Выбор технологии остеосинтеза нестабильных переломов ключицы

12.03.2020

Выбор технологии остеосинтеза нестабильных переломов ключицы

Изучение эффективности различных способов лечения повреждений ключицы позволяет выделить рациональные стороны
лечебных факторов, что прямо отражает ключевые патогенетические механизмы.

ВВЕДЕНИЕ

Переломы ключицы относятся к одному из наиболее часто встречающихся видов травм и составляют от 2,6 до 4 % среди всех повреждений скелета, в структуре которых значительную долю занимают переломы в средней трети, составляющие 69–82 % от всех переломов данного сегмента [1, 2, 3, 4]. При этом пострадавшие чаще всего являются лицами молодого и среднего воаста, ведущими активный образ жизни [5, 6].

Изучение эффективности различных способов лечения данных повреждений позволяет выделить рациональные стороны лечебных факторов, что прямо отражает ключевые патогенетические механизмы.

При этом в большинстве случаев значительная часть используемых в настоящее время методик оперативного лечения переломов ключицы позволяет достичь быстрого восстановления структурно-функциональных стереотипов пациента. Однако отмечается определенная доля осложнений и неудовлетворительных исходов, обусловленных различными причинами: характер перелома, диапазон полезных свойств различных технологий остеосинтеза, оптимальность реабилитационных мероприятий [7, 8, 9].

Для лечения диафизарных переломов различных сегментов скелета всё чаще используются интрамедуллярные технологии, которые позволяют обеспечить стабильную фиксацию отломков. При внутрикостном остеосинтезе штифт выполняет роль внутренней шины, ось которой совпадает с осью повреждённой кости, с минимальным нарушением васкуляризации в зоне перелома, что создает хорошие условия для остеорепарации и минимизирует риск миграции фиксатора, позволяя проводить раннюю функциональную реабилитацию [10, 11]. В связи с этим требуется проведение сравнительного анализа эффективности различных технологий остеосинтеза переломов ключицы.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Проведены экспериментальные стендовые испытания различных технологий остеосинтеза и клиническое обследование двух групп пациентов. В рамках экспериментальной части исследованы шесть групп образцов ключицы с переломами в средней трети, полученными по одинаковому механизму в эксперименте на биоманекенах и синтезированными различными видами имплантатов с рандомизацией технологии остеосинтеза, а также одна группа – с интактной костью. Биоманекены были сопоставимы по антропометрическим, возрастным и половым характеристикам. Методом случайного выбора определялся образец кость-имплантат-кость для проведения испытания. Проведены стендовые испытания системы кость-имплантат-кость в условиях, приближенных к реальным по механогенезу разрушения. Испытание проводилось на универсальном динамометре INSTRON 1185.

Концы образцов фиксировались пластичной эпоксидной композицией в металлических стаканах диаметром 42 мм, высотой 15

мм. Деформация образцов проводилась снизу вверх со скоростью 2 мм в минуту, акромиальный конец испытуемых моделей располагался внизу, грудинный вверху.

Каждая исследуемая система подвергалась дозированной нагрузке по оси конечности до полного разрушения со скоростью 2 мм в минуту.

Исследованы следующие группы образцов:

1) образец с интактной ключицей;

2) образец с реконструктивной пластиной (толщина 1,2 мм) на шести винтах;

3) образец с реконструктивной пластиной (толщина 2,3 мм) на шести винтах;

4) образец с блокируемым стержнем оригинальной конструкции (патенты на изобретение No 2281786 от 25.03.2005, No 2345730 от 10.02.2009);

5) образец с пластиной LCP на шести винтах, из них три блокируемых;

6) образец с толстым стержнем Богданова(3,5×4,5мм);

7) образец со стержнем Богданова (2 × 3 мм).

Протоколирование стендовых испытаний проводилось с помощью аналогового цифрового преобразователя с автоматической регистрацией времени, скорости, силы нагрузки и кинематографии. На стенде регистрировались максимальные пиковые значения

сопротивления нагрузке, длительность эффективного сопротивления нагрузке, критические точки несостоятельности системы, величина падения межфрагментарной стабильности и характер падения напряжения.

Материалом клинического исследования явились104 пациента с переломами ключицы в средней трети, прошедшие стационарное лечение в ГБУЗ РБ ГКБ No13 г. Уфы и ГБУЗ ЦРБ г. Туймазы в период с 2009 до 2017 год.

Мужчин было 82, средний возраст составил 32,3 года. В основной группе (48 пациентов) для остеосинтеза ключицы использовался блокируемый стержень оригинальной конструкции. В группе сравнения (56 пациентов) проводился накостный остеосинтез. Обе группы были сопоставимы по полу, возрасту и тяжести травмы.

Обследование пациентов включало оценку ортопедического статуса, функционального состояния по шкале DASH (The Disabilities of the Arm, Shoulder and Hand) и рентгенографии поврежденного сегмента в дооперационном и послеоперационном периоде, и в динамике через 3, 6 и 12 месяцев после операции.

Статистическая обработка данных выполнялась с помощью методов медико-биологической статистики с использованием программного пакета Statistica 7,0.

Для количественных показателей вычисляли среднее, среднеквадратическое отклонение, медиану, нижний, верхний квартили, минимум, максимум, размах. Для выбора критериев сравнения групп выполнялась проверка нормальности распределения с использованием критерия Колмогорова-Смирнова.

Для сравнения групповых средних в двух группах тех показателей, нормальность распределения которых отвергалась, использовался критерий Манна-Уитни. Степень различия показателей считалась статистически значимой при р < 0,05.

Исследование было проведено в соответствии с этическими стандартами, изложенными в Хельсинкской декларации. Все лица были проинформированы и дали согласие для их включения в исследование. Протокол исследования одобрен экспертным советом по биомедицинской этике по клиническим дисциплинам ФГБОУ ВО «Башкирский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации. Имплантат оригинальной конструкции для внутрикостного остеосинтеза ключицы является компрессирующим блокируемым стержнем, который представляет собой стержень круглого сечения (1) с резьбой (2) на одном конце и плоским расширением (3) с отверстием под винт (4) – на другом. Устройство имеет две съемные части: прямоугольную металлическую накладку (5) с отверстием под винт (6). Отверстия в трубке двух диаметров на конце и у основания (рис. 1).

Резьбовой конец стержня выполнен в виде усеченного цилиндра. Усечение с обеих сторон под углом 90º к плоскому расширению стержня. Съемная накладка с напаянной трубкой двух диаметров, отверстие на конце трубки меньшего диаметра выполнено под усеченный цилиндр с минимальным допуском к резьбовому концу стрежня. Вследствие этого исключается взаимная подвижность пары «стержень + накладка».

Остеосинтез стержнем оригинальной конструкции в большинстве случаев проводился малоинвазивно.

Выполнялся разрез в области грудинного конца ключицы длиной 2,5–3 см, проводилась закрытая репозиция отломков, далее формировался канал диаметром 6 мм, через который внутрикостно вводился стержень по оси центрального и периферического отломков до появления плоского расширения конца стержня на кости, а резьбового конца стержня – в отверстии на задней

поверхности ключицы. При необходимости расширение конца стержня моделируется для более плотного контакта с костью.

Накладку с трубкой надевают на вышедший на заднюю поверхность ключицы резьбовой конец стержня и погружают до контакта накладки с костью, при необходимости накладку моделируют для плотного контакта с костью. На резьбовой конец стержня навинчивают гайку до достижения компрессии отломков. После этого проводят блокирование стержня проведением стандартных винтов диаметром 2,5 мм в плоское расширение на грудинном конце спереди назад и в накладку с трубкой сзади наперед.

Убедившись в правильной репозиции и надежности фиксации, раны послойно зашивают.

РЕЗУЛЬТАТЫ

Стендовые испытания систем "кость - имплантат – кость", а также интактной кости обнаружили, что максимальную пиковую прочность продемонстрировала группа интактных образцов, которые разрушились при нагрузке, равной в среднем 2600 Н. При этом исследуемые стандартные технологии с использованием сертифицированных имплантатов по максимальным пиковым значениям сопротивления нагрузке показали следующие результаты (рис. 2):

группа 2 (реконструктивная пластина 2,5 мм) – 1520Н;

группа 3 (реконструктивная пластина 4 мм) – 1730 Н;

группа 4(стержень оригинальной конструкции) – 2450Н;

группа 5 (пластина LCP) – 2480 Н;

группа 6 (стержень Богданова 2 × 3 мм) – 1010 Н;

группа 7 (стержень Богданова 3,5 × 4,5 мм) – 1260Н.

Наибольшую временную резистентность продемонстрировали образцы, синтезированные накостной пластиной LCP, остававшиеся стабильными на 817 секунде эксперимента. Меньшую временную сопротивляемость продемонстрировали образцы, фиксированные реконструктивной пластиной и оригинальным стержнем. Самые низкие показатели отмечены у образцов, синтезированных стержнем Богданова.

Проведенная оценка стартовых характеристик устойчивости системы "кость–имплантат–кость" при использовании изученных технологий остеосинтеза ключицы при переломах в средней трети позволила определить критические точки несостоятельности

системы и раскрыла перспективу совершенствования эксплуатационных качеств имплантата.

Сравнительный анализ пиковых значений сопротивления осевой нагрузке выявил сопоставимые показатели между технологиями накостного и интрамедуллярного остеосинтеза. Максимальную длительную устойчивость во временном разложении продемонстрировали образцы с пластиной LCP, которые превосходили другие образцы по временной резистентности в 3,4 раза.

Анализ результатов клинического исследования выявил достоверное преимущество результатов в основной группе (Me = 21,5, Q1 = 18, Q3 = 27) по отношению к группе сравнения (Me = 24,0, Q1 = 19, Q3=28,25) по шкале DASH (p = 0,038) через 12 месяцев после операции (рис. 3).

Клинический пример

Больной, 43 года, травма бытовая, по профессии машинист тепловоза. Диагноз при поступлении: закрытый оскольчатый перелом средней трети ключицы. На 3 сутки после поступления выполнен остеосинтез ключицы блокируемым стержнем оригинальной конструкции. Внешняя иммобилизация не применялась. Лечебная физкультура начата на 3 сутки.

Трудоспособность восстановлена через 2 месяца после травмы. Функциональное состояние через 1 год после операции соответствовало 23,8 балла по шкале DASH.

Анализ частоты осложнений выявил более высокие показатели по миграции фиксаторов в группе сравнения. Остальные осложнения были сопоставимы в обеих группах.

ДИСКУССИЯ

Сравнительный анализ эффективности различных технологий остеосинтеза традиционно проводится на основании клинических исследований. Несмотря на многочисленные работы в этой области, уровень развития современной травматологии и ортопедии, у авторитетных специалистов до сих пор не сложилось единого мнения относительно «идеального» метода лечения переломов ключицы [3, 4, 5, 6]. Проведенные биомеханические исследования также не выявили особых преимуществ одной из технологий остеосинтеза [12]. Поэтому представленное исследование раскрывает возможности различных методов остеосинтеза с

другой стороны и позволяет оценить диапазон их полезных свойств с точки зрения конструктивных особенностей и прочностных характеристик. Это дает возможность сделать обоснованный выбор технологии остеосинтеза.

При этом стендовые испытания системы "кость-имплантат–кость" в условиях остеосинтеза ключицы установили, что ни одна из исследуемых технологий фиксации не достигла механической прочности интактной кости. Оценка характера поведения систем в условиях осевой нагрузки выявила, что одномоментное падение напряжения отмечалось у интактных образцов, а кривые систем "кость–имплантат–кость" демонстрировали постепенное падение напряжения.

Переломы ключицы необходимо рассматривать на основе системной оценки пациента, подразумевающей нарушение пояса верхней конечности как одного из ключевых кинематических звеньев скелета. Выбор методики остеосинтеза ключицы требует дифференцированного подхода с учетом диапазона полезных свойств используемой технологии хирургического лечения.

Предложенная технология оперативного лечения переломов ключицы в средней трети с использованием оригинального компрессирующего блокируемого стержня позволила улучшить результаты лечения данной группы пациентов. Разработанный алгоритм диагностики, лечения и реабилитации пострадавших с переломами ключицы позволяет оптимизировать результаты лечения, обеспечивает бытовую и социальную реинтеграцию пациентов.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1.Разработанная конструкция может быть рекомендована как метод выбора для остеосинтеза переломов ключицы, т.к. продемонстрировала более высокие прочностные характеристики в сравнении с другими системами, сопоставимые с пластиной с угловой стабильностью.

2.Анализ отдаленных результатов лечения пациентов с переломами ключицы в средней трети выявил высокую эффективность стандартных методик остеосинтеза. Однако отмечается определенная доля осложнений в виде пороков сращения и контрактур.

3.Внутрикостный остеосинтез с использованием разработанного компрессирующего блокируемого стержня для остеосинтеза переломов ключицы в средней трети (патенты на изобретение No 2281786 от 25.03.2005, No2345730 от 10.02.2009) продемонстрировал более высокую эффективность по сравнению с накостным остеосинтезом по восстановлению функционального состояния пациентов по шкале DASH и частоте осложнений.

4.Знание диапазона эксплуатационных качеств имплантатов позволяет прогнозировать длительность их функционирования и сделать обоснованный выбор технологии остеосинтеза, что может быть одним из ключевых факторов эффективности оперативного лечения и диктует определенную схему функциональной реабилитации и нагрузочного режима.

ЛИТЕРАТУРА

1.Организация помощи пациентам с переломом средней трети ключицы. Современное состояние проблемы консервативного и хирургического лечения, возможные решения / Г.А. Айрапетов, Н.В. Загородний, А.А. Волна, А.А. Воротников, М.А. Панин // Медицинский вестник Северного Кавказа. 2013. Т. 8, No 2. С. 42-44.

2.Биомеханическое компьютерное моделирование способов остеосинтеза / О.В. Бейдик, М.С. Тонин, К.К. Левченко, Х.С. Карнаев, С.А. Немоляев, М.Б. Литвак // Гений ортопедии. 2007. No 4. С. 89-92.

3.Анатомическое обоснование нового доступа для остеосинтеза ключицы / Н.В. Загородний, Г.А. Айрапетов, А.А. Волна, В.В. Григорьев // Травматология и ортопедия столицы. Настоящее и будущее : тез. докл. I Конгресса травматологов и ортопедов. М, 2012. С. 48.

4.Мартель И.И., Дарвин Е.О. Лечение закрытых переломов ключицы различными вариантами остеосинтеза // Гений ортопедии. 2011. No4. С. 5-8.

5.Скороглядов А.В., Ивков А.В., Шнейдеров М.В. Интрамедуллярный остеосинтез ключицы // Вестник РГМУ. 2013. No3. С .22-25.

6.Щуров В.А., Дарвин Е.О. Динамика функционального состояния больных в процессе лечения перелома ключицы методом чрескостного остеосинтеза // Травматология и ортопедия России. 2013. No1 (67). С. 87-92.

7.Are diaphyseal clavicular fractures still treated traditionally in a non-surgical way? / P.J. Labronici, F.C.D. Filho Santos, T.B. Reis, R.E.S. Pires, A.F.M. Junior, K.E. Kojima // Rev. Bras. Ortop. 2017. Vol. 52, No 4. P. 410-416. DOI: 10.1016/j.rboe.2017.06.012.

8.Intramedullary Fixation of Midshaft Clavicle Fractures / E.M. Fritz, O.A. van der Meijden, Z.B. Hussain, J. Pogorzelski, P.J. Millett // J. Orthop. Trauma. 2017. Vol. 31, No Suppl 3. P. S42-S44. DOI: 10.1097/BOT.0000000000000906.

9.Langenhan R., Reimers N., Probst A. Intramedullary stabilisation of displaced midshaft clavicular fractures: does the fracture pattern (simple vs. complex) influence the anatomic and functional result // Z. Orthop. Unfall. 2014. Vol. 152, No 6. P. 588-595. DOI: 10.1055/s-0034-1383206.

10.Plate fixation versus intramedullary nailing of completely displaced midshaft fractures of the clavicle: a prospective randomised controlled trial / H.F.S. Fuglesang, G.B. Flugsrud, P.H. Randsborg, P. Oord, J.Š. Benth, S.E. Utvåg // Bone Joint J. 2017. Vol. 99-B, No 8. P. 1095-1101. DOI: 10.1302/0301-620X.99B8.BJJ-2016-1318.R1.

11.The Clavicle Trial: A Multicenter Randomized Controlled Trial Comparing Operative with Nonoperative Treatment of Displaced Midshaft Clavicle Fractures / P.M. Ahrens, N.I. Garlick, J. Barber, E.M. Tims; Clavicle Trial Collaborative Group // J. Bone Joint Surg. Am. 2017. Vol. 99, No 16. P. 1345-1354. DOI: 10.2106/JBJS.16.01112.

12.Biomechanical analysis of intramedullary vs. superior plate fixation of transverse midshaft clavicle fractures / D.J. Wilson, W.F. Scully, K.S. Min, T.A.Harmon, J.K. Eichinger, E.D. Arrington // J. Shoulder Elbow Surg. 2016. Vol. 25, No 6. P. 949-953.

Теги: ключица
234567 Начало активности (дата): 12.03.2020 19:20:00
234567 Кем создан (ID): 989
234567 Ключевые слова: ключица, средняя треть, переломы, остеосинтез, стендовые испытания, интрамедуллярный стержень, пластина
12354567899

Выбор технологии остеосинтеза нестабильных переломов ключицы