СПОСОБ ОСТЕОСИНТЕЗА ПЕРЕЛОМА ШЕЙКИ БЕДРА Российский патент 2003 года по МПК A61B17/56 A61B17/74 

Изобретение относится к медицине, а именно к травматологии, и предназначено для лечения стабильных и нестабильных переломов шейки бедра спицами.

Известно множество способов остеосинтеза переломов шейки бедра с помощью спиц, например, пат. РФ 2062060, 1996 или пат. РФ 2152763, 2000 и др. Одной из задач способов остеосинтеза переломов шейки бедра является предотвращение миграции спиц.

Под термином "миграциям", понимают перемещение спиц по отношению к костным отломкам, а отсутствие миграции означает, соответственно, неподвижность спиц по отношению к ним. Данное положение нуждается в уточнении.

Общеизвестно, что при сращении перелома происходит укорочение шейки бедра. Это связано с резорбцией - рассасыванием концов отломков. Степень укорочения бывает разной, но оно всегда имеет место в процессе сращения. Фиксатор, в частности спицы, естественно, не укорачиваются. Если предполагать, вместе с авторами известных способов, что взаиморасположение отломков и спиц остается неизменным, то необходимо признать, что между костными отломками возникает некоторый диастаз, расстояние. Действительно, иногда выявляется такая ситуация, когда фиксаторы становятся распорками между костными отломками и это, как правило, предшествует осложнениям. Развитие осложнений объясняется тем, что при отсутствии контакта отломков, поддержание их взаиморасположения осуществляется только фиксаторами. Фиксаторы, а также костная ткань, контактирующая с ними, в подобных случаях подвергаются перегрузкам, что приводит, в конечном итоге, или к переломам фиксаторов вследствие усталости металла, или к рассасыванию кости в зоне контакта с ними, приводящему к смещению фиксаторов и, далее, к патологическому смещению отломков и несращению перелома.

Между тем, при более тщательном анализе, можно выявить те или иные варианты перемещений фиксаторов. При этом их клиническое значение не однозначно. Поэтому целесообразно уточнить терминологию и варианты перемещений.

Под "миграцией" понимают перемещение фиксатора в дистальном направлении по отношению к обоим костным отломкам из головки и из вертельной области бедра. В связи с укорочением шейки бедра, после остеосинтеза следует учитывать возможность еще двух вариантов перемещения фиксаторов - телескопический эффект и протрузию.

Под телескопическим эффектом понимают перемещение фиксатора в дистальном отломке с его частичным выходом в мягкие ткани по мере резорбции и укорочения шейки бедра при отсутствии каких-либо его перемещений относительно головки, т.е. проксимального отломка.

Под протрузией понимают перемещение фиксатора относительно только проксимального отломка, т. е. головки бедра, в проксимальном направлении, при котором на фиксирующих элементах происходит оседание головки бедра с последующей перфорацией полости сустава концами фиксирующих элементов. Разумеется, возможны и сочетания видов, и разная степень выраженности указанных перемещений.

Очевидно, что из приведенных вариантов перемещения фиксаторов только телескопический эффект является благоприятным.

Таким образом, способы остеосинтеза, включающие фиксацию спиц к дистальному отломку - к наружным отделам бедра - являются опасными в плане развития протрузии, тогда как при других известных способах фиксации переломов шейки бедра, поведение спиц является непредсказуемым.

Наиболее близким к заявляемому является способ остеосинтеза перелома шейки бедра с помощью динамической имплантируемой спицевой системы - ДИСС (авт. св. СССР, 17006602, 1992).

В способе обеспечивается телескопический эффект за счет исключения жесткой связи основания системы с кортикальным слоем бедренной кости. При этом, по мере резорбции и укорочения шейки бедра, ДИСС выходит из кости в мягкие ткани подвертельной области, что поддерживает постоянный контакт отломков.

Способ осуществляют следующим образом: сначала конусовидное основание системы с помощью полой резьбовой втулки жестко и ориентированно фиксируется к кортикалису подвертельной области бедра. Затем через каналы конусовидного основания в шейку и головку бедра вводится необходимое количество фиксирующих элементов. После этого полая резьбовая втулка удаляется, чем прерывается жесткая связь конусовидного основания с кортикалисом дистального отломка. Фигурно изогнутые концы фиксирующих элементов соединяются в единое целое при помощи болта, вкручиваемого в резьбовой канал конусовидного основания.

Однако известный способ обладает недостатками. Оперативное вмешательство относительно травматично ввиду необходимости хирургического доступа - разрез мягких тканей и дополнительное повреждение костной ткани с целью временной фиксации основания ДИСС к кости, особенно это важно для пожилых больных. Техника выполнения операции представляется довольно сложной, и нуждается в обеспечении комплектом специального инструментария. Пожилые же люди, составляющие основной контингент больных с переломами шейки бедра, нуждаются в наиболее щадящих оперативных вмешательствах.

Оперативное вмешательство продолжительно, т.к. требует проведения ряда манипуляций при установке системы и очень точной ориентации спиц для обеспечения стабильной фиксации отломков и проявления телескопического эффекта. Кроме того, требуемый телескопический эффект не всегда проявляется в связи с многообразием клинических вариантов и не всегда высоко эффективен, даже в лучшем - авторском исполнении - он не обеспечивает телескопического эффекта. В 10,1% случаях наблюдалась миграция или протрузия конструкции (Грубар Ю.Е., Оперативное лечение переломов шейки бедренной кости динамической имплантируемой спицевой системой Коптюха, автореф.дисс.канд.мед.наук, Киев, 1992).

Поставленная задача - обеспечение телескопического эффекта при исключении других видов перемещения фиксирующих спиц, уменьшение травматичности оперативного вмешательства при лечении стабильных и нестабильных переломов шейки бедра спицами и надежная стабилизация перелома, решается следующим образом.

При остеосинтезе перелома шейки бедра, включающем репозицию отломков и введение спиц в шейку и головку бедра с возможностью выхода из кости по мере укорочения шейки бедра в процессе сращения перелома, согласно изобретения, спицы вводят в головку бедра перпендикулярно к плоскости перелома, с возможностью самофиксации проксимальной части спиц в головке бедренной кости, при этом используют спицы, выполненные из упругого материала или из материала с термомеханической памятью, кроме того, при нестабильных переломах, на дистальные концы спиц, выходящие из кости надеваю пружины.

Проксимальный конец спиц из упругого материала имеет копьевидную форму с расширенным основанием при этом спицы имеют изгиб - вблизи от заточенного конца на проксимальном участке и на участке, соответствующем дистальному отломку бедра и их вводят в шейку и головку бедра в прямых трубках, которые затем извлекают из головки бедра.

Как известно, в целом, переломы шейки бедра подразделяют на стабильные и нестабильные (Л. Н. Анкин, В.Б.Левицкий, Принципы стабильно-функционального остеосинтеза, Киев, 1991, с.83). К первым можно отнести такие переломы, при которых силы мышц, прикрепляющихся к дистальному отломку бедра действуют благоприятно, приводят к комрессии отломков между собой и стабилизируют перелом. При стабильных переломах направление действия сил мышц приближается к перпендикуляру, опущенному к плоскости перелома, и совпадает с продольной осью проведенных спиц.

Таким образом, при стабильных переломах телескопический эффект фиксаторов и стабилизация перелома силами трения костных отломков между собой возникают в ответ на компрессию мышцами. Спицы, в данном случае, поддерживают правильное положение отломков и являются направляющими, по которым дистальный отломок приближается к головке бедра, при укорочении отломков из-за резорбции шейки.

При нестабильных переломах, напротив, плоскость перелома проходит так, что направление действия мышц, прикрепляющихся к дистальному отломку, оказывается параллельным или под острым углом к ней и смещают костные отломки. Направление действия мышц поэтому не совпадает с направлением спиц, которые для удержания отломков в правильном положении проводят в плоскости, близкой к перпендикуляру, опущенному к плоскости перелома. Поэтому, на дистальный отломок бедра действуют разнонаправленные силы и перемещение его, при резорбции шейки бедра, определяет равнодействующая этих сил. Следовательно, можно считать, что для развития полноценного телескопического эффекта, требуется преобладание силовой составляющей, действующей на дистальный отломок по оси спиц.

Введение спиц перпендикулярно к плоскости перелома с самофиксацией проксимальной части спиц в головке бедра позволяет создать оптимальные условия для действия компрессирующих сил при беспрепятственном перемещении спиц кнаружи вместе с надежно зафиксированной головкой бедра по мере резорбции и укорочения шейки бедра, т.е. возникает телескопический эффект.

Использование спиц из упругого материала предпочтительнее при стабильных переломах шейки бедренной кости, что обусловлено, по расчетам автора, достаточностью самофиксации спицы в головке бедра за счет изгиба, а для компрессии отломков достаточно действия сил мышц. При нестабильных же переломах, по расчетам автора, достаточную компрессию создают спицы из материала с термомеханической памятью, самофиксирующиеся (за счет изгиба) в головке бедренной кости, и подпружиненные с другого конца.

Использование же при остеосинтезе шейки бедренной кости только спиц (5-6 штук) в сравнении с прототипом значительно снижает травматичность способа.

Использование трубки для проведения спицы из упругого материала и выполнение ее проксимального конца копьевидной формы с расширенным основанием и с изгибами на проксимальном и дистальном участках позволяют быстро ввести спицу в головку бедра, используя ее как сверло и зафиксировать ее в головке бедра.

Таким образом, предлагаемый способ остеосинтеза шейки бедренной кости позволяет обеспечить телескопический эффект, исключая другие варианты перемещения фиксирующих спиц, обеспечить надежную стабилизацию перелома и уменьшить травматичность оперативного вмешательства.

Способ осуществляется следующим образом.

Пример 1. Стабильный перелом шейки бедренной кости.

По стандартной методике репонируют перелом, производят рентгеновский контроль и приступают к остеосинтезу. Через подвертельную зону в шейку и, далее, перпендикулярно плоскости перелома, в головку бедра по общепринятой технологии вводят самофиксирующиеся спицы из упругого материала, помещенные в трубки. Самофиксирующиеся спицы вместе с трубками вводят по общепринятой технологии - прокалывают мягкие ткани, а затем в кость при помощи дрели. Количество спиц определяется характером перелома и точностью их проведения. Повторяют рентгеновский контроль, после чего оставляют на месте спицы, положение которых является оптимальным для надежной фиксации перелома, остальные удаляют. Затем по спицам подтягивают трубки кнаружи, извлекая из головки бедра с тем, чтобы проксимальные концы трубок располагались в шейке бедра вблизи от перелома. При этом положение спиц сохраняют, удерживая их за концы, выступающие из мягких тканей. Заканчивают оперативное вмешательство укорочением самофиксирующихся спиц вместе с трубками, скусывая их максимально близко к кости. На коже после операции остаются точечные ранки.

Спицы имеют расширенный и заточенный копьевидно проксимальный конец. Каждая спица имеет изгибы - вблизи от заточенного конца, в той части спицы, которая будет находиться в головке бедра, а также на том участке, который будет соответствовать дистальному отломку бедра. Спицы вводят в прямые трубки незаточенными концами вперед (их диаметр соответствует просвету трубок) таким образом, чтобы из них выступали только заточенные концы. При этом трубки выпрямляют введенные в них спицы из упругого материала, что позволяет им работать в качестве сверла и формировать каналы в костной ткани. Причем за счет расширения режущей части спиц, соответствующего наружному диаметру трубок, формируются костные каналы, в которые вместе со спицами проходят и трубки. После подтягивания трубок и извлечения их из головки бедра, концы спиц, освобожденные от трубок, за счет упругости изгибаются, распираются в стенки костных каналов, возникают силы трения, фиксирующие спицы в головке бедра. Изгиб на протяжении спиц, соответствующий дистальному отломку бедра, предназначен для исключения миграции трубок, остающихся в нем после операции. Причем, трубки фиксируются к спицам силами трения, между изогнутым участком спиц и внутренними стенками трубок. Трубки оставаясь прямыми, имеют возможность перемещаться вместе со спицами в каналах дистального отломка. Силы трения спиц, изгибающихся в костных каналах головки бедра и фиксирующих их там, превышают силы трения прямых трубок (с фиксированными в их просвете спицами) в костных каналах дистального отломка. Поэтому, при перемещении отломков по оси спиц, спицы следуют за головкой бедра.

Таким образом, осуществляется надежная фиксация костных отломков спицами, причем непосредственно в головке бедра происходит самофиксация необходимого количества спиц, с возможностью их беспрепятственного перемещения кнаружи вместе с головкой бедра по мере резорбции и укорочения шейки бедра - телескопический эффект. При этом спицы выполняют роль направляющих, придерживают отломки правильно сориентированными, а основную роль в стабилизации перелома выполняют силы физиологической мышечной компрессии.

Пример 2. Нестабильный перелом шейки бедра (присутствуют смещающие силы мышц).

Остеосинтез производят следующим образом.

После репозиции и рентгеновского контроля по стандартной методике, типично проводят спицы Киршнера. После повторного рентгеновского контроля, удаляют лишние спицы, а на выступающие из кожи концы оставшихся, надевают трубки, которые проводят по спицам в мягкие ткани до плотного контакта с костью. Затем спицы поочередно удаляют, заменяя их спицами из материала с термомеханической памятью формы в охлажденном и выпрямленном состоянии. Их вводят по трубкам в мягкие ткани, до кости, а далее, в костные каналы, освободившиеся после удаления спиц Киршнера, спицы проводят самостоятельно. Затем трубки удаляют. Далее на выступающие концы спиц надевают пружины и погружают в мягкие ткани до кости, используя небольшие разрезы. Спицы скусывают в мягких тканях, загибая концы так, чтобы пружина оказалась в сжатом состоянии. Накладывают по одному шву на каждую ранку.

Проксимальные отделы спиц, предназначенные для введения в каналы головки бедра, изогнуты. В охлажденном состоянии деформация легко устраняется, что позволяет во время операции беспрепятственно проводить выпрямленные спицы в костные каналы. После согревания до температуры тела, благодаря эффекту памяти формы, происходит формовосстановление проксимальных отделов спиц, находящихся в каналах головки бедра. При этом изогнутые части спиц упираются в стенки каналов в головке бедра и распираются в них, благодаря чему развиваются силы трения, фиксирующие спицы в головке бедра.

Таким образом, спицы одними концами зафиксированы в головке бедра, на других их концах закреплены сжатые пружины, упирающаяся в наружные отделы дистального отломка бедра, в каналах которого проходят прямые участки спиц. Поэтому на дистальный отломок бедра обеспечивается воздействие дополнительных сил, направленных по оси спиц, на компрессию отломков и стабилизацию перелома. По данным стендовых испытаний, сила, необходимая для извлечения одной спицы из головки бедра достигает 15 кг. Таким образом, равнодействующая сил, воздействующих на дистальный отломок, обеспечивает телескопический эффект остеосинтеза.

Материалы для изготовления фиксаторов доступны, выпускаются промышленным способом. Например возможно использовать удлиненные фиксаторы из никелид-титана (Руководство по остеосинтезу фиксаторами с термомеханической памятью, ч.1, Новокузнецк, 1996, с.16, рис.2.19).

Таким образом, предлагаемый остеосинтез шейки бедренной кости обеспечивает телескопический эффект, малотравматичен и обеспечивает надежную фиксацию костных отломков, на весь период, необходимый для сращения перелома, кроме того прост в исполнении и выполняется быстро.

Изобретение относится к медицине, а именно к травматологии и ортопедии, и может быть применимо для остеосинтеза перелома шейки бедра. Производят репозицию отломков. Вводят перпендикулярно к плоскости перелома спицы в шейку и головку бедра с возможностью выхода из кости по мере сращения перелома. Спицы выполнены из упругого материала или из материала с памятью формы, имеют изгиб в проксимальной части. В частном случае при нестабильных переломах на дистальные концы спиц, выходящие из кости, надевают пружины. В частном случае проксимальный конец спиц из упругого материала выполнен копьевидной формы, спицы имеют изгибы: вблизи от заточенного конца на проксимальном участке и на участке, соответствующем дистальному отломку бедра, спицы вводят в шейку и головку бедра в прямых трубках, которые затем извлекают из головки бедра. Способ позволяет снизить травматичность, надежно стабилизировать перелом. 2 з.п. ф-лы.

1. Способ остеосинтеза перелома шейки бедра, включающий репозицию отломков и введение спиц в шейку и головку бедра с возможностью выхода из кости по мере укорочения шейки бедра в процессе сращения перелома, отличающийся тем, что спицы из упругого материала или из материала с термомеханической памятью с изгибом в проксимальной части вводят в головку бедра перпендикулярно к плоскости перелома. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что при нестабильных переломах на дистальные концы спиц, выходящие из кости, надевают пружины. 3. Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что проксимальный конец спиц из упругого материала выполнен копьевидной формы, спицы имеют изгибы - вблизи от заточенного конца на проксимальном участке и на участке, соответствующем дистальному отломку бедра, спицы вводят в шейку и головку бедра в прямых трубках, которые затем извлекают из головки бедра.