Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА I. Обзор литературы 16
1.1. Анатомические особенности проксимального отдела берцовых костей и механизм повреждения 17
1.2. Сопутствующие повреждения менисков и капсуло-связочного аппарата 23
1.3. Классификации 26
1.4. Клиника и методы диагностики 32
1.5. Лечение 36
1.6. Консервативные методы лечения 40
1.7. Хирургическое лечение 42
1.8. Реабилитационное лечение 53
ГЛАВА II. Материалы и методы 59
ГЛАВА III. Обоснование способов фиксации отломков проксимально го эпифиза большеберцовой кости 73
3.1. Результаты исследований структуры проксимального эпифиза большеберцовой кости 73
3.2. Фиксирующие эффекты, применяемые при остеосинтезе переломов мыщелков большеберцовой кости 76
3.3. Технические решения задачи фиксации переломов мыщелков большеберцовой кости 84
3.4. Характеристика зон разрушения суставной поверхности при переломах мыщелков большеберцовой кости 89
3.5. Подвижность импрессионных фрагментов с точки зрения возможности закрытой инструментальной репозиции 95
3.6. Совместимость локализации зоны разрушения суставной поверхности с возможностями современных специализированных фиксаторов 97
ГЛАВА IV. Особенности оперативной техники остеосинтеза переломов проксимального эпиметафиза большеберцовой кости 110
4.1. Обескровливание сегмента ПО
4.2. Особенности доступов 114
4.3. Способы репозиции импрессионных фрагментов 121
4.4. Создание дополнительного яруса прочности на спицах-балках при фрагментированных импрессиях 127
4.5. Современные способы костной пластики 128
4.6 Стабильная внутренняя фиксация отломков 136
4.7. Применение аппаратов внешней фиксации 154
4.8. Методики фиксации при переломах обоих мыщелков и комплексных эпиметадиафизарных переломах 157
4.9. Внутрисуставные остеотомии по поводу консолидированных импрессий суставной поверхности 164
ГЛАВА V. Результаты оперативного лечения переломов мыщелков большеберцовой кости 169
5.1. Общие тенденции, отмеченные при лечении пациентов с применением остеосинтеза переломов мыщелков большеберцовой кости 169
5.2. Результаты остеосинтеза переломов проксимального эпиметафиза большеберцовой кости пластинками с эффектом угловой стабильности вильчатыми и пластинами с ангу-лярной стабилизацией винтов 171
5.3. Результаты остеосинтеза переломов проксимального эпиметафиза большеберцовой кости Т- и Г-образными пластинками 178
5.4. Результаты остеосинтеза переломов мыщелков большеберцовой кости болтом-стяжкой и винтами 183
5.5. Результаты остеосинтеза переломов проксимального эпиметафиза большеберцовой кости с использованием аппаратов внешней фиксации 186
5.6. Эффективность рассмотренных методик с точки зрения динамики изменений в коленном суставе после остеосинтеза переломов мыщелков большеберцовой кости 190
5.7. Анализ осложнений 194
5.8. Влияние перенесённой травмы и операции остеосинтеза на развитие дегенеративно-дистрофического процесса в коленном суставе 196
ГЛАВА VI Протокол лечения переломов мыщелков большеберцовойкости и медико-экономический стандарт лечебного процесса 200
6.1. Протокол лечебно-диагностической помощи при переломах проксимального эпиметафиза большеберцовой кости... 200
6.2. Макет медико-экономического стандарта оказания медицинской помощи при переломах проксимального эпиметафиза большеберцовой кости 221
6.3. Ресурсоемкость госпитального этапа лечения пациентов с
переломами мыщелков большеберцовой кости 229
Заключение 234
Выводы 253
Практические рекомендации 255
Список литературы
- Сопутствующие повреждения менисков и капсуло-связочного аппарата
- Технические решения задачи фиксации переломов мыщелков большеберцовой кости
- Создание дополнительного яруса прочности на спицах-балках при фрагментированных импрессиях
- Результаты остеосинтеза переломов проксимального эпиметафиза большеберцовой кости пластинками с эффектом угловой стабильности вильчатыми и пластинами с ангу-лярной стабилизацией винтов
Введение к работе
Актуальность проблемы. Лечение больных с переломами мыщелков болыпеберцовой кости является многоплановой проблемой в силу того, что повреждение суставных поверхностей наиболее сложного и нагружаемого сустава нередко приводит пациентов к инвалидности. Оно требует точной диагностики, выбора оптимального способа хирургического лечения и безошибочного осуществления оперативного вмешательства, направленного на снижение тяжести последствий внутрисуставного перелома. Целью лечения больных с такими повреждениями является восстановление формы суставных поверхностей, стабильности, безболезненных движений и опорности, профилактика контрактур и артроза (Кашанский Ю.Б., Кучеев И.О., 2003; Загород-ний Н.В. с соавт., 2009; Линник С.А. с соавт., 2009; Schatzker J., et al. 1994; Purnell M.L. et al., 2007; Thomas C. et al., 2009). Развитие последнего практически неизбежно, а тяжесть непредсказуема, что свидетельствует о недостаточном соответствии существующих оперативных методик сложности лечебных задач (Бабалян В.А., 2005; Barei D.P. et al, 2004; Manidakis N. et al, 2009).
Социальное значение рассматриваемой патологии определяется тем, что переломы мыщелков болыпеберцовой кости составляют от 7 до 13% среди переломов длинных костей нижней конечности, 8 - 10% внутрисуставных и 2 - 6% от числа всех переломов. При экстраполяции на средние показатели количества переломов в России число таких пациентов может составлять от 5 до 15 тысяч в год (Тихилов P.M. С соавт., 2010). Рассматриваемые переломы требуют длительного и дорогостоящего лечения, а сроки восстановления трудоспособности варьируют от 130 до 280 и более дней.
Анализ литературы по данной проблеме показал, что в отношении лечебных методов некоторое единство взглядов имеется только относительно консервативного лечения - ему подлежат стабильные переломы без смещения костных отломков и с сохранением конгруэнтности суставной поверхности. В отношении всех остальных переломов этой локализации мнения достаточно разноречивы при том, что большинство авторов согласны с основными принципами лечения внутрисуставных переломов: точная репозиция, стабильная фиксация, ранняя разработка движений и поздняя осевая нагрузка (Корж Н.А. 1999; Кашанский Ю.Б., с соавт., 2003; Линник С.А. с соавт., 2009; КеІІО-han J.F. et al., 1997; Shen, С et al., 2009; Mallina R. et al. 2010).
Закрытая репозиция отломков болыпеберцовой кости является сложной задачей, а восстановить конгруэнтность суставных поверхностей удается лишь при отсутствии импрессий костных фрагментов. Однако еще сложнее удержать при консервативном лечении костные отломки в правильном положении. Кроме того, консервативный метод не может удовлетворять требованию ранней разработки движений в поврежденном суставе, что неизбежно приводит к развитию контрактур. Поэтому гипсовая иммобилизация при тяжелых переломах рассматриваемой локализации практически гарантирует развитие стойких контрактур и быстро прогрессирующего деформирующего артроза коленного сустава, удлиняет лечение и реабилитацию, а также часто приводит к ограничению или потере трудоспособности (Панков И.О., 2004).
Поэтому на протяжении последних тридцати лет тактика лечения пациентов с переломами мыщелков большеберцовой кости все более смещается в сторону интенсивно развивающихся оперативных методов стабильно-функционального остеосинтеза. Накопленный за эти годы опыт позволил считать импрессионно-оскольчатые переломы заведомо бесперспективными для консервативного лечения, что существенно расширило показания к ос-теосинтезу с костной пластикой (Фукалов А.Ю. 2006, Шевцов В.И., 2009; Manidakis N. et al. 2010). Проявились новые фиксаторы, в частности, пластины с угловой стабильностью винтов, усложнились формы их контактной поверхности. Новые конструкции позволили достигать в ходе операций надежной фиксации костных отломков, обеспечивающей раннее начало движений в поврежденном суставе, от которого во многом зависит конечный функциональный результат лечения (Egol К.А. et al., 2004, Jiang R. et al., 2008).
Совершенствование хирургического лечения сложных переломов мыщелков большеберцовой кости продолжается, что требует научного поиска как более совершенных конструкций для остеосинтеза, так и новых методик их применения. Особенно интенсивно развивается именно внутренняя фиксация, которая наиболее надежно осуществляется путем достаточно широкой открытой ревизии суставных поверхностей и фиксации промежуточных костных отломков под визуальным контролем (Hsu С.-J., 2001). Кроме того, последующая разработка, являющаяся ключевой для восстановления движений, требует отсутствия спицевых ран в проекции мыщелков большеберцовой кости, где возможна травматизации подвижной кожи (Katsenis D.L. et al., 2006). Последний момент сужает показания к применению аппаратов внешней фиксации, которые используют в ходе комбинированного остеосинтеза при тяжелой открытой травме (Кашанский Ю.Б. с соавт., 2004; El Barbary Н. et al., 2004) или при наличии противопоказаний к внутреннему остеосинтезу.
Таким образом, сложность лечебных задач, имеющиеся противоречия в мнениях специалистов о хирургическом лечении пациентов с переломами мыщелков большеберцовой кости, а также потребность в создании и внедрении в клиническую практику новых методик хирургического лечения таких больных определяют актуальность нашего диссертационного исследования.
Цель исследования: научно обосновать и разработать систему комплексного лечения больных с переломами мыщелков большеберцовой кости, основанную на новых хирургических методиках, направленных на улучшение функциональных результатов.
Задачи исследования:
-
Провести анализ строения проксимального эпифиза большеберцовой кости с точки зрения возможностей оптимальной фиксации отломков при им-прессионно-оскольчатых переломах, выявить причины неудовлетворительных результатов лечения.
-
Провести анализ характера повреждений суставной поверхности при переломах большеберцовой кости с точки зрения особенностей техники их репозиции и возможностей стабильно-функциональной фиксации.
-
В экспериментах на модели импрессионно-оскольчатого перелома большеберцовой кости изучить устойчивость отломков суставной поверхности к циклическим динамическим нагрузкам при остеосинтезе современными внутренними фиксаторами.
-
Разработать новый универсальный фиксатор для внутреннего стабильно-функционального остеосинтеза при переломах мыщелков большеберцовой кости.
-
Апробировать предложенный фиксатор в клинике, оценить его в сравнении с другими современными конструкциями, отработать особенности методики его применения и на основе полученных данных разработать новую технологию остеосинтеза переломов мыщелков большеберцовой кости.
-
Изучить отдаленные результаты лечения пациентов с переломами мыщелков большеберцовой кости, проанализировать осложнения и неудовлетворительные исходы, оценить влияние разработанной технологии на восстановление анатомии и функции коленного сустава.
-
Изучить ресурсоемкость лечебного процесса при переломах мыщелков большеберцовой кости и определить пути ее оптимизации, создав проект медико-экономического стандарта.
Научная новизна
-
На основе исследования плотности кости по данным компьютерной томографии и твердометрии впервые показано, что в проксимальном эпифизе большеберцовой кости губчатая кость субхондрального слоя мыщелка имеет наибольшую плотность и прочность. Этот слой, толщина которого соответствует высоте импрессионных фрагментов кости, наиболее пригоден для размещения элементов, фиксирующих отломки импрессионного компонента перелома. Более глубокие слои большеберцовой кости недостаточно прочны, а размещение в них фиксирующих элементов может привести к несостоятельности фиксации при разработке движений в коленном суставе.
-
Впервые в эксперименте на препаратах большеберцовой кости исследована эффективность фиксации переломов ее мыщелков существующими конструкциями для остеосинтеза и выявлены прочностные параметры традиционных и новых устройств с токи зрения надежности фиксации переломов с импрессионным компонентом. Доказана целесообразность высокого расположения фиксаторов и их предварительного анатомического моделирования.
-
Сформулированы новые современные требования к фиксатору и созданы новые устройства, в которых учтены особенности строения эпифиза большеберцовой кости, а также модифицирован способ остеосинтеза традиционными фиксаторами с учетом особенностей внутреннего строения мыщелков. Разработана методика хирургического лечения переломов мыщелков большеберцовой кости, основанная на современных и усовершенствованных хирургических доступах, новых способах костной пластики и новых принципах внутренней фиксации отломков спонгиозной кости эпифизов.
4. Впервые на большом клиническом материале оценена ресурсоем
кость разработанной системы хирургического лечения переломов мыщелков
болыпеберцовой кости, а полученные данные использованы для разработки лечебного протокола и медико-экономического стандарта. 5. На уровне изобретений разработаны и предложены:
-
Способ лечения повреждений разгибательного аппарата коленного сустава. Авторское свидетельство СССР на изобретение № 1743594.
-
Устройство для остеосинтеза переломов мыщелков болыпеберцовой кости. Патент РФ на изобретение № 2031635.
-
Вильчатая пластинка для остеосинтеза переломов мыщелков больше-берцовой кости. Патент РФ на изобретение № 2312634.
-
Способ остеотомии бугристости болыпеберцовой кости для доступа в коленный сустав. Патент РФ на изобретение № 2317033.
-
Способ забора аутотрансплантата для костной пластики. Патент РФ на изобретение № 2371127.
-
Способ забора костного аутотрансплантата при остеосинтезе переломов мыщелков болыпеберцовой кости. Патент РФ на изобретение № 2377960.
Практическая значимость работы
В результате проведенных исследований разработана и внедрена в клиническую практику система, включающая устройства для остеосинтеза и методику хирургического лечения пострадавших с переломами мыщелков и прилежащих к ним структур проксимального отдела болыпеберцовой кости, которая позволяет быстро и эффективно выполнить их открытый остеосинтез, а в последующем проводить интенсивное функциональное лечение.
Разработана новая медицинская технология: «Остеосинтез переломов проксимального эпифиза болыпеберцовой кости вильчатой пластинкой» АБ № 0004144 от 05 июня 2008 года. На основе патента № 2312634 освоен выпуск новых устройств «Вильчатая пластинка для остеосинтеза переломов мыщелков болыпеберцовой кости», которые прошли государственную регистрацию и сертифицированы. Вместе с новой медицинской технологией они могут быть применены в клинике с обеспечением заявленного результата.
На основе предложенной методики разработан протокол (алгоритм) лечения пациентов рассматриваемой категории и проект медико-экономического стандарта. Работа по этому протоколу позволит оптимизировать лечебный процесс и улучшить результаты лечения пациентов с переломами мыщелков болыпеберцовой кости. Использование предложенного проекта медико-экономического стандарта будет способствовать снижению расходов на лечение и реабилитацию больных. С учетом анализа ошибок и осложнений, наблюдавшихся при разработке методики и основанной на ней системы лечения, уточнены показания и противопоказания к применению ее компонентов, а также указаны меры профилактики нежелательных эффектов.
Применение новой методики на протяжении последних лет позволило повысить основные показатели лечения пациентов с рассматриваемой патологией и получить более высокие результаты при балльной оценке по шкале KSS. Благодаря этому, начато ее клиническое использование и обучение врачей на базе ФГУ «РНИИТО им. Р.Р.Вредена Росмедтехнологий».
Основные положения, выносимые на защиту:
-
Проксимальный эпифиз болыпеберцовой кости содержит субхонд-ральный слой, имеющий промежуточную плотность между компактной и губчатой костью. Он не подвержен импрессии, и именно в нем и должны быть размещены элементы, ответственные за стабильную фиксацию отломков, несущих суставной хрящ. Оптимальное устройство для фиксации переломов мыщелков болыпеберцовой кости должно ориентировать эпифизарные фиксирующие элементы на субхондральный слой мыщелка.
-
Под импрессионным фрагментом возникает костный дефект, подлежащий пластическому замещению, которое производится для восстановления губчатой структуры эпифиза и компенсации его прочности, обеспечивающей раннюю функцию. Предложенные способы костной пластики эффективны, безопасны и обеспечивают минимальную длительность болевого синдрома.
-
Для обеспечения оптимальной ориентации фиксирующих элементов конструкций для накостного остеосинтеза целесообразно проводить до операции их примерку с использованием препаратов болыпеберцовой кости соответствующих размеров и выполнять дополнительное моделирование. Оно необходимо для выведения отверстий поперечной ветви пластины на уровень субхондрального слоя, ориентации винтов на попадание в зону импрессии и обеспечения контакта проксимальной трети фиксатора с поверхностью эпи-метафиза болыпеберцовой кости. Такая доработка традиционных Г- и Т-пластин приближает их по прочности фиксации к конструкциям с угловой стабильностью винтов при оперативном лечении пострадавших с переломами мыщелков болыпеберцовой кости I - IV типов (по Shatzker, 1979).
-
При переломах обоих мыщелков болыпеберцовой кости для достижения достаточной функциональной стабильности необходимы две предварительно отмоделированные традиционные пластины (Т- + Г-) с их расположением на каждом из поврежденных мыщелков, либо массивная пластина с угловой стабильностью винтов и расположением фиксатора на стороне большего разрушения. Пластина с угловой стабильностью винтов имеет преимущества по надежности фиксации, удобству установки и возможности применения малоинвазивных методик.
-
Имеется прямая зависимость между началом разработки движений в оперированном коленном суставе и полнотой восстановления амплитуды движений в нем. При экстренном или раннем корректно выполненном остео-синтезе импрессионно-оскольчатого перелома мыщелков болыпеберцовой кости с применением предложенных методик создаются наилучшие условия для раннего начала функционального лечения и успешной профилактики контрактур коленного сустава.
Апробация работы
Основные положения диссертационного исследования доложены на: - Конгрессе травматологов-ортопедов с международным участием "Новые имплантаты и технологии в травматологи и ортопедии" (Ярославль, 1999);
Конференции "Современные технологии в травматологии и ортопедии" (М., 1999);
на заседаниях Ассоциации травматологов-ортопедов Санкт-Петербурга в 2000 и 2008, 2010 годах;
на VII Областной научно-практической конференции (СПб., 2001);
на XIII Съезде травматологов-ортопедов Украины (Донецк, 2001);
На конгрессах с международным участием "Человек и его здоровье" (СПб., 2001, 2004);
- на Конференции Trainees Meeting SICOT/SIROT (СПб., 2002);
на Научной конференции "Актуальные проблемы травматологии и ортопедии" (Нижний Новгород, 2001);
на Юбилейной научно-практической конференции, посвященной 50-летию травматолого-ортопедической службы Новгородской области (Великий Новгород, 2003);
на VIII и IX Съездах травматологов-ортопедов России (Самара, 2006; Саратов, 2010).
Реализация результатов исследования
Результаты исследования отражены в 31 научной работе: в 5 статьях в рецензируемых научных журналах, входящих в список ВАК РФ, 6 публикациях в бюллетене «Изобретения. Полезные модели», по патентам РФ на изобретения и в 20 тезисах докладов на научных съездах и конференциях.
Результаты диссертационного исследования внедрены в практику работы клиник ФГУ «РНИИТО им. Р.Р.Вредена». Они используются также при обучении клинических ординаторов, аспирантов, и врачей, проходящих усовершенствование на базе этого института по программам дополнительного образования. Разработанное устройство «Вильчатая пластинка» выпускается медицинской промышленностью, по методике ее применения опубликована новая медицинская технология.
Структура и объем диссертации Объем диссертации составляет 288 страниц текста. Она состоит из введения, шести глав, в которых отражены результаты собственных исследований, заключения, выводов, практических рекомендаций и списка литературы. Диссертационная работа содержит 21 таблицу и 51 рисунок. Список литературы включает 300 источников: 67 - отечественных и 233 - зарубежных авторов.
Сопутствующие повреждения менисков и капсуло-связочного аппарата
Зона, представляющая прикладной морфологический интерес для хирурга при лечении переломов мыщелков большеберцовой кости, включает коленный сустав, а именно его нижний этаж, и эпиметафиз большеберцовой кости до верхней трети голени включительно. В этой зоне осуществляются оперативные доступы, в ней размещают фиксаторы и на неё распространяются переломы при приложении наибольших повреждающих сил и энергий [2, 25, 37, 64, 75, 87, 96, 143, 159, 189, 217, 225, 232,266].
Проксимальный конец большеберцовой кости представляет собой плавное эпиметафизарное расширение, предназначенное для сочленения с массивными мыщелками бедренной кости, заканчивающееся суставной поверхностью, которая в мировой литературе за форму и горизонтальность получила образное название "тибиальное плато". Оно состоит из двух неравных частей -суставных поверхностей мыщелков большеберцовой кости. В описываемую зону включается также сочленение с проксимальным эпифизом малоберцовой кости [8, 17, 52, 60, 75, 96, 143, 159, 170, 268].
Суставная поверхность латерального мыщелка имеет седловидную форму, выпукла в сагиттальной плоскости и незначительно вогнута во фронтальной плоскости. Суставная поверхность медиального мыщелка равномерно вогнута и имеет большую площадь, чем у латерального мыщелка, в основном за счёт большего продольного размера. Во фронтальной плоскости суставная щель практически перпендикулярна оси большеберцовой кости. В сагиттальной плоскости она наклонена спереди назад и книзу на 8-16 к горизонту, а также смещена кзади относительно оси диафиза [163, 165, 167, 188, 217, 226, 232].
В норме при прохождении механической оси через центр межмыщелко-вого возвышения и феморотибиальном угле в 7-9 вальгуса, нагрузка выше на внутренний мыщелок, что доказано экспериментально, и подтверждается морфологически более плотной трабекулярной структурой [261, 263]. В наружном мыщелке продольные и поперечные трабекулы менее плотны, особенно в пределах 2/3 кпереди от проксимального межберцового сустава. В спон-гиозной структуре имеются слабые места с уменьшенным количеством трабе-кул. Одна из них расположена горизонтально на уровне метафиза, а две других в виде плоскостей расходятся дистально от межмыщелкового возвышения в виде перевёрнутой буквы V к медиальному и латеральному скатам метафиза. Эти слабые места совпадают с наиболее типичными линиями переломов этой области [53, 99, 71, 141, 151, 164, 171, 173, 174, 292].
Межмыщелковое возвышение является местом крепления крестообразных связок и менисков, расположено в основном внесуставно и ориентировано в направлении межмыщелковой вырезки бедренной кости. На переднеме-диальном межмыщелковом возвышении, которое расположено проксималь-нее, расположены точки крепления переднего рога медиального мениска, передней крестообразной связки и заднего рога латерального мениска [206, 226]. На заднелатеральном межмыщелковом возвышении крепятся волокна задних рогов обоих менисков и задней крестообразной связки. Соответствующие скаты межмыщелковых возвышений плавно переходят в суставные поверхности мыщелков и периодически находятся под нагрузкой, контактируя с мыщелками бедра [290].
Общая площадь контакта нагружаемых поверхностей, согласно данным, полученным при помощи цементных слепков под нагрузкой и артрографии, составляет до 20 см2, в разгибании и около 11,6 см2, при сгибании от 90 до 110. Контактная поверхность равномерно распределена между медиальным и латеральным мыщелками и смещается кзади при сгибании. Мениски увеличивают площадь контакта, без них общая площадь уменьшается почти вдвое и колеблется между 12 см2, и 6 см2, при разгибании и сгибании соответственно [72, 74, 94, 165, 181, 225, 232, 271, 279, 284].
Роль менисков в передаче и распределении нагрузки хорошо иллюстри 19 рует метод отпечатков под большими нагрузками. Без нагрузки контакт практически полностью осуществляется через мениски и медиальную поверхность ската межмыщелкового возвышения. С ростом нагрузок в их передачу включаются открытые суставные поверхности. При сгибании площадь контакта каждой пары мыщелков составляет 2см2. при сгибании без менисков и 6см . при сохранённых менисках. Наружный мениск на своей стороне воспринимает большую часть нагрузки, а внутренний мениск несет её половину, оставляя 50% открытому суставному хрящу [79, 118, 150, 187].
Следовательно, мениски являются чисто нагрузочными структурами, что подтверждено современными исследователями [113, 118]. В положении стоя не менее 65% нагрузки распределяется на непосредственно не контактирующие поверхности именно через мениски, работающие, как поглотители ударов, типа рессор и амортизаторов. Их удаление приводит к уменьшению контактной поверхности и соответственному росту давления на суставной хрящ и субхондральную пластинку, ускоряя их износ и способствуя прогрессирова-нию дегенеративно-дистрофического процесса. Ускорению износа способствуют неровности, оставшиеся после перелома, но которые могут ничем себя не проявить, скрываясь под сохранённым мениском [175, 218, 235, 247, 284].
Поперечный размер эпифиза бедра спереди-меньше, чем сзади. В положении, сгибания с болынеберцовой суставной поверхностью контактируют маленькие участки выпуклой поверхности мыщелков бедра, а при разгибании в контакт вступает несколько более узкая, но плоская их передняя поверхность, имеющая большую площадь. В последние несколько градусов разгибания бедро ротируется кнутри, оставляя открытой часть наружного мыщелка, которая во фронтальной плоскости выступает до 5мм. Внутренний мыщелок бедренной кости по форме приближается к окружности, тогда, как наружный содержит спереди уплощённый участок, опирающийся на передний рог наружного мениска при разгибании [165, 221, 276].
Технические решения задачи фиксации переломов мыщелков большеберцовой кости
Любой остеосинтез заканчивают проверкой сустава на стабильность. При обнаружении несостоятельности связочного аппарата производят его хирургическое восстановление: шов разорванной связки или её пластическое замещение, фиксацию оторванного костного фрагмента винтом, костным швом и т.д. [2, 14, 27, 31, 37, 58, 82, 83, 97, 152, 271]. Практически во всех случаях операция на связках требует достаточно длительной иммобилизации, которая после артротомии неизбежно заканчивается контрактурой, требующей комплексной реабилитационной терапии [16, 28, 165, 168, 187, 196, 200, 223,247].
В последние годы появился новый класс фиксаторов locking plates (замыкающиеся пластины) или по-терминологии, привнесённой поставщиками медицинской техники, пластины.с угловой стабильностью. Последние поколения этих фиксаторов имеют форму, соответствующую поверхности кости, что позволяет их называть предварительно отмоделированными или «предизогну-тыми». В них для фиксации эпифиза головка винта на конической или цилиндрической резьбе замыкается в резьбовом коническом отверстии. Это качество особенно ценно для внутрисуставных переломов. После замыкания 2-6 винтов, ведённых в эпифиз, устройство способно прочно удерживать отломок, несущий суставную поверхность. Такие пластины с «угловой стабильностью» в настоящее время считаются самыми перспективными фиксаторами для лечения внутрисуставных переломов, в том числе и рассматриваемой локализации [2, 9, 11, 16, 27, 57, 61, 110, 139, 155, 170]. В публикациях подтверждена их эффективность, положительно оценена заводская предварительная моделировка, и удобство использования. Но отмечается, что не все проблемы фиксации с их помощью удаётся решить [204, 211, 262, 250, 262, 295]. Сдерживающим фак 51 тором их применения является в частности высокая стоимость.
С появлением артроскопии коленного сустава начались попытки применения этого метода для лечения внутрисуставных переломов большеберцовой кости [18, 21, 27, 86, 97, 106]. Главными его достоинствами являются низкая травматичность, отсутствие артротомического рубца [19] (одного из источников послеоперационных контрактур) и высокое увеличение оптики, позволявшее обеспечить точность репозиции отломков суставной поверхности [166]. Метод позволил с более высокой точностью, чем артротомия, оценивать характер и тяжесть повреждения хрящевого покрова, менисков и связок, что позволило принимать адекватные решения о необходимости их оперативного восстановления. Оно может быть выполнено одномоментно с артроскопиче-ской ревизией [9, 11, 18,23,26, 61, 63, 91, 238, 249, 279].
Впервые успешное применение артроскопически контролируемой репозиции импрессионных переломов мыщелков большеберцовой кости осуществлено J.E.Jennings [166] у спортсменов-горнолыжников в Швейцарии в 1982г. Авторам удалось без разреза фиброзной капсулы осуществить полноценную репозицию и фиксацию переломов с возможностью ранней активной функции. Полное восстановление функции у успешно прооперированных пациентов наблюдалось более, чем в 75% случаев. Однако у метода сразу обнаружились системные недостатки. Артроскопия требовала герметичности сустава и отсутствия кровотечения в его полость. Оба эти условия при переломах мыщелков выполняются не всегда и не в полной мере. При репозиции перелома кровотечение усиливается, что снижает прозрачность среды и препятствует нормальному визуальному контролю репозиции [23, 97, 106]. Борьба с «непрозрачностью» оптической среды по технологии осуществляется ускоренной её подачей, что усиливает сброс жидкости по межотломковым щелям в периартикулярные ткани, приводя к выраженному ятрогенному отёку [18, 24, 27, 86, 91, 153, 166, 249]. Описаны случаи футлярного синдрома после длительной артроскопической репозиции [80, 86]. Ещё одним фактором, затрудняющим артроскопически контролируемую репозицию, является то, что импрессионный фрагмент часто оказывается сцепленным с подлежащей спонгиозной костью, что затрудняет его закрытую репозицию. Требуется открытая его репозиция [21, 99, 126, 138, 149, 176]. Импактор при раздробленной импрессии способен перевернуть отломки и для профилактики-этого явления в ряде случаев хирурги вынуждены оставлять мелкие фрагменты без окончательной репозиции. Поэтому опыт, накопленный за 30 лет артроско-пистами всего мира сконцентрировал показания к применению артроскопи-чески контролируемой репозиции на тех типах переломов при которых её преимущества очевидны [23, 27, 61, 166].
Практически наиболее успешны репозиции монофрагментарных переломов: отрывных (ASIF 41.А1 - отрывной перелом межмыщелкового возвышения), неоскольчатых переломах одного мыщелка (I и IV типов по Shatzker), поддающихся репозиции без артротомии, а также при изолированной центральной импрессии (III типа), при которых артроскоп используется для контроля выравнивания суставной поверхности. В этом случае предполагается малоинвазивная фиксация: спицами, канюлированными. винтами, пластинами системы LISS или- аппаратом внешней фиксации. В настоящее время применение артроскопической, репозиции в значительной степени связано с готовностью бригады хирургов к выполнению такого вмешательства: практическими навыками, личным опытом, квалификацией, и полнотой технического оснащения [21, 27, 58, 59, 63, 64, 86, 259, 262, 267].
Создание дополнительного яруса прочности на спицах-балках при фрагментированных импрессиях
Материалом для клинического исследования послужили результаты лечения 253 пациентов с закрытыми переломами мыщелков большеберцовой кости, которым в клинике института с 1989 по 2007 год был выполнен остео-синтез. При их обследовании и лечении уточняли принципы и технические приемы, которые легли в основу методики, подробно описанной в четвертой главе диссертации. В работу были включены 82% пациентов (253 из 309 прооперированных в клинике), по которым была доступна вся информация, включая историю болезни, рентгенограммы на этапах лечения и результаты контрольных осмотров для изучения отдаленных результатов. При обследовании пациентов были использованы клинические, лабораторные и рентгенологические методы исследования, которые повторяли в период стационарного лечения и при контрольных осмотрах. Кроме того, при анализе отдаленных результатов дополнительно выполняли фотографирование, измерение амплитуды движений в коленном суставе и исследовали биомеханику походки.
Данные о больных выкопировывали из историй болезни на специально разработанную карту, данные в которой пополняли результатами контрольных осмотров. При этом учитывали: пол, возраст, род занятий пострадавшего, обстоятельства и механизм травмы, тип и характер перелома мыщелков больше-берцовой кости, способ остеосинтеза, консолидацию перелома, амплитуду движений, возникшие осложнения, а также балл анатомо-функциональной оценки исхода по шкале KSS. Кроме того, фиксировали и учитывали при анализе исходов лечения амплитуду движений в коленном суставе, походку, степень бытовой и трудовой адаптации, наличие и тяжесть остаточных явлений.
Основная группа (73 пациента) была прооперирована с использованием фиксаторов с угловой стабильностью (монолитной вильчатой пластинки или разборных пластин LCP с угловой стабильностью винтов). В контрольной группе (133 пациента) был выполнен остеосинтез Т- или Г-образными пластинами.
Кроме того, в исследование включили две дополнительные контрольные группы, в которых были применены чрескостный остеосинтез (14 случаев) и остеосинтез болтом-стяжкой и (или) винтами (33 случая). Следует отметить, что в основной группе наблюдения для остеосинтеза были использованы два типа пластин с угловой стабильностью фиксирующих элементов (вильчатая и LCP), совпа 67 дающих по идеологии и показавших одинаковые результаты при стендовых испытаниях и компьютерном моделировании.
При статистической обработке данных были использованы критерии Колмогорова - Смирнова и Манна - Уитни. Статистически значимых различий между основной и контрольными группами больных получено не было (р 0,05), что позволило считать корректным сравнение результатов их лечения.
Для оценки надёжности фиксации отломков суставной поверхности им-прессионной зоны по результатам клинических наблюдений исследовали динамику развития вторичной импрессии. Её оценивали по изменению уровня суставной поверхности в зоне импрессии по данным рентгенологической кар 68 тины в сроки 1, 2, 3, 4, 5, 6 и 12 месяцев с момента оперативного вмешательства. По полученным данным при помощи программы Excel были построены графики динамики развития вторичной импрессии, демонстрирующие изменение средних показателей в группах сравнения.
Влияние обескровливания конечности на объём общей и дренажной кро-вопотери и на длительность оперативного вмешательства оценивали путём сравнения средних показателей и определения значимости различий между этими величинами, полученными для пациентов, оперированных с применением обескровливание без него, и при этом не учитывались ни способ остеосин-теза ни применявшийся фиксатор.
Для оценки процесса восстановления амплитуды движений у пациентов, которым были применены рассмотренные в настоящей работе устройства и способы фиксации (в четырёх группах) рассчитывали средние показатели амплитуды движений по данным измерений, полученных на контрольных осмотрах в сроки 1, 2, 4, 6, 8, 12, 16 и 24 недели, для-каждой из групп сравнения. Данные обрабатывали в программе Excel с построением графиков динамики восстановления амплитуды движений, позволявших проводить наглядное сравнение.
Контроль консолидации костных отломков осуществляли по рентгенограммам, произведенным в амбулаторном периоде в поликлинике через интервалы в один месяц с первого по шестой и затем в срок 12 месяцев. Клинико-рентгенологическое сращение, позволяющее снять ограничение нагрузок на оперированную нижнюю конечность, констатировали по исчезновению линий перелома на рентгенограммах в двух стандартных проекциях при отсутствии костного дефекта. Учитывалась также степень развития периостальной мозоли, которая была более характерна для тяжёлых переломов обоих мыщелков, при которых линии перелома распространялись на метадиафиз.
При оценке темпа консолидации учитывали также динамику восстановления безболезненной опорной нагрузки, режим которой задавался во всех группах по единой схеме, а результат оценивали по признаку длительности
Результаты остеосинтеза переломов проксимального эпиметафиза большеберцовой кости пластинками с эффектом угловой стабильности вильчатыми и пластинами с ангу-лярной стабилизацией винтов
Конструкция традиционной пластины, включающая изгиб и расположение отверстий такова, что проведение винта через импрессионный фрагмент невозможно: винты ориентированы на уровень расположения трансплантата. Это менее эффективно для профилактики вторичных импрессий. Предоперационная моделировка пластины по форме кости соответствующего размера улучшает контакт пластины с поверхностью эпиметафиза. При этом усиливается поддерживающий эффект, и оптимизируется уровень расположения отверстий поперечной ветви фиксатора. Их удаётся поднять к субхондральному уровню и вводить проксимальные винты в непосредственном контакте с им-прессионным фрагментом. Это радикально изменяет надёжность фиксации, поскольку позволяет активизировать восемь из девяти описанных выше фиксирующих эффектов.
Вильчатая пластинка для проксимального эпифиза болыпеберцовой. кости. В этом фиксаторе (рис. 5 а, б) три параллельных зубца моноблочной пластины с постоянно действующей угловой стабильностью ориентированы на субхондральный слой отрепонированных импрессионных фрагментов, куда их и вводят по кондукторным каналам. Расстояние между зубцами таково, что даже при фрагментации большинство основных костно-хрящевых отломков прошиваются не менее чем в двух местах, а концы зубцов входят в суб-хондральную кость на противоположном краю костной раны. Созданный таким фиксатором ярус прочности позволяет успешно проводить разработку движений, не опасаясь вторичной импрессии. Однако прочность пластин из нержавеющей стали оказалась достаточной только для переломов одного мыщелка и тех переломов обоих мыщелков, один из которых является стабильным. Locking plate (LCP) - пластина с угловой стабилизацией винтов содержит отверстия, в которых винты замыкаются при помощи конической резьбы (рис. 5 г, д). Это устройство в окончательном варианте сборки превращается в «вилку» с переменным количеством зубцов. По способности фиксировать эпифиз данная пластинка близка к вильчатой, то есть при отсутствии остеопороза позволяет обходиться без несущего трансплантата. Модели с увеличенным количеством зубцов позволяют создать более плотный фиксирующий ярус, противостоящий вторичному коллапсу пропорционально числу замыкаемых винтов, проведённых через субхондральный слой.
К достоинствам можно отнести также возможность установить пластину через маленький разрез по современной малотравматичной методике. Массивные исполнения пластин позволяют обойтись односторонним расположением фиксатора при переломах обоих мыщелков. Таким образом, они эффективны и без использования второй нейтрализующей пластины, тогда как традиционных Т- и Г-пластин для остеосинтеза переломов обоих мыщелков нужно две. При этом фиксатор через малоинвазивный разрез продвигают над костью без нанесения заметных повреждений окружающим тканям.
Недостатком Locking plate является недостаточное её соответствие форме большеберцовой кости. В результате этого пластинка самоориентирует винты на проведение их не через субхондральный слой, а ниже: либо через трансплантат, либо через зону дефекта. Вторым недостатком является то, что при замыкании винт должен оказаться строго по оси отверстия, в противном случае при замыкании винта развиваются очень большие силы его отклонения, способные не только сместить отломки, но и в некоторых случаях разорвать эпифиз в новом месте (ятрогенный перелом).
Попытка моделирования такого фиксатора, как правило, меняет направление, по которому вводятся проксимальные эпифизарные винты. Это приводит к опасному их отклонению от оптимального. Кроме этого, деформация пластины приводит к нарушению геометрии замыкающихся отверстий, что пагубно влияет на угловую стабильность. Поэтому достоинства такой пластины оказываются реализованными не в полной мере. Совершенствование формы замыкающихся пластин является основным направлением развития данного класса фиксаторов, что отмечено на последних модификациях. Однако, оптимальная контактная поверхность пока не создана.
Вторым направлением модернизации Locking plate является полиаксиальная фиксация винтов: каждое отверстие содержит сферическую заклинивающуюся втулку, позволяющую изменить направление введения винта и замкнуть головку последним движением отвёртки. При моделировке такой пластины фиксационные свойства отверстий сохраняются, а направление введения винтов определяет хирург, что обеспечивает преимущества перед устройствами-предшественниками. Однако стоимость устройства оставляет пластину за пределами доступности для государственного здравоохранения. Начиная с 2005 года, такие фиксаторы появились в исполнении нескольких производителей.
Аппарат внешней фиксации на основе набора аппарата Илизарова с использованием кольца или дуги на уровне мыщелков болыпеберцовой кости. Вариантом устройства является аппарат «Гибрид», в котором кольцої со спицами фиксирует эпифиз, а диафиз болыпеберцовой кости фиксируют стержни. Импрессионный фрагмент удерживает ярус натянутых перекрещенных спиц, обычно с применением опорных площадок.
Аппарат (рис. 5 е) при переломах мыщелков болыпеберцовой кости применяют довольно редко, как правило, при противопоказаниях к внутренней фиксации и при особо тяжёлых многооскольчатых комплексных эпиметадиафизарных переломах, требующих исключительно большого внутреннего фиксатора в условиях сомнительного состояния мягкотканного футляра. Внешняя фиксация также имеет преимущество при переломах без импрессии, при которых технически осуществима закрытая репозиция, а также при применении артроскопически управляемой репозиции. Основной опасностью внешней фиксации является риск воспаления спицевых ран, которые расположены на уровне сустава. При движениях в суставе они оказываются в зоне максимальной подвижности кожи, которая постоянно травмирует спицевую ранку и создает угрозу её инфицирования.
