Способ пластики костных дефектов головки плечевой кости при задних блокированных вывихах плечевой кости Российский патент 2024 года по МПК A61B17/56 A61K35/19 A61K38/39 A61P19/00 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к медицине, а именно к травматологии и ортопедии, и может быть использовано при оперативном лечении задних блокированных вывихов плечевой кости, сопровождающихся импрессионным переломом переднего отдела головки плечевой кости.

Уровень техники

Травматические вывихи плечевой кости являются одними из самых распространенных видов травм и занимают первое место среди всех вывихов конечностей (более 45%). [Kazar B, Relovszky E. Prognosis of primary dislocation of the shoulder. Acta Orthop Scand. 1969]. Процент передних вывихов составляет до 95%. Второе место по частоте занимают задние вывихи плеча (по разным источникам от 2 до 5%) [Cutts S, Prempeh M, Drew S. Anterior shoulder dislocation. Ann R Coll Surg Engl 2009; 91:2-7]. Наиболее частыми причинами задних вывихов плеча являются судорожный синдром, высоко-энергетическая травма (спорт, ДТП, кататравма) или удары током. Задние вывихи выявлялись у пациентов после проведенного реверсивного эндопротезирования. Пропуск задних вывихов при диагностике, который по различным источникам составляет от 50 до 79%, приводит к грубому ограничению движений в плечевом суставе, инвалидизации пациентов. [Dominique M. Rouleau, MD Jonah Hebert-Davies, MD C. Michael Robinson, MD Acute Traumatic Posterior Shoulder Dislocation. 2014].

Задние вывихи плеча часто сочетаются с обратным повреждением Хилла-Сакса, а именно, вдавленным переломом передней поверхности головки плечевой кости [Provencher MT, Frank RM, Leclere LE, et al. The Hill-Sachs lesion: diagnosis, classification, and management. J Am Acad Orthop Surg 2012; 20:242-252.]. Импрессионные переломы суставной поверхности головки плечевой кости Хилла-Сакса являются наиболее часто встречающимся типом перелома (29 %), за которым следуют переломы шейки плечевой кости (18,5 %) и переломы малого (14,3 %) и большого (7,8 %) бугорка, в то время как другие переломы (диафиз плечевой кости, лопатка, ключица) присутствуют в 6 % случаев. Данный тип переломов при заднем вывихе плеча часто сопровождается мягкотканными повреждениями, включая повреждение задней губы гленоида (в 13% случаев из исследуемых пациентов, выполнивших МРТ) [Rouleau DM, Hebert-Davies J. Incidence of associated injury in posterior shoulder dislocation: systematic review of the literature. J Orthop Trauma 2012].

В настоящее время известны различные способы лечения задних вывихов плеча, однако из уровня техники не выявлено способов лечения свежих и застарелых блокированных задних вывихов плеча с импрессией суставной поверхности головки плечевой кости (т.е. сопровождающихся импрессионными переломами переднего отдела головки плечевой кости, при которых дефекты занимают от 20 до 50% суставной поверхности головки плечевой кости), обеспечивающих минимально инвазивное раннее хирургическое вмешательство в тех случаях, когда традиционные методы лечения не применимы, не рекомендованы или не эффективны.

В частности, из уровня техники известны консервативные способы лечения задних вывихов плеча [Simultaneous bilateral posterior dislocation of the shoulder: diagnostic problems and management Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc DOI 10.1007/s00167-006-0066-1 (2006) 14: 766-770]. Однако консервативные методы с устранением вывиха под местной или общей анестезией имеют достаточно хорошие результаты при дефектах головки плечевой кости площадью до 20% В случае, если дефект головки плечевой кости занимает площадь более 20%, как правило, используют хирургическое лечение.

Выбор конкретного способа хирургического лечения задних вывихов плеча зависит от нескольких факторов, включая наличие дефекта головки плечевой кости, площади дефекта, длительности вывиха, степени нестабильности и функциональных ожиданий пациента. В частности, из уровня техники известны способы хирургического лечения задних вывихов плеча с восстановлением мягких тканей, содержащие этапы, связанные с пересадкой подлопаточной мышцы, с реконструкцией задней суставной впадины трансплантатом, взятым из крыла подвздошной кости, с остеотомией суставной впадины, с ротационной остеотомией проксимального отдела плечевой кости, с артропластикой, с артроскопическим восстановлением заднего края гленоида костным блоком [Posterior bone block of chronic locked posterior shoulder dislocations with glenoid augmentation: a retrospective evaluation of ten shoulders Mehmet Atıf Erol Aksekili Mahmut Uğurlu Çetin Kağan Yüksel Vedat Biçici Murat Bozkurt 2015].

Однако задние блокированные вывихи плечевой кости с импрессией суставной поверхности головки плечевой кости (обратным поражением Хилла-Сакса, характеризующимся вдавленным переломом передней поверхности головки плечевой кости), при которых дефект суставной поверхности головки плечевой кости составляет более 25% относительно всей суставной поверхности, часто сопровождаются рецидивами (повторными вывихами). Открытое вправление и хирургическая стабилизация показаны при дефектах от 25% до 45% суставной поверхности головки плечевой кости. Дефекты более 50% требуют эндопротезирования плечевого сустава [Treatment options for locked posterior shoulder dislocations and clinical outcomes Nuri Aydin Mahmut Enes Kayaalp Mustafa Asansu Bedri Karaismailoglu 2019].

Из уровня техники известны способы лечения задних блокированных вывихов плеча, основанные на проведении тенотомии и тенодеза подлопаточной мышцы в зону дефекта головки плечевой кости [Posterior Dislocation of the Shoulder H.McLaughlin M.D. 1952], в комплексе с остеотомией малого бугорка и транспозицией его в зону дефекта [Locked posterior dislocation of the shoulder. Hawkins RJ, Neer CS 2nd, Pianta RM, Mendoza FX.J Bone Joint Surg Am. 1987 Jan;69(1):9-18.PMID: 3805075], а также использованием анкерных фиксаторов [Treatment of Locked Chronic Posterior Dislocation of the Shoulder Autoren H. Steckel, M. H. Baums, H. M. Klinger Steckel H et al. Therapie der verhakten. Sportverl Sportschad 2011; 25: 114-117]. При размещении костного блока в области дефекта возможно замещение дефектов головки до 40-50% повреждения. Однако перечисленные способы характеризуются высокой частотой миграции фиксаторов, неудовлетворительными результатами объема движений у пациентов, активно занимающихся спортом, вследствие уменьшения площади головки плечевой кости, а также слабостью подлопаточной мышцы вследствие ее медиализации.

Одним из способов замещения дефекта головки плечевой кости является остеотомия и транспозиция клювовидного отростка. Группа врачей из Италии продемонстрировала хорошие результаты при оперативном лечении застарелых задних вывихов плеча с повреждением головки площадью до 40-50% [Surgical management of chronic, unreduced posterior dislocation of the shoulder A. Caporaso S. Chiossi A. Menghi M. Cillo M. Delcogliano Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc (2005) 13: 151-155 DOI 10.1007/s00167-004-0524-6]. Однако данный способ связан с большим объемом вмешательства. При выполнении данного способа не восстанавливается суставная поверхность головки плечевой кости, а переносимый фрагмент лишён хряща. Также при выполнении транспозиции клювовидного отростка на дефект головки плечевой кости нарушается биомеханика двуглавой мышцы плеча, что может привести к слабости двуглавой мышцы плеча у пациентов с высокими требованиями к функции и силе плеча.

При повреждении головки плечевой кости более 50% у молодых пациентов используют анатомическое протезирование плечевого сустава. Однако анатомические протезы и полупротезы характеризуются непродолжительным сроком службы, могут приводить к разрушению суставной поверхности лопатки, нестабильности компонентов, и, в конечном итоге, к нестабильности плечевого сустава [Shoulder arthroplasty for locked posterior dislocation of the shoulder John W. Sperling, MD, Maya Pring, MD, Samuel A. Antuna, MD, and Robert H. Cofield, MD, Rochester, MN J Shoulder Elbow Surg September/October 2004].

Известны способы лечения задних блокированных вывихов плеча с реконструкцией суставной поверхности головки плечевой кости с использованием алло-и аутотрансплантатов. Возможно замещение дефекта аутотрансплантатом гребня подвздошной кости или иным губчатым слоем с восстановлением площади головки и созданием опоры для профилактики рецидивов задних вывихов. При этом гребень подвздошной кости позиционируют в области дефекта и фиксируют винтами [Treatment of Locked Posterior Shoulder Dislocation With Bone Defect Yousuf M. Khira, MD; aDel M. salaMa, MD 2017]. Однако данный подход имеет ряд недостатков. Так, изъятие ткани у пациента приводит к его дополнительной травматизации, а также может значительно увеличивать общее время операции. Исключить нежелательные аспекты аутотрансплантации костной ткани позволяет применение аллогенных трансплантатов, например, замещение дефекта головки плечевой кости замороженным аллотансплантатом головки бедренной кости [Long-term outcome of segmental reconstruction of the humeral head for the treatment of locked posterior dislocation of the shoulder Christian Gerber, MD, FRCSEd(Hon)*, Sabrina Catanzaro, RN, Michele Jundt-Ecker, MD, Mazda Farshad, MD, MPH 2014 Journal of Shoulder and Elbow Surgery Board of Trustees. http://dx.doi.org /10.1016/j.jse.2014.03.017, выбран за прототип]. Однако данные аллотансплантаты не всегда удается получить в объеме, достаточном для замещения дефицита костной ткани с возможностью относительно простого их моделирования по форме ложа, при этом не все аллотансплантаты имеют структуру и свойства, способствующие развитию регенерата, при этом обладающие возможностью удерживать фиксатор. Таким образом, в отдаленном периоде после оперативного лечения у пациентов появляются хронические боли, омартроз плечевого сустава.

Технической проблемой является разработка нового способа хирургического лечения задних блокированных вывихов плечевой кости с импрессией суставной поверхности головки плечевой кости, основанного на использовании аллогенного трансплантата из костной ткани, характеризующегося требуемыми прочностными характеристиками, при этом обладающего необходимым регенеративным потенциалом.

Раскрытие сущности изобретения

Техническим результатом изобретения является обеспечение возможности замещения дефицита костной ткани в области перелома при глубоких дефектах свежих и застарелых блокированных задних вывихов плеча (с объемами дефектов, составляющих от 20 до 50% суставной поверхности головки плечевой кости) с помощью костного аллотрансплантата, характеризующегося наличием регенеративного потенциала и механических свойств, обеспечивающих возможность удерживания деградируемого фиксатора в процессе лечения, при этом позволяющих моделировать его форму в соответствии с формой ложа в зоне дефекта и восстанавливать геометрию головки плечевой кости.

Заявляемый способ характеризуется улучшением результатов хирургического лечения задних блокированных вывихов плечевой кости с импрессией суставной поверхности головки плечевой кости, сокращением сроков госпитализации, снижением травматичности. Способ обеспечивает восстановление собственной хрящевой поверхности плеча в сочетании с восстановлением геометрии головки и созданием оптимальных условий для интрамедуллярного остеосинтеза.

Технический результат достигается способом хирургического лечения задних блокированных вывихов плечевой кости с импрессией суставной поверхности головки плечевой кости, согласно которому:

- осуществляют доступ к суставным поверхностям головки плечевой кости,

- выполняют открытое устранение вывиха,

- с помощью ложки Фолькмана, элеватора выполняют подъем сохранной суставной поверхности, удаление нежизнеспособной хрящевой ткани,

- заранее подготовленный и замоченный в физрастворе аллотрансплантат на основе губчатой и кортикальной костных тканей формуют и/или фрагментируют под объем образовавшегося дефекта субхондрального слоя, с последующим размещением в области дефекта под сохранной суставной поверхностью с исключением ступеней и перепадов, пропитывают лизатом тромбоцитов, при этом в случае выявления свободных полостей между установленным аллотрансплантатом и поверхностью дефекта их заполняют смесью коллагена с костной крошкой,

- через аллотрансплантат на основе губчатой и кортикальной костных тканей вдоль суставной поверхности головки плечевой кости и параллельно друг другу заводят два биодеградируемых пина, обеспечивающие крепление сформированной структуры, после чего осуществляют остеосинтез малого бугорка.

Аллотрансплантат располагают в ложе дефекта таким образом, чтобы биодеградируемые пины проходили, по меньшей мере, через один слой аллогенной кортикальной костной ткани.

Как было указанно выше, неотъемлемым этапом остеосинтеза является замещение дефицита костной ткани в области перелома соответствующим трансплантатом. Исходя из локализации, объема перелома (повреждения головки плечевой кости не более 50%) потенциально приемлемыми для этой цели были определены аллотрансплантаты на основе только губчатой костной ткани и аллотранплантаты на основе комбинации губчатой и кортикальной костных тканей. Выбор определило наличие у них таких общих свойств, как возможность изготовления трансплантата в достаточно крупных размерах, относительно простая моделируемость по форме ложа костными кусачками, наличие в структуре спонгиозного компонента, способного служить матрицей для развития регенерата. Для окончательно выбора между указанными типами аллотрансплантатов были проведены отдельные исследования по оценки усилия, требуемого для извлечения из них деградируемого фиксатора. Это особенно важно, так как поднятая суставная поверхность опирается на трансплантат и не менее важно, чтобы биодеградируемый фиксатор стабильно фиксировался и в поднятом участке суставной поверхности и в подложке из аллогенной кости. В противном случае, при плохой фиксации биодеградируемого фиксатора в подлежащем трансплантате может развиваться нестабильность фиксации, расшатывание и миграция репонированного суставного фрагмента. Биодеградируемый фиксатор, за счет своего свойства увеличивать свой диаметр в тканях, прочно фиксируется в кости, однако это увеличение диаметра происходит только на 2%, поэтому фиксация его только в мягком аллогенном трансплантате может приводить к формированию вокруг него костного канала большего размера, чем предел увеличения толщины и, следовательно, к нестабильности фиксации.

Эксперименты были поставлены на 9 аллотрансплантатах размерами 20*20*10 мм, в структуре которых была основной или преобладала губчатая костная ткань. При этом по наличию и количеству компактной костной ткани они образовывали три равные группы: ГТ - без кортикальной костной ткани; ГКТ1 - одна из поверхностей аллотрансплантата была представлена слоем компактной костной ткани толщиной 1,5-2 мм; ГКТ2 - две противоположные поверхности были представлены компактной костной тканью толщиной 1,5-2 мм, а между ними располагалась губчатая костная ткань. В каждый из аллотрансплантатов насквозь установили (в соответствии с инструкцией) по одному безрезьбовому деградируемому фиксатору из полимолочной кислоты («пины») диаметром 3,2 мм. При этом в трансплантатах ГТК1 фиксаторы проходили через слой сначала кортикальной костной ткани, затем - губчатой, а в ГКТ2 - последовательно через слои кортикальной, губчатой и, снова, кортикальной. Затем на разрывной испытательной машине «Метротекст» измеряли усилие, требуемое для извлечения «пина» из каждого аллотрансплантата. Достоверность различий проверяли по критерию Колмогорова-Смирнова. Полученные данные представлены в таблице.

Таблица. Максимальная сила, требуемая для извлечения безрезьбового деградируемого фиксатора из аллотрансплантата в зависимости от типа костной ткани, через которые он проходит.

Способ установки безрезьбового деградируемого фиксатора Максимальная сила, требуемая для извлечения Ньютоны Достоверность различий В губчатую костную ткань, без прохождения через кортикальную костную ткань 136,3±23 В губчатую костную ткань через 1 слой кортикальной костной ткани 190,4±7,5 р*=0,013 Последовательно через слой кортикальной, губчатой и, снова, кортикальной костных тканей 234,3±36,6 р*=0,013
р**=0,82

р* - различие между группами ГТ и ГКТ1 или ГКТ2

р** - различие между группами ГКТ1 и ГКТ2

Наименьшая сила для извлечения безрезьбового фиксатора потребовалась в опытах с аллотрансплантатами из группы ГТ, в которых присутствовала только губчатая костная ткань - 136,3±23 Н. При работе с образцами из группы ГКТ1, извлечение фиксатора происходило при приложении к нему силы, в среднем, 190,4±7,5 Н. Соответственно, наибольшее усилие для извлечения фиксатора потребовалось приложить в опытах с аллотрансплантатами из группы ГКТ2 - 234,3±36,6 Н. Исходя из этого, при установке деградируемого фиксатора в костной ткани аллотрансплантат даже через один кортикальный слой достоверно существенно повышает сопротивление к его извлечению. А при последовательном проведении фиксатора через кортикальный, губчатый и, снова, кортикальный слои костной ткани, усилие, необходимое для его извлечения, - на 72 % выше, по сравнению с аллотрансплантатами, состоящими только из губчатой кости.

Таким образом, при остеосинтезе с использованием деградируемых фиксаторов для замещения дефицита костной ткани в рамках заявленного способа лечения задних блокированных вывихов плечевой кости с импрессией суставной поверхности головки плечевой кости предлагается использование аллотрансплантатов, включающих губчатую костную ткань, и, по меньшей мере, один слой кортикальной костной ткани. При этом располагать аллотрансплантат в ложе следует таким образом, чтобы фиксатор проходил как минимум через один, а, по возможности, через два кортикальных слоя кости толщиной от 1 до 2 мм.

При проведении оперативного лечения заявленным способом при глубоких дефектах блокированных задних вывихов плеча (дефекты от 20 до 50% суставной поверхности головки плечевой кости) обеспечивается сохранение/восстановление собственной хрящевой ткани, устранение дефекта субхондрального слоя головки плечевой кости с восстановлением геометрии головки и восполнением дефекта спонгиозного слоя головки плечевой кости аллотрансплантатом на основе губчатой и кортикальной костных тканей, надежная фиксация с использованием бидеградируемых пинов, которые также создают опору для субхондрального слоя восстановленной поверхности головки и препятствуют ее деформации в послеоперационном периоде. Преимущество использования биодеградируемых пинов заключается в постепенном замещении костной тканью, что минимизирует риски миграции фиксатора.

Краткое описание чертежей

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 представлен вариант импрессионного перелома головки плечевой кости (дефект 40%), где 1 - большой бугорок, 2 - малый бугорок, 3 - межбугорковая борозда, 4 - «завернутый» дефект суставной поверхности, 5 - фрагмент (участок) импрессионного перелома головки с частью субхондральной зоны; на фиг.2 - 3D реконструкция головки плечевой кости до оперативного вмешательства, где показаны 4 - «завернутый» дефект суставной поверхности, 5 - фрагмент (участок) импрессионного перелома головки с частью субхондральной зоны, 6 - перелом малого бугорка; на фиг. 3 продемонстрирован этап хирургического лечения, включающий подъем суставной поверхности головки плечевой кости с использованием широкого долота 7, а также 8 - остеотомию малого бугорка, прошивание сухожилия подлопаточной мышцы, при этом нити взяты на держалки; на фиг. 4 - этап хирургического лечения, включающий подъем и репозицию фрагмента импрессионного перелома суставной поверхности с субхондральным слоем, подъем импрессированного фрагмента с помощью долота, восстановление участка головки плечевой кости; на фиг. 5 - этап замещения образовавшегося дефекта аллотрансплантатом спонгиозного слоя в коллагене, где 9 - восстановленная суставная поверхность, 10 - заполненный дефект; на фиг. 6 - этап фиксации суставной поверхности и создание опорной площади биодеградируемыми пинами 11.

Осуществление изобретения

При наличии у пациента импрессионного перелома переднего отдела головки плечевой кости более 20% от площади головки, а также в случае сочетания с блокированным задним вывихом проводят оперативное лечение. Схематично методика операции представлена на фиг. 1 - 6.

Стандартным дельто-пекторальным доступом обнажают проксимальный отдел плечевой кости и плечевого сустава. После этого проводят прошивание подлопаточной мышцы не рассасывающимися нитями (Лавсан 5, терилен 5, Fiberwire 2). Данную нить используют как для отведения подлопаточной мышцы с фрагментом малого бугорка во время операции, так и для последующей транспозиции малого бугорка и трасоссальной фиксации. Производят артротомию плечевого сустава вдоль сухожилия длинной головки двуглавой мышцы плеча по ротаторному интервалу. Зачастую проводят тенотомию сухожилия длинной головки двуглавой мышцы плеча от точки крепления к гленоиду. Сухожилие прошивают не рассасывающимися нитями (Лавсан 2 или 5, терилен 5, FiberWire 5), отводят в сторону. С помощью инсцизного полотна риммера или с помощью долота производят остеотомию малого бугорка вместе с точкой крепления сухожилия подлопаточной мышцы. Фрагмент малого бугорка вместе с сухожилием отводят в сторону и фиксируют на зажимы.

После получения доступа к суставным поверхностям головки плечевой кости и суставной поверхности лопатки выполняют визуальную оценку дефекта, вывиха. С помощью элеватора выполняют открытое устранение вывиха. После устранения вывиха оценивают сохранность хряща головки плечевой кости, его площадь, глубину смещения, плотность субхондральной костной ткани. С помощью ложки Фолькмана, элеватора выполняют подъем сохранной суставной поверхности, удаление нежизнеспособной хрящевой ткани.

Далее с помощью щипцов Люера и костных щипцов формуют заранее подготовленный и замоченный в физрастворе или пропитанный лизатом тромбоцитов аллотрансплантат на основе губчатой и кортикальной костных тканей и устанавливают в область образовавшегося дефекта субхондрального слоя. Требуемую форму аллотрансплантату придают интраоперационно посредством удаления лишних частей, так как изначально используют трансплантат большего размера, чем предполагаемый размер дефекта. Дефект имеет неправильную форму, оценить которую удаётся только визуально во время операции. При этом аллотрансплантат в ложе дефекта располагают таким образом, чтобы в последующем фиксатор (пин) проходил, по меньшей мере, через один слой аллогенной кортикальной костной ткани.

После восполнения дефекта проводят оценку суставной поверхности хряща на отсутствие ступеней и перепадов. В некоторых случаях используется лиофилизированный аллотрансплантат на основе костной крошки и коллагенна для дополнительного восполнения костного дефекта.

Далее через аллотрансплантат на основе губчатой и кортикальной костных тканей параллельно друг другу и вдоль суставной поверхности головки плечевой кости заводят два биодеградируемых пина, обеспечивающие крепление сформированной структуры и создание дополнительной точки опоры.

После установки биодеградируемых пинов в сторону большого бугорка сверлом формируют два канала для проведения нитей, прошитых через сухожилие подлопаточной мышцы. Проводят медиализацию малого бугорка в область оставшегося дефекта, через сформированные каналы нити с помощью иглы проводят в область большого бугорка. Осуществляют визуальную оценку расположения малого бугорка, степень замещения дефекта. В отдельных случаях может быть проведена контрольная РГ и ЭОП в аксиальной проекции для оценки площади суставной поверхности головки плечевой кости. При удовлетворительном положении отломков и малого бугорка проводят остеосинтез малого бугорка с помощью спонгиозного винта с шайбой или, в случае если фрагмент объемный, с целью исключения ротации фрагмента на винте - с помощью реконструктивной пластины двумя винтами.

В области межбугорковой борозды в направлении большого бугорка проводят два отверстия для тенодеза сухожилия длинной головки двуглавой мышцы плеча. Также с помощью сверла формируют одно отверстие в области межбугорковой борозды для последующего погружения в него сухожилия длинной головки двуглавой мышцы плеча. В случае с пациентом старшего возраста и женского пола тенодез не производится.

С целью исключения прорезывания нитей в области большого бугорка проводят установку специализированой пластины с угловой стабильностью (DS, Philos или Биомет). Пластина на диафизе должна располагаться кзади и параллельно по отношению к гребню большого бугорка. Производят подшивание нитей со средним натяжением. Проводят РГ оценку положения отломков и металлофиксаторов. В случае удовлетворительного положения плечевой сустав обильно промывают растворами антисептиков и ротаторный интервал ушивают. Проводят визуальную оценку стабильности плечевого сустава при отведении, наружной и внутренней ротации в максимальных положениях, обильное промывание раны. После чего рану послойно ушивают и накладывают асептическую повязку с водным раствором йода.

Аллотрансплантат на основе губчатой и кортикальной костных тканей заготавливают следующим образом.

Заготовку аллогенного трансплантата начинают после подтверждения отсутствия инфекций. Полученный костный блок погружают в 3% раствор перекиси водорода и под вакуумный отсос минус 2 атмосферы для удаления жира и остатков костного мозга. Раствор перекиси водорода меняют каждые 20 минут, пока раствор не станет светлым. Следующим этапом, кость 3 - 4 раза промывают в физиологическом растворе и вновь погружают в 3% раствор перекиси водорода и оставляют в холодильной камере при температуре +4°С на медицинском шейкере. Через 12-20 часов костные фрагменты погружают для обезвоживания в 95% спирт и оставляют на сутки при температуре +4° на медицинском шейкере. После извлечения из спирта, для обезжиривания кость заливают смесью 95% спирта и эфира в соотношении 1:1 на сутки. Затем заливают чистым эфиром на сутки. Последним этапом пассивно сушат изделие в вытяжном шкафу в течение 24 часов. Костный блок готов для насыщения раствором коллагена 1 типа.

Для увеличения остеокондуктивного потенциала и увеличения гигроскопичности трансплантата кость насыщают 5% раствором коллагена 1 типа в центрифуге. Трансплантат помещают в стерильный одноразовый контейнер с жесткими стенками и крышкой (например, пластиковую пробирку с винтовой крышкой). Контейнер заливают раствором коллагена 1 типа человека так, чтобы он полностью покрыл кость, контейнер закрывают крышкой и помещают в центрифугу. Центрифугирование проводят с ускорением 100g в течение 30 мин. Количество коллагена, находящегося в пробирке, в процессе центрифугирования уменьшается (уходит в кость), поэтому коллаген периодически добавляют так, чтоб он вновь покрывал трансплантат, и повторяют сеанс центрифугирования до тех пор, пока объем коллагена не перестанет уменьшаться. Это расценивают как полное насыщение кости коллагеном.

После насыщения изделия коллагеном его замораживают при температуре - 80°, помещают в лиофильную камеру и лиофилизируют в течение 2,5 - 4 часов до полного высыхания коллагена. После лиофилизации раствор коллагена, который находится в костном трансплантате в сформированных каналах, трансформируется в гигроскопичную губку, обладающую выраженным остеокондуктивным эффектом и за счет своей гигроскопичности может быть носителем биологически активных веществ (таких как факторы роста, которые содержатся в богатой тромбоцитами плазме).

Данный трансплантат был использован при хирургическом лечении задних вывихов плеча, сопровождающихся импрессией суставной поверхности и дефицитом костной ткани.

Лизат тромбоцитов (БоТП) для пропитки полученного аллотрансплантата может быть изготовлен способом, описанным в методических рекомендациях [Выбор и изготовление тромбоцитарных препаратов для использования в регенеративной медицине: методические рекомендации №23. - М., 2022. - 26 с.].

Накануне операции, у пациента с сохранением стерильности забирали из кубитальной вены 36-40 мл крови в вакуумные пробирки с антикоагулянтом EDTA. Забранную кровь разделяли на компоненты путём центрифугирования пробирок в течение 5 минут с ускорением 300g. Затем всю супернатантную плазму с тромбоцитами аккуратно с сохранением стерильности пипеткой отбирали из вакуумных пробирок и переносили в новые стерильные центрифужные пробирки типа Falcon. Далее для концентрирования тромбоцитов образцы центрифугировали 17 минут с ускорением 700g. Обеднённую тромбоцитами плазму аккуратно отбирали из центрифужных пробирок таким образом, чтобы с осадком клеток она осталась в количестве, равном 1/10 исходного объема крови. В оставшейся плазме пипеткой ресуспендировали тромбоциты. В результате получали суспензию с концентрацией тромбоцитов более 1000*10⁹/л (БоТП). Для лизиса клеток БоТП быстро замораживали до -40°С и медленно размораживали при +2-4°С. Разрушенные клетки осаждали жестким центрифугированием. Полученный бесклеточный супернатант, насыщенный ростовыми факторами из тромбоцитов, передавали для клинического применения. Таким образом получали плазму, богатую ростовыми факторами, которая была использована для насыщения аллогенного костного трасплантата с целью усиления его остеокондуктивных и остеоиндуктивных свойств.

Примеры реализации изобретения

Пример 1.

Пациент мужчина 43 года травма 3.08.2022 года судорожный синдром. Закрытый импрессионный перелом головки правой плечевой кости. После хирургического лечения опухоли головного мозга госпитализирован в травматологическое отделение, где выполнено оперативное лечение изложенным выше способом с реконструкцией суставной поверхности головки плечевой кости с использованием заранее подготовленного и замоченного в физрастворе костного аллотарнсплантата с кортикальным слоем. Объем дефекта составлял примерно 30% суставной поверхности головки плечевой кости. Был использован один аллотрансплантат, который формовали с помощью щипцов Люера, с получением формы и объема аллотрансплантата, соответствующих форме и объему костного дефекта. Аллотрансплантат содержал губчатую и кортикальную костную ткань. Аллотрансплантат укладывали под поднятый участок суставной хрящевой поверхности головки плечевой кости. В результате, аллотранстплантатом было заполнено ложе в зоне дефекта с восстановлением геометрии головки плечевой кости. После этого фиксировали суставную поверхность биодерградируемыми пинами размером 2.0 так, чтобы каждый пин проходил хотя бы через один кортикальный слой аллотрансплантата. Таким образом обеспечивалась лучшая фиксация пина. Использование аллотрансплантата, пропитанного коллагеном, повышало регенеративный потенциал. Заключительным этапом проводилась транспозиция малого бугорка плечевой кости, фиксация его пинами размером 2.7, нитями. Функция плечевой кости оценена через 3 месяца, 12 месяцев. Отведение до 160 град. сгибание до 170 град., заведение за спину до поясницы. Хронической боли нет, слабости верхней конечности нет. Удовлетворенность функции полная. SST 11. OSS 44. Constatn Murley 85.

Пример 2.

Пациент мужчина 28 лет года травма в октябре 2022 года падение на левую конечность. Первая помощь в РТП, РГ, косыночная фиксация, НПВС. Без эффекта. По результатам МРТ обратился в консультативный центр. Был выявлен застарелый задний вывих с импрессионным переломом головки правой плечевой кости. Госпитализирован в травматологическое отделение, где выполнено оперативное лечение: реконструкция суставной поверхности головки плечевой кости с костным аллотарнсплантатом, пропитанным лизатом тромбоцитов для усиления остеокондуктивных и остеоиндкутивных свойств. Объем дефекта составлял 50% суставной поверхности головки плечевой кости. Аллотрансплантат с помощью щипцов Люера был разделен на четыре фрагмента, суммарный объем которых соответствовал объему дефекта. Аллотрансплантат содержал губчатую и кортикальную костную ткань. В результате, из аллотрансплантата была смоделирована форма в соответствии с формой ложа в зоне дефекта с восстановлением геометрии головки плечевой кости. После установки сформированный костный аллотрансплантат пропитывали лизатом БоТП, фиксировали суставную поверхность биодерградируемыми пинами размером 2.0 так, чтобы каждый пин проходил хотя бы через один кортикальный слой трансплантата. Таким образом обеспечивалась лучшая фиксация пина. Использование аллотрансплантата, пропитанного коллагеном повышала регенеративный потенциал. Заключительным этапом проводилась транспозиция малого бугорка плечевой кости, фиксация его пинами размером 2.7, нитями. Функция оценена через 3 месяца, 12 месяцев. Отведение до 120 град. и сгибание до 150 град, заведение за спину до ягодичной области. Ввиду несоблюдения рекомендаций реабилитационный период прерывался, что повлияло на результат. Хронической боли нет, слабости верхней конечности нет. Удовлетворенность функции полная. SST 19. OSS 38. Constatn Murley 65.

Заявленный способ оперативного лечения был применен у 18 пациентов. Способ продемонстрировал повышение эффективности лечения пациентов по сравнению с тремя группами (группы сравнения), первой из которых была проведена аллопластика дефекта головки плечевой кости замороженным остеохондральным аллотрансплантатом головки бедренной кости, второй группе пациентов была выполнена транспозиция малого бугорка, третьей группе было проведено консервативное лечение.

У всех пациентов, которым было выполнено лечение заявленным способом, была восстановлена собственная хрящевая поверхность плеча с обеспечением восстановления геометрии головки плечевой кости, восполнен дефект спонгиозного слоя головки плечевой кости губчатым аллотрансплантатом, пропитанным коллагеном или физраствором, обеспечена фиксация аллотрансплантата биодеградируемыми пинами, которые также создавали опору для субхондрального слоя восстановленной поверхности головки и препятствовали ее деформации в послеоперационном периоде.

Изобретение относится к медицине, а именно к травматологии и ортопедии, и может быть использовано при проведении пластики костных дефектов головки плечевой кости при задних блокированных вывихах плечевой кости. Осуществляют доступ к суставным поверхностям головки плечевой кости, выполняют открытое устранение вывиха, выполняют подъем сохранной суставной поверхности и удаление нежизнеспособной хрящевой ткани. Аллотрансплантат на основе губчатой и кортикальной костных тканей формуют или фрагментируют, затем устанавливают в область образовавшегося дефекта субхондрального слоя и пропитывают лизатом тромбоцитов. Через аллотрансплантат параллельно друг другу и вдоль суставной поверхности головки плечевой кости заводят два биодеградируемых пина. Способ обеспечивает замещение дефицита костной ткани в области перелома при глубоких дефектах свежих и застарелых блокированных задних вывихов плеча с восстановлением собственной хрящевой поверхности плеча в сочетании с восстановлением геометрии головки, снижение риска миграции фиксаторов за счет фиксации костного аллотрансплантата с использованием бидеградируемых пинов, которые создают опору для субхондрального слоя восстановленной поверхности головки и препятствуют ее деформации в послеоперационном периоде, и использования лизата тромбоцитов для усиления остеокондуктивных и остеоиндкутивных свойств. 1 з.п. ф-лы, 6 ил., 1 табл., 2 пр.

1. Способ пластики костных дефектов головки плечевой кости при задних блокированных вывихах плечевой кости, характеризующийся тем, что

- осуществляют доступ к суставным поверхностям головки плечевой кости,

- выполняют открытое устранение вывиха,

- с помощью ложки Фолькмана и элеватора выполняют подъем сохранной суставной поверхности, удаление нежизнеспособной хрящевой ткани,

- заранее подготовленный и замоченный в физрастворе аллотрансплантат, насыщенный коллагеном, на основе губчатой и кортикальной костных тканей формуют или фрагментируют, затем аллотрансплантат устанавливают в область образовавшегося дефекта субхондрального слоя таким образом, чтобы биодеградируемые пины проходили, по меньшей мере, через один слой аллогенной кортикальной костной ткани, и пропитывают лизатом тромбоцитов, далее через аллотрансплантат заводят два биодеградируемых пина параллельно друг другу и вдоль суставной поверхности головки плечевой кости.

2. Способ по п.1, характеризующийся тем, что при выявлении свободных полостей между установленным аллотрансплантатом и поверхностью дефекта их заполняют смесью коллагена с костной крошкой.