СПОСОБ ЛЕЧЕНИЯ ПЕРЕЛОМОВ ПРИ НАКОСТНОМ ОСТЕОСИНТЕЗЕ Российский патент 2014 года по МПК A61B17/00 

Изобретение относится к медицине, а именно к травматологии, и может быть применено для оперативного лечения переломов.

Функционирование имплантатов для остеосинтеза протекает в условиях действия на их поверхность тканевой жидкости, крови, лимфы и других жидких компонентов, присутствующих в тканях организма. Данные жидкости имеют водную основу и обладают свойствами электролитов, оказывая на покрытие имплантатов коррозионное воздействие.

Вследствие электролитических процессов меняются состав и свойства поверхности имплантата (см. Шубкин P.P., Татиатулин P.P., Горчаковский В.К., Первышина Е.П. Коррозия имплантатов из титановых сплавов как результат воздействия окружающей среды // Анналы травматол. и ортопед. - 1996. - №2. - С.43-44; см. Schmutz P. Metallic medical implants: electrochemical characterization of corrosion processes // The Electrochemical Society. - 2008. - P.35-40).

Развитие воспаления в тканях периимплантатной области с возможным отторжением имплантата в значительной степени связано с фазово-структурным состоянием и коррозионным поведением материала имплантата (см. Карлов А.В., Хлусов И.А. Зависимость процессов репаративного остеогенеза от поверхностных свойств имплантатов для остеосинтеза // Гений ортопедии.- 2003. - №3. - С.46-51; см. Карлов А.В., Шахов В.П. Системы внешней фиксации и регуляторные механизмы оптимальной биомеханики. - Томск: STT, 2001. - 477 с.; см. Шехтер А.Б., Серов В.В. Воспаление и регенерация. В кн. Воспаление. М.: Медицина, 1995, с.200-219; см. Pesskova V., Kubiec D., Hulejov H., Himmlova L. The influence of implant surface properties oncell adhesion and proliferation // J. Mater. Sci. Mater. Med. - 2007. - Vol.18, №3. - P.465-173; см. Rodriguez A., Anderson J.M. Evaluation of clinical biomaterial surface effects on T lymphocyte activation // J. Biomed. Mater. Res. A. - 2010. - Vol.92, N 1. - P.214-220).

Обширная поверхность контакта между задней поверхностью пластины и костью приводит к значительному нарушению периостального кровообращения. Это является причиной вызванного пластиной остеопороза. Потенциальная опасность подобного нарушения кровообращения состоит в образовании секвестров под пластиной. Качество заживления кости, находящейся под пластиной и непосредственно прилегающей к перелому, не позволяет увеличить прочность сращения. Этот участок кости заживает медленнее вследствие нарушений периостального кровообращения.

В настоящее время совершенствование накостного остеосинтеза идет по двум направлениям - усовершенствование имплантатов и оптимизация методик оперативного лечения.

В литературе известен метод стабильного остеосинтеза металлическими пластинами (см. Ломтатидзе Е.Ш. и др. Анализ функциональных результатов внутреннего остеосинтеза при переломах проксимального отдела плечевой кости//Вестник травматологии и ортопедии им. Н.Н.Пирогова. - 2003. - №3. - С.62-66; см. Ortowski G. at all. The management of patients over 65 years of age with proximal humerus fractures // Ortop. Traumatol. Rehabil. 2002. - Vol.30, №42. - P.140-143), сущностью которого является создание механической прочности и стабильной фиксации за счет массивности пластин.

Однако применение накостных пластин для остеосинтеза может сопровождаться механической несовместимостью жесткой пластины и кожи, воспалительной реакцией вокруг имплантатов, процессами резорбции костной ткани, скоростью и выраженностью новообразований, вторичной перестройкой костного вещества вокруг имплантатов.

Для решения вопроса стабильности фиксации костных отломков при переломах внедрены в практику компрессирующие пластины Швейцарской ассоциации остеосинтеза АО, позволяющие обеспечить безиммобилизационный режим пациентов (см. Мюллер М.Е., Алльговер М., Шнайдер Р. Руководство по внутреннему остеосинтезу. - М.: AdMarginem, 2007. - 750 с.). Однако негативное влияние на консолидацию костных отломков сохранилось.

В современной хирургии также существуют способы лечения переломов с применением имплантатов нового поколения. Например, пластина LC-DCP (пластина с ограниченным контактом). Произведена модификация (изменение) поверхности пластины, обращенной к кости. На данной поверхности пластины имеются чередующиеся выемки разной глубины, что позволяет уменьшить площадь контакта пластины с костью. Выемки по задней поверхности пластины приводят к формированию зон, свободных от контакта пластины с костью, где образуется маленький мостик периостальной мозоли, что увеличивает прочность сращения кости.

Однако данный способ не исключает, а лишь ограничивает площадь контакта имплантата с костной тканью; не может предотвратить негативные последствия контакта имплантата с тканями организма (агрессивными биологическими средами) на границе раздела «пластина - кость»; не оказывает влияния на площадь контакта имплантата с агрессивными биологическими средами на границе раздела «пластина - мягкие ткани»; не приводит к уменьшению коррозии металла (из которого изготовлен имплантат) под влиянием биологических сред организма. Продукты коррозии вызывают негативные изменения в тканях, окружающих имплантат, способствующих развитию осложнений и возможного «отторжения имплантата».

Пластины LCP (пластины с угловой стабильностью). В отличие от пластины с ограниченным контактом (LC-DCP) головка винта блокируется в отверстии пластины. Блокирование винтов в пластине исключает дальнейшее затягивание винта. Поэтому кость не притягивается к пластине. С целью уменьшения площади контакта пластины с костью предполагается использование специального устройства (вкладыша).

Использование вкладыша позволяет приподнять пластину над костью на 2 мм. В результате контакт «пластина - кость» будет в значительной степени уменьшен (см. Frigg R. Compression Plate (LCP). An osteosyntesis plate based on the Dynamic Compression Plate and the Point Contact Fixator (PC-Fix) // Injury. -2001. - Vol.32, №2. - P.63-66). Однако данный способ ограничивает площадь контакта имплантата с костной тканью; не оказывает влияния на площадь контакта имплантата с агрессивными биологическими средами на границе раздела «пластина - мягкие ткани»; не приводит к уменьшению коррозии металла (из которого изготовлен имплантат) под влиянием биологических сред организма. Технология инсталляции имплантата LC-DCP требует специального инструментария: специального направителя для введения блокирующих винтов и специальной отвертки для затягивания блокирующих винтов. Эти обстоятельства обусловливают увеличение материальных затрат, связанных с реализацией данной методики накостного остеосинтеза.

С целью защиты металла от коррозии жидкостями организма предложен ряд способов нанесения защитных покрытий на имплантаты для остеосинтеза. С целью повышения биосовместимости имплантатов для остеосинтеза Попов В.П. и др. предложили метод формирования оксидного покрытия на титановых имплантатах (см. Попов В.П., Завадовская В.Д., Шахов В.П., Игнатов В.П. Использование биоактивных и биоинертных имплантатов при лечении переломов //Фундаментальные исследования, №8, 2012, с.135-139).

Формирование покрытия осуществляли методом анодно-искрового оксидирования в электроимпульсном режиме в электролите фосфорной кислоты. Однако на наш взгляд метод не лишен недостатков. Так, для нанесения покрытия использованы металлоконструкции мелкосерийного производства, разработанные КНПО «Биотехника» совместно с Томским политехническим университетом. Технология получения покрытия достаточно сложна и требует значительных материальных затрат для своей реализации, что не может не отразиться на конечной стоимости этих имплантатов. В силу этих обстоятельств эти имплантаты для остеосинтеза являются малодоступными для широкого применения в профильных учреждениях практического здравоохранения.

Известен способ нанесения на поверхность имплантатов для остеосинтеза кальций-фосфатного покрытия с целью повышения их совместимости с биологическими тканями (см. Лясников В.Н., Серянов Ю.В., Протасова Н.В., Мазанов К.В. Формирование равномерной пористой структуры титановых и гидроксиапатитовых покрытий дентальных имплантатов при ультразвуковом плазменном напылении // Клин, имплант. и стомат., 2000, №3/4, (13/14), с.114-118). Для нанесения покрытий используются такие методы, как плазменное напыление, электрохимическое оксидирование, золь-гель технологии (см. Бочкарев В.Ф., Баринов СМ., Наумов В.В. Формирование двухслойного гидроксиапатитового покрытия на титановой подложке // Перспективные материалы, 2003, №6, с.55-60; см. De Andrade М.С., Saber M.S., Filgueiras M.R.T., Ogasawara T. Microstructure of ceramic coating on titanium surface as a result of hydrothermal treatment // Ibid. 2000, Vol.11, №11, p.751-755; см. Пономарева Н.И., Попрыгина Т.Д. Способ нанесения покрытий на изделия из титана (RU №2453630), публикация патента 20.06.2012).

Наличие на поверхности имплантата таких покрытий позволяет улучшить его биосовместимость с тканями организма и уменьшить побочные негативные явления, имеющие место при использовании имплантатов без покрытий. Однако эти способы получения биоинертных покрытий предполагают использование сложных технологий и дорогостоящего оборудования, а полученные покрытия (пленки) имеют недостаточную адгезию к поверхности имплантата, недостаточную толщину, неоднородность морфологии и кристалличности. Отдельную проблему представляет возможность нанесения покрытий на медицинские изделия сложной формы и стабильность покрытий при стерилизации.

Техническим результатом предлагаемого нами изобретения является улучшение результатов лечения переломов за счет уменьшения реакций биологических тканей на имплантаты для остеосинтеза.

Указанный технический результат достигается тем, что металлическая пластина изолируется от контакта с биологическими тканями фибрин-коллагеновым покрытием Тахокомб.

На чертежах представлена схема предлагаемого способа лечения переломов при накостном остеосинтезе.

На рис.1 изображено рассечение биологических тканей пациента с обнажением области перелома.

На рис.2 изображено сопоставление костных фрагментов.

На рис.3 изображено выкраивание фрагментов ТахоКомба.

На рис.4 изображен фрагмент ТахоКомба, превышающий длину и ширину металлической пластины (имплантата).

На рис.5 изображено укладывание фрагмента ТахоКомба на поверхность кости в области перелома.

На рис.6 изображено прижатие фрагмента ТахоКомба к рельефу поверхности кости.

На рис.7 изображена фиксация области перелома металлической пластиной.

На рис.8 изображено прижатие фрагмента ТахоКомба к поверхности имплантата.

На рис.9 изображено полное покрытие поверхности имплантата фрагментом ТахоКомба так, что металл в области операционной раны не визуализируется.

На рис.10 изображена ушитая операционная рана.

Способ осуществляется следующим образом.

В условиях операционной поврежденная конечность обрабатывается растворами антисептиков, операционное поле ограничивается стерильным бельем. Линейным разрезом рассекают мягкие ткани и обнажают область перелома. Костные фрагменты в зоне перелома репонируют (сопоставляют). Стерильными ножницами выкраивают два фрагмента ТахоКомба.

Длина и ширина фрагментов ТахоКомба должна превышать размеры металлической пластины для остеосинтеза (имплантат) на 5-10 мм. На кость, в предполагаемой зоне инсталляции имплантата, накладывают фрагмент ТахоКомба так, что желтая поверхность (клеевая основа) ТахоКомба обращена к линии перелома.

Фрагмент ТахоКомба моделируют к ландшафту поверхности кости и прижимают к ней (при этом происходит полимеризация фибрина и адгезия ТахоКомба к поверхности кости). Металлическую пластину укладывают на покрытый ТахоКомбом участок кости и фиксируют к кости винтами.

На поверхность металлической пластины, обращенную в просвет операционной раны, накладывают фрагмент ТахоКомба (желтая поверхность ТахоКомба обращена к имплантату). Пластину ТахоКомба моделируют к ландшафту поверхности имплантата и прижимают к нему. Таким образом, поверхность имплантата для остеосинтеза, обращенная в просвет операционной раны, полностью покрыта ТахоКомбом. Операционную рану послойно ушивают.

Предлагаемое изобретение позволяет уменьшить активность воспалительного процесса в области операционной раны в раннем послеоперационном периоде; значительно снизить морфологические проявления металлоза, которые в большинстве случаев визуализируются во время операций удаления металлоконструкций, тем самым улучшить отдаленные функциональные и анатомические результаты лечения.

Предлагаем конкретный пример предлагаемого нами изобретения.

Больная Б-ва М.И., 62 лет, и/б №35197, поступила в 1-е травматологическое отделение МБУЗ ГБСМП г.Ростова-на-Дону 13.07.2012 с диагнозом: «Закрытый перелом наружной, внутренней лодыжек правой голени со смещением отломков. Разрыв дистального межберцового синдесмоза. Подвывих стопы кнаружи». При рентгенографии правого голеностопного сустава в 2-х проекциях выявлен косой перелом малоберцовой кости на уровне дистального диафиза, перелом внутренней лодыжки, подвывих стопы кнаружи, разрыв дистального межберцового синдесмоза.

Произведены закрытая ручная одномоментная репозиция, наложение циркулярной гипсовой повязки. На рентгенологическом контроле отмечается сохранение подвывиха стопы кнаружи. Повязка рассечена, подхвачена. С учетом клинических и рентгенографических данных больной проведено оперативное лечение.

Операция №438: 24.07.12 г. Время: 16:00-17:10; «Открытая репозиция, М.О.С наружной лодыжки 1/3 трубчатой пластиной производства ООО «Остеосинтез» (Титан), МОС внутренней лодыжки маллеолярными винтами, фиксация ДМС маллеолярным винтом».

Обезболивание: проводниковая анестезия.

Под проводниковой анестезией в положении больной на спине в проекции н/3 малоберцовой кости линейным разрезом по наружной поверхности голеностопного сустава длиной 7,0 см послойно рассечены кожа и мягкие ткани и обнажена область перелома.

Фрагменты малоберцовой кости репонированы и провизорно фиксированы костодержателем. Гемостаз.

Имплантат (пластина 1/3 трубки) моделирован по форме поверхности малоберцовой кости на уровне перелома.

На малоберцовую кость, в предполагаемой зоне инсталляции имплантата, наложена пластина ТахоКомба размерами 90 мм на 14 мм (желтая поверхность пластины тахокомба обращена к линии перелома). Пластина Тахокомба моделирована к ландшафту поверхности малоберцовой кости и прижата к ней с помощью адаптирующей лопатки.

После полимеризации фибрина и адгезии Тахокомба к малоберцовой кости адаптирующая лопатка удалена. Металлическая пластина уложена на покрытый Тахокомбом участок малоберцовой кости и фиксирована к малоберцовой кости 4 шурупами, фиксация ДМС маллеолярным винтом.

Достигнута удовлетворительная стабильность фиксации костных фрагментов в зоне перелома.

На поверхность металлической пластины, обращенную в просвет операционной раны, наложена пластина Тахокомба размерами 90 мм на 23 мм (желтая поверхность Тахокомба обращена к фиксатору), полностью покрывающая поверхность имплантата. С помощью инструмента Тахокомб моделирован к рельефу поверхности пластины и головок винтов и прижат к ним. После адгезии Тахокомба к имплантату инструмент удален. Металл в области операционной раны не визуализируется. Шов раны - послойно.

Затем произведен разрез кожи и мягких тканей в проекции внутренней лодыжки около 5,0 см, выполнена репозиция внутренней лодыжки, фиксация двумя маллеолярными винтами.

Поворотами стопы кнаружи и кнутри проверена стабильность голеностопного сустава - она достаточна.

Рентгенологический контроль на столе, состояние костных отломков наружной, внутренней лодыжек признано удовлетворительным, суставные поверхности голеностопного сустава конгруентны, щель межберцового синдесмоза равномерна, нерасширена.

Гемостаз по ходу операции. Послойные швы на рану. Асептическая повязка. Наложена гипсовая двухлонгетная повязка до верхней трети голени. Кровопотеря до 50 мл.

Послеоперационные раны зажили первичным натяжением. На девятые сутки сняты швы.

Начато физиотерапевтическое лечение, лечебная гимнастика амбулаторно при съемной лонгетной повязке.

По снятии гипсовой повязки разрешена дозированная строгая осевая нагрузка на голеностопный сустав, через 2 месяца больная начала осуществлять полную нагрузку на правую нижнюю конечность.

Повторно госпитализирована в 1-е Травматологическое отделение через 2 месяца, удален спонгиозный стягивающий винт, фиксирующий «вилку» голеностопного сустава.

Постепенно функция голеностопного сустава восстановилась полностью. Через 7 месяцев пациентка Б-ва М.И., 62 лет, и/б №7150, госпитализирована 11.02.2013 г. в 1-е Травматологическое отделение МБУЗ ГБСМП г.Ростова-на-Дону с диагнозом: «Консолидированный перелом обеих лодыжек правой голени в условиях МОС». 12.02.2013 г. выполнена операция: удаление металлоконструкции из лодыжек правой голени.

Операция №62: 12.02.2013 г. Время: 10:00-10:55; «Удаление металлоконструкции из лодыжек правой голени».

Под регионарной анестезией в положении больной на спине в области внутренней лодыжки правой голени произведен разрез кожи и мягких тканей по старому п/о рубцу до 3,0 см. Обнажены головки маллеолярных винтов, металлоконструкции удалены без технических сложностей. Шов раны.

Произведено иссечение операционного рубца в проекции наружной лодыжки. Обнажена металлоконструкция 1/3 трубчатая пластина и 4 винта. Рубцовое сращение в области имплантата выражено незначительно. Имеется незначительная пигментация в области головок винтов.

Пластина и винты удалены без технических трудностей. При ревизии ложа пластины установлено: гипертрофические костные разрастания (остеофиты) отсутствуют, следов узурации костной ткани в зоне контакта с пластиной нет.

Малоберцовая кость в зоне контакта с пластиной покрыта фиброзной тканью, без следов пигментации (металлоза).

При макроскопическом осмотре имплантата (пластина на 6 отверстий 1/3 трубки производства «ООО Остеосинтез» г.Рыбинск) признаков коррозии металла не выявлено.

Рубцы отправлены на гистоисследование. Рана промыта раствором Хлорамина 0,5%, гемостаз по ходу операции, шов на рану. Асептические повязки. Кровопотеря до 30,0 мл. Длительность операции 55 минут.

Пациентка вернулась к прежней работе, функция правой нижней конечности не нарушена.

По данной методике прооперировано 20 больных с переломами костей предплечья и голеностопного сустава.

Метод не требует значительных материальных затрат для своей реализации, доступен для применения в рутинных клинических условиях.

Таким образом, предлагаемое нами изобретение позволяет значительно улучшить результаты лечения переломов за счет уменьшения реакции биологических тканей на имплантаты для остеосинтеза.

Изобретение относится к медицине, а именно к травматологии для оперативного лечения переломов. На линию перелома накладывают фрагмент Тахокомба, превышающий размер пластины на 5-10 мм. Укладывают металлическую пластину на покрытый Тахокомбом участок кости и фиксируют к кости винтами. На поверхность пластины, обращенную в просвет операционной раны, накладывают фрагмент Тахокомба, превышающий размер пластины на 5-10 мм. Изобретение позволяет улучшить результаты лечения переломов за счет уменьшения реакции биологических тканей на металлическую пластину для остеосинтеза, снижения морфологических признаков металлоза. 10 ил., 1 пр.

Способ лечения переломов при накостном остеосинтезе, включающий установку в области перелома металлической пластины, фиксируемой к кости винтами, отличающийся тем, что на линию перелома накладывают фрагмент Тахокомба, превышающий размер пластины на 5-10 мм, укладывают металлическую пластину на покрытый Тахокомбом участок кости и фиксируют к кости винтами, на поверхность пластины, обращенную в просвет операционной раны, накладывают фрагмент Тахокомба, превышающий размер пластины на 5-10 мм.