Комплексное лечение открытых диафизарных переломов костей голени (Экспериментально-клиническое исследование) Кулик, Валентин Иванович

Введение к работе

Состояние вопроса, актуальность проблемы

Несмотря на значительное число работ, посвященных лечению открытых, диафизарных переломов длинных трубчатых костей, эта проблема еще далека от своего разрешения. Осуществление полноценной иммобилизации костных отломков, начиная с. места происшествия, адекватной первичной хирургической обработки (ПХО), выбор способа закрытия раны, сроков и способа фиксации костных отломков, профилактика инфекционных осложнений, остеомиелита, несращений и ложных суставов, сокращение сроков печения и снижение инвалидности — вот далеко неполный перечень вопросов, которые приходится решать травматологу.

Большую социальную значимость рассматриваемой проблеме іридает тот факт, что свыше 80% пострадавших составляют цу:кчипы молодого и среднего возраста (Демьянов В. ЛІ., Кутик В. И., 19S2; Балакина Б. С. с соавг., J98G; Яременко Д. А., Воронянская Л. К., 1987; Трофимович IT. И. с соавт., 1989; Mendes М al., 1981; Karlslroni, Olerud, 1983; Duscher ct al., 198(3).

Ведущей причиной возникновения открытых переломов яв-тяется дорожно-транспортная травма, что и определяет их тя-кесть. Почти у половины пострадавших они сопровождаются переломами других локализации, черепно-мозговой травмой и повреждением внутренних органов (Schribli et al., 1983), что еще оолее затрудняет их лечение. Велика частота оскольчатых пере-чомов (Каплан А. В. с соавт., 1978; Ткаченко С. С, Акимов Г. В., 1980; Weise et al., 1983).

По данным большинства авторов, 60—70 % открытых диафи-$арных переломов составляют повреждения костей голени (Бала-<ина В. С. с соавт., 1986; Яременко Д. А., Воронянская Л. К., 1986; Drescher et al., 1983; Macioc et al., 1983; Rojezuk, 1983; kVeise et al., 1983; Piotr et al., 1989). Они являются одной из ве-іущих причин инвалидности от травм опорно-двигательной системы (Балакина В. С. с соавт., 1986; Шнпляк В. М., 1986; Яременко Д. А., Быкова В. С, 1986).

По этому .'поводу Clancey a. Hansen (1978) пишут, что лишь чемногие повреждения требуют такого большого клпиичоского опыта и не вызывают столько споров, как открытые переломы зо'льшеберцовой кости. До настоящего времени не достигнуто единой точки зрения относительно тактики их лечения, Как

отмечают Gustillo a. Andersson (1976), нет расхождений во мне ниях только по одному аспекту — о необходимости ургентной по мощи с полноценной первичной хирургической обработкой откры того перелома н промыванием раны. По остальным вопросам ве дется оживленная дискуссия, в том числе о первичном и вторич ном шве раны, методах ее закрытия, сроках остеосинтеза и пока заниях к различным его способам, целесообразности и продол жителыюсти антибактериальной терапии и т. д.

Основным средством профилактики инфекционных осложне ний при открытых переломах является первичная хнру.ргпческа: обработка раны. Однако, несмотря на ее проведение, частот; инфекционных осложнении, в том числе и остеомиелита, достигас 14—15% и не показывает тенденции к снижению (Ревенко Т. А с соавт., 1980, 1982; Бялик И. Ф. с соавт., 1981; Агаджанян В. В. Пак В. П., 1984; Махсон Н. Е. с соавт., 1985; ІІЬ'мада И. В., 1985 Говоров Н. Е. с соавт., 1987; Welz, 1982; Pontini et al., 1983) В значительном числе случаев это связано с низким качество* ПХО (Шипляк В.М., 1986).

До настоящего времени ведется оживленная дискуссия о пер вичнем шве раны. Он возможен при наличии следующих условии адекватное кровоснабжение, полное иссечение нежизнеспособны тканей, ничтожная первичная микробная контаминация, отеут ствие натяжения тканей и мертвых пространств (Tschernc, 1983) Понятно, что при значительных повреждениях большсберцової кости и мягкоткаиных образований голени эти принципы почті невыполнимы.

Тактика открытого ведения раны предупреждает развити инфекции, позволяет при перевязках удалять нежизнеспособны ткани, обеспечивает адекватное дренирование и приток кислорода Но ей присущи и определенные недостатки: для закрытия дс фскта кожи необходимо повторное оперативное вмешательстве происходит ретракция краев раны, остаются обнаженными мыш цы, кость (Goldner et a 1., 1985). Поэтому ведутся поиски способо временного закрытия раны. За рубежом большие надежды воа лагались на искусственный заменитель кожи эппгард, предстаг ляющий собой пористую ткань нз полиуретановой губки и тефлон (Weller, 1982; Elter el al., 1983; Tschernc, 1983; Weise et al., 1983) Однако этот материал не является биологически инертным, ток енчен, почти не пропускает кислород и не обладает аптимикроб ными свойствами. По этим же причинам не нашли широког распространения и другие синтетические покрытия. Отечеа венными травматологами предложены и используются в весг ма ограниченных пределах для профилактики гнойных ослоа* пений разные покрытия —«Циммсзоль» (Пашук Ю. А. с соавт 1988), композиции на основе коллагена (Николаев А. В. с соавт 1988), полиметилсилоксана (Новиков Ф. Г. с соавт., 1987), де ми нерализованный костный матрикс (Савельев В. И. с соавт., 1988) силоксан,

Вес эти материалы, кроме силоксана и костной стружки, те отвечают необходимым требованиям и пока не нашли широкого распространения. Нам представляется, что силоксан является универсальным материалом для создания композиций полифуик-щоналыюго назначения и, в первую очередь, покрытии для ран (Кулик В. И. с соавт., 1988, 1990). Заслуживает внимания и деминерализованная костная стружка как биологический материал, )бладаіощий остсонидуктпвпыми, стимулирующими репаратнвпые троцессы свойствами. Это не исключает поисков новых покрытии уія ран, которые бы отвечали всем медико-техническим н био-тогическим требованиям.

К числу основных путей профилактики инфекционных ослож-іениі'і при открытых переломах относится осуществление остео-дштеза, позволяющего обеспечить прочную фиксацию костных ітломков при минимальном использовании металла и поддер-' ка'ть циркуляцию на оптимальном уровне (Кпарр, Wciler, 1979; Schontag et al., 1980; Weisc el al.,' 1983; Krcltck ct al., 1989; 3aghcr, Roukoz, 1991; Court-Brown et al., 1990). В этом отноше-іин преимущества имеют внеочаговые фиксаторы, но и они дают юльшой процент осложнений, связанных с проведением спиц че-)ез мягкие ткани и ,кость (Ткаченко С. С, Акимов Г. В., 1980; Фаддеев Д. И. с соавт., 1981; Демьянов В. М., 1986; Лебе-щв А. Л., 1986; Лпнник С. A., 198G; Абдуев Б. Д., Абдусв В. В., 987; Clifford et al., 1987). Кроме того, внеочаговып остеосинтез— по довольно длительная операция, требующая специальной под-отовки, что имеет немаловажное значение при открытых мно-ксствеипых н сочетанных переломах. Поэтому целесообразно юздание новых фиксирующих устройств полуавтоматического гипа, техника наложения которых доступна каждому хирургу, 'ребует минимальных затрат времени и простейшего оборудования. Не свободен от недостатков и стержневой аппарат нового діла «СКИД-1», предложенный в Харьковском НИИ ортопедии и травматологии (Корж А. А. с соавт., 1988), хотя он и является нагом вперед по сравнению со спицевыми фиксаторами в плане уменьшения осложнений и возможности использования его на іогоспитальном этапе.

В целом процесс лечения открытого перелома направлен па )существление полноценной ПХО, раннего прочного остеосинтеза ї профилактику инфекционных осложнений и включает меро-іриятия организационного, микробиологического, эпидемиологического и общебиологического плана. В условиях военных дей-:твий, стихийных бедствий, антропогенных катастроф, а нередко і при дорожно-транспортных травмах, особенно на загородных грассах, далеко не всегда удастся достаточно быстро выполнить ice эти требования. В подобной ситуации прочная фиксация кост-іьгх отломков и закрытие раны биологически активным матерна-іом с антимикробными свойствами еще па догоспитальном этапе логут явиться ражными элементами профилактики раневой ин-

Г 3

фекцин. Кроме того, при таком подходе появляется возможность отсрочить при необходимости первичную хирургическую обработку открытого перелома с тем, чтобы квалифицированно осуществить ее в специализированном стационаре. В этой связи значительный научный и практический интерес представляет изучение целесообразности и сроков подобных вмешательств на основе определения ответа организма на операционную травму, обпдо v. местных реакций на микробное загрязнение в условиях защиты раны антимикробным покрытием и без него.

Таким образом, актуальность настоящего исследования опре деляегся все возрастающим числом больных с открытыми переломами, тяжестью этих повреждении, особенно при множественных її сочетании* травмах, сложностью и длительностью их лечения, большой частотой инфекционных осложнений, замедленної" консолидации, ложных суставов, остеомиелита, поеттравматиче ских дефектов и высокими показателями инвалидизащш постра давших.

Цель исследозашш: разработать и научно обосновать коми лскеную методику лечения больных с изолированными, множественными и сочетанными открытыми диафизарными переломали костей голени, направленную на повышение эффективности ле чення, уменьшение тяжести их последствии и инвалидности.

Задачи исследования

1. Разработать экспериментальную модель открытого перс лома.

2. Создать новые антимикробные покрытия для ран и слосоС профилактики инфекционных осложнений у спиц и стержнеї аппаратов внешней фиксации.

3. Изучить в эксперименте на модели микробно-ипфицировап ной раны и открытого перелома эффективность антимикробны: покрытий.

4. Провести в эксперименте сравнительную оценку биологи ческих, синтетических и природных материалов, используемы: для замещения дефектов костей.

5. Сконструировать оригинальные устройства для временной і постоянной фиксации костных отломков.

6. Предложить способ одномоментного замещения дефектої кожи, мягких тканей, кости и апробировать его в клинически: условиях.

7. Обосновать возможность осуществления первичной хирур гнческон обработки открытого перелома через 24—72 часа послі травмы при условии ранней фиксации костных отломков и закры тия раны биополимерным покрытием с антимикробными свой ствами.

Объекты и методы исследования

Экспериментальные исследования выполнены па К) трупах, 334 крысах п 253 кроликах. Клинический материал включает 183 больных с открытыми диафизарпыми переломами костей го-іени (337—контрольная группа -и 146 — основная группа, соетоя-дая условно из 2 подгрупп). Больные лечились з клиниках института и на его базах с I960 по 1991 гг. Автор принимал непосредственное участие в лечении 75% пострадавших и во всех экспериментах. В опытах на животных для закрытия ран использова-шсь полифункдиональные силоксаиовыс пленки, изготовленные :свместно с лабораторией синтетических полимеров ВНИИ синтетического каучука им. академика С. В. Лебедева, а для заме-неііия дефектов кости — уголь, «Остоп», керамика, биокерамика 5К № 3, созданная в Ленинградском химико-технологическом інституте, силоксаиовыс стержни, деминерализованные цельные состные трансплантаты и костная стружка, гелевин. Отломки фиксировали проволокоіі, спицами Кнршпера, разработанными штором аппаратами, проволочными шинами. Отработка методики рпкеацпн костных отломков оригинальным аппаратом произведена на 10 трупах. Оптимальный вариант силоксаиовых пленок ^пользовался в качестве покрытии ран в условиях эксперпмен-'алыю-инфицированного открытого перелома. Прочностные свой-тва нового стержневого аппарата накостной фиксации оценены ю ВНИИ точной механики, в одной из лабораторий завода :Болылсвнк» и в эксперименте на трупах и нативных костях.

Работа выполнялась совместно с сотрудниками лабораторий: ;онссрвацип тканей и органов (рук. проф. В. И. Савельев), экспе-чшенталыюй (рук. к. и. и. Нетылько Г. И.), микробиологической рук. проф. Г. Е. Афиногенов), патофизиологической (рук. проф. L И. Апнспмов), радиоизотопных методов исследования (рук. :. м.н. А. С. Аврушш), патоморфологической (рук. к.м.н. Т. О. Аннснмова).

Проводились клинические, рентгенологические, микробиологи-ескис, морфологические, патофизиологические, иммунологические, адионзотопные, биохимические и другие лабораторные исследо-ания.

Непосредственные и ближайшие результаты лечения проана-изированы у всех лечившихся, отдаленные — у 82,5%- Статисти-еская обработка полученных данных проведена методом вариа-.иопиой статистики. Рассчитаны достоверность полученных пока-ателей (тр) и существенность их различий (t).

Научная новизна

Впервые в эксперименте разработана и обоснована тактика ечения открытых переломов, включающая экстренный остеосин-ез, закрытие раны полифункцнональной пленкой с аитимикроб-

5.

ными и биологически активными агентами, что обеспечило не только профилактику инфекционных осложнений, но и возможность производить первичную хирургическую обработку рапы и окон чателыюе обездвиживание костных отломков спустя 24—72 часг после травмы в условиях специализированного стационара Эффективность подобного подхода продемонстрирована в клинике Созданы новые покрытия для ран, оригинальные фиксационные устройства временного и постоянного типа, которые могут бытт использованы в качестве транспортной и лечебной иммобилизациг костных отломков при переломах, в первую очередь открытых Предложен новый способ замещения дефектов кости, мягких тка ней и кожи, реализуемый одномоментно при первичной хирурги ческой обработке открытого перелома, что подтверждено экспо-риментально и клинически. При лечении открытых переломої учитывались не только местные, но и общие реакции организм? па травму, и, таким образом, лечение носило общебиологическш" характер. Разработан способ профилактики инфекционных осложнений у спиц и стержней аппаратов внешней фиксации. Новизне предложении подтверждена 5-ю авторскими свидетельствам! СССР (1680129; 1666123; 1666090; 1644322; 1717127) и 7-ю поло жительиыми решениями Госкомизобретсмшй о выдаче авторской свидетельства.

Научная значимость работы

ПХО и фиксация костных отломков рассмотрены с позиції! определения объективных критериев тяжести оперативных вме шательств н выбраны наименее травматичные из них. Это позво лило практически у всех пострадавших на фоне полноценно! инфузионноіі терапии п полноцепного обезболивания проводин первичную хирургическую обработку раны в полном объеме \ фиксировать отломки надежным способом в первые часы плі тотчас после поступления пострадавшего в специализированно! лечебное учреждение. Подобное вмешательство оказалось вполш осуществимым даже у больных с множественными и сочетанньїмі переломами, чго также являлось одним из важных компонентої борьбы с шоком и профилактики инфекционных осложнений.

Разработка проблемы лечения открытых переломов проведен; по следующим трем важнейшим направлениям:

компенсация общих и местных нарушений, интенсивная ре гионарная терапия с применением всего арсенала средств;

«консервация» раны и открытого перелома средствам! с антимикробными свойствами и отсроченная первичная хирурги ческая обработка в специализированном стационаре спустя 1— 3 суток после травмы, так как в это время наступает отчетлива} демаркация омертвевших тканей, и, таким образом, ПХО може^-быть более радикальной;

использование аппаратов внешней фиксации лреимущест

венно стержневого типа, простых н надежных, наложение которых требует малых затрат времени и минимума оборудования, что позволит использовать их, начиная с места происшествия, в том числе и в качестве надежной транспортной иммобилизации.

Целесообразность ранней фиксации отломков доказана также с позиций адаптационного отзета организма на травму и оперативное вмешательство и с точки зрения развития регенераторного процесса при первичном остеосннтезе и без него.

В эксперименте н клинике подтверждено положение, что в тех случаях, где невозможно провести ПХО в классическом се варианте, наши разработки позволяют добиться хорошего анатомического, косметического и функционального результата.

Установлена зависимость сложности лечения и его исхода от тяжести повреждения, характера перелома, размеров раны и длительности обнажения кости с исходом в ложный сустав пли остеомиелит. Это имеет достаточно убедительное прогностическое значение н подтверждено параллельными исследованиями гормональной регуляции рспаративпого остеогепеза, проведенными одним из учеников.

Осуществлена сравнительная оценка биологических, синтетических и природных материалов для заполнения костных дефектов. Показано, что репаративные процессы происходят несколько активнее спустя неделю п более после травмы. Отмечено, что него.^-ьзованные имплантаты, будучи биологически инертными, вполне пригодны для замещения дефекта как временно, так и постоянно, особенно в комбинации с деминерализованной костной стружкой на поверхности, благодаря которой вокруг имплантата образуется костная капсула. В дальнейшем возможна замена такого композита на деминерализованный костный трансплантат (ДКТ), помещаемый в подготовленное костное или соединительнотканное ложе, что приводит к гораздо более быстрой его перестройке и успешному анатомическому и косметическому восстановлению поврежденного сегмента и структуры кости. Антимикробные покрытия и антимикробные свойства ДКТ довольно надежно защищают открытый перелом и рану от инфицирования, что позволяет производить ПХО открытого перелома в полном объеме даже в экспериментально инфицированной ране через 24—72 часа после травмы. Оригинальная модель открытого перелома себя полностью оправдала и может быть рекомендована для проведения исследований подобного рода.

Практическая значимость работы

С учетом практики отечественной и зарубежной медицины, а также собственного опыта разработаны алгоритмы оказания помощи больным с открытыми переломами костей голени, пополнен арсенал лечебных средств благодаря созданию и использованию новых покрытий для ран, фиксационных устройств поли-

функционального назначения. Это позволило успешно справляться с лечением ран, в том числе и инфицированных, дефектов костей, решить проблему закрытия кости, лишенной мягких тканей и тем самым защитить ее от высыхания и секвестрировання. Применяемая методика лечения ран дополняет кожную пластику, а иногда делает ее ненужной, может быть использована для закрытия донорских участков, служить элементом или этапом подготовки раны к кожной пластике, применяться в комбинации с ней, тем самым уменьшая потребности в донорской коже и улучшая репаративные процессы в рапе благодаря биологически активным компонентам, импрегнпрованным в пленку.

Предложенная тактика ни в коей мере не подменяет классические и общепризнанные приемы ПХО и лечения открытых переломов там, где они могут быть выполнены. Но в случаях тяжелых повреждений мягких тканей и кости разработанные средства фиксации просто и надежно скрепляют отломки, антимикробные покрытия позволяют уменьшить микробное загрязнение или избежать инфекционных осложнений и таким образом сохранить конечность даже при неблагоприятном прогнозе. Благодаря своим физико-химическим свойствам пленки, с одной стороны, хорошо защищают рапу от проникновения в нее микроорганизмов и действуют бактериостатнческн и бактерицидно, а с другой — пропускают кислород и, будучи прозрачными, дают возможность следить за состоянием тканей. Оригинальные универсальные фиксационные средства могут быть использованы на любом этапе лечения, начиная с места происшествия, в том числе н для целей транспортной иммобилизации, как для временного, так и постоянного обездвиживания отломков. Их эффективность особенно высока у больных с множественными и сочетанными повреждениями, так как быстрота и простота их наложения, минимальная травматичность с достаточно прочной фиксацией устраняют эндогенные импульсы, облегчают уход за больными, являются действенным средством профилактики гипостатических осложнений и гиподинамии, элементом борьбы с шоком и сближают во времени периоды лечения и реабилитации.

Деминерализованные костные трансплантаты и костная стружка хорошо зарекомендовали себя в лечении дефектов костей. Разработанный способ профилактики инфекционных осложнений у места введения спиц, стержней и дренажей позволил свести к минимуму их частоту. Предложенные методы лечения могут быть с успехом использованы у больных с последствиями открытых диафизарных переломов костей голени — инфицированными ложными суставами, спицевыми, ностравматическими и послеоперационными остеомиелитами, что позволит вернуть к труду многих из них.

Новые фиксационные устройства и антимикробные покрытия должны найти применение в медицине катастроф при массовом поступлении пострадавших и на поле военных действий,

Всесторонний и комплексный подход к лечению тяжелых открытых перслодмов костей голени позволяет пс только избежать ампутаций конечностей, но и получить хорошие анатомические, функциональные п трудовые исходы у большинства больных.

Публикации и внедрение

По материалам исследований опубликовано 70 работ, оформлено 3 отчета по законченным НИР, в которых автор был ответственным исполнителем и в одной — руководителем. Министерством здравоохранения РСФСР изданы 2 методические рекомендации, 2 приняты к печати. Сделано 35 сообщений на международных, всесоюзных, республиканских, областных конференциях и заседаниях Санкт-Петербургского научного общества травматологов-ортопедов. Государственным комитетом СССР по изобретениям и открытиям выдано 4 авторских свидетельства, получено 8 положительных решении на способы лечения и устройства. Разработанные методики лечения изолированных, множественных и сочетаппых открытых диафнзарных переломов костей голени включены в программу обучения аспирантов и клинических ординаторов НИНТО им. Р. Р. Вредена, травматологов-ортопедов города и прикомандированных в институт из других регионов, в программу циклов усовершенствования СПб ГИДУВа.

К настоящему времени методикам обучено 15 врачей травматологов-ортопедов из районных, городских и областных бэлышц Северо-Западного региона.

Основные положения, выносимые на защиту

8. При невозможности осуществления немедленной полноценной ПХО с ушиванием раны тактика лечения больных с открытыми диафизариымн персломамі! костей голени заключается в ранней впеочаговой фиксации костных отломков и «консервации» раны под полифункционалыюй еилсксаиовой пленкой с антимикробными свойствами, что является действенным средством профилактики раневой инфекции и создает условия для осуществления первично-отсроченной хирургической обработки открытого перелома в специализированном лечебном учреждении через 24— 72 часа после травмы.

9. Разработанные нами покрытия для ран подлежат применению при значительных повреждениях мягких тканей и дефектах кожи самостоятельно или в комбинации с кожной пластикой и не исключают производства ПХО в специализированном стационаре. Они обеспечивают профилактику раневой инфекции и нередко снижают потребность в операциях кожной пластики.

10. Предложенный нами способ первичной хирургической обработки открытого перелома с дефектом кости, мягких тканей и кожи с использованием деминерализованных костных трансплан-

татов и стружки и полифункционалыюго покрытия с антимикробными и биологически активными агентами позволяет устранять эти дефекты одномоментно, избежать этапности в лечении и сократить его продолжительность.

4. Сочетание активної! хирургической тактики с использованием щадящих и надежных методов фиксации костных отломков, а также покрытий для ран и интенсивной терапии постравмати-ческих нарушений создает благоприятные условия для заживления открытого перелома, сокращает число осложнений и улучшает результаты лечения.

Объем и структура работы

Диссертация представлена в форме научного доклада, объемом 52 страницы, включает 24 таблицы. К ней прилагается альбом, соответствующий названию диссертации, содержащий 251 фотоснимок, график и таблицу' на 109 страницах. В альбоме проиллюстрированы основные положения диссертации и пути решения поставленных задач. АС СССР и положительные решения Госкомизобретсшш, ксерокопии основных работ по теме диссертации приложены в отдельном переплете.

Диссертация выполнена по плану научно-исследовательских работ Санкт-Петербургского ордена Трудового Красного Знамени НИИ травматологии и ортопедии им. Р. Р. Вредена по проблеме «Травматология и ортопедия взрослых», А» государственной регистрации 01870076152.