Новосибирский медицинский институт
Кафедра топографической анатомии и оперативной хирургии.
Заведующий кафедрой:
профессорКириченко М.Н.
реферат
Современные методы остеосинтеза
выполнил студент IV курса лечебного факультета 15гр. Черепанов Е.А.
- Новосибирск, 1996г -
остеосинтез - оперативное соединение обломков костей.Применяется при лечении свежих, несросшихся, неправильносросшихся переломов и ложных суставов, соединении кости после ееостеотомии.
Основным в лечении переломов является точная репозиция инадежная фиксация отломков. Консервативные методы обладают рядом существенных недостатков. Одномоментная репозиция костных отломков не всегда позволяет добиться точного сопоставления отломков, особенно при внутри- и околосуставных переломах. При осуществлении одномоментной репозиции трудно дозировать ручную тягу, что чревато перерастягиванием костных отломков и травмированием фасций, мелких нервных и мышечных волокон. Недостатком гипсовых повязок являетсяневозможность полной фиксации отломков: между костью и гипсомостается слой мягких тканей, которые нельзя сдавливать, в результате чего высока вероятность вторичного смещения отломков. Крометого, длительное ношение гипсовой повязки снижает трофику,приводит к дегенерации мышц и суставов, создает неудобства длябольных. У пожилых больных использование гипсовых повязок ограничено возможностью развития различных осложнений со стороны сердечно-сосудистой и дыхательной систем.
Скелетное вытяжение позволяет устранить лишь грубые смещения отломков, пелоты и дополнительные тяги нередко вызывают болевые ощущения у больных, замедляют венозный и лимфатический отток. Постоянный постельный режим вызывает развитие гиподинамической болезни, способствует развитию пневмоний, тромбоэмболий, возникновению пролежней.
Неудовлетворительные результаты при использовании консервативных методов лечения вынуждают разрабатывать техники оперативного восстановления целостности костей.
Цель остеосинтеза - обеспечить фиксацию сопоставленныхобломков, создав условия для их костного сращения, восстановленияцелости и функции кости.
Виды остеосинтеза:
1)погружной - фиксатор вводится непосредственно в зону перелома;
а...внутрикостный (при помощи различных стержней);
б...накостный (пластинки с винтами);
в...чрескостный (винты, спицы);
2)наружный чрескостный- с помощью спиц, проведенных в отломки и закрепленных в каком-либо аппарате.
Кроме того, выделяют первичный и отсроченный остеосинтез.
ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ ОСТЕОСИНТЕЗА
В 1958 году, создатели системы АО (одного из вариантов погружного накостного остеосинтеза) сформулироваличетыре принципа лечения, которые должны соблюдаться не только прииспользовании метода внутренней фиксации, но и при переломахвообще. Принципы заключаются в следующем:
-Анатомическое вправление фрагментов перелома, особенно привнутрисуставных переломах.
-Стабильная фиксация, предназначенная для восполненияместных биомеханических нарушений.
-Предотвращение кровопотери из фрагментов кости и из мягкихтканей путем атравматичной оперативной техники.
-Активная ранняя безболезненная мобилизация мышц и суставов,прилежащих к перелому и предотвращение развития "переломной
болезни".
Первый из этих принципов, анатомическая репозиция, несетвсю свою значимость в восстановлении функции при всех суставныхпереломах и также представляет ценность в отношении смещений подлине, ширине и ротационного характера при переломах метаэпифизови диафизов.
В случае если в перелом вовлекаются несущие нагрузкусуставы, тщательное восстановление их суставных поверхностейимеет особенно большое значение. Любая инконгруэнтность суставныхповерхностей приводит к возрастанию нагрузки на отдельные участкии тем самым вызывает посттравматический артроз. При диафизарныхпереломах достигается определенная коррекция в плане уменьшенияразмеров кортикальных фрагментов там, где применяется оперативный метод лечения.
Настолько же важным является второй принцип, стабильнаяфиксация. Все методы оперативной фиксации должны обеспечиватьадекватную стабилизацию во всех направлениях.
В условиях максимального сближения и стабильной фиксации отломков, т.е. их компрессии происходит первичное костное сращение и, наоборот, при подвижности отломков оно значительно задерживается и проходит через стадию фиброзно-хрящевой мозоли.
Стабильность перелома (спонтанная или после фиксации)определяется в основном биологическими реакциями, происходящимиво время заживления. При адекватном кровоснабжении тип заживленияи возможность замедленной консолидации или образования ложногосустава зависит главным образом от механических факторов,относящихся к стабильности.
Стабильная репозиция сломанной кости (например, путем точнойадаптации и компрессии) сводит к минимуму нагрузку, которуюиспытывает имплантат. Стабильность фиксации, таким образом,является решающим моментом, принимая во внимание явление"усталости" имплантата и коррозию.
Термин "стабильность" применяется с целью описания степенинеподвижности фрагментов перелома. Стабильная фиксация означаетфиксацию с незначительным смещением под действием нагрузок.Особое состояние описывается термином абсолютная стабильность.Это предполагает полное отсутствие взаимосмещений междуфрагментами перелома. В одной и той же линии перелома могутодновременно существовать участки с абсолютной и относительнойстабильностью.
Наличие относительных движений между фрагментами переломазависит от первоначального заживления, при условии, чтонагрузочная деформация остается ниже критического уровня,необходимого для образования репарационной ткани.
Особое место уделяется третьему принципу - атравматическойтехнике оперирования. Это относится не только к мягкимтканям, но также и к костным фрагментам и питающим их сосудам.
Четвертый принцип, ранняя безболезненная мобилизация,прошел проверку временем. К настоящему времени имеется достаточнофактов, указывающих на то, что после большинства переломовколичество стойких остаточных изменений значительно снизилосьблагодаря именно немедленной послеоперационной мобилизации. Впоследние два десятилетия дополнительно изучался и тщательнодокументировался показатель качества оказания ранней полнойпомощи больным с тяжелой травмой, оцениваемый во времени,прошедшем после травмы. Оказалось, что большое числопатофизиологических изменений, которые ранее было принятосвязывать с травмой, на самом деле в большей степени зависят отвида лечения. Отмечено, что при длительном нахождении больного впостели в не физиологичном согнутом положении, часто возникаютдлительные сердечно-легочные нарушения, которые в ряде случаевприводят к развитию полиорганной недостаточности.
ПЕРЕЛОМНАЯ БОЛЕЗНЬ
Любой перелом приводит к комплексному повреждению костной ткани и прилежащих мягких тканей. Сразу вслед за переломом инепосредственно во время восстановительной фазы отмечаютсяместные циркуляторные расстройства и признаки локальноговоспаления, наряду с болевым синдромом и рефлекторным мышечнымспазмом. Эти три фактора (нарушение циркуляции, воспаление иболь) являются результатом нарушения функции суставов и мышц иприводят к так называемой "переломной болезни"(Lucas-Championniere, 1907).
"Переломная болезнь" обусловлена двумя основнымипатогенетическими факторами: болевой синдром и недостаточностьфизиологической реакции со стороны ОДА в отношении движения иизменения механической нагрузки. Для нижней конечности этоозначает недостаточность функции опороспособности, для верхнейконечности это ограничение нормальной мышечной работы."Переломная болезнь" является клиническим состоянием,проявляющимся в виде хронической одышки, атрофии мягких тканей,пятнистым остеопорозом. Гипоксия при одышке вызывает образованиемежмышечного фиброза и мышечной атрофии. Эти фиброзныеновообразования являются причиной развития контрактур и анкилозовсмежных суставов. В далеко зашедших случаях эти изменениязачастую не поддаются физиотерапии. В лучшем случаеограничивается трудоспособность на несколько недель или месяцев.Однако, очень часто приходится наблюдать частичную или полнуюинвалидизацию. В 1945 году стойкая частичная утрататрудоспособности, оплачиваемая Швейцарской Национальной СтраховойКомпанией, в 35% случаев была обусловлена переломамибольшеберцовой кости и в 70% последствиями переломов бедра. Так,стойкие повреждения более часто бывают связаны с последствиямипереломной болезни, нежели с дефектами репарации костной тканипри неправильном лечении или при несращениях.
ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА КОСТИ
Кость является достаточно прочным материалом. Ее прочность намного превышает нагрузки, испытываемые при тяжелой физической работе. Например, короткий сегмент большеберцовой кости способен выдержать вес легкового автомобиля, а стандартный 4.5-мм винт, закрепленный в одной корковой пластинке, способен выдержать нагрузку в 2500 Н (вес трех человек).
Прочность кости относится к прочности стали как 1/10. Она обеспечивается главным образом входящим в ее состав минеральным компонентом. Эластический компонент кости (напр. коллагеновые волокна) в целом является более слабым. К примеру, прочность большой берцовой кости на растяжение примерно на 20% меньше, чем ее прочность по отношению к сжатию. В лучевой кости прочность на растяжение наоборот выше на 20%. Прочность губчатой костной ткани очень вариабельна и обычно меньше 1/10 прочности кортикальной кости (Yamada and Evans, 1970). Давление на кость при использовании так называемых ригидных имплантатов удерживается благодаря способности кости к эластической деформации. Сравнительно небольшое уменьшение давления (около 10-20%) объясняется постепенной деформацией вследствие нагрузки (сползание, "стрессовая релаксация"). Этот феномен ранее связывали с "вязкой эластичностью" кости. Основное свойство кости - это ее хрупкость: кость ведет себя больше как стекло, нежели как резина. При деформации кости (удлинении) всего лишь примерно на 2% от первоначальной длины, происходит ее перелом.
При использовании трупного материала для исследования механических свойств кости неизбежно возникают ошибки. Это связано с тем, что живая кость обладает иными характеристиками и неодинаково реагирует на нагрузки различной интенсивности. При постепенном увеличении механической нагрузки на кость, можно выделить 3 варианта ответной реакции костной ткани:
1)при нагрузках невысокой интенсивности наблюдается структурная перестройка костной ткани, увеличивается ее прочность;
2)дальнейшее увеличение нагрузки приводит к обратной реакции: в месте приложения силы наблюдается остеопороз, т.е. компенсаторных возможностей костной ткани в данном случае оказывается недостаточно (следует отметить, что и при очень низких нагрузках на кость наблюдается остеопороз, это важно учитывать для понимания четвертого принципа остеосинтеза);
3)значительное превышение предельно допустимой нагрузки приводит к перелому кости. При переломе, за считанные доли секунды, возникают структурные нарушения, и вместе с этим утрачивается ригидность кости. Форма перелома главным образом зависит от характера и силы травмирующего агента. При спиралевидных переломах наблюдается торсия, при поперечных - отрывы, при коротких косых переломах - искривление, при наличии осевой нагрузки (особенно в метафизах) происходит вклинивание (после восстановления нормальной анатомической длины, при таких переломах отсутствует контакт между фрагментами). Степень фрагментации зависит от первоначально приложенной силы травмирующего агента; так, клиновидные и многооскольчатые переломы связаны с большой силой агента. В этом контексте, степень нагрузки играет не последнюю роль.
Особым феноменом является "внутренний взрыв", который происходит непосредственно вслед за разрывом. По сообщениям Moore и соавторов, такой "взрыв" (а вместе с ним и значительное повреждение мягких тканей вследствие кавитации, при механизме схожем с огнестрельными ранениями) можно наблюдать, используя высокоскоростную кинематографию.
Помимо снижения кровоснабжения вследствие повреждения мягких тканей, разрыв идущих вдоль оси кости интракортикальных кровеносных сосудов вызывает образование глубокого некротического слоя в зоне перелома. При этом трофика поверхностного слоя обеспечивается путем диффузии.
ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ К ФИКСАТОРАМ
«Идеальным» фиксатором следует считать тот, который с минимальной дополнительной травмой мягких и костной тканей сохраняет неподвижность отломков и осколков, обеспечивает функцию и опороспособность поврежденной конечности на всем периоде лечения.
В любом случае фиксаторы должны быть изготовлены из биологически, физически и химически инертных материалов. Наиболее применимыми являются конструкции из нержавеющей стали, виталлия, титана, иногда из кости и инертных пластмасс. Металлические фиксаторы, как правило, после сращения перелома удаляют. В прошлом при изготовлении фиксаторов из некачественной стали или других металлов наблюдался так называемый металлоз в результате химического взаимодействия металлов с тканями и жидкостями организма.
Конструкция фиксаторов должна быть математически обоснованной. Следует учитывать, что при действии переменных напряжений разрушение материала происходит при напряжениях значительно меньших, чем предельные напряжения при однократной статической нагрузке. Поэтому возможны ситуации, когда либо сам фиксатор не выдерживает длительной динамической нагрузки, либо сопротивляемость кости в месте контакта с фиксатором оказывается ниже, чем напряжение. При создании фиксатора нужно знать величину, точку приложения, направление смещающих фрагменты сил, моменты сил и векторную величину равнодействующей. Нужно знать и прочностные характеристики кости.
ВНУТРИКОСТНЫЙ ОСТЕОСИНТЕЗ
Применяются стержни различной формы в поперечном сечении: в виде листа клевера, круглые, плоскоовальные, трехгранные, четырехгранные, полусферические, U-образные, желобоватые.
Различают открытый и закрытый внутрикостный остеосинтез. При закрытом после сопоставления обломков с помощью специальных аппаратов вводят через небольшой разрез вдали от места перелома по проводнику через костномозговой канал длинный полый металлический стержень. Проводник удаляют и рану зашивают. При открытом внутрикостном остеосинтезе зону перелома обнажают, обломки репонируют в операционной ране, а затем вводят стержень в костномозговой канал. Преимущество заключается в том, что для этого метода не требуется специальная аппаратура для репозиции обломков, технически проще качественно сопоставить обломки. Недостатком является необходимость обнажать зону перелома, что увеличивает травматизацию мягких тканей и опасность инфекции.
Наиболее часто внутрикостный остеосинтез длинным металлическим стержнем применяется при переломах диафиза бедренной кости. Для остеосинтеза при некоторых видах переломов имеются специальные фиксаторы, например, трехлопастной гвоздь Смит-Петерсона для остеосинтеза переломов шейки бедренной кости, винт с замкнутым пружинящим устройством для постоянной компрессии по Чарнли и др. Остеосинтез шейки бедренной кости обычно выполняют закрытым способом с помощью специальных направителей под рентгенологическим контролем. Фиксатор при этом нередко вводят в тазобедренный сустав с внедрением его в стенку вертлужной впадины. Это повышает стабильность фиксации.
Устойчивоcть остеосинтеза зависит от особенностей перелома, вида фиксатора и глубиной его введения в обломки. Лучшая фиксация достигается при поперечных и косых с небольшим скосом диафизарных переломах длинных трубчатых костей, по толщине гвоздя, соответствующей диаметру костномозгового канала. Устойчивый остеосинтез бедра может быть обеспечен толстым гвоздем, введенным в толщу костномозгового канала после предварительного рассверливания.
При неустойчивом остеосинтезе возможны взаимные качательные движения обломков, приводящие к их смещению по длине, ширине и периферии, к нарушению оси коcти в районе перелома и в итоге к несращению. Неустойчивый остеосинтез возможен при введении слишком тонкого гвоздя, который легко мигрирует, сгибается и может со временем сломаться на уровне перелома в результате усталости металла.
Внутрикостный остеосинтез имеет свои недостатки. Толстый гвоздь может приводить к различным осложнениям, в том числе тяжелым некрозам кости. При многооскольчатых диафизарных и метафизарных переломах неравномерна ширина канала, что является препятствием для применения этого варианта остеосинтеза.
НАКОСТНЫЙ ОСТЕОСИНТЕЗ
Впервые накостный остеосинтез был предложен Лейном в 1982 году. В течение последующего столетия этот метод получил широкое применение и был значительно усовершенствован. Опыт показал, накостный остеосинтез отличается от применявшихся ранее методов более надежной фиксацией отломков, что позволяет отказаться от наложения гипсовой повязки, восстановить безболезненную функцию конечности (хотя бы частично) в ранние сроки после операции. Все это способствует профилактике ряда осложнений, связанных с длительной иммобилизацией, и более раннему восстановлению трудоспособности.
Это способ применяется при переломах различной локализации и вида: оскольчатых, косых, винтообразных, поперечных, околосуставных и внутрисуставных вне зависимости от формы и изгиба костномозгового канала. В большинстве своем фиксаторы для накостного остеосинтеза представляют собой различной формы и толщины пластинки, соединяемые с костью при помощи винтов.
Многие современные пластины имеют специальные сближающие устройства, в том числе несъемные, предложенные Дейнисом. И Х.С.Рахимкуловым, и съемные - компрессионно-деторсионные пластины Каплана-Антонова, Демьяновича, Ткаченко и др. После применения некоторых вариантов накостного остеосинтеза все же требуется дополнительное наложение гипсовой повязки.
Один из современных вариантов накостного остеосинтеза - при помощи набора АО. Система АО основана на использовании массивных пластинок, имеющих большое число отверстий (8-12) и винтов с упорной нарезкой. Высокая стабильность этого варианта остеосинтеза является основным его преимуществом.
Полная, активная и безболезненная мобилизация приводит к быстрому восстановлению нормального кровоснабжения кости и мягких тканей. При этом также улучшается трофика хряща синовиальной жидкостью и, в сочетании с частичной нагрузкой, в значительной степени уменьшается посттравматический остеопороз путем восстановления равновесия между резорбцией и остеосинтезом костной ткани. Удовлетворительные результаты внутренней фиксации обеспечиваются только в случае отказа от наружной иммобилизации и при условии полной активной и безболезненной мобилизации мышц и суставов.
К недостаткам следует отнести необходимость проделывания большого количества отверстий, обнажению кости на большом протяжении, что неизбежно ухудшает ее трофику и замедляет консолидацию, а после удаления пластины многочисленные отверстия ослабляют кость. Кроме того, возможно, рассасывание костной ткани вокруг винтов. Для повышения надежности накостного остеосинтеза в последние годы предложены варианты пластинок волнообразной и мостовидной формы, которые оказывают меньшее давление на зону перелома.
Накостный остеосинтез может быть выполнен при помощи конструкций, циркулярно охватывающих кость (проволоки, металлических колец и полуколец). Этот метод из-за недостаточно прочной фиксации самостоятельного применения не находит, однако может быть применен в сочетании с другими методами остеосинтеза, например, при внутрикостном остеосинтезе плечевой кости.
Некоторые фиксаторы представляют собой сочетания внутрикостных и накостных конструкций (тавровая балка Климова, угловая балка Воронцова, фиксаторы Калнберза, Новикова, Сеппо и др.)
ЧРЕСКОСТНЫЙ ОСТЕОСИНТЕЗ
Этот метод осуществляется при помощи винтов, болтов, спиц и пр. При этом фиксаторы проводят в поперечном или косопоперечном направлении через стенки костной трубки в зоне перелома.
Остеосинтез металлическими винтами применяется преимущественно у больных с винтообразными и косыми переломами на протяжении нижней трети или границе нижней и средней трети, т.е. преимущественно у больных с метафизарными переломами. Для получения прочной фиксации отломков целесообразно этот метод применять только при тех переломах, при которых линия перелома составляет не менее двойного диаметра большеберцовой кости. Выбираются винты с таким расчетом, чтобы конец немного выходил за пределы диаметра кости.Оба кортикальных слоя должны быть просверлены сверлом, диаметр которого на 1мм меньше диаметра винтов. После этого отверстие наружного кортикального слоя должно быть рассверлено до наружного диаметра винта. Благодаря этому техническому приему лопасти винта завинчиваются только в противоположном кортикальном слое, а шляпка винта прижимает один отломок к другому, т.е. обеспечивается их взаимная компрессия. Как правило, достаточная прочность фиксации отломков достигается применением двух винтов. Не безразличным является направление введения винтов. Необходимая прочная фиксация отломков обеспечивается при введении винтов перпендикулярно оси конечности. С.И.Кравченко предложил специальный костодержатель, позволяющий просверливать отверстия через браншу инструмента. Этот инструмент в значительной мере облегчает осуществление операции.
Особый вид чрескостного остеосинтеза - это костный шов. При этом в отломках просверливают каналы и проводят сквозь них лигатуры, которые потом затягивают и завязывают. Этот вид остеосинтеза имеет весьма ограниченное ввиду недостаточно стабильной фиксации. Костный шов применяют при переломах надколенника, локтевого отростка.
При чрескостном остеосинтезе, как правило, накладывают гипсовую повязку.
НАРУЖНЫЙ ОСТЕОСИНТЕЗ
При этом методе применяют дистракционно-компрессионные аппараты, при помощи которых удается репонировать и прочно фиксировать отломки, не обнажая
8-09-2015, 21:23