Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ УДЛИНЕНИЯ БЕДРЕННОЙ КОСТИ ПОВЕРХ ИНТРАМЕДУЛЛЯРНОГО СТЕРЖНЯ

Изобретение относится к медицине, а именно к травматологии и ортопедии, и может быть использовано для удлинения бедренной кости.

Известен способ удлинения бедренной кости по Илизарову (Оперативное удлинение бедра методом Г.А. Илизарова: учебно-методические разработки / сост.: А.В. Попков. - Курган, 1994. - 23 с. ) (фиг. 1). Согласно этому способу на бедро накладывают аппарат Илизарова, состоящий из кольцевой опоры и бедренной дуги. Через дистальный отдел бедренной кости проводят 3-4 перекрещивающиеся спицы. Между двумя спицами по внутренней и наружной поверхности угол равен 60°-70°. Между ними во фронтальной плоскости проводят снаружи-внутрь третью спицу, имеющую опорную площадку. Проксимальнее проведенных спиц, фиксируемых в кольце, дополнительно проводят четвертую спицу во фронтальной плоскости изнутри-кнаружи, которая имеет опорную площадку. Спицу фиксируют с помощью кронштейна. Через проксимальный отдел бедренной кости проводят 3-4 спицы на уровне межвертельного пространства. Одну из этих спиц проводят в сагиттальной плоскости сзади с напайкой, которая создает упор в заднюю поверхность кости. Спицы фиксируют по разные стороны от дуги. Дополнительно дистальнее и/или проксимальнее дуги проводят спицу с напайкой спереди назад, которая создает упор на передней поверхности бедра. Спицу фиксируют к дуге аппарата через кронштейн. Остеотомию выполняют из разреза, не превышающего 5 мм. Вводят долото, рассекают пластинки по передне-наружной и задне-наружной поверхности бедренной кости, не проникая в костномозговой канал. Затем посредством гаечного ключа, одетого на рукоятку долота, находящегося в щели кортикальной пластинки, осуществляют расклинивающий поворот, что приводит к остеоклазии неостеотомированной части кортикальной пластинки. После этого дугу и кольцо соединяют 3-4 растяжными стержнями. Стержни располагают параллельно кости. Кроме того, на проксимальном или дистальном конце стержней собирают шарнирный узел из приставок-кронштейнов для сохранения угла между плоскостью установленной опоры и осью конечности. В последующем во время дистракции с помощью этих шарнирных соединений можно будет легко управлять положением отломков. Дистракцию начинают обычно на 5-7 день. Темп дистракции составляет 1 мм в сутки. При этом последние 1,0-1,5 см темп дистракции снижается до 0,5 мм в сутки.

Недостатками применения данного способа являются:

1. Необходимость длительной фиксации аппаратом Илизарова - до полной перестройки дистракционного регенерата, что может составлять шесть и более месяцев.

2. Высокий риск возникновения осложнений, в первую очередь воспаление мягких тканей вокруг чрескостных элементов и контрактуры смежных суставов.

3. Некомфортность лечения для пациентов из-за громоздкости аппарата, длительности периода фиксации аппаратом, ограничения нормального функционирования (ходить, сидеть, лежать, принимать ванну и т.п.).

4. Вероятность возникновения вторичной деформации как во время периода дистракции, так и в период фиксации.

Известен способ удлинения бедра поверх гвоздя (Paley D., Herzenberg J.Е., Paremain G., Bhave A. (1997) Femoral Lengthening over an intramedullary nail / A matched-case comparison with Ilizarov femoral lengthening. J Bone Joint Surg 79-A(10): 1464-1480) (фиг. 2). Согласно этому способу после укладки пациента на операционном столе на уровне остеотомии осуществляют предварительное рассверливание канала бедренной кости на 1,5-2 мм больше диаметра планируемого для установки интрамедуллярного гвоздя. После этого выполняют остеотомию бедренной кости, не удаляя при этом проводник из костномозгового канала. Устанавливают интрамедуллярный стержень и блокируют его проксимально при антеградном введении. При ретроградном введении выполняют дистальное блокирование. После этого в проксимальный и дистальный отделы бедренной кости вводят стержни-шурупы. Чтобы избежать контакта стержней-шурупов с интрамедуллярным стержнем используют электронно-оптический преобразователь. После этого монтируют дистракционный аппарат. В послеоперационном периоде дистракцию начинают на 7 день в темпе 0,25 мм 4 раза в день. На пятый день дистракции осуществляют рентген-контроль. Рекомендуется выполнить переудлинение на 1-2 мм. Это связано с тем, что на такую величину происходит уменьшение дистракционного регенерата после удаления стержней-шурупов. После достижения запланированной величины удлинения бедренной кости выполняют второе оперативное вмешательство - дистальное или проксимальное блокирование в зависимости от способа введения интрамедуллярного стержня. После выполнения блокирования осуществляют демонтаж аппарата внешней фиксации. Благодаря использованию данного способа значительно уменьшается период остеосинтеза аппаратом внешней фиксации и, следовательно, уменьшается риск связанных с этих осложнений.

Недостатками применения данного способа являются:

1. Для того чтобы избежать контакта между стержнями-шурупами и интрамедуллярным стержнем возникает необходимость использования стержней-шурупов меньшего диаметра. Это может привести к их деформации или поломке.

2. По той же причине используют интрамедуллярный стержень меньшего диаметра. Это может привести к недостаточной стабильности фиксации после демонтажа аппарата и, как следствие, деформации или поломке стержня.

3. Если не удалось избежать контакта стержней-шурупов с интрамедуллярным стержнем, это может привести к заклиниванию последнего; а также повышается риск возникновения глубокой инфекции.

Известен экстракортикальный фиксатор (Патент на полезную модель №87618 «Экстракортикальный фиксатор Орто-СУВ») - устройство, которое позволяет стабилизировать в опоре аппарата внешней фиксации костный фрагмент, содержащий массивное инородное тело, т.е. когда использование стандартных спиц и стержней-шурупов невозможно или технически затруднено. ЭФ Орто-СУВ используют следующим образом (Лечение перипротезных переломов бедренной кости методом чрескостного остеосинтеза с использованием экстракортикальных фиксаторов (экспериментально-клиническое исследование) Соломин Л.Н., Виленский В.А., Травматология и ортопедия России, 2(44) - 2007, стр. 78-83). Определяют оптимальное расположение ЭФ Орто-СУВ с учетом данных рентгенограмм и локализации магистральных сосудов и нервов. После этого в асептических условиях, после разреза-прокола 0,7-1,0 см изогнутым хирургическим зажимом формируют канал в мягких тканях до кости. В сформированный канал вводят погружную часть устройства, ориентируя ее таким образом, чтобы кость вошла в соприкосновение с внутренней поверхностью лапок. После этого ввинчивают остроконечный стержень сначала до упора его в кость, а затем, еще более выкручивая стержень, добиваются плотного «обжимания» кости лапкой с одной стороны и острием стержня - с другой. Это обеспечивает высокую степень фиксации фиксатора на кости. Хвостовик устройства фиксируют к внешней опоре чрескостного аппарата, например, Г-образным зажимом. Далее данный костный фрагмент аналогичным образом фиксируют вторым ЭФ Орто-СУВ, при этом его вводят под углом 60 градусов и на расстоянии 4 см по отношению к первому ЭФ. Второй фрагмент кости фиксируют «традиционно»: при помощи спиц или стержней-шурупов, которые в свою очередь закрепляют во внешней опоре (опорах). Далее с помощью приемов чрескостного остеосинтеза производят репозицию перелома и стабилизацию фрагментов в аппарате внешней фиксации до сращения (фиг. 3, 4).

Известны данные жесткости остеосинтеза ЭФ Орто-СУВ (таблица 1). Известны также данные различных авторов по величинам дистракционных усилий (таблица 2). Максимальные дистракционные усилия, которые может обеспечить способ компоновки ЭФ, описанный в статье (Лечение перипротезных переломов бедренной кости методом чрескостного остеосинтеза с использованием экстракортикальных фиксаторов (экспериментально-клиническое исследование) Соломин Л.Н., Виленский В.А., Травматология и ортопедия России, 2(44) - 2007, стр. 78-83), меньше величин, которые возникают в период дистракции. Таким образом, данный способ остеосинтеза с использованием ЭФ Орто-СУВ для удлинения поверх интрамедуллярного стержня не состоятелен.

Техническим результатом изобретения является повышение эффективности удлинения бедренной кости поверх интрамедуллярного стержня за счет обеспечения необходимых дистракционных усилий аппаратом, в компоновке которого использованы экстракортикальные фиксаторы, исключения вероятности заклинивания интрамедуллярного стержня, снижения риска глубокой инфекции из-за отсутствия контакта интрамедуллярного стержня с фиксирующими костный фрагмент элементами аппарата внешней фиксации и создания условий для стабильного интрамедуллярного блокируемого остеосинтеза после демонтажа аппарата внешней фиксации за счет достаточной жесткости фиксации в начале, в период и в конце дистракции и использования интрамедуллярного стержня оптимального диаметра. Таким образом жесткость фиксации, обеспечиваемая предложенной компоновкой ЭФ Орто-СУВ, достаточна для выполнения удлинения поверх интрамедуллярного стержня.

Результат изобретения достигается тем, что для фиксации проксимального отдела бедренной кости используют два ЭФ Орто-СУВ, введенных в проксимальном отделе бедренной кости на расстоянии не менее 10 см друг от друга под углом 60 градусов по отношению друг к другу. Это достигается тем, что первый ЭФ Орто-СУВ вводят на уровне II, в позиции 10 под углом 90 (согласно «Методу унифицированного обозначения чрескостного остеосинтеза» (Метод унифицированного обозначения чрескостного остеосинтеза длинных костей: метод, рекомендации №2002/134/сост.: Л.Н. Соломин [и др.]. - СПб, 2004. - 21 с. )), а второй ЭФ Орто-СУВ вводят на уровне IV, в позиции 8 под углом 90. Проксимальный ЭФ Орто-СУВ может быть фиксирован к секторной опоре, расположенной на уровне II, а дистальный ЭФ Орто-СУВ - к опоре, составляющей 2/3 кольца, расположенной на уровне IV. А при невозможности обеспечить это условие вводят и фиксируют третий экстракортикальный фиксатор между упомянутыми экстракортикальными фиксаторами или стержень-шуруп, который вводят в интактной зоне также между ними

На фигурах изображены:

Фигура 1: Удлинение бедренной кости по Илизарову.

Фигура 2: Удлинение бедренной кости поверх гвоздя монолатеральным аппаратом.

Фигура 3: ЭФ Орто-СУВ.

Фигура 4: Способ остеосинтеза перипротезного перелома бедренной кости ЭФ.

Фигура 5: Компоновка аппарата на основе ЭФ Орто-СУВ для удлинения бедренной кости поверх интрамедуллярного стержня, вид спереди.

Фигура 6: Компоновка аппарата на основе ЭФ Орто-СУВ для удлинения бедренной кости поверх интрамедуллярного стержня, вид сбоку.

Фигура 7: Компоновка аппарата на основе ЭФ Орто-СУВ для удлинения бедренной кости поверх интрамедуллярного стержня, конец дистракции, вид спереди.

Фигура 8: Компоновка аппарата на основе ЭФ Орто-СУВ для удлинения бедренной кости поверх интрамедуллярного стержня, конец дистракции, вид сбоку.

Фигура 9: Бедренная кость после демонтажа АВФ, вид спереди.

Фигура 10: Бедренная кость после демонтажа АВФ, вид сбоку.

Фигура 11: Диаграмма абсолютного смещения дистального фрагмента на каждом шаге дистракции при исследовании модуля третьего порядка на основе модулей второго порядка с двумя ЭФ, расположенными на расстоянии 8 см друг от друга.

Фигура 12: Динамика смещения дистального фрагмента в процессе дистракции при исследовании модуля третьего порядка на основе модулей второго порядка с двумя ЭФ, расположенными на расстоянии 8 см друг от друга.

Фигура 13: Диаграмма абсолютного смещения дистального фрагмента на каждом шаге дистракции при исследовании модуля третьего порядка на основе модулей второго порядка с двумя ЭФ, расположенными на расстоянии 10 см друг от друга.

Фигура 14: Динамика смещения дистального фрагмента в процессе дистракции при исследовании модуля третьего порядка на основе модулей второго порядка с двумя ЭФ, расположенными на 10 см друг от друга.

Фигура 15: Диаграмма абсолютного смещения дистального фрагмента на каждом шаге дистракции при исследовании модуля третьего порядка на основе модулей второго порядка с двумя ЭФ с расстоянием между ними 8 см и стержнем-шурупом, введенным между ними под углом 90 градусов.

Фигура 16: Динамика смещения дистального фрагмента в процессе дистракции при исследовании модуля третьего порядка на основе модулей второго порядка с двумя ЭФ с расстоянием между ними 8 см и стержнем-шурупом, введенным между ними под углом 90 градусов.

Фигура 17: Рентгенограмма бедренной кости пациента до операции, вид спереди, проксимальный отдел.

Фигура 18: Рентгенограмма бедренной кости пациента до операции, вид спереди, дистальный отдел.

Фигура 19: Рентгенограмма бедренной кости пациента до операции, вид сбоку.

Фигура 20: Рентгенограмма проксимального отдела бедренной кости пациента с двумя ЭФ Орто-СУВ.

Фигура 21: Рентгенограмма проксимального отдела бедренной кости пациента, 1 месяц после демонтажа АВФ, вид спереди.

Фигура 22: Рентгенограмма дистального отдела бедренной кости пациента, 1 месяц после демонтажа АВФ, вид спереди.

Фигура 23: Рентгенограмма проксимального отдела бедренной кости пациента, 1 месяц после демонтажа АВФ, вид сбоку.

Фигура 24: Рентгенограмма дистального отдела бедренной кости пациента, 1 месяц после демонтажа АВФ, вид сбоку.

В таблицах показаны:

Таблица 1. Результаты исследования жесткости различных фиксаторов.

Таблица 2. Величины дистракционных усилий.

Таблица 3. Результаты исследования модуля третьего порядка на основе модулей второго порядка с расстоянием между ЭФ 8 см.

Таблица 4. Результаты исследования модуля третьего порядка на основе модулей второго порядка с расстоянием между ЭФ 10 см

Таблица 5. Результаты исследования модуля третьего порядка на основе модулей второго порядка с расстоянием между ЭФ 8 см и стержнем-шурупом, введенным под углом 90 градусов между ними

Способ осуществляется следующим образом. Монтируют модуль второго порядка аппарата внешней фиксации в проксимальном отделе бедренной кости на основе двух экстракортикальных фиксаторов. При этом используют «рекомендуемые позиции» (Соломин Л.Н. Основы чрескостного остеосинтеза аппаратом Г.А. Илизарова: Монография // СПб. ООО «МОР-САР АВ», 2005. - 544 с). Первый ЭФ Орто-СУВ вводят на уровне II, в позиции 10 под углом 90 (согласно «Методу унифицированного обозначения чрескостного остеосинтеза» (Метод унифицированного обозначения чрескостного остеосинтеза длинных костей: метод, рекомендации №2002/134/ сост.: Л.Н. Соломин [и др.]. - СПб, 2004. - 21 с. )), а второй ЭФ Орто-СУВ вводят на уровне IV, в позиции 8 под углом 90. Проксимальный ЭФ Орто-СУВ может быть фиксирован к секторной опоре, расположенной на уровне II, а дистальный ЭФ Орто-СУВ - к опоре, составляющей 2/3 кольца, расположенной на уровне IV. Расстояние между экстракортикальными фиксаторами должно быть не менее 10 см, угол перекреста 60 град. При «коротком» проксимальном фрагменте бедренной кости, длина которого не позволяет расположить ЭФ на расстоянии не менее 10 см друг от друга, вводят и фиксируют третий экстракортикальный фиксатор между упомянутыми экстракортикальными фиксаторами или стержень-шуруп, который вводят в интактной зоне также между ними.

Дистальный фрагмент бедренной кости может быть фиксирован как аналогично проксимальному фрагменту, так и с использованием стандартных чрескостных элементов - спиц и стержней-шурупов.

Второй модуль монтируют аналогично или на основе стандартных чрескостных элементов, при введении которых исключен контакт с интрамедуллярным стержнем, например: VIII,9-3; VIII,4,90; VII,8,90. По общепринятой методике вводят интрамедуллярный стержень и блокируют его проксимально по статической схеме. Выполняют остеотомию в верхней трети бедренной кости (отступя на 5 см от дистального ЭФ). Дистракцию начинают на 5-7 сутки. После достижения необходимого удлинения интрамедуллярный стержень блокируют дистально по статической схеме, а аппарат демонтируют (фиг. 5-10).

Для обоснования способа проведено стендовое испытание модулей второго порядка на основе двух ЭФ Орто-СУВ, введенных под углом 60 градусов по отношению друг к другу с расстоянием 8 и 10 см между ними. В первом случаем коэффициент жесткости при дистракции составил 144 Н/мм. При расстоянии между ЭФ Орто-СУВ 10 см коэффициент жесткости остеосинтеза при дистракции составляет 158 Н/мм.

Также проведено стендовое испытание модулей третьего порядка, созданных на основе вышеуказанных модулей второго порядка, а также модулей второго порядка с ЭФ, введенными на расстоянии 8 см друг от друга под углом 60 градусов по отношению друг к другу и стержнем-шурупом, введенным между ними под углом 90 градусов. Была дана преднагрузка (компрессия) с силой 200 Н (максимальная величина дистракционного усилия). Затем выполняли дистракцию 1 см с шагом 1 мм. Регистрировали смещение дистального фрагмента на каждом 1 мм дистракции (фиг. 11-16; таблицы 3, 4, 5).

Как показали стендовые исследования, модели на основе модуля второго порядка с использованием двух ЭФ, расположенных на расстоянии 10 см друг от друга, и модуля второго порядка с использованием двух ЭФ, расположенных на расстоянии 8 см, и с стержнем-шурупом, введенным между ними, показали возможность обеспечения дистракционных усилий, необходимых для удлинения бедренной кости.

Клинический пример.

Пациент Ф., 63 лет, поступил в клинику ФГБУ РНИИТО 15.07.2009 с диагнозом: неправильно консолидирующийся оскольчатый перелом правой бедренной кости с наличием металлоконструкции, перелом дистальных блокирующих винтов, укорочение правой нижней конечности за счет бедренной кости 2 см (фиг. 17-19). После обследования была выполнена операция: удаление дистальных блокирующих винтов, чрескостный остеосинтез правой бедренной кости с использованием экстракортикальных фиксаторов. После достижения необходимой величины удлинения и выполнения коррекции деформации выполнено дистальное блокирование интрамедуллярного стержня, демонтаж АВФ (фиг.20). Послеоперационный период без осложнений (фиг. 21-24). Консолидация достигнута спустя 4 месяца.