Способ пластики посттравматических околосуставных дефектов длинных трубчатых костей (варианты) Российский патент 2023 года по МПК A61B17/56 

Группа изобретений относится к области медицины, а именно травматологии. Данное техническое решение может быть использовано при лечении около- и внутрисуставных переломов длинных трубчатых костей с наличием околосуставных дефектов в их эпиметафизарной зоне.

Известны способы пластики костного дефекта эпиметафиза [патент на изобретение RU №2309691] и проксимального отдела [патент на изобретение RU №2344777] большеберцовой кости путем заполнения полости кортикальными аллотрансплантатами в виде столбиков и пластинок треугольной формы соответственно. При этом последние укладывают под суставную поверхность параллельно оси конечности, чередуя с брефотрансплантатами длинных трубчатых костей.

Недостатком данного способа является отсутствие фиксации алло-, и брефотрансплантата между собой и в месте имплантации, что препятствует возникновению необходимого для последующей консолидации перелома компрессионного воздействия. Отсутствуют также благоприятные условия для остеоинтеграции, а именно накопление биологически активных материалов в зоне имплантации, получаемых при формировании остеоперфорированных каналов.

Известен также способ пластики дефекта проксимального метафиза большеберцовой кости [патент на изобретение RU №2328237], при осуществлении которого замещают дефект аутотрансплантатом из малоберцовой кости с сохранением сосудистой ножки. При этом формируют опорную базу для суставной поверхности путем выполнения двойной поднадкостничной остеотомии. Трансплантат помещают в область дефекта так, что его средняя часть является основанием треугольника, обращенным к суставной поверхности болыпеберцовой кости.

Недостатком данного способа является использование аутотрансплантата, забранного из дополнительного хирургического доступа, что повышает травматичность проводимого лечения и ухудшает качество жизни пациента в реабилитационном периоде. Диафизарно-трубчатая структура применяемого трансплантата исключает возможность его компактизации в области костного ложа, не обеспечивая условий для остеоинтеграции, создаваемых при плотном прилегании трансплантата с костным ложем. Отсутствие обработки костного ложа путем моделирования под форму трансплантата не позволяет добиться полной конгруэнтности в зоне их контакта, что, в свою очередь, повышает риск возникновения микроподвижности трансплантата в горизонтальной плоскости.

Наиболее близким к заявляемому изобретению является способ замещения костного дефекта при многооскольчатом внутрисуставном переломе дистального отдела плечевой кости [Давыдов А.П., Петров А.Б. Опыт использования аллогенного спонгиозного трансплантата для замещения костного дефекта при многооскольчатом внутрисуставном переломе дистального отдела плечевой кости (клинический случай) // Саратовский научно-медицинский журнал. 2021. Т. 17. №1. С. 50-54], включающий проведение ревизии костных отломков с формированием костного ложа, пластики костного дефекта посредством трансплантата и металлоостеосинтеза латерального мыщелка дорсолатеральной накостной пластиной и винтами с угловой стабильностью. Дефект костной ткани устраняли с помощью аллогенного трансплантата из банка костной ткани НИИТОН СГМУ, представляющего собой резецированную головку бедренной кости человека, обработанную с помощью термической дезинфекции и прошедшую консервацию путем замораживания.

Соответствие анатомических поверхностей аллотрансплантата зоне дефекта было достигнуто с помощью вибропилы и кусачек Люэра. После устранения дефекта выполнили фиксацию латерального мыщелка дорсолатеральной накостной пластиной и винтами с угловой стабильностью.

Недостатком данного способа также как и вышеуказанных аналогов является отсутствие создания дополнительных благоприятных условий для повышения процессов остеоинтеграции трансплантата с костным ложем с целью адекватной консолидации перелома.

Задачей заявляемой группы изобретений является создание условий для стимуляции остеоинтегративных процессов костного ложа с трансплантатом при обеспечении дополнительной фиксации последнего в разных плоскостях.

Сущность заявляемого изобретения заключается в том, что в способе пластики посттравматических околосуставных дефектов длинных трубчатых костей, включающем в себя проведение ревизии костных отломков с формированием костного ложа и свободных костных фрагментов, пластики околосуставного дефекта посредством трансплантата и металлоостеосинтеза накостными пластинами и винтами с угловой стабильностью, проводят моделирование трансплантата под ранее измеренные геометрические размеры и форму околосуставного дефекта с превышением на 2 мм, после имплантации трансплантата в костное ложе выполняют реваскуляризирующую остеоперфорацию путем формирования параллельных трансоссальных каналов с шагом 0,3 или 0,5 см, проходящих вдоль продольной оси кости через трансплантат и сообщающихся с костно-мозговой полостью, укладывают на трансплантат свободные костные фрагменты, обеспечивая путем их прессования компактизацию губчатого вещества трансплантата, при этом при фиксации трансплантата винты через пластины вводят во взаимопересекающихся плоскостях.

Отличительной особенностью второго варианта осуществления способа, применяемого в случаях околосуставных дефектов, имеющих протяженную линию соприкосновения с костным ложем, является дополнительный элемент фиксации трансплантата, обеспечивающийся его креплением в костном ложе путем обработки последнего с формированием паза и моделированием ответного ему выступа на поверхности трансплантата в зоне их контакта.

Технический результат заявляемой группы изобретений.

Такой технический прием как формирование трансоссального канала, проходящего через трансплантат в направлении костно-мозговой полости трубчатой кости, обеспечивающего селективную миграцию и минимальную дистанцию пути прохождения пула мезенхимальных клеток – предшественниц остеобластов в зону контакта костного ложа с трансплантатом, позволяет создать условия для их потенциальной остеоинтеграции за счет пролонгированного во времени накопления эффективного объема клеточной массы, необходимого для формирования соединительнотканных перемычек и последующей консолидации перелома. Многоплоскостная фиксация трансплантата в костном ложе, обеспечивающаяся за счет введения винтов во фронтальной плоскости со смещением одного из них в сагитальном или поперечном направлении, позволяет устранить микроподвижность трансплантата в костном ложе, создавая стабильный остеосинтез.

Во втором варианте выполнения заявляемого способа, применяемого в случаях околосуставных дефектов, имеющих протяженную линию соприкосновения с костным ложем, для обеспечения дополнительной фиксации трансплантата в горизонтальной плоскости формируют паз в костном ложе и ответный выступ в трансплантате.

Способ пластики посттравматических околосуставных дефектов длинных трубчатых костей (варианты) осуществляют следующим образом.

После трехкратной обработки антисептическим раствором операционного поля производят разрез кожи и подкожной клетчатки области поврежденного сегмента конечности с формированием доступа к области перелома. Производят ревизию зоны перелома с формированием костного ложа, при этом свободные костные фрагменты помещают в раствор 0,9% хлорида натрия. Затем осуществляют пластику околосуставного дефекта посредством подготовленного трансплантата, например, в качестве которого может быть использован аллогенный кортикально-губчатый трансплантат из банка костной ткани, подвергшийся процессам термической дезинфекциии и дальнейшего консервирования. Для этого с помощью вибропилы, долот, кусачек Люэра производят моделирование костного фрагмента необходимого размера и формы, соответствующего геометрических размерам околосуставного дефекта с их минимальным превышением для обеспечения возможности компактизации трансплантата в зоне контакта с костным ложем. Производят имплантацию трансплантата в подготовленное костное ложе. После выполняют реваскуляризирующую остеоперфорацию, например, посредством спиц, установленных в дрель, формируя параллельные трансоссальные каналы вдоль продольной оси кости, проходящие через трансплантат и сообщающиеся с костно-мозговой полостью. Укладывают на внешнюю поверхность трансплантата подготовленные при ревизии свободные костные фрагменты, обеспечивая компактизацию губчатого вещества трансплантата путем прессования последних. Производят фиксацию трансплантата путем выполнения металлоостеосинтеза накостными пластинами и винтами с угловой стабильностью. Для обеспечения дополнительной фиксации винты проводят через пластины в трансплантат во взаимопересекающихся плоскостях, а именно первый винт – во фронтальной плоскости со смещением каждого из последующих винтов в сагитальной или поперечной плоскостях в зависимости от формы и места расположения околосуставного дефекта. Выполняют послойное ушивание раны, обрабатывают спиртом, йодом, накладывают асептическую повязку. В реабилитационном периоде выполняют иммобилизацию конечности в ортезе типа косыночной повязки.

При околосуставных дефектах, имеющих протяженную линию соприкосновения с костным ложем, применяют второй вариант выполнения способа, при котором геометрические размеры трансплантата и костного ложа позволяют обеспечить дополнительное крепление трансплантата в горизонтальной плоскости в зоне его контакта с костным ложем по типу замка. Для этого с помощью вибропилы дорабатывают воспринимающее костное ложе в месте имплантации трансплантата со стороны диафиза кости путем формирования клиновидного паза для него. Для достижения конгруэнтности между костным ложем и трансплантатом в последнем дополнительно с помощью вибропилы моделируют клиновидный выступ на поверхности, обращенной к диафизу кости.

Пример 1.

Больная П., 47 лет, поступила в травматолого-ортопедическое отделение с диагнозом: оскольчатый перелом мыщелка плечевой кости 13С2 (AO).

Было осуществлено хирургическое вмешательство по заявляемому способу (первый вариант). После трехкратной обработки операционного поля растворами антисептиков по задней поверхности правого локтевого сустава производили линейный разрез длиной 20 см. С помощью скальпеля выполняли доступ к локтевому отростку локтевой кости, посредством прямого долота – V-образную остеотомию локтевого отростка с доступом к мыщелку. Сухожилие трицепса вместе с костным фрагментом были отведены кверху. Выделили локтевой нерв с отведением его в сторону. Выполнили ревизию костных отломков с формированием костного ложа. Свободные костные фрагменты помещали в 0,9% раствор хлорида натрия. Фиксировали геометрические размеры и форму дефекта дистального метаэпифиза плечевой кости – 2×1×3 см. После начинали подготовку трансплантата. В данном случае использовали аллогенный кортикально-губчатый трансплантат из резецированной головки бедренной кости человека размерами 5×5×5 см, подвергшийся процессам термической дезинфекции и дальнейшего консервирования. С помощью вибропилы, долот, кусачек Люэра произвели моделирование трансплантата под ранее измеренные геометрические размеры и форму околосуставного дефекта с превышением на 2 мм для обеспечения компактизации трансплантата в зоне его контакта с костным ложем. После имплантации трансплантата производили реваскуляризирующую остеоперфорацию с помощью спиц, установленных в дрель. Через трансплантат в направлении вдоль оси диафиза кости выполняли формирование параллельных трансоссальных каналов с шагом 0,5 см, сообщающихся с костно-мозговой полостью, которая помимо кровеносных сосудов содержит мезенхимальные стволовые клетки - предшественницы клеток костной ткани для стимуляции дальнейшего формирования соединительнотканных перемычек. Затем выполнили укладку подготовленных при ревизии свободных костных фрагментов, образующих суставную поверхность, с дальнейшим их прессованием отломков с целью компактизации губчатого вещества трансплантата, а также усиления контакта между трансплантатом и костным ложем. Металлоостеосинтез производили двумя накостными пластинами и винтами с угловой стабильностью. Фиксация винтами осуществлена с проведением через диафиз, дистальные костные фрагменты, образующие суставную поверхность. Для дополнительной фиксации имплантируемого трансплантата винты, установленные в него через накостные пластины, проводили во взаимопересекающихся плоскостях: первые в каждой пластине – во фронтальной плоскости со смещением последующих винтов в одной пластине – в сагиттальной, во второй пластине – в поперечной плоскостях. Далее производили послойное ушивание раны, укладку локтевого нерва на мышечный лоскут. Обрабатывали рану спиртом, йодом, наложили асептическую повязку. В реабилитационном периоде иммобилизировали конечность в косыночной повязке.

В послеоперационном периоде при контрольном осмотре через 6 недель на рентгенограмме в передне-задней и боковой проекциях было отмечено появление костных трабекул, проходящих через линию перелома, частичное появление периостальной и эндостальной костной мозоли с наличием рентгенонегативной полосы по линии сращения, отсутствие лизиса костной ткани вокруг установленных винтов, сглаживание краев трансплантата и костного ложа. Также наблюдали частичные процессы резорбции трансплантата и замещение его вновь образованной костной тканью, что говорит о стабильной фиксации фрагментов кости и положительно протекающем процессе остеоинтеграции и консолидации перелома.

Пример 2.

Больной Р., 53 лет, поступил в травматолого-ортопедическое отделение с диагнозом: несросшийся перелом дистального метаэпифиза лучевой кости 23А3 (AO).

Было осуществлено хирургическое вмешательство по заявляемому способу (первый вариант). После трехкратной обработки операционного поля растворами антисептиков, по передней поверхности предплечья из волярного доступа произвели разрез длиной 8 см. С помощью скальпеля рассекли кожный покров, подкожную клетчатку, сухожилия мышц- сгибателей и квадратный пронатор развели ретрактором Фарабефа, срединный нерв отвели в сторону. Выполнили ревизию костных отломков с формированием костного ложа. Свободные костные фрагменты поместили в 0,9% раствор хлорида натрия. Зафиксировали геометрические размеры и форму околосуставного дефекта дистального метаэпифиза лучевой кости – 3×2×2 см. Осуществили пластику околосуставного дефекта, для чего был использован аллогенный кортикально-губчатый трансплантат размерами 5×5×5 см. С помощью вибропилы, долот, кусачек Люэра произвели моделирование трансплантата под ранее измеренные геометрические размеры и форму околосуставного дефекта с превышением на 2 мм для обеспечения компактизации трансплантата в зоне его контакта с костным ложем. Имплантировали трансплантат в подготовленное костное ложе. После чего произвели реваскуляризирующую остеоперфорацию с помощью спиц, установленных в дрель. Посредством последних через аллотрансплантат в направлении вдоль продольной оси диафиза кости выполнили формирование параллельных каналов с шагом 0,3 см, проходящих в костно-мозговую полость и сообщающихся с ней, которая помимо кровеносных сосудов содержит мезенхимальные стволовые клетки – предшественницы клеток костной ткани для стимуляции дальнейшего формирования соединительнотканных перемычек. Затем выполнили укладку подготовленных при ревизии свободных костных фрагментов, образующих суставную поверхность, с дальнейшим их прессованием отломков с целью компактизации губчатого вещества трансплантата, а также усиления контакта между трансплантатом и костным ложем. Металлоостеосинтез произвели накостной пластиной и винтами с угловой стабильностью. Фиксация винтами осуществлена с проведением через диафиз, дистальные костные фрагменты, образующие суставную поверхность. Для дополнительной фиксации имплантируемого трансплантата винты, установленные в него через накостную пластину проводили во взаимопересекающихся плоскостях: первый – во фронтальной плоскости со смещением последующего винта в поперечной плоскости. Далее производили послойное ушивание раны. Обработали рану спиртом, йодом, наложили асептическую повязку. В реабилитационном периоде иммобилизировали конечность в ортезе.

В послеоперационном периоде при контрольном осмотре через 5 недель на рентгенограмме в передне-задней и боковой проекциях было отмечено появление костных трабекул, проходящих через линию перелома, частичное появление периостальной и эндостальной костной мозоли с наличием рентгенонегативной полосы по линии сращения, отсутствие лизиса костной ткани вокруг установленных винтов, сглаживание краев трансплантата и костного ложа. Также наблюдали частичные процессы резорбции трансплантата и замещение его вновь образованной костной тканью, что говорит о стабильной фиксации фрагментов кости и положительно протекающем процессе остеоинтеграции и консолидации перелома.

Пример 3.

Больной К., 39 лет, поступил в травматолого-ортопедическое отделение с диагнозом: вколоченный перелом медиального мыщелка левой большеберцовой кости.

Было осуществлено хирургическое вмешательство по заявляемому способу (второй вариант). После трехкратной обработки операционного поля растворами антисептиков по передне-медиальной поверхности левой голени выполнили дугообразный разрез длиной 6 см в области проекции медиального мыщелка большеберцовой кости. С помощью скальпеля произвели доступ к зоне перелома, посредством прямого остеотома по линии неправильно срастающегося перелома выполнили корригирующую остеотомию зоны медиального мыщелка, элевацию зоны импрессированного мыщелка с восстановлением анатомии суставной поверхности большеберцовой кости. После элевации медиального мыщелка обнаружили околосуставной дефект, зафиксировали его геометрические размеры и форму – 2×3×4 см. Осуществили пластику околосуставного дефекта, для чего использовали аллогенный кортикально-губчатый трансплантат из резецированной головки бедренной кости человека размерами 5×5×5 см, подвергшийся процессам термической дезинфекциии и дальнейшего консервирования. С помощью вибропилы, долот, кусачек Люэра произвели моделирование трансплантата под ранее измеренные геометрические размеры и форму околосуставного дефекта с превышением на 2 мм для обеспечения компактизации трансплантата в зоне его контакта с костным ложем. Также сформировали клиновидный выступ на поверхности трансплантата, обращенной к диафизу большеберцовой кости. Дополнительно с помощью вибропилы сформировали ответный клиновидный паз в воспринимающем костном ложе в месте имплантации дистальнее зоны перелома. Имплантировали трансплантат в подготовленное костное ложе с помещением выступа в паз и блокировки положения трансплантата в костном ложе по типу замка. После чего произвели реваскуляризирующую остеоперфорацию с помощью спиц, установленных в дрель. Посредством последних через аллотрансплантат в направлении вдоль продольной оси диафиза кости выполнили формирование параллельных трансоссальных каналов с шагом 0,5 см, проходящих в костно-мозговую полость и сообщающихся с ней, которая помимо кровеносных сосудов содержит мезенхимальные стволовые клетки - предшественницы клеток костной ткани для стимуляции дальнейшего формирования соединительнотканных перемычек. Затем выполнили укладку подготовленных при ревизии свободных костных фрагментов, образующих суставную поверхность, с дальнейшим их прессованием отломков с целью компактизации губчатого вещества трансплантата, а также усиления контакта между трансплантатом и костным ложем.

Металлоостеосинтез произвели накостной пластиной и винтами с угловой стабильностью. Фиксация винтами осуществлена с проведением через диафиз, дистальные костные фрагменты, образующие суставную поверхность. Для дополнительной фиксации имплантируемого трансплантата винты, установленные в него через накостную пластину проводили во взаимопересекающихся плоскостях: первый – во фронтальной плоскости со смещением последующего винта в сагиттальной плоскости. Далее производили послойное ушивание раны. Обработали рану спиртом, йодом, наложили асептическую повязку. В реабилитационном периоде иммобилизировали конечность в туторе.

В послеоперационном периоде при контрольном осмотре через 7 недель на рентгенограмме в передне-задней и боковой проекциях было отмечено появление костных трабекул, проходящих через линию перелома, частичное появление периостальной и эндостальной костной мозоли с наличием рентгенонегативной полосы по линии сращения, отсутствие лизиса костной ткани вокруг установленных винтов, сглаживание краев трансплантата и костного ложа. Также наблюдали частичные процессы резорбции трансплантата и замещение его вновь образованной костной тканью, что говорит о стабильной фиксации фрагментов кости и положительно протекающем процессе остеоинтеграции и консолидации перелома.

Группа изобретений относится к медицине, а именно травматологии и ортопедии. Проводят ревизию костных отломков с формированием костного ложа и свободных костных фрагментов. Выполняют пластику околосуставного дефекта трансплантатом. После имплантации последнего в костное ложе осуществляют реваскуляризирующую остеоперфорацию путем формирования параллельных трансоссальных каналов вдоль продольной оси диафиза кости, проходящих через трансплантат и сообщающихся с костно-мозговой полостью. Затем укладывают на трансплантат и прессуют свободные костные фрагменты, обеспечивая этим компактизацию его губчатого вещества. Фиксацию трансплантата осуществляют путем металлоостеосинтеза накостными пластинами и проведенными через них во взаимопересекающихся плоскостях винтами с угловой стабильностью. Отличительной особенностью второго варианта выполнения способа является дополнительный элемент фиксации трансплантата в костном ложе, выполненный путем обработки последнего с формированием паза и моделированием ответного ему выступа на поверхности трансплантата в зоне их контакта. Использование заявляемой группы изобретений позволяет создать условия для потенциальной остеоинтеграции костного ложа с трансплантатом за счет пролонгированного во времени накопления эффективного объема клеточной массы, и последующей консолидации перелома, а также обеспечить стабильный остеосинтез за счет многоплоскостной фиксации трансплантата в костном ложе. 2 н.п. ф-лы, 3 пр.

1. Способ пластики посттравматических околосуставных дефектов длинных трубчатых костей, включающий в себя проведение ревизии костных отломков с формированием костного ложа и свободных костных фрагментов, пластики околосуставного дефекта посредством трансплантата и металлоостеосинтеза накостными пластинами и винтами с угловой стабильностью, отличающийся тем, что проводят моделирование трансплантата под ранее измеренные геометрические размеры и форму околосуставного дефекта с превышением на 2 мм, после имплантации трансплантата в костное ложе выполняют реваскуляризирующую остеоперфорацию путем формирования параллельных трансоссальных каналов с шагом 0,3 или 0,5 см, проходящих вдоль продольной оси кости через трансплантат и сообщающихся с костно-мозговой полостью, укладывают на трансплантат свободные костные фрагменты, обеспечивая путем их прессования компактизацию губчатого вещества трансплантата, при этом при фиксации трансплантата винты через пластины вводят во взаимопересекающихся плоскостях.

2. Способ пластики посттравматических околосуставных дефектов длинных трубчатых костей, включающий в себя проведение ревизии костных отломков с формированием костного ложа и свободных костных фрагментов, пластики околосуставного дефекта посредством трансплантата и металлоостеосинтеза накостными пластинами и винтами с угловой стабильностью, отличающийся тем, что проводят моделирование трансплантата под ранее измеренные геометрические размеры и форму околосуставного дефекта с превышением на 2 мм, после имплантации трансплантата в костное ложе выполняют реваскуляризирующую остеоперфорацию путем формирования параллельных трансоссальных каналов с шагом 0,3 или 0,5 см, проходящих вдоль продольной оси кости через трансплантат и сообщающихся с костно-мозговой полостью, укладывают на трансплантат свободные костные фрагменты, обеспечивая путем их прессования компактизацию губчатого вещества трансплантата, при этом при фиксации трансплантата винты через пластины вводят во взаимопересекающихся плоскостях и обеспечивают дополнительное крепление трансплантата в костном ложе путем обработки последнего с формированием паза и моделированием ответного ему выступа на поверхности трансплантата в зоне их контакта.