(050) 50-50-103 Пн-Пт с 9.00 до 17.00
(068) 50-50-103 Пн-Пт с 9.00 до 17.00
trauma.ua@gmail.com

РОЗДІЛ-1 Проблеми та перспективи лікування переломів кісток та їх наслідків сучасними методами загли
Опубліковано:

РОЗДІЛ 1

 

ОГЛЯД ЛІТЕРАТУРИ

 

1.1. Проблеми та перспективи лікування переломів кісток та їх наслідків сучасними методами заглибного накісткового остеосинтезу

Накістковий остеосинтез з використанням пластин, в системі стабільно-функціонального остеосинтезу, займає значне місце в хірургічному лікуванні пошкоджень та захворювань опорно-рухового апарату [1, 13, 25, 69, 75, 105, 107, 122, 137, 163].

“Ідеальним” фіксатором слід вважати той, що з мінімальною додатковою травмою м’яких і кісткових тканин зберігає нерухомість відламків і осколків, забезпечує функцію і опороздатність пошкодженої кінцівки на протязі всього періоду лікування [12, 15, 26].

В будь-якому випадку фіксатори повинні бути виготовлені з біологічно, фізично і хімічно інертних матеріалів. Найбільш прийнятними є конструкції з нержавіючої сталі, титану, інколи з кістки та інертних пластмас [36, 54, 88]. Металеві фіксатори, як правило, після зрощення перелому видаляють. В минулому, при виготовленні фіксаторів з неякісної сталі або інших металів, спостерігався так званий металоз в результаті хімічної взаємодії металів з тканинами і рідинами організму [54].

Конструкції фіксаторів повинні бути також математично та біомеханічно обґрунтовані. Слід враховувати, що при наявності змінних напружень руйнування матеріалу відбувається при напруженнях значно менших, ніж граничні напруги при одноразовому статичному навантаженні [43]. Тому можливі ситуації, коли або самий фіксатор не витримує тривалого динамічного навантаження, або опірність кістки в місці контакту з фіксатором виявляється нижче, ніж навантаження. При створенні фіксатора потрібно знати величину, місце прикладання, напрямок дії сил, що намагаються змістити фрагменти, моменти сил і векторну величину рівнодіючої. Необхідно також мати і міцністні характеристики кістки [70, 75].

Сучасний стабільний остеосинтез масивними металевими пластинами є досить ефективним засобом у лікуванні незрощених переломів і псевдоартрозів діафізів кісток, який за даними багатьох авторів дає у 96,8% випадків позитивний результат [25-29, 34, 36]. Однією із важливих особливостей методу вважається створення великого запасу механічної міцності за рахунок масивності пластин і напруженої фіксації, що дозволяє здійснювати ранні рухи в суглобах оперованої кінцівки, і, тим самим, поєднувати періоди консолідації та відновлення функції кінцівки [5, 11, 13, 96, 124, 134].

Оптимальним варіантом лікування навколосуглобових псевдоартрозів є накістковий остеосинтез металевими пластинами, який дає можливість добитися стабільної фіксації, вести післяопераційний період без зовнішньої імобілізації, розпочати ранні рухи в суглобах оперованої кінцівки [2, 44, 58, 84, 151]. Автори, що займаються даним питанням вважають, що накістковий остеосинтез металевими пластинами може ліквідувати незрощення будь-якої давності без застосування для стимуляції остеогенезу вільної кісткової пластики, дає можливість поєднати період консолідації відламків з періодом відновлення функції і працездатності потерпілих [3, 36, 105, 136].

За даними С.С. Ткаченка, В.М. Гайдукова, кращі результати отримані при накістковому остеосинтезі, який проведено із збереженням рубцевих міжвідламкових тканин і зв’язком відламків з навколишніми тканинами (зрощення у 86,9% випадків). Таку оперативну техніку автори застосовують тоді, коли є лише зміщення відламків під кутом. При зміщенні відламків по ширині і довжині - виникає необхідність у виділенні їх кінців і проведенні остеоперіостальної декортикації та економної резекції для створення повної адаптації відламків [75-78].

Великі масштаби сучасного травматизму перетворили його із медичної проблеми в соціальну. У розвинутих країнах травматизм є третьою по частоті причиною смерті та інвалідності [14, 26, 111, 115].

Пошкодження опорно-рухової системи завдають великих збитків здоров’ю людей, що, в свою чергу, приводить до значних матеріальних витрат. Щорічно біля 10% населення отримують переломи кісток, у 0,5-16% цих хворих виникають незрощення [35, 102, 109, 128, 142].

Аналіз сучасної вітчизняної та зарубіжної літератури свідчить про те, що для лікування переломів вдосконалюються як оперативні, так і консервативні методики. Відмічається відсутність якого-небудь монопольного, універсального методу лікування [42, 47, 70, 100, 107, 120]. Всі види остеосинтезу (позавогнищевий, внутрішньокістковий, накістковий) та конструкції для його здійсненння, якщо вони відповідають сучасним вимогам, утворюють єдину цілісну систему і підлягають використанню та подальшому вдосконаленню. По-друге – спостерігається відхід від бажання досягти зрощення відламків по первинному типу на користь так званого гнучкого або демпферованого остеосинтезу з збереженням мікродеформацій кісткової тканини під впливом функціональних навантажень. Все це сприяє утворенню провізорного кісткового мозоля, більш швидкій і надійній консолідації [12, 15-17].

Не дивлячись на постійне вдосконалення методів лікування переломів, реабілітація і лікування хворих з переломами кісток та їх наслідками відрізняються складністю, багатоетапністю, часто вимагають індивідуальних підходів [120, 126, 148, 154, 159].

На думку А.А.Девятова, лікування переломів повинно проводитись за існуючими принципами, які, в основному, були розроблені в 1958р. асоціацією АО /Arbeitsgemeinschaft für osteosynthesefragen/[135-137]:

-                          точна анатомічна репозиція (особливо при внутрішньосуглобових переломах) із забезпеченням контакту відламків на максимально великій площі;

-                          стабільна, постійна і керована фіксація, яка не обмежує функції суглобів, м’язів і кінцівки в цілому;

-                          максимальне збереження кровопостачання місця перелому і кінцівки в цілому;

-                          рання і повноцінна функціональна терапія з навантаженням пошкодженої кінцівки;

-                          рання активізація хворих з одночасним відновленням гомео­статичної рівноваги;

-                          при відкритих переломах - рання і радикальна хірургічна обробка з метою видалення субстрату для нагноєння.

Одним з найбільш сучасних, прогресивних, ефективних і економічно рентабельних методів лікування переломів та їх наслідків визнаний метод стабільно-функціонального остеосинтезу. Ризик оперативного втручання компенсується точним співставленням відламків, надійною їх фіксацією, ранніми активними рухами, скороченням строків лікування за рахунок поєднання періодів консолідації та відновного лікування [35, 46, 70, 92, 117, 152].

Інвалідність при застосуванні методів стабільно-функціонального остеосинтезу мінімальна: при застосуванні методів заглибного остеосинтезу при закритих переломах – 1,5%, при відкритих – 3,3% від загальної кількості оперованих, за даними M.Allgower, P.Spigel, (1979), при застосуванні методів зовнішнього остеосинтезу інвалідність, за даними Г.А.Ілізарова (1976) складає 2,2% [24, 94].

На сьогоднішній день розвиток стабільно-функціонального остеосинтезу відбувається у двох напрямках: застосування апаратів зовнішньої фіксації та використання заглибних конструкцій [2, 3, 5, 53, 161, 170].

Застосування методик заглибного стабільно-функціонального остеосинтезу значно покращило результати лікування [56, 79, 90, 97, 123].

Історично остеосинтез пластинами запропонований достатньо давно. За даними Täger (1964) перші спроби остеосинтезу пластиною здійснив Iktart у 1778р [163]. Однак послідовна і цілеспрямована розробка методів накісткового остеосинтезу почалась в кінці ХІХ – початку ХХ століття, коли такі видатні хірурги як Лейн 1882, Hansmann 1886, Lambotte 1892, Sherman 1914 визнали доцільним скріплення відламків внутрішньою шиною при деяких видах переломів (цит. за Ruedi, 1975) [154]. Велика заслуга в розробці методів накісткового остеосинтезу належить бельгійському хірургу і конструктору Lambotte, який розробив і застосував в клініці велику кількість накісткових фіксаторів, причому принципи будови деяких з них не втратили свого значення і в теперішній час.

Відомості набула також пластина Lene (1914) для остеосинтезу діафізарних переломів довгих кісток [132]. Спостерігаючи за рентгенологічною динамікою загоєння переломів, Lene відмітив, що накістковий остеосинтез при умові нерухомості відламків забезпечує їх зрощення без утворення періостальної мозолі. При цьому він вперше увів поняття „первинне загоєння перелому”. На жаль, таке загоєння спостерігалось далеко не завжди. Запропоновані пластини були у вигляді прямих, вузьких металевих смужок, якими фіксували уламки без їх компресії. Це інколи призводило до виникнення діастаза між відламками, зумовленого резорбцією кісткової тканини в області перелому, що вело до сповільненої консолідації, утворення псевдоартрозу, переломів імплантатів, міграції гвинтів. Ускладнення також були обумовлені недосконалістю конструкції гвинтів і пластин, травматичністю операції, інфекційними ускладненнями. Такі ускладнення спонукали хірургів удосконалювати конструкцію пластин. З часом, з’явилися конструкції з видовженими отворами, щоб в міру резорбції уламки стискались скороченням м’язів (Townsed, Silfillan 1943; Egers, 1946; Collison, 1950) [122]. В 50-х роках Данісом була вперше запропонована компресуюча пластина, яка дала помітне покращення результатів накісткового остеосинтезу [116]. Через складність застосування вона так і не отримала розповсюдження, однак принцип одномоментної компресії, як засіб підвищення стабільності накісткового остеосинтезу, найшов своє перевтілення в багатьох наступних розробках. В наступні роки в різних країнах пластинки удосконалювались з метою створення стабільної фіксації уламків кісток (Клімов, Vanable, 1951; Рахімкулов, 1959; Ципоркін, 1963) [25, 57]. Ці хірурги застосували пластини зі зближуючим пристроєм, що працює за принципом ексцентрика. Відтак, запропоновано ряд конструкцій, в яких стиснення уламків досягається за допомогою пристроїв, що знімають під час операції після закручування усіх гвинтів [Каплан, Антонов 1966; Калнберз 1968; Спасов, 1974, Ткаченко та ін., 1974, Allgöwer et al, 1963, Katzer 1971; Hirschhorm 1972, Müller, 1977) [25-27, 75-78, 94, 135-137, 141, 146]. Однак, більшість з них виявились дуже громіздкими, їх застосування вимагало збільшення оперативного доступу. При невмілому користуванні контракторами міжвідламкова компресія після прикріплення пластини до кістки різко знижується, а то і зовсім зникає (Willenegger et al., 1962) [140]. Це тим більше важливо, що в післяопераційному періоді має місце подальше зменшення сили здавлювання відламків (Perren 1974) [143-146]. Водночас Bagby, 1965; Hoschiko, 1967; Дем’янов, 1967, Allgöwer et al, 1969, Müller, 1979 пропонували “самокомпресуючі пластини” [100, 135-141]. Ткаченко (1978) найбільш оптимальним вважає поєднання одномоментної та динамічної компресії [75-78]. Ним були розроблені і застосовані в клініці пластини, які мають на одній половині круглі отвори, а на іншій – овальні. Для більшої ротаційної стійкості відламків отвори в пластині розміщено в шаховому порядку. Крім того, для вирішення тієї ж проблеми запропоновано пластинки з двома боковими плечиками (Каплан, 1967), пластини з боковою лапкою та з виступом в середній частині (Рубленик 1988, 1990) та ряд інших конструкцій як на Україні так і за її межами (Мажулайтіс, Шумада, Рибачук, Катонін, Овчинніков, Кукуруза, Berkin, Marschal, Borsulino, Vlohigian, Kondo, Marumo та ін) [26, 27, 41, 48, 55, 59, 50-52, 81, 82]. На даний час широко використовуються стандартні однорідні металеві пластинки з гвинтами і набором спеціального інструментарію, які випускають фірми “Польді”, “Синтез”, на Україні – асоціації “Остеосинтез” [13, 15, 17, 45, 150, 158, 175]. Однак, їх застосування супроводжується значним відшаруванням від кістки м’яких тканин, свердлінням великої кількості отворів для гвинтів, якими пластина прикріплюється до відламків. Це призводить до значного порушення кровопостачання відламків, у зв’язку з чим збільшується небезпека їх девіталізації, ризик інфекційних ускладнень, сповільнення консолідації та незрощення переломів [16, 35, 36, 138].

В процесі клінічного застосування накісткового остеосинтезу компресуючими пластинами виникло ряд проблем. Було встановлено, що напруження пластини спочатку сприяє зближенню відламків, але при збільшенні компресуючого зусилля, яке направлене поза січення кістки, виникає значний згинаючий ефект (Янсон, 1975; Богданович, Євсєєв, 1981) [10, 11]. Такий ефект механічного шунта (ексцентриситету), часто супроводжується явищами локального остеопорозу, резорбції, перебудови компактної кісткової тканини. З’єднання кісткових відламків масивною пластиною позбавляє кістку на рівні її прикріплення природніх динамічних навантажень. Тому, при передчасному (до завершення консолідації) навантаженні кінцівки часто виникають згини та злами імплантатів, розхитування та міграція гвинтів, рефрактури кістки. Wirth et al. (1974) в експерименті на препаратах трупних кісток створювали моделі переломів, і синтезували відламки компресуючими пластинами, застосовуючи різну величину компресії [167]. Дослідження показали, що при значному компресуючому зусиллі близько 80% поверхні зламу не контактують між собою. Максимального контакту відламків було досягнуто при мінімальній компресії. На ефект ексцентриситету та пов’язане із ним зменшення стабільності накісткового компресійного остеосинтезу вказують в своїх роботах Alvin (1967), Köbler, Wiechel (1971), Rybicki et al., (1974) [95, 128, 138]. З метою нейтралізації зовнішнього згинаючого моменту, який направлений в сторону пластини, попередження утворення щілини між відламками, деякі автори рекомендують попередньо вигинати пластину під кутом 3є-6є (Калнберз, Янсон, 1972; Diehl, 1974; Diehl, Mittelmeier, 1974) [25, 120, 121]. Традиційні хірургічні методи відкритого остеосинтезу переломів кісток кінцівок і їх наслідків потребують заміни новими, які пов’язані з максимально можливим збереженням кровопостачання відламків, виключенням додаткового травмування під час операції [103, 124, 130, 146, 174].

Один із сучасних варіантів накісткового остеосинтеза – використання набору АО. Система АО базується на застосуванні масивних пластин, які мають велике число отворів (8-12) і гвинтів із упорною різьбою. Висока стабільність цього варіанта остеосинтеза є основною його перевагою [137].

Повна, активна і безболісна мобілізація приводить до швидкого відновлення нормального кровопостачання кістки і м'яких тканин. При цьому також поліпшується трофіка хряща синовіальною рідиною і, у поєднанні з частковим навантаженням, у значній мірі зменшується посттравматичний остеопороз шляхом відновлення рівноваги між резорбцією й остеогенезом кісткової тканини. Добрі результати внутрішньої фіксації забезпечуються тільки у випадку відмови від зовнішньої імобілізації і за умови повної активної і безболісної мобілізації м'язів і суглобів. Однак, у деяких випадках (осколкові переломи, остеопороз) після застосування накісткового остеосинтеза потрібно додаткове накладення гіпсової пов'язки, – існує ймовірність розхитування та міграції гвинтів, а також перелому пластини. До недоліків слід також віднести необхідність оголення кістки на великому протязі, свердління великої кількості отворів для гвинтів, що неминуче погіршує трофіку кістки, а після видалення пластини виникає ризик її перелому (Kölber, Schipke, 1972, Рубленик, 1984) [58, 128]. Крім того, можливі нейродистрофічні зміни в місці щільного прилягання жорсткої конструкції, які призводять до розсмоктування (резорбція) кісткової тканини навколо гвинтів (Coutts et al., 1973; Zenmer, 1973; Matter et al., 1974; Willenegger, 1975; Delpierre et al., 1978; aro, 1982) [135, 136, 140, 177]. Слід також пам’ятати про таке ускладнення, як некроз шкіри над пластиною.

Актуальною при металоостеосинтезі є також проблема корозійної стійкості імплантів, значення якої збільшилось в умовах підвищених навантажень, що зазнають конструкції при безімобілізаційному режимі пацієнтів. За думкою більшості авторів причиною деформації і руйнування металоконструкцій є „корозійна втома” (Приоров, 1956; Каплан, 1960; Bauder, 1968; Hunter, 1982) [26, 42, 101]. Розробка високолегованих сплавів нержавіючої сталі, титану, звели до мінімуму негативний вплив металу на тканини організму, однак цю проблему не можна вважати остаточно вирішеною, особливо при тривалому перебуванні конструкції в організмі. Не можна також не враховувати негативний вплив металу на кістку, яке обумовлюється невідповідністю їх фізико-механічних властивостей (Woo et al., 1976) [90].

Накістковий остеосинтез може бути виконаний за допомогою конструкцій, що циркулярно охоплюють кістку (дроту, металевих кілець і півкілець). Цей метод через недостатньо міцну фіксацію самостійного застосування не знаходить, однак, може бути застосований у поєднанні з іншими методами остеосинтеза, наприклад, при внутрішньокістковому остеосинтезі плечової кісти.

Конструкція всіх пластин передбачає проведення гвинтів в одній площині, що при осколкових переломах та остеопорозі є недостатнім [8]. Цю проблему успішно усувають конструкції І.М.Рубленика, П.І.Білінського, І.М.Пичхадзе [50-52, 73, 82].

Певний інтерес представляє собою пластина Меннена, розроблена автором у 1978 році [97, 99,171]. Вона складається із пластини, що переходить у лапки багатоніжки. Стабілізація перелому здійснюється шляхом охоплення репонованих фрагментів лапками без використання гвинтів. Це особливо може бути корисним при остеосинтезі перелому після попереднього ендопротезування. Проте, при навантаженні лапки розгинаються, пластина втрачає контакт з кісткою і не протидіє кутовому зміщенню [143, 145].

Останнім часом в деяких клініках почали застосовувати хвильовигнуті і стопорні пластини [167, 169, 171, 173]. П.І.Білінський використовує звичайну компресійну платину АО, вигинаючи її відповідним інструментом на 0,5–1 см від кістки у середній третині. Така пластина в місці вигину, над переломом, псевдоартрозом не контактує з кісткою і в такий спосіб не порушує місцевий кровообіг[50, 52].

При остеосинтезі стопорними пластинами відновлюється довжина і вісь сегмента, усувається ротаційне зміщення, анатомічна репозиція не обов’язкова. Вони відносяться до малоконтактного остеосинтезу [1, 45, 51, 149]. Завдяки еластичності остеосинтезу стопорні пластини сприяють появі ранньої кісткової мозолі [2, 52, 164], за рахунок максимального збереження біологічних властивостей кістки. Але стопорні гвинти при неправильній техніці введення можуть ламатися. Попередити це ускладнення можна, збільшивши їх кількість у фрагментах або використавши гвинти більшого діаметра. По суті, стопорні пластини контактують з кісткою через гайки, що унеможливлює їх застосування при переломах гомілки через загрозу некрозу шкіри над фіксатором [3, 136, 178].

Збереження, покращення та відновлення живих структур тканин складають основу сучасної хірургії. Цей принцип покладено в основу "біологічного остеосинтезу", який увійшов як новий вислів в медичну термінологію, використовується як ключове слово і всебічно цитується в сучасній літературі [123, 124, 127, 134, 162, 174].

Але, на сьогодні, ще немає чіткої дефініції цього поняття. Як справедливо відмічає проф. Л.М.Анкін, те ж саме втручання одними авторами визначається як біологічний остеосинтез, іншими – як мінімально інвазивний. Ще велику плутанину вносить та обставина, що багато нових чи відносно нових фіксаторів, наприклад, пластини з обмеженим контактом LC-DCP або штифти, що блокуються без розсвердлювання кістковомозкового каналу (плечові UHN, стегнові UFN і для гомілки UTN) описуються в літературі як імплантати нової біологічної концепції і як ті, що більш відповідають вимогам біології кісткового зрощення. Це веде до того, що найчастіше змішуються дві різні категорії: біологічний остеосинтез як метод, а точніше, особлива хірургічна техніка, і нові системи для остеосинтеза, розроблені з урахуванням останніх знань про біологію кісткового зрощення [2, 103, 112, 127, 130].

Техніка „біологічного остеосинтеза” і сам термін з'явилися ще до створення пластини LC-DCP. Для його виконання використовувалися динамічні компресуючі пластини DCP, кутоподібні пластини, фіксатор DHS/DCS, тобто звичайні імплантати. Біологічний остеосинтез виріс з більш ранньої АО-концепції, так званого раціонального чи мінімально достатнього остеосинтеза, що був рекомендований для закритих діафізарних скалкових переломів. Його поява була пов'язана з впровадженням у клінічну практику техніки непрямої репозиції за допомогою дистракторів. Дистактор дозволяв відновити довжину сегмента, усунути ротаційне і кутове зміщення. Після цього основні фрагменти фіксувалися пластиною, а потім наявні досить великі осколки по можливості підтягувалися до неї гвинтами без скелетування. Суть новації біологічного остеосинтеза полягає в повному ігноруванні осколків, що дозволяє не робити суцільний розріз [102, 112, 124, 130, 146].

Фіксація перелому пластиною LC-DCP, що є більш біологічною за конструкцією, ніж пластина з повним контактом, зовсім не означає, що хворому був виконаний біологічний остеосинтез. Це відноситься і до пластини з точковим контактом PCFix (Point Contact Fixator – пластина з точковим контактом). PCFix можна застосовувати як для класичного остеосинтеза, так і для біологічного. Конструктивною особливістю системи, поряд з особливою формою, є нарізне сполучення між пластиною і голівкою гвинта, що дозволяє обмежитися унікортикальною фіксацією, тобто тільки за підлягаючий кортикал. Тверде з'єднання пластини з гвинтами – стійка ознака нового покоління імплантатів для накісткового остеосинтеза. Цей принцип реалізований і в системі LISS (Less Invasive Stabilization System – Малоінвазивна стабілізуюча система). На відміну від інших пластин, пластина LISS спеціально призначена для біологічного остеосинтезу скалкових переломів нижньої третини стегна і надвиросткової зони. Пластина LISS заводиться через маленький розріз за допомогою рукоятки, що одночасно є направителем для гвинтів/ До безконтактного остеосинтезу належить пластинчастий стабілізатор NC-ACP (No Contact Auto Compression Plate). [102, 103, 112, 124, 127, 130, 134, 146, 174] (див.Додаток А).

Як видно з вищесказаного, всі нові розробки направлені на зменшення основної проблеми накісткового остеосинтезу – притиснення пластини до кістки. Слід зазначити, що ще в колишньому СРСР у 1981р. Е.В.Кобзєв запропонував пластину з П-подібним перерізом, центральною і боковими полицями. Останні мають поздовжньо розміщені гострі зуби із основою, меншою від товщини полиці з утворенням опорного виступу. На центральній полиці розміщені в шахматному порядку два ряди незенкованих, рівних діаметру шийки гвинта, отворів. Пластина дозволяє здійснити компресію фрагментів. Повне закручування гвинтів заглиблює зуби в кортикальний шар кістки до опорних виступів [28].

На думку Л.М.Анкіна [2], таке заглиблення зубів травмує кістку, тому він розробив пластину з мінімальним контактом, який забезпечується наявністю виступів, розміщених по поздовжніх краях пластини, опорні площадки яких скошені до центру під кутом 15-20º. Конструкція зменшує площу тиску пластини на кістку, однак стабілізація перелому проходить шляхом притиснення пластини до кістки, тому під час лізису кістки стабільність остеосинтезу різко знижується. Остеосинтез перелому остеопорозної кістки така конструкція не забезпечує.

Термін "мінімально інвазивний" запозичений травматологами з інших хірургічних спеціальностей (порожнинної хірургії, серцевосудинної хірургії, хірургії хребта й ін.) і отримав паралельне використання, поряд з виразом "біологічний остеосинтез". Наприкінці 80-х – початку 90-х років усі хірургічні спеціальності прагнули мати у своєму арсеналі ті чи інші мінімально інвазивні методики. Це стало символом престижу і показником високої технологічності даної спеціальності. Справедливості заради, необхідно відзначити, що в офіційних АО-публікаціях термін "мінімально інвазивний" вживається тільки один раз, a саме – в спеціальному додатку до журналу INJURY, і те в словосполученні "мінімально інвазивний остеосинтез пластинами" (Minimal Invasive Plate Osteosynthesis – MIPO), що треба розуміти як мінімально можливу травму при остеосинтезі пластинами. Абревіатура MIPO у вищезгаданому виданні перемежовується з виразом "біологічний остеосинтез", а у вступі до нього Крістіан Креттек справедливо робить важливе застереження: "Цілком можливо, що представлена тут техніка мінімально інвазивного остеосинтеза буде розглядатися майбутнім поколінням хірургів як максимально інвазивна. Недосконалість самого терміна "мінімально інвазивний" полягає у тому, що пo визначенню, він не допускає можливості розробки ще менш інвазивної техніки" [130].

Останнім часом травматологія збагатилася дійсно малоінвазивними методами як на основі використання давно відомих імплантатів, так і на базі застосування спеціальних інструментів, що припускають виконання напівзакритих втручань. Так, наприклад, рутинною, у тому числі й у деяких наших клініках, стала техніка закритої репозиції переломів виростків великогомілкової кісти під артроскопічним контролем і фіксація їх канюльованими гвинтами і навіть розвантажувальною пластиною, введеною через невеликий розріз. Стрімкому зростанню мінімально інвазивної оперативної травматології істотно сприяє застосування нових інструментів для закритої і напівзакритої репозиції, а також попередня й остаточна фіксація в супроводі комп'ютерної хірургічної навігації, що значно підвищує точність результатів репозиції.

Вдосконалювання біологічного остеосинтеза та малоінвазивних методик і завойовування ними все нових позицій, безсумнівно, позитивний процес в сучасній травматології. Однак, захоплення біологічним остеосинтезом не повинно супроводжуватися ревізією основних АО-принципів фіксації гвинтами і пластинами (принципу стягуючого гвинта, принципу презгинання пластини і багатьох інших класичних правил). Багатоскалкові переломи значно толерантніші до зміщень, тому що істотне абсолютне зміщення розкладається на безліч незначних відносних зміщень між окремими фрагментами [103, 124]. Механічна ситуація при простих переломах значно більш критична [127, 134]. Це вимагає дійсно надійної фіксації, що досягається в тому числі і за рахунок точної анатомічної репозиції. Тому якщо прийняте рішення оперувати простий діафізарний перелом (поперечний, косий, тощо) методом накісткового остеосинтеза, то немає іншого надійного способу, крім акуратної анатомічної репозиції та створення міжфрагментної компресії [174].

Таким чином, біологічний остеосинтез не заперечує класичних АО-принципів, а є новим і дуже суттєвим коментарем до техніки остеосинтеза. Необхідно мати на увазі, що поряд із законами біології, діють і закони механіки, які не можна не враховувати.

Проведені дослідження на опір згинанню показали, що препарати, фіксовані пластиною тупу АО, чинять найменший опір згинанню в напрямку розкриття щілини перелому [5, 11, 38, 60, 88, 93, 104].

Дослідження морфометричних та міцнісних характеристик препаратів кісток, синтезованих накістковою пластиною, показали, що на гвинти діють сили, направлені на виривання їх із кістки, а концентрація напружень в ділянках гвинтових отворів приводить до розсмоктування кісткової тканини навколо гвинтів і дестабілізації відламків [16, 17, 22, 23, 24, 37, 53].

Деякі фіксатори являють собою поєднання внутрішньокісткових і накісткових конструкцій (таврова балка Климова, кутова балка Воронцова, фіксатори Калнберза, Новикова, Сеппо та інш.) [25, 41, 42, 69].

На стадії розробки та лабораторних випробувань на сьогоднішній день знаходяться фіксатори, що розсмоктуються (Resorbable) і не потребують повторної операції з видалення фіксуючої конструкції, наприклад, фірми ReuniteTM з матеріалу Lactosorb® (82%-L-lastic acid та 18% glycolic acid). Ця фірма на сьогоднішній день має понад 20 000 успішних клінічних спостережень із застосуванням своєї продукції. Але слід наголосити на такий момент, що консолідація перелому та розсмоктування фіксаторів може не співпадати, і тоді можливе виникнення ускладнень [98, 142, 162].

Отже, на сучасному етапі є багато засобів для остеосинтезу переломів, але всі вони в тій чи іншій мірі мають певні недоліки. Зважаючи на ці обставини, доцільно продовжити роботи з удосконалення імплантатів та методик накісткового остеосинтезу.

 

1.2 Фізичні властивості кістки

 

Кістка є достатньо міцним композиційним матеріалом. Її міцність набагато перевищує навантаження, що зазнаються при важкій фізичній роботі. Наприклад, короткий сегмент великогомілкової кістки здатний витримати вагу легкового автомобіля, а стандартний 4,5-мм гвинт, закріплений в одній корковій пластинці, здатний витримати навантаження в 2500 Н, яке наближено рівне вазі трьох людей [45, 130, 134].

Міцність кістки відноситься до міцності сталі як 1:10. Міцність кістки забезпечується головним чином мінеральними компонентами, що входять до її складу. Еластичний компонент кістки (наприклад, колагенові волокна) в цілому є більш слабким. Так, міцність великої гомілкової кістки на розтяг приблизно на 20% менша її міцності на стиск. В променевій кістці міцність на розтяг навпаки вище на 20%. Міцність губчастої кісткової тканини дуже мінлива і звичайно менше 1/10 міцності кортикального шару кістки [4]. Тиск на кістку при використанні так званих ригідних імплантатів утримується завдяки спроможності кістки до еластичної деформації. Порівняно невелике зменшення тиску (біля 10-20%) пояснюється поступовою деформацією внаслідок навантаження (сповзання, "стресова релаксація"). Цей феномен раніше пов’язували з "в’язкою еластичністю" кістки. Основна властивість кістки — це її тендітність: кістка веде себе більше як скло, аніж як гума. При деформації видовження кістки всього лише приблизно на 2% від початкової довжини, відбувається її руйнування [4].

При використанні секційного матеріалу для дослідження механічних властивостей кістки неминуче виникають помилки. Це пов’язане з тим, що жива кістка володіє іншими характеристиками і неоднаково реагує на навантаження різноманітної інтенсивності. За даними [71, 72], при поступовому збільшенні механічного навантаження на кістку, можна виділити 3 варіанти відповідної реакції кісткової тканини:

1)                при навантаженнях невеликої інтенсивності спостерігається структурна перебудова кісткової тканини, збільшується її міцність;

2)                подальше збільшення навантаження призводить до зворотної реакції: в місці прикладання сили спостерігається остеопороз, тобто компенсаторних можливостей кісткової тканини в даному випадку виявляється недостатньо;

3)                значне перевищення гранично допустимого навантаження призводить до перелому кістки.

При переломі, за лічені частки секунди, виникають структурні порушення, і, разом з цим, втрачається ригідність кістки. Форма перелому, головним чином, залежить від характеру і сили травмуючого фактора. При спіралеподібних переломах спостерігається торсія, при поперечних — відриви, при коротких косих переломах — викривлення, за наявності осьового навантаження (особливо в метафізах) відбувається вклинення [28, 40]. Ступінь фрагментації кістки на місці перелому залежить від початково прикладеної сили травмуючого фактора; так, клиноподібні й багатоосколкові переломи пов’язані з великою силою травмуючого фактора. В цьому контексті, інтенсивність травмуючого навантаження грає не останню роль.

Особливим феноменом є "внутрішній вибух", що відбувається безпосередньо слідом за розривом. За даними [28] такий "вибух" (а разом з ним і значне пошкодження м’яких тканин внаслідок кавітації, при механізмі подібному до вогнепального поранення) можна спостерігати, використовуючи високошвидкісну кінематографію.

Окрім зниження кровопостачання внаслідок пошкодження м’яких тканин, розірвання інтракортикальних кровоносних судин, що проходять вздовж осі кістки, викликає також утворення глибокого некротичного шару в зоні перелому [40, 84, 85, 88].

 

1.3 Деякі особливості репаративної регенерації при стабільно-функціональному остеосинтезі

 

В основі зрощення кістки після її перелому лежать процеси репаративної регенерації [30, 174]. Виділяють декілька (три-п'ять) стадій цього процесу, серед яких: гострі порушення мікроциркуляції, дезорганізація, проліферація, дозрівання і перебудова регенератів [30, 45, 46].

Після травми в тканинах кістки відзначається присутність некротичних і геморагічних осередків, продуктів трансформації некрозу і крововиливів. Поряд із травматичними змінами, після перелому важливе місце займають ураження травматично-ішемічного генезу, що викликані гострими ушкодженнями внутрішньорганних і регіонарних судин і часто є більш суттєвими при загоєнні переломів, ніж власне травматичні зміни тканин. Альтеративні травматичні й ішемічні ураження тканин кістки розвиваються негайно після травми, тому що безпосередньо пов'язані з раптовим руйнуванням судин і різкими декомпенсованими розладами мікроциркуляції, що наростають протягом першої доби після травми [15-17].

До кінця першої доби після перелому, як прояв фази проліферації неспецифічної запальної реакції, починається розмноження юних фібробластів і попередників остеогенних клітин [30, 134]. У кістковому мозку, судинних каналах кортексу, окісті, параосальних тканинах з'являються клітинні проліферати, серед яких на 3-4 добу від моменту ушкодження вдається знайти перші ознаки остеобластичного диференціювання клітин, що розмножуються [41, 121, 122, 134]. Співвідношення фіброзного, хрящового і кісткового компонентів регенерату варіює в залежності від низки факторів. Найважливішими серед яких є: первинний обсяг травматичного і травматично-ішемічного ушкодження тканин кістки, локалізація перелому, розмір діастазу між відламками, довжина відшарування окістя, умови відновлення кровопостачання тканин, пов'язані зі станом стабільності, точніше, «ступенем нерухомості» відламків [130, 137, 141].

Процес консолідації фрагментів знаходиться в прямій залежності від якості кровопостачання. У процентному співвідношенні воно складає 1/3 частини за рахунок періостальних судин і 2/3 частини – ендостальних [77, 121]. Згідно з законом Дейне-Сарміенто: максимум васкуляризації + рух = максимум кісткової мозолі, тобто фіксатор повинен допускати мікрорухомість фрагментів в межах пружної деформації конструкції, що з’єднує відламки [41, 122, 134].

У перші 7 днів після перелому проходить запуск процесу зрощення. Тому потрібно захищати клітини, які здатні розмножуватись. Ці клітини, а також пластинчастий фактор росту, морфогенетичний протеїн, трансформуючий фактор і ряд інших складають — RAP (Regional Acceleratory Phenomenon). При переломі RАР запускає синтез кісткової тканини по схемі: (Грануляції)  (Хондроцити+Остеобласти)  (Хондроід+Остеоід)  (Кісткова тканина) [121, 134]. Вказані процеси тривають 12-18 тижнів. В даний період остеосинтез покликаний захистити грануляції, забезпечити еластичність кісткової тканини для розвитку достатньої мозолі (за формулою Галлорана С=МV2, де С–кісткова мозоль, М–рухомість, V–площа васкуляризації), не допускати зміщення фрагментів по ширині, забезпечити ротаційну стабільність. Одночасно певна осьова рухомість фрагментів має стимулюючий вплив. Напрямок розміщення кісткових балок відбувається під впливом зовн