у кошек и собак в послеоперационном периоде в условиях неконтролируемых нагрузок на оперированную конечность.

6. Закрытая репозиция отломков и сохранение первичной гематомы, как прогноз успешного заживления перелома.

7. Сравнительные характеристики методов остеосинтеза (интрамедуллярные штифты; наружный остеосинтез с применением полимерных смол в качестве опоры и фиксатора стержней и спиц) с нашими методами.

Публикации. По результатам диссертационного исследования опубликовано 5 научных работ, в том числе 2 статьи в рецензируемых журналах, рекомендованных ВАК Министерства образования и науки РФ, 8 патентов РФ.

Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 138 страницах машинописного текста, состоит из введения, главы обзора литературы, собственных исследований, заключения, выводов, практических рекомендаций, списка литературы. Список литературы включает 174 источника, в том числе 66 на иностранном языке. В диссертации 49 рисунков и 21 таблица.

Репаративная регенерация костной ткани при переломах плечевой кости и ее оптимизация при использовании аппаратов наружной фиксации

Репаративной называют регенерацию, происходящую после повреждения или утраты какой-либо части тела, органа, повреждения. Имеющаяся на сегодняшний день информация об использовании внешней спицевой и спицестержневой фиксации, а также способов стимуляции репаративного остеогенеза, противоречива и не решает в полной мере вопроса стратегии и тактики лечения при переломах трубчатых костей у мелких домашних животных [14, 29, 85].

В процессе репаративной регенерации огромную роль играет образование костной мозоли, которая в процессе своего постпереломного развития претерпевает определенные тканевые изменения. В зависимости от места образования различают периостальную и эндостальную формы костной мозоли. Периостальная костная мозоль образуется вокруг противостоящих концов костных отломков, а эндостальная – между концами внутренней поверхности костных отломков [21, 24, 25, 161].

Большое значение для регенерации имеет степень повреждения сосудов, степень нарушения питания надкостницы в области перелома, повреждение нервов. Обязательным условием остеогенетической регенерации является непрерывная связь надкостницы с мягкими тканями [162]. Надкостница питается через сосуды, проникающие в адвентициальный слой ее из окружающих мягких тканей. Если связь между надкостницей и мышцами сохранилась на большом протяжении, то ее питание происходит лучше, а, следовательно, и ее костеобразовательная функция сильнее. При тяжелом ушибе надкостницы и повреждении наиболее важного для регенерации камбиального слоя ее, процесс восстановления кости замедляется; особенно это отмечается при огнестрельных переломах, когда, кроме обычных для закрытых переломов анатомических изменений, имеются еще разрывы мышц и клетчатки, ушибы надкостницы, сосудов, нервов вследствие внедрения инородного тела (пуля, осколок снаряда и др.) [83].

Эти повреждения, независимо от инфекции, являющейся главнейшим осложнением открытых переломов, создают неблагоприятные условия для регенерации, которая значительно замедляется даже и при отсутствии инфекции. Состояние кровоснабжения имеет большое влияние как на самую сущность регенерации, так и на ее сроки. Все причины, нарушающие процесс правильного кровоснабжения (анемия, холод, боли, застои, тромбофлебит), способствуют замедлению регенеративного процесса в кости [76, 87, 117]. Велика роль и нервной системы в регенерации кости, как и при всяком процессе регенерации. Причиной отсутствия консолидации может быть то или иное поражение нервной системы.

Помимо непосредственного значения степени сдавливания или характера перерыва нерва, раздражение нервов на месте перелома, особенно боли, ведут к рефлекторному спазму сосудов, что ухудшает питание, а, следовательно, и регенерацию тканей. Замедленная регенерация кости зависит не столько от перерыва нерва, сколько от постоянного его раздражения [122].

Заживление внутрисуставных переломов имеет свои особенности [133, 135, 155].

Как известно, в полости сустава отсутствует надкостница - основной источник образования костной мозоли, а кровяной сгусток между отломками вымывается синовиальной жидкостью. Это затрудняет образование костной мозоли между отломками. Поэтому при переломе мыщелков между отломками обычно образуются лишь фиброзные сращения, а костные сращения сопровождаются полной потерей функции сустава. При суставных переломах в случаях нарушения кровоснабжения и трофики может произойти несращение отломков и образование псевдоартроза [35, 126, 129, 143, 147].

На основании полученных данных по костеобразованию при травмах костей было введено понятие о первичном и вторичном сращении костных отломков [64, 65, 66, 68].

При первичном сращении костей расстояние между отломками должно быть 50–100 мкм при сохранении их стабильной фиксации. Заживление в этом случае происходит в ранние сроки, костная мозоль, формируется в интермедиарном пространстве. При диастазе, меньшем 50 мкм, прорастание сосудов будет затруднено и потребуется значительное время для рассасывания концов отломков с целью их последующего развития. При плотном, стабильном остеосинтезе уменьшаются некротические нарушения, быстро восстанавливается кровообращение, образуется остеогенная ткань, продуцирующая костные балки, и формируется костное сращение. Между фрагментами не формируется хрящевая ткань. При вторичном сращении костная мозоль формируется в основном со стороны периоста и представлена, в большинстве своем, хрящевой тканью, развитию которой способствует слабая васкуляризация. Ее неполноценность, однако, не вредит развитию хрящевой мозоли, но при глубоких нарушениях может предотвратить образование регенерата, даже хрящевого [38, 39, 63, 119, 120].

Таким образом, существующие основные закономерности в вопросах регенерации кости при повреждениях и переломах в настоящее время во многом изучены, что дает возможность использовать их в качестве исходных материалов для решения прикладных задач [171, 172, 173, 174].

Многочисленными исследованиями доказано, что активность течения регенераторных процессов, происходящих в поврежденной кости в первую очередь зависит от состояния остеогенных тканей и кровоснабжения травмированной области [109]. При этом сохранность кровоснабжения способствует восстановлению целостности зоны повреждения в более ранние сроки, тем самым ускоряя процессы регенерации [28, 46, 61, 62].

Итак, необходимым условием для благоприятного течения остеогенеза и получения положительных клинических результатов является точная репозиция костных отломков, их стабильная фиксация с сохранением функции смежных суставов и конечности в целом, которые должны поддерживаться на протяжении всего периода лечения [121, 123, 156].

При переломах диафизов полная неподвижность на стыке правильно сопоставленных отломков предупреждает возникновение краевой резорбции и обеспечивает первичное костное сращение за счет эндоста и преимущественно периоста. При наличии достаточного регионарного артериального кровоснабжения, сопровождающегося гиперваскуляризацией, наступает первичное костное сращение за счет дифференциации остеоидной ткани регенерата в костную, а фиброзная и хрящевая ткани не образуются.

Следовательно, чрезмерные насильственные хирургические методы, результатом которых являются травматизация мягких тканей и продолжительная воспалительная реакция, а также травматизация костных отломков в период их репозиции, задерживают регенераторные процессы и, соответственно, сроки сращения костных отломков.

Раздражение зоны перелома постоянно подвижными отломками вызывает нарушение кровоснабжения области перелома и прогрессирование хрящевой фазы образования костной мозоли, задерживая остеобластические процессы. Длительное пребывание отломков в состоянии нестабильности ведет к образованию из хрящевого компонента в соединительнотканный (фиброзно-эластического) компонент, а не костный, с затрудненным обратным процессом регенерации, что может привести к образованию различных псевдоартрозов, лечение которых представляет большие сложности [57, 64, 80].

Исходя из выше изложенного, для существования нормальных факторов костеобразования необходимо условие раневого покоя, при котором осуществляется механизм образования тканевых структур с последующим реформированием в нормальную костную мозоль, а затем в костную ткань.

Условие раневого покоя достигается исключительно способами стабилизации костных отломков с перспективным анализом стабильности перелома на всем отрезке послеоперационного периода. Чем более динамичен переломный сегмент, тем сложнее создать необходимые условия для стабильной фиксации отломков поврежденной кости [99, 166, 167].

Рассматривая подходы к лечению переломной болезни плечевой кости у различных видов млекопитающих, в том числе собак и кошек, следует учитывать биомеханические особенности, характерные для данного вида.

С биологической точки зрения нам представляется, что прямоходящий вид (Homo Sapiens) при переломе верхней конечности в любом сегменте может длительное время не использовать ее работе. Тем самым обеспечивается покой в месте перелома и исключение активной нагрузки на стабилизирующую конструкцию (независимо от способа фиксации перелома), что во многом обеспечивает отсутствие любого рода воздействий на крепление стержней и спиц в кости, включая вибрации. В условиях ранней аппаратной фиксации биомеханическая составляющая не имеет полноценной реализации вследствие отсутствия работы мышц. Лежащий ниже перелома сегмент находится, как правило, в согнутом состоянии и в достаточной мере иммобилизирован повязкой на срок, определяемый заживлением кости [60, 92, 100].

Анатомо-топографические соотношения плечевой кости и мягких тканей плеча с точки зрения расположения опор применяемых компоновок и вводимых фиксирующих кость стержней

Положение мягкотканных анатомо-топографических составляющих области плеча, плечелопаточного и локтевого сочленения нами были изучены с целью определения «зон опасного и осторожного введения стержней» [77], используемых в клинических условиях, с целью профилактики возможных операционных осложнений, вызванных вводимыми стержнями различного диаметра, а именно с целью профилактики травматизации сосудов или нервов в процессе задела стержней и для осуществления малоинвазивного подхода при формировании «короткого плеча» между костью и опорой при введении стержней в зависимости от глубины залегания по отношению к мягким тканям таких костных образований, как подкожно выступающие участки проксимального и дистального эпиметафизов и, погруженного в ткани, диафиза.

Также, на различных участках нативной плечевой кости были проведены исследования по определению «степени фиксации стержней в толще плечевой кости» у собак и кошек. Выделены области, знание которых необходимо для прочного и безопасного их задела, и для оценки поведения при различных нагрузках, вызванных физическим усилием в естественных условиях в послеоперационный период.

Из замороженных грудных конечностей были изготовлены препараты со спилами на различных уровнях плечевого сегмента и проведена оценка топографического соотношения мягких тканей и кости.

Для этого предварительно разделили исследуемый сегмент на поперечные срезы, согласно правилам, применяемым для срезов по Попеско [82]. Определили возможные подходы к кости с точки зрения расположения основных конструкционных узлов, сформированных из прямых и радиусных пластин, опорных балок, входящих в набор «VOSIS». Выполнили подбор рациональной и оптимальной конфигурации конструкции, решая задачу максимально близкого расположения к кожным покровам для создания наиболее короткого функционально значимого по жесткости «плеча», образованного стержнями между внешней опорой и костью.

Установлено, что в проксимальной части и до середины диафиза плечевой кости сегмент представлен в виде эллипса, а для образования проксимальной опоры доступен только участок с внешней стороны, равный 1/3 обхвата. Медиальная сторона остальных сегментов плеча, имеющих форму эллипса или круга, недоступна для применения опор. В дистальной части, включая локтевой сустав, контур плечевого сегмента представлен в виде эллипса, при этом со всех сторон доступен с точки зрения разнообразия устанавливаемых опор. В этой области возможно применение циркулярной и полуциркулярной опоры [89]. Дистальный участок вблизи локтевого сустава приближен по форме к кругу, но уплощен с латеральной и медиальной сторон, что затрудняет равномерное распределение внутреннего радиуса опоры по всему периметру относительно кожи.

Это может привести к тому, что при постановке опоры и введении стержней с разных сторон нагрузка на опору распределится неравномерно, что вызовет образование микролюфта и потому должно учитываться при постановке аппаратов у животных с большой массой и активным поведением.

Для подбора компоновочных деталей аппаратов, устанавливаемых под заданным углом, мы использовали радиусные пластины отдельно или в сочетании друг с другом, либо сочетая их с прямыми пластинами.

В отличие от собак, у кошек плечевая кость расположена более эксцентрично по отношению к мягким тканям, контурирует под кожей с краниальной стороны до средней трети диафиза (Рисунок 11).

При этом плечевая кость пальпируется со всех сторон и по всей длине сегмента благодаря тонкой коже и слабо выраженному мышечному слою. Геометрия опоры для достижения максимального приближения к коже у кошек может не носить строгого характера, учитывая вес животного и возможность содержания в клеточных условиях, что значительно уменьшает возникновение осложнений, связанных с дестабилизацией установленных конструкций.

Введение стержней является малоинвазивной процедурой без образования операционной раны, но требует определенных знаний топографической анатомии плечевого сегмента, нижележащего сустава и смежных костей предплечья. Необходимо и представление о биомеханике плечевой кости и ее составляющих.

Надо также иметь в виду, что на медиальной стороне плеча расположены основные нервно-сосудистые магистрали.

Для уточнения возможной упрощенной ориентации положения основных нервно-сосудистых магистралей и с целью рационального введения стержней мы исследовали отдельно взятые зоны плечевого сегмента, отмечая их как зоны опасного и осторожного введения стержней и спиц.

При определении зон рационального, опасного и осторожного введения [77] стержней мы готовили макропрепараты грудной конечности с определением основных нервно-сосудистых образований и их топического положения по отношению к плечевой кости на кранио-латеральной поверхности плеча, медиальной поверхности и области свободной от мышечных массивов дистального отдела плеча (Рисунок 12). Анатомически, в дорсальном направлении область ограничена хорошо пальпируемой суставной щелью плечевого сустава, что в достаточной мере делает доступной оценку зону осторожного введения - плечевой сустав. В области нижней трети диафиза плечевой кости проецируется лучевой нерв, примыкающий непосредственно к ней.

Областью недоступности [89] для наложения компоновок при переломах плечевой кости мы определили всю медиальную поверхность плеча до нижней ее трети. Нижняя треть плеча, включая мыщелковую зону, – область возможного расположения дистальной опоры со всех сторон. Однако расположение циркулярной опоры с равномерным приближением к поверхности кожи со всех сторон, вследствие эллипсовидной конфигурации данного участка, затруднительно.

Кроме того, с медиальной стороны в данной области проходят плечевая артерия и плечевой нерв, что затрудняет введение чрескостных элементов. Свободной от нервно-сосудистых образований областью является вся площадь мыщелков с латеральной и медиальной стороны.

Аналогичная картина расположения нервно-сосудистых образований отмечена и у кошек с соответственным расположением зон опасного и осторожного введения чрескостных элементов.

Зоны рационального введения чрескостных элементов в плечевую кость краниальной конечности собак и кошек определяются размерами и конфигурацией их отделов. Вариабельность конфигурации и размеров исследуемых нативных препаратов плечевой кости, соотношения массы и толщины окружающих мягких тканей, площади кожных покровов по отношению к поверхности различных отделов плечевой кости, а также плечевого и локтевого суставов, потребовали от нас сделать набор необходимых чрескостных элементов при разработке ортопедического набора «VOSIS» с целью их рационального применения при внешнем остеосинтезе.

Были проведены биомеханические исследования прочности задела стержней и спиц при первичном введении (всверливание, ввинчивание) в кость. Для этого из краниальных конечностей погибших собак и кошек были изготовлены препараты целой нативной плечевой кости с участками смежных сегментов и их поперечные спилы на разных анатомических уровнях.

Препараты плечевой кости полностью очищались от мягких тканей, а их поперечные распилы производились дисковидными фрезами с алмазным напылением с использованием стоматологической электробормашины.

Зоны поперечных распилов: все отделы плечевой кости и смежные участки лопатки и проксимальных метаэпифизов костей предплечья.

Клинические примеры при лечении переломов плечевой кости с применением различных аппаратных компоновок по «VOSYS-OPTIMA» у собак и кошек различных размеров и массы тела

Установлено, что скорость и качество репаративной регенерации костей осевого скелета у наземных млекопитающих определяется природным стремлением организма удержать костные отломки с поступательной динамикой в стабильном положении до образования соединительнотканных элементов и последующего формирования костной мозоли, а также зависит от прочной одномоментной или поэтапной фиксации костных отломков в период заживления при помощи фиксационных механизмов и снятия возникающей крепатуры мышц в клиническихусловиях.

Основной задачей репаративной регенерации как эволюционно сложившегося механизма является возможность воссоздания анатомо функциональных характеристик конечности до переломного периода. Ни один из способов стимулирования репаративной регенерации, независимо от природы стимулирующего агента (биологическая ткань, химический или физический фактор), не приводит к желаемому результату, если не выполняется качественная стабилизация костных отломков, как основное и биологически обоснованное условие. Поэтому при исследовании особенностей заживления плечевой кости в зоне перелома и восстановления ее функции мы, прежде всего, изучали возможности создания в каждом конкретном случае таких технических условий, которые бы позволяли учитывать характер течения репаративной фазы и, в случае необходимости, влиять на ее ход, управляя различными компоновочными вариантами аппаратных конструкций, используемыми для оперативных вмешательств.

Клинический пример 1.

Среднеазиатская овчарка, кобель, возраст – 10 месяцев, масса – 49 кг. История болезни № 8502 от 20.05.2013.

Клинический диагноз: поперечный перелом нижней трети диафиза правой плечевой кости.

У собаки автомобилем, двигавшемся на низкой скорости, травмирована правая часть тела, животное доставлено в клинику только на следующий день.

При обследовании обнаружены на всем правом боку множественные гематомы и ссадины, правая передняя конечность находилась в подвешенном состоянии, при пальпации в области плеча отмечалась сильная болезненность и патологическая подвижность с признаками крепитации отломков. Общее состояние удовлетворительное, температура тела – 38,2 по Цельсию, учащены частота сердечных сокращений и дыхания. Общий и биохимический анализ крови, в пределах физиологических параметров нормы.

При рентгенологическом исследовании обнаружен поперечный перелом нижней трети диафиза плечевой кости. В связи с удовлетворительным общим состоянием и отсутствием противопоказаний операция произведена в день поступления.

В ходе оперативных мероприятий применена секторная аппаратная компоновка, собранная во время операции (Рисунок 20). Способ соединения отломков – ручная закрытая репозиция. Время, затраченное на установку аппаратной конструкции от проведения наркоза – 1 час 45 мин. В период репозиции из-за сложности вправления отломков произведено несколько контрольных рентгенологических снимков. В результате удалось выставить отломки по длине с сохранением основной оси, но с некоторым отклонением по ширине, что не стало существенной погрешностью и в дальнейшем не повлияло на нормальную работу конечности. В прямой проекции отмечалось некоторое смещение по ширине дистального отломка относительно основной оси (Рисунок 21).

Через несколько часов после проведения оперативных мероприятий животное смогло опереться на больную конечность, даже при наличии боли. На следующие сутки состояние животного стабилизировалось, собака смогла передвигаться, подволакивала лапу без осуществления какой-либо опоры, но в статике опора присутствовала.

Животное в послеоперационном периоде вело себя адекватно, особого внимания к наличию аппаратной конструкции не проявляло. На 5 сутки собака смогла уже делать кратковременные прогулки, увеличивающиеся по времени ежедневно. На 10 сутки животное опиралось на больную конечность более энергично, появилась частичная опора конечности. Животное выписано под наблюдение владельца, получившего разъяснения о мерах предосторожности при обращении с аппаратом. В качестве ухода за кожей в области введения чрескостных элементов назначено протирание 96 % спиртом по мере появления отделяемого. На 18 сутки при осмотре в области перелома обнаружена незначительная подвижность без крепитации и умеренная болезненность, животное выполняло опору на конечность с выраженной хромотой. Проведен повторный анализ крови с удовлетворительными результатами. При пробе с расшатыванием отмечалась стабильность всех чрескостных элементов.

Следующие контрольные исследования были проведены на 24 сутки после проведенного оперативного вмешательства. Выявлен стабилизированный перелом с прощупыванием хорошо выраженных периостальных наслоений. Опора конечности восстановилась.

При оценке положения чрескостных элементов при «распущенном аппарате» обнаружены серозно-слизистые выделения в проксимальном отделе в зонах введения чрескостных элементов. При пробе раскачиванием нестабильным был чрескостный элемент, находящийся в наибольшей близости к плечевому суставу. Рентгенография показала выраженные периостальные наслоения (Рисунок 22). Клинически определялось функциональное восстановление конечности.

При поступлении установлено состояние средней тяжести, положение лежачее, температура – 37,5 по Цельсию, дыхание и сердцебиение учащены. Слизистые оболочки ротовой полости и конъюнктивы бледные. Произведен анализ крови, результаты анализов оставались в пределах нормы. При осмотре на коже правого плеча обнаружены входное и выходное пулевые отверстия с истечением кровянистой жидкости (Рисунок 23), пальпаторно определялось большое количество мелких крепитирующих осколков и болезненность данной области.

Произведена катетеризация подкожной вены предплечья с установкой постоянного катетера, введены солевые растворы, антибиотики. Раны первично обработаны. Собака оставлена под наблюдение в клинических условиях. Через несколько часов состояние животного стало улучшаться, исчезла одышка, нормализовалось сердцебиение, животное охотно стало пить воду, появилось мочеотделение. Исследование мочи не установило каких-либо изменений в анализах. Произведено рентгенологическое обследование. На протяжении средней и нижней трети диафиза правой плечевой кости выявлен многооскольчатый перелом (Рисунок 24).

Осложнения при проведении наружного остеосинтеза с применением ветеринарного ортопедического набора «VOSIS»

В нашем исследовании при применении аппаратов конструкции набора «VOSIS» осложнения при первичных и вторичных оперативных вмешательствах носили временный характер и за весь период исследования не привели к трагическим результатам в виде спонтанной смерти, вынужденному усыплению, ампутации конечности, хроническому остеомиелиту. Все оперированные животные выписаны с выздоровлением оперированной кости.

После проведения профилактических мероприятий данных осложнений во всех случаях была зажившая функциональная конечность с возможными физиологическими отклонениями (в виде хромоты) первоначально связанная со значительными тканевыми и костными дефектами, первоначальной невозможностью возврата к нормальному физиологическому состоянию.

Среди возможных осложнений мы выделяли следующие. Ообразование сколов и трещин оперируемого сегмента при репозиционных манипуляциях. Образование сколов и трещин кости при введении чрескостных элементов. Расшатывание конструкции и выпадение отдельных элементов. Отрыв всей конструкции. Несрастание отломков вследствие перегрузки чрескостными элементами в зоне перелома. Несрастание отломков в случае, если первоначально операция проводилась либо накостным, либо внурикостным методом остеосинтеза. Выраженная тканевая реакция у отдельных животных на чрескостные элементы.

Образование сколов и трещин костей. Происходит при неадекватных нагрузках на кость в период репозиции и выравнивания отломков по ширине. При чрезмерном усилии в позиции невправляемости отломков при перехлесте мышечных или сухожильных волокон через кость, когда мышца тянет отломок в противоположную от приложенных усилий, происходит отрыв крупных осколков с появлением нового конструктивного перелома, требующего пересмотра всей идеи монтажа аппарата или даже перестройки всей компоновки. Поэтому при приложении соответствующих усилий мы четко определяли границу, когда следует переходить на механическую репозицию отломков в закрытом или открытом состоянии с целью минимизации травмы, наносимой во время сопоставления отломков. Чаще всего подобное положение касалось мелких животных с хрупкими костями. У крупных животных при невозможности первичного вправления требовалась механическая закрытая, либо открытая репозиция.

Расшатывание и выпадение отдельных элементов приводило к образованию раневых каналов с незначительным отделяемым, исчезающим на 3–4 сутки. Далее раневой канал полностью затягивался. Случаев возникновения воспалительных реакций со стороны кости и мягких тканей мы не наблюдали. Более значительные последствия возникали при выпадении и расшатывании нескольких чрескосных элементов в ранние послеоперационные периоды, до начала образования зачатков костной мозоли, в этих условиях в большей или меньшей степени происходило смещение костных отломков. Выявленные на раннем послеоперационном этапе смещения ликвидировались повторным наложением компоновки с дальнейшим успешным заживлением. Выявленные смещения по ширине на поздних сроках (более 21 дня) при нормальной длине сегмента устранялись наложением новых чрескостных элементов и также устранялись без последствий, с дальнейшим успешным заживлением. Случаев смещения отломков по длине во время вторичной репозиции мы не наблюдали.

Одномоментный отрыв всей конструкции мы наблюдали однократно. У собаки породы лабрадор - ретривер после 16 дней аппаратной фиксации с использованием полуциркулярной компоновки. Животное зацепилось за сетку-рабицу и в момент рывка отделило аппаратную конструкцию от оперируемого сегмента. При исследовании сегмента после полученной травмы мы выявили слабые напластования, умеренный люфт в области перелома без каких-либо смещений отломков, что послужило основанием для последующего наложения используемой ранее компоновки, с новыми областями введения чрескостных элементов. В дальнейшем перелом успешно консолидировался (на 30 сутки конструкция была удалена, животное выписано под наблюдение владельца).

Несращение отломков вследствие перегрузки чрескостными элементами в зоне перелома. Необходимым условием заживления переломного сегмента является возможность исключения вворачивания чрескостных элементов в области перелома с наименьшей регенеративной возможностью (диафизарный отдел), особенно в промежутки между отломками и крупными осколками, что замедляет регенерацию. При допустимом люфте всей конструкции может провоцировать возникновение микролюфта между отломками и крупными осколками, что негативно сказывается на регенераторной возможности клеточных элементов - предшественников образования костной мозоли. В случае попадания чрескостного элемента в зону перелома метафизарной области, задержки регенеративной фазы и образования костной мозоли мы не наблюдали, так как значительные площади соприкосновения по линии отлома не контактировали с чрескостными элементами и не поддавались люфту со стороны аппаратной конструкции.

Несращение отломков в случае, если первоначально операция проводилась либо накостным, либо внутрикостным методом остеосинтеза. Наиболее длительная и трудоемкая фаза восстановления функции конечности наблюдалась в нашем исследовании при лечении вторичных переломов, связанных с применением интрамедуллярного либо накостного неудачного остеосинтеза. Обращения, как правило, были по поводу клинической нестабильности перелома, наличию отделяемого из свищевых ходов, потери опоры конечности, наличию болевых ощущений. Как правило, на рентгенограммах мы отмечали признаки псевдоартроза, незаращения кости, признаки остеомиелита, в одном случае мы отмечали некроз диафиза большеберцовой кости у лайки, вследствие неадекватного лечения интрамедуллярным штифтом. Данные патологии костного сращения, на наш взгляд, были наиболее трудоемкие в плане восстановления нормальной регенераторной активности в зоне перелома, восстановления конечности в целом, и поэтому требовали особого подхода в технике проведения операции. Лечение данных патологий мы проводили как по открытому, так и по закрытому типу.

Выраженная тканевая реакция у отдельных животных на чрескостные элементы.

В наших исследованиях тканевая реакция на чрескостные элементы встречалась в случае длительного их присутствия без соответствующих профилактических мероприятий в виде обработки антисептиками. В этих случаях мы могли наблюдать обильные истечения из области выхода стержней и спиц. Как правило, данные осложнения носили местный характер и редко сказывались на общем состоянии животного. В редких случаях в данной области возникала болезненность и отечность тканей. Чаще мацерация и зуд в области выхода из-под кожи стержней и спиц. Профилактику осуществляли удалением чрескостного элемента.