Хирургическое лечение пациентов с переломами ключицы аппаратами внешней финсации стержневого типа [Электронный ресурс] Ромакина Наталья Александровна

Содержание к диссертации

Введение

Глава 1. Современное состояние вопроса хирургического лечения больных с переломами ключицы и их последствиями 11

Глава 2. Анатомо-хирургическое обоснование стержневой внешней фиксации при переломах ключицы 34

Глава 3. Компьютерное моделирование хирургической тактики остеосинтеза переломов ключицы аппаратами внешней фиксации 50

Глава 4. Тактика хирургического лечения переломов ключицы и их последствий методом стержневого наружного остеосинтеза 68

4.1. Клинико-статистическая характеристика больных 68

4.2. Методика остеосинтеза переломов ключицы и их последствий стержневыми аппаратами внешней фиксации 74

4.2.1. Методика хирургического вмешательства при переломах ключицы с использованием стержневого аппарата собственной конструкции 75

4.2.2. Методика хирургического вмешательства при переломах ключицы с использованием стержневого аппарата разработки AO/ASIF 80

4.2.3. Методика хирургического вмешательства при лечении несросших-ся переломов и псевдоартрозов ключицы... 82

4.3 Послеоперационное ведение больных, прооперированных с использованием стержневых аппаратов внешней фиксации 88

4.4 Ошибки и осложнения при лечении больных с переломами ключицы и их последствиями методом стержневого наружного остеосинтеза 98

Глава 5. Исследование функционального нервно-мышечного аппарата верхних конечностей у больных с повреждениями ключицы, прооперированных методом стержневого наружного чрескостного остеосинтеза 104

Глава 6. Исследование оптической плотности области перелома ключицы в процессе консолидации при остеосинтезе стержневым аппаратом внешней фиксации 111

Глава 7. Анализ результатов хирургического лечения пациентов с переломами ключицы и их последствиями, прооперированных с использованием стержневых аппаратов внешней фиксации 118

Заключение 124

Выводы 135

Практические рекомендации 136

Список литературы

• Современное состояние вопроса хирургического лечения больных с переломами ключицы и их последствиями
• Анатомо-хирургическое обоснование стержневой внешней фиксации при переломах ключицы
• Компьютерное моделирование хирургической тактики остеосинтеза переломов ключицы аппаратами внешней фиксации
• Клинико-статистическая характеристика больных

Введение к работе

Актуальность проблемы

Переломы ключицы являются частыми травмами опорно-двигательного аппарата и, по данным большинства авторов, составляют 10-19,5% от всех переломов костей скелета [16, 25, 29, 69, 70, 78, 83, 85, 89, 136, 147,153,165,206].

Хотя к настоящему времени разработан целый ряд новых систем и конструкций для лечения повреждений ключицы, число осложнений остается довольно высоким и достигает 12,5-30,5% [16, 25, 26, 69, 76]. В результате неадекватного лечения возникают не только боли и деформации в месте повреждения, но и нарушается функция верхней конечности, что приводит к снижению трудоспособности больных и даже выходу на инвалидность. Длительная иммобилизация, необходимая, как правило, после оперативной фиксации перелома ключицы с использованием погружных металлоконструкций или при его консервативном лечении, исключает раннее функциональное лечение, приводит к развитию контрактур в суставах верхней конечности и создает определенные бытовые сложности для пациента. Проводимые после прекращения иммобилизации длительные реабилитационные мероприятия, направленные на восстановление полноценной функции конечности на стороне повреждения, значительно удлиняют сроки лечения и увеличивают время нетрудоспособности. Требования сегодняшнего дня диктуют потребность сокращения сроков медицинской и социальной реабилитации, а также быстрейшего восстановления трудоспособности пациентов.

Высокий процент осложнений и неудовлетворительных исходов лечения заставляет анализировать их причины и искать новые методы [78].

Остеосинтез аппаратами внешней фиксации, получивший широкое распространение при лечении переломов конечностей и позволивший улучшить анатомо-функциональные результаты лечения, уменьшить количество осложнений, сократить сроки социально-трудовой реабилитации пациентов [7, 8, 30, 97, 98], нашел применение и при лечении повреждений ключицы.

5
Для внеочагового остеосинтеза ключицы также был предложен ряд различ
ных конструкций для внешней фиксации, которые, в основном, представлены
спицевыми аппаратами [12, 25, 50, 62, 78, 80, 89, 92, 105]. Применение чре-
скостного остеосинтеза позволяет улучшить анатомические и функциональ
ные результаты лечения свежих переломов, псевдоартрозов, неправильно
сросшихся переломов ключицы [6, 12, 25, 27, 44, 59, 62, 76, 78, 80, 92, 88,
140]. Наряду с очевидными достоинствами метода, такими, как, управляемый
стабильный остеосинтез фрагментов, малая травматичность вмешательства,
сохранение функции суставов и верхней конечности в целом, в процессе его
применения возникает достаточно большое количество ошибок и осложне
ний, составляющих 18,3-32,5% по данным разных авторов [59, 81, 89, 80, 92].
Для устранения недостатков спицевых аппаратов, снижения числа осложне
ний и повышения эффективности лечения некоторые авторы предлагают как
альтернативный вариант использование стержневой фиксации. В результате
экспериментальных исследований и клинических наблюдений [7, 8] было до
казано, что в ряде случаев стержневые и спице-стержневые системы фикса
ции имеют преимущества перед спицевыми. ;

По данным литературных источников [15, 22, 48, 140, 180], имеется положительный опыт применения при переломах и посттравматических псевдоартрозах ключицы стержневых аппаратов, однако не вполне освещены вопросы, касающиеся методики монтажа аппарата и его клинического использования. Также не указаны зоны и направления безопасного введения стержневых остеофиксаторов, поэтому необходимо более детальное изучение морфометрических показателей анатомических образований подключичной области для анатомо-хирургического обоснования применения стержневой внешней фиксации для остеосинтеза переломов ключицы.

Остается актуальной проблема выбора оптимальных схем остеосинтеза стержневыми аппаратами внешней фиксации, которая может быть решена с помощью современных компьютерных технологий [57, 111, 209].

Учитывая значимость электронейромиографических исследований в оценке функциональных результатов хирургического лечения [16, 88], необходимо изучение электромиографических показателей у пациентов с повреждениями ключицы в процессе лечения стержневыми аппаратами внешней фиксации.

Определение оптической плотности костной ткани с использованием цифровой обработки изображений рентгенограмм позволяет объективизировать качество консолидации и сроки фиксации перелома [67], но учитывая различные качественные характеристики рентгенограмм, для корректной интерпретации данных необходима дальнейшая разработка метода.

Таким образом, дальнейшая разработка и научное обоснование рациональной методики стержневой внешней фиксации при переломах ключицы, которая позволила бы уменьшить число осложнений и улучшить результаты лечения больных с данным видом повреждений является актуальной задачей.

Исходя из вышеизложенного, сформулирована цель настоящей работы.

Цель исследования

Улучшение результатов хирургического лечения больных с повреждениями ключицы с использованием стержневых аппаратов внешней фиксации.

Задачи исследования

1. Выполнить анатомо-хирургические исследования для уточнения «безопасных зон» введения стержневых фиксаторов в ключицу и определить хирургические доступы для установки стержней.

2. Произвести компьютерное моделирование хирургической тактики ос-теосинтеза переломов ключицы различными типами стержневых аппаратов внешней фиксации.

3. Исследовать функциональное состояние нервно-мышечного аппарата верхних конечностей у больных с переломами ключицы в процессе хи-

7 рургического лечения с использованием стержневых аппаратов внешней фиксации.

4. Провести исследование оптической плотности костной ткани ключицы в процессе хирургического лечения больных с переломами ключицы при остеосинтезе стержневыми аппаратами внешней фиксации.

5. Разработать и внедрить в практику методику хирургического лечения больных с повреждениями ключицы с использованием стержневых аппаратов внешней фиксации, изучить результаты лечения, ошибки и осложнения.

Научная новизна

1. Выполнено анатомо-хирургическое обоснование применения стержневой внешней фиксации для лечения переломов ключицы, определены «безопасные зоны» для введения стержневых фиксаторов в ключицу и определены хирургические доступы для установки стержней.

2. Произведено компьютерное моделирование хирургической тактики ос-теосинтеза переломов ключицы различными типами стержневых аппаратов внешней фиксации. С использованием метода конечных элементов выполнен прочностной расчет данных стержневых конструкций и дана сравнительная оценка их жесткости фиксации.

3. Оценено функциональное состояние мионеврального аппарата верхних конечностей в процессе хирургического лечения повреждений ключицы с использованием стержневых компоновок аппаратов внешней фиксации.

4. С использованием цифровых методов проведено исследование оптической плотности костной ткани ключицы в процессе консолидации перелома при хирургическом лечении стержневым аппаратом внешней фиксации.

8 Практическая значимость работы

Разработан способ хирургического лечения переломов коротких трубчатых костей с использованием стержневого аппарата внешней фиксации (приоритетная справка по заявке на изобретение №20031120285 от 02.07.2003).

Предложена хирургическая тактика чрескостного остеосинтеза при посттравматических псевдоартрозах ключицы с использованием стержневого аппарата внешней фиксации.

Разработан стержневой аппарат внешней фиксации для лечения повреждений ключицы (патент РФ № 2217090), обеспечивающий жесткую фиксацию отломков ключицы и позволяющий производить закрытую репозицию, а также коррекцию положения отломков в аппарате.

Разработан способ лечения дегенеративно-дистрофических заболеваний опорно-двигательного аппарата и посттравматических болевых синдромов (приоритетная справка по заявке на изобретение № 2004127553 от 16.09.2004).

Использование предложенных рациональных методик хирургического лечения позволяет улучшить результаты лечения, уменьшить число осложнений, сократить сроки медицинской и социальной реабилитации пациентов с травмами ключицы.

Внедрение результатов исследования

Разработанная методика лечения переломов и посттравматических псевдоартрозов ключицы с использованием стержневого чрескостного остеосинтеза внедрена в работу и учебный процесс кафедры травматологии и ортопедии Саратовского государственного медицинского университета, кафедры военно-полевой хирургии Саратовского Военно-медицинского института (СарВМедИ), а также в работу городских клинических больниц г.Саратова №2, №9, травматологического отделения СарВМедИ.

9 Апробация работы

Материалы диссертации доложены:

на 62-й научно-практической конференции молодых ученых и студентов Саратовского государственного медицинского университета (Саратов, апрель 2001);

на III межвузовской конференции «Актуальные вопросы травматологии и ортопедии» (Москва, апрель 2002);

на 63-й научно-практической конференции молодых ученых и студентов Саратовского государственного медицинского университета «Молодые ученые - здравоохранению региона» (Саратов, май 2002);

на 64-й научно-практической конференции конференции молодых ученых и студентов Саратовского государственного медицинского университета «Молодые ученые - здравоохранению региона» (Саратов, апрель 2002);

на XV международном конгрессе травматологов-ортопедов (XV. International INTERBOR Congress) (Будапешт, июнь 2003);

на 351-м заседании общества травматологов-ортопедов Саратовской области (Саратов, октябрь 2003);

на научно-практической конференции Саратовского научно-исследовательского института травматологии и ортопедии, посвященной юбилею Я.Н. Родина (Саратов, ноябрь 2003);

на научно-практической конференции Саратовского государственного медицинского университета, посвященной юбилею Г.Н. Захаровой (Саратов, декабрь 2003);

на научно-практической конференции «Новые технологии в лечении и реабилитации больных с патологией суставов» (Курган, март 2004);

- на 65-й научно-практической конференции молодых ученых и сту
дентов Саратовского государственного медицинского университета
«Молодые ученые - здравоохранению региона» (Саратов, апрель
2004).

10 Публикации

По теме диссертации опубликована 21 работа, из которых 4 - в центральной печати, 17 - в материалах научно-практических конференций, съездов, сборниках тезисов докладов, в том числе 1 - в зарубежной печати. Разработаны 3 изобретения (получены 1 патент РФ и 2 приоритетных справки по заявкам на изобретения).

Положения, выносимые на защиту

5. Анатомо-хирургические исследования служат основой для выбора оперативного доступа при введении стержневых фиксаторов в ключицу.

6. Компьютерное моделирование позволяет дать сравнительную оценку жесткости фиксации различных типов стержневых конструкций для чрескостного остеосинтеза ключицы.

7. Оперативное вмешательство с использованием стержневого аппарата внешней фиксации при переломах ключицы не влияет на функциональное состояние нервно-мышечного аппарата верхних конечностей.

8. Анализ оптической плотности костного регенерата позволяет оценить степень консолидации при остеосинтезе переломов ключицы стержневыми аппаратами внешней фиксации.

9. Разработанные методики хирургического лечения переломов ключицы аппаратами стержневого типа позволяют добиться адекватных анато-мо-функциональных результатов лечения при минимальном количестве осложнений.

Современное состояние вопроса хирургического лечения больных с переломами ключицы и их последствиями

Переломы ключицы по данным большинства авторов составляют 10-19,5% от всех переломов костей скелета [16, 25, 29, 38, 69, 70, 78, 83, 85, 89, 136, 147, 153, 165, 206]. Травмы данной локализации наиболее часто встречаются у лиц молодого трудоспособного возраста, ведущих активный образ жизни и занимающихся спортом [152, 161, 174, 176, 186]. Эти обстоятельства предъявляют повышенные требования к качеству лечения и срокам социальной реабилитации пациентов с переломами ключицы.

Несмотря на множество существующих консервативных и оперативных способов лечения, ошибки и осложнения в лечении повреждений данной локализации достигают 12,5 - 30,5% наблюдений [16, 25, 26, 68, 69,70, 80, 81, 83,134,184].

В настоящее время насчитывается свыше 250 различных видов повязок, шин, аппаратов, предназначенных для консервативного лечения переломов ключицы. Большинство из этих способов имеют лишь историческое значение и в практике не применяются. Среди иммобилизирующих повязок наиболее распространены гипсовая лонгета, гипсовая повязка Дезо, торако-брахиальная повязка, повязка Смирнова-Вайнштейна, иммобилизация которыми осуществляется не менее 6-8 недель [30, 49]. Отрицательным моментом является то, что плечевой и локтевой суставы фиксированы на время ношения повязки. При длительной иммобилизации у лиц старше 40 лет может развиться тугоподвижность и ограничение движений в суставах, вследствие быстрого образования периартикулярных спаек и сморщивания суставной сумки [4, 25, 29].

По сравнению с иммобилизационными способами несколько лучшие результаты дает активное функциональное консервативное лечение с помощью колец Дельбе, восьмиобразной повязки, шины Белера, шины СИ. Кузьминского, овала А.В. Титовой и др. [4, 16, 29, 141, 151, 204, 206]. Однако при сильном стягивании колец или повязки ограничиваются движения, и появляется отечность верхних конечностей [16, 90]. Большинство шин и аппаратов собственных конструкций авторов И.М. Чижина, М.Л. Хавкина, СМ. Кузьминского, А.В. Каплана, Ю.Г. Горюнова явились дальнейшим развитием шины Белера. В основе своей они имеют конструкцию типа костыля-распорки, который крепится к туловищу со стороны повреждения. Шины и аппараты часто не обеспечивают достаточного отведения плеча, сдавливают грудную клетку, а также часто дорогостоящи и требуют фабричного изготовления [25].

Процент неудовлетворительных исходов при консервативном лечении по данным [2, 16, 25, 68, 134] колеблется от 12,5 до 33,3%. Наиболее частыми осложнениями в ранний период лечения (до 15 суток) являются: вторичное смещение отломков, сдавление плечевого сплетения, потертости, опрелости кожи, давление повязками [16, 177]. Осложнения в поздний период возникают в виде неправильного сращения с деформацией ключицы и выраженным косметическим дефектом вследствие неудавшейся первичной репозиции или вторичной дислокации отломков, явлений раздражения плечевого сплетения, замедленной консолидации, образования избыточной костной мозоли, ложного сустава, ограничения движений в плечевом суставе, синостоза акроми-ального конца ключицы с клювовидным отростком лопатки [116, 124, 125, 128, 129, 145, 177, 178, 188, 196]. Причиной дислокаций фрагментов следует считать недостаточные иммобилизирующие качества повязок, технические дефекты, допущенные при наложении повязок, а также, в ряде случаев, недисциплинированность пациентов, которые в случае неудобств ослабляют повязку или недостаточно внимательно следят за ее состоянием. Такие осложнения, как парестезия и онемение, застойные явления в поврежденной конечности в основном встречаются при наложении костыльных повязок, вызывающих давление в подмышечной области [16, 25]. Продолжительное восстановительное лечение, направленное на ликвидацию контрактур в смежных суставах и мышечных атрофии, часто продолжительней, чем сама иммобилизация [4, 16, 25, 48, 106]. Замедленная консолидация наблюдается в 6,8 - 21% случаев [16, 25, 173, 184]. Окончательное сращение достигается только к 2,5-3 месяцам после начала лечения, а образование псевдоартозов отмечено в 2 - 9,1% [25, 132, 133, 175, 176, 205].

Несмотря на то, что разработано множество различных способов консервативного лечения, в большинстве случаев они являются малоэффективными и приходится прибегать к оперативному вмешательству.

По данным отечественных и зарубежных источников показания к оперативному сопоставлению отломков следующие: 1) поперечные и косые переломы ключицы с небольшой плоскостью излома отломков; 2) все открытые переломы; 2) большое смещение отломков, не поддающееся сопоставлению консервативными методами и грозящее прободением кожи одним из выступающим отломков; 3) оскольчатые переломы, при которых отломки становятся перпендикулярно к оси ключицы и представляют опасность повреждения сосудисто-нервного пучка; 4) переломы дистальной трети с разрывом ко-рако-клавикулярной связки или сочетающиеся с переломами клювовидного отростка, суставной впадины лопатки и сопровождающимися значительным смещением фрагментов; 5) риск нейрососудистых повреждений, обусловленный задним смещением отломков и давлением фрагментов кости на плечевое сплетение, подключичные сосуды; 6) врожденные псевдоартрозы и посттравматические несросшиеся переломы и ложные суставы ключицы, ограничивающие функцию верхней конечности и резко снижающие трудоспособность; 7) неправильно срастающиеся переломы, особенно в случаях, когда важен косметический дефект; 8) неспособность пациента выдерживать длительную иммобилизацию, необходимую при консервативном лечении, по причине болезни Паркинсона, эпилепсии, нервно-мышечных и подобных заболеваний [9, 23, 25, 29, 61, 64, ПО, 112, 115, 120, 125, 126, 129, 133, 146, 147, 149, 151, 156, 162, 173, 181, 182, 183, 185, 190, 194, 198, 208].

Оперативные методы при лечении переломов ключицы применяются с конца XIX века. Сшивание отломков ключицы проволочным, шелковым или кетгутовым швом - один из первых методов хирургического лечения переломов ключицы. Однако шов ключицы не обеспечивает надежной фиксации отломков, в результате чего в послеоперационном периоде часто наблюдается их смещение [23]. В настоящее время в нашей стране этот способ фиксации самостоятельного значения не имеет [23], но за рубежом, в ряде случаев, производится фиксация современными шовными материалами при переломах и переломо-вывихах дистального конца ключицы [146, 155, 160, 190, 193].

G внедрением в хирургическую практику внутрикостной фиксации отломков появилась возможность более надежно фиксировать ключицу. Применение внутрикостных фиксаторов позволило создать более устойчивый ос-теосинтез. Но метод внутрикостного остеосинтеза не явился идеальным, и в процессе его применения выявилось много недостатков. При интрамедул-лярном остеосинтезе стержнями круглого сечения или спицами сохраняется возможность ротационного смещения отломков даже с применением гипсовой иммобилизации [61]. При остеосинтезе ключицы стабильная фиксация достигается четырехгранным стержнем, благодаря врезыванию ребер четырехгранника во внутренние стенки костно-мозгового канала. По данным [16, 25, 29] четырехгранный стержень более устойчив к изгибу и излому, а также исключает возможность вращательных движений отломков на стержне.

В.М. Ворониным и соавт. [49] для улучшения результатов оперативного лечения переломов ключицы было предложено использовать для остеосинтеза стержень волнообразной формы. По мнению авторов, конструкция стержня позволяет избирательно увеличить силу трения его со стенками костномозгового канала ключицы, устранить подвижность стержня в костномозговом канале и отломков ключицы, что позволяет сократить сроки консолидации в среднем до 2 месяцев, а также сроки иммобилизации в 2 раза.

Анатомо-хирургическое обоснование стержневой внешней фиксации при переломах ключицы

Одним из важнейших факторов, обеспечивающих успешную реализацию методик наружного чрескостного остесинтеза, является правильное введение остеофиксаторов при наложении аппарата. Исследования показывают, что многие осложнения чрескостного остеосинтеза связаны со снижением стабильности фиксации отломков из-за неточного введения фиксаторов (слишком поверхностное расположение, непрохождение фиксатора через оба кортикальных слоя кости и др.), что ведет к последующему их «вырезыванию» [7, 55]. Одним из путей решения вопроса является определение зон введения фиксаторов, обеспечивающих наибольшую площадь контакта фиксатора с костной тканью [7, 8, 47] и максимальную стабильность остеосинтеза, при условии анатомической безопасности вмешательства.

Топографическая анатомия надплечья широко освещена в литературе. Однако отсутствует практически значимая научная детализированная информация, касающаяся возможности использования чрескостных стержневых фиксаторов при хирургическом лечении переломов ключицы. Согласно данным литературы [5, 25, 32, 52], почти вся внутренняя половина нижней поверхности ключицы прилежит к крупным подключичным сосудам и плечевому сплетению, отграничиваясь от них подключичной мышцей. Наружная половина ключицы прилежит к клетчатке и ligamentum coracoacromiale. Для того, чтобы исключить возможность повреждения подключичных сосудов и нервов при закрытом наложении аппарата внешней фиксации при переломах ключицы, необходимо детальное анатомо-топографическое исследование зоны ключицы и обоснование выбора доступа и направления для установки чрескостных фиксаторов в ключицу.

С этой целью мы провели компьютерно-томографическое исследование надплечья у 6 пациентов. Компьютерно-томографическое (КТ) исследование выполнили на базе Саратовского Военно-медицинского института на томографе «Somatotom AR. Star» фирмы «Siemens» (Германия) методом спиральной компьютерной томографии с последующей реконструкцией изображений в SSD и MPR режимах.

Для детализации топографо-анатомических взаимоотношений основных образований зоны ключицы, определения хирургических доступов и направлений для введения стержневых фиксаторов в ключицу нами были проведены традиционные анатомо-хирургические исследования на трупах. Исследования выполнялись на кафедре оперативной хирургии и топографической анатомии Саратовского государственного медицинского университета.

В проводимых исследованиях мы основывались на известных положениях о том, что при введении чрескостных стержневых фиксаторов нужно избегать прошивания сухожилий и мышечных массивов, стержни должны находиться в максимально нейтральной и безопасной анатомической зоне, проходя вдали от магистральных сосудов, обеспечивая максимальную площадь фиксатора с костной тканью [7, 8, 55].

Для осуществления распилов на коже, в проекции предполагаемых уровней распилов ключицы, делали отметки. Скальпелем и ампутационным ножом рассекали кожу и мягкие ткани, костные структуры перепиливали листовой пилой. Анатомические ориентиры и сосуды зарисовывали на отмытой рентгеновской пленке, затем переносили на бумагу. Препараты фотографировали. Измерения (диаметра, толщины, расстояний и др.) производили штангенциркулем. Были произведены следующие измерения (рис.4): - наибольший диаметр сечения ключицы на данном уровне (1); - наименьший диаметр сечения ключицы на данном уровне (2); - расстояние от нижнего края ключицы до сосудисто-нервного пучка (3); - толщина подключичной мышцы (4); - толщина клетчаточного пространства между нижним краем подключичной мышцы и сосудисто-нервным пучком (5); - толщина кортикального слоя ключицы (6).

Полученные при исследовании данные обрабатывали методами вариационной статистики [63]. Значения наибольшего и наименьшего диаметра ключицы, толщины кортикального слоя ключицы, расстояния от нижнего края ключицы до сосудисто-нервного пучка, толщины подключичной мышцы, толщины клетчаточного пространства между нижним краем подключичной мышцы и сосудисто-нервным пучком считались случайными величинами, распределенными по закону Гаусса-Лапласа. Для этих случайных величин были рассчитаны: 1) выборочная средняя М по формуле 1 М =— У\піхі, где п - объем выборки, X; - варианта выборки, пі - частота варианты х,, 2) несмещенная оценка генеральной дисперсии D по формуле »-1ы Величина дисперсии необходима для оценки среднеквадратичного отклонения s упомянутых случайных величин: Результаты исследования

Уровень проксимального метафиза ключицы. Схема сагиттального распила на уровне проксимального метафиза ключицы, показывающая взаимоотношения наиболее значимых анатомических образований зоны ключицы на этом уровне представлена на рис. Рис. 5. Схема сагиттального распила зоны ключицы, произведенного через проксимальный метафиз ключицы. Условные обозначения: 1- clavicula; 2 - m. subclavius; З - plexus brachialis; 4-а. subclavia; 5 - v. subclavia; 6 - costa I; 7 - cavum thoracis

Исследования показали, что на уровне проксимального метафиза ключицы подключичный сосудистый пучок и плечевое сплетение располагаются в направлении спереди кзади в следующем порядке: подключичная вена, подключичная артерия, плечевое сплетение. На этом уровне сосудисто-нервный пучок приближен к нижней поверхности ключицы, поэтому существует опасность повреждения его элементов острыми концами остеофикса-торов при их прохождении через второй кортикальный слой нижней поверхности кости.

На уровне проксимального метафиза ключицы слой клетчатки, выполняющей промежуток между сосудисто-нервным пучком и ключицей, весьма тонок и составляет лишь 5,0 мм. При этом, как видно, подключичная мышца, прилежащая к нижней поверхности ключицы, имеющая на данном уровне толщину 7,3 мм, является в определенной степени протектором сосудисто-нервного пучка в случае перфорации второго кортикального слоя ключицы острым концом стержня. Поэтому, при установке стержня на данном уровне, учитывая близкое расположение подключичных сосудов и нервов к нижнему краю ключицы, следует соблюдать осторожность, а острые концы остеофиксаторов не должны выходить за второй кортикальный слой кости или выступать не более чем на 1 мм.

Компьютерное моделирование хирургической тактики остеосинтеза переломов ключицы аппаратами внешней фиксации

С целью сравнительного анализа жесткости фиксации было произведено компьютерное моделирование различных типов стержневых конструкций для чрескостного остеосинтеза: аппаратов с параллельным расположением остеофиксаторов (типа Hoffman) и аппарата с расположением стержней под углом друг к другу (типа Stader) [30]. Были построены расчетные модели для этих вариантов конструкций, позволяющие определить напряжения, деформации и относительные перемещения составных частей смонтированного аппарата.

Расчеты произведены при методической помощи к.т.н., доцента кафедры «Прикладная математика» Саратовского государственного технического университета А.В. Бочкарева (зав. кафедрой дд.н., профессор Андрейченко ЮТ). Ниже приведены изображения анализируемых аппаратов внешней фиксации для лечения повреждений ключицы: 1) аппарат с параллельными стержнями собственной разработки (приоритетная справка по заявке на изобретение №20031120285 от 02.07.2003), показанный на рис. 10, 2) аппарат с ортогональными стержнями собственной разработки (патент РФ № 2217090), показанный на рис. 11, 3) аппарат с параллельными стержнями разработки AO/ASIF (рис. 12)

Для каждого варианта аппарата была построена расчетная модель, позволяющая определять напряжения, деформации и относительные перемещения составных частей смонтированного на ключице аппарата при помощи методов механики деформируемого твердого тела [56, 58, 91]. Цель расчетов. Проведенные расчеты были выполнены с целью дать сравнительную оценку жесткости фиксации отломков ключицы стержневыми аппаратами внешней фиксации с различным расположением остеофикса-торов.

Построение расчетных схем. Расчетные модели 1-го и 2-го аппаратов включали следующие элементы: 1) модель остеофиксатора стрежневого типа - круговой цилиндр длиной 40 мм, диаметром 4 мм, 2) модель крепежной планки - брус прямоугольного сечения 12x5 мм, 3) модель резьбового соединительного стержня - круговой цилиндр диаметром 5 мм, 4) модель соединительного кронштейна - круговой цилиндр диаметром 8 мм, Модель 3-го аппарата включала следующие составные части: 5) модель остеофиксатора стрежневого типа - круговой цилиндр длиной 40 мм, диаметром 2.6 мм, 6) модель крепежного кронштейна - составной Т-образный брус, состоящий из элементов прямоугольного сечения 15x15 мм, 7) модель гладкого соединительного стержня - круговой цилиндр диаметром 5 мм, 8) модель центрального соединительного стержня - круговой цилиндр длиной 40 мм и диаметром 12 мм.

Элемент 1 предполагался изготовленным из титанового сплава с модулем упругости 107 Тс/м2, элементы 2-8 - из стали с модулем упругости 2-10 Тс/м2 [75].

Все перечисленные элементы образовывали пространственный каркас с жесткими узловыми соединениями, причем продольные размеры для каждого из элементов многократно превышают их поперечные размеры. Такая конструкция в механике деформируемого твердого тела может рассматриваться как пространственная рама [19, 20, 46, 71]. Построение расчетной схемы ключицы. Ключица является трубчатой костью, с характерной S-образной формой продольной оси. Поперечный распил ключицы имеет неправильную эллипсовидную форму, средний диаметр которой, увеличивается от центра к концам ключицы/Кортикальный, слой ключицы обладает высокой прочностью и жесткостью и несет основную механическую нагрузку, приложенную к ключице. Толщина кортикального слоя невелика и варьируется, в соответствии с нашими: исследованиями, от 2 мм вблизи концов ключицы до 3 мм в ее средней части. Губчатое вещество ключицы имеет невысокую прочность и жесткость. С механической точки зрения роль губчатого слоя; сводится к недопущению потери устойчивости при деформировании кортикального слоя как тонкостенной оболочки.

Используемая нами расчетная программа, основана на методе конечных элементов [57, 60, 209] и в принципе позволяет смоделировать сложную геометрическую форму ключицы с произвольной степенью точности. Однако высокая точность моделирования формы ключицы представляется излишней по двум причинам: 1) форма и размеры ключицы весьма варьируются у различных людей, 2) одну из важных составляющих расчетной схемы - величины нагрузок, приложенных к ключице, - точно оценить не представляется возможным.

Поэтому упрощенная расчетная модель ключицы представляла собой прямолинейный; цилиндр общей длиной 160 мм с кольцевым сечением, внутренний и внешний диаметры которого изменялись при движении вдоль оси цилиндра по ступенчатому закону. Внешняя часть модели ключицы, обозначенная «G1» нарис. 14-16, имела длину 50 мм, внешний диаметр 30 мм, внутренний диаметр 26 мм, средняя часть, обозначенная на рис. 14-16 «G2», соответственно, 70 мм, 20 мм и 14 мм, внутренняя часть, обозначенная на рис. 14-16 «СЗ» - 40 мм, 30 мм и 26 мм. При построении расчетной модели считалось, что нагрузку несет только кортикальный слой ключицы, толщина которого в средней части принималась равной 3 мм, для внешней и внутрен-ней частей - 2 мм, а модуль упругости 2-10 Тс/м [54]. Несущей способно 54 стью внутреннего губчатого слоя, а также тканей регенерата, соединяющей поверхности перелома, мы пренебрегали.

Моделирование связей ключицы. Согласно [65] на ключице имеются места прикрепления дельтовидной, трапециевидной, большой грудной, подключичной и грудино-ключично-сосцевидной мышц. Своим внутренним концом ключица соединяется с грудиной грудино-ключичным суставом, относящимся к многоосным суставам средней степени подвижности, поэтому в расчетной модели этот сустав был заменен на неподвижный шарнир.

Своим внешним концом ключица связана с лопаткой малоподвижным акромиально-ключичным суставом. Наличие такой достаточно жесткой связи ключицы с лопаткой, а также тот факт, что дельтовидная и трапециевидная мышцы прикреплены частично и.к лопатке, и к ключице, серьезно затрудняет выделение из всей совокупности усилий, передаваемых верхней конечностью на туловище тех усилий, которые воспринимаются именно ключицей. Однако, учитывая, что объем мышц, прикрепленных к лопатке, существенно больше объема мышц, подходящих к ключице, и объем и прочность лопатки многократно выше, чем у ключицы, можно предположить, что основные нагрузки со стороны верхней конечности приходятся на мышцы лопатки. Эти мышцы, фиксируя лопатку при напряжении, предотвращают через акроми-ально-ключичный сустав движения внешнего конца ключицы в сагиттальной плоскости и удерживают ключицу от поворота вокруг ее продольной оси. Однако удержать ключицу от поворота в оставшихся двух направлениях связки акромиально-ключичного сустава не в состоянии — линейные размеры контакта этих связок с ключицей, составляющие 3-4 см, слишком малы в сравнении с длиной ключицы 15-17 см [65]. Кроме того, соединения ключицы с лопаткой не уменьшают сжимающих усилий в направлении оси ключицы, поскольку основная биомеханическая роль ключицы заключается в дистанцировании плечевого сустава от грудной клетки [16, 65]. Следовательно, на внешнем конце ключицы следует ввести шарнир с двумя связями в сагиттальной плоскости, не допускающий вращения ключицы вокруг ее продольной оси.

Клинико-статистическая характеристика больных

Под нашим наблюдением находилось 95 больных с закрытыми переломами и посттравматическими псевдоартрозами ключицы, находившихся на лечении с февраля 1999 г. по октябрь 2004 г. в травматологическом пункте ММУ «Городская клиническая больница №2», в ММУ «Городская клиническая больница №9» и ММУ «Городская клиническая больница №2» г. Саратова, являющихся клиническими базами кафедры ортопедии и травматологии Саратовского государственного медицинского университета, в травматологическом отделении Саратовского Военно-медицинского института.

Метод чрескостного остеосинтеза с использованием стержневых аппаратов внешней фиксации (АВФ) применен нами у 45 пациентов. Группу сравнения составили остальные 50 больных, лечившиеся в консервативно (26 человек) и оперативными методами с применением погружных металлоконструкций (24 человека). Пациенты группы сравнения были сопоставимы по полу, возрасту и характеру полученной травмы с основной группой пациентов, прооперированных с использованием стержневых АВФ.

Чаще методом наружного чрескостного остеосинтеза лечились пострадавшие трудоспособного возраста: рабочие промышленных предприятий -37,9% случаев и служащие - 25,3% наблюдений. Меньшую часть составили учащиеся, пенсионеры и неработающие.

Среди наблюдаемых нами 95 пациентов в 5 наблюдениях были диагностированы несросшиеся переломы и посттравматические псевдоартрозы ключицы. Критериями для диагностики послужили сроки от момента повреждения [140] и клинико-рентгенологические признаки [29, 55]. При несросшихся переломах давность травмы составляла 3-6 месяцев, клинически определялась некоторая подвижность отломков на уровне перелома, рентгенологически - отсутствие сращения отломков, их порозность, костно-мозговой канал на концах отломков не был закрыт костной тканью. Больные с ложными суставами и несросшимися переломами были с давностью заболевания от 3 месяцев до 2,5 лет. У всех больных первичное оперативное и консервативное лечение, проведенное ранее в других клиниках, не привело к сращению отломков. Все переломы, приведшие к несращению, локализовались в средней трети ключицы. При рентгенологическом обследовании у 1 больного определялся гиперпластический псевдоартроз (классификация по типу мозолеобразования по В.И. Шевцову и соавт. [55]), у 1 больной был выявлен нормопластический псевдоартроз с дефектом костной ткани 1,5 см и у 1 больной - гипопластический псевдоартроз с дефектом костной ткани 2,5 см. У 2 пациентов с несросшимися переломами отмечался умеренно выраженный остеопороз отломков, дислокация отломков по длине на 1-1,5см, по ширине — на 1,5-2см.

В большинстве случаев (40 операций) выполняли закрытое наложение АВФ стержневого типа и репозицию отломков в аппарате: 26 больным с переломами ключицы был произведен остеосинтез АВФ собственной разработки, 14 пациентам - остеосинтез АВФ разработки AO/ASIF. По поводу посттравматических псевдоартрозов ключицы с дефектом костной ткани были выполнены 2 операции, включавшие экономную резекцию склерозирован-ных концов отломков, костную аутопластику, фиксацию АВФ стержневого типа. В одном случае отломки были зафиксированы АВФ стержневого типа собственной разработки, в другом - АВФ стержневого типа разработки AO/ASIF. По поводу несросшихся переломов ключицы и посттравматического псевдоартроза без дефекта костной ткани были произведены 3 оперативных вмешательства: остеотрепанация зоны несращения, остеосинтез АВФ стержневого типа. Во всех случаях был применен АВФ стержневого типа собственной разработки.

В группе сравнения 24 пациента с переломами ключицы были прооперированы, распределение по видам оперативных вмешательств представлено в табл. 14. Всем этим пациентам были выполнены открытая репозиция перелома и остеосинтез погружными конструкциями.

Похожие диссертации на Хирургическое лечение пациентов с переломами ключицы аппаратами внешней финсации стержневого типа [Электронный ресурс]

Лечение пациентов с переломами лодыжек методом чрескостного остеосинтеза аппаратами внешней фиксации стержневого типаМандров Денис Владимирович

Пластика лоскутами с осевым типом кровоснабжения в лечении пациентов с дефектами мягких тканей кисти и предплечьяПолькин Андрей Георгиевич

Оптимизация лечения пациентов с переломами лодыжекОгурцов Денис Александрович

Прогноз и оценка качества лечения пациентов с переломами костей таза при сочетанной травмеТюрин, Андрей Самирович

Оптимизация хирургического лечения пациентов с компрессионными переломами тел грудных и поясничных позвонков на фоне остеопорозаНоркин, Алексей Игоревич

Лечение пациентов с открытыми переломами длинных костей конечностей, сопровождающимися обширным повреждением мягких тканейЛипинский Павел Владимирович

Лечение пациентов с изолированными переломами головки лучевой костиЖаворонков, Евгений Александрович

Лечение пациентов с диафизарными переломами бедренной кости стержневыми аппаратами внешней фиксацииАфанасьев Дмитрий Владимирович

Клинико-экономическое обоснование комплексного лечения пациентов с внесуставными переломами проксимального отдела бедренной кости на фоне инволютивного остеопорозаСтафеев, Дмитрий Викторович

Хирургическое лечение пациентов с оскольчатыми проникающими переломами тел нижних грудных и поясничных позвонковХимич, Юрий Викторович