Незважаючи на щадну технологію чрескостного дистракційного методу, доводиться визнати, що існує ряд причин, за якими багато авторів [1,3,13,14,16,17] змушені шукати альтернативні шляхи вирішення питання дистракционного остеосинтезу довгих кісток. Це пов'язано з тим, що зовнішня конструкція обмежує мобільність пацієнта і негативно впливає на функцію суглобів подовжує кінцівки. Металеві спиці і стрижні, що забезпечують чрескостной фіксацію кістки, не тільки негативно впливають на стан шкірних покривів під час подовження, але і створюють більш «глибоку» проблему. Всі контактують зі спицями тканини подовжує сегмента травмуються по всій довжині зануреної в тканини спиці. А величина такого транссегментарно розрізу практично дорівнює величині подовження і загальна кількість таких розрізів дорівнює кількості задіяних спиць. Глибокі чрезсегментарние рубці (міофасціотенодез) в подальшому можуть значно обмежувати функцію кінцівки. Перелік існуючих ускладнень [5,11,20] змушує шукати менш небезпечні і більш зручні для пацієнта способи дистракции.
Багатьох дослідників не покидала думка про можливість максимально зменшити час контакту апарату зовнішньої фіксації з організмом, при цьому зберігаючи достатню фіксацію кісткових фрагментів після проведеного подовження.
З цією метою Фишкин В.І. [12], Вассерштейн І.С. [2], Bost FC [15] рекомендували використовувати інтрамедулярний стрижень. Автор [2] проводив поднадкостную поперечну остеотомії великогомілкової кістки в середній третині і малогомілкову в нижній третині, фрагменти фіксував плоским металевим стрижнем. Як дистракционного апарату використовувався апарат Гудушаурі або апарат Ілізарова. Після проведеного подовження з темпом дистракции 2 мм на добу диастаз між фрагментами кістки замещался гомоціліндріческім трансплантатом з поздовжнім пазом. Однак автор не виключав такі ускладнення, як освіта помилкового суглоба в області кісткової гомопластика, нагноєння і переломи гомотрансплантата, втрати довжини подовження сегмента.
J.Kempf, 1986 [8] запропонував після проведеного подовження чрескостной блокувати штифт для виключення ротаційного зміщення фрагментів і втрати довжини сегмента. Операції по подовженню 7 гомілок були проведені 7 пацієнтам. Величина подовження в середньому склала 4 см.
Аналогічні способи подовження описані D.Paley [19] з різницею в тому, що після проведеного подовження проводилося блокування внутрикостного стрижня проксимально і дистально розташованими гвинтами, а зовнішній апарат віддалявся. Однак після подовження сегмента не виключалося проведення кісткової аутопластики в області дистракционного регенерату.
На етапі розвитку методу внутрикостного подовження гомілки нами [3] був розроблений комбінований метод подовження гомілки, де роль фіксатора виконував внутрішньокістковий стержень, а роль дістрактора - зовнішній апарат Ілізарова (пат. №71104) [9]. За цим методом були проведені 2 операції по подовженню обох гомілок на 8 см у пацієнта з ростом, який морально його травмував.
З огляду на переваги і недоліки застосування позавогнищевий дистракційних апаратів в комбінації з внутрішньокістковий остеосинтезом, з'явилася думка про створення повністю імплантуються конструкцій, які дозволили б фіксувати і подовжувати сегмент кінцівки без утримання кісткових фрагментів зовні, і виключають для пацієнта все незручності, пов'язані з установкою зовнішніх апаратів.
Проведений аналіз сучасної літератури по внутрикостной дистракции свідчить про зрослий інтерес багатьох авторів [1,3,13,14,16,17] до даної проблеми, яка пов'язана, з одного боку, зі спробою максимального зниження ризиків ускладнень, а з іншого - із забезпеченням безболісності процесу подовження, більш прискореного відновлення і повернення до трудової діяльності, а також отримання значимого косметичного результату.
Дані зарубіжних авторів про результати проведених експериментально-клінічних досліджень по внутрикостному дистракційний остеосинтезу гомілки (A.Betz (1990) Fitbon (Німеччина) [13], JM Guichet (2003) Albizzia (Франція) [16], S. Hankemeier (2004) ISKD (США) [17] дають підставу вважати, що пропоновані методики ще знаходяться на стадії початкових експериментальних розробок і говорити про можливість їх широкого клінічного застосування ще рано.
Професор А.І. Блискун [1,14] був вченим, який не тільки першим у світі розробив теорію і принципи внутрикостного дистракционного методу повністю імплантуються апаратами, а й отримав переконливі клінічні результати, що доводять перспективність цього нового напрямку ортопедії.
Необхідно відзначити, що закладені А.І. Бліскунову теоретичні основи внутрикостного дистракционного методу знайшли своє практичне підтвердження і широке клінічне застосування тільки відносно стегнової кістки.
Логіка розвитку методу мала на увазі поширення використання апаратів і для інших, крім стегна, довгих кісток. Однак анатомічні особливості будови гомілки обумовлювали необхідність істотної зміни як конструкції апарату, так і технології її імплантації і практичного застосування.
Перед лікарями і конструкторами постала ціла низка завдань, які необхідно було вирішити. За своїми характеристиками апарат повинен відповідати вимогам для внутрішньокісткового фіксатора, особливо в плані стійкості до навантажень. Внутрішньокісткова фіксація апарату повинна забезпечувати жорстку стабільність фрагментів кістки, особливо проксимальної її частини. Тому що фіксують гвинти повинні проходити крізь кістку і апарат.
Головна проблема полягала в створенні найбільш оптимальною по габаритам, працездатною конструкції приводу, а також пошуку для нього «комфортного анатомічного ложа» в організмі пацієнта. Доцільно, щоб в якості джерела енергії для дистракції можна було б використовувати м'язову силу самого пацієнта, не вдаючись до допомоги лікаря або асистента. Важливо також виключити ротаційне рух сегмента кінцівки (дистального фрагмента щодо проксимального в зоні остеотомії) [16,17] і постійне перебування пацієнта в зоні електромагнітного впливу [13]. У зв'язку з цим в конструкції повинен бути передбачений надійний контактний принцип роботи частин апарату при щодо малих ініціюють зусиллях, спрямованих на спрацьовування механізму. Постало питання про те, де і як розташувати привід дистракционного апарату і який він повинен бути форми. З одного боку, привід повинен виконувати функцію передачі силового впливу на механізм апарату з коефіцієнтом (принцип домкрата), а з іншого боку, цей процес повинен виконуватися самим пацієнтом, не викликаючи при цьому больових відчуттів і незручності.
Відповідно анатомічна область, де найбільш комфортно для пацієнта міг би розташовуватися привід, повинна відповідати декільком вимогам:
1. Особливості іннервації повинні забезпечувати безболісну роботу внутрикостного апарату через необхідність регулярного застосування тиску на шкіру і м'які підшкірні тканини в проекції приводу, а також впливу приводу на навколишні тканини при маятникоподібних рухах.
2. Особливості кровопостачання і лімфоціркуляцію даної області повинні забезпечувати порівняно мінімальну травматизацію тканин, що оточують працює привід, з виключенням вираженого набрякового синдрому.
3. Місце під привід має перебувати в «нейтральній» зоні з найменшою кількістю «ніжних» анатомічних утворень, де чужорідний об'єкт (привід) не чинив би вираженого негативного впливу на сусідні анатомічні структури і не викликав би негативних відчуттів у пацієнта.
Передня область гомілки в своїй верхній третині, де найбільш виражені захисні механізми проти травмуючих чинників, стала розглядатися як «плацдарм» для впровадження методу внутрикостной дистракции на гомілки. Шкіра в цій області щільна і менш чутлива (так як це розгинальні поверхню кінцівки і частина опорної точки тіла), відрізняється особливою структурою, а саме наявністю великої кількості рогових шарів, щільною фасцією і підшкірно-жирової клітковиною. Найцікавішою анатомічної зоною [6, 10] в цій області, з точки зору розміщення приводу, є bursa infrapatellaris subcutanea, яка розташовується поверхностнее lig. patellae вище tuberositas tibiae. Зовнішня поверхня сумки представлена щільною капсулою, яка може служити захисним бар'єром при певних обставинах.
У описуваної області відсутні м'язи, великі судини і нерви. З латеральної сторони на рівні горбистості великогомілкової кістки розташовані м'язи-екстензоров. Артеріальна мережу колінного суглоба і області побудована за рахунок aa. genu superiores medialis et lateralis, aa. genu inferiores medialis et lateralis, a. genu media (з a. poplitea), a. genu descendens (з a. femoralis), aa. recurrentes tibiales anterior et posterior (з a. tibialis anterior). Венозний відтік відбувається по однойменних венах в глибокі вени нижньої кінцівки, v. poplitea, v. femoralis. Відтік лімфи відбувається по глибоким лімфатичних судинах в nody lymphoidi poplitei. Дрібні гілки артеріальної мережі передньої верхньої області гомілки і коліна відходять, в основному, від a. genu descendens і частково за рахунок малогомілкової артерії. Іннервація цій галузі здійснюється за рахунок n. saphenus з nn. tibialis et peroneus communis.
Задня та бокові частини гомілки як потенційно можливі місця для імплантації апарату і розміщення приводу були виключені з очевидних причин: через великий м'язової маси, складного і небезпечного операційного доступу в зв'язку з наявністю в задній області гомілки великих судин і нервів; живить артерія великогомілкової кістки також знаходиться позаду (входить в foramen nutritium у верхній третині задньої поверхні tibiae).
Матеріал і методи
Впровадженню внутрикостного дистракционного остеосинтезу гомілки в клінічну практику передувала експериментальна апробація кондукторних пристрої (пат. № 8339) [7] і розробка технології імплатаціі внутрикостного апарату на 27 великогомілкової кістках трупів людей, які померли в день проведення дослідження. Проводилась фрезерування високоточного технологічного каналу в великогомілкової кістки на всьому її протязі при збереженні анатомічної форми і цілісності кістки з мінімальних оперативних доступів. При цьому враховувалася можливість проведення одночасного остеосинтезу великогомілкової кістки внутрішньокістковий дистракційним апаратом і її подовження (пат. № 42285) [8].
З цією метою дослідним шляхом були знайдені базові точки на великогомілкової кістки, використання яких дозволило виконати прямий канал на всій її довжині.
На рис.1 зображено загальний вигляд кондукторних пристрою в двох проекціях.
На рис.2 - схема, яка пояснює взаємовідношення елементів кондукторних пристрої з великогомілкової кісткою і фрезерованим технологічним каналом.
На рис.3 - схема, яка пояснює взаємовідношення пристрої з великогомілкової кісткою, оперативні доступи для установки пристрою.
На рис.4 - схема розташування внутрикостного апарату в великогомілкової кістки.
На рис.5 - схема приводу внутрикостного апарату.
Операція з імплантації апарату реалізується в кілька етапів:
І. Підготовчий етап.
ІІ. Основний етап.
ІІІ. Заключний етап.
I. На підготовчому етапі на гомілку (кістку) встановлюється кондукторних пристрій (рис. 1, 3), яке дозволяє зафіксувати кістку для проведення на ній подальших маніпуляцій по строго визначеним анатомічних утворень.
Кондукторних пристрій забезпечує прицільну фрезерування отворів під елементи, за допомогою яких буде здійснюватися фіксація кісткових фрагментів, а також створення в великогомілкової кістки технологічного каналу з точно заданим напрямом. При цьому напрямок майбутнього каналу у фронтальній (рис. 2а) і в сагітальній площинах (рис. 2б) визначається по заздалегідь зробленим рентгенограммам, а також за певними анатомічних утворень на кістки, які мають постійні координати.
Кондукторних пристрій (рис. 1, 3) містить штангу 1, на якій розташовані напрямні елементи - кронштейни 2, 3 з зажимами 4, 5 і фіксують гвинтами 6, 7, стійки 8, 9 і 10 с кондукторних втулками 11, 12, 13, 14, 15 і 16. У кондукторні втулки 11, 12 і 13 встановлюються втулки-упори 17, 18 і 19 з фіксацією гвинтами 20, 21 і 22. до кронштейну 2 фіксується стійка 23 гвинтом 24 з можливістю вертикального переміщення стійки 23 разом із затятим елементом 25 по направляючої пазу 26. Кронштейн 3 містить стійку 9 з кондукторной втулкою 14 і фіксуючим гвинтом 27, стійку 10 із затискачем 28, до якого фіксується упор 29 гвинтами 30, 31 з можливістю вертикального переміщення наполегливої елемента 29 по напрямних пазах 32 і 33. На штанзі 1 рухливого і з можливістю фіксації встановлена напрямна втулка 34 з затискачем 35, що входять в паз 36 штанги 1. Стійкою 37 направляюча втулка 34 жорстко з'єднана з кондукторной втулкою 38 під свердло 39.
Хворий лежить на спині, оперованих кінцівку згинається в колінному суглобі (рис. 3). У проекції над бугристостью великогомілкової кістки 40 проводиться розріз 41 до 1,5 см. Під втулкою-упором 17, 18, 19 наполегливою елементом 25 і наполегливою елементом 29 виробляють проколи шкіри 42, 43, 44, 45, від 3 мм до 8 мм. Елементи пристрою підводять до великогомілкової кістки 46 до повного контакту. Через втулку-упор 17 і кондукторную втулку 14 свердлінням двох кортикальних шарів великогомілкової кістки 46 отримують отвори 47 і 48. В отвір 47 угвинчується стрижень 49 з різьбленням 50, хвостова частина якої представлена метричної різьбою 51, на яку нагвинчується гайка 52 до упору втулки 17. в отвір 48 угвинчується стрижень 53 з різьбленням 54, хвостова частина якої представлена гладким стрижнем, і в кондукторной втулці 14 фіксується гвинтом 27. кондукторних втулку 38 під свердло 39 встановлюють на штанзі 1 і фіксують затискачем 35 в пазі 36 направляю їй втулки 34. У кондукторную втулку 38 вводять свердло 39 і через розріз шкіри 41 фрезерують прицільно технологічний канал 55 в великогомілкової кістки 46, при цьому фіксує стрижень 53 знаходиться поза зоною дії свердла 39. Через втулки-упори 18 і 19 виробляються канали 56 і 57 для фіксації внутрішньокісткового апарату (рис. 4). Кондукторні втулки 15 і 16 використовуються для проведення аналогічних дій на протилежній гомілки.
Відомим способом проводиться поперечна остеотомія 58 верхньої третини великогомілкової (в проекції проколу шкіри 43) і середньої третини малогомілкової кістки.
II. На основному етапі внутрішньокістковий апарат (рис. 4) імплантують через підготовлений технологічний канал в кістку 46 і фіксують до проксимальному фрагмента 59 гвинтами 60, 61 і до дистальному 62 гвинтом 63.
Внутрішньокістковий апарат (рис. 4) складається з двох телескопічних трубок - зовнішнього корпусу 64 і штока 65.
Перебуваючи всередині кістки, апарат виконує функцію фіксатора фрагментів кістки і амортизатора силових навантажень на кістку. Динамічна функція внутрикостного апарату здійснюється за рахунок приводу 66.
В результаті проведених конструкторських розробок і на підставі топографо-анатомічних досліджень було визначено оптимальний варіант форми приводу (рис. 5), що має прийнятні характеристики для вирішення медичних завдань. Робота приводу ініціюється за рахунок змінного прессорного впливу через м'які тканини на крила 67, 68 приводу 66 (форма крил метелика). При цьому маятніковообразние руху приводу 66 забезпечують спрацьовування механізму апарату (рис. 3), передаючи зовнішні зусилля з підвищує коефіцієнтом на ходовий гвинт і цим забезпечуючи поступальний розбіжність телескопічних корпусів
Наявність 55 зубів храповика дає можливість спрацьовування механізму апарату при незначній амплітуді рухів приводу, які здійснюються пацієнтом самостійно, що призводить в дію пружинно-зубчастий механізм внутрикостного апарату і послідовно забезпечує строго дозується динамічне висування частин корпусу апарату (внутрішнього штока 65 щодо зовнішнього корпусу 64), тим самим змінюючи відстань між фрагментами кістки.
Важливо відзначити, що тиск на м'які тканини, розташовані в зоні прессорного впливу, які не концентрується в одній точці, а розподіляється по плоскій поверхні приводу, що має злегка вигнуту форму (рис. 5). Таким чином, м'які тканини, що опинилися між поверхнею приводу і пальцями рук пацієнта, котра здійснює самостійне подовження гомілки, відчувають цілком помірний тимчасовий стрес від зовнішнього впливу.
Добова величина збільшення відстані між фрагментами кістки (подовження кістки) в середньому становить 0,75 - 1,0 мм.
III. Після завершення необхідної програми по досягненню заданої величини подовження кістки починається третій етап, який характеризується двома основними послідовними маніпуляціями:
а) Відключають привід внутрикостного апарату (виконують через розріз в проекції локалізації приводу).
б) Мають апарат з великогомілкової кістки після повної функціональної реабілітації та перебудови дистракционного регенерату в повноцінну кісткову тканину.
Результати та Обговорення
Експериментальні дослідження підтверджені клінічним застосуванням розробленої технології внутрикостного подовження гомілки (15 подовжень) у 8 пацієнтів: посттравматичний вкорочення - 1; морально травмує зростання пацієнта - 7. Величина подовження склала від 4,5 см до 7,5 см. Темп дистракции склав в середньому 1,0 ± 0,25 мм. Час подовження склало в середньому 78 ± 3 днів.
Наводимо клінічний приклад подовження обох гомілок на 4,5 см у пацієнта К., 27 років.
Пацієнту К. проведена послідовна імплантація (через 12 днів) дистракційних апаратів в обидві гомілки. Програма подовження гомілки розпочато на 7-й день після операції. Середній темп дистракції склав 1,0 мм на добу.
У післяопераційний період на 10-12 день після зменшення больового синдрому подовження гомілки проводилося пацієнтом самостійно.
На рис. 6 - рентгенограми кісток правої гомілки (бічна проекція) в процесі подовження (величина подовження - 4,5 см, час подовження - 58 днів).
На рис. 7 - рентгенограми кісток лівої гомілки (бічна проекція) в процесі подовження (величина подовження - 4,5 см, час подовження - 58 днів).
На рис. 8 - рентгенограми кісток обох гомілок (пряма проекція) після завершення програми подовження (величина подовження - 4,5 см, 92 дня після подовження).
На рис. 9 - рентгенограми кісток обох гомілок (18 місяців після завершення програми подовження, внутрішньокісткові апарати видалені).
Висновки
Вже згадана технологія подовження гомілки приводними внутрішньокістковими апаратами може бути оцінена як перспективний метод вирішення клінічних завдань на довгих кістках. Ефективність методу доводиться гідно клінічними результатами як по величне подовження, так і по комфортних умов реабілітації для пацієнта. З переваг методу можна виділити головні:
- Стабільна фіксація подовжує кістки, интактность тканин подовжуваної сегмента в період дистракции і в постдістракціонний період забезпечує ранню, безболісну ребілітації пацієнта.
- Конструкція внутрикостного апарату забезпечує плавний і контрольований зростання кістки з одночасним опором значним різновекторним навантажень.
- Процес подовження може проводитися пацієнтом самостійно в амбулаторних умовах без постійного контролю лікаря.
список літератури
1. Блискун А. І. Подовження стегна керованими імплантуються конструкціями (експериментально-клінічне дослідження): Дис. ... д-ра мед. наук: 14.00.22. - М., 1983. - 305 с.
2. Вассерштейн І. С. Подовження врожденно-укороченою нижньої кінцівки кістковим трубчастим гомотрансплантантом // Праці риж. НІІТО. Вип. II. - Рига, 1971. - С. 179-181.
3. Драган В.В. Спосіб подовження і фіксації гомілки внутрішньокістковий пристроєм // Таврійський медико-біологічний вісник В кн .: Праці Кримського державного медичного університету ім. С.І.Георгіевского.- Сімферополь, 2007.- Т.10, №1.- С. 162-165.
4. Ілізаров Г. А. Деякі теоретичні та клінічні аспекти чрескостного остеосинтезу з позицій відкритих нами общебиологических залежностей // т фіз. - теорет. і клин. аспекти грескост. остеосинтезу, разрабат. в КНІІЕКоТ: Тез. доп. Міжнар. конф. - Курган, 1986. - С. 7-12
5. Калякина В. І. Рівняння довжини нижніх кінцівок при великих укорочені подовженням стегна і гомілки по Ілізарову: Автореф. дис ... канд. мед. наук. - Ленінград, 1979. - 22с.
6. Неттер Ф. Атлас анатомії. - М .: «Геотар-Медіа», 2007. - 4-е вид.- 624 с.
7. Пат. № 8339 UA, МПК (2005) A 61 B 17/17. Кондукторних Пристрій / В. В. Драган, Джамаль А.М.Абу Німір. (UA). - № 2003076511 заявки; Заявл. 11.07.2003; Опубл. 15.08.2005, Б.І. № 8.- 3 с.
8. Пат. № 42285 UA, МПК (2006) A 61 B 17/18. Способ керованого подовжений трубчастих кісток з одночаснім внутрішньокістковім остеосинтезом / В. В. Драган (UA). - № 2000127453 заявки; Заявл. 22.12.2000; Опубл. 15.12.2006, Б.І. № 12. - 4 с.
9. Пат. № 71104 А UA, МПК (2004) A 61 B 17/18. Пристрій для фіксації кістковіх фрагментів / В. В. Драган, Джамаль А.М.Абу Німір (UA). - № 2003054605 заявки; Заявл. 21.05.2003; Опубл. 15.11.2004, Б.І. № 11. - 2 с.
10. Приріст М.Г., Лисенков Н.К., Бушкович В.І. Анатомія людини. - СПб .: Видавничий дім СПбМАПО, 2004. - 12-е изд. - 720 с.
11. Федотова Р. Г. Причини невдач і ускладнень при оперативному подовженні нижніх кінцівок у дітей // Тез. до пленуму правл. Всерос. наук.-мед. о-ва травматолого. і ортопед. совм. з підсумок. Сесією ін-тів травматолого. - Л., 1973. -С. 92-95.
12. Фишкин В. І. Застосування стійкого остеосинтезу при подовженні стегна протягом діафіза // Питання відновної хірургії, травматології та ортопедії: Праці конф. - Свердловськ, 1957. - С. 83-91.
13. Betz A., Baumgart R., Schweiberer LA fully implantable intramedullary system for callus distraction - intramedullary nail with programmable drive for leg lengthening and segment displacement. Principles and initial clinical results // Chirurgie.- 1990.- Vol. 61.- P. 605 - 609.
14. Bliskunov A. Verlangerung der unteren Extremitaten mit Hilfe von total implantierten Zugapparaten // Orthopad. Praxis. - 1997. - №33. - S. 403-406.
15. Bost FC, Larsen LJ Experiences with lengthening of the temur over an intramedullary rod // J. Bone Jt. Surg. - 1956. - Vol. 38 - A, №3. - P. 567-584.
16. Guichet J.-M., Deromendis B., Donnan LT, Peretti G., Lascombes P., Bado F. Gradual femoral lengthening with the Albizzia intramedullary nail // J. Bone Joint Surg. - 2003. - Vol. 85. - P. 838-848.
17. Hankemeier S., Hans-Christoph Pape. Improved comfort in lower limb lengthening with the intramedullary skeletal kinetic distractor. Principles and preliminary clinical experiences // J. Springer. - 2004. - Vol. 124. - № 2. - P. 129-133.
18. Kempf J., Corosse A., Abalo C. Locked intramedullary nailing. It's application to femoral and tibial axial, rotational, lengthening, and shortening osteotomic // Clin. Orthop. - 1986. - № 212. - P. 165-173.
19. Paley D., Herzenberg JE, Paremain G., Bhave A. // Femoral lengthening over an intramedullary nail. A matched-case comparison with Ilizarov femoral lengthening // J.Bone Joint. Surg. - 1997. Vol.79. - P. 1464-1480.
20. Wagner H. Surgical lengthening or shortening of femur and tibia // Progress in Orthopaedic Surgery. - 1977. - Vol. 1. - P. 71.
