Результат интеллектуальной деятельности: Способ дистракционного удлинения культи пястной кости

Предлагаемое изобретение относится к медицине, а именно к реконструктивной хирургии кисти, и может быть использовано для дистракционного удлинения культи пястной кости.

Для реконструкции утраченного пальца кисти часто применяется дистракционное удлинение культи пястной кости, заключающееся в ее остеотомии, последующего постепенного осевого вытягивания дистального фрагмента с помощью аппарата внешней фиксации и замещения образовавшегося дефекта бессосудистым костным трансплантатом. Однако при этом нередко отмечаются длительные сроки сращения и перестройки трансплантата, его переломы и формирование ложного сустава в связи с недостаточной стимуляцией костеобразования. Известны способы стимуляции костеобразования по методике Masquelet, заключающиеся в формировании остоиндуктивной мембраны предварительно перед костной пластикой, путем размещения цементного спейсера в дефект кости с обволакиванием их концов (Gаmаl Ayouba, Francois Lemonne, Noufanangue Kanfitine Kombate et al. Insert of nailing associated with the Masquelet technique in recjnstraction of bone defect // J. Orthop.2019 Dec,Vol.31; №20; p. 228-231).

Известен способ замещения дефекта кости, заключающийся в размещении спейсера из костного цемента в дефект болынеберцовой кости, в выполнении через 6-8 недель второго этапа операции, состоящего в остеотомии и перемещении с использованием аппарата Илизарова в образовавшуюся остеогенную капсулу кровоснабжаемого костного трансплантата и выполнении его остеосинтеза в зоне сформировавшейся остеоиндуктивной мембраны (Борзунов Д.Ю., Моховиков Д.С., Колчин С.И., Горбач Е.Н. Комбинированное применение несвободной костной пластики по Илизарову и техники Masquelet при реабилитации пациентов с приобретенными костными дефектами и ложными суставами // Гений Ортопедии, 2020, том 26, №4, стр. 532-538).

Способ имеет следующие недостатки:

1) спейсер помещают в уже сформировавшийся дефект, перемещение костного сегмента выполняют после предварительной подготовки остеоиндуктивной капсулы, что удлиняет сроки лечения;

2) способ не применим при концевых дефектах костей, в частности культей пястных костей;

3) спейсер формируют от руки, не прецизионно, что не дает возможность создать спейсер (имплант) с заданными геометрическими параметрами;

4) спейсер не позволяет выполнить дистракцию импланта вместе с костным фрагментом, в связи с чем, остеогенная капсула образуется только в зоне его расположения;

5) спейсер не содержит внутреннюю полость (осевое отверстие), что не позволяет внедрить его на конец дистрагируемого фрагмента и сформировать остеогенную капсулу, закрывающую весь трансплантат и перекрывающую зону остеосинтеза трансплантата и фрагментов, а также сохранить образовавшийся костный регенерат.

Известен способ изготовления импланта для замещения дефекта трубчатой кости (Митрофанов А.И., Al Delamy O.K., Al Yarns V.S. Замещение дефекта большеберцовой кости в условиях остеоиндуктивной мембраны. Гений ортопедии, 2019, том 25, №2, с. 239-242), заключающийся в ручном создании импланта из костного цемента с армированием его спицей Киршнера, концы которой вводят в костномозговой канал, перемещении в дефект кости следующим этапом фрагмента малоберцовой кости и укрывании его образовавшейся остеогенной капсулой.

Известен индивидуальный имплант из костнозамещающего вещества, изготовленный с применением технологии трехмерной печати, для замещения дефектов длинных трубчатых костей (Карякин Н.Н., Горбатов P.O., Новиков А.Е., Нифтуллаев P.M. Хирургическое лечение пациентов с опухолями длинных трубчатых костей верхних конечностей с использованием индивидуальных имплантов из костнозамещающего материала, созданных по технологиям 3D-печати // Гений ортопедии,2017, том 23, №3, с. 323-330).

Недостатки способа:

1) имплант не имеет центрального отверстия, что не позволяет внедрить его в костный фрагмент и сформировать остеогенную капсулу, перекрывающую область стыка костных фрагментов и закрывающего трансплантат, а также стимулировать образование костного регенерата;

2) отсутствует возможность дистракции спейсера вместе с костным фрагментом;

3) имплант невозможно использовать при концевых дефектах культей пястных костей.

В качестве прототипа выбран «Способ удлинения короткой культи пястной кости» (патент РФ 2120246 от 14.03.1995 г.), заключающийся в остеотомии культи пястной кости, осевого перемещения дистального ее фрагмента на кожно-сосудистых питающих ножках и костной пластики образовавшегося дефекта кортикально-губчатым трансплантатом.

Однако способ имеет следующие недостатки:

1) имеется опасность пролабирования торца дистального фрагмента пястной кости;

2) имеются неблагоприятные условия для перестройки и консолидации бессосудистого трансплантата, особенно в условиях рубцовоизмененного ложа, что может привести к переломам, инфицированию трансплантата и формированию ложного сустава;

3) не происходит стимуляции костеообразования в зоне контакта концов трансплантата с костными фрагментами пястной кости;

4) остеосинтез трансплантата методом внедрения не применим при выраженном остеопорозе костных фрагментов.

Задача - усовершенствование способа.

Технический результат - улучшение условий консолидации и перестройки костного трансплантата, снижение риска резорбции, несращения и патологического перелома трансплантата.

Технический результат достигается тем, что в способе, включающем поперечную остеотомию пястной кости, осевое перемещение дистального фрагмента с использованием аппарата внешней фиксации, костную пластику дистракционного дефекта, остеосинтез костных фрагментов, предварительно создают запас тканей на торце культей; моделируют на этапе предоперационного планирования полый спейсер толщиной 1 мм, длинной 1,5 см так, что поперечное сечение спейсера соответствует поперечному сечению дистрагируемой пястной кости на расстоянии 0,5 см от места планируемой поперечной остеотомии; изготавливают на 3D-принтере форму для последующего изготовления спейсера из костного цемента с антибиотиком; в изготовленном интраоперационно спейсере выполняют паз длиной 1 см и шириной 2 мм; далее, на этапе удлинения надевают спейсер сплошным концом на проксимальный конец дистального фрагмента пястной кости, проводят интрамедуллярно осевую спицу, проксимальный конец которой изгибают П-образно, короткую браншу спицы заводят в паз спейсера до упора областью изгиба в торцевой край закрытой части паза и проксимальный конец дистального фрагмента, надевают спейсер концом с пазом на проксимальный фрагмент пястной кости, осуществляют дистракцию дистального фрагмента вместе с цементным спейсером. После завершения дистракции, образовавшуюся остеогенную капсулу на всем протяжении дистракционного дефекта и концов костных фрагментов рассекают продольно, удаляют спицу и спейсер, выполняют пластику дистракционного дефекта кортикально-губчатым аллотрансплантатом, с сохранением образовавшихся дистракционных регенератов, ушивают наглухо на всем своем протяжении образовавшуюся остеогенную капсулу над кортикально-губчатым аллотрансплантатом и областью его контактов с фрагментами пястных костей.

Способ поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображена кисть до операции; на фиг. 2 - кисть после пересадки кожно-жирового лоскута на торцы культей пястных костей; на фиг. 3 - рисунок внешнего вида спейсера из костного цемента, содержащего антибиотик; на фиг. 4 - кисть после установки спейсера пястной кости, проведения интрамедуллярной спицы с П-образно загнутым концом через спейсер и дистальный фрагмент пястной кости; на фиг. 5 - кисть после завершения дистракции дистального фрагмента пястной кости вместе со спейсером; на фиг. 6 - костная пластика дистракционного дефекта кортикально-губчатым трансплантатом с укрыванием его и концов фрагментов пястной кости остеогенной мембраной.

Предлагаемый способ осуществляют следующим образом.

На торцевой поверхности культей пястных костей (Фиг. 1) создают запас тканей на торце культей, для этого иссекают рубцы и пересаживают кожно-жировой лоскут 1 (Фиг. 2). Дистракционное удлинение культей выполняют после приживления лоскута. На этапе предоперационного планирования устанавливают клинико-рентгенологический диагноз, выполняют компьютерную томографию поврежденной кисти при сканировании с минимальным шагом (чаще всего не более 1 мм) координатного стола в режиме высокого разрешения при неподвижном положении пациента на протяжении получения полного набора томограмм. Из массива томографических данных отбирают при помощи установки уровня отсечки, информацию для восстановления образа костных структур кисти определенной плотности. На этапе предоперационного планирования определяют область остеотомии и необходимые размеры дистрагируемого дистального фрагмента пястной кости и его поперечного сечения на уровне остеотомии. Моделируют на этапе предоперационного планирования полый спейсер толщиной 1 мм, длинной 1,5 см так, что поперечное сечение спейсера соответствует поперечному сечению дистрагируемой пястной кости на расстоянии 0,5 см от места планируемой поперечной остеотомии. Изготавливают на 3D-принтере форму для последующего изготовления спейсера из костного цемента с антибиотиком.

В изготовленном интраоперационно спейсере (2) пропиливают паз (3) длиной 1 см и шириной 2 мм (Фиг. 3). Выполняют первый этап операции -удлинение пястной кости. Выполняют разрез полулунной формы на тыльной поверхности пястной кости. Сухожилия разгибателей отводят в сторону. Выделяют область средней трети пястной кости. С помощью осцилляторной пилы выполняют поперечную остеотомию пястной кости по ее середине. Изготовленный спейсер (2) надевают сплошным концом на проксимальный конец дистального фрагмента пястной кости. Через дистальный фрагмент пястной кости проводят интрамедуллярно спицу Киршнера (4). Проксимальный конец спицы изгибают П-образно, короткую браншу спицы заводят в паз (3) спейсера до упора областью изгиба в торцевой край закрытой части паза и проксимальный конец дистального фрагмента. Дистальный конец спицы выводят наружу. Конец спейсера с пазом надевают на проксимальный фрагмент пястной кости. Накладывают аппарат внешней фиксации (Фиг. 4). К винтовым тягам (5) аппарата фиксируют дистальный конец интрамедуллярной спицы. Ушивают послеоперационную рану. Через 5 дней после операции осуществляют постепенную дистракцию дистального фрагмента вместе с цементным спейсером по 1 мм в день. После завершения дистракции дистального фрагмента пястной кости, через 8 недель после операции, выполняют второй этап операции. При этом снимают аппарат внешней фиксации, выполняют разрез по послеоперационному рубцу. Сухожилия разгибателей мобилизуют, отводят в сторону. Выделяют образовавшуюся остеогенную капсулу (6), которую рассекают продольно на всем протяжении дистракционного дефекта и концов фрагментов пястной кости. Удаляют интрамедуллярную спицу (4) и спейсер (2) с сохранением дистракционного регенерата (7) (Фиг. 5). Выполняют пластику дистракционного дефекта кортикально-губчатым аллотрансплантатом (8), поперечные размеры которого не превышают наружный диаметр спейсера. При этом сохраняют образовавшиеся дистракционные регенераты (7,9) в области дистального и проксимального фрагментов пястной кости. Выполняют остеосинтез костных фрагментов и кортикально-губчатого аллотрансплантата (8) спицами (Фиг. 6). Ушивают образовавшуюся остеогенную капсулу (6) узловыми рассасывающимися швами над кортикально-губчатым аллотрансплантатом (8) и областью его контактов с фрагментами пястных костей. Капсулу укрывают сухожилиями разгибателей. Послойно ушивают подкожную клетчатку и кожу над остеогенной капсулой. Кисть фиксируют гипсовой лонгетой до консолидации костных фрагментов с трансплантатом.

Клинический пример

Больная А., 22 лет, поступила в клинику ФГБОУ ВО «ПИМУ» Минздрава России по поводу культей первой, второй, третьей, четвертой пальцев на уровне проксимальных третей основных фаланг, культи пятого пальца на уровне дистальной трети основной фаланги левой кисти. Пациентка пострадала на производстве 19.10.2021 в результате того, что кисть попала во вращающийся механизм станка. По поводу размозжения 1-5 пальцев в экстренном порядке выполнена первичная хирургическая обработка ран, сформированы культи всех пальцев кисти. В послеоперационном периоде отмечались некрозы кожных лоскутов на торцах культей пальцев. После выполнения некрэктомий сформировались дефекты мягких тканей размерами 2 см на 6 см. При поступлении в клинику на торцах культей пальцев имеются тонкие, изъязвляющиеся рубцы, спаянные с подлежащими костями, схват кисти отсутствует. Предварительно было выполнено замещение дефектов на торцевой поверхности культей 2-4 пальцев и первого пальца за счет пластики стеблем Филатова (06.04.2022 и 17.05.2022). При повторном поступлении 21.09.2022 выполнен первый этап дистракционного удлинения культей первой и второй пястных костей с целью восстановления функции двухстороннего схвата кисти. Перед операцией определены необходимые размеры поперечного сечения первой и второй пястных костей на уровне их середины. После этого был смоделирован спейсер полой цилиндрической формы так, что его поперечное сечение соответствовало поперечному сечению дистрагируемой пястной кости на расстоянии 0,5 см от места поперечной остеотомии, длина спейсера 1,5 см, стенка толщиной 1 мм. С помощью аддитивных технологий изготавливили на 3D-принтере форму и по ней изготовили спейсер из костного цемента, содержащего гентамицин. На изготовленном спейсере пропилили полуоткрытый сквозной продольный прямоугольный паз шириной 2 мм длиной 1 см. Во время операции осуществлены разрезы полулунной формы на тыльной поверхности первой и второй пястных костей. Выполнены поперечные остеотомии пястных костей на уровне их середины. Изготовленный спейсер надет сплошным концом на проксимальный конец дистального фрагмента пястной кости. Через дистальный фрагмент пястной кости и осевое отверстие спейсера проведена интрамедуллярно спица Киршнера. Проксимальный конец спицы изогнут П-образно, короткая бранша спицы заведена в паз спейсера до упора областью изгиба в торцевой край закрытой части паза и проксимальный конец дистального фрагмента. Дистальный конец спицы выведен наружу. Второй конец спейсера надет на проксимальный фрагмент пястной кости. Аналогичное вмешательство выполнено на первой пястной кости. Наложен аппарат внешней фиксации. К винтовым тягам аппарата фиксированы дистальные концы интрамедуллярных спиц. После операции проведена постепенная дистракция фрагментов пястных костей по 1 мм в день. Достигнуто разведение костных фрагментов на 35 мм, после чего 15.11.22 г. выполнен второй этап дистракционного удлинения. При этом снят аппарат внешней фиксации, выполнен разрез по послеоперационному рубцу. Сухожилия разгибателей мобилизованы, отведены в сторону. Отмечено, что образовалась гиперваскулярная остеогенная капсула на всем протяжении дистракционного дефекта с захождением на концы костных фрагментов на 0,5 см. Выделена образовавшаяся остеогенная капсула, которая рассечена продольно на всем протяжении дистракционного дефекта и концов фрагментов пястной кости. Капсула на всем протяжении имеет одинаковую толщину стенки, равную 2 мм. В области проксимального конца дистального фрагмента имеется эндостально расположенный костный регенерат длиной 1,5 см. В области торца проксимального фрагмента имеются краевые пластинчатые костные регенераты длиной 1 см и зрелый регенерат в виде шипа, имеющий костную структуру. Удалены интрамедуллярные спицы и спейсеры. Выполнена пластика дистракционного дефекта кортикально-губчатым аллотрансплантатом, поперечные размеры которого не превышали наружный диаметр спейсера, а длина соответствует размеру образовавшегося дистракционного дефекта. При этом сохранены образовавшиеся дистракционные регенераты в области дистального и проксимального фрагментов. Выполнен остеосинтез костных фрагментов и трансплантатов спицами. Ушита образовавшаяся остеогенная капсула узловыми рассасывающимися швами над трансплантатами и областью их контактов с фрагментами пястных костей. Послойно ушита подкожная клетчатка и кожа над остеогенной капсулой. Кисть фиксирована гипсовой лонгетой сроком на 4 недели. Раны зажили первичным натяжением. После снятия лонгеты отмечается консолидация костных фрагментов с трансплантатами по типу первичного заживления. Восстановлена функция двухстороннего схвата кисти. Торцы культей имеют адекватное мягкотканное покрытие, без признаков пролабирования торцов культей пальцев.

Преимущества способа: 1) формируется остеогенная мембрана на протяжении всего дистракционного дефекта с переходом на дистальный и проксимальный фрагмент пястной кости; 2) достигается профилактика инфекционных осложнений, так как спейсер содержит антибиотик гентамицин, а образовавшаяся капсула ушивается над трансплантатом, что позволяет полностью изолировать его от окружающих тканей; 3) стимулируется эндостальное и периостальное костеобразование костных фрагментов пястной кости, образовавшийся дистракционный регенерат сохраняется при пластике костным трансплантатом; 4) способ позволяет окружить (обернуть) остеогенной мембраной трансплантат со всех сторон по всей его длине с перекрытием области контакта тренсплантата и фрагмента пястной кости, что оптимизирует условия его консолидации и перестройки и в совокупности улучшает репаративную регенерацию костной ткани в дистракционном дефекте; 5) создание предварительно запаса тканей на торце культей обеспечивает профилактику пролабирования дистальных концов культей, улучшение их кровообращения; 6) способ применим для удлинения нескольких пястных костей на необходимую величину.