Содержание к диссертации
Введение
Глава I. Лечение переломов костей голени у мелких домашних животных 12
1.1 Особенности строения костей голени мелких домашних животных 12
1.2 Консервативные методы лечения переломов костей голени мелких домашних животных 14
1.3 Применение хирургических методов лечения переломов костей голени у мелких домашних животных 16
1.4 Влияние состояния остеогенных тканей и кровоснабжения на сращение переломов
1.5 Метод чрескостного остеосинтеза - новое направление в травматологии и ортопедии 24
Глава II. Материал и методы исследования 27
2.1 Материал исследования 27
2.1.1 Комплект аппарата Илизарова для голени мелких домашних животных
2.1.2. Способы нарушения целостности кости 30
2.1.2.1 Закрытая флексионная остеоклазия и устройство для ее осуществления 30
2.1.2.2 Частичная косая кортикотомия с последующей торсионной остеоклазией Z-образно изогнутой спицей и устройство для ее осуществления 32
2.1.2.3 Открытая поперечная остеотомия берцовых костей в области средней трети диафизов
2.1.2.4 Открытая поперечная остеотомия берцовых костей в области средней трети диафизов с дополнительным повреждением содержимого костномозговых полостей отломков 35
2.2 Методы исследования 37
2.2.1 Клинический метод исследования 37
2.2.2 Рентгенологический метод исследования 37
2.2.3 Вазографический метод исследования 38
2.2.4 Топографо-анатомический метод исследования 39
2.2.4.1 Метод послойного препарирования 39
2.2.4.2 Метод Пироговских срезов 39
2.2.5 Гистологический метод исследования 42
2.2.6 Статистический метод исследования 43
Глава III. Способ чрескостного остеосинтеза диафизарных переломов костей голени мелких домашних животных 44
3.1 Топографо-анатомическое обоснование применения способа чрескостного остеосинтеза при переломах костей голени у мелких домашних животных 44
3.2 Клиническое использование способа чрескостного остеосинтеза костей голени мелких домашних животных 61
3.2.1. Предоперационная подготовка животного 61
3.2.2 Методика наложения аппарата Илизарова на голень мелких домашних животных 69
3.2.3 Общее физиологическое и функциональное состояние оперированной конечности у экспериментальных и домашних животных в послеоперационном периоде 86
Глава IV. Рентгено-морфологические особенности репаративной регенерации костной ткани при диафизарных переломах костей голени в различных биологических условиях 90
4.1 Репаративная регенерация берцовых костей после закрытой флексионной остеоклазии в области средней трети диафизов
4.2 Репаративная регенерация берцовых костей после частичной косой кортикотомии и торсионной остеоклазии Z-образно изогнутой спицей в области средней трети диафизов 94
4.3 Репаративная регенерация берцовых костей после открытой поперечной остеотомии в области средней трети диафиза 99
4.4 Репаративная регенерация берцовых костей после открытой поперечной остеотомии в средней трети диафизов с удалением части содержимого костно-мозговых полостей отломков
Глава V. Анализ результатов лечения диафизарных переломов костей голени мелких домашних животных методом чрескостного остеосинтеза 116
5.1 Результаты лечения домашних собак с диафизарными переломами костей голени 116
5.1.1. Рентгенологические особенности регенерации костной ткани при диафизарных переломах костей голени у собак 118
5.2 Результаты лечения домашних кошек с диафизарными переломами костей голени 126
5.2.1. Рентгенологические особенности регенерации костной ткани при диафизарных переломах голени у кошек 128
Заключение 132
Выводы 147
Практические предложения 149
Список литературы 151
- Консервативные методы лечения переломов костей голени мелких домашних животных
- Комплект аппарата Илизарова для голени мелких домашних животных
- Клиническое использование способа чрескостного остеосинтеза костей голени мелких домашних животных
- Репаративная регенерация берцовых костей после частичной косой кортикотомии и торсионной остеоклазии Z-образно изогнутой спицей в области средней трети диафизов
Введение к работе
Многочисленными исследованиями доказано, что активность течения регенераторных процессов, происходящих в поврежденной кости в первую очередь зависит от состояния остеогенных тканей [40, 46, 61, 78, 150, 170, 172] и кровоснабжения травмированной области [13, 37, 47, 78, 79, 82, 188]. Их максимальная сохранность способствует органотипическому восстановлению целостности зоны повреждения в более ранние сроки [82, 157, 199]. Основными условиями для благоприятного течения остеогенеза и получения положительных клинических результатов является точная репозиция костных отломков, их стабильная фиксация с сохранением функции смежных суставов и конечности в целом [47, 165, 226], которые должны поддерживаться на протяжении всего периода лечения [38, 46, 47, 49, 61, 78, 79, 82, 214].
Метод чрескостного остеосинтеза, разработанный в середине прошлого столетия академиком Г.А. Илизаровым [1951г.] обладает несомненным преимуществом перед ранее известными методами лечения переломов длинных костей, позволяя в полной мере создать условия гармоничного сочетания факторов биологического и механического характера, необходимых для благоприятного течения репаративных процессов, протекающих в костной ткани при ее повреждении.
Благодаря своим уникальным возможностям [9, 49, 52, 56, 58, 60, 82, 84, 116, 166], метод дал жизнь качественно-новому научно-практическому направлению в мировой травматологии и ортопедии. Позволил раскрыть новые, ранее неизвестные закономерности восстановительного костеобразования, а также генеза других тканей, что доказывают многочисленные экспериментальные исследования.
На их основе созданы и разрабатываются десятки оригинальных моделей, позволяющих проводить исследования управляемого остеогенеза. Обоснованы методики применения аппарата Илизарова в костно-
пластической хирургии конечностей, черепа, позвоночника и таза, способы применения чрескостного остеосинтеза при повреждениях нервных стволов, окклюзионных заболеваниях артерий конечностей, сосудистых расстройствах головного мозга [50, 164].
С 90-х годов 20-го века проводится работа по внедрению метода в ветеринарную практику [41, 42, 43, 116, 171, 198, 112]. В значительной мере этому способствовали возросшие в начале 90-х годов потребности в оказании специализированной помощи мелким домашним животным с повреждениями опорно-двигательного аппарата [22]. Травматизм среди животных, особенно в городах, широко распространен и занимает 50-70% от всей незаразной патологии [99]. Из них переломы костей преимущественно конечностей встречаются в 44,5% случаев [22, 116]. На долю переломов костей голени приходится до 51,4% от всех повреждений длинных костей, в связи с чем проблема лечения данной патологии является на сегодняшней день актуальной для ветеринарных хирургов, как в России, так и за рубежом [32].
В настоящее время для лечения диафизарных переломов берцовых костей мелких домашних животных, в частности собак и кошек, зачастую применяют традиционные консервативные (гипсовые повязки, лангеты) и оперативные (накостные и внутрикостные фиксаторы) методы иммобилизации костей [14, 15, 16, 17, 18, 19, 23, 32, 99, 108].
Однако консервативные методы далеко не всегда могут обеспечить точную репозицию и жесткую стабильную фиксацию костных отломков на протяжении всего периода лечения [22, 32, 99, 121]. Техническое выполнение оперативных приемов сопряжено со значительной травматизацией остеогенных тканей (надкостница, костный мозг), окружающих мягких тканей и питающих кость сосудов. Возникающие при этом осложнения, как отмечают многие авторы, характеризуются серьезными нарушениями микроциркуляции костной ткани и как
7 следствие увеличением сроков сращения [37; 38; 40; 46; 47; 49; 61; 78; 79; 82].
Использование метода Илизарова при переломах костей различной этиологии, тяжести и локализации позволяет создать условия для благоприятного течения репаративного остеогенеза, а следовательно получения положительных анатомо-функциональных результатов лечения.
Однако до настоящего времени не выработана технология лечения диафизарных переломов костей голени мелких домашних животных методом чрескостного остеосинтеза:
не разработаны варианты компоновок аппаратов для лечения переломов костей голени в зависимости от вида, возраста домашних животных, локализации и характера перелома;
не определены оптимальные уровни, зоны и направления введения чрескостных фиксаторов на голени мелких домашних животных, в частности собак и кошек, основанные на особенностях топографо-анатомического строения данного сегмента;
- нет рекомендаций для ветеринарных специалистов по
применению метода чрескостного остеосинтеза при лечении переломов
костей голени у мелких домашних животных.
Изучению этих вопросов посвящено данное диссертационное исследование.
Цель работы
Клинико-экспериментальное обоснование эффективности
применения метода чрескостного остеосинтеза при лечении диафизарных переломов костей голени у мелких домашних животных, в частности собак и кошек.
8 Задачи исследований:
1. Провести топографо-анатомическое обоснование применения
чрескостного остеосинтеза при переломах костей голени мелких домашних
животных
Разработать и обосновать методики чрескостного остеосинтеза костей голени мелких домашних животных в зависимости от топографо-анатомических особенностей строения сегмента.
Разработать компоновки аппарата для лечения диафизарных переломов костей голени у мелких домашних животных в зависимости от вида, возраста животного, уровня и характера перелома.
Изучить динамику и особенности консолидации переломов на экспериментальных моделях с различной степенью травматизации остеогенных тканей и внутрикостных сосудов в зоне повреждения.
Провести анализ результатов лечения переломов диафиза берцовых костей у мелких домашних животных методом чрескостного остеосинтеза, дать практические рекомендации по его применению в ветеринарной хирургии.
Основные положения, выносимые на защиту:
Разработанные способы и компоновки аппаратов обеспечивают внешний стабильный остеосинтез отломков при диафизарных переломах костей голени у мелких домашних животных, создавая комплекс механо-биологических условий для благоприятного течения остеогенеза.
Сроки консолидации диафизарных переломов костей голени мелких домашних животных зависят от степени травматизации остеогенных тканей и питающих кость сосудов.
Научная новизна
На основании результатов экспериментально-клинических исследований разработана технология лечения диафизарных переломов костей голени мелких домашних животных, в частности собак и кошек.
Выявлены особенности топографо-анатомического строения голени животных в аспекте ее чрескостной аппаратной фиксации. Определены безопасные зоны, оптимальные позиции и направления введения спиц.
Разработаны компоновки аппаратов для чрескостного остеосинтеза костей голени в зависимости от вида, возраста животного, уровня и характера перелома, а также анатомических особенностей сегмента.
Разработанные методики нарушения целостности кости с различным состоянием остеогенных тканей и кровоснабжением зоны повреждения, позволили в динамике изучить особенности сращения диафизарных переломов костей голени в разных биологических условиях у экспериментальных животных.
На основании анализа результатов лечения диафизарных переломов берцовых костей собак и кошек методом чрескостного остеосинтеза определены сроки фиксации в зависимости от возраста животного, а также степени травматизации остеогенных тканей и питающих кость сосудов. Даны практические рекомендации специалистам по использованию метода в ветеринарии.
Теоретическая и практическая значимость работы:
Предложенная технология лечения диафизарных переломов костей голени мелких домашних животных методом чрескостного остеосинтеза позволяет, при комплексном клинико-рентгенологическом обследовании, оценить общее состояние животного, установить тяжесть повреждения костной и мягких тканей; определить сроки выполнения оперативного вмешательства; подобрать оптимальную компоновку аппарата для чрескостной фиксации. Разработанная и экспериментально обоснованная методика проведения спиц обеспечивает достижение точной репозиции и стабильной фиксации отломков берцовых костей. Использование выявленных вариантов проведения спицевых чрескостных фиксаторов
10 предотвращает повреждение основных сосудисто-нервных образований и крупных мышечных массивов на голени мелких домашних животных.
Соблюдение разработанных рекомендаций по уходу за животным в послеоперационном периоде позволит избежать ряда осложнений и способствует более раннему анатомо-функциональному восстановлению оперированной конечности.
Результаты клинико-экспериментальных исследований
особенностей регенерации костей голени мелких домашних животных, в частности собак и кошек, с различной степенью травматизации остеогенных, окружающих мягких тканей и питающих сосудов позволят практикующим ветеринарным специалистам прогнозировать сроки наступления консолидации переломов, а следовательно прекращения аппаратной фиксации.
Материалы диссертационного исследования могут быть использованы при написании соответствующих разделов учебных пособий, учебников, руководств по ветеринарной хирургии и в учебном процессе высших и средних учебных заведений.
Внедрение результатов исследования
Результаты исследования внедрены в РНЦ «ВТО» им. академика Г.А. Илизарова при проведении экспериментальных исследований и лечении мелких домашних животных.
Апробация работы и публикации
Основные положения диссертационного исследования представлены в докладах: на 1-ой международной конференции «Здоровье, разведение и защита мелких домашних животных» (г. Уфа, 2000); на 3-ей научно-практической конференции «Актуальные проблемы биологии и ветеринарной медицины мелких домашних животных» (г. Троицк, 2000); на 4-ой научно-практической конференции «Актуальные проблемы биологии и ветеринарной медицины мелких домашних животных» (г. Троицк, 2001); на научно-практической конференции молодых учёных
"Медицина в 21 веке: эстафета поколений" (г. Курган, 2001); на IV Зауральском фестивале научно-исследовательского, технического и прикладного творчества молодежи "Новые горизонты" (Курган, 2002); VI научно-практической конференции "Перспективные направления научных исследований молодых ученых и специалистов Урала и Сибири" (Троицк, 2002); Всероссийской научной конференции аспирантов и студентов «Актуальные проблемы биологии и ветеринарной медицины мелких домашних животных» (Троицк, 2003); 5-ой всероссийской конференции "Актуальные вопросы ветеринарной медицины мелких домашних животных" (Екатеринбург, 2003); на 11 Международном ветеринарном конгрессе (г. Москва, 2003); на 6-ой Всероссийской конференции «Актуальные вопросы ветеринарной медицины мелких домашних животных» (г. Екатеринбург, 2004); на международной научно-практической конференции «Морфофункциональные аспекты регенерации и адаптационной дифференцировки структурных компонентов опорно-двигательного аппарата в условиях механических воздействий» (г. Курган, 2004).
По теме диссертации опубликовано 14 печатных работ. Результаты исследования защищены 1 патентом РФ.
Объем и структура диссертации:
Диссертация изложена на 150 страницах машинописного текста. Состоит из введения, пяти глав, заключения, выводов, практических предложений и списка литературы. Список литературы состоит из 231 источника, из них: 186 отечественных и 45 — иностранных авторов. В диссертации 87 рисунков и 8 таблиц.
Диссертационная работа выполнена по плану НИР РНЦ «ВТО» имени академика Г.А. Илизарова (№ государственной регистрации 01.2.00106.317).
Консервативные методы лечения переломов костей голени мелких домашних животных
Анатомическое строение голени позволяет применять различные как консервативные, так и оперативные методы стабилизации берцовых костей при их повреждении. Выбор того или иного метода зависит от нескольких факторов. Основными, из них являются возраст животного, локализация и характер перелома [22, 32, 158, 70].
Одним из начальных этапов лечения животных с переломами длинных трубчатых костей, в том числе берцовых, зачастую является временная иммобилизация конечности различными способами. В ветеринарной практике используются рад вариантов повязок, обеспечивающих фиксацию отломков в течение определенного времени, до выбора окончательного способа лечения. Многие из них применяются как конечные методы иммобилизации (консервативные методы лечения переломов). За рубежом с этой целью нередко используют повязку Роберта Джонса, основой которой является ватный бинт, обворачиваемый вокруг травмированного сегмента. Как самостоятельный метод фиксации ее применяют у растущих животных в возрасте до 2-3 месяцев [32].
Шина вытяжения Томаса может использоваться как один из методов фиксации устойчивых переломов ниже колена, однако чаще ее применяют только как временную шину при переломах конечностей [32].
В отечественной практике чаще используют повязки с легкой шиной из любого подручного пластичного материала (картон, линолеум) [2]. Последнюю накладывают в виде трубки с марлевой подкладкой. Временными фиксаторами могут служить рейки из плотных материалов (дерево, пластмасса, алюминий и др). Более широкое использование получили гипсовые повязки и шины. Их положительными свойствами являются: легкость наложения; способность гипсового материала принимать любую форму; быстрота достижения максимальной прочности и сохранение упругости в течение определенного времени; относительная рентгенконтрастность; низкая стоимость. В последние годы [32] появились различные альтернативные гипсу материалы (гипсон, гекселайт, целламин, динакаст, турбокаст, ортоборт и др), имеющие более высокую прочность, легкость, достаточную рентгенпроницаемость. Однако для большинства отечественных клиник эти материалы являются недоступными для использования в связи с трудностями, связанными с их приобретением.
При переломах костей голени у мелких домашних животных основными показаниями к применению наружных повязок служат следующие виды повреждений: простые переломы одной из костей; неполные переломы; переломы у растущих животных.
Н.И. Майоров с соавторами [19] отмечает, что при использовании консервативных методов лечения переломов длинных костей фиксацию прекращают на основании результатов рентгенологического исследования к 45 дню - у взрослых и к 25-30 дню — у молодых животных. Те же авторы указывают на возможность применения гипсовых повязок при открытых переломах. В данном случае в проекции раны в гипсе оставляют «окно» для возможности систематической ее обработки и лечения.
Несмотря на то, что консервативные методы иммобилизации дистальных сегментов конечностей имеют ряд преимуществ перед оперативными методами (мягкие ткани подвергаются меньшей травматизации, требуется небольшое количество материала, быстрота наложения, низкая стоимость) [32, 68], их применение зачастую не обеспечивает получения положительных результатов. Это связано техническими погрешностями при наложении фиксирующих повязок и шин, в результате чего не достигается необходимая стабильность фиксации, возможно возникновение отеков и воспалительных процессов в местах плотного прилегания повязки к коже. При наличии подвижности отломков появляются различной степени деформации, сроки сращения переломов значительно увеличиваются. Это приводит к нарушению функции травмированной конечности, атрофии мышц, появлению стойких контрактур смежных суставов. При косых и винтообразных переломах некоторые авторы считают нецелесообразным использование гипсовой повязки после одномоментной ручной репозиции отломков, т.к. относят эти переломы к «неудержимым» [76]. Кроме того, в тяжелых клинических ситуациях (сложные оскольчатые переломы, сопровождающиеся значительным повреждением костной и мягких тканей, травмы у взрослых либо стареющих животных) хирургическое лечение не имеет альтернативы [18, 19,32,68,98,99].
Главной целью любого метода лечения переломов является достижение анатомически точной репозиции отломков с их стабильной фиксацией при минимальной травматизации остеогенных и окружающих мягких тканей, а также питающих кость сосудов, что является залогом сращения в более короткие сроки.
Хирургические методы иммобилизации переломов включают в себя использование: внутрикостных фиксаторов (металлические и биосовместимые полимерные штифты, скрепляющие стержни, спицы Штаймана и Раша); ортопедической проволоки; винтов для соединения костных отломков; металлических пластин; внешней аппаратной фиксации или комбинацию вышеупомянутых способов [11, 39, 75, 84, 97, 114].
Несмотря на то, что каждый из перечисленных оперативных методов лечения переломов костей обладает определенными достоинствами и при соблюдении правил применения позволяет получить положительные клинические результаты, они имеют ряд ограничений и недостатков[7, 29, 71]. Основным из них является отсутствие достаточной жесткости фиксации костных отломков на протяжении всего периода лечения.
Так, при закреплении ортопедической проволокой поперечных переломов, как отмечают некоторые авторы [121], не достигается плотное их соприкосновение, что, в свою очередь, ведет к несращению костных отломков. Использование слишком тонкой проволоки, недостаточное ее сжатие, малое количество серкляжных швов зачастую не позволяет достичь стабильной фиксации, способствует возникновению резорбции кости и лизису тканей под проволокой. При неравномерном скручивании последней возможен ее разрыв. Образованный скользящий узел в последующем может ослабнуть. Ортопедическая проволока, при стабилизации переломов длинных костей, чаще используется в комбинации с внутрикостными штифтами [32].
При применении металлических накостных пластин стабильная фиксация перелома может быть достигнута в случае прохождения закрепляющих шурупов через оба кортикальных слоя отломков [121]. Это подтверждают результаты экспериментальных исследований, проведенных
на собаках. Как отмечают те же авторы, торсионная жесткость достигает значений интактной кости только при применении длинных пластинок. Превышение сопротивляемости кости в резьбовом соединении с винтом приводит к ее микропереломам при закручивании винта до упора, рассасыванию кости и ослаблению связи. Неодновременное сопротивление винтов смещающим нагрузкам из-за неодинакового сжимающего осевого действия вызывает дополнительную опасную концентрацию напряжений при функционировании конечности от одного наиболее плотного соединения к другому с поочередным ослаблением их [45; 80].
Снижения числа несращений костных отломков при их фиксации пластинами, как указывают отдельные авторы [80], можно добиться при введении фиксирующих винтов строго под углом 90 к кортикальному слою кости, что позволяет достичь максимальной силы компрессии и обеспечить минимальное взаимосмещение отломков кости и фиксатора. Винты нужно располагать на пластине в шахматном порядке, что исключает возможность ротационного смещения. Осевая линия пластины должна составлять с линией перелома острый угол, открытый в проксимальном направлении, что позволяет свести к минимуму возникновение диастаза при ранних нагрузках.
Комплект аппарата Илизарова для голени мелких домашних животных
Во 2-ой и 3-ей сериях для фиксации костных отломков использовали детали комплекта аппарата Илизарова (Таб. 1), основу которого составляют внешние опоры (дуги и кольца), соединенные между собой резьбовыми стержнями. Костные отломки фиксировали взаимно перекрещивающимися спицами, закрепленными в натянутом состоянии при помощи болтов-спицефиксаторов во внешних опорах.
Размер внешних опор зависел от объема голени в ее верхней трети. Оптимальное расстояние между внутренним краем опоры и кожей 1,5 - 2 см. Использование опор больших размеров снижает жесткость фиксации. Применение опор меньших размеров может привести к образованию пролежней в местах соприкосновения с кожей и затрудняет контроль за состоянием кожных покровов вокруг мест входа и выхода спиц. Малый диаметр опор также может стать причиной сдавления мягких тканей при возникновении отека в раннем послеоперационном периоде. Стержни, соединяющие внешние опоры аппарата, подбирали с небольшим запасом для возможности перемещения, что зависело от величины первичного смещения отломков. Их диаметр соответствовал диаметру отверстий опор. Для фиксации спиц к опорам аппарата подготавливали гайки, болты фиксаторы с пазом и отверстием. С целью обеспечения нейтральной фиксации спиц и закрепления деталей аппарата на смежных отверстиях опор были необходимы шайбы прокладочные, сферические и шайбы с пазом. Для натяжения, скусывания и подгибания концов спиц использовали: спиценатягиватель, кусачки, плоскогубцы или круглогубцы. Экспериментальным животным (2 серия опытов) перед нарушением целостности кости на голень накладывали аппарат Илизарова, состоящий из четырех опор, образующих две подсистемы (проксимальную и дистальную), которые соединяли между собой тремя резьбовыми стержнями.
В 1 группе 2 серии опытов с целью моделирования переломов, при которых минимально травмируется надкостница, корковая пластинка, не повреждается костный мозг и питательные кость сосуды, использовали закрытую флексионную остеоклазию. Для этого в условиях операционной после наложения аппарата Илизарова в области средней трети диафиза через продольный разрез мягких тканей протяженностью 1,0 см осуществляли остеотомию малоберцовой кости при помощи долота. Для осуществления закрытой флексионной остеоклазии большеберцовой кости использовали аппарат, состоящий из двух дуг, соединенных между собой двумя параллельно расположенными друг к другу планками. Разъемы дуг по отношению к берцовым костям были направлены каудально. Планки располагались на выпуклой части дуг и объединялись между собой и с дугами при помощи болтов. Между планками, на уровне средней трети диафизов берцовых костей, помещали стержень винтовой тяги. На его проксимальном конце располагали фиксирующую гайку. На дистальном конце крепили расположенную перпендикулярно к кости дополнительную планку.
Через эпиметафизарные зоны, проксимально и дистально, во фронтальной плоскости проводили по одной спице, которые фиксировали в дуговых опорах аппарата для остеоклазии. Через мягкие ткани, на уровне средней трети диафиза, проводили огибающую большеберцовую кость спицу, которую фиксировали на дополнительной планке (рис. 1).
Удаляли два резьбовых стержня, соединяющие подсистемы аппарата. Фиксирующую гайку вращали в направлении закручивания, при этом происходило натяжение изогнутой спицы, что способствовало возникновению закрытого перелома большеберцовой кости.
Угловая деформация большеберцовой кости в момент излома при флексионной остеоклазии Признаками достигнутого перелома служило появление угловой деформации в области средней трети голени с вершиной, направленной краниально, и характерного щелчка .
После этого резьбовые стержни устанавливали в исходное положение. Удаляли изогнутую спицу и спицы из эпиметафизов. При этом ось берцовых костей восстанавливалась (рис. 3). Во 2-ой группе 2-ой серии опытов, с целью моделирования косых либо винтообразных переломов костей голени, использовали способ нарушения целостности кости и устройство для его осуществления [А.А. Шрейнер/Заявка на патент; Приоритетная справка № 93-048501/14 от 18.10.93 г.]
Устройство для нарушения целостности кости включало в себя две опоры (проксимальную и дистальную), соединенные между собой резьбовыми стержнями. На проксимальной опоре закрепляли элементы фиксации (спицы), фиксирующие проксимальный отдел голени. На дистальной опоре располагали узел ротации, содержащий Z-образно изогнутую спицу, один конец которой закрепляли на опоре, а другой - в элементе натяжения. Для облегчения и дозирования величины ротации элемент натяжения был выполнен в виде спиценатягивателя.
Через проксимальный конец кости проводили элементы фиксации, выполненные в виде спиц Киршнера, которые в натянутом состоянии фиксировали на проксимальной опоре спицезажимами. Через свободный дистальныи конец кости перпендикулярно ее оси проводили спицу, концы которой Z-образно изгибали. Один ее конец закрепляли на дистальной опоре, а другой - в элементе натяжения. С медиальной поверхности голени на уровне средней трети большеберцовой кости проводили продольный разрез мягких тканей длиной до 1,0-1,5см. После этого долотом производили частичную кортикотомию в косом направлении по отношению к оси кости с сохранением целостности костномозговой полости. Затем натяжением конца спицы, фиксированного в спиценатягивателе, осуществляли ротацию кости. Натяжение конца спицы и, соответственно, ротацию кости производили вращением барашка спиценатягивателя. Тарированный элемент спиценатягивателя показывал величину ротации кости.
Клиническое использование способа чрескостного остеосинтеза костей голени мелких домашних животных
Предоперационная подготовка как экспериментальных, так и домашних животных состояла из следующих основных этапов: предоперационное обследование животного; выбор методики эксперимента либо способа остеосинтеза, включающий подбор компоновки аппарата.
Предоперационная подготовка экспериментальных животных начиналась с момента поступления их в виварий РНЦ «ВТО» им. акад. Г.А. Илизарова. Собак помещали в отдельные клетки карантинного отделения, где они содержались в течение 30 дней. В этот период проводили профилактические вакцинации против специфических инфекционных заболеваний и обработки, направленные на уничтожение экто- и эндопаразитов животных. Собак допускали в эксперимент после получения удовлетворительных результатов комплексного клинического обследования, о чем свидетельствовало заключение ветеринарного врача клиники. Клиническое обследование включало в себя осмотр кожных покровов, видимых слизистых оболочек, положения тела в пространстве, термометрию, исследование сердечно-сосудистой, дыхательной, пищеварительной систем, состояние опорно-двигательного аппарата.
При предоперационном обследовании домашних животных оценивали данные анамнеза и клинического обследования с обязательным рентгенологическим исследованием. Данные анамнеза позволяли определить возраст животного, условия содержания, причину травмы, наличие сопутствующих заболеваний, объем первой помощи, ее результативность. Клиническое обследование давало возможность оценить общее состояние животного, тяжесть повреждения костной и мягких тканей, степень нарушения периферического кровообращения и иннервации. При этом нередко пальпаторно удавалось определить локализацию перелома, характер излома (оскольчатые переломы) и степень смещения костных отломков (переломы со значительным смещением по длине, ширине, под углом). С целью уточнения уровня и характера перелома, вида и величины смещения отломков проводили рентгенологическое исследование поврежденного сегмента в двух стандартных проекциях: прямой и боковой, с обязательным захватом смежных суставов . Рентгенограммы прямой и боковой проекций костей голени и смежных суставов. Оскольчатый перелом болынеберцовой кости в средней трети диафиза. Полное смещение отломков (по ширине и длине). Косой перелом малоберцовой кости в верхней трети диафиза Результаты обследования позволяли установить окончательный диагноз, индивидуально подойти к виду обезболивания и дальнейшей тактике лечения. При удовлетворительном состоянии животного остеосинтез осуществляли в день обращения в клинику, предварительно получая письменное согласие владельца на оперативное лечение питомца. В случае тяжелого состояния - назначали соответствующее симптоматическое лечение в амбулаторных условиях, а остеосинтез откладывали на необходимое время, до нормализации общего состояния. Перед операцией подбирали модуль аппарата и необходимый инструментарий. Компоновка аппарата Илизарова для чрескостного остеосинтеза диафизарных переломов костей голени мелких домашних животных в каждом отдельном случае была индивидуальна и зависела от уровня перелома и величины сегмента. Содержала не менее двух опор, соединенных между собой резьбовыми стержнями посредством гаек с возможностью перемещения. Проксимальная опора была выполнена в виде дуги, дистальная - в виде кольца либо дуги. Отверстия опор совпадали. У всех животных аппарат компоновали таким образом, чтобы его детали не перекрывали зоны перелома при выполнении рентгенограмм. Общая длина аппарата была меньше длины сегмента у собак крупных и средних пород на 1,5-2,0 см; у собак мелких пород и кошек - на 1,0-1,5 см. При этом у взрослых животных крайние опоры располагались не менее чем на 1,0 см от суставных щелей. У молодых животных - не менее чем на 0,5 см от зон роста. Таким образом, при проведении спицевых фиксаторов смежные суставы и зоны роста оставались интактными, а внешние опоры не препятствовали во время движения функции оперированной конечности.
При переломах костей голени в средней трети диафиза компоновка аппарата состояла из четырех опор, образующих между собой две подсистемы: проксимальную и дистальную (рис. 28). Следовательно каждый отломок фиксировали по две опоры.
Опоры соединяли в подсистемы короткими, а подсистемы между собой - длинными резьбовыми стержнями. Длина стержней зависела от длины отломков и непосредственно всего сегмента. Первая подсистема располагалась проксимально и состояла из двух дуговых опор, разъемы которых направлены в одну сторону (каудально). Вторая подсистема находилась дистально. У собак крупных и средних пород она состояла из двух кольцевых опор (см. рис. 29а).. Компоновка аппарата для чрескостного остеосинтеза переломов костей голени в области средней трети:а) у собак крупных и средних пород; б) у кошек и собак мелких пород
У собак мелких пород, таких как той-терьеры, карликовые пудели возможно использование дистальной опоры, выполненной в виде кольца.
При переломах в области верхней или нижней трети диафиза с образованием короткого проксимального, либо дистального отломка, использовали компоновку аппарата, состоящую из трех опор. На короткий отломок накладывали одну, а на длинный - две опоры.
У собак при переломах в области верхней трети диафиза модуль аппарата состоял из двух дуговых и одной кольцевой опоры; в области нижней трети - из одной дуговой и двух кольцевых опор (см. рис.30).
У кошек при переломах в верхней трети голени аппарат компоновали из трех дуговых опор, при этом разъемы первой и второй дуг направлены в одну сторону, а разъем третьей - в противоположную. При переломах в нижней трети конструкция включала в себя две дуги и одно кольцо. Кольцо располагалось между дугами, открытые части которых были направлены в противоположные стороны .
Репаративная регенерация берцовых костей после частичной косой кортикотомии и торсионной остеоклазии Z-образно изогнутой спицей в области средней трети диафизов
Во 2 группе II серии опытов (8 собак) на рентгенограммах, сделанных сразу после операции, ось костей голени была правильная. В области средней трети диафиза определялась косая либо винтообразная линия излома, расположенная под острым углом к продольной оси отломков. Это свидетельствовало о большом по протяженности повреждении корковой пластинки. Контуры концов отломков были четкими. На ангиофаммах главная питательная артерия сохраняла свою целостность. Через 7 дней после операции рентгенологически ось костей голени не менялась. Контуры концов отломков становились менее четкими. Межотломковую щель перекрывали вуалевидные тени. В проекции костномозговой полости около концов отломков определялась слабая эндостальная реакция. Рис. 62. Рентгенограмма болынеберцовой кости после частичной косой кортикотомии и торсионной остеоклазии Z-образно изогнутой спицей, фиксация 7 дней Периостальная реакция в 42,9% (3) наблюдений характеризовалась наличием на краниальной и каудальнои поверхностях отломков теней в виде легкой каемки низкой оптической плотности. Толщина ее не превышала 0,6 мм, протяженность доходила до 2,5 мм проксимальнее и дистальнее от линии излома. В большинстве случаев (57,1%) периостальные наслоения не выявлялись (рис 62). К 15 дню опыта на рентгенофаммах контуры концов отломков были не четкими. Межотломковую щель перекрывали гомогенные тени. В отломках вдоль внутренней поверхности корковой пластинки наблюдалась эндостальная реакция протяженностью 0,2-0,5 см. У животных с выраженной периостальной реакцией (42,9%) толщина последней увеличивалась до 1,0 мм (рис. 63).
Рентгенограмма большеберцовой кости после частичной косой кортикотомии и торсионной остеоклазии Z-образно изогнутой спицей, фиксация 15 дней Гистологически в отломках отмечалась распространенная эндостальная реакция с формированием мелкоячеистой губчатой костной ткани, в межтрабекулярных пространствах которой располагался фиброретикулярный костный мозг. Диастаз между фрагментами корковой пластинки был заполнен рыхлой волокнистой соединительной тканью и частично - молодыми костными трабекулами (рис. 64).
Фиксация 15 дней: а) гистотопограмма; б) интермедиарная щель заполненная волокнистой соединительной тканью; в) участок эндостального регенерата; Ув. 16 х 10 Через 21 день фиксации линию перелома перекрывали глыбчатые неоднородные тени. В проекции костномозговой полости обоих отломков была ярко выражена эндостальная реакция. Ее протяженность доходила до 1,5 см. Периостальные наслоения находились в стадии компактизации, имели гомогенную структуру и высокую оптическую плотность.
В 57,1% наблюдений они перекрывали линию перелома с 2-х сторон. В 42,9% наблюдений периостальные разрастания объединялись в зоне стыка отломков с 3-4 сторон. У этих собак на основании результатов клинической пробы и рентгенологической картины фиксацию аппаратом прекращали. Остальным животным срок нахождения в аппарате продлевали до 30 дней (рис. 65). Рис. 65. Рентгенограмма большеберцовой кости после частичной косой кортикотомии и торсионной остеоклазии Z-образно изогнутой спицей, фиксация 21 день На гистотопограммах определялось интермедиарное костное сращение, эндостально образованные костные трабекулы подвергались частичной резорбции (см. рис. 66). Рис. 66. Фиксация 21 день: а) гистотопограмма; б) участок костного интермедиарного сращения; Ув. 16 х 10 К 30 дню опыта у животных, которым был продлен срок фиксации, линия перелома определялась не четко. Эндостальная реакция в отломках затухала. Периостальные разрастания заметно компактизировались и редуцировались. Непрерывность корковой пластинки была восстановлена
Таким образом, результаты проведенных исследований показали, что при незначительных повреждениях надкостницы, костного мозга, с сохранением питания кости, но с большим по протяженности повреждением корковой пластинки, признаки репаративной регенерации появляются в ранний послеоперационный период (7 дней фиксации). К 21 дню опыта в ряде случаев (42,9%) формируется полное (интермедиарное и эндостальное) костное сращение. У остальных животных сращение наступает к 30 дню фиксации.
В 3-й группе II серии опытов (11 собак) на рентгенограммах, сделанных сразу после операции, у всех животных ось костей голени была правильная и сохранялась таковой до окончания эксперимента. Линия остеотомии располагалась на уровне средней трети диафизов, 100 перпендикулярно к продольной оси отломков. Края последних имели четкие контуры. При ангиографическом исследовании выявлялось повреждение нисходящего ствола главной питательной артерии кости. Через 7 дней после операции рентгенологически четко определялись контуры концов отломков. Межотломковую щель перекрывали легкие вуалевидные тени эндостального происхождения. Периостальная реакция не выявлялась (рис. 69). Рис. 69. Рентгенограмма большеберцовой кости после открытой поперечной остеотомии пилкой Джигли, фиксация 7 дней У этих животных к 15 дню фиксации края отломков становились менее четкими. Линию остеотомии перекрывали гомогенные тени невысокой оптической плотности. В проекции костномозговых полостей обоих отломков определялись тени эндостального происхождения, протяженность которых доходила в проксимальном отломке до 0,9 см (0,5-1,5 см), в дистальном - до 1,23 см (0,7-1,7 см). В 42,9% наблюдений на отломках появлялась хорошо выраженная периостальная реакция, которая определялась с 3-4 сторон в виде глыбчатых теней толщиной, в среднем, 1,3 мм. Протяженность их доходила до 0,8 см на проксимальном отломке и до 1,0 см на дистальном (см. рис. 70).
Таким образом, при переломах костей голени, сопровождающихся одновременным пересечением остеогенных тканей (надкостница, костный мозг), питающих кость сосудов и повреждением окружающих кость мягкотканых элементов, в условиях стабильной фиксации признаки репаративнои регенерации как рентгенологически, так и гистологически появляются лишь к 15 дню опыта. К 30 дню наступает частичное костное сращение, характеризующееся наличием на рентгенограммах небольшой периостальной мозоли в области стыка отломков. На гистотопограммах определяется эндостальное, интермедиарное и одностороннее периостальное костное сращение. Полное костное сращение формируется к 45 дню фиксации, что подтверждается клинически. Гистологически в области зоны остеотомии происходят перестроечные процессы, затухание которых наблюдается через 1 месяц после прекращения фиксации перелома аппаратом.
