Остеосинтез костных фрагментов сложных переломов проксимального отдела большеберцовой кости предварительно моделированным имплантатом

Размещено на http://www.allbest.ru/

НУЗ «ДКБ им. Н.А. Семашко на ст. Люблино ОАО «РЖД»

Остеосинтез костных фрагментов сложных переломов проксимального отдела большеберцовой кости предварительно моделированным имплантатом

Толедо К.В., Гурьев В.В., Паршиков М.В., Лекишвили М.В.

Переломы проксимального отдела большеберцовой кости относятся к тяжёлым повреждениям нижних конечностей и составляют от 6,5 до 12% всех внутрисуставных переломов коленного сустава и 7% от всех переломов опорно-двигательного аппарата [1, 4]. Внутрисуставные переломы являются результатом осевой нагрузки в сочетании с некоторой варусной и вальгусной силой [13]. Подобные переломы проксимального отдела большеберцовой кости характеризуются сложностью восстановления функции коленного сустава, что приводит к стойкой инвалидизации пациента [3, 5]. За последнее десятилетие число осложнений выросло на 20-40%, а процент больных, получивших инвалидность в результате неполностью восстановленной функции коленного сустава, составляет 5,9 - 9,1% [2, 14]. Развитию осложнений частично способствует несвоевременная диагностика данных повреждений [11, 12]. Рентгенологическое исследование и КТ-исследование поврежденного сустава уже вошло в стандарт предоперационного планирования [9, 10, 15]. Именно поэтому адекватная диагностика и своевременное лечение перелома проксимального отдела большеберцовой кости представляет собой актуальную задачу.

Целью лечения таких переломов является анатомическое восстановление суставной поверхности, профилактика посттравматического дегенеративного заболевания сустава, устойчивый остеосинтез, позволяющий раннюю мобилизацию [7, 8]. Выбор лечения зависит от возраста пациента, его состояния, конфигурации перелома, степени смещения отломков и состояния поверхностных мягких тканей, связанных с костными повреждениями и любыми нейроваскулярными осложнениями [6].

Цель исследования

Оценка результатов хирургического лечения переломов проксимального отдела большеберцовой кости с помощью премоделированной пластины.

Материалы и методы

На базе кафедры травматологии, ортопедии и ВПХ Московского государственного медико-стоматологического университета им. А.И. Евдокимова совместно с конструкторским бюро инженера-конструктора Болотова В.В. была разработана анатомическая премоделированная пластина-имплантат «Пегас 3D». Описываемая пластина-фиксатор разработана в России. Был получен патент на полезную модель No 138275 (рис. 1, 2). Фиксатор сертифицирован, зарегистрирован и разрешен к использованию на территории РФ.

Имплантат “ПЕГАС 3D” представляет собой две металлические пластины, соединяемые между собой с помощью специального замка и зафиксированные на определенный угол специальным штифтом, и изготавливается по рентгенологическим снимкам большеберцовой кости в прямой и боковой проекции.

Основной отличительной характеристикой является использование специальных элементов - стабилизаторов положения - для придания элементам имплантата 6-и и более степеней свободы для осуществления максимального совпадения геометрии кости с геометрией пластины и обеспечения жесткой фиксации при сложных многооскольчатых переломах.

При сохранении конечной жесткости пластины конструкция позволяет осуществлять монтаж фиксатора на кости пациента в процессе операции, подгоняя отдельные элементы вверх-вниз, влево-вправо с возможностью изменений по углу тангажа и по углу рыскания. Это позволяет полностью спрятать имплантат на кости, сохраняя жесткость конструкции и обеспечивая стабильность положения перелома в процессе всего периода эксплуатации пластины. Конструкторский расчёт и моделирование производились как матрица параметрических уравнений, где переменными выступили:

межмыщелковое расстояние;

угол скоса центра кости относительно центральной оси (поперечная возрастная и индивидуальная деформация);

длина и локализация перелома;

ширина и форма L-образного среза кости в месте соединения фиксирующих пластин.

Применение имплантата показано при оскольчатых компрессионных и импрессионных переломах проксимального отдела большеберцовой кости.

Внутренняя поверхность пластины представляет собой абсолютно анатомический «слепок» поверхности большеберцовой кости. Имплантат имеет 3 типоразмера в зависимости от роста пациента, и левую и правую симметрию в зависимости стороны повреждения.

Имплантат имеет стабильную фиксацию в трёх плоскостях. Он имеет ряд направленных отверстий для винтов диаметром 5,0 мм, 3,5 мм и 2,5 мм и спиц Киршнера диаметром 2,0 мм, что обеспечивает возможность получения стабильной фиксации любого перелома, в том числе компрессионного и импрессионного, наружного и заднего отдела мыщелков. Вес имплантата в сборе варьируется в диапазоне от 90 грамм до 150 грамм. Благодаря предварительному моделированию поверхностей имплантата существенно снижается время и трудоёмкость операции - на 10-20 минут в зависимости от вида перелома. Высота репонирующих шипов составляет 0,9-1,2 мм. Форма имплантата имеет плавные очертания и плавную геометрию для снижения риска травматизации тканей при установке.

Высокая биосовместимость имплантата обеспечена его изготовлением из специального медицинского сплава методом селективного спекания из материала Сталь AISI 316L | 0 3Х16Н15М3 в соответствии с ГОСТ No 5632-72, и исключает риск наступления тканевого окисления (металлоза) и развития хронической интоксикации тяжелыми металлами.

Имплантат «ПЕГАС 3D» в рабочем состоянии может легко переносить момент нагрузки 2000 кН или постоянную нагрузку в 200-300 кг на сгибание и на разрыв, осуществляя таким образом свою функцию скрепления разрушенной кости в течение длительного времени (до нескольких лет). Для расчета прочности фиксатора была использована программа CREO PARAMETRIC (рис. 3).

При различных переломах проксимального отдела большеберцовой кости возможно использование пластины в сборе, а при изолированных переломах мыщелков возможно устанавливать отдельные части пластины как на внутренний мыщелок, так и на наружный мыщелок (рис. 4, 5).

В период с 2014 по 2016 было проведено клиническое исследование, которое является проспективным и контролируемым. В исследовании приняла участие группа из 18 пациентов с переломами проксимального отдела большеберцовой кости. В группу были включены пациенты мужского и женского пола в возрастном диапазоне от 28 до 67 лет, средний возраст пациентов составил 46 лет (диагр. 1, 2). Мужчины составили 55,6 %, а женщины 44,4% от общего количества пациентов. Перелом проксимального отдела большеберцовой кости диагностирован у 12 больных справа и у 6 - слева.

Для удобства распределения пациентов с переломами проксимального отдела большеберцовой кости по группам была использована классификация AO/ASIF. Распределение пациентов по типу перелома представлено на диаграмме 3.

Анализ локализации переломов выявил: в 10 случаях повреждение латерального мыщелка большеберцовой кости, что составило 55,6% от всего количества больных, принявших участие в исследовании. В 3 случаях было диагностировано повреждение медиального мыщелка без повреждения медиального мениска, что составило 16,7% от всего количества больных. В 5 случаях был выявлен перелом обоих мыщелков проксимального метаэпифиза, что составило 27,8% от всего количества больных, принявших участие в исследовании, из которых в 2 случаях был выявлен частичный разрыв обоих менисков, в 1 случае частичный отрыв медиального мениска, и в 1 случае диагностирован полный отрыв латерального мениска. При полных отрывах менисков производилась менискэктомия, при частичных отрывах делали порционную резекцию мениска. Как показано в таблице 3, большинство пациентов имели переломы проксимального отдела большеберцовой кости типа В (В1, В2) и типа С (С1, С2).

При поступлении больных с переломами проксимального отдела большеберцовой кости в стационар проводились обследования в соответствии с МЭС 79.100. Выполнялись рентгенограммы в двух проекциях в масштабе 1:1, МСКТи МРТисследования коленного сустава. По данным рентгенограмм в прямой и боковой проекции снимались размеры проксимального метаэпифиза большеберцовой кости. Далее подготавливалась индивидуальная анатомическая премоделированная пластина «Пегас 3 D» (рис 6, 7). Предоперационные рентгенологическое и КТ исследования поврежденных коленных суставов позволили точнее оценить изучаемые структуры коленного сустава, подобрать вид фиксаторов и их размер.

В зависимости от вида перелома больным были установлены несколько видов пластин-фиксаторов: одна ветвь пластины на латеральный мыщелок, две ветви пластины с замком, монолитная пластина, а также медиальный компонент пластины на медиальный мыщелок. Распределение больных в зависимости от вида перелома и установленного фиксатора представлено в таблице 1.

Техника операционного вмешательства

Операции выполняли в положении больного на спине, под общим обезболиванием после обработки операционного поля через линейный разрез по передне-наружной поверхности коленного сустава длинной 12-16 см. Выполнялась артротомия коленного сустава. Проводили мобилизацию метаэпифиза большеберцовой кости в наружной его части. При ревизии коленного сустава в случае выявления разрыва наружного

мениска производили частичную или полную его резекцию. При наличии консолидации долотом проводили остеотомию наружного мыщелка большеберцовой кости. Далее осуществлялся подъем смещенной части мыщелка кверху с восстановлением конгруэнтности суставной поверхности большеберцовой кости. Передненаружная часть мыщелка укладывалась на место. При наличии костного дефекта закладывался костный трансплантат, взятый с бугристости большеберцовой кости, или гранулы Repro Bone. Фиксацию костных фрагментов осуществляли спицами Киршнера. Интраоперационную визуализацию костных фрагментов и суставной поверхности делали с использованием электронно-оптического преобразователя (ЭОП). После устранения смещения производили остеосинтез премоделированной пластиной с кортикальными блокирующими винтами необходимого размера и в достаточном количестве для стабильного остеосинтеза. Спицы Киршнера удалялись. Контроль за устранением смещения фрагментов и расположением винтов осуществлялся под электронно-оптическим преобразователем с С-дугой. Послойно ушивали рану с наложением асептической повязки.

Иммобилизацию в послеоперационном периоде не выполняли, ограничение нагрузки на оперированную конечность длилось до 2-х месяцев. На 2-3 сутки после операции назначались ЛФК, активная-пассивная разработка движений в коленном суставе.

Клинический пример No1

Пациент Б., 65 лет. Травма получена в результате ДТП (пешеход). Первая помощь была оказана по месту травмы. Затем был переведен в ДКБ им. Н.А. Семашко. При поступлении в клинику выполнена рентгенография в двух стандартных проекциях (рис. 8 а, б), КТ-исследования коленного сустава (рис. 9). Поставлен диагноз: «Компрессионный перелом наружного мыщелка большеберцовой кости справа со смещением. Разрыв наружного мениска. Гемартроз». Тип В3 по классификации АО/ASIF. Выполнена операция: открытая репозиция наружного мыщелка правой большеберцовой кости с остеосинтезом наружного мыщелка премоделированной пластиной с частичной резекцией наружного мениска (рис. 10 а, б). Пациенту была установлена одна ветвь фиксатора на латеральный мыщелок (рис. 11 а, б). Послеоперационной иммобилизации не было. Разработка коленного сустава осуществлялась на 2-3 сутки. После полного сращения перелома, через 7 месяцев после установки фиксатора выполнена операция удаления фиксатора (рис.12 а, б). Функция коленного сустава сохранена, сгибание более 600, разгибание 1800 (рис.13 а, б). перелом проксимальный кость латеральный

Клинический пример No 2

Пациентка С., 56 лет. Травма получена в быту, упала с табуретки. Доставлена нарядом скорой медицинской помощи. При поступлении в клинику выполнена рентгенография в двух стандартных проекциях, КТ-исследование (рис. 14 а, б). Поставлен диагноз: «Закрытый оскольчатый импрессионный перелом наружного и внутреннего мыщелков левой большеберцовой кости со смещением отломков. Гемартроз левого коленного сустава». Тип С3 по классификации АО/ASIF. Выполнена операция: артротомия левого коленного сустава, открытая репозиция наружного мыщелка, остеосинтез наружного и внутреннего мыщелка левой большеберцовой кости премоделированной пластиной. Пациентке была установлена монолитная пластина-фиксатор на проксимальный отдел большеберцовой кости (рис. 15 а, б; 16). Послеоперационной иммобилизации не было. Разработка коленного сустава осуществлялась на 2-3 сутки. При осмотре через 3 месяца после операции функция коленного сустава восстанавливается, сгибание более 85°, разгибание 170°. Варусной и вальгусной деформации не наблюдается (рис.17 а, б). После полного сращения перелома, через 11 месяцев после установки фиксатора выполнена операция: удаление фиксатора (рис. 18 а, б; 19). Функция коленного сустава сохранена, сгибание - более 50°, разгибание - 180°, вальгусная и варусная деформации левого коленного сустава отсутствуют (рис. 20 а, б).

Клинический пример No 3

Пациент Б., 37 лет. Травма получена в результате прыжка на прямую ногу. Первая помощь была оказана по месту травмы. Затем был переведен в ДКБ им. Н.А. Семашко. При поступлении в клинику выполнена рентгенография в двух стандартных проекциях и КТ-исследование коленного сустава (рис. 21 а, б, в). Поставлен диагноз: «Закрытый перелом наружного мыщелка большеберцовой кости со смещением отломков, средней трети малоберцовой кости, внутренней лодыжки левой голени со смещением отломков. Гемартроз правого коленного сустава. Избыточный вес». Тип В1 по классификации АО/ASIF. Выполнена операция: открытая репозиция наружного мыщелка левой большеберцовой кости с остеосинтезом наружного мыщелка премоделированной пластиной. Пациенту был установлен фиксатор, состоящий из двух ветвей с замком «шип-паз» (рис. 22 а, б, в). Послеоперационной иммобилизации не было. Разработка коленного сустава осуществлялась на 2-3 сутки. Через 3 месяца после операции пациент проходил курс реабилитации с положительной динамикой (рис. 23 а, б). После полного сращения перелома, через 18 месяцев после установки фиксатора выполнена операция удаления фиксатора. Функция коленного сустава сохранена, сгибание - более 50°, разгибание - 180°, вальгусная и варусная деформации левого коленного сустава отсутствуют (рис. 24 а, б, в).

Оценка результатов проводилась по объективным данным клинического обследования, по данным рентгенографии, а также по данным МСКТ-исследований и с использованием анкетопросников, таких как «Koos Knee Survey» (Функциональное состояние коленного сустава) и анкет, составленных специально для данного исследования.

Результаты

Предоперационное рентгенологическое и МСКТисследование позволило произвести адекватную оценку поврежденному коленному суставу и провести предоперационное планирование с выбором доступа к поврежденному фрагменту кости и выбором пластины для остеосинтеза. По рентгенограммам изготавливался фиксатор, анатомически повторяющий форму кости, что позволяло выполнять стабильный остеосинтез.

Длительность наблюдения за пациентами составила до 12 месяцев. Предварительно в 98,5% получены положительные результаты, из них 72% хороших и 26,5% удовлетворительных результатов.

Неудовлетворительные результаты оценивались по наличию у пациента неполного объема движений и вальгусной деформации коленного сустава. У двух пациентов наблюдались неудовлетворительные результаты, что составило 1,5% от всей группы пациентов, принявших участие в исследовании.

Выводы

Разработанный нами фиксатор является многофункциональным. В зависимости от типа перелома можно использовать разные варианты фиксатора - как в сборе, так и отдельные его части. Подходит для всех типов переломов проксимального отдела большеберцовой кости, кроме перелома типа А1 (по классификации АО/ASIF). Так как данный фиксатор является индивидуальным анатомическим премоделированным фиксатором, он точно повторяет анатомию большеберцовой кости, что в свою очередь позволяет произвести точную репозицию и фиксацию отломков в соответствии с анатомией кости.

Использование данного фиксатора при переломах проксимального отдела большеберцовой кости позволило избежать длительной послеоперационной иммобилизации, начинать раннюю разработку движений в коленном суставе, а это в свою очередь позволило при тяжёлых внутрисуставных переломах проксимального метаэпифиза большеберцовой кости получить в 98,5% случаев положительные результаты в ближайшем периоде наблюдений до 8-9 месяцев с момента операции.

Список литературы

1. Гилев, М.В. Новые подходы к лечению внутрисуставных переломов проксимального отдела большеберцовой кости / М.В. Гилев, Е.А. Волокитина, Ю.В. Антониади, Д.Н. Черницын // Уральский медицинский журнал. - 2012. No 6. - С. 121-127.

2. Кутепов, С.М. Осложнения при хирургическом лечении внутрисуставных переломов проксимального отдела большеберцовой кости / С.М. Кутепов, М.В. Гилев, Ю.В. Антониади // Гений ортопедии. - 2013. No 3. - С. 9-12.

3. Мустафин Р.Р. Пути совершенствования хирургической тактики при лечении пострадавших в дорожно-транспортных происшествиях с сочетанными механическими травмами / Р.Р. Мустафин, И.В. Исаева, А.Ю. Анисимов // Казанский медицинский журнал. - 2012. No 3. - С. 434-438.

4. Оганесян О.В. лечение застарелых переломов мыщелков большеберцовой кости с помощью шарнирно-дистракционногоаппарата. О.В. Оганесян. Вестниктравматологиии ортопедии им. Н.Н. Приорова. - 2005. No 2. С. 53-56.

5. Панков И.О. Хирургическое лечение внутрисуставных переломов мыщелков большеберцовой кости / И.О. Панков // Вестник травматологии и ортопедии им. Н.Н. Приорова. - 2004. No 3. С. 57-61.

6. Babis GC, Evangelopoulos DS, Kontovazenitis P, Nikolopoulos K, Soucacos PN. High energy tibial plateau fractures treated with hybrid external xation. J OrthopSurg Res. 2011;6:35-41.

7. Katsenis D, Athanasiou V, Megas P, Tillianakis M, Lambiris E. Minimal internal xation augmented by small wire trans xion frames for high energy tibial plateau fractures. J Orthop Trauma. 2005;19:241-48.

8. Mills WJ, Nork SE. Open reduction and internal xation of high-energy tibial plateau fractures. Orthop Clin North Am. 2002;33:177-98.

9. Mui W. L., Engelsohn E., Umans H. Comparison of CT and MRI in patients with tibial plateau fracture: can CT ndings predict ligament tear or meniscal injury? // Skelet. Radiol. 2007. V. 36. P. 145-151.

10. Mustonen A., Koivikko M., Lindahl J. MRI of acute meniscal injury associated with tibial plateau fractures: prevalence, type, and location // A. J. R. Am. J. Roentgenol. 2008. V. 191. No 4. P. 1002-1009.?

11. O'Donnell M., Stephen A., Campbell D. e skiers knee without swelling or instability, a di cult diagnosis: a case report // J. of Med. Case Repor. 2007. V. 11. P. 156-161.?

12. Simone S. B., Dammis V., Bart W. MRI follow-up of posttraumatic bone bruises of the knee in general practice // Am. Roentgen Ray Soc. 2007. V. 2. P. 324.?

13. Skinner HB. Current diagnosis and treatment in orthopaedics. 2nd Ed. New York: McGraw Hill Inc; 2000. pp. 110-11.?

14. Subasi M., Kapukaya A., Arslan H., Ozkul E. Outcome of open comminuted tibia plateau fractures treated using an external xator // J. Orthop. Sci. 2007. Vol. 12. P. 347-53.?

15. Yacoubian S., Nevins R., Sallis J. Impact of MRI on treatment plan and fracture classi cation of tibial plateau fractures // Orthop. Trauma. 2002. V. 16. P. 632-637.

Аннотация

Переломы проксимального отдела большеберцовой кости - достаточно распространенное явление, сопровождающееся повреждением преимущественно латерального мыщелка с частичным или полным разрывом соответствующего мениска. Авторами разработан фиксатор для накостного остеосинтеза. Фиксатор является индивидуальной анатомической премоделированной пластиной. Проведено исследование, в котором приняли участие пациенты с переломами проксимального отдела большеберцовой кости. Достигнуты положительные результаты в 96,7% случаев, из них хорошие результаты наблюдались в 73,3%, удовлетворительные результаты в 23,4%, неудовлетворительные результаты отмечались у 3,3% от всей группы пациентов.

Ключевые слова: большеберцовая кость; накостный остеосинтез; премоделированная пластина.

Fractures of the proximal part of the tibia are quite common and are mainly accompanied by damage of the lateral condyle with partial or complete rupture of the corresponding meniscus. e authors have developed a xator for osteosynthesis. e retainer is an individual anatomical pre-modeled plate. ere has been conducted a study, in which patients with proximal fractures of the tibia took part. Positive results were achieved in 96.7% of cases, of which good results were observed in 73.3%, satisfactory results in 23.4%, unsatisfactory results were noted in 3.3% of the entire group of patients.

Key words: tibia; osteosynthesis; pre-modeled plate.

Размещено на Allbest.ru