Введение к работе
Актуальность проблемы замещения обширных дефектов длинных костей очевидна в связи с ростом онкологических поражений, врожденной патологии опорно-двигательной системы, тяжестью травм и ее последствий, обусловленных увеличением числа и сложностью дорожно-транспортных происшествий, чрезвычайных ситуаций и локальных военных конфликтов. В первую очередь, неудовлетворительные исходы лечения при замещении обширных дефектов длинных костей свободными алло- и аутотрансплантатами, связаны с отсутствием восстановления полноценного внутрикостного кровообращения (Ста-хеев И.А., 1978; Лаврищева Г.И. с соавт., 1981, 1986, 1996; Рыбачук О.И., 1978; Якунина Л.Н., 1982, 1989; HemigouP., 2002). В реконструк-тивно-восстановительной хирургии наиболее эффективным являлось применение способов костной пластики, обеспечивающих сохранение сосудистых связей трансплантата с мягкотканным футляром сегмента. Использование кровоснабжаемых свободных аутотрансплантатов было проблематичным из-за травматичности и технической сложности ос-теосинтеза, ограниченности доступного донорского материала в организме, необходимости гипертрофии трансплантатов при замещении дефектов костей нижней конечности и, следовательно, необходимости продолжения остеосинтеза или дополнительной фиксации сегмента средствами дополнительной иммобилизации (Голубев В.Г., 1989; Гришин И.Г. с соавт., 2001; Y.K.Tu et al., 2001), высокого процента неудовлетворительных исходов лечения, связанных, в основном, с тромбозом артериовенозных шунтов, отторжением, нагноением и переломами массивных реплантатов (Гришин И.Г. с соавт., 1989, 1992, 1993, 2001; Battiston В. et al., 1990; Жуков М.И. с соавт. 1992; Богов АА. с соавт., 1993; Mathoulin С. etal., 1993). Отмечая эффективность использования трансплантатов на сосудистой ножке, ряд исследователей не видели ее преимуществ перед способами несвободной костной пластики по Г.А Илизарову (Гришин И.Г., 1993; Yokoyama К. et al., 2001, Hwang S.C., 2001; Arai К., 2001). Высоко оценивая достигнутые анато-мо-функциональные результаты восстановления целостности конечности у пациентов с дефектами длинных костей, замещенных удлинением отломка по ГА. Илизарову, ряд авторов единственным, но существенным недостатком считали продолжительный срок чрескостного остеосинтеза (Rtiter A, et al., 1989; Шапошников Ю.Г. с соавт., 1990; Cat-taneo R., et al., 1992; Богов АА с соавт., .; Плаксейчук А.Ю^-1^ >
;' ;,t*.'"'f" it.
* .. < , -in
|! C3 }:-)[-&
AronsonJ., 1995; Голяховский В., 1999; Paley D., 2000; TriponG., etal., 2000; Gulsen S., et al., 2001). При возмещении дефектов длинных костей не всегда удавалось за один этап чрескостного остеосинтеза восполнить потерю костной ткани с формированием полноценного дист-ракционного регенерата величиной более 8-Ю см (Кернерман Р.П. с соавт., 1980, 1983, 1987; Буачидзе Г.А. с соавт., 1988; Куфтырев Л.М., 1988; Aronson J., 1995; Макушин В.Д. с соавт., 1996, Барабаш Ю.А., 1999). Продолжительность органотипической перестройки дистракци-онного регенерата в первую очередь зависела от величины сформированного регенерата и увеличивалась пропорционально величине удлинения отломка (Барабаш А.П., 1984, 1995; Оноприенко Г.А, 1984, 1990; Brunner U., et al., 1990; Куфтырев Л.М., 1992; Макушин В.Д., 1995; Шевцов В.И. с соавт. 1996; Catagni М.А., etal., 1996). На основе методических принципов несвободной костной пластики по Г.А. Или-зарову были разработаны методики замещения дефектов длинных костей полилокальным удлинением отломков, позволяющие одноэтапно восполнять потерю костной ткани несколькими дистракционными регенератами малой величины, претерпевающими органотипическую перестройку в более короткий срок чрескостного остеосинтеза (Куфтырев Л.М. с соавт. 1996, 1997, 1998, 1999, 2000, 2001; Шевцов В.И: с соавт. 1996, 1997, Борзунов Д.Ю. 1999, 2000). Однако опыт их применения был ограничен единичными клиническими наблюдениями. Отсутствие комплексных экспериментально-клинических исследований не позволяло создать и обосновать новый подход к замещению дефектов длинных костей методами несвободной костной пластики и разработать современную концепцию реконструктивно-восстановительного лечения пациентов с обширными костными дефектами.
Целью исследования являлось экспериментально-клиническое обоснование применения новых технологий полилокального удлинения отломков при замещении обширных гетерогенных дефектов длинных костей.
Задачи исследования:
Разработать экспериментальные модели замещения дефектов длинных костей полилокальным удлинением отломков в условиях сохраненного и нарушенного внутрикостного кровоснабжения удлиняемого отломка.
Обосновать и охарактеризовать особенности течения остеорегене-рации в условиях многоуровневого удлинения проксимального и дистального отломков болыпеберцовой кости в эксперименте.
Охарактеризовать процесс перестройки фрагментов при их одновременном и последовательном перемещении в условиях замещения пострезекционных метадиафизарных дефектов берцовых костей многоуровневым удлинением одного из отломков большеберцовой кости.
Изучить особенности реваскуляризации большеберцовой кости в различных условиях замещения пострезекционных дефектов проксимальных и дистальных метадиафизов берцовых костей многоуровневым удлинением отломков.
Изучить процесс формирования дистракционных и контактного регенератов на различных этапах замещения дефектов длинных костей полилокальным удлинением отломков.
Провести сравнительный анализ эффективности применения методик одно- и многоуровневого удлинений отломков длинных костей у больных при замещении аналогичных по этиологии и рентгеноа-натомическим признакам патологии костных дефектов.
Научная новизна исследования
На основании выполненного комплексного экспериментально-клинического исследования разработана концепция реконструктивно-восстановительного лечения пациентов с дефектами длинных костей с использованием новых технологий несвободной костной пластики по Г.А. Илизарову. Проведено теоретическое обоснование применения новых технологий удлинения отломков при замещении дефектов длинных костей. Разработаны экспериментальные модели замещения дефектов длинных костей полилокальным удлинением отломков в условиях сохраненного и нарушенного внутрикостного кровоснабжения удлиняемого отломка, адаптированные к встречающимся клиническим ситуациям. Исследован процесс перестройки несвободных костных аутотрансплантатов в различных условиях замещения пострезекционных дефектов большеберцовой кости. Выявлены особенности и дана количественная характеристика процессов ремоделирования артериальной внутрикостной сети большеберцовой кости в различных условиях кровоснабжения удлиняемого отломка при замещении дефектов берцовых костей полилокальным формированием дистракционных регенератов. Изучены особенности и представлена количественная характеристика процессов костеобразования при восстановлении анатомической целостности сегмента с использованием технологий полилокального формирования дистракционных регенератов. С учетом особенностей кровоснабжения отломков большеберцовой кости, подле-
жащих удлинению, обоснованы рациональные уровни нарушения их целостности. Дана сравнительная характеристика формирования дист-ракционных и контактного регенератов при замещении дефектов длинных костей полилокальным удлинением отломков в эксперименте и клинике. Впервые были оценены показатели минерального обмена, фосфатазная активность сыворотки крови и изменения клеточного состава периферической крови при моделировании процессов замещения дефектов длинных костей полилокальным удлинением отломков, позволяющие оценить активность процесса костеобразования. На основе экспериментального обоснования применения новых технологий удлинения отломков разработана система реабилитационных мероприятий при лечении больных с обширными дефектами длинных костей. С учетом анатомо-функционального состояния конечности и рентгеноа-натомической семиотики отломков предложены дифференцированные приемы реконструкции поврежденного сегмента с использованием технологий полилокального удлинения отломков. Эффективность новых технологий несвободной костной пластики подтверждена сравнительной оценкой результатов лечебно-реабилитационных мероприятий при замещении аналогичных по этиологии и рентгеноанатомическим признакам патологии дефектов болынеберцовой кости одно- и многоуровневым удлинением отломка. В процессе выполнения научного исследования получено 4 патента РФ на изобретения, подготовлено 6 заявок на предполагаемые изобретения, 9 предложений по усовершенствованию технологий чрескостного остеосинтеза признано рационализаторскими.
Практическая значимость исследования
Изучение процесса костеобразования в эксперименте и клинике при полилокальном удлинении отломков позволило создать систему лечебно-реабилитационных мероприятий для замещения обширных гетерогенных дефектов длинных костей, обеспечивающую сокращение срока чрескостного остеосинтеза и повышение эффективности одно-этапного замещения костного дефекта. Результаты экспериментальных исследований, подтвержденные клиническим использованием новых технологий замещения костных дефектов, дадут возможность целенаправленного влияния на процессы костеобразования для оптимизации реабилитационного процесса. Использование разработанных методик замещения костных дефектов, зависящее от анатомо-функционального состояния конечности и рентгеноанатомической семиотики отломков, позволит ортопедам-травматологам обосновано и дифференцировано
подходить к выбору рациональных приемов чрескостного остеосинте-за, индивидуализировать лечебный процесс и повысить его эффективность. Экспериментально-клинически обоснованные преимущества новых технологий удлинения отломков длинных костей перед традиционными способами несвободной костной пластики по ГА Илизарову будут способствовать дальнейшему их распространению и применению в широкой клинической практике и позволят улучшить анатомо-функциональный исход, сократить срок лечения и, в ряде случаев, этапность реабилитации пациентов.
Выносимые на защиту положения:
Технологии замещения обширных дефектов длинных костей полилокальным удлинением отломков являются эффективными способами несвободной костной пластики и позволяют при их использовании сократить срок чрескостного остеосинтеза и увеличить полноту одноэтапного восполнения потери костной ткани.
Процесс замещения дефектов длинных костей полилокальным удлинением отломков характеризуется высоким уровнем дистракци-онного остеогенеза при сохранении магистрального внутрикостно-го кровотока и пролонгированным ремоделированием костной ткани восстановленного сегмента при нарушении медуллярного кровоснабжения в удлиняемом отломке.
Дифференцированное применение методик полилокального удли--нения отломков определяется анатомо-функциональным состоянием поврежденной конечности, ренттеноанатомической семиотикой отломков и состоянием внутрикостного кровоснабжения отломков подлежащих удлинению.
Апробация работы
Результаты диссертационного исследования доложены на конференциях международного, республиканского и областного уровней (Всероссийская конференция с участием иностранных специалистов: «Новые технологии в лечении больных с патологией опорно-двигательного аппарата». Ленинск-Кузнецкий, 1996 г; XXIX, XXX, XXXI областные научно-практические конференции, Курган, 1997, 1998, 1999 гг; 124 заседание Курганского областного общества травматологов-ортопедов, 1996 г., заседания Курганского областного общества травматологов-ортопедов № 4/236, 8/240, 2002 г., ученый Совет РНЦ «ВТО», 2000; Всероссийская конференция молодых ученых «Новое в решение актуальных проблем травматологии и ортопедии», Мо-
сква, ЦИТО, 2000; Межрегионарная научно-практическая конференция «Актуальные вопросы травматологии-ортопедии третьего тысячелетия», Омск, 2000; Научно-практическая конференция с международным участием «Новые технологии в медицине», Курган, 2000; Итоговая конференция РНЦ «ВТО» им. академика ГА Илизарова, Курган, 2000; Всероссийская конференция «Актуальные вопросы детской травматологии и ортопедии», Москва, ЦИТО, 2001; Международная научно-практическая конференция «Актуальные проблемы биологии и ветеринарной медицины мелких домашних животных», Троицк, 2001; Научно-практическая конференция молодых ученых «Медицина в XXI веке: эстафета поколений», Курган, 2001; 2ой Международный Конгресс АСАМИ, Рим, 2001 (2 nd International Meeting of ASAMI, Rome, 2001); XXII Всемирный Конгресс СИКОТ/СИРОТ, Сан-Диего, 2002 (XXII World Congress SICOT/SIROT, San Diego, 2002); X Международный Конгресс гильдии ветеринаров, Москва, 2002; Республиканская научно-практическая конференция «Реабилитация больных с повреждениями и заболеваниями костей таза. Новые технологии в лечении повреждений и заболеваний опорно-двигательной системы», Екатеринбург- Ревда, 2003; Всероссийская научно-практическая конференция «Актуальные проблемы реабилитации инвалидов», Новокузнецк, 2003; Восьмой Российский Национальный Конгресс «Человек и его здоровье», Санкт-Петербург, 2003).
Публикации и внедрение
Результаты диссертационного исследования отражены в 61 печатной работе, внедрены в работу клинических подразделений РНЦ «ВТО», по ним оформлен заключительный отчет по научно-исследовательской работе РНЦ «ВТО», изданы методические рекомендации и пособия для врачей, проведены обучение курсантов кафедры усовершенствования врачей, в том числе и иностранных специалистов.
Объем работы
Диссертация включает 354 стр. машинописного текста (введение, 7 глав, заключение, выводы, практические рекомендации), без списка литературы и приложений. Список литературы на 477 работ (отечественных - 388, иностранных - 89). Текст иллюстрирован 208 рисунками, включает 42 таблицы.
