Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Обзор литературы 17
1.1. История, классификация, диагностика и лечение переломов костей таза, деформаций тазового кольца и вертлужной впадины 17
1.2. Биомеханика тазового кольца 27
Глава 2. Материалы и методы исследования 48
2.1. Общая характеристика пострадавших с переломами костей таза и вертлужной впадины 48
2.2. Методы исследования 53
Результаты собственных исследований и их обсуждение
Глава 3. Биомеханические основы стабильности тазового кольца
3.1. Биомеханика костной конструкции таза как составляющего интегрированного целого – тазовый пояс 55
3.2. Биомеханика тазового кольца, стабилизируемого связочным аппаратом таза как составляющего интегрированного целого - тазовый пояс 72
3.3. Биомеханика тазового пояса как интегрированного целого 81
3.4. Механогенез смещений при ротационно- и вертикально нестабильных переломах и повреждениях таза 104
Глава 4. Лечение нестабильных повреждений, приобретенной деформа ции и врожденной аномалии развития тазового кольца аппаратом внешней фиксации (АВФ) собственной разработки
4.1. Общая концепция остеосинтеза таза АВФ для лечения нестабильных повреждений и деформаций тазового кольца 113
4.2. Устройства и способы для лечения нестабильных повреждений, деформаций тазового кольца и переломов вертлужной впадины 114
4.3. Хирургическое лечение ротационно-нестабильных переломов и повреждений тазового кольца с латеральным смещением 120
4.4. Хирургическое лечение застарелых ротационно-нестабильных переломов и повреждений тазового кольца с латеральным смещением 127
4.5. Хирургическое лечение вертикально-нестабильных переломов и повреждений тазового кольца 131
4.6. Хирургическое лечение застарелых вертикально-нестабильных переломов и повреждений тазового кольца 133
4.7. Хирургическое лечение приобретенной деформации и врожденной аномалии развития тазового кольца 137
Глава 5. Хирургическое лечение переломов вертлужной впадины 148
5.1. Хирургическое лечение переломов заднего края вертлужной впадины 149
5.2. Хирургическое лечение переломов задней колонны вертлужной впадины 154
5.3. Хирургическое лечение переломов передней колонны вертлуж-ной впадины 161
5.4. Хирургическое лечение двухколонных переломов вертлужной впадины 164
Глава 6. Результаты лечения нестабильных повреждений тазового кольца и переломов вертлужной впадины 176
Заключение 197
Выводы 207
Практические рекомендации 209
Список основной использованной литературы
- Биомеханика тазового кольца
- Методы исследования
- Биомеханика тазового кольца, стабилизируемого связочным аппаратом таза как составляющего интегрированного целого - тазовый пояс
- Хирургическое лечение ротационно-нестабильных переломов и повреждений тазового кольца с латеральным смещением
Биомеханика тазового кольца
В предисловии к руководству для врачей Д.И. Черкес-Заде «Лечение повреждений таза и их последствий» [137] академик РАМН С.П. Миронов отметил, что лечение повреждений таза и их последствий – важная социально-экономическая проблема.
Об актуальности проблемы свидетельствует тот факт, что в Германии создана «Рабочая группа «Таз»» (Arbeitsgruppe Beccen), в компетенцию которой входят вопросы разноаспектного полидисциплинарного изучения проблемы, совершенствование диагностики и лечебной тактики при переломах таза [76].
В 1950-х и 1960-х годах, кроме повязки, единственным лечением, рекомендуемым при нестабильных повреждениях таза, были различные конструкции для наружной фиксации. Они стали золотым стандартом лечения. Pennal G. идентифицировал подтипы переломов таза, включая латеральные компрессионные повреждения, вертикальные переломы от сдвига и переломы типа «открытая книга». Изучение биомеханики привело к созданию классификации, которая позже была модифицирована Tile М.[10] .
В то же время в Париже Judet J. предпринимал попытки хирургического лечения переломов вертлужной впадины со смещением. Он видел, что результаты лечения подобных переломов консервативными методами являлись неудовлетворительными. Judet идентифицировал определенные подгруппы переломов вертлужной впадины, которые не поддавались консервативному лечению. Его книги дополняют блестящие работы по переломам вертлужной впадины Letournel E.[10, 196].
Разработка классификационных систем переломов костей таза Tile и вертлужной впадины Letournel сопровождалась выработкой системы обследования пострадавших, включающую рентгенологическую и радиологическую диагностику повреждений. Возможности этих исследований позволяют определить характер повреждений, принцип лечения, подобрать наиболее целесообразный доступ. Более того - определить корректный способ фиксации перелома [76, 193]. Важно соблюдение правильности рентгенанатомиче-ских укладок [44], что имеет особое значение для оценки перелома с определением его локализации, типа и вида [76, 197].
Ошибки при обследовании больных с повреждениями таза и вертлуж-ной впадины даже в специализированных отделениях достигают 22 % [87]. Диагностика переломов таза и вертлужной впадины является непростой задачей [134, 199]. Неполноценное рентгенологическое обследование таза у пострадавших не позволяет правильно оценить тяжесть полученной травмы (характер повреждений и смещений) и качество произведенной репозиции [55, 69, 183, 212]. Это затрудняет принятие правильного решения о необходимости оперативного вмешательства, закономерно приводит к выбору неадекватной тактики и высокому уровню неудовлетворительных исходов при этих повреждениях [87, 145] При подозрениях на повреждение задних структур таза и вертлужной впадины показано выполнение компьютерной томографии [1, 176] .
Общепринятой классификацией повреждений таза и вертлужной впа дины является классификация по принятой международной системе AO/ASIF. В основу этой классификации вошли модернизированные группой АО в 1990 г. классификационные системы повреждений таза по Tile [213], которая базируется на направлении сил, приводящих к повреждению, и верт лужной впадины по Letournel [182], в основу которой положен критерий ло кализации перелома. Переломы костей таза с нарушением целостности тазового кольца, чрезвертлужные переломы относятся к тяжелым повреждениям опорно-двигательного аппарата человека [34, 56, 57, 71, 76, 84, 95,162]. Наиболее часто такие повреждения имеют место в результате дорожно-транспортных происшествий [76, 162], несчастных случаев на производстве, падения с высоты. [11, 164, 170, 173,192, 217].
В последние десятилетия [6, 25, 28, 46, 53, 155, 163,166, 167] наблюдается существенная тенденция к увеличению числа пострадавших [200], у которых до 13-50% случаев имеет место повреждение таза [33, 50, 101, 102, 160, 180, 191, 212]. Наряду с неуклонным ростом числа травм таза до 70% возрос удельный вес сочетанных и множественных повреждений [62, 96, 122, 123, 152, 174]. По данным группы авторов [76] в Польше количество травм таза возросло за 5 лет на 11%, тогда как количество тяжелых повреждений, сопровождающихся шоком, - на 24%. Шок при повреждениях таза отмечается у 46 – 90% пострадавших, при этом летальность составляет 23,2 – 46,3% [137].
Переломы тазового кольца занимают третье место среди причин летального исхода после повреждений головы и грудной клетки [208].
Смерть в течение первых трех часов с момента травмы составляет 30 % летальных исходов сочетанной и множественной травмы, одной из причин которой являются повреждения таза [38]. Пострадавшие, в основном – лица молодого трудоспособного возраста, с преобладанием мужчин [64, 65, 96].
Методы исследования
Высокие значения прочности тазового кольца в исходном положении (стоя), определяются тем, что суставные поверхности крестца, подвздошных костей, помимо рельефности (рис. 1.2.3., рис. 1.2.4.) конвергируют внутрь и вниз, что четко прослеживается на уровне нижних отделов S-2 позвонка (рис. 3.1.5.б.). В то же время конфигурации верхних отделов КПС - уровень S-1, верхних отделов S-2 (рис. 3.1.5.а.) и нижних – уровень S-3 (рис. 3.1.5.в.) свидетельствуют о наличии некоторых степеней «свободы» в КПС, отвечающих смене положения крестца от контрнутации к нутации и обратно с осью на уровне нижних отделов S-2 позвонка. Более того, в верхних отделах КПС крепление позвоночного столба к подвздошным костям связками устроено по типу «подвесной мост» или его фрагмента с опорной частью на уровне нижних отделов S-2 позвонка. Крепление крестца к подвздошным костям устроено в целом как «подвесной мост» при смене положения крестца от контрнутации к нутации (характер и механизм миграции оси вращения КПС мы описали в следующем разделе главы). Это, в свою очередь, обеспечивает амортизационные функции КПС (нагрузка – перемещение – напряжение), поддерживаемые симфизом.
Таким образом, положение крестца – контрнутация соответствует исходному положению (в статике) с исключением ударных нагрузок. При движении (ходьба) возникают цикличные ударные нагрузки в КПС, которые при постоянной сохранности максимальной контрнутации привели бы к развитию патологических процессов в сочленениях и, в итоге - к потере стато-динамической функции таза.
При ходьбе, как динамически устойчивом движении, крестец совершает низкоамлитудные движения или тенденцию к ним с напряжением соответствующих связок тазового кольца. Во время переднего и заднего толчков, в частности, реализуются заложенные в структуру КПС степени «свободы» (рис. 3.1.5) крестца, крепление которого в этот момент обретает характеристики «подвесного моста». В момент вертикали положение крестца приближается к контрнутации (ударных нагрузок нет) с соответствующим снижением напряженного состояния связочного аппарата. Т.е. при локомоции положение крестца постоянно (циклично) меняется в рамках низкоамплитудного движения от контрнутации (амортизационные возможности минимальные) в направлении нутации (максимальная амортизация) со сменой напряженного состояния связок, ограничивающих контрнутацию и нутацию соответственно.
Таким образом, туловище своей тяжестью не может сместить крестец, так как он в исходном положении («стоя») как ключ свода таза прочно заклинен в направлениях физиологических нагрузок: вперед и вниз.
То, что суставные поверхности сочленений конвергируют кзади сказывается при контрнутации и нутации крестца на изменениях размеров входа в малый таз (рис. 3.1.3, 3.1.4) и выхода из него.
Однако свод таза стабильно функционирует при безусловном сохранении геометрических параметров (рис. 3.1.7, а.) тазового кольца. Как видно на рис. 3.1.7 (а), тазовые кости относительно КПС функционируют как рычаги 1 рода1 (рис. 3.1.8). Рычаг опирается на зону S-2, S-3 позвонков (ось вращения рычага – О), на уровне которых расположены ушковидные поверхности КПС. В соответствии с основным законом рычага формируется интегрированная целостность – тазовое кольцо.
На короткое плечо рычага воздействует задняя порция крестцово-подвздошной связки - а. На длинные плечи воздействуют сближающие симфиз многокомпонентные силы - б.
На рис. 3.1.7 (б) показано, что при потере части стабилизирующих ресурсов системы (дезинтеграция в КПС и разрушение симфиза и, соответственно, нарушение внутренних взаимосвязей) тазовое кольцо становится нестабильным. Моменты многокомпонентных сил - б (рис. 3.1.7, а.), нивелирующих друг друга, в исходном положении превышают моменты сил, действующих в направлениях - а (задняя порция крестцово-подвздошной связки прочная, в положении контрнутации – напряжена). Это приводит к тому, что тазовые кости в норме подобно раскрывающимся пролетам разводных мостов, обладающих небольшой неуравновешенностью от собственного веса в сторону разводного пролета, что в наведенном положении обеспечивает плотное прилегание разводного пролетного строения к опорным частям (симфиз и КПС в нашем случае) в закрытом положении моста [82] обеспечивают сжимающие усилия, как в симфизе, так и в КПС. Это сказывается на стабильности тазового кольца.
Таким образом, анатомо-функциональные особенности лонного сочленения стабильного тазового кольца в исходном его положении сформировались под влиянием сжимающих усилий в нем.
Постоянно поддерживаемая центрация сжимающих усилий симфиза, предотвращающая его разрушение, как при статических, так и динамических нагрузках обусловлена его анатомическими особенностями: эллиптически выпуклые сочленяющиеся поверхности лонных костей и повторяющая их формы межлобковая пластина, связочный аппарат, связанный с мышечными комплексами.
Более широкие размеры сочленения спереди и внизу (по Лушка), по нашему мнению, соответствуют степени потери максимальной контрнутации крестца у трупа на прозекторском столе, в отличие от взаимоотношений лонных костей в положении крестца – контрнутация (рис.3.3.2.). Т.е. происходящие перемещения в лонном сочленении (тенденции) или напряжения при конвергирующих поверхностях КПС и параллельности длинных осей лонного сочленения и КПС в сагиттальной плоскости (рис.1.2.4.) представляют собой зеркальное отражение перемещений или напряжений в КПС.
Биомеханика тазового кольца, стабилизируемого связочным аппаратом таза как составляющего интегрированного целого - тазовый пояс
Установку каждого стержня производили с контролем жесткости установки. Аппарат монтировали на полукольцевых опорах 1 с использованием секторов тазовых дуг из комплекта аппарата Илизарова длиной 10-15 см и кронштейнов. После монтажа аппарата и достижения репозиции во фронтальной плоскости создавали восполняемую в динамике компрессию в задних отделах таза. При этом полукольцевые опоры 1 соединяли между собой резьбовыми штангами 3 и 4, расположенными перед тазом, в горизонтальной плоскости, параллельно, на расстоянии друг от друга до 3 см. Такое расстояние позволило избежать громоздкости аппарата внешней фиксации и, в то же время, создать эффективную рычажную систему. Первоначально задавали компрессию во фронтальной плоскости на задние отделы таза, для чего сближали опоры по штанге 3 в направлении 5. Далее компрессию усиливали за счет напряжения штанги 4, чего достигали разведением опор в направлении 6. Усилия, создающие компрессию в задних отделах таза в направлении 7, в аппарате являлись ощутимыми при манипуляциях со штангами 3 и 4. При этом штанга 4 слегка деформировалась – изгибалась. Регулировали компрессирующие усилия в процессе лечения путем сближения опор по штанге 3 в направлении 5 и за счет разведения опор штангой 4 в направлении 6.
Для окончательного сопоставления лонного сочленения и задания компрессии в нем производили сближение по нижней штанге (рис. 4.2.5.б.).
Введение стержней через гребни, с ориентацией на позвонки S2, S3, в зону, где находится ось малоамплитудного движения КПС и уравновешены моменты сил, действующих на тазовое кольцо в краниальном и каудальном направлениях, позволило обеспечить минимальное механическое воздействие на подвздошные кости при репозиции и стабилизации тазовых костей. Введение стержней по этой схеме позволило с минимальными усилиями достигать репозицию костей таза при трехплоскостных смещениях, а также минимизировать нагрузки на АВФ при уравновешенном, после репозиции, тазе.
Монтаж аппарата на полукольцевых опорах с каждой стороны таза, с установкой стержней на подвздошные кости с учетом требований общей концепции аппарата внешней фиксации для таза, позволило создать устойчивую локальную, при необходимости, регулируемую в процессе лечения, компрессию в передних и задних отделах таза. Этим обеспечивалась высокая эффективность при стабилизации тазового кольца в целом, что позволил активизировать пациента на следующий после операции день.
Более того, стабилизированное тазовое кольцо в АВФ позволило нам без дополнительных вмешательств достичь стабилизацию переломов переднего полукольца (условие: седалищная кость сломана медиальнее седалищного бугра) без вторичных смещений за счет поддерживаемых и восстанавливаемых внутренних взаимосвязей тазового кольца.
Устройство для лечения смещенных чрезвертлужных переломов таза (патент. № 2160066) (рис. 4.2.7) также содержит проксимальные опоры 1 в виде сегментов кольца 2 с закрепленными на них кронштейнами 3. Опоры 1 соединяем парой распорок 4 и 5, выполненных в виде трубок 6 с разнонаправленными резьбами в концах их каналов (они легко заменяются штангами или телескопическими штангами из стандартного комплекта аппарата Илиза-рова). В них размещены штанги 7 с ответными резьбами. Одну из проксимальных опор 1 (на чертеже – правая) через промежуточную опору 8 соединяем с дистальной опорой 9 штангами 10. Дистальную опору 9 соединяем с проксимальной опорой 1 контрлатеральной стороны распоркой 11, конструкция которой идентична конструкциям распорок 4 и 5. Элементы крепления к костям 12, 13, 14, 15, 16 выполнены в виде резьбовых заостренных костных стержней, которые крепятся к соответствующим опорам. Костные стержни 12 вводили в крылья подвздошных костей по их гребню между внутренней и наружной кортикальными пластинками. При несвежих переломах костные стержни 13 вводили в надацетабулярные области подвздошных костей. На этих стержнях формировали проксимальные опоры 1 и соединяли их распорками 4 и 5. По боковой поверхности бедра в бедренную кость вводили стержни 14 и 15 и крепили к опорам 8 и 9. Дистальную опору 9 соединяли с проксимальной опорой 1 конрлатеральной стороны распоркой 11. За счет штанг 10 и распорки 11 производили дозированное низведение промежуточной и дистальной опор 8, 9 с бедренной костью и за счет вытяжения по оси стержней 14 и 15 производили боковую тягу. При большем смещении задней колонны (при поперечных, Т-образных, двухколонных переломах) конечности изначально придавали умеренную внутреннюю ротацию, при большем смещении передней – наружную ротацию. При неполной репозиции колонны (не свежие поперечные переломы) за счет натяжения капсульно-связочного аппарата через сформированный канал в подвертельной области бедренной кости, направленный снаружи кнутри и снизу вверх, проводили стержень 16 и ввинчивали в седалищную кость, наружный конец его устанавливали на промежуточной опоре 8. Тракцией стержня 16 осуществляли окончательную репозицию перелома вертлужной впадины.
На основании описанного устройства нами разработаны «Способ лечения смещенных чрезвертлужных переломов таза» (патенты.№ 2102023, №2195222, №2195223), «Способ лечения деформаций тазового кольца» (патент №2370232).
Остеосинтез АВФ при лечении переломов вертлужной впадины (приведено в 5 главе) нами производится при противопоказаниях к погружному металлоостеосинтезу или в качестве составляющего комбинированного ос-теосинтеза.
При оказании хирургической помощи пострадавшим с ротационно-нестабильными повреждениями и переломами с латеральным смещением (также как при контрлатеральном и вертикальном смещении) с использованием АВФ, соответствующим общей концепции остеосинтеза таза, репозиция направлена на воссоздание анатомических взаимоотношений в системе симфиз – КПС. Причем крестцу придаем положение контрнутации. Стабилизацию аппарата производим на фоне поддерживаемых компрессирующих усилий в КПС и симфизе. Это создает условия для восстановления внутренних взаимосвязей тазового кольца.
При монтаже АВФ учитываем характер смещений тазовых костей и, соответственно при латеральном смещении сектор опоры соответствующей стороны ориентируем по оси лонной кости. Это позволяет избежать громоздкости АВФ при его стабилизации.
Клинический пример: б-я И. 8 лет (и.б.19721). После ДТП была госпитализирована в ЦРБ с диагнозом: «Ушиб головного мозга, разрыв селезенки, внутрибрюшное кровотечение, разрыв симфиза со смещением до 3-х см, повреждение правого КПС, закрытые переломы обеих бедренных костей со смещением. Геморрагический шок». После лапаратомии и спленэктомии в течение 1 месяца получала лечение в реанимационном отделении. Производилось скелетное вытяжение обоих бедер за мыщелки бедренных костей. После стабилизации состояния пациентка переведена в ГУ НИЦТ «ВТО». Произведено: закрытый остеосинтез обеих бедренных костей стержневыми аппаратами (рис.4.3.1.), через 4 дня – закрытый остеосинтез таза разработанным нами АВФ (рис.4.3.2.), приведенном на рис. 4.2.1., 4.2.5., 4.2.6. Через сутки после остеосинтеза таза пациентка активизирована в постели (рис.4.3.3.). Демонтаж аппарата с таза произведен через 7 недель (после клинической пробы), аппараты с бедер – через 11 недель. Через 3 месяца после демонтажа АВФ с бедер – функция полная (рис. 4.3.4.).
Хирургическое лечение ротационно-нестабильных переломов и повреждений тазового кольца с латеральным смещением
Результаты оценивались как отличные при следующих показателях: полное отсутствие болей, нормальная без ограничений ходьба, полноценная нагрузка конечности, активность с возвращением обычного ритма жизни, полное восстановление трудоспособности; при объективном исследовании -отсутствие болезненности при пальпации соответствующих областей и движениях в тазобедренном суставе, отсутствие деформации, гипотрофии мягких тканей. На рентгенограммах таза и тазобедренного сустава имеют место консолидация переломов, наличие рентгеновской суставной щели, отсутствие признаков остеопороза.
Результаты оценивались как хорошие при следующих показателях: отсутствие болей, однако имеется чувство усталости в области КПС или тазобедренного сустава при чрезмерной нагрузке или длительной ходьбе, активность полноценная, восстановление трудоспособности, при объективном исследовании: болезненность при пальпации КПС, симфиза, тазобедренного сустава, а также движениях в нем - отсутствует. Данные измерений величин движений в тазобедренном суставе показывают: сгибание до 1000, разгибание 1700, отведение 50-250. На рентгенограммах таза и тазобедренного сустава имеют место консолидация переломов, незначительное сужение рентгеновской суставной щели, отсутствие признаков остеопороза.
Результаты оценивались как удовлетворительные при показателях: боли слабые или средние после ходьбы, физической нагрузки, чувство усталости в области КПС или тазобедренного сустава после обычной ходьбы, отмечается снижение активности, трудоспособность, как правило, восстанавливается или может быть переход к облегченному труду, при объективном обследовании отмечаются легкая болезненность при пальпации в области КПС, симфиза, тазобедренного сустава, а также при активных и пассивных движениях в нем, отсутствие видимой деформации, имеет место незначительная гипотрофия мягких тканей ягодичной области и бедра, появление отеков на конечности к вечеру после длительной ходьбы или нагрузки. Данные измерений величин движений в тазобедренном суставе показывают: сгибание до 1100, разгибание 1600, отведение до 200. На рентгенограммах таза имеют место неправильно сросшиеся (ложные суставы) переломы. На рентгенограммах тазобедренного сустава при полной консолидации перелома, рентгеновская суставная щель сужена, деформирована, имеются признаки остеопороза.
Результаты оценивались как неудовлетворительные при наличии болей в КПС и (или) в тазобедренных суставах при обычной ходьбе или нагрузке, ходьба резко ограничена; как правило, пациенты пользуются костылями или тростью, трудоспособность и активность значительно снижены, возможна частичная или полная утрата трудоспособности с выходом на инвалидность; при объективном исследовании определяются болезненность в КПС и в области симфиза, а также при движениях в тазобедренном суставе, гипотрофия мягких тканей может быть значительно выражена, отеки конечности. Движения в тазобедренном суставе ограничены: сгибание до 1200, разгибание 1500, отведение до 0. На рентгенограммах таза имеют место значительные остаточные смещения отломков, развитие ложного сустава, значительная деформация рентгеновской суставной щели до ее закрытия, выраженный остеопо-роз.
Необходимо отметить, что в ряде случаев имело место некоторое несоответствие между клинической субъективной и объективной оценками исходов лечения. Так, при некоторых незначительных ограничениях движения в суставах и сужении рентгеновской суставной щели имела место отличная субъективная оценка результата. В таких случаях исход лечения оценивался в сторону понижения оценки.
Оценка исходов лечения традиционными методами пострадавших с нестабильными повреждениями тазового кольца и переломами вертлужной впадины без смещения или с незначительным смещением через 1±0,5 год представлена в таблице 6.1. Причем, в случаях неудовлетворительных результатов, произведены оперативные вмешательства. В последующем эти пациенты вошли в оценочные таблицы исходов лечения пострадавших с нестабильными повреждениями тазового кольца и переломами вертлужной впадины с выполнением оперативного вмешательства на сроке более двух месяцев. Результаты лечения части этих пациентов приведены в главах 4 и 5.
Как следует из таблицы 6.1, при лечении пострадавших с переломами и повреждениями в пределах переднего и заднего полуколец с использованием традиционных методов через 1±0,5 год отличные результаты наблюдались у 23,6% обследованных, хорошие – у 28%, удовлетворительные – в 32,3% случаев, неудовлетворительные – 16,1%.
Оценки результатов лечения переломов заднего края вертлужной впадины выглядят иначе: отличные результаты – 7,7%, хорошие – 15,4%, удовлетворительные и неудовлетворительные – по 38,5%.