Переломы костей в эксперименте

Аннотация научной статьи по клинической медицине, автор научной работы — Мосиянц И. В., Апагуни А. Э.

В статье проводились исследования по определению прочностных характеристик различного остеосинтеза пястных костей , и по итогам исследования можно предположить, что для более быстрого восстановления функции верхней конечности предпочтительнее более функциональные методы оперативного лечения пациентов, т. е. фиксация переломов пластинами, которые более устойчивы ко всем видам нагрузок и позволяют уменьшить срок иммобилизации, что приводит к сокращению сроков реабилитации и быстрейшему восстановлению работоспособности.

Biomechanical research of durability of an osteosynthesis fractures of metacarpal bones in experiment

This article deals with the researches by definition characteristics of various osteosynthesis strength metacarpal bones . According to the research it is supposed that for faster restoration of function of the upper extremity is more preferable the functional methods of surgical treatment of patients i.e. fixing of fractures by laminas which are steadier against all kinds of loadings and allow to reduce immobilization time. It leads of time of rehabilitation and the fastest restoration of working capacity.

УДК 616.717 001.5 -08984 :612.015 Кубанский научный медицинский вестник № 2 (107) 2009

отдела плечевой кости // Ортопедия, травматология и протезирование. - 2001. - № 4. - С. 67-79.

4. Прозоровский В. Ф., Гнедушкин Ю. Н. Заболевания и повреждения плечевого сустава // Лекции по актуальным вопросам ортопедии и травматологии. - Харьков, 1997. - 68 с.

5. Родичкин В. А. Лечение переломов проксимального конца плечевой кости. - Харьков, 1987. - 26 с.

6. Clifford P. C. Fractures of the neck of the humerus: a review of the late results. - Injury 1980. - № 12. - P. 91-95.

7. CuomoF. Proximal humerus fractures in the elderly: instructional course lecture № 247. American Academy of Orthopaedic Surgeons, annual meeting, San Francisco, February 14, 1997.

8. DePalma A. F. Surgery of the Shoulder, 3rd ed. Philadelphia: JB Lippincott. - 1983. - P. 372-406.

10. Hall M. C., Rosser M. The structure of the upper end of the humerus with reference to accompanying small fractures. Can Med AssocJ. - 1963. - № 88. - P. 290.

11. Hawkins R. J., Bell R. H, Gurr K. The three-part fracture of the proximal part of the humenis: operalive irealmenl. | Hone |c>inl Surg Am 1986. - № 68. - P. 1410-1414.

12. Hessmann M. H., Rommens P. M. Osteosynthesetechniken bei proximalen Humerusfrakturen // Chirurg. - 2001. - Band 72. -P.1235-1245.

13. Horak J., Nilsson B. Epidemiology of fractures of the upper end of the humerus // Clin Orthop. - 1975. - № 112. -P. 250-253.

14. Jakob R. P., Kristiansen T., Mayo K., Ganz R., Mullcr M. E. Classification and aspects of treatment of fractures of the proximal humerus. In: BatemanJE, Welsh RP, eds. Surgery of the Shoulder. Philadelphia: BC Decker, 1984.

15. Lind T., Kroner K., Jensen J. The epidemiology of fractures of the proximal humerus. Arch Orthop Trauma Surg. - 1989. - № 108. -P. 285-287.

16. Loitz D. Reilmann Frakturen des Humeruskopfes // Chirurg. -2001. - Band 72. - P. 1514-1529.

17. Moriber L. A, Patterson R. L. Jr. Fractures of the proximal end of the humerus. J Bone Joint Surg Am. - 1967. - № 49. - P. 1018.

18. Neer С. Displaced Proximal Humeral Fractures - Part 1. Classification and Evaluation // Journal of Bone and Joint Surgery. -1970. - Vol. 52. - P. 6, 1077-1089.

19. Neer C. S. Displaced proximal humeral fractures, part I. Classification and evaluation // J. B. J. S. - 1970. - Vol. 52-A. -P. 1077-1089.

20. Neer C. S. II. Displaced proximal humeral fractures. Classification and evaluation. Bone Joint Surg Am. - 1970. -№ 52. P. 1077-1089.

21. Neer C. S. II. Displaced proximal humeral fractures. II. Treatment of three-part and four-part displacement. J Bone Joint Surg Am. - 1970. - № 52. - P. 1090-1103.

22. Park T. S., Choi I. Y., Kim Y. H., Park M. R., Shon J. H., Kim

S. I A new suggestion for the treatment of minimally displaced fractures of the greater Uiberosity of the proximal humerus. Bull Hosp Jt Dis. -1997. - № 56. - P. 171-176.

23. Rose S. H., Melton L. J., Morrey B. F. et al. Epidemiologic features of humeral fractures // Clin Orthop. - 1982. - № 168. -P. 24-30.

24. RuediT. P., MurphyW. M.AO Principles ofFracture Managent // Thieme. - 2001. - P. 274-293.

25. Santee H. E. Fractures about the upper end of the humerus. Ann Surg. - 1924. - № 80. - P. 103-114.

26. Young T. B., Wallace W. A. Conservative treatment of fractures and fracture-dislocations of the upper end of the humerus. J Bone Joint Surg Br. - 1985. - № 67. - P. 373-377.

И. В. МОСИЯНЦ, А. Э. АПАГУНИ

БИОМЕХАНИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЧНОСТИ ОСТЕОСИНТЕЗА ПЕРЕЛОМОВ ПЯСТНЫХ КОСТЕЙ В ЭКСПЕРИМЕНТЕ

Кафедра травматологии, ортопедии и ВПХ Ставропольской государственной медицинской академии, г. Ставрополь, ул. Мира, 310. E-mail: [email protected]

В статье проводились исследования по определению прочностных характеристик различного остеосинтеза пястных костей, и по итогам исследования можно предположить, что для более быстрого восстановления функции верхней конечности предпочтительнее более функциональные методы оперативного лечения пациентов, т. е. фиксация переломов пластинами, которые более устойчивы ко всем видам нагрузок и позволяют уменьшить срок иммобилизации, что приводит к сокращению сроков реабилитации и быстрейшему восстановлению работоспособности.

Ключевые слова: пястные кости, биомеханическое исследование, характер переломов, металлоостеосинтез, дистракция, компрессия.

I. V. MOSIYANZ, A. E. APAGUNI

BIOMECHANICAL RESEARCH OF DURABILITY OF AN OSTEOSYNTHESIS FRACTURES OF METACARPAL BONES IN EXPERIMENT

Department of traumatology and orthopedics of the Stavropol state medical academy, Stavropol, street. F World, 310. E-mail: [email protected]

This article deals with the researches by definition characteristics of various osteosynthesis strength metacarpal bones. According to the research it is supposed that for faster restoration of function of the upper extremity is more preferable the functional methods of surgical treatment of patients i.e. fixing of fractures by laminas which are steadier against all kinds of loadings and allow to reduce immobilization time. It leads of time of rehabilitation and the fastest restoration of working capacity.

Key words: metacarpal bones, biomechanical research, of fractures, metalloosteosynthesis, distraction, compression.

По современным данным, в мирное время не менее 10% пострадавших с травмой кисти нуждаются в госпитализации [7]. В общей структуре переломов костей кисти на пястные кости приходится 35%, на проксимальные отделы фаланг пальцев - 23%, средних фаланг - 13%, а на дистальные отделы пальцев - до 20% [2]. Нередко при дентальном ранении кисти раневой канал достигает в 52-62% случаев полости сустава или в 17-58% метаэпифизарных отделов костной ткани с развитием воспаления [1]. Образуются первичные костные дефекты после травматической импрессии или в результате секвестрнекрэктомии. По-прежнему выполняется нестабильный кортикальный остеосинтез с длительными сроками гипсовой иммобилизации. Возникающие при этом контрактуры приводят к длительным срокам реабилитации, нередко превышающим сроки консолидации сегмента. Даже использование стабильного остеосинтеза вызывает опасение ортопедов-трав-матологов в достаточной стабильности фиксации, что приводит к поздней реабилитации пациентов. В таких случаях они обосновывают свою логику возможным развитием ангиотрофонейротического синдрома, потерей стабильности, возможным развитием воспаления, отеком, болевым синдромом и прочее. Особенностью биомеханики пястных костей является то, что при согнутом кулаке линии пястных костей пересекаются на ладьевидную кость. Вторая, третья, четвертая и пятая пястные кости - фиксированный центр кисти, это её основа, они неподвижны. Повреждения центра приводят к значительному повреждению функций.

При наличии переломов дистального конца метакарпальных костей, расположенных вблизи от мета-карпофалангиальных суставов, фиксация должна быть непродолжительной. Основное внимание необходимо сосредоточить на применении ранней функциональной терапии, в противном случае движения в суставе будут безвозвратно потеряны. Основное - добиться восстановления функций. Поэтому мы считаем нецелесообразным применение сложных аппаратов для репозиции и ретенции, включая гипсовую иммобилизацию.

мышечных усилий и поднятий тяжести, а также при эксцентричном расположении фиксаторов. Это последнее обстоятельство, симметричное сечение кости после прикрепления накостной пластины, превращает систему в несимметричную. Поскольку накостная пластина имеет ограниченную жесткость на кручение, в этом случае появляется так называемый упругий шарнир [6].

С целью исследования прочности различных способов остеосинтеза переломов коротких трубчатых костей кисти нами были проведены биомеханические эксперименты на стационарном испытательном стенде ИСС 8са1те ZF-500 и переносном адаптированном стенде. На основании разработанной схемы исследования нами на пястных костях трупа человека предварительно созданы модели как изолированных переломов второй-пятой пястных костей, так и смежных переломов 2-3, 3-4, 4-5 пястных костей. Характер изломов кости был поперечным, оскольчатым, и создавался костный дефект.

Для фиксации моделей переломов применялись следующие схемы остеосинтеза:

диафиксация пястных костей спицами диаметром 1,2 мм; интерофрагментарный кортикальный остеосинтез тонкими спицами диаметром 1,0 мм;

диафиксация пястных костей спицами диаметром 1,2 мм как самостоятельно, так и в комбинации с инте-рофрагментарной фиксацией;

кортикальный остеосинтез диаметром 1,5 мм; накостный остеосинтез;

чрескостный остеосинтез мини-аппаратами со спи-цевой фронтальной фиксацией.

Прочностные характеристики стабильности фиксации накостного остеосинтеза пластинами с угловой стабильностью были несколько выше и составили в среднем 141,67 кгс, что в 1,3 раза превышало аналогичные показатели стандартного накостного остеосинтеза. Прочностные характеристики стабильности фиксации накостного остеосинтеза пластинами с угловой стабильностью были значительно - в 2,8 раза - выше показателей стабильности кортикального металлоостеосинтеза.

Во всей серии 23 испытаний при дистракции экспериментальной модели накостного металлоостеосин-теза пластинами с угловой стабильностью переломов 2-5 пястных костей показатели прочности при разрушающих нагрузках колебались от 136,37 до 145,63 кгс. В среднем этот показатель составил 141,67 кгс.

Кубанский научный медицинский вестник № 2 (107) 2009

УДК 617.583 Кубанский научный медицинский вестник № 2 (107) 2009

пластин - до 77 кгс, в среднем на 30% от стандартного исследования - дистракции по оси сегмента.

По мнению [5], частичная нагрузка на конечность возможна при прочности фиксации, составляющей не менее 1/6 (17%) прочности здоровой кости, а полная нагрузка допустима при достижении 41-55% прочности здоровой кости. Хотя эти выводы сделаны при исследовании прочности дистракционного регенерата, выводы автора можно экстраполировать и при расчете повреждающих нагрузок. Прочность костной ткани при компрессионном воздействии после длительной иммобилизации может уменьшаться на 45%, а снижение упругости кости уже за один месяц является наибольшим [4].

Прочность остеосинтеза при оскольчатом характере перелома и, особенно, при переломах 2 пястных костей снижалась примерно в 2 раза. Зная стабильность остеосинтеза, врач может осознанно подойти к выбору тактики реабилитационного лечения с квалиметрических позиций, разрешая те или иные движения и усилия.

1. Белый С. И., Дараган Р. И., Бойко М. Г. Лечение больных с осложненными дентальными ранениями кисти // Травматология и ортопедия России. - Приложение 2 (48). - 2008. - С. 10.

2. Валеев В. В., Чистиченко С. А., Моисеев Д. В., Прасад С. С., Валеева Э. М., Фаизов А. О. Стабильный функциональный остеосинтез переломов костей кисти // Травматология и ортопедия России. - Приложение 2 (48). - 2008. - С. 15.

3. Машдиев М.М. Экспериментально-клиническое обоснование раннего функционального лечения переломов костей кисти в условиях травматологического пункта. - Ростов-на-Дону, 2005. - С. 24.

4. Мельник К. П., Луценко В. Г., Клыков В. И. Реакция костной ткани на ограничение подвижности животных // Биомеханика (Труды Рижского научно-исследовательского института травматологии и ортопедии, выпуск XIII). - Рига, 1975. - С. 76-78.

5. Никитенко Е. Т. Биомеханическая оценка костного регенерата, образованного в условиях дистракционного остеосинтеза // Биомеханика. - Выпуск XIII. - Рига, 1975. - С. 123-128.

6. Чуйко А. Н., Калиновский Д. К., Матрос-Таранец И. Н., Ду-фан И. Х. Особенности биомеханики нижней челюсти при остеосинтезе накостными пластинами с винтами // Травма. - Донецк, Украина, 2006. - Т. 7. - № 3. - 2006. - С. 416-425.

7. Шанин В. Ю., Коровин А. Е., Вейс И. Е., Кипецкий Ю. Л., Ритов И. А. Патогенетические механизмы расстройств памяти и внимания у больных с легкой механической травмой кисти // Травматология и ортопедия России. - Приложение 2 (48). - 2008. - С. 86.

В. Д. СИКИЛИНДА, А. В. АЛАБУТ, А. В. ДУБИНСКИЙ

ТАКТИКА И АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ ЛЕЧЕНИЯ БОЛЬНЫХ С КОСТНЫМИ ДЕФЕКТАМИ

Кафедра травматологии и ортопедии Ростовского государственного медицинского университета, г. Ростов-на-Дону, пер. Нахичеванский, 29. E-mail: [email protected]

Ключевые слова: костный дефект, аутопластика, аллопластика, альтернативная костная пластика.

V. D. SIKILINDA, A. V. ALABUT, A. V. DUBINSKII TREATMENT TACTICS AND RESULTS' ANALYSIS OF PATIENTS WITH BONE DEFECTS

Владельцы патента RU 2717217:

Изобретение относится кмедицине, а именно к клинико-экспериментальной травматологии и ортопедии, и может быть использовано для изучения эффективности влияния антибактериального препарата на раневой процесс и организм экспериментального животного в целом при лечении открытого перелома в эксперименте. Способ включает формирование открытого перелома кости у экспериментального животного и выполнение интрамедуллярного остеосинтеза. Формирование открытого перелома кости осуществляют из мини-доступа после препаровки прямых и отводящих мышц и скелетирования диафиза бедренной кости морской свинки. При этом сначала выполняют поперечную остеотомию диафиза бедренной кости на полдиаметра кости, а затем производят ручную остеоклазию. После формирования модели открытого перелома выполняют ретроантеградный интрамедуллярный остеосинтез путем введения спицы Киршнера диаметром 1,5 мм в проксимальный сегмент с помощью операционной дрели до ее появления над кожей в проекции большого вертела, сопоставления проксимального и дистального костных отломков. Затем спицу антеградно вводят в дистальный сегмент до появления ее над кожей в проекции мыщелков бедренной кости. Далее концы спицы закрепляют на коже каучуковыми фиксаторами и загибают дугообразно для исключения миграции фиксатора, осуществляют периоперационную антибиотикопрофилактику в течение 24 часов путем внутримышечного введения трех инъекций цефазолина, причем первую инъекцию вводят сразу после формирования модели открытого перелома, а последующие две выполняют после остеосинтеза с промежутком в 8 часов. Способ обеспечивает моделирование открытого перелома трубчатой кости, максимально приближенное к реальным условиям травмы, и предотвращение гнойно-воспалительных процессов в послеоперационном периоде при лечении перелома за счет выполнения поперечной остеотомии без повреждения окружающих тканей. 4 ил., 1 пр.

Изобретение относится к медицине, а именно к клинико-экспериментальной травматологии и ортопедии, и предназначено для изучения эффективности влияния антибактериального препарата на раневой процесс и организм экспериментального животного в целом при лечении открытого перелома в эксперименте.

Известные экспериментальные модели переломов длинных костей не отражают современной клинической и патогенетической картины травмы, т.е. не учитывается фактор отсутствия стерильности, наличия воспаления и микробной контаминации костного дефекта и дефекта мягких тканей, какие имеют место быть в травматологической практике при лечении открытых переломов.

Проведенный анализ патентной и специальной литературы показал, что при открытых переломах трубчатых костей применительно к оценке заживления костной раны и раны мягких тканей, отсутствуют достоверные данные, основанные на макроскопических, лабораторных и гистологических исследованиях.

Моделирование открытого перелома длинной трубчатой кости морской свинки позволит обеспечить получение стандартной клинической картины условно-контаминированной травмы, что послужит основанием для объективного анализа полученных экспериментальных данных при оценке воспалительных изменений.

Известен способ моделирования переломо-дефекта у кроликов, заключающийся в давлении на область локтевого сустава и запястья и смещении отломков после возникновения переломов обеих костей предплечья (Кулик В.И. Комплексное лечение открытых диафизарных переломов костей голени: (экспериментально-клиническое исследование): автореф. дис… канд. мед. наук. СПб., 1992. С. 11).

Однако известный способ создает лишь модель закрытого перелома кости без предполагаемой раны, что не позволяет получить экспериментальные данные для анализа воспалительных изменений открытого перелома.

Известен способ моделирования переломо-дефекта длинной трубчатой кости, при котором наносят Z-образный распил длиной 2 мм вдоль оси кости для создания перелома. Формируют два дефекта, выполняя остеотомию проксимального и дистального отломков и отсекая диафизарную костную ткань. Фиксируют переломо-дефект билатеральным аппаратом внешней фиксации (пат RU №2531441, 2013).

Однако предложенная модель создает переломо-дефект, который стабильно фиксируют билатеральным аппаратом внешней фиксации, для создания условий улучшения процессов трофики и консолидации отломков. При этом моделирование перелома проводят в стерильных условиях. Поэтому модель не может быть использована для изучения и анализа эффективности влияния различных курсов антибактериальных препаратов на воспалительные изменения мягких и костных тканей при открытом переломе.

Однако в существующем способе выполняется моделирование перелома в стерильных условиях с чистотой раны класса 1, что не может рассматриваться как модель открытого перелома для объективного изучения эффективности влияния антибактериального препарата на воспалительные изменения при лечении открытого перелома.

Задачей настоящего изобретения является создание модели травматического повреждения длинной трубчатой кости морской свинки для оценки воспалительных изменений путем точного воспроизведения патологического процесса за счет, отсутствия стерильных условий в момент нанесения повреждения, первичной хирургической обработки раны, проведения интрамедуллярного остеосинтеза в условиях операционной и применения периоперационной антибиотикопрофилактики.

Поставленная задача решается следующим образом.

В способе моделирования и лечения открытого перелома трубчатой кости в эксперименте, включающем формирование открытого перелома кости у экспериментального животного и выполнение интрамедуллярного остеосинтеза, согласно изобретению, формирование открытого перелома кости осуществляют из мини-доступа после препаровки прямых и отводящих мышц и скелетирования диафиза бедренной кости морской свинки, при этом сначала выполняют поперечную остеотомию диафиза бедренной кости морской свинки на пол диаметра, а затем производят ручную остеоклазию, после формирования модели открытого перелома выполняют первичную хирургическую обработку раны и, ретро-антеградный интрамедуллярный остеосинтез на фоне периоперационной антибиотикопрофилактики, проводимой в течение 24 часов путем внутримышечного введения цефазолина, при этом первую инъекцию выполняют сразу после формирования модели открытого перелома, а последующие две инъекции выполняют после остеосинтеза с промежутком в 8 часов.

Моделирование однотипного открытого перелома длинной трубчатой кости лабораторного животного (морская свинка), выполняют в условиях отсутствия стерильности. Выполнение поперечной остеотомии на пол диаметра кости при помощи циркулярной пилы с алмазным наконечником и дальнейшая ручная остеоклазия позволяет более просто, быстро и безопасно для окружающих тканей моделировать открытый перелом бедренной кости морской свинки приближенный к реальной травме.

Выполнение ретро-антеградного интрамедуллярного остеосинтеза на фоне периоперационной антибиотикопрофилактики (ПОАП) в течение 24 часов: однократная внутримышечная инъекция цефазолина сразу после формирования модели перелома в септических условиях и две после остеосинтеза с промежутком в 8 часов предотвращает развитие гнойно-воспалительных осложнений в послеоперационном периоде.

Эффективность результатов заживления дефекта мягких тканей и регенерации костной ткани экспериментального животного доказана путем оценки макроскопическим и гистологическим способами. Системное влияние инфекционно-воспалительного процесса на организм животного было оценено лабораторным методом.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет создать модель открытого перелома максимально приближенную к реальным условиям травмы и на основе модели разработать в эксперименте алгоритм периоперационной антибиотикопрофилактики при лечении открытых переломов трубчатых костей с классом раны 2, предотвращающий гнойно-воспалительные процессы.

Способ осуществляют следующим образом.

В септических условиях после выстригания шерсти в области предполагаемого разреза кожи у наркотизированного животного (морская свинка) по латеральной поверхности бедренного сегмента тазовой конечности послойно после прямого кожного разреза выделяют отводящие и прямые мышцы и подвздошно-большеберцовый тракт на средней ее трети. Затем в данной области производят рассечение широкой фасции бедра, доступ к сегменту бедренной кости осуществляют методом тупой препаровки мышц и разведения их в перпендикулярном к оси кости направлении. Проводят поперечную остеотомию циркулярной пилой с алмазным наконечником на пол ее диаметра, после чего выполняют ручную остеоклазию и выделенный участок кости делят на проксимальный и дистальный сегменты. Модель открытого перелома готова. Далее эксперимент переводится в режим стандартной операционной. Внутримышечно вводят препарат цефазолин (максимально разовая дозировка рассчитанная на вес каждой свинки). Через 15 минут в асептических условиях выполняют первичную хирургическую обработку раны. Удаляют размозженные мягкие ткани, костные осколки и опил, края раны иссекают, рану обрабатывают раствором перекиси водорода 3%, затем водным раствором хлоргексидина 0,5%. Далее выполняют интрамедуллярный ретро-антеградный остеосинтез: в проксимальный сегмент с помощью операционной дрели вводят спицу Киршнера диаметром 1,5 мм до появления ее над кожей в проекции большого вертела. Затем, производят сопоставление костных отломков (проксимального и дистального), и спицу антеградно вводят в дистальный сегмент до появления ее над кожей в проекции мыщелков бедренной кости. Концы спицы закрепляют на коже каучуковыми фиксаторами и загибают дугообразно для исключения миграции фиксатора. Рану ушивают послойно, восстанавливая архитектонику поврежденных мышц и фасций. Накладывают швы на кожу. Рану обрабатывают раствором терамицина (окситетрациклина дигидрата). В послеоперационном периоде все животные получают анальгетики (флексопрофен). В течение суток внутримышечно вводят еще две инъекции цефазолина в максимальной разовой дозировке с интервалом в 8 часов.

Для подтверждения адекватности полученной модели морским свинкам на 29 сутки проводили компьютерную томографию тазовых конечностей, для морфологического исследования животные выводились из опыта через 30 суток, для лабораторного исследования выполнялся трехкратный забор крови (1-е, 7-е и 21-е сутки) путем пункции миокарда во II межреберье.

У 10 прооперированных животных по предлагаемому способу отработана модель создания и лечения открытого перелома на фоне периоперационной антибиотикопрофилактики. Морфология полученной клинико-экспериментальной модели максимально приближена к морфологии открытого перелома длинной трубчатой кости в реальных условиях травматологической практики. Таким образом, в данной модели учтены основные аспекты развития патологического процесса в кости и организме животного в целом с рентгенологическим, макроскопическим, морфогистологическим и лабораторным подтверждением.

Пример. У морской свинки АБ1-1 (протокол эксперимента от 15.07.2018 г.) под комбинированным наркозом после выбривания шерсти с латеральной поверхности бедренного сегмента тазовой конечности послойно после прямого кожного разреза выделяют отводящие и прямые мышцы и подвздошно-большеберцовый тракт на средней ее трети. Затем в данной области производят рассечение широкой фасции бедра, доступ к сегменту бедренной кости осуществляют методом тупой препаровки мышц и разведения их в перпендикулярном к оси кости направлении. (Фиг. 1 - Фото из операционной: доступ к бедренной кости с выделением и тупой препаровкой мышц в нестерильных условиях). Далее в области средней трети диафиза бедренной кости проводят поперечную остеотомию (Фиг. 2.) с использованием циркулярной пилы с алмазным наконечником (для предотвращения ожога кости) на пол диаметра с постоянной подачей физиологического раствора в зону остеотомии. Для завершения формирования модели открытого перелома производят ручную остеоклазию.

После чего внутримышечно вводят препарат цефазолин в максимальной разовой дозировке рассчитанной на вес свинки (начало периоперационной антибиотикопрофилактики). Через 15 минут в асептических условиях выполняют первичную хирургическую обработку раны. Удаляют размозженные мягкие ткани, костные осколки и опил, края раны иссекают. Рану обрабатывают раствором перекиси водорода 3%, затем водным раствором хлоргексидина 0,5%. Далее производят интрамедуллярный ретро-антеградный остеосинтез: в проксимальный сегмент с помощью операционной дрели вводится спица Киршнера диаметром 1,5 мм до появления ее над кожей в проекции большого вертела. Затем, производится сопоставление костных отломков (проксимального и дистального), после чего спица антеградно вводится в дистальный сегмент до появления ее над кожей в проекции мыщелков бедренной кости. (Фиг. 3 - Введение спицы Киршнера в проксимальный сегмент бедренной кости.). Концы спицы закрепляют на коже каучуковыми фиксаторами и загибают дугообразно для исключения миграции фиксатора. Рану ушивают послойно, восстанавливая архитектонику поврежденных мышц и фасций. Накладывают швы на кожу (Фиг. 4. - Вид послеоперационной раны после послойного ушивания). Рану обрабатывают раствором терамицина (окситетрациклина дигидрата). В течение суток внутримышечно вводят еще две инъекции цефазолина в максимальной разовой дозировке с интервалом в 8 часов.

Морскую свинку АБ1-1 выводят из эксперимента при помощи передозировки наркозного препарата с соблюдением всех правил работы с лабораторными животными в условиях стандартного вивария.

Способ моделирования и лечения открытого перелома трубчатой кости в эксперименте, включающий формирование открытого перелома кости у экспериментального животного и выполнение интрамедуллярного остеосинтеза, отличающийся тем, что формирование открытого перелома кости осуществляют из мини-доступа после препаровки прямых и отводящих мышц и скелетирования диафиза бедренной кости морской свинки, при этом сначала выполняют поперечную остеотомию диафиза бедренной кости на полдиаметра кости, а затем производят ручную остеоклазию, после формирования модели открытого перелома выполняют ретроантеградный интрамедуллярный остеосинтез путем введения спицы Киршнера диаметром 1,5 мм в проксимальный сегмент с помощью операционной дрели до ее появления над кожей в проекции большого вертела, сопоставления проксимального и дистального костных отломков, затем спицу антеградно вводят в дистальный сегмент до появления ее над кожей в проекции мыщелков бедренной кости, далее концы спицы закрепляют на коже каучуковыми фиксаторами и загибают дугообразно для исключения миграции фиксатора, осуществляют периоперационную антибиотикопрофилактику в течение 24 часов путем внутримышечного введения трех инъекций цефазолина, причем первую инъекцию вводят сразу после формирования модели открытого перелома, а последующие две выполняют после остеосинтеза с промежутком в 8 часов.

Репаративная регенерация кости после травмы представляет собой сложный биологический процесс, который начинается непосредственно после перелома и развивается на основе физиологической регенерации.

Кровь, излившаяся из поврежденных внутрикостных и мышечных кровеносных сосудов, и отечная жидкость образуют вокруг костных отломков экстравазат, который свертывается; уже со 2-го дня в него врастают размножающиеся мезенхимальные клетки вместе с сосудистыми образованиями. Возникновение мезенхимальной ткани стимулируется продуктами тканевого распада, образующимися в области перелома.

Организация и одновременное рассасывание экстравазата вокруг отломков завершаются к 5-7-му дню. В щели между отломками еще остаются жидкая кровь и тканевый детрит. Наличие обширной гематомы замедляет процессы организации и ведет к задержке консолидации.

К 5-12-му дню после травмы в результате организации экстравазата образуется рыхлая соединительная ткань, соединяющая отломки так называемой первичной мягкой мозолью, которая впоследствии заменяется примитивной губчатой и, наконец, зрелой костью. Первые балочки костной мозоли появляются уже через 4-5 дней после травмы.

Характерной особенностью мезенхимальной ткани в зоне перелома является тенденция при нормальных условиях превращаться в остеогенную ткань, продуцирующую кость.

Восстановление целости поврежденной кости происходит благодаря пролиферации клеток периоста, эндоста и параоссальных тканей, обладающих способностью превращаться в остеогенную или остеобластическую ткань. Преобразование недифференцированной мезенхимальной ткани в остеогенную активизируется наличием отломков поврежденной кости.

Клинические наблюдения и экспериментальные исследования показывают, что надкостница обладает высокой регенеративной способностью. На рентгенограммах сросшихся переломов с большим расхождением отломков часто видно, что оба конца отломков окружены обширно разросшейся периостальной мозолью.

При плотном соприкосновении отломков щель между ними заполняется интермедиарной мозолью, образовавшейся за счет эндоста и ретикулярных клеток костного мозга. Эндост и ретикулярные клетки костного мозга, участвующие в образовании интермедиарной мозоли, не всегда обладают достаточным регенеративным потенциалом. Не случайно переломы шейки бедра, ладьевидной (скафоидной) кости кисти и других костей, не покрытых надкостницей, медленно срастаются и то лишь при условии полного плотного сближения и длительной неподвижности отломков. Вместе с тем это доказывает, что в тех областях, где отсутствует надкостница, восстановление кости возможно только за счет эндоста и ретикулярных клеток костного мозга. Заживление переломов губчатой кости, а также восстановление кости при плотном сближении отломков компактной кости происходят главным образом за счет эндоста и ретикулярных клеток костного мозга. В этих случаях периостальная мозоль на рентгенограммах бывает едва заметной.

Одновременно с развитием мозоли образуется эндостальная новая кость, которая в конце концов закупоривает костный канал обоих фрагментов губчатой костной тканью. Таким образом, в этой фазе два костных конца заключены в массе мозоли, которая состоит из соединительной ткани, хряща и губчатой кости. Кость и хрящ формируются в островки внутри мозоли; эти островки могут сливаться, образуя участки остеоидной и хондроидной ткани. Когда мозоль достаточно окрепнет, она в соответствии с функциональными требованиями постепенно замещается зрелой костью.

Если было достигнуто хорошее сопоставление отломков, то восстанавливается костномозговой канал, который постепенно приобретает нормальные контуры. Если же сращение отломков наступило при значительном смещении, особенно при сращении отломков боковыми поверхностями, костномозговой канал может не восстановиться.

Образование пластинчатой зрелой кости на месте перелома происходит медленно. Каждая трабекула первичной мозоли благодаря остеокластам резорбируется и замещается костными пластинками. Избыточная ткань рассасывается, а восстановленная кость на месте перелома под влиянием функции конечности структурно перестраивается. У детей структура и форма костей легче перестраиваются под влиянием функции, а оставшаяся деформация в процессе роста часто исправляется.

Первичная мозоль состоит из нескольких слоев:

наружной (или периостальной),
внутренней (или эндостальной),
промежуточной (или интермедиарной) мозоли.

Пять фаз сращения перелома

Рассматривая восстановление кости как единый процесс, можно все же условно выделить в морфологической картине пять фаз.

Изменения морфологического порядка характеризуются соответствующими биохимическими сдвигами среды в области переломов. Вначале в зоне перелома происходит распад поврежденных клеток и тканей, в результате чего возникает травматическое воспаление, характеризующееся сдвигом ионной среды в кислую сторону и продолжающееся 2-3 нед после перелома. Оно характерно для фазы образования и дифференциации мезенхимальных тканей.

Накопление ионов калия, а также таких продуктов распада, как гистамин, метиламин и ацетилхолин, вызывает расширение сосудов, вследствие чего усиливается обмен веществ.

В период травматического воспаления гиперемия в области перелома в свою очередь обусловливает рассасывание кости на концах отломков с переносом кальция в окружающие ткани. Это рассасывание прекращается после уменьшения гиперемии. Через несколько дней содержание фосфатов в зоне перелома увеличивается, превышая в 6-8 раз нормальный уровень. Фосфатаза освобождает фосфаты путем гидролиза органических соединений фосфорной кислоты плазмы, что вызывает перенасыщение фосфатами кальция жидкости, омывающей кость. Избыток фосфатов определяется примерно 10 нед, т. е. в течение II, III и IV стадий восстановления кости.

Стихание травматического воспаления и ощелачивание среды благоприятствуют выпадению третичного фосфата кальция – основного компонента солей кости, которая содержит также карбонат кальция и гидроокись кальция. На первых порах соли кальция при участии органических веществ осаждаются в первичной костной мозоли в крупнозернистой форме, затем в окончательной костной мозоли превращаются в тонкие кристаллы.

С возвращением реакции среды к норме и окончательным оформлением структуры костной мозоли прекращается автоматизм мозолеобразования.

Таким образом, при восстановительном остеогенезе наблюдаются два основных процесса. Первый состоит в том, что вначале формируется соединительнотканная органическая матрица, которая соединяет отломки между собой. В основе этого процесса лежат дифференцировка остеобластических клеток и биосинтез сложного коллагенового белка. Второй процесс состоит в осаждении, пропитывании и обызвествлении образовавшегося белкового вещества за счет солей, растворенных в окружающей среде и доставляемых в растворенном виде током крови из всей костной системы.

Следует подчеркнуть, что в организме человека обычно имеются в достаточном количестве материалы, необходимые для кальцификации вновь сформированной костной матрицы. Лишь при заболевании, серьезно нарушающем всасывание и выделение из желудочно-кишечного тракта, либо при слишком стремительном выделении кальция или фосфатов через почки кальцификация мозоли может нарушиться.

В скелете взрослого человека непрерывно происходит уравновешенный процесс восстановления и рассасывания костной ткани. Восстановление кости на месте перелома целиком зависит от нормальных соотношений этих двух параллельных процессов. При образовании мозоли процессы созидания костной ткани на месте перелома должны в значительной степени превышать рассасывание, пока заживление не будет завершено. Вслед за этим процесс рассасывания временно может превысить восстановительный процесс, пока избыток мозоли не рассосется и не произойдут перестройка и приспособление мозоли к статодинамическим условиям. Колеблющиеся соотношения этих двух процессов придают кости биологическую пластичность.

При восстановлении целости атрофичных или порозных костей, вначале также образуется первичная мягкая мозоль, соединяющая концы отломков. Чтобы создать эту первичную мозоль, организм мобилизует все свои местные и общие резервы независимо от того, насколько они истощены. Качество окончательно сформировавшейся мозоли обычно соответствует кости, из которой она происходит. В заключительной стадии развития окончательной костной мозоли при наличии общего остеопороза формируется такая же порозная костная структура.

Известно, что при небольшом смещении отломков или в тех случаях, когда оно совсем отсутствует, костная мозоль будет минимальной. На рентгенограммах такая мозоль при наличии остеопороза может быть почти не видна. Это иногда дает повод к ошибочному заключению, что сращение не наступило, особенно когда имеется предвзятое мнение о плохом срастании переломов, например у старых людей. Между тем основное отличие окончательно сформировавшейся мозоли у старого и молодого человека состоит лишь в том, что в старческом возрасте мозоль, так же как и сама кость, менее плотна, более хрупка, порозна, ее выносливость к нагрузке и сопротивление к внешнему насилию понижены.

Иначе говоря, восстановленная кость после перелома вновь приобретает лишь прежние сниженные качества старческой кости.

Клинические стадии сращения перелома

Клинически мы различаем четыре стадии сращения кости после травмы.

Первая стадия – первичное спаяние, или склеивание, отломков – наступает в течение первых 3-10 дней. Отломки подвижны и легко смещаются. Первая клиническая стадия первичного склеивания соответствует первой и началу второй фазы морфологического восстановления. Нежную зародышевую ткань необходимо оберегать от травматизации.
Вторая стадия – сращение отломков мягкой мозолью – продолжается 10-50 дней и более после травмы и соответствует концу второй и третьей фаз морфологического восстановления.
Третья стадия – костное сращение отломков – наступает через 30- 90 дней после травмы и соответствует четвертой морфологической фазе восстановления. Окончание этой стадии определяется на основании клинических признаков: отсутствие симптома упругой деформации, т. е. податливость мозоли на изгиб и безболезненность при этом в области перелома. Рентгенологически вначале процесс оссификации мозоли может быть еще не полностью завершен. К концу этого периода рентгенологически устанавливается сращение отломков, что служит показанием к прекращению иммобилизации.
Четвертая стадия – функциональная перестройка кости соответствует пятой фазе морфологического восстановления кости и может продолжаться до года и более. Клинически и рентгенологически имеются признаки крепкого сращения отломков зрелой костью.

Наблюдая заживление переломов, мы встречаем разнообразнейшие формы мозоли, начиная от почти незаметного сращения до обширных и причудливых образований, охватывающих концы отломков кости.

Идеальным типом восстановления кости после перелома будет такой, когда наряду с незаметной или едва заметной мозолью произойдет полное восстановление формы и опорной функции кости.

Некоторые переломы, как уже указывалось, срастаются при помощи едва заметной мозоли. Отломки как бы непосредственно соединяются, склеиваются между собой. Обычно такой вид сращения наблюдается при отсутствии смещения, плотном сближении отломков и неподвижности на месте перелома, когда фрагменты плотно прилегают друг к другу, а также при поднадкостничных и хорошо вправленных переломах. Гематома в этих случаях небольшая. Окружающие ткани повреждаются мало. Травматическое воспаление на месте перелома сравнительно кратковременное, процессы рассасывания проявляются нерезко, сама костная ткань незначительно страдает и омертвевших тканей мало. Срок заживления такого перелома относительно небольшой.

Процесс восстановления кости после перелома с образованием едва заметной и полноценной мозоли протекает наиболее совершенно. По аналогии с заживлением ран мягких тканей первичным натяжением наиболее совершенное костное сращение отломков при отсутствии смещения и наличии плотного соприкосновения их по плоскости перелома преимущественно интермедиарной костной мозолью мы назвали первичным, или прямым, заживлением (А. В. Каштан, 1948).

В противоположность описанному выше виду восстановления кости при переломах очень часто наблюдается менее совершенное их заживление, сопровождающееся интенсивным разрастанием мозоли. Такая мозоль наблюдается преимущественно при закрытых переломах с большим смещением, при открытых и огнестрельных повреждениях костей, сопровождающихся развитием инфекции, при плохой иммобилизации и нарушающейся неподвижности отломков.

Несмотря на объемное разрастание такой мозоли и большие ее размеры, вначале она длительно остается малоустойчивой и легко деформируется. Внутри мозоли нередко имеются полости, содержащие грануляционную, волокнистую соединительную и хрящевую ткани, которые в дальнейшем также замещаются костью. Постепенно такая мозоль уплотняется, больше кальцинируется и становится достаточно прочной и устойчивой. Процесс образования такой мозоли ничем не отличается от обычной регенерации кости, но пролиферационные процессы выражены резче, причем мозоль преимущественно образуется из периоста и параоссальной ткани и носит вначале не вполне зрелый характер. Срок костного сращения в таких случаях при одинаковых локализациях перелома более продолжителен, чем при первичном его заживлении. По аналогии с заживлением ран (при разошедшихся краях) вторичным натяжением такое восстановление кости с избыточным образованием мозоли мы называем вторичным, или непрямым, заживлением.

В эксперименте на собаках (Г. И. Лаврищева, Э. Я. Дубров, 1963) было установлено, что при плотном соприкосновении отломков для образования соединяющего клеточного регенерата требуется узкое микроскопическое пространство (до 100 мкм) между отломками. Эта щель необходима для прорастания соединительной ткани – источника интермедиарной мозоли. Только в таком случае может возникнуть между отломками соединяющая костная структура. Подобное заживление наблюдалось Г. А. Илизаровым и В. И. Стецулой (1965) при сращении костей в эпифизарной зоне повреждения. По данным J. Charnley и S. Bacer (1952), первичному заживлению переломов предшествует формирование фиброзного сращения. В. И. Стецула (1963) указывает, что при плотном контакте опилов образование на раневой поверхности костных концов скелетогенной ткани, продуцирующей костные балочки, сразу же приводит к первичному костному сращению при малом объеме регенерата. При этом в регенерате на стыке костных концов не отмечается образования хрящевой и фиброзной тканей.

Полное анатомическое восстановление кости путем прямого сращения в ряде случаев имеет значение для восстановления функции. При вторичном, или непрямом, заживлении внутрисуставного перелома, несмотря на сращение отломков, функция сустава нарушается и развивается травматический артроз.

Переломы, сросшиеся первичным заживлением, не дают укорочений. Сроки сращения переломов костей одной и той же локализации при первичном заживлении короче, чем при вторичном.

Как лечат переломы - методы, виды фиксации, показания

Консервативнее лечение требует закрытой репозиции для восстановления осевых соотношений. Последующая стабилизация поддерживает отломки во вправленном положении и уменьшает подвижность фрагментов на время непрямого заживления за счет формирования мозоли

Материал применяется только с целью обучения и ознакомления, и используется в рамках цитирования и/или как объект обсуждения.

Внимание! Все материалы размещенные на странице не являются рекламой,
а есть не что иное как мнение самого автора,
которое может не совпадать с мнением других людей и юридических лиц!

Читайте также: