Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА I. Обзор литературы. Современные аспекты хирургического лечения повреждений диафиза и дистального метаэпифиза бедренной кости на фоне иммобилизационного и системного остеопороза
1.1 .Статистика повреждений диафиза и дистального отдела бедренной кости. Медикаментозная коррекция нарушений обмена костной ткани 14
1.2. Диагностика системного и иммобилизационного остеопороза 22
1.3. Эволюция остеосинтеза переломов на фоне остеопороза 24
ГЛАВА II. Материал и методы исследования
2.1. Общая характеристика клинических наблюдений 41
2.2.Методы исследования 60
2.3. Статистическая обработка материала исследования 62
ГЛАВА III. Экспериментальное биомеханическое исследование 67
ГЛАВА IV. Особенности лечения пациентов с переломами и ложными суставами диафиза и дистальной трети бедренной кости на фоне остеопороза .
4.1 .Обследование. Предоперационная подготовка и обезболивание 84
4.2. Обоснование выбора фиксатора при переломах и их последствиях 89
4.3. Особенности техники остеосинтеза пластинами с угловой стабильностью винтов 100
4.4.Послеоперационный период при традиционных видах остеосинтеза и при остеосинтезе пластинами с угловой стабильностью винтов 109
4.5.Денситометрическое исследование, лабораторная диагностика нарушений ремоделирования костной ткани 115
4.6.Медикаментозная коррекция диагностированного остеопороза 125
ГЛАВА V. Анатомо-функциональные результаты лечения больных с переломами диафиза и дистального метаэпифиза бедренной кости и их последствиями 129
Заключение 146
Выводы 155
Практические рекомендации 157
Список литературы
- Диагностика системного и иммобилизационного остеопороза
- Эволюция остеосинтеза переломов на фоне остеопороза
- Статистическая обработка материала исследования
- Особенности техники остеосинтеза пластинами с угловой стабильностью винтов
Введение к работе
Актуальность исследования
В настоящее время отмечается увеличение продолжительности жизни населения, соответственно и рост численности людей пожилого возраста. В свою очередь, это приводит к возрастанию доли пожилых пациентов в структуре травматизма. Для старшего возраста характерно возникновение переломов при низкой силе травмирующего агента, что приводит к формированию переломов при падении с высоты собственного роста. Такие переломы развиваются на фоне нарушенного обмена костной ткани, и наиболее соответствуют наличию системного остеопороза в организме травмированного (Родионова С.С. и др., 2003). Распространенность остеопороза в различных регионах России колеблется в пределах от 22,8 до 33,1% (Захарова Н.О. и др., 2006). Наличие нарушений ремоделирования кости влияет на сроки срастания, замедленная консолидация отломков выявляется в 10 - 54,5% (Корж Н.А. и др., 1999; Решетников А.Н., 2004).
При нарушенном обмене костной ткани возможно изменение процессов резорбции и костеобразования. Наличие проблем ремоделирования кости важно для прогнозирования сроков срастания, возможных нарушений консолидации (Десятниченко К.С. и др., 2000). В отдалённом периоде переломы длинных костей конечностей являются главной причиной длительных сроков нетрудоспособности (Шаповалов В.М., Дулаев А.К., Иванов П.А. и др., 2001, 2002; Соколов В.А. 2003).
Остаётся открытым вопрос полноценной фиксации переломов бедренной кости при наличии нарушений обмена костной ткани (Герцен Г.И. и др., 2004; Obrant K., 2000). При лечении данных пациентов возможна замедленная консолидация переломов, развитие нестабильности конструкции, это связано с проблемой перестройки костной ткани в области контакта с фиксатором (Родионова С.С. и др., 2000). Для улучшения процессов перестройки костной ткани важно применение методик улучшающих обмен нарушенных процессов ремоделирования, проведение в послеоперационном периоде медикаментозной коррекции обмена костной ткани (Гюльназарова С.В., с соавт., 1999).
Целью лечения переломов является полное и раннее восстановление функции конечности посредством прочного сращения в правильном анатомическом положении (Омельяненко Н.П. и др., 2002). Наиболее оптимальным считается остеосинтез, выполнение которого в послеоперационном периоде не требует фиксации поврежденной конечности (Сысенко Ю.М. и др., 2001).
Отмечается неэффективность применяемых методик лечения переломов бедренной кости у пациентов, приводящее к формированию ложных суставов, у 6-33,3% пациентов наблюдается формирование ложных суставов бедренной кости (Буйлова Т.В., 2002).
Для оптимальной перестройки костной ткани желательно исключение травматизации надкостницы, уменьшение размеров доступа, сохранение васкуляризации области перелома (Гайко Г.В. и др., 2000; , 2003). Современными видами погружного остеосинтеза переломов бедренной кости при наличии нарушений ремоделирования костной ткани, соответствующие данной концепции являются: остеосинтез блокируемым штифтом без рассверливания костномозгового канала (Karrar R. et al., 2005), остеосинтез пластинами с угловой стабильностью винтов (Sommer C. et al., 2003).
Таким образом, вопрос выбора адекватного вида фиксатора, методики оперативного пособия и необходимости проведения медикаментозной коррекции нарушений обмена костной ткани при лечении пациентов с переломами диафиза и дистального метаэпифиза бедренной кости на фоне иммобилизационного и системного остеопороза в настоящее время остается открытым. В литературе недостаточно освещена проблема диагностики и лечения иммобилизационного остеопороза, врачебного «брака» при лечении больных. Разрознены показания сроков нагрузки на конечность при лечении данной категории пациентов.
Цель исследования
Разработать и научно обосновать показания и особенности техники хирургического лечения повреждений диафиза и дистального метаэпифиза бедренной кости на фоне иммобилизационного и системного остеопороза.
Задачи исследования
-
Изучить особенности, возрастные параметры и распространенность повреждений диафиза и дистального метаэпифиза бедренной кости на фоне иммобилизационного и системного остеопороза.
-
Оценить существующую тактику лечения больных с переломами (и их последствиями) диафиза и дистального отдела бедренной кости на фоне остеопороза, проанализировать ошибки и осложнения лечения.
-
Изучить в эксперименте при различных типах оскольчатых переломов стабильность остеосинтеза пластинами в условиях нарушенных прочностных характеристик бедренной кости.
-
Изучить особенности нарушений обмена костной ткани бедра на основе денситометрического исследования и лабораторной диагностики.
-
Оценить эффективность различных методов остеосинтеза при переломах диафиза и дистального отдела бедра в условиях нарушенного ремоделирования костной ткани.
-
Систематизировать и усовершенствовать методы реабилитации пациентов на основании анализа анатомо-функциональных исходов лечения больных основной группы.
Научная новизна исследования.
Впервые определены показания при лечении переломов диафиза и дистального отдела бедренной кости на фоне остеопороза для малоинвазивного хирургического вмешательства.
Усовершенствована тактика оперативного лечения переломов бедренной кости путем выделения показаний и сроков вмешательства, применения определенных видов современных имплантатов, показаний к ранней реабилитации пациентов, включения в лечебный процесс медикаментозной коррекции нарушений обмена костной ткани.
Выполнены биомеханические исследования прочности различных видов накостного остеосинтеза оскольчатых переломов диафиза и дистального отдела на трупных бедренных костях пациентов старших возрастных групп.
С учетом экспериментальных биомеханических исследований обоснованы сроки раннего реабилитационного ведения пациентов после накостного остеосинтеза пластинами с угловой стабильностью переломов бедренной кости.
Применен комплексный подход к лечению пациентов с переломами диафиза и дистального метаэпифиза бедренной кости на фоне иммобилизационного и системного остеопороза, включающий использование современных фиксаторов, ранней активизации пациента и медикаментозной коррекции нарушенного обмена костной ткани.
Практическая значимость проведенного исследования:
-
Обоснованы показания к выполнению накостного остеосинтеза пластинами с угловой стабильностью винтов, вмешательству из двух доступов.
-
Внедрен в клинику алгоритм диагностического поиска нарушений обмена костной ткани у пациентов с переломами диафиза и дистального метаэпифиза бедренной кости, определены показания для выполнения данного обследования (по клиническим, рентгенологическим данным, при сборе анамнеза).
-
Показана необходимость функционального лечения пациентов с переломами бедренной кости на фоне остеопороза путем ранней активизации в послеоперационном периоде.
-
Выполнено сравнение результатов динамики показателей обмена костной ткани и сроков консолидации по рентгенограммам у пациентов основной и контрольной групп.
-
Применение данной методики достоверно повышают клиническую результативность и экономическую эффективность медицинской помощи в многопрофильной больнице пациентам с повреждениями диафиза и дистального отдела бедренной кости на фоне нарушенных процессов ремоделирования костной ткани.
Основные положения диссертации, выносимые на защиту:
-
Результаты биомеханических исследований, выполненных на бедренных костях трупов людей, говорят о достаточной прочности остеосинтеза пластинами с угловой стабильностью винтов для раннего функционального ведения пациентов с диагностированным иммобилизационным и системным остеопорозом.
-
Для выбора вида применяемого фиксатора, техники оперативного пособия и получения удовлетворительных результатов лечения необходимо проведение диагностики остеопороза (иммобилизационного и системного) у пациентов с переломами диафиза и дистального метаэпифиза бедренной кости и их последствиями.
-
Медикаментозная коррекция выявленных нарушений ремоделирования костной ткани благотворно сказывается на сроках консолидации переломов вышеуказанной локализации при наличии остеопороза (иммобилизационного и системного) и необходима для включения в комплекс лечения данных больных.
-
На фоне применения современных имплантатов и малоинвазивных методик (из двух доступов) ранняя нагрузка на оперированную конечность позволяет получить хорошие и удовлетворительные анатомо-функциональные результаты при лечении пациентов данной группы.
Внедрение результатов исследования.
Полученные результаты исследования, методика накостного остеосинтеза, раннего функционального ведения пациентов и медикаментозной терапии нарушений обмена костной ткани внедрены в практическую работу в травматолого-ортопедических отделений ГУЗ «СККЦСВМП» г. Ставрополя, МУЗ «ГКБ № 4 г. Ставрополя», ГУЗ «Краевой центр специализированных видов медицинской помощи № 1» г. Буденновска.
Результаты диссертационного исследования, опубликованные в печати применяются в лекционном курсе, практических занятиях со студентами 5, 6 курсов лечебного факультета, врачами-курсантами факультета последипломного образования СтГМА.
Апробация диссертационного исследования.
Материалы исследований доложены и обсуждены на VIII Съезде травматологов-ортопедов России (г. Самара, июнь 2006), на Конгрессе ассоциации ортопедов-травматологов ЮФО (г. Кисловодск, ноябрь 2006), на заседании краевого научно-практического общества травматологов-ортопедов Ставропольского края (г. Ставрополь, март 2008), на второй Российской школе ортопедов-травматологов с международным участием (г. Ростов-на-Дону, март 2008), на Международной Пироговской конференции «Остеосинтез и эндопротезирование» (г. Москва, май 2008).
Публикации.
Основные положения диссертации представлены в 20-ти печатных работах, из них 3 - в рецензируемых журналах, в которых должны быть опубликованы основные научные результаты диссертаций на соискание ученой степени кандидата медицинских наук; опубликовано 1 учебное пособие (рекомендованное учебно-методическим объединением).
Объем и структура работы.
Диссертация изложена на 189 страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы (глава 1), характеристики материала и методов исследования (глава 2), экспериментального раздела (глава 3), клинических и лабораторных исследований (глава 4), анатомо-функциональных результатов лечения (глава 5), заключения, выводов, практических рекомендаций, списка литературы. Работа иллюстрирована 58 рисунками, 29 таблицами, 8 клиническими наблюдениями. Библиографический указатель включает в себя 292 источника, в том числе 189 - отечественных и 103 - иностранных. Диссертационная работа выполнена на базе кафедры травматологии, ортопедии и военно-полевой хирургии Ставропольской государственной медицинской академии в соответствии с планом научно-исследовательских работ в рамках отраслевой научно-исследовательской программы № 25 «Травматология и ортопедия». Номер государственной регистрации 01200805398.
Диагностика системного и иммобилизационного остеопороза
Для современной травмы характерен " ряд особенностей: высокоэнергетический механизм, многооскольчатый характер, сочетание повреждений различных органов и систем. И неблагоприятной тенденцией на этом фоне выступают переломы крупных костей при незначительном воздействии травмирующего агента, сопутствующих нарушениях процессов ремоделирования костной ткани. За последнее время отмечается увеличение частоты переломов бедренной кости на фоне измененной вследствие остеопороза [245]. Зачастую такой механизм ранее наблюдался у больных старших возрастных групп, и сопровождал переломы метаэпифизарных отделов (дистальная треть лучевой кости, шейка бедренной кости). В настоящее время отмечается возникновение переломов крупных костей на уровне диафиза, метаэпифиза при незначительной травме (падение с высоты собственного роста). Данные повреждения носят оскольчатый характер. Отмечается возникновение переломов с низкоэнергетическим характером у пациентов среднего и молодого возраста [65].
Наличие системного или иммобилизационного остеопороза, в свою очередь, негативно сказывается и на процессах перестройки костной ткани, увеличивая сроки срастания. На псевдоартрозы длинных костей приходится до 25,4% в структуре причин общей инвалидности от травм. Несмотря на успехи диагностики и лечения переломов, \у 6-33,3% пациентов наблюдается формирование ложных суставов бедренной кости, замедленная консолидация отломков выявляется в 10-54,5% [159, 16, 87, 35, 131]. При консервативном лечении в 22% случаев отмечается несращение, в 80% - укорочение конечности более чем на 1 см. Открытый внутрикостный остеосинтез с дополнительной фиксацией проволокой дает до 13% гнойных осложнений и до 22% несращений. При остеосинтезе UFN (unreamed femoral nail) замедленная консолидация и несращение наблюдаются у 8-34% больных [103].
На развитие проблем срастания переломов влияют нарушения процессов ремоделирования костной ткани. Проведенные экспериментальные исследования показали, что иммобилизационный остеопороз вызывает существенные изменения метаболизма тканей опорно-двигательного аппарата. Локальные остеопоротические изменения трансформировались в системные через 60 суток иммобилизации. Адаптация метаболических систем костной и скелетной мышечной ткани носит фазовый характер, зависящий от степени формирования остеопоротических изменений, подтверждёнными данными гистологии [168]. В процессе лечения перелома вследствие продолжительной иммобилизации конечности, отсутствия или снижения динамической и весовой нагрузок на кость, расстройств кровоснабжения нередко развивается вторичный иммобилизационный остеопороз. Этот процесс можно обнаружить уже со второй недели обездвиживания конечности [180], он негативно влияет на заживление переломов костей и их последствий, приводит к нестабильности имплантатов, продолжительность лечения псевдоартрозов на фоне остеопороза в 1,5-2 раза превышает сроки лечения ложных суставов при нормальной минеральной плотности кости (МІЖ) [13, 20, 54], число неудовлетворительных исходов достигает 7,6-29,4%) [44, 12].
В Российской Федерации ежегодно свыше 13 миллионов человек получают травмы, которые в структуре зарегистрированной заболеваемости занимают четвёртое место; в структуре смертности травматизм стоит на втором месте [154, 111, 112, 162, 163]. В индустриальных странах тяжёлая травма подразумевает экономический урон за счёт вовлечения населения трудоспособного возраста [260, 250, 222, 259]. Около 47% от общего числа погибших в США приходится на автомобильные происшествия [179].
В начале XXI века травматизм превратился в большую медико-социальную проблему, и является главной причиной преждевременной смертности и инвалидности [172, 145, 58, 282, 209, 264, 194]. Зачастую скелетной травме сопутствуют повреждения других систем организма [239, 242]. Возможно развитие гипостатических осложнений вследствие вынужденного постельного режима [2].
В статистике травм 50,6% носят бытовой характер, 16,5% приходится на уличные, 23% - производственные, 2,4% - транспортные, 7,5% - прочие [92]. По данным разных авторов, среди повреждений бедренной кости преобладают переломы шейки (50-55%о), вертельные переломы (25-40%) и переломы других локализаций (5-10%); переломы дистального конца бедра составляют от 4% до 17,5% всех травм скелета, переломы диафиза бедра составляют от 15,3%) до 60% всех повреждений бедренной кости [110, 105, 119, 45, 103, 84, 247].
Если при изолированной травме переломы дистального отдела бедра составляют 4-9% всех повреждений бедренной кости, то при политравме по данным разных авторов их количество возрастает до 15,1%-21,4% [161, 276]. В России частота переломов бедренной кости с возрастом (у пациентов старше 75 лет) увеличивается до максимальных показателей [57].
В структуре политравмы переломы дистального отдела бедренной кости сочетаются с черепно-мозговой травмой средней и тяжёлой степени у 65,8% больных, с травмой грудной клетки у 22,8%, с повреждением органов брюшной полости у 4,4%; у 74,6% пострадавших имеются множественные повреждения опорно-двигательного аппарата [155, 9, 264, 194].
Необоснованная активная хирургическая тактика при лечении тяжёлых множественных, сочетанных повреждений может привести к увеличению эмболических осложнений [91, 272]. Жировая эмболия в 0,9%-2% сопровождает повреждения конечностей, наиболее часто у пациентов 18-28 лет [147, 70, 71, 253]. В раннем периоде травматической болезни клинических признаков тромбоза глубоких вен обычно не отмечается. Они проявляются позже и только у части больных в виде тромбоэмболии легочной артерии или посттромбофлебитического синдрома. Частота клинически значимого тромбоза глубоких вен нижних конечностей составляет 20% [31]. Вертикальное положение пациента при отсутствии движений в коленном суставе оперированной конечности ведет к венозному стазу, который является одним из факторов, способствующих тромбозу глубоких вен. Мобилизация коленного сустава и адекватный двигательный режим устраняет нарушения венозной гемодинамики в оперированной конечности [33].
Эволюция остеосинтеза переломов на фоне остеопороза
У женщин отмечалась в статистике причин травм другая картина. На первом месте стоял такой характер травмы, как падение с высоты собственного роста - 48 (38,1±4,3%) случаев. Эта причина перелома бедренной кости на 24,6% превышала травмы в результате ДТП. Другие причины переломов диафиза и дистального метаэпифиза бедренной кости на фоне нарушений обмена костной ткани (кататравма, перелом от прямого удара по бедру) составили меньший процент (3,2%).
Распределение пациентов по характеру патологии бедренной кости, %. На рисунке 2.1.3. отражено распределение пациентов по характеру патологии бедренной кости: в наблюдениях преобладали переломы - 74 (58,7±4,4%). Ложные суставы бедра составили 52 (41,3±4,4%) случая (0,05 р 0,01).
Количество больных с переломами диафизарной части бедренной кости на фоне остеопороза - 35 (47,3±5,8%) человек, дистального метаэпифиза бедренной кости - 39 (52,7±5,8%). Общее количество внутрисуставных повреждений составило 16 (21,6±4,8%) от всех переломов дистальной трети бедренной кости. Почти 2/3 наблюдений переломов дистального эпиметафиза бедра приходилось на внесу ставные повреждения - 23 (31,1 ±5,4%) человек. Открытый характер повреждений был в 6 (8,1 ±3,2%) случаях.
Общее количество наблюдений с ложными суставами бедренной кости составило 52 (41,3%) больных. Принимая во внимание данную цифру, необходимо помнить, что проблемы консолидации повреждений бедра развились на фоне ранее проводимого лечения. То есть, у данных пациентов предпринятый на предыдущих этапах объем терапии (консервативное, оперативное лечение) оказался неэффективен. Указанные цифры можно рассматривать как "врачебный брак" - отсутствие положительного результата в силу различных причин на фоне проводимого лечения.
Проведенный анализ историй болезни пациентов с ложными суставами после оперативного лечения отражен в таблице 2.1.6.
Итого 41 100 У 41 (78,8±5,7%) пациента ложные суставы бедренной кости сформировались после операций (интрамедуллярный остеосинтез, накостный остеосинтез, проволочный серкляжный шов в комбинации со штифтом). При сравнении данных таблицы 2.1.6. отметим, что ложные суставы после остеосинтеза с применением интрамедуллярного штифта развились в 32 случаях (78±6,5%). Причем, более половины пациентов (17 (41,4±7,7%) наблюдений) оперированы с использованием серкляжного проволочного шва. Анализируя данные цифры (по анамнезу, выпискам из историй болезни), хочется отметить хаотичный выбор скрепителя при лечении переломов бедренной кости на предыдущих этапах: не учитывался характер перелома, отсутствовала диагностика нарушений обмена костной ткани до оперативного лечения, применялся имплантат, не соответствующий уровню повреждения бедра. Все это в дальнейшем привело к появлению нестабильности в области фиксации перелома металлоконструкцией, лизису костной ткани, нарушению консолидации перелома. Свою лепту в эти показатели внесли и неадекватные сроки нагрузки: несоблюдение рекомендаций пациентами (ранняя нагрузка на оперированную конечность), длительные сроки исключения нагрузки. Вероятно, адекватный подбор фиксатора, с учетом характера перелома и анатомических особенностей кости, анализ ошибок в лечении позволит снизить количество осложнений в виде формирования ложных суставов.
В 11 (21,2±5,7%) случаях ложные суставы бедренной кости образовались при консервативном лечении. В ряде случаев (по анамнезу заболевания) мы сталкивались с неоправданно длительными сроками скелетного вытяжения, а в последующем и гипсовой фиксации перелома. Соответственно, это увеличивало сроки исключения нагрузки на нижнюю конечность. В других случаях консервативное лечение предпринималось у больных с низкоэнергетическим механизмом травмы, когда нехарактерный для диафиза бедра перелом происходил при падении с высоты собственного роста. То есть, уже при наличии нарушений обмена костной ткани до травмы, длительные сроки ограничения нагрузки на ногу приводили к усугублению проблемы ремоделирования.
Большая часть наблюдений ложных суставов бедренной кости - 35 (67,3±6,5%), относилось к дистальному отделу бедра. На диафиз бедренной кости приходилось 17 (32,7±6,5%) наблюдений. Для анализа характера повреждения бедренной кости мы использовали классификацию OTA (Orthopaedic Trauma Association, 1991) [222]. Переломы бедренной кости разделялись: 1. По линии излома (поперечные, косые, спиральные); 2. Оскольчатые (переломы менее 50% толщины диафизарной части кости; более и равный 50% толщины диафиза; переломы типа «бабочки» с осколком менее 50% диаметра и с осколком более 50% диаметра диафиза кости). 3. Сегментарные переломы (на 2 уровнях; на 3 и более уровнях; продольные; многооскольчатые). 4. Костные дефекты (менее 50% кортикального контакта; более 50% кортикального контакта; полные дефекты без контакта костных отломков). Для переломов диафиза и дистальной трети бедренной кости на фоне остеопороза наиболее характерен оскольчатый и многооскольчатый (более 50% диаметра кости) тип повреждения. Характер линии излома, наличия оскольчатого и сегментарного перелома бедренной кости отражен в таблице 2.1.7.
Статистическая обработка материала исследования
Для оценки прочности металлоостеосинтеза оскольчатых переломов бедренной кости нами были смоделированы переломы на нативных бедренных костях умерших пациентов старших возрастных групп. Были изготовлены следующие модели переломов: - оскольчатые переломы на уровне средней и дистальной трети бедренной кости с контактом основных фрагментов на одном из участков с фиксацией пластинами по наружной поверхности бедренной кости (с ограниченным контактом и с угловой стабильностью); - оскольчатые переломы на уровне средней и дистальной трети бедренной кости без контакта основных фрагментов на одном из участков с фиксацией пластинами по наружной поверхности бедренной кости (с ограниченным контактом и с угловой стабильностью).
Таким образом, были смоделированы переломы нестабильного типа, при которых невозможно создать продольную компрессию. Так как в экспериментальных моделях отсутствовал торцевой упор отломков (оскольчатый характер перелома) бедренной кости, то фиксацию перелома пластиной осуществляли в нейтральном режиме без осевой компрессии. Воздействие на модели проводили в режиме симметричной компрессии по оси сегмента. Исследования проводили при одинаковой температуре (комнатная температура в лаборатории). Для моделей использовались бедренные кости умерших людей старших возрастных групп без признаков повреждений бедренной кости. При исследовании применялась стандартная автоматическая скорость воздействия (5 мм в минуту) с оценкой воздействия в стандартных единицах Ньютонах (Н) и килограмм-сила (кгс).
Биомеханические исследования были выполнены в период с 2007 по 2008 года. Исследования проводили на разработанном в 2001 году на кафедре травматологии и ортопедии Ростовского государственного медицинского универси 69 тета ИСС Scaime ZF- 500/1000 и переносном испытательном биомеханическом устройстве. Стационарный испытательный стенд представлен на рисунке 3.1.
Рисунок 3.1 - Испытательный стационарный стенд ИСС- Scaime ZF-500/1000 для биомеханических исследований.
Стационарный испытательный стенд состоял из механической и автоматической частей. Механическая часть прибора включала металлический каркас, мотор, цепную передачу, пассивную и активную траверсы, зажимы для крупных костей. На механическом каркасе закреплены активная и пассивная траверсы. Активная траверса осуществляла автоматическое с постоянной скоростью давление через мотор и систему передач на модель остеосинтеза перелома бедренной кости, опирающийся на пассивную траверсу. Пассивная траверса неподвижно закреплена на стенде, соединена с датчиком силы. Автоматическая часть ИСС включала датчик, соединенный с пассивной траверсой и далее, с аналого-цифровым преобразователем (АЦП) и компьютером. Автоматическая часть стенда представлена на рисунке 3.2.
Справа датчик силы, слева аналого-цифровой преобразователь (АЦП) испытательного стационарного стенда ИСС- Scaime ZF-500/1000.
Испытательный стенд ИСС Scaime ZF-500/1000 функционировал по общим принципам разрывных машин [41]. Калибровка стационарного испытательного стенда ИСС Scaime ZF- 500/1000 была выполнена путем сравнительных исследований 23 неизвестных и 22 эталонных биологических и небиологических объектов. Точность измерения приборов составила ± 1% в режиме нагрузки до 500 кгс, ± 2% в режиме нагрузки до 1000 кгс. В качестве чувствительной части прибора использовали датчик силы фирмы Scaime (Франция). Датчики ZF-500/1000 Scaime классифицируются, как тензодатчики веса и измерительных преобразований, обеспечивающих измерение веса от 1 грамма до 500 кг и более. Датчики работают в широком температурном диапазоне, имеют степень защиты от ІР60 до ІР67, переносные, не боятся сотрясений, ударов.
Биомеханические исследования отображались в 2-х координатной системе (сила - время) в виде графиков. Появление на графике горизонтального участка (плато) оценивалось, как проявление начальных изменений прочности костного образца. При дальнейшем воздействии на графике появлялась нисходящая кривая - факт разрушения костного образца [151]. В последующем графики преобразовывались с помощью программы Microsoft Excel (лицензионный номер 43234521).
При моделировании фиксации оскольчатых переломов на уровне средней и дистальной трети бедренной кости использовали накостные фиксаторы с монолатеральным креплением (по наружной стороне бедренной кости). В качестве фиксаторов применяли пластинки с ограниченным контактом и пластинки с уг 72 ловой стабильностью. В созданных моделях пластина фиксировалась 4 винтами на проксимальном и 4 винтами на дистальном костных фрагментах. Фиксация винтов к кости была бикортикальной. При выполнении фиксации пластиной с угловой стабильностью применяли самонарезающиеся винты. В ходе эксперимента было выполнено изучение поведения моделей при компрессии. Образец кости с моделью перелома и остеосинтеза фиксировали к активной и пассивной траверсам стенда. Компрессия на образцы проводилось как при осевом воздействии к сегменту кости со скоростью 5 мм в одну минуту. Исследования проводили при неразрушающих нагрузках. На человека в процессе обычной жизнедеятельности действуют физиологические нагрузки (ходьба, небольшой подъем, легкий бег и прочее) с коэффициентом 4-6 от массы тела. Мы приняли эти нагрузки за базовые, достаточные для реабилитации пациента в процессе консолидации бедренной кости. Биомеханическая прочность неразрушающих физиологических нагрузок, не превышающих пятикратную массу тела, является достаточной и даже избыточной, с точки зрения прочности фиксации, для функционирования конечности у собак [146]. Приняли нагрузки с коэффициентом до 6 от массы тела, как физиологичные и достаточные для реабилитации в послеоперационном периоде. Стрессовые нагрузки от 7,5 до 16,8 [22] в данной работе не изучали.
Особенности техники остеосинтеза пластинами с угловой стабильностью винтов
Показаниями к интрамедуллярному остеосинтезу являлись переломы с поперечной линией излома без осколков, а также ложные суставы бедренной кости верхней трети диафиза бедра. Остальные случаи повреждений и их последствий в контрольной группе оперированы накостным фиксатором. В основной группе проводилось лечение с использованием пластины с угловой стабильностью винтов, остеосинтез пластинами с ограниченным контактом и с угловой стабильностью из двух доступов. В основной группе пролечено 58 (46,1 ±4,4%) больных. Выбором методики мостовидной фиксации пластиной из двух разрезов были свежие повреждения нижней трети диафиза и дистального отдела бедренной кости. Данной методикой оперированы 24 (41,4±6,%%) пациента. Остальные случаи - 34 (58,6±6,5%) оперированы пластинами с угловой стабильностью из широкого передненаружного доступа. Важным преимуществом фиксатора с угловой стабильностью винтов является то, что пластина не прилежит плотно к кости. Конструктивные особенности имплантата позволяют фиксировать его на расстоянии 3-5 мм от кости. Наличие резьбовых соединений между головкой винта и самой пластиной дают возможность плотной фиксации винта в пластине при вкручивании его в кость. Таким образом, пластина является аппаратом внутренней фиксации перелома, и в собранном виде имеет единую конструкцию. Ввиду того, что данный имплантат имеет анатомическое сходство с дистальным отделом бедренной кости, возможно выполнение жесткой фиксации переломов дистальной части бедра. Конструктивно пластине задано разное направление винтов при фиксации в мыщелках бедренной кости, что положительно сказывается на прочности остеосинтеза при нарушениях ремоделирования костной ткани.
Вариации различных видов остеосинтеза (АНФ, пластина с угловой стабильностью) оскольчатого перелома бедренной кости у одной пациентки показаны в следующем наблюдении.
Клинический пример. Пациентка Ж-на, 32 года. История болезни № 3361, госпитализирована 10.01.2007. Клинический диагноз при поступлении: оскольчатый внутрисуставной перелом правой бедренной кости в нижней трети (ЗЗС2). Закрытый перелом верхней трети малоберцовой кости справа. Гранулирующая рана нижней трети бедра (рисунок 4.2.2.). В анамнезе травма 10.12.2006 года в быту, была сбита мотоциклом. По месту жительства лечение перелома бедра скелетным вытяжением. При поступлении сохранялось смещение проксимального фрагмента бедра кзади. 15.01.2007 года наложены вторичные поздние швы на ране передней поверхности нижней трети бедра; 02.02.2006 года произведен ЧКДО правой бедренной кости по Илизарову. В конце февраля 2007 года появилось отделяемое в местах выхода спиц верхнего кольца аппарата, подъемы температуры до 38,5 гр.С. (рисунок 4.2.3.). Пациентке проводилась антибактериальная терапия, перемонтаж АНФ, физиопроцедуры и консервативная терапия лимфедемы. Рисунок
Отмечена патологическая подвижность в области перелома. Дальнейшее лечение гипсовой повязкой, раны зажили. Рентгеновская денситометрия (МІЖ правой пяточной кости 0,390 г/см , 78% от пиковой костной массы, Т-критерий-1,4, остеопения), биохимические исследования (норма), диагностирован иммобилизационный остеопороз правой нижней конечности. Оперирована 22.05.2007 года - открытая репозиция, накостный остеосинтез правой бедренной кости пластиной с угловой стабильностью винтов, костная аутопластика. На операции в области фрагментов перелома мыщелков бедренной кости и нижней трети диафиза грубая рубцовая ткань. Внутренний мыщелок бедренной кости смещен проксимально и кзади, дисконгруентность суставных поверхностей. Выполнена открытая репозиция внутрисуставного перелома. Рана зажила первично, швы сняты. Фиксация двухлонгетной гипсовой повязкой, рентгенконтроль, выписана на амбулаторное лечение. Гипсовая иммобилизация не применялась, после снятия швов начата разработка движений в коленном суставе. Курс медикаментозной коррекции нарушений ремоделирования в послеоперационном периоде («миакальцик» назальный спрей 200 ЕД в день 1 месяц лечения, затем через день в течение 3 месяцев; «кальций-ДЗ Никомед Форте» в течение 6 месяцев по 2 жевательные таблетки). Хождение с дозированной нагрузкой на ногу с августа 2007 года. Полная нагрузка на ногу с октября 2007 года, сгибание в коленном суставе до угла 120 градусов. Фоторентгенограммы результата лечения представлены на рисунке 4.2.5.
