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 бедре монтируют аппарат Илизарова, состоящий из кольцевой опоры в дистальной трети и бедренной дуги в проксимальной трети бедра. Остеотомию осуществляют долотом из разреза 5 мм. Рассекают кортикальный слой по передне-наружной и задне-наружной поверхности бедренной кости, не проникая в костномозговой канал. Затем выполняют закрытую остеоклазию неостеотомированной части кортикального слоя. Дистракцию начинают на 5-7 день. Темп дистракции составляет 1 мм в сутки.

Недостатки применения данного способа.

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 бедренной кости поверх интрамедуллярного стержня (Paley, D. Femoral lengthening over an intramedullary nail. A matched-case comparison with Ilizarov femoral lengthening / D. Paley, J.E. Herzen-berg, G. Paremain, A. Bhave // J Bone Joint Surg Am. - 1997. - Vol. 79, N 10. - P. 1464-1480) (Фиг. 2). Согласно этому способу выполняют остеотомию бедренной кости, вводят интрамедуллярный стержень и блокируют его проксимально при антеградном введении. После этого монтируют дистракционный аппарат. В послеоперационном периоде дистракцию начинают на 7 день в темпе 0,25 мм 4 раза в день. После достижения запланированной величины удлинения бедренной кости выполняют второе оперативное вмешательство - дистальное или проксимальное блокирование в зависимости от способа введения интрамедуллярного гвоздя. После выполнения блокирования осуществляют демонтаж аппарата внешней фиксации.

Преимуществом данной методики по отношению к удлинению в аппарате внешней фиксации является то, что она позволяет ограничить время пребывания в аппарате только периодом дистракции (Paley, D. Femoral lengthening over an intramedullary nail. A matched-case comparison with Ilizarov femoral lengthening / D. Paley, J.E. Herzen-berg, G. Paremain, A. Bhave // J Bone Joint Surg Am. - 1997. - Vol. 79, N 10. - P. 1464-1480). Это позволяет снизить риск развития трансфиксационных контрактур, воспаления мягких тканей в местах выхода чрескостных элементов, повысить комфортность лечения для пациента и облегчить амбулаторное наблюдение за пациентом.

Однако один из основных недостатков данного способа - опасность заклинивания стержня в костномозговом канале даже при дополнительном рассверливании канала на 1,5-2 мм больше диаметра планируемого для установки интрамедуллярного стержня и введении чрескостных элементов аппарата без контакта с внутрикостным стержнем (Kocaoglu, М. Complications encountered during lengthening over an intramedullary nail / M. Kocaoglu, L. Eralp, O. Kilicoglu, H. Burc, M. Cakmak // J Bone Joint Surg. - 2004. - Vol. 86-A, N 11. - P. 2406-2411).

Как известно, бедренная кость имеет физиологическую кривизну в сагиттальной плоскости (Tang, W.M. Sagittal bowing of the distal femur in Chinese patients who require total knee arthroplasty / W.M. Tang, K.Y. Chiu, M.F. Kwan, T.P. Ng, P. Yau // J Orthop Res. - 2005. - Vol. 23. - P. 41-45), с учетом которой изготавливаются интрамедуллярные стержни для бедра. Углы, под которыми пересекаются участки бедренной кости в верхней, средней и дистальной третях, представлены на фиг. 3-5.

Однако при реализации методики «удлинение поверх гвоздя» после интрамедуллярного остеосинтеза бедренной кости стержнем, соответствующим кривизне костномозгового канала, наложения аппарата и остеотомии бедренной кости дистракцию в аппарате осуществляют по вектору, не соответствующему кривизне бедренной кости в сагиттальной плоскости, таким образом повышается опасность заклинивания стержня и получения неблагоприятного результата лечения (фиг. 6-11).

Техническим результатом изобретения является повышение эффективности удлинения бедренной кости поверх интрамедуллярного стержня за счет исключения опасности заклинивания стержня в костномозговом канале благодаря тому, что удлинение выполняется по интегральной траектории с учетом физиологического изгиба бедренной кости в сагиттальной плоскости, тем самым способствуя благоприятному результату лечения.

Результат изобретения достигается тем, что удлинение выполняют при помощи аппарата внешней фиксации со свойствами пассивной компьютерной навигации по траектории, повторяющей кривизну интрамедуллярного стержня и костномозгового канала в сагиттальной плоскости: поэтапно в программном обеспечении используемого аппарата со свойствами пассивной компьютерной навигации выполняют расчет перемещения костного фрагмента таким образом, чтобы его положение на различных этапах удлинения соответствовало кривизне костномозгового канала (фиг. 12-14).

В качестве аппарата внешней фиксации может быть использован любой из известных аппаратов внешней фиксации, работа которых основана на пассивной компьютерной навигации (т.н. ортопедических гексаподов): Орто-СУВ, Taylor Spatial Frame, Ilizarov Hexapod System, Smart Correction, TL-Hex Frame. Для расчета удлинения используют специальное программное обеспечение. Например, для отечественного гексапода Орто-СУВ применяют программное обеспечение «SUV-Software» (Использование чрескостного аппарата на основе компьютерной навигации «Орто-СУВ» при лечении пациентов с деформациями и переломами бедренной кости. Пособие для врачей / Л.Н. Соломин, П.В. Скоморошко, В.А. Виленский. – СПб., 2013. - 58 с.).

На фигурах изображено следующее.

Фигура 1: удлинение бедренной кости по Илизарову.

Фигура 2: удлинение бедренной кости поверх интрамедуллярного стержня монолатеральным аппаратом.

Фигура 3: углы пересечения участков анатомической оси бедренной кости в сагиттальной плоскости на уровне проксимальной трети.

Фигура 4: углы пересечения участков анатомической оси бедренной кости в сагиттальной плоскости на уровне средней трети.

Фигура 5: углы пересечения участков анатомической оси бедренной кости в сагиттальной плоскости на уровне дистальной трети.

Фигура 6: аппарат внешней фиксации наложен параллельно оси проксимального фрагмента бедренной кости.

Фигура 7: заклинивание интрамедуллярного стержня по задней поверхности бедренной кости.

Фигура 8: аппарат внешней фиксации наложен параллельно усредненной оси бедренной кости.

Фигура 9: заклинивание интрамедуллярного стержня по задней поверхности в нижней трети бедренной кости.

Фигура 10: аппарат внешней фиксации наложен параллельно оси дистального фрагмента бедренной кости.

Фигура 11: заклинивание интрамедуллярного стержня по задней поверхности и передней поверхностям бедренной кости.

Фигура 12: гексапод после остеотомии.

Фигура 13: гексапод после 30 мм дистракции, заклинивание отсутствует.

Фигура 14: гексапод после 60 мм дистракции, заклинивание отсутствует.

Фигура 15: рентгенограмма нижних конечностей пациента до операции.

Фигура 16: рентгенограмма нижних конечностей пациента после операции.

Фигура 17: скиаграммы перемещаемого фрагмента в сагиттальной плоскости при расчете 1/3 от предполагаемой величины удлинения.

Фигура 18: скиаграммы перемещаемого фрагмента в сагиттальной плоскости при расчете 2/3 от предполагаемой величины удлинения.

Фигура 19: скиаграммы перемещаемого фрагмента при расчете всей предполагаемой величины удлинения.

Фигура 20: рентгенограмма бедра спустя 1 месяц после демонтажа АВФ, фронтальная плоскость.

Фигура 21: рентгенограмма бедра спустя 1 месяц после демонтажа АВФ, сагиттальная плоскость.

Способ осуществляется следующим образом. По общепринятой методике антеградно (или ретроградно) вводят интрамедуллярный стержень и блокируют его проксимально (или дистально) по статической схеме. Монтируют аппарат внешней фиксации таким образом, чтобы исключить контакт интрамедуллярного стержня и используемых чрескостных элементов. При этом для уменьшения опасности контакта фиксирующих элементов с внутрикостным стержнем вместо спиц и стержней-шурупов могут быть использованы экстракортикальные фиксаторы (патент на полезную модель RU №87618). Выполняют остеотомию бедренной кости. После этого осуществляют монтаж аппарата, работающего на основе пассивной компьютерной навигации. В послеоперационном периоде после выполнения контрольных рентгенограмм производят расчеты коррекции с исключением заклинивания интрамедуллярного стержня. Это достигается тем, что при выполнении расчетов коррекции перемещение дистального фрагмента выполняют поэтапно по траектории, соответствующей кривизне бедренной кости. При использовании отечественного аппарата Орто-СУВ такое перемещение обеспечивается следующим образом. В программном обеспечении «SUV-Software» после стандартного выполнения шагов программы №№1-9 начинают поэтапный расчет удлинения. При осуществлении шага программы №10 «Обозначение осей костных фрагментов» обозначают механическую ось перемещаемого фрагмента таким образом, чтобы контуры перемещаемого фрагмента до и после планируемой коррекции совпадали во фронтальной и сагиттальной плоскостях на шаге программы №11 «Коррекция финального положения перемещаемого фрагмента». При выполнении данного условия переходят к следующему этапу. Для этого на шаге программы №11 изменяют механическую ось перемещаемого фрагмента в сагиттальной плоскости: сначала используют опцию «аксиальное плоскопараллельное смещение» с целью выполнить перемещение костного фрагмента на 1/3 от величины запланированного удлинения. После этого используют опцию «ангуляция» с целью задать перемещаемому костному фрагменту положение под углом к проксимальному фрагменту, соответствующему кривизне костномозгового канала при данном положении перемещаемого фрагмента, то есть при 1/3 от величины предполагаемого удлинения. Подтверждают внесенные изменения путем наведения на красную точку, связанного с указателем границы проксимального костного фрагмента. После этого по стандартному алгоритму выполняют шаги программы №№12-13. Сохранив результат, возвращаются к шагу программы №11. На данном этапе по вышеописанной схеме перемещаемому фрагменту задают положение под углом к проксимальному фрагменту, соответствующему кривизне костномозгового канала при 2/3 от величины предполагаемого удлинения. Переходят к шагу 13, где выполняют новый расчет изменения длин страт, при этом его вносят к уже имеющемуся расчету при положении перемещаемого фрагмента на 1/3 от величины предполагаемого удлинения. После этого возвращаются к шагу 11. На данном этапе по вышеописанной схеме перемещаемому фрагменту задают положению под углом к проксимальному фрагменту, соответствующему кривизне костномозгового канала при осуществлении окончательного удлинения. Переходят к шагу 13, где выполняют новый расчет изменения длин страт, при этом его вносят к уже имеющимся расчетам при положении перемещаемого фрагмента на 1/3 и 2/3 от величины предполагаемого удлинения. По достижении необходимой величины удлинения выполняют дистальное (или проксимальное) блокирование интрамедуллярного стержня и демонтаж АВФ.

Клинический пример.

Пациент П., 56 лет, поступил в клинику РНИИТО 04.10.2013 с диагнозом: посттравматическая деформация и укорочение правой бедренной кости (фиг. 15). После обследования была выполнена операция: удаление винтов в н/3 и ср/3 бедренной кости, интрамедуллярный остеосинтез правой бедренной кости с дистальным блокированием, чрескостный остеосинтез, монтажа аппарата Орто-СУВ, остеотомия правой бедренной кости в н/з для последующего удлинения на интрамедуллярном стержне (фиг. 16). С 5-х суток выполнялось удлинение согласно схеме, рассчитанной в программном обеспечении «SUV-Software» с учетом кривизны костномозгового канала (фиг. 17-19). После достижения необходимой величины удлинения 3 см выполнено проксимальное блокирование интрамедуллярного стержня, демонтаж АВФ. Послеоперационный период без осложнений (фиг. 20-21). Формирование кортикального слоя в области регенерата отмечено через 2 месяца после окончания удлинения и пациенту разрешена полная нагрузка на оперированную конечность.