Введение к работе
Актуальность проблемы. Проблема лечения повреждений кисти среди всех травм опорно-двигательного аппарата вызывает в последнее время всё больший интерес. Несмотря на известные в настоящее время различные методы лечения инвалидность при данной патологии остается высокой. Это обусловлено как тяжёлыми разрушениями кисти и её функциональных частей, так и возникновением различных деформаций и контрактур (СЕ. Львов, 1993; W.P. Cooney., J.H. Dobyns et all., 1980).
Неправильное или несвоевременное лечение повреждений кисти, как правило, является результатом инфекционных и циркуляторных осложнений (В.В.Азолов, 1975; В.И. Фишкин, СЕ. Львов с соавт., 1981).
Особое место в травматологии продолжают занимать повреждения костей запястья. Частота их неуклонно растёт, в основном встречаются закрытые повреждения, открытые же изолированные переломы костей запястья очень редки и составляют до 0,3 % (В.Н. Анисимов, 1971; А.И. Ашкенази, 1979; J.J. Dias, I.J. Brenkel, 1989).
При возникновении повреждающих нагрузок чаще переломам подвергается ладьевидная кость, что составляет от 54 до 88 % среди всех переломов костей запястья и от 0,5 до 9 % - среди всех переломов костей скелета (В.Н. Анисимов, 1969; Н.Г. Губочкин, В.М. Шаповалов, 2000; R. Nakamura, Т. Imaeda et all., 1991).
Длительную консолидацию переломов ладьевидной кости запястья большинство авторов связывает с рядом причин: запоздалой диагностикой и неадекватным лечением, несоблюдением сроков и правил рациональной иммобилизации, нестабильностью фиксации костных фрагментов и отсутствием достаточной компрессии между ними, а также недооценкой сопутствующих повреждений параартикулярных структур и возникающих микроциркулятор-ных расстройств в зоне перелома (СЕ. Львов, 1974; М.Ф. Страхов, 1992; Н.К. Watson, F.L. Ballet, 1984; R.S. Richards, J.H. Roth, 1996).
Вместе с тем, до сих пор остаётся невыясненным ряд очень важных в практическом и теоретическом отношении вопросов. В частности, имеющиеся данные о макроскопическом строении ладьевидной кости, о её иннервации и кровоснабжении, а также о связочном аппарате кисти (В.В. Азолов, 1966; И.Ф. Богоявленский, 1972; Д.Л. Клейман, 1949) не достаточны для объясне-
ния причин длительной консолидации переломов ладьевидной кости, а также их несращения, особенно при локализации перелома на границах между средней и дистальной, а также средней и проксимальной её частях.
Для повышения эффективности применения функционально-восстановительных операций необходимо учитывать патоморфологические и биомеханические особенности (СБ. Королёв, 1994). Биомеханика же повреждений ладьевидной кости остаётся практически не изученной.
Кроме того, не выяснена зависимость характера перелома ладьевидной кости от особенностей её строения. Известно лишь то, что ячейки губчатого вещества ладьевидной кости несколько крупнее, чем у других костей запястья (Н.Л. Кузнецова, М.В. Вертлужных с соавт., 1990).
Высокую частоту несращения переломов указанной локализации объясняют наличием у ладьевидной кости тонкой, плохо выраженной надкостницы (Р. Уотсон-Джонс, 1972).
Взгляды на лечение переломов ладьевидной кости запястья весьма разнообразны: от консервативной тактики - до радикальной. В нашей стране и за рубежом уже более 40 лет успешно применяется остеосинтез ладьевидной кости винтом (А.В. Воронцов, 1965; И.Л. Крупко, 1967; В.Н. Анисимов, В.П. Малков с соавт., 1984; J. Judef, 1957, R. Roy-Camille, 1965; T.J. Herbert, W.E. Fisher, 1984). Однако, несмотря на, казалось бьі, вполне хорошие результаты, полученные при указанном способе лечения, продолжаются поиски оптимальных конструкций винтов, применяемых для этих целей (В.Н. Анисимов, 1969; И. Литтман, 1982; T.J. Herbert, 1986; D.M. Sucul, 1990).
Это связано, прежде всего, с тем, что с помощью имеющихся винтов трудно достигнуть надёжной фиксации отломков ладьевидной кости. В ряде случаев происходит миграция винта в послеоперационном периоде с последующим развитием псевдоартроза, в связи с чем, возникает необходимость реостеосинтеза (С.А. Ступников, 1971; А.В. Зарецков, 1994).
Кроме того, остеосинтез проводился без учёта биомеханических исследований прочности фиксации винтов в кости (Ю.Г. Абрамов, А.Н. Семизо-ров, СБ. Королёв, 1984) из-за отсутствия соответствующего наиболее адаптированного к структуре кости винта. Вопрос необходимости удаления винта после наступления консолидации перелома также до конца не решён. Ряд авторов применяют металлические имплантаты и оставляют их после сращения перелома (В.В. Котенко, А.Л. Домбровский, с соавт.,1995; Т. J.Herbert, 1990).
Однако, другие исследователи, учитывая наличие определённых биологических аспектов, связанных с металлоостеосинтезом, рекомендуют удаление винтов после рентгенологически подтверждённой консолидации перелома (А.В. Воронцов, 1965; И.Л. Крупко, 1967; В.Н. Анисимов, 1969; СБ. Королёв, А.Н. Семизоров, 1996).
Кроме того, изучалась возможность, а также безопасность отказа от дополнительной внешней иммобилизации после операций по поводу свежих переломов ладьевидной кости или сокращения её сроков - при несросшихся. Уменьшение длительности дополнительной внешней иммобилизации преследовало цель наиболее раннего применения функциональной нагрузки, что считается важнейшим фактором стимуляции и нормализации процессов ре-паративной регенерации (В.Н. Анисимов, 1969; СЕ. Львов, 1974).
Всё перечисленное побудило нас к более углублённому изучению указанных вопросов с позиции биомеханики и анатомии.
Цель исследования состояла в том, чтобы улучшить результаты лечения пациентов с переломами ладьевидной кости запястья после компрессионного остеосинтеза её отломков винтом.
Задачи исследования:
-
Изучить с позиций биомеханики методами математического моделирования переломы ладьевидной кости запястья с учётом особенностей строения связочного аппарата, а также архитектоники губчатого вещества кости.
-
Создать наиболее рациональную конструкцию винта для ладьевидной кости запястья, которая обеспечивала бы надёжную фиксацию отломков кости на весь период консолидации перелома.
-
Провести сравнительный анализ результатов лечения пациентов с переломами ладьевидной кости после остеосинтеза винтами различного вида.
Научная новизна исследования. Впервые, изучены особенности биомеханики переломов ладьевидной кости в зависимости от строения её связочного аппарата и архитектоники губчатого вещества. Предложена математическая модель ладьевидной кости запястья, которая с биомеханических позиций наличие особенностей структуры губчатого вещества кости.
Выяснено, что причинами высокой частоты переломов ладьевидной кости в средней её части являются меньший размер трабекул и крупная величина ячеек губчатого вещества кости относительно других её частей. Описано строение ладьевидной кости на различных уровнях: зоны, участки,, ячейки,
трабекулы. С помощью математического моделирования нагрузок подтверждено наличие зональности и гетерогенности в строении кости, которые зависят от направления и выраженности сил напряжения. Кроме того, предложена, экспериментально исследована и внедрена в клиническую практику наиболее адаптированная к структуре губчатого вещества кости модифицированная конструкция компрессирующего винта (удостоверение на рационализаторское предложение № 885 от 14.01.00 г., выдано ВМИ ФПС РФ при НГМА), а также специальная отвёртка к нему (удостоверение на рационализаторское предложение № 885 от 14.01.2000 г., выдано ВМИ ФПС РФ при НГМА) и способ для подбора винта необходимого размера (удостоверение на рационализаторское предложение № 985 от 14.01.2000 г., выдано ВМИ ФПС РФ при НГМА). В экспериментатьных и клинических условиях проведён сравнительный анализ надёжности скрепления фрагментов ладьевидной кости и её пенополиуретановых моделей различными винтами (цилиндрическим, коническим и усовершенствованным нами винтом).
Практическая значимость. Проведённое исследование позволило раскрыть некоторые биомеханические и структурные особенности ладьевидной кости запястья, влияющие на характер и консолидацию её переломов. Описанные особенности строения губчатого вещества ладьевидной кости на уровне трабекул и ячеек в различных участках кости учитывали при выборе винта для повышения надёжности остеосинтеза её отломков.
Полученные морфологические данные имеют теоретическую значимость для научных, экспериментальных и других исследований, а также используются в учебном процессе в ходе изучения слушателями Военно-медицинского института Федеральной пограничной службы России при Нижегородской государственной медицинской академии вопросов травматологии. Результаты изучения компрессирующих свойств различных винтов представляют практический интерес. Применив для остеосинтеза фрагментов ладьевидной кости усовершенствованный нами винт, который обладает лучшими свойствами фиксации отломков кости, удалось заметно повысить эффективность лечения пациентов с переломами'указанной локализации.
Апробация материалов диссертации. Основные положения диссертационного исследования представлены на Всероссийской конференции "Новые направления в клинической медицине" (г. Ленинск-Кузнецкий, 2000), научно-практической конференции "Современные методы лечения ран
и актуальные вопросы хирургии" (Нижний Новгород, 2000), научно-практической конференции, посвященной 70-летию медицинской службы ГУВД Санкт-Петербурга и Ленинградской области (г. Санкт-Петербург, 2001), Ш-й научно-практической конференции хирургов Северо-запада России и XXIV -Республики Карелия с международным участием (г. Петрозаводск, 2001), научно-практической конференции "Актуальные проблемы диагностики, лечения и реабилитации при боевых ранениях" (г. Нижний Новгород, 2001), научной конференции "Актуальные проблемы травматологии и ортопедии", проводимой в рамках международного форума "Человек и травма" (г. Нижний Новгород, 2001), доложены на межвузовской конференции молодых учёных и студентов "Актуальные медико-биологические проблемы" (г. Ижевск, 2001), научно-практической конференции "День науки" (г. Нижний Новгород, 2001), XXXV научно-практической конференции слушателей Военно-медицинского института Федеральной пограничной службы России при Нижегородской государственной медицинской академии (г. Нижний Новгород, 2001).
Публикации. По теме диссертационного .исследования опубликовано 13 научных работ, из которых 7 в центральной печати, из них 3 статьи, зарегистрировано 3 рационализаторских предложения.
Объём и структура работы. Общий объём диссертации - 128 страниц. Иллюстративная часть включает - 42 рисунка и 14 таблиц. Список литературы изложен на 15 страницах и содержит 121 'отечественный и 74 иностранных источника. Диссертация состоит из введения, четырёх глав, заключения, выводов, списка литературы. Приложения составляют 14 страниц.
Основные положения, выносимые на защиту:
1. На биомеханику переломов ладьевидной кости, а также на результаты лечения существенное влияние оказывают особенности её локализации в кисти, строение связочного аппарата, губчатого вещества и надкостницы.
-
Усовершенствованный нами винт обладает лучшими компрессирующими свойствами и предпочтителен для остеосинтеза фрагментов ладьевидной кости запястья.
-
Результаты лечения больных с переломами ладьевидной кости после компрессионного остеосинтеза значительно лучше при применении винта модифицированной нами конструкции.
