СПОСОБ ЛЕЧЕНИЯ ПЕРЕЛОМОВ КОНЕЧНОСТЕЙ Российский патент 2017 года по МПК A61B17/56 

Изобретение относится к области медицины, в частности к травматологии, и может быть использовано при лечении больных с переломами конечностей и служит как для сокращения сроков выздоровления, так и для профилактики осложнений при переломах конечностей.

Известен способ лечения переломов посредством аппарата Илизарова, который был изобретен для того, чтобы наименьшим образом нарушить кровообращение пораженной конечности, что способствует быстрому заживлению перелома. На сегодняшний день существует множество модификаций компрессионно-дистракционных аппаратов, которые применяются как для лечения людей, так и для лечения животных. (Патент РФ №2494694, №2519632, №2010556).

Способ лечения раздробленных переломов длинных трубчатых костей по патенту РФ №2190369 от 10.10.2002 включает фиксацию отломков пораженного сегмента конечности с помощью компрессионно-дистракционного аппарата с проведением фиксирующих элементов через проксимальный и дистальный отломки.

Недостатки способа лечения переломов посредством внешних костных фиксаторов (ВКФ) заключаются в том, что в отличие от металлической пластинки для скрепления отломков кости, которая располагается между костью и мягкими тканями, фиксационные стержни ВКФ проходят через мягкие ткани. Это может привести к осложнениям со стороны мягких тканей, таким как образование спаек, выделение экссудата из канала, образованного стержнем, преждевременное ослабление стержня и боль. В результате этого болезненность участка, принимая во внимание функционирование конечности во время процесса заживления, может быть большей при применении ВКФ, чем при внутрикостной фиксации. Эти осложнения более вероятны, если стержень проходит не через безопасный коридор, и поэтому это делает применение ВКФ затруднительным на проксимальной части конечности. Понимание принципов и методов применения этой техники обязательно для успешного использования этих систем, а факт, что они кажутся простыми, противоречит тому, что их применение требует большой практики и опыта врача. Действительно, восприятие этих систем как панацеи при лечении переломов привело к неправильному их использованию. Также к недостаткам способа лечения переломов посредством ВКФ следует и то, что пациент с наличием ВКФ требует определенного послеоперационного ухода. Ветеринарный хирург или фельдшер обязаны проверять систему при еженедельном осмотре, чтобы быть уверенными в том, что держатели и/или стержни не ослабли, и что не произошло развития инфекции по ходу стержня. Поскольку процессы заживления участка перелома прогрессируют, и пациент начинает опираться на конечность, фиксаторы могут слегка ослабевать, и стержни выпадают. Это часто сопровождается увеличением выделений из канала, в который введен стержень, и/или хромотой (1). Необходимость удалять аппарат ВКФ после заживления перелома требует дачи наркоза или седативных средств, травмирует пациента. Кроме того, дистракционно-компрессионные аппараты являются дорогостоящими, что ограничивает их применение в медицине.

Известен способ стимуляции репаративного остеогенеза при лечении переломов по патенту РФ 2364361, опубликованному 20.08.2009, который включает введение в зону перелома или ложного сустава биоматериала путем осуществления инъекционного введения в близлежащие к месту перелома или ложного сустава мягкие ткани и (или) подкожно в проекции патологии диспергированного биоматериала Аллоплант, разведенного в физиологическом растворе в соотношении 50 мг биоматериала на 5-15 мл раствора, в количестве 1-10 инъекций за 1 сеанс, по 0,1-15 мл в одной инъекции, количеством сеансов 1-10 за курс лечения с промежутком 1-7 суток между ними.

Известен способ местного устранения отека при переломах конечностей по патенту РФ №2102041, опубликованному 20.01.1998, который применяется при местном устранении отека в острый постравматический период для снижения болевых ощущений. Способ состоит в надавливании на отечную область повреждения репонирующими пластинами аппарата, профиль поверхности пластин соответствует анатомической форме поврежденного сегмента конечности. Причем прилегающая поверхность пластин покрыта мягким слоем материала, податливость давления которого равна податливости подлежащих мягких тканей. Давление пластин на место повреждения осуществлялось с силой Р от 0,6-1,4 кг/см² в течение 4-8 мин, по площади 0,2-0,6 от площади периметра отека, вплоть до появления обычно контурируемых костных выступов поврежденного сегмента конечности. После местного устранения отека устройство удаляют, а поврежденный сегмент конечности подвергают требуемым лечебным процедурам. Предложенный способ предназначен для лечения больных с повреждениями конечностей, его применение в травматологических клиниках позволяет сократить вероятность после репозиционных осложнений.

Задача изобретения заключается в разработке эффективного способа лечения пациентов с переломами конечностей и оптимизации сроков заживления переломов и уменьшения болевого синдрома.

Эффективность способа лечения обеспечивается за счет повышения эффективности кровоснабжения, снижении длительности заживления перелома.

Поставленная задача решается, а результат достигается разработкой способа лечения переломов конечностей с применением систем костной фиксации. Способ заключается в воздействии локальной декомпрессии на пораженную конечность путем размещения этой конечности в камере локальной декомпрессии, снабженной устройством герметизации, при этом локальная декомпрессия выполняется импульсами отрицательного давления воздуха 1,5-2,5 кПа, с длительностью импульса 1,5-2 минуты и временем паузы 50-60 секунд.

Камера локальной декомпрессии снабжена устройствами герметизации в виде штуцеров для откачивания воздуха и измерения величины отрицательного давления. Отрицательное давление в гермокамерах создается до 5 кПа посредством насоса, который присоединяется к камере шлангом. Величина отрицательного давления регулируется диммером и измеряется манометром.

Поставленная задача достигается с учетом следующих факторов: необходимость улучшить кровоток пораженной конечности и необходимость в выведении токсических веществ как из области перелома, так и из всего организма в целом.

Известно, что от кровообращения зависят все физиологические процессы в организме, так как функцией крови является обеспечение связи рабочих частей различных систем и органов микроорганизма, снабжение их питательными веществами (субстратами, кислородом и т.д.) и информацией (например, гормоны) и удаление продуктов обмена (2). При переломе кости происходит нарушение кровотока вследствие повреждения окружающих перелом тканей, образования гематомы, отека или даже раны (если перелом является открытым). Также любая травма сопровождается гибелью клеток организма вследствие механического повреждения, ишемии, инфекции, интоксикации, иммунных реакций и воздействия химических веществ. Некроз клетки проявляется резким набуханием или разрушением клетки, денатурацией и коагуляцией цитоплазматических белков, разрушением клеточных органелл (3, 4). Продукты распада клеток являются токсичными для организма. К ним относятся такие вещества, как креатинкиназа, миоглобин, тропонины, альдегиды, эпоксиды и др. Также как вследствие травматического некроза, так и вследствие перекисного окисления липидов, образуются молекулы средней массы (МСМ), многие из которых обладают нейротоксической активностью, угнетают процессы биосинтеза белка, способны подавлять активность ряда ферментов, разобщают процессы окисления и фосфорилирования, нарушают механизмы регуляции синтеза адениловых нуклеотидов, изменяют транспорт ионов через мембраны, эритропоэз, фагоцитоз, микроциркуляцию, лимфодинамику, вызывают состояние вторичной иммунодепрессии. МСМ способны соединяться и блокировать рецепторы любой клетки, неадекватно влияя на ее метаболизм и функции. Показана возможность влияния МСМ на тонус гладкомышечных клеток, на трансваскулярный транспорт. Эти вещества могут взаимодействовать с компонентами систем гемостаза. Считается, что МСМ могут проникать через плацентарный барьер, оказывая непосредственное токсическое влияние на плод, вызывая полиорганные нарушения разного характера (4, 5, 6).

В случае, если перелом открытый, то мы также имеем дело с инфекцией и токсинами, которые вырабатывают микроорганизмы в процессе своей жизнедеятельности. Существует две группы бактериальных метаболитов: экзотоксины и эндотоксины. Экзотоксины вырабатываются грамположительными бактериями и отличаются от эндотоксинов тем, что являются более токсичными и обладают сильным антигенным действием. Большинство экзотоксинов являются белками с низким молекулярным весом, благодаря чему они легко проникают через микробную оболочку.

При воспалительном процессе экзотоксины могут вызывать ряд изменений, а именно: а) поверхностный некроз слизистой оболочки; б) гемолиз; в) распад гранулоцитов при гнойных воспалительных процессах (7).

Эндотоксины, в основном, находятся в грамотрицательных микроорганизмах. Это белково-полисахаридно-жировые соединения. Полисахариды, входящие в состав эндотоксинов, связаны со специфическими иммунологическими реакциями; от состава жировых соединений зависит токсичность эндотоксинов. Эти соединения повреждают также сосудистый эндотелий и увеличивают проницаемость капиллярных сосудов (4, 7).

На основании вышеизложенного разработан способ локальной декомпрессии конечностей, который позволяет решить поставленную задачу. Во-первых, локальная декомпрессия оказывает огромное влияние на кровоток. Непосредственное следствие локальной декомпрессии - местное растяжение сосудов, в том числе резистивных. Если речь идет о скелетной мышце, то, до тех пока растягивающее действие трансмурального давления не достигнет порога чувствительности ауторегуляторных механизмов, кровоток в зоне ЛОД (локального отрицательного давления) возрастает при условии, что зона недостаточно обширна, чтобы вызвать рефлекторную вазоконстрикцию. Местная констрикция резистивных сосудов в зоне ЛОД наступает не позднее чем через 10-25 с после начала декомпрессии. До этого резистивные сосуды, видимо, существенно растягиваются, так как артериальный приток может на несколько секунд возрасти в пять раз и более, но затем кровоток устанавливается ниже фонового уровня и, во всяком случае, не превышает 1 мл/мин на 100 мл ткани. Начальному усилению артериального притока, вероятно, способствует снижение при декомпрессии местного давления в венах (8). Во-вторых, локальная декомпрессия способствует детоксикации организма. По канонам физиологии, давление в начале капилляра около 30 мм рт.ст., а в конце - около 15 мм рт.ст. Благодаря этому, в его начале преобладает фильтрация крови вместе с растворенными питательными веществами в ткань, а в конце капилляра межклеточная жидкость вместе с продуктами обмена поступает в кровь. Декомпрессия растягивает капилляры, увеличивает их поры, позволяя некоторым крупномолекулярным веществам проникать из плазмы в межклеточную жидкость и активизировать обмен клеток. Сущность восстановления патологически измененных тканей заключается в обновлении всей совокупности структур клеточно-тканевых элементов на основе нормализации их микроциркуляторного русла, метаболизма и тканевого гомеостазиса (4, 5). Благодаря этому усиливается выведение токсических веществ из патологически измененной ткани в кровоток, и далее эти вещества выводятся из организма благодаря детоксикационной функции печени, почек, легких, желудочно-кишечного тракта, а также через слюнные и потовые железы (4).

Для того, чтобы лечить животных с ортопедическими болезнями конечностей методом локальной декомпрессии, нами были изготовлены следующие устройства герметизации в виде термокамер:

1. Камера в форме цилиндра длиной 30 см, диаметром 16 см. Один конец камеры глухой, к другому концу по окружности приклеена воздухонепроницаемая ткань длиной 10 см. Камера предназначена для конечностей собак мелких и средних пород, а также кошек;

2. Камера в форме цилиндра длиной 60 см, диаметром 24 см. Один конец камеры глухой, к другому концу по окружности приклеена воздухонепроницаемая ткань длиной 20 см.

Камера предназначена для конечностей собак крупных пород, в том числе с наличием аппарата Илизарова.

На данных термокамерах имеются штуцеры для откачивания воздуха и измерения величины отрицательного давления. Отрицательное давление в термокамерах создается до 5 кПа посредством насоса, который присоединяется к камере шлангом. Величина отрицательного давления регулируется диммером и измеряется манометром.

Нами было исследовано влияние локальной декомпрессии на кровоток конечности собаки в условиях наличия перелома, данные приведены в табл. 1.

Опыт проводился на беспородной собаке (возраст - 1 год, рост - 53 см в холке), которой на четвертый день после получения перелома плечевой кости левой грудной конечности делали допплерографию плечевой артерии правой грудной (здоровой) конечности до и сразу после проведения сеанса локальной декомпрессии этой же конечности (2 цикла по 5 минут с паузой 30 сек, величина отрицательного давления 2,5 кПа):

Из приведенной выше таблицы 1 видно, что после воздействия локального отрицательного давления на конечность животного, значения показателей HR, SIST, DIAST, MENV и MEAN уменьшились, a PI, RI, S/D и SBI возросли, что говорит о том, что произошла вазодилятация. Также после процедуры появились паузы в пульсации артерии, которые наблюдались через каждые 3-4 сокращения. После лечения сломанной конечности посредством остеосинтеза и проведения 10 сеансов локальной декомпрессии паузы в пульсации артерий, которые появлялись после процедуры, прекратились, а также после процедуры не произошло повышения частоты сердцебиений.

Проводились также исследования по влиянию локальной декомпрессии на заживление перелома.

Нами было проведено лечение беспородной собаки (возраст 10 мес, рост - 63 см в холке) с закрытым дистальным метафизарным простым перелом бедренной кости левой тазовой конечности.

Спустя неделю после получения травмы был проведен интрамедуллярный остеосинтез. В качестве медикаментозного лечения был назначен препарат цефтазидим в дозировке 1 г 2 раза в день, 7 дней. Локальную декомпрессию травмированной конечности проводили с 4-го дня после операции. Всего было сделано 10 процедур, которые проводились через день. Величина отрицательного давления составляла 2,5 кПа. Процедура заключалась в проведении 6 циклов с импульсами по 1,5 мин и паузой между ними в 50 сек. Уже после первой процедуры наблюдалось исчезновение отека: обхват конечности в дистальной части голени до процедуры составлял 13 см, а на следующие сутки - 12 см, что соответствовало размеру здоровой конечности. Также на следующие сутки после проведения процедуры животное начало приступать на больную конечность. Спустя 5 дней после проведения всех 10 процедур локальной декомпрессии, собака перестала хромать, и была клинически здорова. Также на рентгенограмме видна хорошо сформированная костная мозоль. Согласно Концевой С.Ю., сроки клинического выздоровления при интрамедуллярном остеосинтезе трубчатых костей у собак составляют 33,2±1,8 суток, М±m (9). В нашем же случае, клиническое выздоровление у собаки наступило на 28-й день, но если учитывать, что животное было прооперировано спустя неделю после получения перелома, то срок выздоровления без проведения локальной декомпрессии был бы на несколько дней дольше, чем по данным Концевой С.Ю., так как при запоздалой первичной обработке перелома могут наступить тяжелые, подчас необратимые расстройства крово-, лимфообращения и иннервации конечности вследствие смещения, перегиба, перекручивания, сдавления и ущемления между отломками сосудов и нервов (10). Следовательно, можно предположить, что клиническое выздоровление в нашем случае наступило как минимум на неделю быстрее.

Далее приведены примеры применения способа лечения на пациентах.

Пример 1. Больной А. 33 лет. Диагноз: закрытый импрессионно-оскольчатый перелом дистального метаэпифиза левой лучевой кости. Операция: открытая репозиция, остеосинтез пластиной. Локальная декомпрессия 2,2 кПа, 7 циклов, 7 процедур с длительностью импульса 1,5 минуты и временем паузы 60 секунд.

После двух процедур пациент отмечал существенное уменьшение болевого синдрома. После 4 процедур: боль не беспокоила пациента. Уменьшение отека нижней трети левого предплечья и кисти отмечалось, начиная с третьей процедуры. По окончанию лечения методом локальной декомпрессии: активные и пассивные движения в левом кистевом суставе не приводили к болевым ощущениям, что очень важно для дальнейшего восстановления объема движений в кистевом суставе и профилактике развития контрактур в раннем послеоперационном периоде.

Больному выполнялось доплерографическое исследование сосудов левой верхней конечности (лучевой и локтевой артерии и вены на уровне нижней трети предплечья): диаметр локтевой и лучевой артерий до и после процедуры локальной декомпрессии практически не изменился (2,3 мм, 2,5 мм). Диаметр локтевой и лучевой вены до процедуры (1,2 мм/1,4 мм соответственно) и сразу после существенно изменился (1,5 мм/1,6 мм). Линейная скорость кровотока: лучевая артерия - 0,54 м/с до процедуры, и 0,72 м/с после процедуры; локтевая артерия - 0,47 м/с до процедуры, и 0,64 м/с после процедуры.

Пример 2. Больной Т. 36 лет. Диагноз: застарелое повреждение сухожилий сгибателей 3, 4, 5 пальцев левой кисти. Операция: первый этап сухожильной пластики (силиконовые стержни) сгибателей 4, 5 пальцев левой кисти, тенолиз сухожилия глубокого сгибателя 3 пальца левой кисти, пластика связок А1 3, 4, 5 пальцев левой кисти.

Процедуры методом локальной декомпрессии 2,2 кПа, 7 циклов, 7 процедур с длительностью импульса 2 минуты и временем паузы 50 секунд.

У пациента наблюдался выраженный болевой синдром, отек левой кисти, нижней трети левого запястья (запястье 0,8 см + слева по сравнению с правой) в раннем послеоперационном периоде (1-2 сутки). Начаты процедуры локальной декомпрессии на 3 сутки после операции. После двух процедур отмечалось уменьшение болей, выраженное снижение отека левой кисти. На 5 сутки начаты пассивные движения 3 пальца левой кисти для ранней реабилитации и профилактики рубцовой контрактуры 3 пальца, отмечалась умеренная болезненность. После 7 процедур локальной декомпрессии: отек значительно уменьшился (запястье 0,3 см + слева по сравнению с правой). Активные и пассивные движения в 3 пальце левой кисти незначительно болезненные. Разработка движений в 4, 5 пальцах проводилась в меньшем объеме в связи с предстоящим вторым этапом сухожильной пластики.

Пример 3. Больной А. 54 лет. Диагноз: открытый перелом нижней трети правой большеберцовой кости со смещением отломков, малоберцовой кости со смещением отломков, фиксированный аппаратом Илизарова. У больного при поступлении имелась рваная рана 0,9 × 6,0 см. Выполнена ПХО раны, наложены наводящие швы на рану, фиксация аппаратом Илизарова костей правой голени. Через сутки отмечалась гиперемия области раны, отек правой голени в средней и нижней трети, правой стопы (+2,5 см по сравнению со здоровой), выраженный болевой синдром. Со 2 суток начата терапия методом локальной декомпрессии (2,2 кПа, 7 циклов, 7 процедур с длительностью импульса 2 минуты и временем паузы 50 секунд). После трех процедур гиперемия значительно уменьшилась, отек уменьшился (+1,0 по сравнению со здоровой), больной отмечал значительное уменьшение болевого синдрома. После 7 процедур: рана без признаков воспаления, гиперемии нет, швы состоятельны, незначительный отек (+0,3 см по сравнению со здоровой). Болевой синдром купирован.

Список цитированной литературы

1. Денни Хемиш Р., Баттервоф Стивен Дж. Ортопедия собак и кошек / Пер. с англ. М. Дорош и Л. Евелева. - М.: Аквариум Принт, 2007. - 696 с.

2. Бикхардт К. Клиническая ветеринарная патофизиология. / Пер. с нем. В. Пулинец. - М.: Аквариум Принт, 2012. - 288 с.

3. Пальцев М.А., Аничков Н.М. Патологическая анатомия: Учебник. В 2-т. T. 1. М.: Медицина, 2000. 528 с.

4. Семенова А.Е., Марьяновская Ю.В. Разработка методов вакуум-градиентной терапии при заболеваниях конечностей. Вестник новгородского государственного университета, 2015, № 86, ч.1, 72-75.

5. Скопичев В.Г, Жичкина Л.В. Физиологические принципы детоксикации. СПб., 2010. 460 с.

6. Скопичев В.Г., Боголюбова И.О., Жичкина Л.В., Максимюк Н.Н. Экологическая физиология. СПб.: ООО «Квадро», 2014. 480 с.

7. Патофизиология хирургических заболеваний / Под общей редакцией Яна Ошацкого. Варшава: Польское государственное медицинское издательство, 1968. 647 с.

8. Длигач Д.Л., Иоффе Л.А. Локальная декомпрессия и работоспособность. - Л.: Наука, 1982. - 88 с.

9. Концевая С.Ю. Анализ репаративного остеогенеза отдельных видов костей опорно-двигательного аппарата у собак в различных условиях фиксации: автореф. дис. на соиск. учен. степ. д.вет.н. Спец. 16.00.05 / Концевая Светлана Юрьевна [Моск. гос. акад. ветеринар, медицины и биотехнологии им. К.И. Скрябина]. - М., 2004. - 29 с.

10. Каплан, А.В. Повреждения костей и суставов / А.В. Каплан. 3-е изд., перераб. и доп. М.: Медицина, 1979. - 568 с.

Изобретение относится к травматологии и ортопедии и может быть применимо для лечения переломов конечностей с применением систем костной фиксации. Применяют локальную декомпрессию на пораженную конечность путем размещения этой конечности в камере локальной декомпрессии, снабженной устройством герметизации, при этом локальная декомпрессия выполняется импульсами отрицательного давления воздуха 1,5-2,5 кПа, с длительностью импульса 1,5-2 минуты и временем паузы 50-60 секунд. Способ позволяет уменьшить болевой синдром, сократить срок заживления перелома. 1 табл.

Способ лечения переломов конечностей с применением систем костной фиксации, отличающийся тем, что применяют локальную декомпрессию на пораженную конечность путем размещения этой конечности в камере локальной декомпрессии, снабженной устройством герметизации, при этом локальная декомпрессия выполняется импульсами отрицательного давления воздуха 1,5-2,5 кПа, с длительностью импульса 1,5-2 минуты и временем паузы 50-60 секунд.