Диафизарные переломы большеберцовой кости: блокированный или расширяющийся гвоздь?

Урбанизация современного общества, в сочетании с нерешенностью проблемы профилактики массового травматизма приводит к резкому возрастанию удельного веса травм скелета вследствие высокоэнергетических повреждений (дорожно - транспортные и кататравмы) во всех развитых государствах.

По данным национального центра статистики здоровья, ежегодно на территории США происходит более 490000 переломов большеберцовой и малоберцовой костей (2005), в то же время по данным национальной ассоциации остеопороза в 2003 году 44 миллиона американцев входили в группу риска по ост еопорозу.

Так же, как и в США , в России основной причиной смертности наиболее активных в социальном плане людей возрастной категории до 40 лет, являются травматические повреждения, а среди подростков и юношей этот показатель достигает 80 %. Ежегодно в Росс ии 12,3 млн. человек получают различного рода повреждения, а для 318 тысяч они становятся фатальными [2] .

Фатальным является то, что повреждения крупных сегментов поражают генофонд нации, составляющий трудовые и оборонные резервы нашего государства. Только в 2008 году на дорогах страны погибло более 34 тысяч человек. Пациенты с последствиями повреждений крупных сегментов составляют 35 - 40 % от всех больных травматологического профиля.

Частота диафизарных переломов крупных сегментов нижней конечности составляет более 26,3 % от общего количества переломов длинных трубчатых костей. Стабильно - функциональный остеосинтез в настоящее время является методом выбора лечения как при моно - , так и при полиоссальных повреждениях [2] .

«Развитие закрытого интрамедуллярного остеосинтеза под эгидой философии G . Kuntcher во многом опережало эволюцию накостного остеосинтеза, особенно в разделе лечения диафизарных переломов. Появление блокирующего интрамедуллярного остеосинтеза, анатомически изогнутых, полых и солидных гвоздей, а так же гибких валов для обработки костномозгового канала позволило не только более тщательно репонировать отломки, восстанавливать длину сегмента, но и управлять репаративной регенерацией , не вмешиваясь в зон у перелома, равномерным распределением нагрузки в системе «кость - имплант», а так же рациональным нагружением конечности в зависимости от формирования костной мозоли» [ 1 ] .

Появление в недавнем прошлом «расширяющихся» систем интрамедуллярной фиксации вызвало многочисленные дискуссии относительно их преимуществ и недостатков [ 3 - 5 ] .

Для объективизации режимов двигательной реабилитации после различных видов остеосинтеза в раннем послеоперационном периоде мы поставили перед собой задачу сравнить прочностные характеристики интрамедуллярных блокированных и раздувающихся систем при стендовых испытаниях в сравнении с накостными и внеочаговыми способами фиксации .

Материалом для исследования послужили макеты большеберцовой кости с экспериментальным переломом в средней трети диафиза, фиксированные накостной пластиной , интрамедуллярным блокированным стержнем, аппаратом Илизарова, а также системой « Fixion ». Изучение механических свойств моделированных систем проводилось на универсальном динамометре INSTRON 1185, путем осевого сжатия со скоростью 10 Н в секунду до полного разрушения системы ( рис. 1).

В ходе исследования полученные данные обрабатывались с помощью методов описательной статистики , а для сравнения групп данных использовались методы непараметрической статистики, в частности двухвыборочный критерий Колмогорова - Смирнова.

Анализ зависимости нескольких изучаемых параметров друг от друга производился посредством корреляционного анализа с вычислением коэффициента Пирсона. В результате проведенного исследования было выявлено, что повреждения интактного образца более чем в 80 % случаев происходили в области дистального метаэпифиза в зоне пилона (рис. 2, а). Образцы с аппаратом Илизарова во всех случаях разрушались в области спиц дистального базового кольца ( рис. 2 , б). Разрушение систем с накостной пластиной во всех слу чаях происходило проксимальнее или дистальнее фиксатора ( р ис. 2 , в). Системы с интрамедуллярным блокированным штифтом в 90 % разрушились на уровне дистальных блокирующих винтов ( рис. 2 , г). Испытывамые образцы , фиксированные расширяющимся штифтом , разрушались в виде различных вариантов диафизарного перелома ( рис. 2 , д).

Изученные образцы, фиксированные интрамедуллярным блокированным стержнем , оставались стабильными при средней нагрузке менее 897±10 кг, что более чем в 2 раза превышает средние показатели, полученные при разрушении интактных образцов, теряющих структурную состоятельность при нагрузке 436±10 кг. Экспериментальные образцы, фиксированные системой Fixion теряли устойчивость при нагрузке 1067±10 кг. Образцы с аппаратом Илизарова разрушались при средней нагрузке 856±10 кг, тем не менее, внеочаговая фиксация продемонстрировала значительную временную устойчивость и утрачивала стабильность в среднем после 140 - й секунды эксперимента, что в 1,3 раза больше, чем у интактных образцов. Образцы, фиксированные системой LC - DCP , оказалась наименее резистентными к осевому сжатию из всех изученных, поскольку потеряли устойчивость при средней нагрузке 541±10 кг на 101 секунде эксперимента ( рис. 3)

Таким образом, наибольшие резистентные характеристики были выявлены в условиях внеочагового и интрамедуллярного остеосинтеза. Описанные наблюдения позволяют утверждать, что любой вид стабильно - функционального остеосинтеза повышает механическую прочность системы кость - имлантат, что обеспечивает резистентность осевой нагрузке большую, чем у интактного сегмента ( p <0,05). Все виды остеосинтеза обеспечивают устойчивость системы по линии перелома, при этом разрушение происходит в области концентрации механических напряжений. Исключение составили образцы, фиксированные системой Fixion которые разрушались посредством продольного диафизарного перелома (см. рис. 2, д).

Наименьшая механическая резистентность систем LC-DCP очевидно связана с меньшей площадью контакта импланта с сегментом по сравнению с другими способами фиксации, тем не менее, пластины обеспечивали шунтирование нагрузки по сегменту обеспечивая прочность экспериментальным образцамв 1,2 раза большую по сравнению с интактными, о чем свидетельствует разрушение системы в перификсаторной зоне, а не по линии перелома.

Не это ли одна из причин, побудившая производителей к созданию систем LC-LCP ?

Проведенное исследование позволяет заключить, что любой вид остеосинтеза повышает устойчивость системы в условиях диафизарного перелома и более того обеспечивает механические свойства большие, чем у интактного образца, однако достоверные отличия были выявлены у системинтамедуллярной фиксации(p >0,05), что, вероятно, связанно с большей площадью контакта с системе кость-имплант. В то же время, было выявлено, что «слабым» местом при ЗИБО является область дистальных

Наиболее устойчивой к осевой нагрузке из рассматриваемых была система Fixion, обладающая возможностью самозаклинивания к костно-мозговом канале, обеспечивая оптимальную осевую и ротационную стабильность без блокирующих винтов.

Разрушение системы, фиксированной раздувающимся гвоздем произошло в виде раскола диафиза (рис. 2, д).

Возможно, это объясняется более равномерным распределением нагрузкипо сегменту без существенных зон концентрации напряжений по сравнению со всеми тестируемыми накостными, интрамедуллярным и блокированными и внеочаговыми системами фиксации.

Если добавить к этому более легкое введение стержня в костно-мозговой канал в нерасправленном состоянии, отсутствие необходимости блокирования стержня, благодаря чему сокращается продолжительность операциии флюороскопии, меньший риск инфекции в области блокирующих винтов, отсутствие необходимости динамизации, то преимущества кажутся очевидными [3,4].

Однако нужна ли синтезированному сегменту прочность, в 2,4 раза превосходящая прочность интактного, на сколько сильно при этом нарушается эндостальное кровоснабжение и не создаст ли эффект «расширения» значительных трудностей при удалении импланта?

ЛИТЕРАТУРА

1.Сергеев С. В. Происхождение остеосинтеза. Накостный остеосинтез // Остеосинтез. 2008. No 1 (2). С. 7-10.

2.Травматология : национальное рук. / гл. ред. Г. П. Котельников, С. П. Миронов. М. : ГЭОТАР-Медиа, 2008. 808 с.

3.Rommens P.M. IM nailing the next level// AO Dialogue. Magazine for the AO community.2007. No 1.

4.Preliminary clinical and radiographic results with the Fixion intramedullary nail : an inflatable self-locking system for long bone frac-tures / S. Lepore, N. Capuano, L. Lepore, G. Romano // J. Orthopaed. Traumatol. 2000. Vol. 1, No 3. P. 130-140.

5.Expandable intramedullary nailing for tibial and femoral fractures : a preliminary analysis of perioperative complications / W. R. Smith [et al.] // J. Orthop. Trauma. 2006. Vol. 20, No5. . 310-314.

1.Минасов Тимур Булатовичврач травматолог-ортопед, ассистент кафедры травматологии и ортопедии Башкирского государст-венного медицинского университета, к.м.н

2.Ханин Михаил Юрьевич зав. отделением госпиталя погранвойск МВД России, к.м.н.;

3.Минасов Искандер Булатович клинический ординатор кафедры травматологии и ортопедии Башкирского государственного медицинского университета, г. Уфа