Способ реконструкции плечевой кости при гипотрофичном псевдоартрозе

Изобретение относится к медицине, а именно к травматологии и ортопедии, и может быть использовано для хирургической реконструкции длинных трубчатых костей при ложных суставах. Выделяют фрагмент диафиза малоберцовой кости. Формируют из него аутотрансплантат, в форме костного штифта. Вводят аутотрансплантат закрыто и антеградно в костномозговой канал плечевой кости, перекрывая интрамедуллярно зону псевдоартроза. Для этого с проксимального конца плечевой кости, со стороны головки, формируют место ввода аутотрансплантата. В плечевой кости формируют канал, который соответствует по размеру и геометрически является продолжением костномозгового канала плечевой кости, выполняют продольный разрез кожи длиной не более 15 мм, проходят мягкие ткани, вскрывают костномозговой канал, разверткой, равной по диаметру наибольшему поперечному размеру аутотрансплантата проходят в костномозговой канал. Расширяют костномозговой канал, достигают псевдоартроза. Закрыто вскрывают зону псевдоартроза, разрушают сформированные замыкательные пластинки на концах отломков плечевой кости, адаптируют концы отломков с образованием локализованного костно-пластического материала. Осуществляют сопоставление дистального и проксимального отломков плечевой кости до анатомически правильного положения, так чтобы при их фиксации в заданном положении костномозговой канал дистального отломка был продолжением костномозгового канала проксимального отломка. Удерживая отломки в достигнутом положении, разверткой проходят вдоль костномозгового канала проксимального отломка на глубину не менее 10 мм и не более чем до уровня метафиза. В сформированный канал вводят аутотрансплантат, так что один его конец располагается в проксимальном отломке, а другой конец - в дистальном отломке. Плечевую кость фиксируют компрессионно-дистракционным аппаратом (КДА), после сращения отломков снимают КДА. Способ обеспечивает малоинвазивную стабилизацию костных фрагментов и сокращение сроков консолидации и восстановление функции кости за счет использования аутотрансплантата. 3 ил.

 

Область техники

Изобретение относится к области клинической медицины, а именно к травматологии и ортопедии, и может быть использовано для реконструкций длинных трубчатых костей при ложных суставах.

Уровень техники

Известно, что переломы с замедленной консолидацией эволюционно трансформируются в ложный сустав, который иначе называют псевдоартроз, при этом патологический симптомокомплекс включает патологическую подвижность, болевой синдром, нарушение опороспособности, анатомо-функциональной целостности конечности. Ложный сустав может образоваться после закрытой, открытой и огнестрельной травмы. Для устранения ложных суставов традиционно используют несвободную костную пластику, кровоснабжаемые трансплантаты (васкуляризованный или реваскуляризованный), клеточные технологии, путем инъекционного введения в область ложного сустава клеточного трансплантата с сохранением иммобилизации (гипсовой повязкой, аппаратом внешней фиксации или интрамедуллярной фиксацией), морфогенетические белки и т.п. Сроки сращения кости с ложным суставом после костной пластики, при алло- и аутопластике, в 1,5-2,5 раза превышают средние сроки сращивания переломов кости соответствующей локализации. Это отчасти связано с выраженными нарушениями трофики и микроциркуляции в зоне ложного сустава.

Известен способ костной аллопластики ложных суставов с использованием цельного деминерализованного костного матрикса (Источник [1]: Болтрукевич С.И., Калугин А.В., Иванцов В.А. Аллопластика деминерализованным костным матриксом осложненных переломов костей конечностей. // Деминерализованные костные трансплантаты и их использование в восстановительной хирургии / Сборник научных работ. - СПб, 1996. - с. 121-123), заключающийся в экономной резекции патологического участка кости со вскрытием костномозгового канала, пластике цельным пластинчатым деминерализованным костным матриксом, помещенным в выполненный паз, стабилизацией в аппарате внешней фиксации. Доступ к патологическому участку кости осуществляют путем разреза мягких тканей в области ложного сустава.

Недостатки данного способа [1] следующие. Существует необходимость выполнения операционного доступа в виде разреза мягких тканей в области ложного сустава, для резекции патологического участка кости, вскрытия костномозгового канала и установки костного матрикса. Выполнение разреза мягких тканей в области ложного сустава нежелательно, так как нарушает кровоснабжение тканей и повышает риск несращения кости, увеличивает продолжительность консолидации костных отломков. Период восстановления увеличиваются в связи с операционной агрессией.

Известен способ лечения ложных суставов путем костной пластики (Источник [2]: патент RU 2309756), включающий резекцию ложного сустава, экономную резекцию костных фрагментов, удаление рубцов, формирование оперативным путем на всю толщину кортикального слоя паза через дистальный и проксимальный фрагменты, заполнение сформированного паза трансплантатом с фиксацией и стабилизацией костных фрагментов. В качестве трансплантата используют биотрансплантат выполненный из деминерализованного костного аллотрансплантата содержащий мезенхимальные стволовые клетки, выделенные из костного мозга. Биотрансплантат помещают в паз с перекрыванием зоны ложного сустава, включая область костномозгового канала. Производят фиксацию и стабилизацию костных фрагментов. Доступ осуществляют путем разреза мягких тканей в области псевдоартроза.

Данный способ [2] также предполагает выполнение разреза в области псевдоартроза, для резекции костных фрагментов, формирования паза и заполнения паза трансплантатом. Дополнительная травматизация приводит к увеличению сроков сращения костных фрагментов.

Для фиксации костных отломков наиболее популярны: остеосинтез открытой редукционной пластиной (ORPO), минимально инвазивный остеосинтез пластиной (MIPO), антеградный интрамедуллярный гвоздь (IMN) (Comparison between antegrade intramedullary nailing (IMN), open reduction plate osteosynthesis (ORPO) and minimally invasive plate osteosynthesis (MIPO) in treatment of humerus diaphyseal fractures Vidisha Sunil Kulkarnia, Madhura Sujay Kulkarnia, Govind Shivram Kulkarnia, Vaibhav Goyala, Milind Govind Kulkarnia) которые предполагают имплантацию инородных фиксаторов кости. Эти способы не предусматривают использование аутотрансплантатов для стабилизации фрагментов кости, не позволяют производить дозированную компрессию в зоне контакта костных фрагментов в послеоперационном периоде, в результате также не всегда получается достичь сращения кости и зачастую возникает отторжение имплантата. При этом открытая установка пакостной пластины (ORPO), приводит к дополнительной травматизации тканей, что не желательно. Использование антеградного интрамедуллярного гвоздя (IMN) не способного к биологическому взаимодействию с основной костью не всегда позволяет достигать сращения отломков кости в месте стыка отломков. Минимально инвазивный остеосинтез пластиной (MIPO), выглядит более предпочтительным, так как причиняет меньший оперативный ущерб, однако накостная пластина также биологически не взаимодействует с основной костью, и не позволяет создавать компрессию в месте стыка костных фрагментов.

Известна хирургическая техника (Источник [3]: режим доступа: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/28802419#. Recalcitrant aseptic atrophic non-union of the shaft of the humerus after failure of surgical treatment: management by excision of non-union, bone grafting and stabilization by LCP in different modes. Babhulkar, Babhulkar, Vasudev. Injury. 2017 Aug;48 Suppl 2:S33-S43. doi: 10.1016/S0020-1383(17)30492-8. PMID: 28802419 DOI: 10.1016/S0020-1383(17)30492-8), применяемая для лечения псевдоартроза плеча, при которой используют фиксацию накостной пластиной и трансплантацию в зону псевдоартроза аутогенной кости. При выполнении данной техники, доступом через разрез мягких тканей, осуществляют полную резекцию невзаимодействующей и волокнистой соединительной ткани в месте стыка костных отломков, выполняют коррекцию деформации, используют аутотрансплантат из малоберцовой кости, который имплантируют в костномозговой канал и выполняют остеосинтез путем длительного блокирования компрессионной накостной пластиной (LCP). Интрамедуллярный малоберцовый аутотрансплантат (Источник [4]: Am J Orthop (Belle Mead NJ). 2000 Jan;29(l):45-7. Humeral shaft nonunions treated with fibular allograft and compression plating. Crosby L, Norris BL, Dao KD, McGuire MH. Режим доступа: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/10647519) используется для повышения стабильности фиксации накостной пластиной, он способствует стабилизации отломков и обеспечивает дополнительную фиксацию винтов крепящих накостную пластину.

Однако данная хирургическая техника [3] также требует выполнения разреза мягких тканей в области псевдоартроза, что нарушает кровоснабжение, является нежелательной дополнительной травматизации и замедляет процесс восстановления, повышая риск несращения. Кроме того использование компрессионной накостной пластины в послеоперационном периоде нет дает возможности в послеоперационном периоде обеспечить управляемую компрессию в месте стыка отломков. Так как в первый период консолидации происходит резорбция сопоставляемых костных отломков и увеличивается их микроподвижность, обеспечение возможности управляемой компрессии имеет важное значение в достижении сращения кости. Также накостная платина является инородным телом, которое может быть отторгнуто организмом, что повышает риск осложнений после операции и в отдаленном периоде. Таким образом, наличие имплантата является нежелательным и предпочтительно обойтись без него или же при его использовании удалить его после восстановления кости.

Таким образом, недостатки известных хирургических техник заключаются в необходимости дополнительной травматизации поврежденной конечности, так как доступ осуществляют путем разреза мягких тканей в области псевдоартроза, что нарушает кровоснабжение, микроциркуляцию, замедляет восстановление кости и использовании инородных имплантатов. Оптимизация лечебного процесса у больных с ортопедо-травматологической патологией осложненной или не осложненной гнойной инфекцией, разработка новых малоинвазивных органосохраняющих способов хирургического лечения направленных на восстановление анатомо-функционального состояния конечности являются актуальными задачами современной медицины.

Сущность технического решения.

Задачей заявленного изобретения является повышение эффективности костной пластики ложного сустава путем создания более благоприятных условий для сращения костных фрагментов при стабилизации костных фрагментов аутотрансплантатом выполненным из малоберцовой кости.

Технический результат заключается в обеспечении малоинвазивной стабилизации костных фрагментов аутотрансплантатом обеспечивающей сокращение сроков консолидации и восстановление анатомо-функциональной целостности кости.

Технический результат достигается тем, что в способе реконструкции плечевой кости при гипотрофичном псевдоартрозе выделяют фрагмент диафиза малоберцовой кости, формируют из него аутотрансплантат, в форме костного штифта, вводят аутотрансплантат закрыто и антеградно в костномозговой канал плечевой кости, перекрывая интрамедуллярно зону псевдоартроза. Для этого с проксимального конца плечевой кости, со стороны головки, формируют место ввода аутотрансплантата. В плечевой кости формируют канал, который соответствует по размеру и геометрически является продолжением костномозгового канала плечевой кости, выполняют продольный разрез кожи длиной не более 15 мм, проходят мягкие ткани, вскрывают костномозговой канал, разверткой равной по диаметру наибольшему поперечному размеру аутотрансплантата проходят в костномозговой канал. Расширяют костномозговой канал, достигают псевдоартроза. Закрыто вскрывают зону псевдоартроза, разрушают сформированные замыкательные пластинки на концах отломков плечевой кости, адаптируют концы отломков с образованием локализованного костно-пластического материала. Осуществляют сопоставление дистального и проксимального отломков плечевой кости (при этом для манипуляции отломками может быть применен компрессионно-дистракционный аппарат (КДА)), до анатомически правильного положения, так чтобы при их фиксации в заданном положении костномозговой канал дистального отломка был продолжением костномозгового канала проксимального отломка. Удерживая отломки в достигнутом положении (при этом для манипуляции отломками может быть применен КДА), разверткой проходят вдоль костномозгового канала проксимального отломка на глубину не менее 10 мм и не более чем до уровня метафиза. В сформированный канал вводят аутотранспалантат, так что один его конец располагается в проксимальном отломке, а другой конец в дистальном отломке. Плечевую кость фиксируют компрессионно-дистракционным аппаратом (КДА), после сращения отломков снимают КДА.

Способ поясняется описанием, примером практического использования и иллюстрациями, на которых изображено:

фиг. 1 - рентгенограммы пациента до лечения, в плечевой кости установлен интрамедуллярный титановый стержень, сращения не наблюдается, псевдоартроз;

фиг. 2 - рентгенограммы пациента в процессе лечения, проксимальный и дистальный отломки плечевой кости блокированы костным штифтом (аутотрансплантат из малоберцовой кости) и зафиксированы КДА;

фиг. 3 - рентгенограммы пациента после лечения, КДА снят с конечности, костный штифт и отломки кости образуют целостную кость, псевдоартроз ликвидирован, анатомофункциональная состоятельность кости восстановлена.

Способ осуществляется при псевдоартрозе диафиза плечевой кости следующим образом.

До операции, предварительно определяют длину костного аутотрансплантата, необходимого для введения в костномозговой канал плечевой кости с ложным суставом (псевдоартрозом). Измеряют длину диафиза плечевой кости. Положение пациента на спине, под наркозом. У пациента выделяют фрагмент диафиза малоберцовой кости, равный по длине от 40 до 70% от измеренной длины диафиза плечевой кости, больший размер обеспечивает лучшую стабильность фиксируемых костных отломков плечевой кости. Аутотрансплантат обрабатывают достигая формы костного штифта (продолговатая форма, когда один габаритный размер (длина) превосходит два других размера (толщина, ширина) приблизительно равные, например цилиндрическая форма). Аутотрансплантат используют в качестве армирующего костного штифта, который вводят в костномозговой канал плечевой кости с псевдоартрозом. Для этого используют малоинвазивную антеградную технику введения аутотрансплантата. С проксимального конца плечевой кости, со стороны головки, на краю суставной поверхности, кнутри большого бугорка, формируют место ввода аутотрансплантата, в кости выполняют канал, который соответствует по размеру и геометрически является продолжением костномозгового канала плечевой кости. Производят продольный разрез кожи длиной не более 15 мм латеральнее от акромиона и разделяют дельтовидную мышцу вдоль волокон. Пальпируют большой бугорок, определяют M.Supraspinatus и разделяют среднюю порцию сухожилия вдоль его волокон. Шилом с Т-образной рукояткой вскрывают костномозговой канал плечевой кости. Измеряют наибольший поперечный размер аутотрансплантата. Разверткой равной по диаметру наибольшему поперечному размеру аутотрансплантата проходят в костномозговой канал, расширяют его, достигают псевдоартроза (место нарушенной целостности кости). С помощью развертки или римеров закрыто вскрывают зону псевдоартроза, разрушают сформированные замыкательные пластинки на концах отломков. Под рентгенологическим наблюдением, используя ЭОП, осуществляют сопоставление дистального и проксимального отломков плечевой кости, так чтобы при их фиксации в заданном положении костномозговой канал одного отломка был продолжением костномозгового канала другого отломка. Удерживая отломки плечевой кости в достигнутом положении (для удержания могут быть использованы опоры КДА связанные спицами с костными отломками) разверткой проходят вдоль костномозгового канала проксимального отломка плечевой кости на глубину не менее 10 мм и не более чем до уровня метафиза. В сформированный канал вводят аутотранспалантат, так что один его конец располагают в проксимальном отломке плечевой кости, а другой конец в дистальном отломке плечевой кости. Аутотрансплантат вводят с натягом, при необходимости вколачивают, не выполняя вращательных движений, при этом за локтевой отросток создают противоупор, чтобы избежать диастаза между костными отломками. Таким образом, костные отломки плечевой кости стабилизируются аутотрансплантатом, выполняющим функцию косного штифта. На плечевую кость устанавливается КДА, так чтобы обеспечить фиксацию в заданном положении и при необходимости иметь возможность создавать компрессию между дистальным и проксимальным фрагментами плечевой кости. В процессе интеграции аутотранспалантата с плечевой костью осуществляют незначительную компрессию, необходимую чтобы нивелировать нестабильность, возникающую в результате резорбции аутотрансплантата, и позволяющую сохранить стабильность положения отломков плечевой кости. Формирование единого костного блока из частей дистальный отломок - аутотранспалантат - проксимальный отломок, происходит в сроки сопоставимые со сроками нормального сращения при переломе диафиза, и быстрее чем это происходит при открытой костной пластике с использованием аутотрансплантата. Это обеспечивается за счет малоинвазивного введения аутотрансплантата, малоинвазивной закрытой обработке зоны псевдоартроза, сохранения нормального кровоснабжения поврежденной конечности. Так как при использовании аутотрансплантатов для костной пластики неизбежно происходит частичная резорбция аутотрансплантата перед тем, как в него начнет врастать новообразованная костная ткань, система стабилизации кости на период после установки аутотрансплантата должна обеспечивать возможность дозированной компрессии фрагментов. Для этого используют компрессионно-дистракционный аппарат (КДА), например аппарат Илизарова. Так как при псевдоартрозе нормальное кровоснабжение является необходимым условием сращения, отсутствие травматичного открытого доступа в области псевдоартроза позволяет обеспечивать нормальное кровоснабжение, регенерацию, и поддержать восстановительные процессы. А возможность компрессии с использованием КДА позволяет избежать нестабильности в процессе фиксации оперированной кости и достигнуть полного сращения фрагментов в заданном в анатомически-правильном положении. При этом нет необходимости выполнять доступ к ложному суставу, открыто удалять фиброзные ткани между костными отломками и открыто устанавливать какие-либо инородные костные фиксаторы, в частности пластины. Таким образом, способ обеспечивает малоинвазивную стабилизации костных фрагментов аутотрансплантатом, сокращение сроков консолидации и восстановление целостности кости.

Клинический пример. Рентгенограммы (фиг. 1; фиг. 2, фиг. 3).

Пациентка Т., 53 лет на стационарном лечении в травматолого-ортопедическом отделении №4 РНЦ «ВТО» им. акад. Г.А. Илизарова с диагнозом: Гипотрофический псевдоартроз правой плечевой кости, состояние после блокируемого интрамедуллярного остеосинтеза. Хронический аутоиммунный тиреоидит. (фиг. 1). Жалобы при поступлении: на боли в левом плече, патологическую микроподвижность отломков. Из анамнеза: Травма в ДТП в апреле 2015 году: перелом правой ключицы, перелом левой плечевой кости. Лечение оперативное - Выполнен БИОС левой плечевой кости, накостный остеосинтез правой ключицы. Сращение левого плеча не достигнуто. При осмотре: левая верхняя конечность фиксирована на косыночной повязке. Кожные покровы нормальной окраски чистые, сухие. Продольные нормотрофичные рубцы на протяжении левого плеча, не спаянные с подлежащими тканями. Функциональное укорочение левой верхней конечности 0 см. Относительное укорочение левой верхней конечности 0 см (от акромиального отростка до шиловидного отростка локтевой кости (D = S = 62 см, до 3 пальца = 74 см). Атрофии мягких тканей левого плеча не выявлено. Движения плечевого сустава: отведение 70 гр, сгибание 80 гр, разгибание 25 гр., с м.с. 3 балла. Движения локтевого сустава: сгибание 40, разгибание 180 - безболезненные с мышечной силой 4-5 баллов. Болезненной патологическая подвижность отломков плечевой кости в средней трети диафиза. Ангионевротических расстройств нет. На рентгенограммах (фиг. 1) левого плеча в 2х проекциях выявлен гипотрофичный псевдоартроз плечевой кости. В РНЦ «ВТО» выполнено удаление интрамедуллярной конструкции, закрытое рассверливание зоны псевдоартроза, антеградная имплантация свободного аутотрансплантата из цилиндр-фрагмента малоберцовой кости. Для этого выделили фрагмент диафиза малоберцовой кости, сформировали из него аутотрансплантат, в форме костного штифта цилиндрической формы. С проксимального конца плечевой кости, со стороны головки, сформировали место ввода аутотрансплантата. В плечевой кости сформировали канал, который соответствует по размеру и геометрически является продолжением костномозгового канала плечевой кости. Выполнили продольный разрез кожи длиной не более 15 мм, прошли мягкие ткани, вскрыли костномозговой канал, разверткой равной по диаметру наибольшему поперечному размеру аутотрансплантата прошли в костномозговой канал. Расширили костномозговой канал, достигли псевдоартроза. Закрыто вскрыли зону псевдоартроза, разрушили сформированные замыкательные пластинки на концах отломков плечевой кости, адаптировали концы отломков с образованием локализованного костно-пластического материала (костная стружка в основе). Осуществили сопоставление дистального и проксимального отломков плечевой кости, используя аппарат Илизарова, до анатомически правильного положения, так костномозговой канал дистального отломка был продолжением костномозгового канала проксимального отломка. Удерживая отломки в достигнутом положении, разверткой прошли вдоль костномозгового канала проксимального отломка на глубину не менее 10 мм и не более чем до уровня метафиза. Ввели аутотрансплантат закрыто и антеградно в сформированный костномозговой канал плечевой кости, перекрывая интрамедуллярно зону псевдоартроза. Осуществили чрескостный остеосинтез плеча аппаратом Илизарова (фиг. 2). Послеоперационный период без осложнений. Получала: Цефотаксим 1.0 №2, Атропин 0,5 №1, Димедрол 1%-1 мл №1, Трамадол 5%-2 мл №8, Кеторол 1.0 №5, Парацетамол 100 №2, перевязки, занималась ЛФК. Производилась дозированная компрессия зоны псевдоартроза по 0,5-1 мм 1 раз в 10-14 дней. Аппарат стабилен в режиме фиксации. Ось плеча клинически правильная. Признаков воспаления нет. Движения в плечевом и локтевом суставах сохранены. Ангионевротических расстройств нет. Острой соматической патологии не выявлено. На рентгенограммах ось плеча правильная (фиг. 2), контакт отломков удовлетворительный. Через три месяца констатировано костное сращение в зоне псевдоартроза (фиг. 3), аппарат Илизарова демонтирован.

Предложенный способ применяется авторами в Центре Илизарова г. Курган.

Способ реконструкции плечевой кости при гипотрофичном псевдоартрозе, характерезующийся тем, что выделяют фрагмент диафиза малоберцовой кости, формируют из него аутотрансплантат в форме костного штифта, вводят аутотрансплантат закрыто и антеградно в костномозговой канал плечевой кости, перекрывают интрамедуллярно зону псевдоартроза, для этого с проксимального конца плечевой кости, со стороны головки, формируют место ввода аутотрансплантата, в плечевой кости формируют канал, который соответствует по размеру и геометрически является продолжением костномозгового канала, выполняют продольный разрез кожи длиной не более 15 мм, проходят мягкие ткани, вскрывают костномозговой канал, разверткой, равной по диаметру наибольшему поперечному размеру аутотрансплантата проходят в костномозговой канал, расширяют костномозговой канал, достигают псевдоартроза, закрыто вскрывают зону псевдоартроза, разрушают сформированные замыкательные пластинки на концах отломков плечевой кости, адаптируют концы отломков с образованием локализованного костно-пластического материала, осуществляют сопоставление дистального и проксимального отломков плечевой кости до анатомически правильного положения, так чтобы при их фиксации в заданном положении костномозговой канал дистального отломка был продолжением костномозгового канала проксимального отломка, удерживая отломки в достигнутом положении, разверткой проходят вдоль костномозгового канала проксимального отломка на глубину не менее 10 мм и не более чем до уровня метафиза, в сформированный канал вводят аутотрансплантат, так что один его конец располагается в проксимальном отломке, а другой конец - в дистальном отломке, плечевую кость фиксируют компрессионно-дистракционным аппаратом, после сращения отломков снимают компрессионно-дистракционным аппарат.