Способ костной аутопластики ложных суставов Российский патент 2023 года по МПК A61B17/56 

Изобретение относится к медицине, а именно к способам костной аутопластики, применяемым в травматологии и ортопедии.

Лечение ложных суставов трубчатых костей конечностей остается актуальной проблемой травматологии и ортопедии. Консервативное лечение ложных суставов неэффективно и только удлиняет и без того затянувшиеся сроки лечения. Наряду со стабильным остеосинтезом костных отломков, основная цель хирургического лечения ложного сустава - активация ослабленного репаративного остеогенеза.

Аналоги

Существуют различные виды хирургических вмешательств, направленных на активацию остеогенеза, наиболее известными из которых являются остеоперфорация по Беку, остеопластика интра- и экстрамедуллярным трансплантатом по Чаклину или скользящим аутотрансплантатом по Хахутову.

Критика аналогов

Самым простым из аналогов является остеоперфорация по Беку, заключающаяся в формировании спицей или тонким сверлом нескольких каналов в склерозированных концах костных отломков в различных направлениях. Однако в настоящее время из-за недостаточной эффективности данный аналог не нашел широкого применения.

При способе Чаклина используют внутрикостный и накостный трансплантаты, причем кроме увеличения объема и травматичности операции, данный способ сопряжен с необходимостью поиска достаточного количества костного вещества: ауто- и аллотрансплантатов. Кроме того, интрамедуллярный трансплантат плотно закупоривает костномозговую полость, тем самым угнетая эндостальный репаративный остеогенез, а накостный трансплантат, кроме необходимости в дополнительной фиксации, меняет контур кости, чем затрудняет накостный остеосинтез.

Прототип

В качестве способа-прототипа нами была выбрана остеопластика скользящим аутотрансплантатом по Хахутову, описанная в Национальном руководстве по травматологии (под ред. Г.П. Котельникова, С.П. Миронова, - М.: ГЭОТАР-Медиа, 2008, - 808 с, С. 312-314). Данный способ костной аутопластики заключается в том, что после обнажения зоны ложного сустава и скелетирования костных отломков на достаточном для взятия аутотрансплантатов протяжении двойной циркулярной пилой пропиливают кость по ее длиннику через зону ложного сустава на нужное расстояние. Остеотомом, подобранным по ширине трансплантата, выполняют поперечную остеотомию по краям выпиленной костной полоски с образованием двух аутотрансплантатов равной ширины, но разной длины. Затем меняют их местами, и больший из аутотрансплантатов перекрывает зону ложного сустава. Оба аутотрансплантата при этом фиксируют к костному ложу проволочным серкляжем или шовной нитью, проведенной вокруг кости. Кроме того, для стабилизации зоны ложного сустава и костных отломков обычно дополнительно выполняют погружной или внеочаговый остеосинтез различными металлоконструкциями.

Критика прототипа

Наряду с преимуществами, а именно - перекрытием зоны ложного сустава большим из двух аутотрансплантатов, способ-прототип имеет и существенные недостатки. К ним относятся следующие:

- при формировании аутотрансплантатов с помощью остеотома не исключен выход линии остеотомии за пределы намеченного, особенно при остеопорозе костных отломков, сопровождающемся снижением прочности кости, или при склерозировании их концов, которое, наряду с повышением жесткости кости, характеризуется снижением ее упругости и, соответственно, большей вероятностью растрескивания. Растрескивание костного ложа и (или) аутотрансплантатов, в свою очередь существенно уменьшает шансы на успех лечения ложного сустава, поскольку при этом нарушаются как механические, так и биологические условия репаративной регенерации кости;

- формирование ложного сустава, особенно гипотрофического, как правило, сопровождается снижением качества кости в зоне псевдоартроза, выражающимся не только в механических свойствах (снижение плотности и упругости костной ткани с большей вероятностью растрескивания), но и в биологических - снижение остеогенных потенций используемых скользящих аутотрансплантатов;

- фиксация аутотрансплантатов к их ложу при помощи серкляжа из шовной нити (кетгутовой, шелковой, лавсановой или любой другой) - недостаточно надежна, и нередки случаи соскальзывания нити в ту или другую сторону с выпадением одного или обоих аутотрансплантатов из их ложа;

- проволочный серкляж, при котором фиксация обусловлена закруткой и плотным охватом проволокой аутотрансплантата и трубчатой кости - надежней шовного материала, однако достижение стабильной фиксации аутотрансплантатов к их ложу сопровождается ишемическими расстройствами под проволокой. Это, в свою очередь, сопряжено с риском некроза и секвестрации кости, и удлинением сроков приживления и ремоделирования аутотрансплантатов;

- недостаточно плотный контакт между уложенными в костное ложе свободными аутотрансплантатами и их ложем и ненадежность их фиксации уменьшают их взаимную адаптацию и повышают риск последующей потери контакта между ними с замедлением образования костной мозоли, опасностью несращения между аутотрансплантатами и их ложем и, соответственно, неэффективностью лечения ложного сустава.

Цель изобретения - повышение эффективности лечения больных с ложными суставами трубчатых костей конечностей.

Сущность изобретения

Предлагается способ аутопластики ложных суставов трубчатых костей, заключающийся в использовании скользящих аутотрансплантатов, при перемене мест которых больший из них перекрывает зону ложного сустава и отличающийся от прототипа следующим (проиллюстрировано на фиг. 1 в разрезе в плоскости продольного и поперечного сечения). После зачистки от хрящевой ткани и репозиции концов костных отломков (фиг. 1а), выполняют их продольную остеотомию двойной циркулярной пилой с формированием двух, продолжающих друг друга, скользящих аутотрансплантатов разной длины. Осциллярной пилой с лезвием, шириной, не более ширины скользящих аутотрансплантатов, соединяют концы линий продольной остеотомии под углом 45-60 градусов к поверхности кости, вследствие чего длина внутренней поверхности скользящих аутотрансплантатов превышает длину их наружной поверхности (фиг. 1б). Оба скользящих аутотрансплантата меняют местами, перекрыв зону ложного сустава большим из них (фиг. 1в). При этом разность длины внутренней и наружной поверхностей скользящих аутотрансплантатов служит дополнительным фактором фиксации в костном ложе их периферических концов с предупреждением миграции и потери контакта скользящих аутотрансплантатов с костным ложем. Кроме препятствования выстоящего края костного ложа смещению кверху периферической части скользящих аутотрансплантатов, это увеличивает площадь контакта и степень взаимной адаптации скользящих аутотрансплантатов с их ложем. Затем на углах соприкасающихся друг с другом центральными концами скользящих аутотрансплантатов и костным ложем перпендикулярно к поверхности кости сверлом, диаметром 4,5 мм, сверлят отверстия, глубиной около половины диаметра кости (фиг. 1г), предназначенных для введения в них в виде шпонок цилиндрических аутотрансплантатов, диаметром 4,5 мм и длиной 10-20 мм. Данные цилиндрические аутотрансплантаты берут с большеберцовой кости пациента при помощи полого сверла. Полое сверло, наружным диаметром 5,5 мм и внутренним диаметром 4,5 мм, можно изготовить из 60-70-миллиметрового фрагмента прямой части металлического уретрального катетера. С одной или обеих сторон данной трубки (фиг. 2а) выполняют заточку ее кромки на мелком абразиве точильного станка. Для этого трубку зажимают в патроне дрели и под углом 45 градусов равномерно затачивают ее конец на работающем точильном станке при работающей дрели (фиг. 2б). Затем на заточенной под углом 45 градусов кромке изготавливаемого полого сверла напильником или буром формируют зубчики (фиг. 2в). Таким же образом можно заточить и другой конец трубки, а в качестве выколотки для полого сверла (фиг. 3а) используют фрагмент спицы Киршнера (фиг. 3б).

При помощи полого сверла с большеберцовой кости пациента берут цилиндрический аутотрансплантат (фиг. 4, а, б) следующим образом.

По передней поверхности голени пациента на 1-2 см ниже уровня бугристости и 1-1,5 см медиальнее гребня большеберцовой кости выполняют разрез кожи, длиной 1-2 см. Во фронтальной плоскости перпендикулярно оси кости упираются в медиальную кортикальную пластину большеберцовой кости тонкостенным полым сверлом, зафиксированным в патроне дрели. В качестве ограничителя соскальзывания вращающегося полого сверла с костной поверхности и обеспечения его центрации при начале сверления можно использовать пассатижи. Разведенные губки пассатижей охватывают с боков полое сверло, но не сжимают его - во избежание препятствования вращению сверла. Начинают сверление, и по мере погружения полого сверла в кость, устойчивая центрация его обеспечивается уже не губками пассатижей, а краями ложа цилиндрического аутотрансплантата. Высверлив участок большеберцовой кости с выходом режущей кромки полого сверла через латеральную кортикальную пластинку в мягкие ткани, на малых реверсивных оборотах дрели вынимают сверло из отверстия в большеберцовой кости, отсоединяют полое сверло от дрели и извлекают из него цилиндрический аутотрансплантат, выталкивая его концом спицы Киршнера (фиг. 3, б), играющей роль выколотки. Этот аутотрансплантат следует разделить на две равные части и заполнить ими оба сформированных для них отверстия. Для увеличения длины цилиндрического аутотрансплантата можно высверлить канал во фронтальной плоскости не строго под прямым углом к оси кости, а отклоняясь вверх или вниз от перпендикуляра (чем больше отклонение и острее угол, тем длиннее цилиндрический аутотрансплантат). Если же длина цилиндрического аутотрансплантата недостаточна для заполнения обоих отверстий, сформированных для него по углам соприкасающихся друг с другом центральными концами скользящих аутотрансплантатов и костным ложем (фиг. 1, г), можно высверлить и второй цилиндрический аутотрансплантат, отступя 7-15 мм от ложа предыдущего аутотрансплантата. По бокам цилиндрических аутотрансплантатов (фиг. 5, а) можно сделать неглубокие косые насечки многоразовым скальпелем или острым остеотомом (фиг. 5б). Эти насечки - как элемент неизвлекаемости предназначены для усиления заклинивания и предупреждения миграции цилиндрических аутотрансплантатов (фиг. 5б) из отверстий, сформированных перпендикулярно к поверхности кости. Эти отверстия выполняют сверлом, диаметром 4,5 мм на углах соприкасающихся друг с другом центральными концами скользящих аутотрансплантатов и костным ложем (фиг. 6а), глубиной около половины диаметра кости. Цилиндрические аутотрансплантаты, диаметром 4,5 мм и длиной 10-20 мм, плотно вводят в сформированные для них отверстия (фиг. 6б). Эти цилиндрические аутотрансплантаты играют роль шпонок (фиг. 6в), обеспечивающих стабильность фиксации соединенных ими центральных концов скользящих аутотрансплантатов и костного ложа.

Пример применения способа

В качестве примера применения предлагаемого способа костной аутопластики ложных суставов приводим следующее наблюдение.

Пациент Б., 33 лет, поступил в отделение травматологии №2 Республиканского центра травматологии и ортопедии (РЦТО) в г. Махачкале 16.11.2021 г. с диагнозом: ложный сустав средней трети правой локтевой кости и срастающийся перелом лучевой кости с наличием металлоконструкций (фиг. 7а). Из анамнеза: по поводу закрытого оскольчатого перелома обеих костей средней трети правого предплечья 11.06.2021 г. пациенту выполнен накостный остеосинтез костей предплечья двумя пластинами на 5-ти винтах. Локтевая кость не срослась, и сформировался гипотрофический ложный сустав. Пациента беспокоят боли, подвижность костных отломков и нарушение функции правой верхней конечности.

17.11.2021 г. выполнена операция: Удаление металлоконструкции с локтевой кости, резекция ложного сустава, костная аутопластика и реостеосинтез локтевой кости мостовидной пластиной с угловой стабильностью. Операция была выполнена следующим образом. Под проводниковой анестезией по ходу старого послеоперационного рубца выполнен разрез кожи по задней поверхности средней трети правого предплечья. Выделена и удалена металлоконструкция - LCP пластина с угловой стабильностью на пяти 3,5-мм винтах. Обнажена зона гипотрофического ложного сустава с разъединением и зачисткой от хрящевой ткани концов костных отломков. Восстановлена проходимость костномозгового канала и конгруэнтность концов костных фрагментов. Произведена продольная остеотомия репонированных костных отломков двойной циркулярной пилой с формированием двух, продолжающих друг друга, аутотрансплантатов, шириной 1,1 см и общей длиной 8 см, один из которых, длинною 3 см, был выпилен из дистального костного отломка, а другой, длинною 5 см, из проксимального. Затем осциллярной пилой с лезвием, шириной 10 мм, соединили концы линий продольной остеотомии под углом 50 градусов к поверхности кости, вследствие чего длина внутренней поверхности аутотрансплантатов превысила длину их наружной поверхности. Скользящие аутотрансплантаты поменяли местами с перекрытием линии контакта между костными отломками большим из них. Кроме препятствования выстоящего края костного ложа смещению кверху периферической торцовой части скользящих аутотрансплантатов, это увеличило площадь их контакта с их ложем. На углах соприкасающихся друг с другом центральными концами скользящих аутотрансплантатов и костным ложем перпендикулярно к поверхности кости сверлом, диаметром 4,5 мм, сформировали отверстия, глубиной 7-8 мм. Эти отверстия предназначены для введения в них в виде шпонок цилиндрических аутотрансплантатов, которые были взяты с большеберцовой кости пациента при помощи предварительно изготовленного полого сверла. Последнее имеет наружный диаметр 5,5 мм и внутренний диаметром 4,5 мм, заточку кромки под углом в 45 градусов (выполнили данную заточку на мелком абразиве точильного станка, закрепив полое сверло в патроне дрели и под углом 45 градусов равномерно затачивая его конец на работающем точильном станке при работающей дрели) и зубчики на кромке, сформированные буром. Для забора цилиндрического аутотрансплантата с большеберцовой кости был выполнен 1,5 см разрез кожи, отступя 2 см вниз от бугристости и 1 см медиальнее от гребня большеберцовой кости. Поднадкостнично во фронтальной плоскости осуществлен упор в медиальную кортикальную пластину во фронтальной плоскости под прямым углом к оси кости полым сверлом, зажатом в патроне дрели. В качестве ограничителя соскальзывания вращающегося полого сверла с костной поверхности вначале сверления были использованы пассатижи, разведенные губки которых препятствовали соскальзыванию вращающегося полого сверла. В процессе сверления по мере погружения сверла в кость, центрация его обеспечивалась уже не губками пассатижей, а краями ложа цилиндрического аутотрансплантата. Высверлив участок большеберцовой кости с выходом режущей кромки полого сверла через латеральную кортикальную пластинку в мягкие ткани, полое сверло на малых реверсивных оборотах дрели извлекли из раны, отсоединили от дрели и извлеки из него цилиндрический аутотрансплантат, длиной 22 мм, вытолкнув его концом поперечно скушенной спицы Киршнера. Цилиндрический аутотрансплантат разделили на две равные части и многоразовым скальпелем по их бокам сделали косые насечки - как элемент неизвлекаемости для заклинивания и предупреждения их обратной миграции в ранее сформированных отверстиях на углах соприкасающихся друг с другом центральными концами скользящих аутотрансплантатов. Оба цилиндрических аутотрансплантата плотно введены в эти отверстия легкими ударами молотка и заклинены в виде шпонок, а их выстоящие над костной поверхностью концы сглажены рашпилем. Затем поверх скользящих аутотрансплантатов мостовидно уложили 3,5-мм LCP пластину с угловой стабильностью, просверлили 2,7-мм сверлом отверстия и бикортикально ввели в них и заблокировали в пластине шесть 3,5-мм винтов. Рана промыта растворами антисептиков и ушита. Клинически и рентгенологически (фиг. 7б) реостеосинтез состоятельный. Рана зажила первично. Результат лечения расценен как хороший.

Признаки изобретения, отличительные от прототипа

Конструктивными особенностями (отличительными признаками от прототипа) способа костной аутопластики ложных суставов являются:

- после выполнения продольной остеотомии двойной циркулярной пилой репонированных костных отломков с формированием двух, продолжающих друг друга, аутотрансплантатов разной длины, осциллярной пилой с лезвием, шириной, равной или менее ширины аутотрансплантатов, соединяют концы линий продольной остеотомии под углом 45-60 градусов к поверхности кости, вследствие чего длина внутренней поверхности аутотрансплантатов превышает длину их наружной поверхности;

- на углах соприкасающихся друг с другом центральными концами скользящих аутотрансплантатов и костным ложем перпендикулярно к поверхности кости сверлом, диаметром 4,5 мм, сверлят отверстия, глубиной около половины диаметра кости, предназначенных для введения в них в виде шпонок цилиндрических аутотрансплантатов, диаметром 4,5 мм и длиной 10-20 мм;

- цилиндрические аутотрансплантаты берут с большеберцовой кости пациента при помощи полого сверла;

- полое сверло для забора цилиндрических аутотрансплантатов изготавливают из металлической трубки, имеющей наружный диаметр 5,5 мм и внутренний диаметр 4,5 мм;

- при изготовлении полого сверла выполняют заточку его кромки на мелком абразиве точильного станка, для чего трубку зажимают в патроне дрели и под углом 45 градусов равномерно затачивают ее конец на работающем точильном станке при работающей дрели, а на заточенной под углом 45 градусов кромке изготавливаемого полого сверла напильником или буром формируют зубчики;

- в качестве выколотки для полого сверла используют фрагмент спицы Киршнера;

- цилиндрический аутотрансплантат забирают с большеберцовой кости ниже уровня ее бугристости на 1-2 см, высверливая его во фронтальной плоскости, для чего упираются в кортикальную пластину большеберцовой кости на 1-1,5 см медиальнее гребня большеберцовой кости тонкостенным полым сверлом, зафиксированным в патроне дрели;

- в качестве ограничителя соскальзывания вращающегося полого сверла с костной поверхности и обеспечения его центрации при начале сверления используют пассатижи, губками которого охватывают с боков полое сверло, но не сжимают его - во избежание препятствования вращению сверла. Начинают сверление, и по мере погружения трубчатого сверла в кость, центрация его обеспечивается уже не губками пассатижей, а краями ложа цилиндрического аутотрансплантата. Высверлив участок большеберцовой кости с выходом режущей кромки полого сверла через латеральную кортикальную пластинку в мягкие ткани, на малых реверсивных оборотах дрели извлекают его из большеберцовой кости, отсоединяют полое сверло от дрели и извлекают из него цилиндрический аутотрансплантат, выталкивая его концом спицы Киршнера, играющей роль выколотки;

- этот аутотрансплантат делят на две равные части и заполняют ими оба сформированных для них отверстия;

- для увеличения длины цилиндрического аутотрансплантата можно высверлить канал во фронтальной плоскости не строго под прямым углом к оси кости, а отклоняясь вверх или вниз от перпендикуляра, и чем больше отклонение и острее угол, тем длиннее цилиндрический аутотрансплантат;

- если длина цилиндрического аутотрансплантата недостаточна для заполнения им обоих отверстий, сформированных для него по углам соприкасающихся друг с другом центральными концами скользящих аутотрансплантатов и костным ложем, можно высверлить и второй цилиндрический аутотрансплантат, отступя 7-15 мм от ложа предыдущего аутотрансплантата;

- по бокам обоих цилиндрических аутотрансплантатов можно сделать неглубокие косые насечки многоразовым скальпелем или острым остеотомом - как элемент неизвлекаемости и для усиления заклинивания с предупреждением миграции цилиндрических аутотрансплантатов в отверстиях, сформированных перпендикулярно к поверхности кости;

- отверстия на углах соприкасающихся друг с другом центральными концами скользящих аутотрансплантатов и костным ложем выполняют сверлом, диаметром 4,5 мм, глубиной около половины диаметра кости;

- цилиндрические аутотрансплантаты, диаметром 4,5 мм и длиной 10-20 мм, играют роль шпонок, обеспечивая стабильность фиксации соединенных ими центральных концов скользящих аутотрансплантатов и костного ложа, и легким постукиванием молотка плотно вводят в сформированные для них отверстия.

Технический результат (преимущества перед прототипом) способа аутопластики ложных суставов трубчатых костей:

- прецизионная точность взятия скользящих аутотрансплантатов сдвоенной циркулярной пилой и исключение растрескивания кости с выходом линии остеотомии за пределы намеченного использованием осциллярной пилы для соединения обеих линий продольной остеотомии скользящих аутотрансплантатов;

- устойчивость положения периферических концов скользящих аутотрансплантатов с предупреждением потери контакта их с костным ложем вследствие большей длины их внутренней поверхности над внешней из-за соединения концов линий продольной остеотомии под углом 45-60 градусов к поверхности кости;

- кроме препятствования выстоящего края костного ложа смещению кверху периферической торцовой части скользящих аутотрансплантатов, соединения концов линий продольной остеотомии под углом 45-60 градусов к поверхности кости увеличивает площадь контакта и степень взаимной адаптации скользящих аутотрансплантатов с их ложем;

- использование в виде шпонок миниинвазивно полученных через минимальный разрез кожи ниже бугристости и медиальнее гребня большеберцовой кости цилиндрических аутотрансплантатов, соединяющих центральные концы скользящих аутотрансплантатов между собой и с их ложем;

- надежность соединения центральных концов скользящих аутотрансплантатов между собой и с их ложем усиливается неглубокими косыми насечками по бокам цилиндрических аутотрансплантатов для усиления заклинивания и предупреждения миграции их в отверстиях, сформированных перпендикулярно к поверхности кости;

- цилиндрические аутотрансплантаты не только играют роль шпонок, механически усиливающих надежность соединения скользящих аутотрансплантатов между собой и костным ложем, но и способствуют оптимизации биологических условий для репаративной регенерации костной ткани в зоне ложного сустава, особенно гипотрофического, сопровождающегося уменьшением количество и качества кости. Обусловлено это тем, что качество донорского участка большеберцовой кости, находящегося вне зоны ложного сустава со скомпрометированным остеогенезом, выше;

- экономичность способа костной аутопластики с отсутствием необходимости в поиске материала для пластики ложного сустава.

Таким образом, предлагаемый способ костной аутопластики ложных суставов позволяет повысить эффективность лечения больных с ложными суставами длинных трубчатых костей.

Изобретение относится к медицине, а именно к травматологии и хирургии, и может быть использовано для костной аутопластики ложных суставов. Циркулярной пилой проводят продольную остеотомию репонированных костных отломков с формированием двух, продолжающих друг друга, аутотрансплантатов разной длины. Осциллярной пилой с лезвием с шириной, равной или менее ширины скользящих аутотрансплантатов, формируют концы линий продольной остеотомии под углом 45-60 градусов к поверхности кости, таким образом, чтобы длина внутренней поверхности аутотрансплантатов превышала длину их наружной поверхности. Оба скользящих аутотрансплантата меняют местами. На стыке аутотрансплантатов друг с другом и костным ложем, сверлом, диаметром 4,5 мм, перпендикулярно поверхности кости формируют отверстия, в которые вставляют цилиндрические аутотрансплантаты, блокируя скользящие аутотрансплантаты в их ложе со стороны стыка аутотрансплантатов друг с другом. При этом цилиндрические аутотрансплантаты забирают из большеберцовой кости, высверливая их во фронтальной плоскости трубчатым сверлом с внутренним диаметром 4,5 мм, а по бокам цилиндрических аутотрансплантатов делают насечки. Способ обеспечивает предупреждение миграции и потери контакта скользящих аутотрансплантатов с костным ложем за счет разности длины внутренней и наружной поверхностей скользящих аутотрансплантатов. 7 ил., 1 пр.

Способ костной аутопластики ложных суставов, заключающийся в использовании скользящих костных аутотрансплантатов, при перемене мест которых больший из них перекрывает зону ложного сустава, отличающийся тем, что двойной циркулярной пилой проводят продольную остеотомию репонированных костных отломков с формированием двух, продолжающих друг друга, аутотрансплантатов разной длины, затем осциллярной пилой с лезвием с шириной, равной или менее ширины скользящих аутотрансплантатов, формируют концы линий продольной остеотомии под углом 45-60 градусов к поверхности кости, таким образом, чтобы длина внутренней поверхности аутотрансплантатов превышала длину их наружной поверхности, затем оба скользящих аутотрансплантата меняют местами, и на стыке аутотрансплантатов друг с другом и костным ложем, сверлом, диаметром 4,5 мм, перпендикулярно поверхности кости формируют отверстия, в которые вставляют цилиндрические аутотрансплантаты, блокируя скользящие аутотрансплантаты в их ложе со стороны стыка аутотрансплантатов друг с другом; при этом цилиндрические аутотрансплантаты забирают из большеберцовой кости, высверливая их во фронтальной плоскости трубчатым сверлом с внутренним диаметром 4,5 мм, а по бокам цилиндрических аутотрансплантатов делают насечки.