Способ остеосинтеза грудины двумя капроновыми монофиламентными нитями Российский патент 2024 года по МПК A61B17/82 

Изобретение относится к медицине, а именно к сердечно-сосудистой хирургии и нацелено на улучшение результатов остеосинтеза грудины у пациентов после кардиохирургических операций. Способ обеспечивает прочное соединение краев рассеченной грудины, снижает риск ее фрагментации и способствует улучшению раневого заживления.

Большинство кардиохирургических вмешательств выполняется через срединную продольную стернотомию. Ежегодное число стернотомий в Российской Федерации превышает 50 тысяч [Сердечно-сосудистая хирургия - 2021. Болезни и врожденные аномалии системы кровообращения / Л.А. Бокерия, Е.Б. Милиевская, В.В. Прянишников, И.А. Юрлов, З.Ф. Кудзоева. -М.: НМИЦ ССХ им. А.Н. Бакулева Минздрава России, 2022. - 322 с.]. Все чаще остеосинтез грудины проводится при наличии нескольких факторов риска развития нестабильности грудины и стерномедиастинита. Особенно подвержены стернальным раневым осложнениям пациенты пожилого возраста с остеопорозными изменениями грудины.

В качестве шовного материала для ушивания грудины традиционно используют стальную проволоку, из которой формируют несколько одиночных простых (Kirklin/Barratt-Boyes cardiac surgery: morphology, diagnostic criteria, natural history, techniques, results, and indications / Nicholas T. Kouchoukos [et al.]. - 4^th ed. Elsevier Saunders, 2012; - 2256 p.) или Z-образных швов (Патент RU № 2520864 C2, МПК A61B 17/00 - 27.06.2014, Бюл. № 18). Последующая тугая скрутка противоположных концов каждого шва приводит к сближению и стабилизации половин рассеченной грудины. Однако плотность проволоки практически всегда превышает плотность костной ткани. Поэтому более жесткий шовный материал при дыхательных движениях начинает прорезывать кость, формируются поперечные переломы грудины и возникает патологическая подвижность фрагментированных участков с последующим развитием раневых осложнений. Для профилактики прорезывания одиночных или Z-образных швов предложено укреплять грудину продольными проволоками, которыми прошивают грудину [Патент RU №2753389, МПК А61В 17/82 - 13.08.2021 Бюл. № 23] или межреберья [Патент RU № 2739292, МПК А61В 17/82 - 22.12.2020 Бюл. №36]. Разработан также метод комбинированного остеосинтеза при помощи проволочных швов и бандажирующих грудину устройств [Патент RU №2789576, МПК А61В 17/56 - 06.02.2023, Бюл. №4]. Однако применение этих методов на мягкой остеопорозной грудине может оказаться затруднительным. Методы требуют увеличенного расхода проволоки и/или наличия дорогостоящих полимерных хомутов. Кроме того, большое количество инородного материала увеличивает вероятность развития послеоперационных свищей.

Аналогичное фрагментирующее воздействие на остеопорозную грудину возможно при использовании никелид-титановых скоб [Патент GB №2471855, IPC А61В 17/80, А61В 17/82, А61В 17/88 - 19.01.2011], а также различных металлических приспособлений для накостного или чрескостного остеосинтеза [Патент RU № 2344768 С2, МПК А61В 17/03 - 27.01.2009, Бюл. №3; Патент RU № 2391934 С1, МПК А61В 17/80 - 20.06.2010, Бюл. №17; Патент RU № 2607180 С2, МПК А61В 17/58 - 10.01.2017, Бюл. №1; Патент RU № 2672926 С1, МПК А61В 17/58 - 21.11.2018, Бюл. №33; Патент US 4512346, IPC А61В 17/04, А61В 17/80, А61В 17/82 - 23.04.1985; Патент US 002077659, IPC А61В 17/04, А61В 17/16, А61В 17/58, А61В 17/82, А61В 17/88 - 20.06.2002; Патент US 2005240189, IPC А61В 17/56, А61В 17/68, А61В 17/82 - 27.10.2005; Патент WO 2005117726, IPC А61В 17/58; А61В 17/82; А61В 17/80; А61В 17/88 -15.12.2005; Патент US 2006161161, IPC А61В 17/064, А61В 17/068, А61В 17/10, А61В 17/56, А61В 17/82, А61В 17/88 - 20.07.2006; Патент WO 2008073898, IPC А61В 1/32 - 19.06.2008; Патент US 2009138054, IPC А61В 17/58 - 28.05.2009; Патент US 2011034958, IPC А61В 17/84 - 10.02.2011; Патент US 2015080895, IPC A61B 17/80 - 19.03.2015; Патент US 2016192969, IPC A61B 17/80 - 07.07.2016; Патент KR 20180072955, IPC A61B 17/06; A61B 17/56 - 02.07.2018], [Sternal reconstruction with titanium plates in complicated sternal dehiscence / Voss B. et al. // European Journal of Cardio-thoracic Surgery. - 2008. - №34. P. 139-145].

В качестве альтернативного шовного материала для снижения риска прорезывания кости А.В. Асеев с соавторами применили лавсан (Патент RU №2264186, МПК А61В 17/56 - 20.11.2005 Бюл. №32). Однако чрескостное проведение нити модифицированной иглой Ревердена сопровождалось созданием отверстий, размер которых превышал толщину нити. Это может затруднить гемостаз и привести к развитию послеоперационных кровотечений.

В.В. Плечев и соавторы выполняли остеосинтез грудины капроновой мононитью, при помощи которой накладывали одиночные парастернальные обвивные швы с двумя витками в каждом межреберье (Патент RU№2480171, МПК А61В 17/00, А61В 17/56 - 27.04.2013 Бюл. №12). Двойной виток позволил достичь более стабильного остеосинтеза, а парастерналыюе проведение нити способствовало профилактике развития остеомиелитов и хондроперихондритов. В то же время следует указать на возможность неполной стабилизации рукоятки грудины выше первого межреберья, а также смещения половин грудины в продольном направлении.

Н.Г. Сибагатуллин восстанавливал целостность грудины одной гибкой нитью (леской), при помощи которой накладывал непрерывный парастернальный обвивной шов от мечевидного отростка к рукоятке грудины (Патент RU № 2598123, МПК А61В 17/56 - 20.09.2016, Бюл. №26). Модификация этого способа (Патент RU № 2598969, МПК А61В 17/56 - 10.10.2016, Бюл. №28) заключалась в разделении единого протяженного парастернального обвивного шва на две части: первой лесочной мононитью прошивали межреберья от мечевидного отростка до сочленения рукоятки с телом, второй нитью - от сочленения рукоятки с телом до яремной вырезки. Применение единой мононити равномерно перераспределило локальные пиковые нагрузки по всей длине шва, что способствовало профилактике прорезывания грудины. Однако сшивание грудины всего одной леской у крупных пациентов с ожирением и ХОБЛ может оказаться рискованной процедурой, поскольку при избыточных нагрузках возможно перерастяжение единственной нити и ослабление шва. Недостатком этих способов является также несимметричность шва, и, как следствие, - возможность продольного смещения половин грудины при сведении, а также неспособность шва равномерно противодействовать дыхательным нагрузкам в различных направлениях. В обоих способах большое расстояние между точками выхода связываемых концов нитей, а также лежащий перед грудиной длинный фрагмент нити могут затруднять вязание узлов, приводить к расслаблению шва и недостаточной фиксации краев грудины.

Известен также способ остеосинтеза грудины при помощи шести Z-образных (восьмиобразных) капроновых швов, охватывающих обе половины грудины через соседние межреберья выше и ниже соответствующих грудино-реберных сочленений (Патент RU №2745239, МПК А61В 17/00 - 22.03.2021 Бюл. №9). Способ позволяет прочно сопоставить грудину, однако требует использования шести мононитей. Соответственно, в престернальном пространстве оказывается шесть связок из фиксирующих узлов, которые могут увеличивать риск формирования послеоперационных свищей.

Задача изобретения состоит в создании стабильного остеосинтеза грудины после стернотомического кардиохирургического доступа и предотвращении стернальных послеоперационных раневых осложнений, вызванных несостоятельностью швов.

Технический результат заявленного изобретения заключается в надежном сопоставлении обеих половин грудины без риска фрагментации кости, а также в улучшении результатов раневого заживления при минимальном количестве шовного материала и связок из фиксирующих узлов в престернальном пространстве. Технический результат заявленного изобретения достигается благодаря тому, что две мононити с атравматичными колющими иглами связывают свободными концами, чрескостно прошивают обе половины рукоятки грудины, парастернально слева и справа проводят одну из нитей через I-VI межреберья с диагональным смещением на нижележащее контралатеральное межреберье спереди или сзади от грудины, второй нитью по принципу зеркальной симметрии формируют аналогичный обвивной шов, протягивают петли швов до полного сопоставления краев грудины и связывают концы нитей на уровне мечевидного отростка.

Совокупность заявленных признаков формирует преимущество, которое заключается в наиболее действенной профилактике шовной фрагментации кости и прочной фиксации рассеченной грудины. Предложенный способ отличает надежность остеосинтеза: половины грудины в каждом межреберье скреплены двумя петлями, формируемых разными нитями, что обеспечивает повышенную устойчивость на разрыв. Двойной симметричный обвивной шов равномерно распределяет дыхательные нагрузки по всем плоскостям и всей длине грудины, обеспечивая ее фиксацию в поперечном, продольном и передне-заднем направлениях. По прочности такой шов соответствует 12 одиночным Z-образным швам. Предлагаемый шов увеличивает величину переносимых пиковых нагрузок, действующих на грудину, и уменьшает вероятность разрыва нитей. Концы связываемых нитей располагаются на одном уровне близко друг к другу, что помогает удерживать нити в необходимом натяжении и облегчает завязывание фиксирующих грудину узлов. Одним из значимых преимуществ является низкая себестоимость метода: используются всего две стандартные капроновые мононити. Использование для фиксации шва только одной связки узлов сокращает вероятность развития послеоперационных свищей. Упругие свойства капроновой нити позволяют компенсировать избыточные дыхательные нагрузки и устранить фрагментирующее воздействие шва. Парастернальное проведение нити сохраняет целостность кости, повышает ее устойчивость к прорезыванию, снижает риск послеоперационных геморрагических осложнений и остеомиелита грудины.

Отличительные признаки заявленного технического решения поясняют схемы и фотография, на которых представлены:

Фиг. 1 - вид передней поверхности грудины после остеосинтеза.

Фиг. 2 - вид задней поверхности грудины после остеосинтеза.

Фиг. 3 - вид передней поверхности грудины (результаты остеосинтеза по данным послеоперационной мультиспиральной компьютерной томографии).

На фигурах цифрами отмечены следующие позиции:

1 - правая ключица; 2 - левая половина рукоятки грудины; 3-1 ребро слева; 4 - двойной узел, связывающий свободные концы двух мононитей; 5 - первая капроновая мононить; 6 - IV межреберье слева; 7 - мечевидный отросток; 8 - линия стернотомии; 9 - связка из фиксирующих узлов; 10 - вторая капроновая мононить.

Способ осуществляют следующим образом. После завершения основного кардиохирургического этапа устанавливают дренажи и начинают сшивание грудины. В качестве шовного материала используют две нерассасывающиеся полиамидные монофиламентные нити на атравматичной игле длиной 75 см и диаметром 0,8-0,9 мм (USP 6, MP 8). Свободные концы обеих нитей связывают двойным узлом 4. Срезают связанные концы нитей выше узла на 1 см. Первой нитью 5 прошивают левую половину рукоятки грудины 2, вкалывая иглу снаружи внутрь на уровне первого грудино-реберного сочленения и на расстоянии 2,5 см от линии распила грудины. На таком же расстоянии и уровне той же нитью прошивают правую половину рукоятки грудины, делая вкол изнутри наружу. Протягивают нить до упора узла в костную ткань на передней поверхности левой половины рукоятки грудины (Фиг. 1, позиция 4). Прежней нитью формируют непрерывный обвивной шов в направлении мечевидного отростка 7 грудины путем двустороннего парастернального прошивания I-IV межреберий с диагональным смещением нити на нижележащее межреберье спереди от грудины (фиг. 1 и фиг. 2, позиция 5). Второй нитью с атравматичной иглой накладывают аналогичный непрерывный обвивной парастернальный шов, соблюдая принцип зеркальной симметрии по отношению к ранее наложенному шву (фиг. 1 и фиг. 2, позиция 10). Проверяют места вколов на наличие кровотечения. При необходимости накладывают гемостатический П-образный шов межреберья латеральнее кровоточащего вкола. Протягивают монофиламентные нити до сведения краев грудины на 3 см и освободившимися концами продолжают начатые ранее непрерывные обвивные швы на нижнюю треть грудины, прошивая V и VI межреберья. Выкалывают нити изнутри наружу на переднюю поверхность грудины выше сочленения мечевидного отростка с телом грудины. Срезают иглы и накладывают зажимы на свободные концы нитей. Проверяют гемостаз. Сверху вниз поочередно протягивают петли швов на уровне каждого межреберья, добиваясь все более плотного сведения грудины. При этом концы нитей ассистент удерживает в постоянном натяжении. После стабилизации половин грудины в единый блок завязывают свободные концы обеих нитей. Необходимое натяжение нитей создают путем дотягивания первого узла вторым. Для этого оба первых узла вяжут на одной и той же осевой нити. После плотного сопоставления краев грудины накладывают еще 7 хирургических узлов. Связку из фиксирующих узлов заводят под близлежащую петлю непрерывного шва спереди от грудины, а оставшиеся концы мононити срезают ножницами (фиг. 1, позиция 9). Подкожно-жировую клетчатку промывают 0,9% раствором натрия хлорида и обрабатывают повидон-йодом. На престернальные мягкие ткани и кожу послойно накладывают непрерывные швы из рассасывающегося шовного материала на атравматичных иглах.

У пациентов с тонким слоем престернальной подкожно-жировой клетчатки диагональное смещение нитей на нижележащее контралатеральное межреберье рекомендуется проводить не спереди, а позади грудины. В таких случаях прошивание половин рукоятки грудины на уровне первого ребра осуществляют обеими нитями, прокалывая кость снаружи внутрь. В остальном остеосинтез грудины проводят в соответствии вышеизложенной методикой.

Способ поясняется конкретными клиническими примерами.

Пример 1

Пациент А., 71 год. Поступил в клинику с инфарктом миокарда по нижней стенке левого желудочка. На коронароангиографии обнаружены острая окклюзия огибающей артерии, стеноз передней межжелудочковой артерии до 90%, хроническая окклюзия правой коронарной артерии, субтотальный устьевой стеноз первой ветви тупого края. Проведено стентирование инфаркт-связанной огибающей артерии. Выявлены также снижение фракции выброса левого желудочка до 35% и митральная недостаточность 3 степени. Пациент имел ожирение 3 ст., являлся курильщиком с многолетним стажем. До поступления длительно лечился от хронической обструктивной болезни легких, а также инсулин-зависимого сахарного диабета II типа. В связи с ранней постинфарктной стенокардией на 10 день после поступления проведена кардиохирургическая операция: маммарокоронарное шунтирование передней межжелудочковой артерии, аортокоронарное аутовенозное шунтирование ветви тупого края и задней межжелудочковой артерии в сочетании с аннулопластикой митрального клапана опорным кольцом. Операция проведена под комбинированным внутривенным и эндотрахеальным наркозом. Длительность операции - 4 часа 20 минут, время искусственного кровообращения - 145 минут, время ишемии миокарда - 104 минуты. Хирургический доступ - продольная срединная стернотомия. После выполнения кардиохирургического этапа и установления дренажей начат остеосинтез грудины вышеуказанным способом. Свободные концы двух стандартных капроновых мононитей с атравматичной иглой связали двумя узлами в виде общей петли. Надежность узловой фиксации проверили растягиванием нитей в руках. Концы нитей срезали над узлом, отступя 1 см. Первой нитью прошили обе половины рукоятки грудины на уровне прикрепления первых ребер. При этом левая половина рукоятки прокалывалась снаружи внутрь, а правая половина - изнутри наружу. Нить протянули до упора узла в переднюю поверхность левой половины рукоятки грудины. Далее той же нитью наложили парастернальный обвивной шов с I по IV межреберья. Диагональное смещение нити на нижележащее контралатеральное межреберье выполняли спереди от грудины. Второй нитью со стороны ассистента наложили аналогичный шов с соблюдением принципа зеркальной симметрии по отношению к шву, сформированному первой нитью. Выполнили ревизию вколов и выколов на наличие кровотечения. Наложен П-образный гемостатический шов вокруг кровоточащего вкола в IV межреберье справа. Протянули обе нити со сближением краев грудины на 2 см. Высвободившимися концами нитей продолжили ранее начатые непрерывные обвивные швы путем прошивания V и VI межреберий. На противоположной от последнего прошитого межреберья стороне каждой нитью сделали выкол изнутри наружу через сросшиеся хрящи нижних реберных пар. Срезали иглы, на концы нитей наложили зажимы. Проверили места вколов для исключения кровотечения. Поочередно протянули обе нити до плотного сведения половин грудины. При помощи тонкого зажима, заводимого под петли швов, завершили протягивание нитей. Натянутые концы нитей связали двумя скользящими и семью хирургическими узлами. Оба первых узла вязали на одной осевой нити. Необходимое натяжение нитей было достигнуто благодаря дотягиванию первого узла вторым. Связку из узлов завели под ближайшую петлю обвивного шва. Концы связанных нитей срезали с отступом от последнего узла на 1 см. Престернальные мягкие ткани промыли физиологическим раствором и обработали повидон-йодом. Подкожно-жировая клетчатка ушита в 2 слоя непрерывными швами из полигалактиновых нитей. Наложен непрерывный внутрикожный шов. В раннем послеоперационном периоде произошло обострение ХОБЛ, декомпенсация сахарного диабета с гипергликемией более 15 ммоль/л. Однако диастаза и патологической подвижности грудины не наблюдалось (фиг. 3). Стернотомная рана зажила первичным натяжением. Пациент выписан на 11 сутки после операции при достижении целевых значений MHO.

Пример 2

Пациентка В., 78 л. Госпитализирована со стабильной стенокардией напряжения III функционального класса. Выявлен стеноз терминального отдела ствола левой коронарной артерии до 90% с переходом на устья передней межжелудочковой и огибающей артерий, субтотальный стеноз проксимального сегмента правой коронарной артерии на фоне тотального кальциноза восходящей аорты. Проведена тотальная аутоартериальная реваскуляризация на работающем сердце: маммарокоронарное шунтирование передней межжелудочковой артерии при помощи левой внутренней грудной артерии, маммарокоронарное шунтирование правой коронарной артерии при помощи правой внутренней грудной артерии, шунтирование ветви тупого края огибающей артерии при помощи лучевой артерии, проксимальный конец которой вшили в бок левой внутренней грудной артерии. Тип анестезии - комбинированный внутривенный и эндотрахеальный наркоз. Хирургический доступ - продольная срединная стернотомия. Грудина легко сминалась при нажатии за счет остеопорозных изменений. Целостность грудины восстановлена в соответствии с заявленным способом при помощи двойного симметричного парастернального обвивного шва, сформированного из двух связанных капроновых мононитей. В отличие от предыдущего случая, прошивание половин рукоятки грудины на уровне первого ребра выполняли снаружи внутрь обеими нитями. При последующем формировании парастернальных обвивных швов диагональные смещения нитей на нижележащие контралатеральные межреберья производили по задней поверхности грудины. Такой подход был обусловлен стремлением максимально сократить количество шовного материала спереди от грудины в связи с исходно повышенным риском лигатурных свищей из-за тонкого слоя подкожно-жировой клетчатки. Престернальные мягкие ткани промыты физиологическим раствором, обработаны раствором повидон-йода и послойно ушиты непрерывными швами из полигалактиновой нити. Послеоперационный период протекал гладко, без раневых осложнений. Грудина оставалась стабильной. Пациентка выписана из стационара на 8 день после операции.

Новый способ применен для остеосинтеза грудины во время 78 кардиохирургических операций (55 коронарных шунтирований и 23 клапанных вмешательств). Способ использовался у пациентов с несколькими факторами риска, такими как ожирение, остеопороз, сахарный диабет, ХОБЛ, низкая фракция выброса левого желудочка, выделение обеих внутренних грудных артерий. У всех пациентов удалось достичь стабильного остеосинтеза. Признаки патологической подвижности грудины отсутствовали. Заявленный способ является универсальным и легко воспроизводимым.

Изобретение относится к медицине, а именно к сердечно-сосудистой хирургии и может быть использовано для остеосинтеза грудины после срединной стернотомии. Две мононити с атравматичными колющими иглами связывают свободными концами. Чрескостно прошивают обе половины рукоятки грудины. Парастернально слева и справа проводят нить через I-VI межреберья с диагональным смещением на нижележащее контралатеральное межреберье спереди от грудины. Второй нитью по принципу зеркальной симметрии формируют аналогичный шов, выкалывают нити на переднюю поверхность нижней трети грудины у мечевидного отростка. Протягивают петли швов до сопоставления краев грудины, престернально связывают концы нитей двумя скользящими и семью хирургическими узлами. При этом диагональное смещение нитей на нижележащее контралатеральное межреберье выполняют по задней поверхности грудины. Способ обеспечивает прочное и одновременно эластичное соединение краев рассеченной грудины, снижает риск ее фрагментации и способствует улучшению раневого заживления за счет того, что половины грудины в каждом межреберье скреплены двумя петлями, формируемыми разными нитями, двойной симметричный обвивной шов равномерно распределяет дыхательные нагрузки по всем плоскостям и всей длине грудины. 1 з.п. ф-лы, 3 ил., 2 пр.

1. Способ остеосинтеза грудины после срединной стернотомии, включающий использование непрерывного парастернального обвивного шва и отличающийся тем, что две мононити с атравматичными колющими иглами связывают свободными концами, чрескостно прошивают обе половины рукоятки грудины, парастернально слева и справа проводят нить через I-VI межреберья с диагональным смещением на нижележащее контралатеральное межреберье спереди от грудины, второй нитью по принципу зеркальной симметрии формируют аналогичный шов, выкалывают нити на переднюю поверхность нижней трети грудины у мечевидного отростка, протягивают петли швов до сопоставления краев грудины, престернально связывают концы нитей двумя скользящими и семью хирургическими узлами.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что диагональное смещение нитей на нижележащее контралатеральное межреберье выполняют по задней поверхности грудины.