способ комбинированного остеосинтеза переломов длинных трубчатых костей

Формула изобретения

1. Способ комбинированного остеосинтеза переломов длинных трубчатых костей путем чрескостного проведения, по крайней мере, одного центрального винта через проксимальный и дистальный отломки одновременно, а затем - нескольких погружных резьбовых элементов на разных уровнях кости через проксимальный и дистальный отломки соответственно и фиксацию их во внешней опоре, отличающийся тем, что на центральный винт устанавливают дополнительный стержневой элемент и закрепляют его другим концом во внешней опоре, затем при ослаблении компрессии в зоне контакта отломков вследствие резорбции трубчатой кости обеспечивают динамическое поддержание компрессии за счет периодического подтягивания центрального винта с помощью дополнительно установленного стержневого элемента, при этом проводят ослабление конца стержневого элемента в области контакта с внешней опорой и после подтягивания винта конец стержня вновь закрепляют во внешней опоре, затем, после образования ранней костной мозоли, стержневой элемент отсоединяют от винта и внешней опоры и извлекают из мягких тканей.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что проводят ослабление, а затем дополнительное подтягивание погружных резьбовых элементов, а после подтягивания закрепляют их во внешней опоре.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к медицине, а именно к травматологии и ортопедии, и предназначено для лечения косых и косо-спиральных переломов длинных трубчатых костей.

Известен способ остеосинтеза переломов длинных трубчатых костей (авт. свид. SU № 1593646, кл. А61В 17/58) путем чрескостного проведения по две перекрещивающихся спицы в проксимальном и дистальном отломках на одном уровне и средней спицы с упорной площадкой, размещенной во втулке с упорной площадкой, через оба фрагмента.

Недостатками данного способа являются высокая травматичность и сложность, связанная с проведением 5 спиц, причем средняя спица с упорной площадкой и втулкой с упорной площадкой. Для прохождения упорных площадок требуются разрезы кожи с обеих сторон. Упорные площадки, травмируя ткани, способствуют возникновению воспаления и нагноения мягких тканей. Особенно это опасно непосредственно в зоне перелома. Достаточно травматично и удаление такой спицы и втулки с упорными площадками после их обрастания костной мозолью и заживления мягких тканей.

Известен также способ остеосинтеза переломов длинных трубчатых костей путем чрескостного проведения через проксимальный и дистальный отломки нескольких погружных элементов на разных уровнях и фиксации их во внешних опорах, причем количество погружных элементов равно трем, а средний погружной элемент вводится через проксимальный и дистальный отломок одновременно. В качестве погружных элементов могут использоваться резьбовые стержни (патент на изобретение № 2257175, кл. А61В 17/58, опубл. 27.07.2005, бюл. № 21).

Данный способ менее травматичен, однако его недостатком является недостаточно высокая жесткость фиксации, не позволяющая на ранних этапах лечения, до появления костной мозоли, давать значительную физиологическую нагрузку на травмированную конечность. Фиксация в данном способе ослабляется из-за возникновения резорбции кости вокруг погружных элементов.

Известно устройство для фиксации переломов длинных трубчатых костей (АС № 1593646, А61В 17/58, опубл. 23.09.90, бюл.35), которое содержит стержневую спицу, втулку с упорной площадкой, пружину сжатия с охватывающими ее опорными шайбами, винт и компрессирующую гайку, замкнутую прямоугольную рамку с отверстиями на ее боковых ребрах. Втулка жестко фиксируется к рамке посредством болта с поперечным пазом под его головкой, в котором размещена втулка.

Недостатком данного устройства является невысокая жесткость фиксации, не позволяющая давать значительные физиологические нагрузки на конечность, т.к. в качестве погружного фиксатора использована спица, являющаяся менее жесткой, чем, например, погружные резьбовые стержни. Данная конструкция не предполагает извлечение погружного элемента или его части в процессе сращивания перелома, т.к. это повлечет резкое ослабление фиксации в зоне контакта отломков.

Наиболее близким по технической сущности является способ комбинированного остеосинтеза переломов длинных трубчатых костей (патент на полезную модель № 33310, опубл. 24.03.03) путем чрезкостного проведения, по крайней мере, одного центрального винта через проксимальный и дистальный отломки одновременно, а затем нескольких погружных резьбовых элементов на разных уровнях кости через проксимальный и дистальный отломки соответственно и фиксации их во внешней опоре.

Недостатком данного способа также является недостаточно высокая прочность фиксации, которая ослабляется в процессе лечения из-за возникающей вокруг погружных элементов и винта резорбции кости.

Наиболее близким к заявляемому является устройство комбинированного остеосинтеза переломов длинных трубчатых костей, содержащее внешнюю опорную конструкцию с закрепленными в ней погружными стержневыми элементами: один погружной стержневой элемент для введения в проксимальный отломок, а другой - для введения в дистальный отломок и один центральный погружной элемент в виде винта для фиксации одновременно двух отломков (патент на полезную модель № 33310, опубл. 24.03.03).

Фиксация данным устройством является более жесткой. Однако данное устройство обеспечивает недостаточную прочность фиксации, причем ослабляющуюся в процессе резорбции кости в зоне линии перелома и в зоне области резьбы центральных винтов и погружных резьбовых элементов. Несмотря на использование комбинации двух видов остеосинтеза: аппаратом внешней фиксации в сочетании с центральными винтами, такая фиксация не позволяет применять значительные функциональные нагрузки на конечность в раннем послеоперационном периоде и, что особенно важно, после возникновения резорбции и ослабления фиксации винтов, а следовательно, и отломков.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение и сохранение в процессе лечения жесткости и прочности фиксации отломков, которая может поддерживаться в динамике на одинаково высоком уровне в раннем послеоперационном периоде, несмотря на процессы резорбции костной ткани в зоне перелома и в зоне контакта резьбы винтов и погружных резьбовых элементов с костью.

Решение поставленной задачи в способе остеосинтеза переломов длинных трубчатых костей согласно изобретению достигается путем чрескостного проведения, по крайней мере, одного центрального винта через проксимальный и дистальный отломки одновременно, а затем нескольких погружных резьбовых элементов на разных уровнях кости через проксимальный и дистальный отломки соответственно и фиксацию их во внешней опоре. Новым является то, что на центральный винт устанавливают дополнительный стержневой элемент и закрепляют его другим концом во внешней опоре. Затем при ослаблении компрессии в зоне контакта отломков вследствие резорбции трубчатой кости обеспечивают динамическое поддержание компрессии за счет периодического подтягивания центрального винта с помощью дополнительно установленного стержневого элемента. При этом проводят ослабление конца стержневого элемента в области контакта с внешней опорой и после подтягивания винта конец стержня вновь закрепляют во внешней опоре. После образования ранней костной мозоли стержневой элемент отсоединяют от винта и внешней опоры и извлекают из мягких тканей. Кроме того, проводят ослабление, а затем дополнительное подтягивание погружных резьбовых элементов, а после подтягивания закрепляют их во внешней опоре.

Согласно изобретению для осуществления заявленного способа предложено устройство комбинированного остеосинтеза переломов длинных трубчатых костей. Устройство содержит внешнюю опору с закрепленными на ней погружными резьбовыми элементами и расположенным между ними, по крайней мере, одним центральным винтом. Новым является то, что дополнительно введен стержневой элемент, который соединен с возможностью передачи вращения и разъема на одном конце с головкой винта, а на другом конце - с внешней опорой. При этом концы стержневого элемента и погружных резьбовых элементов, соединенные с внешней опорой, выполнены с резьбой и закреплены с возможностью передачи на них вращения, а также на концах стержневого элемента и погружных резьбовых элементов может быть выполнено сквозное отверстие под соответствующий ключ.

В известных авторам источниках патентной и научно-технической литературы не описаны такие способы и устройства для осуществления комбинированного остеосинтеза, при котором производят в процессе фиксации динамическое подтягивание погружных винтов с целью поддержания постоянной жесткости фиксации с последующим отсоединением и извлечением стержневого элемента после образования костной мозоли. Это необходимо потому, что после проведения винтов через оба отломка во время операции создается встречно-боковая их компрессия, которая постепенно ослабляется и прекращается вследствие естественной биологической резорбции костной ткани в зоне контакта отломков и в зоне контакта резьбы погружных резьбовых элементов. Резорбция связана как с травматическим повреждением костной ткани, так и вследствие созданной компрессии отломков. При ослаблении компрессии ослабляется и жесткость фиксации. Избежать такого ослабления фиксации можно за счет неоднократного динамического поддержания компрессирующих усилий по мере их ослабления за счет динамического подтягивания - подкручивания винтов в процессе фиксации.

Аналогичное ослабление фиксации происходит так же в результате резорбции кости в области контакта с резьбовыми участками погружных элементов и в области перехода резьбы в более широкую гладкую их часть, где они врезаются в кость. Избежать ослабления фиксации в этих зонах можно путем такого же динамического подтягивания погружных элементов. Поддержание стабильной фиксации необходимо на период формирования ранней костной мозоли, продолжительность этого периода различна в каждом конкретном случае и в среднем составляет от 3 недель до 1,5 месяца и более.

Группа изобретений поясняется чертежом, на котором изображен общий вид устройства для комбинированного остеосинтеза переломов длинных трубчатых костей.

Устройство содержит внешнюю опору 1 аппарата внешней фиксации с закрепленными на ней погружными резьбовыми элементами в виде стержней 2, проходящими соответственно через проксимальный 3 и дистальный 4 отломки кости. Между погружными резьбовыми элементами расположен, по крайней мере, один центральный винт 5, проходящий через проксимальный и дистальный отломки одновременно. Количество винтов зависит от сложности перелома. В данном примере используют один винт. Центральный винт 5 имеет дополнительный стержневой элемент (стержень) 6, который закреплен на одном конце с внешней опорой 1, а на другом - с головкой центрального винта 5. Дополнительный стержень 6 соединен с внешней опорой 1 с возможностью ослабления его соединения и разъема. Для этого на конце стержневого элемента выполнена, например, резьба, на которую навинчены гайки 7 для фиксации во внешней опоре. В этом случае дополнительный стержневой элемент может быть отсоединен от внешней опоры. Аналогичное соединение с внешней опорой 1 имеют погружные резьбовые стержни 2 для проксимального и дистального отломков. Соединение стержневого элемента 6 с головкой центрального винта 5, для обеспечения возможности подтягивания центрального винта и разъема, осуществляют следующим способом. Конец стержня 6 выполнен, например, шестигранным и вставлен в ответное отверстие в головке винта 5 (по типу ключа). В другом примере головка винта 5 может быть выполнена шестигранной, тогда конец стержневого элемента 6 выполнен в виде накладного шестигранного ключа для передачи вращения на головку винта 5.

Для обеспечения возможности подтягивания центрального винта 5 с помощью стержневого элемента 6 и погружных резьбовых элементов 2 в кости на их концах, соединенных с внешней опорой 1, выполнена резьба под соответствующий ключ с ответной внутренней резьбой, с помощью которого стержни с усилием можно поворачивать. В другом варианте на концах стержней может быть выполнено отверстие, в которое вставляют ключ в виде штыря, с помощью которого стержни поворачивают.

Способ с использованием данного устройства осуществляется следующим образом.

Выполняют разрез мягких тканей над зоной перелома и проводят репозицию с фиксацией проксимального 3 и дистального 4 отломков одновременно центральными винтами 5 по классической схеме. Затем проводят перпендикулярно к проксимальному и дистальному отломкам по два погружных резьбовых стержня 2 на разных уровнях кости, на которых монтируют внешнюю опору 1 аппарата внешней фиксации и жестко закрепляют гайками 7. Затем на головке центрального винта 5 устанавливают и закрепляют дополнительный стержневой элемент 6. Стержневой элемент соединяют на другом конце с внешней опорой 1 и жестко закрепляют гайками. После такой фиксации больной может ходить практически с полной нагрузкой на оперируемую конечность без костылей. Такое соединение погружных элементов с внешней опорой увеличивает жесткость фиксации. Как показали наши расчеты и клинические исследования, оптимальным является использование устройства с четырьмя погружными резьбовыми элементами в сочетании с фиксацией двумя центральными винтами. При такой фиксации пациент может ходить с полной нагрузкой на поврежденную конечность без костылей. Через 7-10 дней, при ослаблении компрессии в зоне контакта отломков вследствие резорбции трубчатой кости, производят первое подтягивание центральных резьбовых винтов 5 с помощью дополнительного стержневого элемента 6, обеспечивая динамическое поддержание компрессии. Первое подтягивание осуществляют, когда постепенно ослабляется фиксация вследствие резорбции кости, что проявляется в появлении болезненности в зоне перелома. Для исключения этого явления концы стержневых элементов 6 в области контакта с внешней опорой 1 с помощью гаек 7 ослабляют, на их концы устанавливают соответствующий ключ, с помощью которого стержни с усилием поворачивают, подтягивая, таким образом, головки винтов 5 и обеспечивая необходимую стабильность фиксации. Затем ключ снимают, а концы стержней 6 вновь затягивают на внешней опоре 1 с помощью гаек 7.

Аналогичным образом подтягивают погружные резьбовые стержни 2, установленные на проксимальном и дистальном отломках кости соответственно. Для этого сначала ослабляют, а затем закрепляют для обеспечения жесткой фиксации концы погружных элементов 2 во внешней опоре 1.

Второе подтягивание после осмотра больного производят примерно через 10 дней после первого подтягивания, когда можно ожидать дополнительного ослабления винтов, повторяя вновь всю процедуру подтягивания. При необходимости можно осуществлять последующие подтягивания с той же очередностью операций. Это позволяет сохранять достаточную стабильность, а следовательно, постоянно высокую, не травмирующую костный регенерат, нагрузку на поврежденную конечность. Поддержание стабильной фиксации производят до формирования ранней костной мозоли. Продолжительность этого периода различна в каждом конкретном случае и в среднем составляет от 3 недель до 1,5 месяца и более. После этого дополнительный стержневой элемент 6 отсоединяют от внешней опоры 1 и центрального винта 5 и извлекают из мягких тканей. При этом фиксация сохраняется достаточно высокой за счет образования костной мозоли.

Пример. Больная С., 32 года, поступила в травматологическое отделение 2-й городской больницы с диагнозом: закрытый косо-спиральный перелом большеберцовой кости в нижней трети. Больной выполнена операция: открытая репозиция и комбинированный остеосинтез двумя винтами и аппаратом внешней фиксации стержневого типа с четырьмя погружными резьбовыми стержневыми элементами (по два в каждый отломок). В головках винтов с шестигранными спицами установлены стержневые элементы с ответными гранями, которые другими концами фиксированы гайками к опоре аппарата внешней фиксации. Операционная рана ушита наглухо шелком. Наложена асептическая повязка. По завершении острого периода на пятые сутки после операции больная стала ходить с тростью, наступая на оперируемую конечность, а на шестые сутки выписана на амбулаторное лечение. При осмотре на десятые сутки больная отметила появление неприятных ощущений в зоне перелома при полной опоре на конечность. Произведена подтяжка винтов с помощью установленных стержневых элементов (стержней) и погружных резьбовых стержней примерно на один оборот. После этого отмеченные боли при полной опоре на конечность не появлялись. Аналогичная подтяжка винтов и погружных резьбовых элементов проведена еще через десять дней. К четвертой неделе на контрольной рентгенограмме были отмечены начальные признаки консолидации перелома, погружные соединительные элементы отсоединены и извлечены из мягких тканей. В последующем опорнодвигательные функции конечностей сохранились практически в полном объеме. Через полтора месяца фиксация аппаратом в течение недели ослаблена, а к двум месяцам аппарат демонтирован. На рентгенограммах отмечалась довольно хорошая консолидация перелома. Объем движений в суставах полный. Нагрузка на поврежденную конечность сохранилась прежней и постепенно увеличивалась. Внешних средств опоры не требовалось. На 71 сутки больная выписана на работу.

Таким образом, данный способ с помощью предлагаемого устройства обеспечивает высокую жесткость фиксации, позволяющую больному уже в первые дни после операции ходить с полной опорой на поврежденную конечность, но при условии минимальной травматичности операции. Такой остеосинтез малотравматичен, так как используется ограниченное количество погружных элементов аппарата внешней фиксации (в количестве четырех), а фиксация центральными винтами также является одним из самых атравматичных способов остеосинтеза, среди известных. Но при этом достигается высокая точность репозиции и прочность фиксации, обеспечивающая больному до сращения перелома полную нагрузку на конечность. В данном способе впервые осуществлены биомеханические принципы максимально необходимой жесткости фиксации при ее минимальной травматичности. Ни один из известных способов остеосинтеза не отвечает этому принципу в той же мере.

Другим условием стабильной фиксации является сохранение ее на ранних этапах лечения перелома, так как в известных способах фиксации она постепенно ослабляется из-за резорбции костной ткани в зоне контакта отломков и в зонах контакта с остеофиксаторами. Избежать этого ослабления фиксации можно с помощью предложенного способа динамического подтягивания как погружных центральных винтов, так и резьбовых стержней аппарата. Это позволяет больному продолжать ходить с полной опорой на конечность без использования внешних средств опоры (костылей) до образования костной мозоли. По мере сращения фиксация аппарата ослабляется, а нагрузка остается такой же. После снятия аппарата больной также ходит с полной нагрузкой на поврежденную конечность.