Лечение переломов костей аппаратами внешней фиксации
Телескопические аппараты внешней фиксации (АВФ) в лечении и реабилитации больных с переломами длинных костей
Положительные результаты экспериментальных и медицинских испытаний телескопических аппаратов внешней фиксации (АВФ) позволили использовать их для проведения компрессионно-дистракционного остеосинтеза у 238 больных с переломами длинных костей. Анализ частоты переломов с учетом возраста и пола выявил их преобладание у пострадавших в возрастной группе 31-40 лет – 32,8%. Лица в возрасте 21-30 составили 27,7%, а 41-50 лет – 22,7%. Частота переломов у мужчин в 8,2 раза превышала показатели у лиц женского пола (Девятов, 1990). Ведущими явились автодорожные (36,9%) и производственные травмы (35,3%). В их числе 88,2% составляли пострадавшие мужского пола. В первые сутки с момента получения травмы в стационары поступило 88,2% пострадавших.
Изучение распределения больных в зависимости от вида, локализации и характера переломов показало, что пациенты с открытыми переломами преобладали над пациентами с закрытыми типами (55,5 и 44,5% соответственно). При этом наиболее часто наблюдались повреждения голени – 70,6% и бедра – 20,2%, реже предплечья – 5,0% и плеча – 4,2%. Обращало внимание превалирование в 1,25 раза открытых переломов голени над закрытыми. Такая же тенденция сохранялась в случаях переломов костей плеча. В то же время соотношение больных с открытыми и закрытыми переломами бедра оказывалось одинаковым, а для предплечья, напротив, наблюдалась обратная зависимость. С учетом характера травмы преимущественно имели место сложные многооскольчатые (67,5%), простые поперечные (14,2%) и множественные (8,1%) переломы. Реже были простые косые и спиральные (6,2%), а также сочетанные (3,9%) повреждения. Характерным являлось и существенное преобладание переломов диафизарных и дистальных сегментов нижних и верхних конечностей по сравнению с проксимальными.
Полное сопоставление костных отломков при наложении телескопического аппарата внешней фиксации достигалось в 37,0% случаев. В их числе 26,9% пациентов с переломами костей голени, 4,2% -бедра, и 2,5% – предплечья. Смещение отломков не более 2-3 мм имело место в 37,8%, преимущественно при переломах костей голени (27,7%) и бедра (7,7%), тогда как смещение концов отломков не более 3/4 поперечника диафиза наблюдалось в 25,2%. Это были в основном пострадавшие с переломами костей голени (15,9%) и бедра (8,4%).
Аппаратная иммобилизация телескопическими аппаратами внешней фиксации в среднем составляла 60,9 суток при закрытых и 68,1 суток – при открытых переломах.
Клинические наблюдения показали, что функционирование телескопических аппаратов внешней фиксации возможно изменением внутреннего размера одинаковых составляющих путем их смещения к центру от крайнего положения на два и более отверстия в соответствии с разработанным алгоритмом монтажа. Благодаря конструктивным особенностям системы возможна сборка аппаратов как с уменьшением размера опорных элементов на основе одинаковых угловых планок с учетом конфигурации сегментов конечности, так и АВФ повышенной жесткости с учетом конкретного случая патологии с применением двухрядных угловых планок с незамкнутым контуром с переходом на замкнутые опорные элементы из однорядных угловых рамок, без нарушения принципа сносности и концентричности составляющих. Такая возможность компоновки с созданием замкнутых и незамкнутых контуров при наложении телескопических аппаратов внешней фиксации на поврежденные сегменты позволяет применять микрохирургическую технику в случаях необходимости восстановления сосудисто-нервных стволов и проводить другие хирургические вмешательства, что ограничено при использовании аппаратов Илизарова (Абдрахманов, 1983). Достоинство телескопических аппаратов внешней фиксации состоит в возможности соединения соседних опорных элементов с любыми другими размерами составляющих без компенсационных планок. Эти качества существенно расширяют функциональные возможности системы, не снижая жесткостных характеристик. Сама геометрия сборки таких аппаратов позволяет осуществить монтаж элементов конструкции в сверхжестком режиме для переломов 3-4-го типов и в эластическом – 1-2-го типов, а также переходить с одного режима на другой с сохранением учета топографо-анатомических особенностей поврежденных сегментов и типов переломов.
Практическая ценность любого аппарата внешней фиксации состоит в диапазоне управления перемещения костей при операции чрескостного остеосинтеза и устранения смещений отломков (Илизаров и др., 1974; Аболина, Морозов, 1987; Корж и др., 1987).
Разработанный нами алгоритм сборки телескопических аппаратов внешней фиксации позволяет проводить монтаж опорных элементов разного диаметра в оптимальном режиме по контуру конечности без предварительной подгонки и подборки составных частей аппарата соосно с концентрическим уменьшением диаметра опорного элемента, что невозможно при компоновке аппарата Илизарова (Аболина и др., 1993). Необходимо отметить, что в телескопических аппаратах внешней фиксации управление ими достигается как путем перемещения спиц, стержней относительно опорных элементов, так и опорных элементов с закрепленными на них спицами и стержнями относительно друг друга. Ценными свойствами в данной системе являются конструктивные особенности аппаратов, которые позволяют проводить постепенное, дозированное и одномоментное перемещение костей и их фрагментов.
Обращают внимание и возможности устранения угловых смещений костей телескопическими аппаратами внешней фиксации. Они различаются технически в зависимости от величины смещения. Так, коррекция смещений по оси до 10° проводится натяжением проведенных вблизи вершины деформации спиц с упорными площадками, тогда как при угле деформации более 20-30° используют прием поворота вокруг шарнира на уровне вершины деформации. Характерно и то, что дополнительный элемент в данной системе – шарнирное устройство («птичка») – позволяет рассчитывать ось углового перемещения и эффективно устранять угол (углы) отломков костей.
Телескопические аппараты внешней фиксации также положительно зарекомендовали себя при проведении ротационных перемещений, которые осуществляются переносом точек закрепления спиц на опорных элементах по кругу в одном направлении с их натяжением.
Технологические возможности перемещения фрагментов кости по ширине, репозиции при диафизарных, внутрисуставных и застарелых переломах, ложных суставов как телескопических аппаратов внешней фиксации, так и аппаратов Илизарова примерно одинаковы.
Несомненный интерес представляли сроки фиксации переломов длинных костей с использованием телескопических аппаратов внешней фиксации в зависимости от смещения костных отломков. Так, у больных с травмой плечевой кости со смещением фрагментов до 2/4 диаметра и сложными многооскольчатыми переломами средние сроки равнялись 78 суткам, простыми косыми и спиральными – 68,4, а сочетанными повреждениями – 150 дней. В случае сложных многооскольчатых переломов и смещений костей до репозиции на 1 /4 диаметра они составляли 70, а 4/4-86 суток. При оставшемся смещении на толщину коркового слоя у больных со сложными многооскольчатыми переломами они равнялись 90 дням. В случаях переломов костей предплечья и смещении до 2/4 диаметра средние сроки фиксации при простых поперечных переломах были 60 суток, а сложных многооскольчатых – 69. При последних формах и смещении до 4/4 диаметра они возрастали до 90 дней. У пациентов с переломами бедренной кости сложного многооскольчатого характера и смещении отломков на 2/4 диаметра средние сроки составили 72,5 дня, а до 4/4 – 80 суток. В случаях простых косых и спиральных переломов они нарастали параллельно увеличению смещения костей с 58,2 до 72,5 суток. Аналогичная тенденция прослеживалась и при сочетанных повреждениях: средние сроки у них при смещении отломков на 2/4 диаметра со 120 дней возрастали до 150,7 при сдвиге на 4/4. Такая же тенденция роста среднего времени фиксации отломков костей голени сохранялась по мере увеличения смещения до репозиции. Если при расхождении концов отломков на 1 /4 диаметра средние сроки крепления равнялись при поперечных переломах 58,2 суток, простых косых и спиральных – 65,4, сложных многооскольчатых – 85,5, то при смещении до их репозиции до 4/4 – они увеличивались соответственно до 90,5, 77,2 и 103 дней. Такая же тенденция сохранялась при изучении сроков фиксации в случаях сохранения смещений кости после репозиции.
Снятие аппарата внешней фиксации проводилось при отсутствии патологической подвижности после ослабления винтов и гаек опорных элементов при предварительной оценке клинических и рентгенологических данных. Эндостальная костная мозоль в костномозговом канале регистрировалась в 72,2% случаях.
Незначительная периостальная реакция у концов костных отломков составляла 27,7%. Относительное преобладание частоты реакции на дистальных и проксимальных концах чаще наблюдалось при сложных многооскольчатых, множественных и простых поперечных переломах, чем при переломах другого характера. Полноценная консолидация имела место у 79,8% пациентов. Недостаточное сращение отмечалось в 20,2%, преимущественно у больных с переломами костей голени сложного многооскольчатого характера.
Нами проводился анализ осложнений у больных при наложении телескопических аппаратов внешней фиксации в динамике. Характерно, что общие осложнения – болевой и гипертензионный синдромы, сепсис, септические состояния и жировая эмболия – не имели места. Местные и поздние осложнения обусловлены нарушением центрации отломков опорных элементов, правил введения спиц и недостаточной обработкой их концов. У одного больного развился локальный остеомиелит, а обострение хронического остеомиелита было отмечено у 4,2% пациентов.
В 14,3% случаев осложнения наблюдались в результате неправильного применения аппаратов в процессе лечения и нарушения техники их наложения при переломах бедренной кости (6,7%), костей голени (7,6%) и нарушения проведения компрессии и дистракции. В их числе: рефрактура бедренной (2) и большеберцовой (1) костей, а также смещение отломков по ширине (2) при переломах бедренной и большеберцовых костей (5) вследствие грубого нарушения пострадавшими больничного режима: контрактуры суставов при переломах бедренной (3) и большеберцовой (2) костей. Осложнений после снятия аппаратов отмечено не было.
Аналогичные осложнения при наложении аппаратов Илизарова отмечал А.П. Барабаш с соавт. (1993), М.М. Тайлашев с соавт., (1995). В основном осложнения имели место у больных со сложными многооскольчатыми переломами костей голени и бедра.
Длительность аппаратной иммобилизации телескопическими АВФ составила в среднем 60,9 дней при закрытых и 68,1 -при открытых переломах: при повреждении костей бедра 62,5 (закрытых) и 68 (открытых), голени – 70,5 и 80,4 суток, а костей плеча в 1,2-1,4 раза меньше, соответственно. Тогда как средние сроки лечения больных при применении аппаратов Илизарова были: при переломах бедра – 132, голени – 126, плеча – 74, предплечья – 92 дня (Тейтельбаум, 1990). С нарастанием тяжести повреждения мягких тканей средние сроки наложения АВФ продлевались на 2-16 суток.
Конечные исходы лечения наблюдаемых больных зависели от ряда факторов: временного вида, характера и локализации переломов, степени смещения отломков до и после репозиции, тяжести повреждения кожных покровов и подлежащих образований, времени сращения переломов и снятия аппаратов, тактики лечения и реабилитации больных. Анализ качества сопоставления отломков выявил полное сопоставление в 36,9% случаев, смещение не более 2-3 мм в 37,8% и не более 3/4 поперечника диафиза в 25,2%. Преимущественно они наблюдались при переломах костей бедра и голени.
Важным критерием оценки результатов лечения больных с переломами длинных костей является восстановление полного объема движений в конечности. Анализ клинического материала показал, что в случаях открытых переломов плечевой кости полное восстановление объема движений в плечевом суставе достигалось через 3 месяца, а в локтевом – через 4. У больных с повреждением костей предплечья восстановление функции лучезапястных суставов наступало при закрытых переломах спустя 2, а при открытых – 2,5 месяца.
В случаях закрытых переломов бедра полный объем движений в тазобедренном суставе наступал через 5,3 месяца, тогда как функция коленных суставов восстанавливалась через 4,2 месяца при закрытых и 5,3 при открытых формах.
У больных с закрытыми переломами голени достаточный объем движения в голеностопном суставе в среднем достигался через 4,6 месяца, а с открытыми – через 4,8.
В целом результаты лечения больных с переломами длинных костей при проведении чрескостного остеосинтеза с использованием телескопических аппаратов внешней фиксации выглядели следующим образом: хорошие в 84,1, удовлетворительные в 14,3 и неудовлетворительные в 1,7% случаев.
Последние два случая объяснялись последствиями перенесенного полиомиелита.
Таким образом, результаты клинического применения телескопических аппаратов внешней фиксации свидетельствуют, что они соответствуют конструктивно-техническим и биомеханическим принципам, заложенным в современных системах внешней фиксации, а по ряду позиций и превосходят. Из числа выявленных в процессе практической эксплуатации достоинств телескопических АВФ можно выделить следующие:
- простота в сборке;
- легкость комплектов, выполненных из титана;
- несложность проведения остеосинтеза;
- многоцелевое назначение;
- возможность копирования конфигурации конечности с обеспечением кинематики их движений;
- возможность собирать любую замкнутую опору внешней фиксации при чрескостном остеосинтезе и изменять ее при необходимости в процессе лечения;
- возможность обеспечивать жесткость фиксации во внешней опоре на 17% выше по сравнению с классическим аппаратом Илизарова;
- использовать комбинацию спиц, стержней и шарнирных устройств.
Благоприятные исходы лечения и реабилитации больных с переломами длинных костей обусловливались адекватным сопоставлением отломков костей при использовании телескопических АВФ, что позволило проводить демонтаж и снятие аппаратов в приемлемые сроки и максимально уменьшить повторное их наложение (лишь в 8,4% случаев).
Средняя продолжительность лечения данных больных в предоперационном периоде, в стационаре с аппаратом внешней фиксации была не выше, чем при использовании аппаратов Илизарова.
Восстановление движений в полном объеме суставов верхних конечностей достигалось к 4, а нижних – к 5,3 месяцам. Сроки наложения АВФ зависели от характера, локализации перелома, степени смещения отломков до и после репозиции, а также тяжести повреждения кожи, мышц, сухожилий, сосудов и нервов. В 67,3% случаев пострадавшие возвращались к трудовой деятельности (как при открытых, так и закрытых переломах длинных костей) спустя 5 месяцев после травмы. В целом положительные результаты лечения имели место в 98,3%, что обусловливало снятие АВФ в приемлемые сроки и позволило восстанавливать движение в полном объеме. Предлагаемый нами телескопический принцип монтажа аппарата внешней фиксации, включая и аппараты Илизарова, с использованием соосности и концентричности опорных элементов достоин использования в практике травматологии и ортопедии. Многообразие вариантов данных аппаратов позволяет определить эффективные пути лечения наиболее сложных категорий больных.
А.В. Карпов, В.П. Шахов
Системы внешней фиксации и регуляторные механизмы оптимальной биомеханики
Опубликовал Константин Моканов
Источник
В последние годы имеется тенденция к повышению оперативного лечения переломов. Появляются новые виды имплантов, и это позволяет быстрее поставить пациента на ноги. С 3-5 дня после операции пациент уже мобилен, пользуется поврежденной конечностью. Не происходит атрофии мышц, не возникает контрактуры в смежных суставах, и это приводит к лучшему функциональному результату.
Виды металлофиксаторов в современной травматологии
Есть порядка 7-8 крупных европейских и 3-4 отечественных производителей металлофиксаторов. Существуют металлоконструкции внешней и внутренней фиксации. Внутренние можно подразделить на те, которые крепятся на поверхность кости, скрепляя два отломка, и расположенные внутри кости — интромодулярные, что также обеспечивает хорошую фиксацию.
Титан — это любимый металл травматологов, потому что он обладает хорошей биосовместимостью. В медицинских изделиях, в имплантах, применяемых в травматологии, используются сплавы: титан достаточно мягкий, и он легируется ванадием или ниобием. В отечественных сплавах используется ванадий, в европейских ниобий и еще несколько процентов алюминия, то есть состав импланта — около 90% титана и 10% легирующих добавок, которые придают этому материалу необходимую прочность. В незначительных количествах имеются примеси молибдена, никеля, но это менее 1%.
В аэропорту металлодетектор реагирует на импланты?
Нет, импланты все достаточно невосприимчивы к электромагнитному полю, и поэтому пациенты могут не беспокоиться о том, что у них возникнут проблемы подобного рода. Хотя такие вопросы часто задаются.
Титановые импланты и МРТ
С титаном можно выполнять магнитно-резонансную томографию, но от него могут быть небольшие наводки. Смещение, нагрев имплантов не происходит.
Большинство используемых сплавов из нержавеющей стали также немагнитные, но в данном случае все зависит от производителя.
Спицы в травматологии
Спица до сих пор занимает свое почетное место. Есть даже отдельный метод остеосинтеза – остеосинтез по Веберу, с помощью двух спиц и стягивающей петли, который до сих пор успешно применяется при ряде переломов: крупных сесамовидных костей, в частности надколенника, локтевого отростка. Это очень хороший метод фиксации — используется минимум металла. И он хорошо переносится пациентом.
Аппараты внешней фиксации
Аппараты внешней фиксации сейчас используются для временной фиксации переломов, особенно открытых. Если есть необходимость ежедневно делать перевязки раны, это очень помогает. В дальнейшем, до трех недель после первичной травмы, после заживления кожной раны делаем конверсию – снимаем аппарат, и фиксируем уже такой металлоконструкцией, которая более удобна для пациента.
Аппарат используется в ортопедии, когда необходима коррекция застарелых повреждений, потому что если одномоментно это сделать не получается, то манипуляции с костями в плане их удлинения, укорочения, изменения угла удобно делать в аппарате внешней фиксации: в аппарате Илизарова, либо более современном.
Надо ли убирать металлоконструкцию?
Рекомендации Европейского общества остеосинтеза определяют, что в поясе верхних конечностей лучше металлоконструкцию не убирать, а в поясе нижних конечностей стоит удалять.
Существуют абсолютные и относительные показания к удалению металлоконструкций. К абсолютным показаниям относятся случаи поздних послеоперационных осложнений. Например, когда после открытого перелома был осуществлен остеосинтез, но во время травмы или в раннем послеоперационном периоде возникла инфекция. Она под действием антибиотика нивелировалась, но до конца избавиться от нее организму не удалось. Кожные покровы зажили, пациент выписался. И примерно через полгода-год рана нагнаивается. Дело в том, что микроорганизм (как правило, это золотистый стафилококк), который находится на границе между имплантом и тканями организма, обладает достаточной невосприимчивостью к антибиотикам и возможностью формирования на поверхности имплантов колоний, защищенных гликокалием, специально синтезируемым в качестве барьера, который препятствует проникновению лекарственных препаратов. Не удалив имплант, решить эту проблему не удается. Можно временно назначить антибиотики, уменьшить воспаление, но в этом случае инфекция приобретает хронический характер.
Металлические импланты и аллергия
Аллергия встречается менее чем в 1% случаев. Сам имплант — это не чистый титан, а сплав, в котором присутствуют в микродозах различные металлы, которые могут вызвать аллергию. Ионы и оксиды металлов, которые образуются вследствие естественной коррозии – это слабый электролит. Любая металлоконструкция подвергается коррозии в небольшой степени. Эти оксиды металлов или ионов соединяются в металлобелковые комплексы, которые и меняют структуру молекулы. Измененные с помощью этих металлов молекулы провоцируют развитие ответной иммунной реакции организма. Организм считает эти соединения чужеродными, и на них возникает аллергическая реакция. Как правило, реакция гиперчувствительности замедленного типа.
Осложнения при применении металлофиксаторов
Это может быть ранняя нагрузка. Когда начинается ранняя нагрузка на поврежденную конечность, костная мозоль еще не сформировалась в необходимой твердости, и нагрузку берет на себя имплант. Как и у любого металла, у него есть усталостный предел, и после циклических колебаний происходит его разрушение.
Это могут быть и врачебные ошибки — имплант выбран несоответственно перелому, плохое кровоснабжение области перелома.
Также сопутствующие патологии, курение могут замедлить консолидацию перелома в 1,5-2 раза, потому что никотин является капиллярным ядом, а мозолеобразование и образование новой костной ткани происходит за счет формирования этих капилляров, особенно в нижних конечностях.
Когда обязательно необходимо удалять металлоконструкцию
Прежде всего, профессиональная деятельность. Человек с имплантами не годен к службе в армии. Военные в перспективе могут подвергнуться достаточно высоким энергетическим воздействиям, и наличие импланта придает этому сегменту повышенную прочность. В результате, при приложении силы, это может привести к большим разрушениям прилежащих сегментов, расположенных выше и ниже импланта.
Всем людям, чья профессиональная деятельность сопряжена с высоким риском получения травм — мотогонщики, автогонщики, экстремальные виды спорта, горные лыжи, сноуборд, артисты, борцы, хоккеисты, артисты цирка, каскадеры — нужно убирать металлоконструкции.
Сроки удаления металлофиксаторов
Сроки напрямую связаны с расположением металлоконструкции и кровоснабжением отдела конечности. Для консолидации переломов нижних конечностей и для удаления – порядка года–полутора. Если речь идет о предплечье, кость которых срастается не очень хорошо, то там может достигать до двух лет. Часто после удаления импланта с предплечья даже после двух лет возникает рефракция, то есть переломы на том же месте.
Показания к оставлению или удалению металлоконструкции
Если перелом консолидировался, то в зависимости от локализации решение принимается индивидуально. Допустим, при переломе лучевой кости во время имплантации пластины выделялись сосудистые, нервные образования, анатомическая область содержит рубцы, и повторное выделение важных сосудистых нервных образований чревато случайным их повреждением, то в таком случае лучше оставить. Металлоконструкции, которые используются для остеосинтеза костей таза, однозначно оставлять, потому что все доступы к костям таза достаточно травматичные, и лишний раз рисковать функцией конечности хирург не будет.
Часто нашими пациентами являются люди достаточно зрелого возраста, и существует анестезиологический риск.
А если речь идет о молодых женщинах, девушках, которые планируют беременность, то лучше металлоконструкции убирать.
Есть пациенты, у которых в области голеностопных суставов стопы достаточно маленький объем мягких тканей, фактически кости находятся под кожей. Если в этих зонах находятся металлоконструкции, то ношение обуви может быть сопряжено с дискомфортом, когда край задника обуви натирает в области пластины. Таким людям тоже нужно убирать металлоконструкции, и жизнь их станет гораздо легче.
У большого количества людей имеется психологический дискомфорт, им не нравится жить с инородным телом внутри своего организма. В этом случае нужно клинически определить, насколько ему мешает металлоконструкция, и если она легко извлекается, то почему бы не помочь?
Мы встречались со случаями, когда надкостная пластина была полностью покрыта вновь образованной костной мозолью. Удаление в таких условиях чревато техническими сложностями, переломами, частичным удалением. Поэтому важно все делать вовремя.
Если у пациента был перелом верхней трети бедра, который фиксирован массивной конструкцией типа гамма-гвоздь или динамический бедренный винт, то удаление имплантов у пожилых людей чревато повторными переломами, так как внутри кости остается незаполненная полость, и прочность ее значительно уменьшается.
Если у пожилого пациента произошел перелом лодыжек, то ему лучше оставлять металлоконструкцию, если она не вызывает дискомфорта при ношении обуви, потому что это также приведет к ослаблению кости.
Игорь Абрамов
Травматолог-ортопед. Врач Городской клинической больницы им. Ф.И. Иноземцева. К.м.н.
Первоисточник
Источник