Хирургическое лечение тяжелых повреждений костей стопы на основе биомеханической концепции фиксации отломков [Электронный ресурс] Рахимов Диловар Саидович

Содержание к диссертации

Введение... 4

Цель работы...8 Задачи исследования.. .8 Научная новизна исследования.. .8 Практическая значимость исследования...9 Материалы и методы исследования.. .9 Положения, выносимые на защиту. ..10 Публикация результатов исследования... 10

Глава 1 обзор литературы

1. эпидемиология, статистические данные и актуальность проблемы. ..11

2. систематизация и классификации переломов костей стопы... 13

3. лечение переломов костей стопы

а) консервативное лечение... 16

б) гипсовая иммобилизация. ..17

в) скелетное вытяжение. ..18

г) хирургическое лечение тяжелых переломов костей стопы.

накостный остеосинтез... 19

интрамедуллярный остеосинтез.. .21

остеосинтез шурупами, проволочными серкляжами,

спицами, погружными фиксаторами.. .23

чрескостный компрессионно-дистракционный

остеосинтез.. .26

4. анализ осложнений при различных методах лечения тяжелых переломов костей стопы, осложнения при консервативном лечении.. .32

5. осложнения при хирургических видах лечения.. .33

6. технико-биомеханические особенности репозиции, фиксации костных отломков при лечении тяжелых переломов костей стопы.. .38

глава 2 экспериментальное исследование факторы, влияющие на устойчивость и на характер смещения отломков при различных переломах переднего, среднего и заднего отделов стопы с биомеханической точки зрения

1. теоретическое обоснование...43

2. математическое обоснование степени устойчивости костных отломков при переломах заднего, среднего и переднего отделов костей стопы...47

3. механические испытания.. .61

4. способ испытания и подготовки моделей...62

5. модель безрычагового перелома.. .63 перелом заднего отдела пяточной кости.. .64

6. модель однорьиаговых переломов перелом заднего отдела пяточной кости фиксация в аппарате Илизарова.. .66

перелом тела пяточной кости: определение уровня «предела прогиба».. .70

однорычаговый перелом пяточной кости...72 перелом кубовидной кости.. .73 перелом ладьевидной кости...74 перелом шейки 1 плюсневой кости...75 2.7. модель полифокальных переломов полифокальный перелом пяточный кости...77 полифокальный оскольчатый перелом таранной кости.. .78 полифокальный оскольчатый перелом таранной кости...79

глава 3 материалы и методы исследования 3.1. клиническая характеристика наблюдений.. .86

32. распределение больных с переломами по биомеханическим характеристиками локализации травм... 89

3. рентген и кт анализ пере ломов... 91

4. клиническое исследование применения биомеханической концепции фиксации отломков в лечении тяжелых переломов костей стопы.. .91

а) монофокальные однорычаговые переломы...91

б) полифокальные двухрычаговые внесуставные
переломы костей стопы.. .93

в) монофокальные, двухрычаговые переломы
костей стопы...94

г) полифокальные монополярные двухрычаговые
переломы костей стопы...95

глава 4 лечение тяжелых повреждений костей стопы методом чрескостного остеосинтеза. 4.1. общие принципы диагностики и лечения больных с повреждениями костей стопы...97

2. общие принципы диагностики и лечения больных с повреждениями таранной кости.. .99

3. общие принципы диагностики и лечения больных с повреждениями пяточной кости. ..112

4. общие принципы диагностики и лечения больных

с повреждениями переднего среднего отделов стопы... 123

анализ и примеры больных, лечение которых проводилось с учетом принципов

бимеханической концепции... 137

глава 5

Результаты лечения больных с тяжелыми переломами костей стопы... 141

ошибки и осложнения... 169

заключение... 176 выводы... 187 публикации... 188 литература... 190

Введение к работе

При лечении тяжелых открытых повреждений костей стопы (колотые, рубленные, размозженные, раздавленные, рваные, огнестрельные раны) различными методами лечения учитывались многие факторы, за исключением биомеханических свойств отломков, что и является одной из причин нестабильности при их фиксации и осложнений. За прошедшие 4 десятилетия в области лечения переломов были достигнуты значительные успехи разработками ученых в России (А.В. Каплана, Г.А. Илизарова, К.М. Сиваша, И.Г. Гришина, О.Н. Гудушаури, В.П. Охотского, М.В. Волкова, О.В. Оганесяна, Н.Е. Махсон, Д.И. Черкес-Заде и многих других), а также AO/ASIF были выработаны новые принципы лечения переломов обосновывающих тактику лечения открытых повреждений (1,9,11,41,209,220,396). Появились новые методы накостного, внутрикостного и чрескостного остеосинтеза (76,115,227,232,257,266). Однако, согласно последним статистическим данным, процент тяжелых осложнений после проведенного лечения остается высоким 10,2 - 80.5% (43,160,195,196,208,209, 343,346,355).

В стопе 28 костей и 57 суставов (145,219,288). Переломы костей стопы встречаются часто и составляют 10 — 10.6 % от всех переломов. Из них 0,6% составляют тяжелые повреждения стопы (10,15,141,193,213). Частота переломов плюсневых костей достигает 2-2,7% от общего числа переломов и 25-64,1% переломов костей стопы. На некоторых промышленных предприятиях эти переломы составляют от 25 до 30% травм, на них приходится более 1/3 дней нетрудоспособности в связи с производственной травмой. Переломы пяточной кости составляют до 4-5% от общего числа повреждений (16,134,194). Переломы таранной кости составляют около 1.5 % (292), переломы клиновидных, ладьевидной и кубовидной костей составляют около 1.2 % от общего числа повреждений костей стопы (178,123,221,230, 233, 59, 246,250,258,282,291).

Оптимальное лечение переломов остается предметом споров. Как

консервативное, так и оперативное лечение часто приводят к серьезным осложнениям, причиной чему служит неадекватная репозиция и нестабильная фиксация (22,78,151,152,153,158,159,408,409,298).

Лечение тяжелых переломов костей стопы, не отвечающее требованиям биомеханической концепции фиксации отломков становится причиной неправильно сросшихся переломов, ложных суставов, болевого синдрома ограничения в движении в суставах стопы и голеностопного сустава, потери силы, и в результате инвалидность становится неизбежной. Нередко неправильное лечение тяжелых переломов костей стопы ведет к сосудисто-

5 нервному поражению, ишемической контрактуре, к грубой деформации и к

потере функций (7,34,44,67,154,156,157,217,390). Лечение несросшихся

переломов и ложных суставов становится сложным и зачастую требует одного

или более хирургических вмешательств с продолжительным периодом

излечения и не исключают серьезных осложнений. Некоторые несросшиеся

переломы не поддаются лечению и часто после многократных хирургических

вмешательств все же не срастаются. Одна из главных хирургических проблем

- это отсутствие адекватной стабильной фиксации (2,12,38, 106,153,

157,172,218,359).

Различные виды лечения переломов костей стопы, которые, довольно

часто не обеспечивают стабильный остеосинтез, широко обсуждались на

различных конференциях и в печати, где отмечалось сложность лечения

обширных ран мягких тканей (175,17,37,97,246,307,420).

Повышение степени стабильности остеосинтеза на наш взгляд улучшает иммобилизацию поврежденной конечности, снижая при этом взаимную подвижность мягких тканей и отломков, что улучшает возможность регенерации.

Накостный остеосинтез требует значительного обнажения с возможным риском занесения инфекции и повреждения сосудов, нервов и надкостницы, что снижает жизнеспособность костного отломка (6, 58,181,158,239,348,391).

Учет вышеуказанных недостатков и усовершенствование различных аппаратов внешней фиксации дают уверенность в том, что можно провести успешное лечение с применением чрескостного остеосинтеза. Преимущество чрескостного остеосинтеза состоит в том, что он включает возможность достижения стабильной фиксации, прогрессивной репозиции в случае вторичного смещения и постепенной компрессии зоны перелома (4,18,73,143,158,159,223,400,408.409). Также не требуется обширного доступа к зоне перелома, вследствие чего значительно снижается риск поражения сосудов, нервов и повреждения мягких тканей, сохраняются функции суставов стопы и голеностопного сустава во время лечения (25,59,100,243).

Фиксация отломков костей стопы без учета биомеханической концепции фиксации отломков, в том числе и при чрескостном остеосинтезе не всегда бывает стабильной (23,57,149,151,153,158,205,233,402). Для того чтобы добиться стабильной фиксации, необходимо изучить биомеханические параметры каждого отломка у конкретного больного (31,121,278,408,408,409.).

В ходе научных исследований И.М. Пичхадзе была разработана биомеханическая концепция диагностики и лечения переломов костей скелета. Каждый перелом отдельно взятой кости состоит из 2-х, 3-х, или- большего количества отломков. Согласно биомеханической теории, каждый отломок любой кости имеет определенные размеры и может обладать рычаговыми свойствами или не обладает таковыми.

Установить, имеет ли свойства рычага тот или иной отломок, можно с помощью следующей формулы: Q _пред. (у) = (Р d L) / (2 (L - у) у).

Биомеханический подход к анализу характера переломов позволяет создать предпосылки к разработке метода, оценки критериев, анализа степени стабильности фиксации отломков любым способом лечения. Подобная оценка может явиться методом выбора при проведении сравнительного анализа по стабилизирующим возможностям различных фиксаторов по отношению к каждому конкретному случаю переломов костей стопы. В процессе использования различных сборок и компоновок аппаратов чрескостного остеосинтеза необходимо знать, каким образом взаимодействуют между собой отломки, а также отломки и фиксаторы.

В исследованиях других авторов, рычаговые свойства отломков при тяжелых переломах костей стопы не рассматривались, внимание уделялось лишь прочностным характеристикам фиксаторов, используемых при лечении переломов (63,93,163,202,250,306).

В настоящей работе планировалось исследование рычаговых свойств отломков на основе биомеханической теории фиксации отломков.

7 Главной задачей анализа тяжелых переломов костей стопы является изучение отрицательно воздействующих рычаговых свойств отломков на их неподвижность в зоне перелома, а также выявление и предупреждение связанных с этим последствий.

Экспериментальное исследование проводилось на Zwick аппарате. Цель эксперимента заключалась в следующем:

1. Изучение степени стабильности отломков при тяжелых переломах костей стопы с биомеханической точки зрения. Эти данные математически обработаны и представлены в виде графиков.

2. Эксперименты проводились на свежевываренных костях стопы человека. Предполагалось построение создания моделей переломов с учетом биомеханической классификации переломов, а также выполнение фиксаций последних с помощью различных компоновок в аппарате Илизарова, который использован согласно биомеханическим требованиям, и без их учета.

3. Воздействие рычаговых свойств отломков на их неподвижности в зоне перелома после фиксации (экспериментально).

В зависимости от характера перелома используются различные компоновки элементов крепления (спиц, стержней, винтов и т.д.) для остеосинтеза. С учетом пространственной жесткости фиксации отломков отработаны наиболее эффективные варианты компоновок фиксации.

Проведено 19 серий экспериментальных исследований костей стопы, каждая из которых содержит испытаний и соответствовали изолированным и множественным повреждениям; монофокальным - безрычаговым, одно- и двухрычаговым и полифокальным переломам.

В данном исследовании проанализированы различные способы компо-новки фиксации отломков различных видов чрескостного остеосинтеза на основе разработанной профессором И.М. Пичхадзе биомеханической концепции фиксации отломков.

Биомеханический подход позволяет разработать научно-обоснованные практические рекомендации для лечения переломов костей стопы.

Анализ характера переломов, согласованный с положениями биомеханической концепции, позволяет сформировать предпосылки к разработке метода определения степени стабильности фиксации отломков при любом способе лечения.

После сравнительного анализа стабилизирующих возможностей различных фиксаторов указанный метод позволяет выбрать наиболее подходящий фиксатор в каждом конкретном случае перелома костей стопы.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ:

Целью данного исследования является экспериментальное и клиническое обоснование биомеханических принципов фиксации отломков при тяжелых переломах костей стопы.

ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ:

Для достижения данной цели были поставлены следующие задачи: 1. Проанализировать различные виды переломов костей стопы и принципы фиксации отломков по данным литературы.

2 Изучить рентгенологическую характеристику тяжелых переломов костей стопы на основе биомеханической классификации.

3. Экспериментально обосновать особенности лечения переломов костей стопы с учетом биомеханических свойств отломков.

4. Разработать биомеханически обоснованные принципы фиксации отломков методом чрескостного остеосинтеза при переломах костей стопы на основе анализа лечения больных с различными видами переломов.

5. Изучить причины ошибок и осложнений на основе биомеханических принципов фиксации отломков.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА ИССЛЕДОВАНИЯ Впервые в эксперименте на основе биомеханической концепции фиксации отломков разработаны и обоснованы принципы адекватного

9 стабильного остеосинтеза при тяжелых переломах костей стопы. Анализ результатов лечения больных с различными тяжелыми переломами костей стопы методом чрескостного остеосинтеза позволил в клинических условиях подтвердить улучшение консолидации переломов при соблюдении принципов биомеханической концепции фиксации отломков. Впервые в данной работе представлен результат лечения больных аппаратами внешней фиксации, компоновка которых проводилось с учетом биомеханической концепции фиксации отломков.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ ИССЛЕДОВАНИЯ

Практическая значимость работы, прежде всего, определяется данными экспериментальных исследований, которые позволили уточнить биомеханические характеристики каждого отломка при переломах костей стопы.

Клиническое применение биомеханически обоснованных принципов
лечения на значительном количестве наблюдений больных

показало эффективность данного подхода к лечению больных с переломами костей стопы. Это позволило сохранить конечность при повреждениях стопы даже в условиях наличия гнойной- инфекции. Разработаны, биомеханически обоснованы принципы лечения больных с тяжелыми повреждениями костей стопы для практического здравоохранения. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Работа основана на наблюдении 45 больных с тяжелыми переломами костей стопы, лечившихся в ЦИТО им. Приорова. Были использованы следующие методы: математические моделирования, экспериментальные, клинические, КТ исследования, рентгенологические и биомеханические методы исследования.

ПОЛОЖЕНИЯ, ВЫНОСИМЫЕ НА ЗАЩИТУ

1. Экспериментально обоснованы особенности фиксации переломов костей стопы с учетом биомеханических свойств отломков.

10 2 Экспериментально определено воздействие рычаговых свойств отломков при тяжелых переломах костей стопы на их неподвижность в зоне перелома.

6. Математически выявлен предел прогиба (амортизационные свойства) стопы.

7. Применение в клинической практике биомеханически обоснованных принципов фиксации отломков, при переломах костей стопы методом чрескостного остеосинтеза доказало их эффективность.

8. Проведенный анализ причин ошибок и осложнений показал положительные и отрицательные стороны биомеханических принципов фиксации отломков костей стопы в каждом конкретном случае.

ПУБЛИКАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ

По теме диссертации опубликовано 12 научных работ. Диссертационная работа доложена на заседании, проблемной комиссии № 2, затем на заседании Ученого совета 24 09 2002 года. "Травматические проблемы спортивной и балетной травмы, научные основы организации травматологической помощи" ФГУ ЦИТО им. Н.Н. Приорова Росздрава.

ОБЪЕМ И СТРУКТУРА РАБОТЫ

Диссертация изложена на 199 страницах (текстовая часть 185 страниц), содержит введение, 5 главы, заключение, выводы и приложение. Список литературы состоит из 243 источника на русском и 108 на иностранном языке. Диссертация иллюстрирована 57 таблицами, 27 графиками и 42 рисунками.

Работа выполнялась в Федеральном Государственном Учреждении «Центральном научно-исследовательском институте травматологии и ортопедии им. Н.Н. Приорова Росздрава».

Экспериментальные исследования проводились в НТО-лаборатории испытаний изделий медицинской техники и метрологии ФГУ ЦИТО им. Н.Н. Приорова Росздрава.

Похожие диссертации на Хирургическое лечение тяжелых повреждений костей стопы на основе биомеханической концепции фиксации отломков [Электронный ресурс]

Лечение переломов бедренной кости на основе биомеханической классификации и концепции фиксации отломков методом чрескостного остеосинтезаРаджабов Мустангер Омарович

Лечение переломов ключицы и их последствий на основе биомеханической концепции фиксации отломковМацакян Артак Мацакович

Лечение переломов дистального отдела плечевой кости методом чрескостного остеосинтеза на основе биомеханичесой концепции фиксации отломковЧернышев Андрей Алексеевич

Лечение переломов костей голени и их последствий методом чрескостного остеосинтеза на основе биомеханической концепции фиксации переломовБардеев Александр Юрьевич

РОЛЬ БИОМЕХАНИЧЕСКОЙ КОНЦЕПЦИИ ФИКСАЦИИ ОТЛОМКОВ ПРИ ЛЕЧЕНИИ ПОСЛЕДСТВИЙ ОГНЕСТРЕЛЬНЫХ ПЕРЕЛОМОВ КОСТЕЙ КОНЕЧНОСТЕЙДАНЕЛИЯ, ЛАША МАЛХАЗОВИЧ

СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ОСНОВНЫХ МЕТОДОВ ОСТЕОСИНТЕЗА ПРИ ЛЕЧЕНИИ ПЕРЕЛОМОВ БЕДРЕННОЙ КОСТИ С УЧЕТОМ БИОМЕХАНИЧЕСКОЙ КОНЦЕПЦИИ ФИКСАЦИИ ОТЛОМКОВРЕКВАВА, ГИОРГИ РОИНОВИЧ

ЛЕЧЕНИЕ БОЛЬНЫХ С ПЕРЕЛОМАМИ ДЛИННЫХ КОСТЕЙ ОСЛОЖНЕННЫХ ГНОЙНОЙ ИНФЕКЦИЕЙ С УЧЕТОМ БИОМЕХАНИЧЕСКОЙ КОНЦЕПЦИИ ФИКСАЦИИ ОТЛОМКОВЦискарашвили Арчил Важаевич

Гало-фиксация в комплексном лечении различных повреждений С2 позвонкаЖеребцов Сергей Владимирович

Система лечения повреждений костей и суставов аппаратами внешней фиксации с учетом роли биологически активных зон кожиНовикова Елена Борисовна

ЛЕЧЕНИЕ НЕСТАБИЛЬНЫХ ПОВРЕЖДЕНИЙ ТАЗА И ИХ ПОСЛЕДСТВИЙ МЕТОДОМ НАРУЖНОЙ ФИКСАЦИИДоржиев Чингис Саянович