Регенерация переломов

В данной главе представлены биологические и биомеханические основы лечения переломов. Мы рассмотрим, как сломанная кость ведет себя в разных биологических и механических условиях и как это влияет на выбор хирургом метода лечения. Любое хирургическое вмешательство может изменить биологические условия, а любой метод фиксации – изменить механические условия. Эти изменения способны оказывать значительное влияние на сращение перелома и определяются хирургом, а не пациентом. Поэтому каждый хирург-травматолог должен обладать базовыми знаниями по биологии и биомеханике сращения переломов, чтобы принимать, правильные решения при их лечении. Главная цель внутренней фиксации – срочное и, если возможно, полное восстановление функции поврежденной конечносги. Хотя надежное сращение перелома является лишь одним из элементов функционального восстановления, его механика, биомеханика и биология важны для достижения хорошего результата. Фиксация перелома – это всегда компромисс: в силу биологических и биомеханических причин часто необходимо в некоторой степени жертвовать прочностью и жесткостью фиксации, а оптимальный имплантат не обязательно должен быть самым прочным и жестким. В критических условиях механические требования могут быть важнее биологических, и наоборот. Аналогично, при выборе материала имплантата приходится идти на компромисс: например, выбирать между механической прочностью и пластичностью стали и электрохимической и биологической инертностью титана. Хирург определяет, какая комбинация технологий и оперативных методов наиболее полно соответствует его опыту, имеющимся условиям и, главное, потребностям пациента. Характеристики костиКость служит опорой и защитой для мягких тканей и обеспечиваег движения и механическую функцию конечности. При обсуждении переломов и их заживления особый интерес представляет хрупкость кости: кость прочна, но ломается при незначительных деформациях. Это означает, что кость ведет себя скорее как стекло, а не как резина. Поэтому в начале естественного процесса сращения костная ткань не может сразу перекрыть щель перелома, который постоянно подвергается смещениям. При нестабильной или эластичной фиксации переломов (относительной стабильности) последовательность биологических событий – в основном сначала формирование мягкой, затем жесткой мозоли – помогает уменьшить нагрузку и деформацию регенерирующих тканей. Резорбция концов костных отломков увеличивает межотломковую щель. Пролиферирующая ткань менее ригидна (чем костная), что уменьшает механическое напряжение в зоне перелома. Условия микроподвижности способствуют образеванию костно-хрящевой муфты, которая повышает механическую стабильность перелома. После достижения надежной фиксации перелома мозолью происходит полное восстановление функции. Затем за счет внугренней перестройки восстанавливаете! иасодная структура кости – процесс, который может занять годы. Перелом костиПерелом – это результат однократной или повторяющейся перегрузки. Собственно перелом возникает в течение доли миллисекунды. Он приводит к предсказуемому повреждению мягких тканей вследствие их разрыва и процесса типа имплозии – «внутреннего взрыва». Мгновенное разъединение поверхностей перелома приводит к вакуум-эффекту (кавитации) и тяжелым повреждениям мягких тканей Механические и биохимические явленияПерелом вызывает нарушение непрерывности кости, что приводит к патологической подвижности, потере опорной функции кости и к боли. Хирургическая стабилизация можег немедленно восстановить функцию кости и уменьшить боль, при этом пациент получит возможность безболезненных движений и избежит таких последствий повреждений, как комплексные региональные болевые синдромы. При переломе происходит разрыв кровеносньк сосудов кости и надкостницы. Спонтанно высвобождаемые биохимические агенты (факторы) учасгауют в индукции процессов заживления. При свежих переломах эти агенты весьма эффективны, и какой-либо дополнительной стимуляции практически не требуется. Роль хирургического вмешательства – направить и поддержать процесс заживления. Перелом и кровоснабжение костиХотя перелом -исключительно механический процесс, он вызывает важные биологические реакции, такие как резорбция кости и образование костной мозоли. Эти реакции зависят от сохранности кровоснабжения. Следующие факторы оказывают влияние на кровоснабжение в зоне перелома и имеют непосредственное значение для хирургического лечения:
Продукты от воспаленияСредства для похуденияОпасно болеть гриппомМертвая кость может быть восстановлена только путем удаления и замещения (т.н. «ползущее замещение» за счет остеональной или пластинчатой перестройки), процесса, который требует для завершения продолжительного времени. Общепризнано, что омертвевшая ткань (особенно кость) предрасположена к инфицированию и поддерживает его. Еще один эффект некроза – индукция внутренней (гаверсовой) перестройки кости. Она делает возможной замену мертвых осгеоцитов, но прмводит к временному ослаблению кости из-за транзиторного осгеопороза, который является неотъемлемой частью процесса ремоделирования. Остеопороз часто наблюдается непосредственно под поверхностью пластин и может быть уменьшен за счет сокращения площади контакта пластины с костью (напр. LC-DCP), что максимально сохраняет периосгальное кровоснабжение и уменьшает объем аваскулярной кости. Немедленное снижение костного кровотока наблюдалось после перелома и остеотомии, при этом кровоснабжение кортикального слоя поврежденной части кости снижалось почти на 50%. Это снижение связывалось с физиологической вазоконсгрикцией как периосгальных, так и медуллярных сосудов, возникающей как ответная реакция на травму. В процессе сращения перелома, однако, наблюдается увеличивающаяся гиперемия в прилежащих внутри- и внекостных сосудах, достигающая пика спустя 2 недели. После этого кровоток в области костной мозоли постепенно вновь снижается. Отмечается также временное изменение нормального центросгремительного направления кровотока на противоположное после повреждения медуллярной системы кровообращения. Перфузия костной мозоли крайне важна и может определить результат процесса консолидации. Кость может формироваться только при поддержке сосудистой сети, и хрящ не будет жизнеспособен при отсутствии достаточной перфузии. Однако эта аншогенная реакция зависит как от метода лечения перелома, так и от созданньк механических условий.
Как срастается переломРазличают два типа сращения перелома:
Первый происходит только в условиях абсолютной стабильности и является биологическим процессом остеональной перестройки кости. Второй наблюдается при относительной стабильности (эластичной фиксации). Происходящие при этом типе сращения процессы сходны с процессами эмбрионального развития кости и включают как интрамембранозное, так и эндохондральное формирование кости. При диафизарньк переломах формируется костная мозоль. Сращение кости можно разделить на четыре стадии:
Хотя эти стадии имеют различные характеристики, переход от одной к другой происходит плавно. Стадии определены произвольно и описываются с некоторыми вариациями. Воспаление После возникновения перелома начинается воспалительная реакция, которая продолжается до начала формирования фиброзной, хрящевой или костной таани (1-7-е сутки после перелома). Первоначально образуются гематома и воспалительный экссудат из поврежденньк кровеносньк сосудов. У концов сломанной кости наблюдается остеонекроз. Повреждение мягких тканей и дегрануляция тромбоцитов приводят к выбросу мощных цитокинов, которые вызывают типичную воспалительную реакцию, т.е. вазодилятацию и гиперемию, миграцию и пролиферацию полиморфноядерных нейтрофилов, макрофагов и т.д. Внутри гематомы образуется сеть фибриновых и ретикулярных волокон, также представлены коллагеновые волокна. Происходит постепенное замещение гематомы грануляционной тканью. Остеокласты в этой среде удаляют некротизированную кость на концах отломков фрагментов. Формирование мягкой мозоли Со временем боль и отек уменьшаются, и образуется мягкая мозоль. Это примерно соответствует времени, когда фрагменты уже не смещаются свободно, то есть приблизительно через 2-3 недели после перелома. Стадия мягкой мозоли характеризуется созреванием мозоли. Клетки-предшественники в камбиальных слоях надкостницы и эндоста стимулируются для развития в остеобласты. Вдали от щели перелома на поверхности периоста и эндоста начинается интрамембранозный аппозиционный рост кости, за счет которого формируется периостальная муфта грубоволокнистой костной ткани и заполняется костномозговой канал. Далее происходят врастание в мозоль капилляров и повышение васкуляризации. Ближе к щели перелома мезенхимальные клетки-предшественники размножаются и мигрируют через мозоль, дифференцируясь в фибробласты или хондроциты, каждые из которых продуцируют характерный внеклеточный матрикс и медленно замещают гематому. Формирование жесткой мозоли Когда концы перелома связаны между собой мягкой мозолью, начинается стадия жесткой мозоли которая продолжается до тех пор, пока отломки не зафиксируются прочно новой костью (3-4 месяца). По мере прогрессирования внугримембранозного образования кости мягкая ткань в щели перелома подвергается энхондральной оссификации и трансформируется в жесткую кальцифицированную ткань (грубоволокнистую кость). Рост костной мозоли начинается на периферии зоны перелома, где деформации минимальны. Формирование этой кости уменьшает деформации в расположенных ближе к центру отделах, где в свою очередь также формируется костная мозоль. Таким образом, формирование жесткой мозоли начинается по периферии и прогрессивно смещается к центру перелома и межотломковой щели. Первичный костный мостик формируется снаружи или внутри костномозгового канала, вдали от подлинного кортикального слоя. Затем, путем энхондральной оссификации, мягкая ткань в щели перелома замещается грубоволокнистой костью, которая в итоге соединяет первоначальные кортикальные слои. Ремоделирование Стадия ремоделирования начинается после прочной фиксации перелома грубоволокнисгой костной тканью. Она постепенно замещается пластинчатой костью путем поверхностной эрозии и остеональной перестройки. Этот процесс может занять от нескольких месяцев до нескольких лет. Он продолжается до тех пор, пока кость полностью не восстановит свою первоначальную морфологию, в том числе костномозговой канал. Различия в сращении кортикальной и спонгиозной костиВ отличие от вторичного сращения кортикальной кости сращение спонгиозной кости происходит без формирования значимой внешней мозоли. Посде стадии воспаления формирование кости осуществляется за счет интрамембранозной оссификации, что можно объяснить огромным ангиогенным потенциалом трабекулярной косги, а также используемой при метафизарных переломах фиксацией, которая обычно более стабильна. В редких случаях значительной межфрагментарной подвижности щель перелома может заполняться промежуточными мягкими тканями, однако обычно это фиброзная ткань, которая вскоре замещается костной. Перелом шейки бедраПерелом шейки бедра – тяжелая и опасная травма, которая может возникать как у пожилых, так и у молодых людей…. Подробнее… doclvs.ru Внимание! информация на сайте не является медицинским диагнозом, или руководством к действию и предназначена только для ознакомления. |
Источник
В месте перелома образуется гематома. После ее организации из мягких тканей, окружающих отломки в нее прорастает соединительная ткань с сосудами, что и является началом репаратиной регенерации. Развитие капиллярного восстановительного русла в зоне перелома является основой в регенерации кости. Клеточные элементы соединительной ткани «выстраиваются» вдоль вновь образованных сосудов, трансформируются и получают способность откладывать вокруг себя остеогенную ткань, замуровываясь в ней и образуя первичную костную балку. Так начинается первичное костеобразование. После того, как концентрация минеральных солей в зоне повреждения кости достигает определенного предела аморфная остеоидная ткань становится костной. Она подвергается перестройке с замещением незрелых костных структур более зрелыми и перестраивается соответственно функциональным требованиям. Перестройка мозоли продолжается месяцы и даже годы в зависимости от положения отломков, величины мозоли и т.д. При хорошем сопоставлении отломков восстанавливается костно-мозговой канал, при значительном смещении он может и не восстановиться.
При сохранении подвижности между отломками консолидация начинается с образования между отломками не остеоидной, а хрящевой ткани, которая в дальнейшем метаплазирует в костную. Так происходит т.н. «вторичное» сращение отломков. Оно более длительное по времени и первичная мозоль при этом менее прочная.
При заживлении костной раны условно выделяют 4 последовательные стадии репаративного остеогенеза:
I стадия – начало пролиферации клеточных элементов под воздействием продуктов некроза поврежденных клеток и тканей.
II стадия – образование и дифференцировка тканевых структур.
III стадия – образование костной структуры.
IV стадия – перестройка первичного регенерата.
Виды костной мозоли
Различают следующие виды костной мозоли:
· периостальная (наружная) мозоль образуется главным образом за счет надкостницы;
· эндостальная (внутренняя) мозоль формируется со стороны эндоста;
· интермедиарная мозоль заполняет щель на стыке компактного слоя костных отломков.
Все виды мозоли развиваются у каждого отломка, соединяясь между собой, образуют общую «муфту» мозоли, скрепляющую отломки.
Если отломки правильно и надежно фиксированы, то сращение происходит в основном за счет интермедиарной мозоли.
Периостальная и эндостальная мозоль – временные образования, не свидетельствующие о сращении отломков. Наличие неподвижности между отломками приводит к постоянной травматизации регенерата и нарушению в нем микроциркуляции крови. Это замедляет регенерацию кости. В таких условиях в регенерате преобладает развитие хрящевой ткани.
Периостальная мозоль характеризует нестабильную фиксацию отломков, а размеры ее отражают степень этой нестабильности. Губчатая кость всегда срастается за счет эндостальной.
Клинически конец П стадии определяется по исчезновению патологической подвижности и болеей в зоне перелома. Это свидетельствует о том, что перелом практически сросся и иммобилизация в большинстве случаи может быть прекращена. Срастание перелома должно быть подтверждено рентгенологически.
Первые признаки мозоли на рентгенограммах в виде нежных облаковидных очагов обызвествления появляются у взрослых на 3-4 недели, а у детей – на 7-10 день после перелома. Линия перелома исчезает через 4-8 месяцев. В течение первого года костная мозоль моделируется, рентгенологическая балочная структура кости появляется через 1,5-2 года.
Существующие классификации осложненного заживления переломов являются определенными клинико-рентгенологическими схемами, не всегда содержащими четкие, строго обоснованные критерии. Большинство различает:
1. замедленную консолидацию;
2. несросшийся перелом;
3. ложный сустав;
4. костный дефект.
Понятие «замедленная консолидация» довольно относительное, ибо сроки срастания переломов у каждого больного индивидуальны и зависят от многих факторов. Консолидацию принято считать замедленной, если прочная костная мозоль не образуется в заданные сроки для конкретной локализации перелома, клинически сохраняется болезненность и качательные движения в зоне перелома. На рентгенограмме определяются костная мозоль, которая по «своей зрелости» не соответствует сроку, прошедшему с момента травмы для данной локализации.
Заживление перелома может протыкать замедленно у тучных людей, при диабете, беременности, лучевой болезни, общем истощении, выряженной анемии, гипопротеинемии, авитаминозе.
Однако в большинстве случаев (более 90%) к несращению перелома и формированию ложного сустава приводят местные факторы. Наиболее частыми причинами нарушений заживления перелома являются:
1. недостаточная репозиция отломков;
2. неэффективная внешняя иммобилизация как по виду повязки, так и по продолжительности фиксации поврежденного сегмента;
3. многократные, неоправданные попытки вправления отломков;
4. интерпозиция мягких тканей;
5. сопутствующее повреждение сосудов, нервов;
6. нестабильный остеосинтез;
7. диастаз между отломками при лечении методом постоянного скелетного вытяжения или после остеосинтеза;
8. неоправданно обширное удаление осколков с образованием дефекта кости;
9. раннее удаление фиксатора;
10. отсутствие внешней иммобилизации при нестабильном остеосинтезе;
11. отсутствие надкостницы и недостаточное кровоснабжение фрагментов (шейка бедра, ладьевидная кость кисти).
Ошибочно считаю некоторые, что формирование ложного сустава обусловлено нарушением процесса репаративного остеогенеза. Процесс образования костной мозоли остановить невозможно. Образование всех видов мозоли при этом происходит согласно законам нормальной физиологии. Но репаративные процессы идут изолированно у каждого отломка отдельно без тенденции к их слиянию между собой (см. рис.).
Отсутствие сращения часто связывается с нагноением в зоне перелома. Частота гнойных осложнений при оперативном лечении закрытых переломов не превышает 10%. Главными причинами развития инфекционных осложнений в костной ране являются:
1. неполноценная хирургическая обработка открытого перелома;
2. нарушение асептики;
3. травматичная техника оперативного вмешательства;
4. неустойчивый остеосинтез и недостаточная внешняя иммобилизация конечности;
5. закрытие раны кожным лоскутом с излишним натяжением его;
6. неэффективное дренировании раны;
7. не применение антибиотиков до и после первичной хирургической обработки открытого перелома. Т.е – почти все местные причины имеют ятрогенное происхожде
ние.
Клиническим проявлением ложного сустава являются свободная, безболезненная подвижность между отломками на месте перелома, укорочение конечности, нарушение ее функции. При этом из анамнеза известно, что после перелома прошло 2-3 срока, необходимых для сращения перелома данной локализации.
На рентгенограмме определяются следующие признаки:
· облитерация костномозгового канала. Он закрыт «костной пробкой» при гипертрофических ложных суставах
· Остеосклероз концов отломков (при атрофических ложных суставах – остеопороз их);
· Образование замыкательных пластин на концах фрагментов (при атрофических ложных суставах кстномозговой канал закрыт этой пластиной)
Основной задачей в предупреждении нарушений заживления переломов является своевременное устранение вышеуказанных причин замедленного образования костной мозоли. С этой целью необходимо достичь: I. полной стабильности отломков и стимуляции репаративного процесса, нормализовав кровоснабжение в зоне перелома..
Лечение несросшихся переломов, посттравматических ложных суставов и дефектов костей представляет сложную задачу. Следует сказать, что применение компрессионно-дистракционного остеосинтеза значительно снижает возможности возникновения несросшихся переломов и ложных суставов.
При замедленной консолидации иногда достаточно удлинить сроки внешней иммобилизации полноценной повязкой и дать дозированную нагрузку на поврежденную конечность.
Метод лечения ложных суставов – только хирургический.
При несросшихся переломах и гиперпластических ложных суставах внеочаговый остеосинтез с помощью компрессионных аппаратов обеспечивает полноценную консолидацию.
При псевдоартрозах, осложненных посттравматическим остеомиелитом, даже с наличием свищей, но без секвестров, компрессионно-дистракционным методом лечения можно достигнуть желаемой цели. При наличии секвестров предварительно производится секвестрэктомия.
При гиповаскулярных ложных суставах и значительных дефектах длинных трубчатых костей необходима биологическая стимуляция костеобразования в виде костной пластики ауто- или аллотрансплантатами компактного или губчатого строения.
Восстановление целости кости при значительных сегментарных дефектах (5-7 и более см.) может быть достигнуто с помощью билокального компрессионно-дистракционного остеосинтеза: производится косая или поперечная остеотомия одного из отломков и промежуточный фрагмент медленно перемещается до встречи с концом противостоящего отломка. При величине дефекта 6-7 см. лечение продолжается 10-12 месяцев.
Для стимуляции мозолеобразования при остеопорозе и атрофии концов отломков и для замещения краевых и сегментарных инфицированных дефектов кости показана аутоспонгиозная костная пластика, которую можно выполнять и в условиях инфицированной костной раны после радикальной хирургической санации её. Пластика скользщим трансплантатом по Хохутову.
Лечение ложных суставов и инфицированных несращений весьма сложная задача даже для опытных ортопедов. Нередко применяются уникальные костнопластические операции с учетом индивидуальных особенностей возникшей патологии.
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
Источник