Способ прогнозирования замедленного сращения переломов костей голени, осложненных хроническим остеомиелитом

Изобретение относится к области медицины, а именно к травматологии и гнойной хирургии. До операции проводят реографическое исследование поврежденной голени, определяют реографический индекс и исследуют минеральную плотность пяточной кости. При выявлении показателя минеральной плотности пяточной кости выше 0.300 г/см² и реографического индекса выше 0.02 Ом прогнозируют благоприятное сращение перелома в срок до шести месяцев. В остальных случаях прогноз сращения определяют неблагоприятный. Способ позволяет в более ранние сроки осуществить прогнозирование замедленного роста сращения переломов костей голени. 2 ил., 2 табл.

 

Изобретение относится к области медицины, а именно к травматологии и гнойной хирургии, и может быть использовано для прогнозирования замедленного сращения при лечении больных с переломами и ложными суставами длинных костей, осложненными хроническим остеомиелитом.

Известен способ оценки периферического кровотока в процессе лечения у больных с дефектами, несросшимися переломами и ложными суставами, осложненными хроническим остеомиелитом, сущность которого состоит в исследовании кровотока при помощи компьютерного анализатора "РИСТА-131-РЕО" (г.Таганрог). При этом определяют состояние периферического кровотока как на больной, так и на здоровой конечности. Оценивают асимметрию кровотока при поступлении больного в клинику, на 3-4 сутки после оперативного вмешательства, через каждые 12-15 дней лечения, до и после демонтажа аппарата внешней фиксации. Практически у всех поступивших на лечение больных отмечалось снижение кровотока на больной конечности, асимметрия до лечения составила более 24.3±13.6% на бедре и более 35.2±15.9% - на голени. После оперативного вмешательства в зоне патологического очага и фиксации сегмента чрескостным аппаратом отмечалось резкое ухудшение периферического кровотока. В процессе лечения было отмечено отсутствие положительной динамики кровотока до купирования воспалительного процесса в поврежденной конечности. Через 1-1.5 месяца отмечалась общая тенденция повышения кровотока на пораженной конечности, нормализация тонуса артерий большого, среднего и мелкого калибра, венозного оттока. Однако на момент окончания лечения сохранялась асимметрия кровотока более 17.3±9.3% - на бедре и более 19.3±6.5% - на голени. Также была выявлена четкая асимметрия в параметрах возбудимости нервных стволов поврежденной и интактной конечности (1).

Наиболее близким к предлагаемому является способ прогнозирования регенерации костной ткани, осуществляемый путем исследования минеральной плотности костной ткани (МПКТ) и сравнения выявленных показателей в динамике. У больных с длительно срастающимися переломами, ложными суставами и дефектами длинных костей исследовали МПКТ в различные периоды: до операции, через 1,5 и 4,5 месяца после операции. Измерение МПКТ проводили последовательно в левой и правой пяточной кости и в дистальных метафизах левой и правой лучевой кости (4 измерения), а при наличии аппарата внешней фиксации или гипсовой шины на голени или предплечье, выполняли 3 измерения. Полученные показатели МПКТ суммировали и определяли индекс по их среднему значению. При этом полученный индекс до операции принимали за исходное значение и в сравнении с ним определяли прогноз регенерации костной ткани. При увеличении индекса, выявленного через 1,5 месяца более 1% от исходного значения, прогноз регенерации костной ткани считали благоприятным, средний срок консолидации переломов составлял 6 месяцев, в остальных случаях прогноз неблагоприятный, средний срок консолидации переломов - 10-11 месяцев (2).

Однако известные способы обладают существенными недостатками, а именно:

1. Определение минеральной плотности костной ткани в прототипе проводится в сроки: до операции, через 1,5 и 4,5 месяца после операции, однако прогноз регенерации осуществляется только в послеоперационном периоде - через 1,5 месяца после операции, что не позволяет до операции наметить тактику лечебных мероприятий, направленных на сокращение сроков лечения.

2. Известные способы являются недостаточно объективными, т.к. не учитывают в комплексе изменения МПКТ и кровотока в поврежденной конечности, которые являются важными факторами, влияющими на течение репаративных процессов и сроки сращения переломов.

Исходя из существующего уровня технологий прогнозирования сращения переломов длинных костей, была поставлена задача: осуществить более раннее и объективное прогнозирование замедленного сращения переломов костей голени, осложненных хроническим остеомиелитом.

Поставленную задачу решают следующим образом.

Прогнозирование замедленного сращения переломов костей голени, осложненных хроническим остеомиелитом, осуществляют путем исследования минеральной плотности пяточной кости поврежденной конечности до операции. Новым в решении задачи является то, что дополнительно до операции проводят реографическое исследование поврежденной голени и определяют реографический индекс. При выявлении показателя минеральной плотности пяточной кости выше 0.300 г/см² и реографического индекса выше 0.02 Ом, прогнозируют благоприятное сращение перелома в срок до 6-ти месяцев, в остальных случаях прогноз сращения неблагоприятный.

Поясняем существенные отличительные признаки предлагаемого способа.

Проведение измерения минеральной плотности пяточной кости поврежденной конечности на костном денситометре и реографического индекса на реографе необходимо для объективной оценки деминерализации костной ткани и нарушения периферического кровотока, которые происходят после травмы (3, 4). Пяточная кость содержит 90% трабекулярной кости, чем существенно отличается от других костей. В ней в 8 раз быстрее происходят обменные процессы, поэтому пяточная кость адекватно отражает нарушение обмена минеральных веществ в скелете (5, 6). Деминерализация в костях стопы является следствием изменения кровообращения (7). Определение минеральной плотности пяточной кости поврежденной конечности позволяет оценить степень локальных гемодинамических сдвигов при переломе кости, от которых зависят течение и особенности репаративного остеогенеза и сроки сращения перелома (8, 9). Местные расстройства кровообращения, связанные с переломом значительно влияют на репаративные процессы (10, 11, 12). При нарушении микроциркуляции происходит количественное и качественное изменение спектра поступающих в остеоцит веществ и гуморальных регуляторов, а также неполное удаление шлаков, секретируемых клеткой, из околоклеточного пространства (13). Степень локальных гемодинамических сдвигов при переломе кости существенно влияет на жизнеспособность остеоцитов и остеобластов (14). Возникающие в результате травмы нарушения кровообращения являются весомым фактором в развитии регионарного остеопороза и травматического остеомиелита, и увеличивают продолжительность репаративного процесса (15, 16).

Проведение исследования минеральной плотности пяточной кости и реографического индекса поврежденного сегмента конечности в сроки до операции обеспечивает более раннее выявление нарушения процесса сращения перелома и осуществление в ранние сроки необходимых лечебных мероприятий для устранения этих нарушений. Механическое воздействие, вызвавшее перелом кости, операция на костях сопровождаются травмой мягких тканей и повреждением как внутрикостных, так и окружающих кость сосудов. Реографические исследования убедительно показывают, что при травмах длинных костей и, особенно, в условиях хронического воспалительного процесса, нарушается регионарная гемодинамика. Поскольку процессы регенерации костной ткани находятся в прямой зависимости от состояния кровотока поврежденного сегмента, то методы исследования периферического кровообращения при лечении травм опорно-двигательного аппарата имеют большое клиническое значение (17, 18, 19, 20, 21). Из всех показателей реовазографии достаточно информативным показателем кровотока всего объема определенного сегмента конечности является реографический индекс (РИ) (22). В результате перелома, иммобилизации конечности, нарушения кровотока развивается регионарный остеопороз, или снижение минеральной плотности костной ткани в поврежденном сегменте конечности, который наряду с системным изменением минеральной плотности приводит к нарушению нормального сращения переломов. Отражением регионарных и системных изменений является показатель минеральной плотности костной ткани пяточной кости (23, 24, 25). Определение показателей минеральной плотности пяточной кости и реографического индекса на поврежденной конечности сразу до операции характеризует степень нарушения гемодинамики и минерализации и позволяет своевременно определить прогноз замедленного сращения перелома.

Определение прогноза замедленного сращения переломов костей голени, осложненных хроническим остеомиелитом, в оценке показателей минеральной плотности пяточной кости и реографического индекса, полученных до операции, и выявление соотношения МПКТ выше 0,300 г/см², а РИ выше 0.02 Ом позволяет прогнозировать сращение перелома менее чем за 6 месяцев, в остальных случаях сращение перелома более длительное.

В ходе анализа ранее пролеченных больных с использованием традиционных методов было установлено: срок прогноза замедленного сращения перелома (до операции) определен на основании результатов обследования 33 больных с переломами и ложными суставами костей голени, осложненными хроническим остеомиелитом, у которых проводилось исследование минеральной плотности костной ткани пяточной кости поврежденной конечности и регионарного кровотока на поврежденной голени в дооперационном периоде. Из них у 15 человек (табл.1.) сращение перелома наступило в сроки до 6-ти месяцев, средний срок составил 5,06±0,27 месяцев.

Табл.1
Дооперационные показатели минеральной плотности пяточной кости и реографического индекса поврежденной голени у больных с переломами костей голени, осложненными хроническим остеомиелитом со сроком сращения до шести месяцев.
№	МПКТ (г/см2)	РИ (Ом)
1.	0.404	0.092
2.	0.326	0.062
3.	0.418	0.061
4.	0.368	0.029
5.	0.344	0.07
6.	0.320	0.029
7.	0.450	0.027
8.	0.343	0.051
9.	0.309	0.031
10.	0.391	0.056
11.	0.432	0.038
12.	0.385	0.094
13.	0.304	0.070
14.	0.435	0.084
15.	0.498	0.024
M±m	0.382±0.01	0.054±0.006

У 18 человек (табл.2.) сращение перелома произошло позднее 6-ти месяцев, средний срок составил 12,44±0,99 месяцев.

Табл.2.
Дооперационные показатели минеральной плотности пяточной кости и реографического индекса поврежденной голени у больных с переломами костей голени, осложненными хроническим остеомиелитом со сроком сращения более шести месяцев.
№	МПКТ (г/см2)	РИ (Ом)
1.	0.185	0.027
2.	0.139	0.004
3.	0.150	0.014
4.	0.212	0.008
5.	0.177	0.014
6.	0.315	0.016
7.	0.200	0.007
8.	0.250	0.016
9.	0.300	0.019
10.	0.272	0.009
11.	0.325	0.014
12.	0.193	0.017
13.	0.268	0.008
14.	0.290	0.016
15.	0.238	0.024
16.	0.158	0.036
17.	0.190	0.019
18.	0.156	0.016
M+m	0.22310.01	0.016±0.001

Из табл.1 видно, что у всех больных со сроком сращения перелома до 6-ти месяцев дооперационный показатель МПКТ пяточной кости больной конечности выше 0.300 г/см², а значение РИ выше 0.02 Ом.

Из табл.2 видно, что у больных со сроком сращения перелома более 6-ти месяцев среднее значение МПКТ пяточной кости больной конечности ниже 0.300 г/см², а показатель РИ ниже 0.02 Ом.

Проведенные патентные исследования по подклассам А61В 5/00, А61В 6/00 и А61В 10/00, а также анализ научно-медицинской информации, отражающий существующий уровень технологий определения прогноза замедленного сращения переломов, не выявили идентичных технологий. Таким образом, предлагаемый способ прогнозирования замедленного сращения переломов костей голени, осложненных хроническим остеомиелитом, является новым.

Взаимосвязь и взаимодействие существенных приемов предлагаемого способа обеспечивают достижение нового медицинского результата в решении поставленной задачи, а именно: повысить объективность прогноза замедленного сращения переломов костей голени, осложненных хроническим остеомиелитом, в более ранние сроки. Таким образом, предлагаемое техническое решение имеет изобретательский уровень.

Предлагаемый способ прогнозирования замедленного сращения переломов костей голени, осложненных хроническим остеомиелитом, может быть широко применен в клинической практике, так как проведение денситометрических и реографических исследований достаточно распространено, других исключительных средств для проведения исследования не требуется.

Сущность предлагаемого «Способа прогнозирования замедленного сращения переломов костей голени, осложненных хроническим остеомиелитом» заключается в следующем:

У больных с переломами и ложными суставами костей голени исследуют минеральную плотность костной ткани пяточной кости поврежденной конечности и реографический индекс на поврежденной голени в дооперационном периоде. Для исследования МПКТ больного располагают перед прибором, например денситометром фирмы LUNAR (США), в положении сидя, предварительно определив его вес и рост. Пациент устанавливает стопу поврежденной конечности в окно денситометра на специальную подставку, обеспечивающую неподвижность и оптимальное для исследования положение пяточной кости. Производят измерение МПКТ пяточной кости. Ослабление интенсивности пучка рентгеновских лучей после прохождения через ткани переводится в цифровой код. Результаты исследования в виде денситограмм, графиков и цифровых данных обрабатывают и анализируют. Для измерения реографического индекса проводят реовазографию поврежденной голени, например, при помощи автоматизированной реографической системы "РИСТА-131-РЕО" (г.Таганрог). Больного укладывают на кушетку в положение лежа на спине. Лентообразные электроды закрепляют вокруг конечности в проксимальной (верхняя треть голени) и дистальной (нижняя треть голени) части исследуемой зоны. Регистрируют изменения электрического сопротивления сосудов и окружающих их тканей току высокой частоты. Записывают продольные реовазограммы и анализируют реографический индекс. Оценивают полученные данные и при выявлении дооперационного показателя минеральной плотности пяточной кости выше 0.300 г/см² и значения РИ выше 0.02 Ом прогнозируют сращение перелома в срок до 6-ти месяцев. В остальных случаях прогноз неблагоприятный, сращение перелома более длительное и требует, кроме остеосинтеза, проведения дополнительных оперативных и консервативных мероприятий, например: аутотрансплантации костной ткани из гребня подвздошной кости в проксимальный метафиз поврежденной голени с целью улучшения периферического кровотока и назначения медикаментозной терапии, способствующей улучшению минерализации и повышению минеральной плотности костной ткани.

Сущность предлагаемого способа поясняется клиническими примерами.

Пример №1.

Больной Г., 1936 года рождения госпитализирован в клинику ГУ НЦ РВХ ВСНЦ СО РАМН на оперативное лечение 11.04.2000 года. Диагноз: Несросшийся оскольчатый перелом нижней трети большеберцовой кости левой голени. Фиксация пластиной. Хронический травматический остеомиелит большеберцовой кости левой голени, свищевая форма. Травма 14.01.2000 г.

До операции 13.04.2000 года больному проведено исследование минеральной плотности костной ткани (МПКТ) левой пяточной кости, на денситометре фирмы LUNAR (США) и 12.04.2000 года исследование показателя реографического индекса (РИ) левой голени, на реографе "РИСТА-131-РЕО" (г.Таганрог). Выявили следующие данные:

- МПКТ левой пяточной кости - 0,450 г/см² (см. фиг.1а);

- РИ левой голени - 0.027 Ом (см. фиг.1 b).

Прогноз сращения перелома благоприятный - менее 6-ти месяцев, т.к. МПКТ выше 0.300 г/см², а РИ выше 0.02 Ом.

13.04.2000 года выполнена операция: Чрескостный остеосинтез левой голени, удаление пластины. Некрсеквестрэктомия нижней трети большеберцовой кости левой голени, остеотомия малоберцовой кости.

Срок фиксации в аппарате у больного составил 129 дней (4 месяца), после рентгенографического исследования и проведения клинической пробы на левой голени аппарат внешней фиксации (АВФ) был демонтирован, перелом сросся.

Пример №2.

Больной Ш., 1955 года рождения госпитализирован в клинику ГУ НЦ РВХ ВСНЦ СО РАМН на оперативное лечение 25.10.1999 года. Диагноз: Несросшийся оскольчатый перелом средней трети большеберцовой кости правой голени. Хронический травматический остеомиелит большеберцовой кости правой голени, свищевая форма. Травма 12.03.1999 г.

До операции 28.10.1999 года больному проведено исследование минеральной плотности костной ткани (МПКТ) правой пяточной кости, на денситометре фирмы LUNAR (США) и 25.10.1999 года показателя реографического индекса (РИ) правой голени, на реографе "РИСТА-131-РЕО" (г.Таганрог). Выявили следующие данные:

- МПКТ правой пяточной кости - 0,250 г/см² (см. фиг.2а);

- РИ правой голени - 0.016 Ом (см. фиг.2 b).

Прогноз сращения перелома неблагоприятный - более 6-ти месяцев, т.к. МПКТ ниже 0.300 г/см², а РИ ниже 0.02 Ом.

2.11.1999 года выполнена операция: Чрескостный остеосинтез правой голени. Некрсеквестрэктомия зоны перелома большеберцовой кости правой голени, остеотомия малоберцовой кости.

Аппарат внешней фиксации у больного был демонтирован только через 339 дней (11 месяцев), когда перелом костей правой голени сросся.

Таким образом, предлагаемый «Способ прогнозирования замедленного сращения переломов костей голени, осложненных хроническим остеомиелитом» позволяет в сравнении с известными технологиями осуществить более раннее прогнозирование и повысить объективность прогноза замедленного сращения, тем самым своевременно выявить нарушения процесса сращения перелома и провести соответствующие лечебные мероприятия для сокращения сроков лечения.

Источники информации

1. Корытов Л.И., Переломов Ю.П., Ипполитова Е.Г. Электрофизиологические показатели у больных хроническим остеомиелитом // Бюллетень ВСНЦ СО РАМН. - Иркутск. - 1999. - №1 (9). - Т.1. - C.159-161.

2. Леонова С.Н. Патент РФ №2238039. Способ прогнозирования регенерации костной ткани.

3. Свешников А.А. Материалы к разработке комплекса способов корректировки функциональных изменений в органах при чрескостном остеосинтезе // Гений ортопедии. - 1999. - №1. - С.74-81.

4. Лепарский Е.А., Смирнов А.В., Мылов И.М. Современная лучевая диагностика остеопороза // Медицинская визуализация. - 1996. - №3. - С.9-17.

5. Свешников А.А. Диагностика и профилактика остеопороза // Ортопедия, травматология и протезирование. - 1989. - №4. - С.65-68.

6. Свешников А.А. Остеопороз: проблема профилактики переломов // Гений ортопедии. - 2000. - №2. - С.61-67.

7. Свешников А.А., Исмайлов Г.Р., Смотрова Л.А., Обанина Н.Ф. Результаты денситометрии в процессе оперативного устранения деформаций стопы // Актуальные проблемы травматологии и ортопедии: Материалы Республиканской научно-практической конференции. -Ташкент, 1999. - 10 декабря. - С.128-132.

8. Свешников А.А. Современная диагностическая техника в ортопедо-травматологической клинике (обзор литературы) // Гений ортопедии. - 1997. - №3. - С.54-60.

9. Rand Т., Berguist R. Fracture healing // Imaging of orthopedic trauma. - Lond., 1991.-P. 39-83.

10. Оноприенко Г.А. Васкуляризация костей при переломах и дефектах. М., 1995. - 222 с.

11. Асонова С.Н., Наумов А.Д., Ерофеев С.А., Гордиевских Н.И. Гистофизиологические характеристики сосудов мышц голени при разных режимах удлинения // Удлинение конечностей и замещение дефектов костей: Мат. докладов первой международной науч.-практ. конференции травмат. - ортопедов Крыма. - Ялта, 1996. - С.2-3.

12. Попков А.В., Данильченко Г.В., Свешников А.А. и др. Состояние кровообращения в конечности и плотность минеральных веществ в регенератах при полисегментарном удлинении нижних конечностей у больных с последствиями инфекционных поражений костей / А.В. Попков, Г.В. Данильченко, А.А. Свешников, С.В. Ральникова, Л.А. Смотрова, Т.А. Ларионова // Гений ортопедии. - 2000. - №3. - С.10-17.

13. Аврунин А.С., Корнилов Н.В. Суханов А.В., Емельянов В.Г. Формирование остеопоротических сдвигов в структуре костной ткани (костные органы, структура костной ткани и ее ремоделирование, концепция патогенеза остеопороза, его диагностики и лечения) - СПб.: Изд-во "Ольга", 1998. - 68 с.

14. Wichmann M., Arnoczky S., DeMaso С. Depressed osteoblast activity and increased osteocyte necrosis after closed bone fracture and hemorrhagic shock // J. Trauma. - 1996. - V.41, №4. - Р.628 - 633.

15. Житницкий Р.Е., Виноградов В.Г., Шапурма Д.Г. Хронический травматический остеомиелит длинных костей. - Иркутск: изд-во ИГУ, 1989. - 108 с.

16. Fricke M. und Krokowski E. Neue Apekte zur Entstehung und Behandlung der Osteoporose // Therapiewoche. - 1975. - S.3394-3404.

17. Стецула С.В., Брусков А.Г., Мороз А.Ф. Моменты влияния функциональной нагрузки на микроциркуляцию кости // Актуальные вопросы нарушения гемодинамики и регуляции микроциркуляции в клинике и эксперименте: Тез. Всеросс.науч. конференции. - M., 1984. - С.108.

18. Стецула С.В., Гунько Ю.Г. Циркуляторная концепция патогенеза посттравматического остеомиелита // Ортопедия, травматология и протезирование. - 1990. - №1. - С.3-5.

19. Свешников А.А., Мархашов А.М., Грачева В.И. Роль кровообращения в репаративном костеобразовании // Ортопедия, травматология и протезирование. - 1985. - №5. - С.23.

20. Шевцов В.И., Свешников А.А., Исмайлов Г.Р., Офицерова Н.В. Применение денситометрических, радиоиммунологических и реовазографических исследований для контроля за репаративным процессом при лечении по Илизарову больных с деформациями и укорочениями стоп // Гений ортопедии. - 1995. - №1. - С.49-53.

21. Арсентьева Н.И., Смирнов В.А., Барабаш Ю.А. и др. Кровообращение при лечении врожденных и приобретенных укорочений нижних конечностей у детей и подростков / Н.И.Арсентьева, В.А.Смирнов, Ю.А.

Барабаш, Ю.П.Переломов, А.С.Махоткин, А.А.Барабаш // Травматология и ортопедия России. - 1996. - №2. - С.43-46.

22. Малова М.Н. Клинико-функциональные методы исследования в травматологии и ортопедии. - М., 1985. - 176 с.

23. Леонова С.Н., Шигаев B.C., Рехов А.В. Минеральная плотность костной ткани - интегральный показатель состояния процесса регенерации // VII съезд травматологов-ортопедов России, Новосибирск, 18-20 сентября 2002. - Т-2. - С.334-335.

24. Леонова С.Н., Шигаев Е.С., Рехов А.В. Изменение показателей минеральной плотности костной ткани и регионарного кровотока у больных с последствиями травм опорно-двигательной системы // Бюллетень ВСНЦ СО РАМН. - 2002. - №6, Т-2. - С.179-181.

25. Миронов С.В., Родионова С.С. Остеопороз как одна из проблем травматологии и ортопедии // Сб. Проблема остеопороза в травматологии и ортопедии. - М., 2000. - С.2-3.

Способ прогнозирования сращения переломов костей голени, осложненных хроническим остеомиелитом, включающий исследование минеральной плотности пяточной кости до операции, отличающийся тем, что дополнительно до операции проводят реографическое исследование поврежденной голени, определяют реографический индекс и при выявлении показателя минеральной плотности пяточной кости выше 0,300 г/см² и реографического индекса выше 0,02 Ом прогнозируют благоприятное сращение перелома в срок до 6 месяцев, в остальных случаях прогноз сращения неблагоприятный.