Лікування пошкоджень міжгомілкового синдесмозу при травмах гомілковостопного суглоба

Размещено на http://www.allbest.ru/

Міністерство охорони здоров'я України

Донецький національний медичний університет ім. М. Горького

УДК 616.728.48-001.5-089

14.01.21 - травматологія та ортопедія

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата медичних наук

ЛІКУВАННЯ УШКОДЖЕНЬ МІЖГОМІЛКОВОГО СИНДЕСМОЗУ ПРИ ТРАВМАХ ГОМІЛКОВОСТОПНОГО СУГЛОБА

Качур Євген Юрійович

Донецьк - 2010

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Донецькому національному медичному університеті ім. М.Горького МОЗ України

Науковий керівник: доктор медичних наук, професор Климовицький Володимир Гарійович Донецький національний медичний університет ім. М.Горького, МОЗ України, директор НДІ травматології та ортопедії ДонНМУ, завідувач кафедри травматології, ортопедії та ХЕС ФІПО ДонНМУ

Офiцiйнi опоненти:

- доктор медичних наук, професор, заслужений діяч науки і техніки України Івченко Валерій Костянтинович, Луганський державний медичний університет МОЗ України, ректор, завідувач кафедри травматології, ортопедії ЛДМУ

- доктор медичних наук, професор Герцен Генріх Іванович Національна медична академія післядипломної освіти ім. П.Л. Шупіка МОЗ України, завідувач кафедри ортопедії та травматології №1 НМАПО

Захист відбудеться 18.12. 2010 р. Об 1130 на засiданнi спецiалiзованої вченої ради д.11.600.04 при НДІ травматології та ортопедії Донецького національного медичного університету ім м Горького МОЗ України

Автореферат розісланий 15.11.2010 р.

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради кандидат медичних наук А.Н. Колесніков

Анотації

Качур Є.Ю. "Лікування пошкоджень міжгомілкового синдесмозу при травмах гомілковостопного суглоба". - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата медичних наук за спеціальністю 14.01.21 - травматологія та ортопедія. - НДІ Донецького національного медичного університету ім. М.Горького, МОЗ України. Донецьк, 2010.

Дисертацію присвячено обґрунтуванню та розробці методики оперативного лікування міжгомілкового синдесмозу при його розривах, що наряду зі стабільним остеосинтезом зберігає усі види рухомості малогомілкової кістки

Експериментальні дослідження дозволили визначити параметри рухомості малогомілкової кістки та роль окремих зв'язок у стабілізації гомілкових кісток. Завдяки сонографічному та антропометричному дослідженням доведено високу варіабельність рухомості малогомілкової кістки - від 1 до 3 мм та сильний прямий кореляційний зв'язок з кутом нахилу осі ротації гомілковостопного суглоба. Цей показник виявився теж дуже варіабельним від 7° до 16°. При значній рухомості малогомілкової кістки - більше 2мм (тобто при нахилу осі ротації гомілковостопного суглоба більше 10°) часто мають місце ускладнення при жорсткому остеосинтезі гомілкових кісток у вигляді переломів конструкції, остеолізу навколо гвинтів, а при ранньому видаленні конструкції можливі рецидиви міжгомілкового діастазу.

Розроблено спосіб остеосинтезу і пристрій для його здійснення, який зберігає усі види фізіологічної рухомості малогомілкової кістки (ротаційну, фронтальну і,навіть, вертикальну), розроблено параметри її оптимальної роботи. Клінічна апробація розробленої методики остеосинтезу міжгомілкового синдесмозу при його розривах, яка наряду зі стабільним остеосинтезом зберігає усі види рухомості малогомілкової кістки довела високу ефективність запропонованого способу остеосинтезу міжгомілкового синдесмозу.

Качур Е.Ю. "Лечение повреждений межберцового синдесмоза при травмах голеностопного сустава. - Рукопись.

The dissertation on competition of a scientific degree of the candidate of medical sciences on a speciality 14.01.21 - Traumatology and orthopaedy. - Scientific research institute of Donetsk national medical university of M. Gorkogo МОЗ Ukraine. Donetsk, 2010.

The dissertation is devoted the new concept of treatment of the rupture of distal syndesmosis and experimentally-biomechanical substantiation of a principle fixation of syndesmosis, keeping physiological mobility of fibula. We analyzed biomechanical features of function of an ankle joint and foot, a mobility of fibula and a role of syndesmotic ligaments on syndesmotic stability.

USG research of size of fibula's mobility and anthropometrical research of size of an inclination of an axis of rotation of an ankle joint has shown, that mobility of fibula is rather variable (from 1,5 to 3 mm). The same variable there was a size of an inclination of an axis of rotation of an ankle joint (from 7 ° to 16 °). These two anthropometrical indicators as has shown the carried out statistical research, have strong direct correlation communication with each other.

At the retrospective analysis of a clinical material we note a number of errors of medical tactics and the operative techniques which led to complications of not infectious character.

We offer the osteosynthesis concept of treatment of distal syndesmosis damages, keeping it physiological mobility of fibula and a fixing design which provides possibility of such kind osteosynthesis. The method of mathematical modelling analyses "work" of the developed design and optimum parameters of its "work" are defined.

Results of clinical approbation were shown a high efficiency of our design, keeping physiological mobility of fibula.

Загальна характеристика роботи

Актуальність теми. Досить часто переломи кісточок супроводжуються пошкодженням міжгомілкового синдесмозу, що значно ускладнює перебіг травматичного періоду й наслідки лікування. Повні розриви міжгомілкового синдесмозу у структурі всіх ушкоджень гомілковостопного суглоба зустрічаються - до 11% випадків, за даними закордонних, та вітчизняних авторів (Крупко И.Л. с соавт., 1965; Katznelson A, 1983, Buckwalter J.,2004).

Пошкодження гомілковостопного суглоба з розривом міжгомілкового синдесмозу і підвивихом або вивихом стопи належать до найбільш складних внутрішньо суглобових переломів, лікування яких часто закінчується важкою дисфункцією суглоба й розвитком деформівного артрозу.

Стандартною методикою оперативного лікування (показання до якого розширюються з кожним роком) повних розривів міжгомілкового синдесмозу є стабільний остеосинтез гомілкових кісток одним-двома шурупами, уведеними з боку малогомілкової кістки у великогомілкову (дистальне блокування). Така жорстка стабільна фіксація гомілкових кісток помітно обмежує функцію міжгомілкового синдесмозу (Finsen, 1989; McBryde, 1997). Більшість хірургів, розуміючи це, намагається знайти компроміс між жорсткою стабільною фіксацією гомілкових кісток і необхідністю збереження їхньої фізіологічної рухливості. З цією метою хірурги вдаються до скорочення строків фіксації гомілкових кісток, рекомендують раннє видалення фіксуючих гвинтів, однак таке вирішення проблеми збереження фізіологічної рухливості міжгомілкового синдесмозу не можна визнати оптимальним. Ця тактика загрожує іншим ускладненням - рецидивом міжгомілкового діастазу (Stark E, et al., 2007, Dattani et al.,2008). Але та грань між необхідністю надійної іммобілізації пошкоджених структур і бажанням зберегти закладений природою обсяг рухів ще не виявлена. Поки що не існують методики стабілізації пошкодженого міжгомілкового синдесмозу, що забезпечують збереження фізіологічного обсягу рухів і разом з тим надійну фіксацію малогомілкової кістки (Ebraheim, 2006).

Пошук відповідей на ці та інші супутні питання і склали суть пропонованої роботи.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами.

Показано, що фізіологічна рухомість малогомілкової кістки, відносно великогомілкової, є необхідною умовою адаптації правильного положення стопи щодо площини опори в процесі ходьби. Вперше доведено, що величина рухомості малогомілкової кістки відносно великогомілкової варіює у широких межах від 1 до 3 мм у залежності від особливостей навантаження стопи. Встановлено, що кут нахилу осі обертання гомілковостопного суглоба (ось відносно якої здійснюються флексійно-екстензійні рухи стопи) також змінюється у дуже широкому діапазоні - від 7° до 16°. Доведено, що величина рухомості малогомілкової кістки відносно великогомілкової має сильний прямий кореляційний зв'язок із кутом нахилу осі обертання гомілковостопного суглоба.

Вперше дано теоретичне й біомеханічне обґрунтування принципу відновлення міжгомілкового синдесмозу, що зберігає фізіологічну рухомість малогомілкової кістки. Розроблено модель остеосинтезу гомілкових кісток, що зберігає фронтальну, ротаційну й вертикальну рухомість малогомілкової кістки, чого раніше не вдавалося досягти жодним із відомих типів фіксації.

Вперше розроблено і запропоновано для клінічної практики пристрій для відновлення міжгомілкового синдесмозу, що зберігає фізіологічну рухомість малогомілкової кістки та біомеханічно обґрунтовано спосіб його використання.

Практичне значення роботи. Завдяки клінічному впровадженню розробленого способу дистального блокування гомілкових кісток зменшується число ускладнень, пов'язаних з жорстким з'єднанням гомілкових кісток, таких як: остеоліз навколо фіксуючого гвинта, перелом фіксуючого гвинта, формування міжгомілкового синостозу, а також рецидивів міжгомілкового діастазу після видалення фіксуючого гвинта.

Застосування пристрою не потребує перенавчання персоналу й оволодіння новими навичками. Конструкція не вимагає раннього видалення, уможливлює осьове навантаження з перших днів після операції. Все це робить лікування хворих з пошкодження ми гомілковостопного суглоба, що супроводжуються розривами міжгомілкового синдесмозу, більш комфортним і простим, забезпечує профілактику розвитку деформівного артрозу при пошкодження х гомілковостопного суглоба, значно спрощує вибір адекватного методу лікування.

Результати дослідження впроваджено в клінічну практику травматологічного відділення 14-ї міської лікарні й обласної клінічної травматологічної лікарні (ОКТЛ) м. Донецька, відділення невідкладної травматології і відновної хірургії ДУ "Інститут патології хребта й суглобів ім. проф. М.І. Ситенка НАМН України", використовуються в лекційному курсі кафедри травматології, ортопедії й ХЕС Донецького національного медичного університету ім. М. Горького МОЗ України.

Особистий внесок здобувача. Автором самостійно виконано всі розділи наукового дослідження, починаючи з планування й закінчуючи обробкою даних і аналізом отриманих результатів експериментальних та клінічних досліджень, сформульовано мету й основні завдання дослідження, проведено їх поетапну реалізацію.

Розділ роботи, присвячений експериментальному вивченню ролі окремих структур міжгомілкового синдесмозу на стабілізацію гомілкових кісток, виконано на базі кафедри нормальної анатомії Луганського державного медичного університету за консультативної допомоги проф. В.І. Лузіна. Особистий внесок автора полягає в окресленні кола завдань, технічній участі, аналізі й інтерпретації отриманих результатів.

Розділ роботи, присвячений графоаналітичному моделюванню роботи пристрою для остеосинтезу гомілкових кісток, що забезпечує збереження їхньої фізіологічної рухливості, виконано за консультативної допомоги співробітників лабораторії біомеханіки ДУ "Інститут патології хребта й суглобів ім. проф. М.І. Ситенка НАМН України" О.А. Тяжелова, М.Ю. Карпинського. Особистий внесок автора полягає в окресленні кола завдань, технічній участі, аналізі й інтерпретації отриманих результатів.

Автором у співпраці з науковим керівником проф. В.Г. Климовицьким, Л.Д. Гончаровою і завідувачем лабораторії біомеханіки ДУ "ІПХС ім. проф. М.І. Ситенка НАМН України" О.А. Тяжеловим розроблено пристрій для стабільного остеосинтезу гомілкових кісток, що забезпечує збереження їхньої фізіологічної рухливості. У цих розробках авторові належать основна ідея, опрацювання технічних питань і оформлення охоронних документів.

Автор брав безпосередню участь у лікуванні й курації частини хворих, результати лікування яких висвітлено в роботі.

Апробація результатів роботи. Основні положення роботи оприлюднені і обговорені на наукових форумах різного рангу, у тому числі й з міжнародною участю: науково-практичній конференції з міжнародною участю "Реконструктивно-відновна хірургія в травматології та ортопедії", присвяченої 85-річчю проф. Є.Т. Скляренка (Київ, 14-15 жовтня 2009 р); науково-практичній конференції з міжнародною участю "Актуальні питання артрології та спортивної травми", (Запоріжжя, 24-25 червня 2010 року), науково-практичній конференції "Проблеми патології кісткової, імунної та ендокринної системи в умовах промислового регіону", (Луганськ, 22-23 квітня 2010 року), науково-практичній конференції з міжнародною участю "Сучасні теоретичні та практичні аспекти остеосинтезу", (Святогірськ, 11-12 лютого 2010), всеукраїнській науково-практичній конференції "Фізіологічна та репаративна регенерація кістки: сучасний стан питання" (Євпаторія, 23-24 вересня 2010).

Публікації. За темою дисертації опубліковано 6 наукових праць, з них 4 статті - у провідних наукових фахових виданнях, 1 робота - у матеріалах науково-практичної конференції, 1 патент України.

Обсяг та структура дисертації. Дисертаційна робота містить 157 сторінок друкованого тексту, 59 рисунки, 6 таблиць, складається зі вступу, 7 розділів, висновків, списку літературних посилань та додатків. Список літературних посилань містить 126 джерел, з яких 80- іноземних авторів.

Основний зміст роботи

Фізіологічна рухливість гомілкових кісток сприяє адаптації стопи до нерівностей опорної поверхні, і ця рухливість жорстко блокується при використанні загальноприйнятої методики стабілізації гомілкових кісток Однак при такому лікуванні досить часто трапляються ускладнення. Це змусило нас по-новому глянути на дистальне блокування гомілкових кісток при пошкодженнях міжгомілкового синдесмозу.

Для визначення проблеми ми провели ретроспективний аналіз клінічного матеріалу - результатів лікування хворих з пошкодження ми гомілковостопного суглоба, котрі лікувалися в ОКТЛ м. Донецька з 2006 по 2009 рік. Нами зафіксовано низку похибок лікувальної тактики й оперативної техніки, що призвели до ускладнень неінфекційного характеру. Більша частина подібних ускладнень проявлялася рецидивами міжгомілкового діастазу або підвивихами стопи назовні, а найчастіше подібні ускладнення спостерігалися при сукупних пошкодженнях дельтоподібної зв'язки й міжгомілкового синдесмозу. Проведений ретроспективний аналіз клінічного матеріалу дозволив окреслити такі напрямки поліпшення лікувальної тактики й удосконалення хірургічної техніки:

- підвищення якості діагностики пошкодження міжгомілкового синдесмозу;

- зміна традиційного підходу до ушкоджень гомілковостопногосуглоба як до травми, що вимагає обов'язкової спроби закритого вправляння. Повні розриви міжгомілкового синдесмозу (особливо, що сполучаються з пошкодженням дельтоподібної зв'язки) слід лікувати оперативним шляхом, використовуючи остеосинтез заглибними конструкціями;

- перегляд тактики раннього видалення металоконструкцій, що фіксують гомілкові кістки, оскільки жорстке блокування гомілкових кісток викликає порушення фізіологічної рухливості у ділянці міжгомілкового синдесмозу, до якого в подальшому приєднуватимуться порушення опорно-кінематичної функції травмованої кінцівки. Раннє ж видалення гвинта для жорсткого фіксування гомілкової кістки може призводити до рецидиву міжгомілкового діастазу, що у майбутньому може спричинити порушення функції травмованої кінцівки.

Такі висновки логічно підводять до необхідності розробки нової концепції лікувальної тактики при наданні допомоги хворим з пошкодження ми гомілковостопного суглоба, що супроводжуються розривами міжгомілкового синдесмозу, в основу якої покладено принцип збереження фізіологічної рухомості малогомілкової кістки.

З цією метою нами проаналізовано біомеханічні особливості функції гомілковостопного суглоба і стопи, роль рухливості малогомілкової кістки у функції нижньої кінцівки.

Експериментальні дослідження рухливості малогомілкової кістки відносно великогомілкової були проведені на фіксованих препаратах нижніх кінцівок. Попередньо кожен препарат звільняли від покривних тканин - шкіри й підшкірної клітковини, залишаючи неушкодженими зв'язки, сухожилля й м'язи з покриваючими їх фасціями. Потім, для виключення супінаційно-пронаційних рухів стопи, двоміліметровими спицями фіксували таранно-п'ятковий і таранно-човноподібний суглоби і надійно укріплювали препарат у випробуваному стенді, вводячи в основу стенда кілька шурупів через великогомілкову кістку. Малогомілкова кістка розташовувалася при цьому зверху й була доступна спостереженню. Досліджували переміщення малогомілкової кістки за допомогою індикатора мікропереміщень годинникового типу (мікрометр), який встановлювали після кожної операції на основу латеральної щиколотки.

Дослідження проводили шляхом пошарового препарування й поетапного перетинання структур, що стабілізують гомілкову кістку й навантаження нижньої кінцівки в напрямку згинання-розгинання, приведення-відведення, зовнішньої-внутрішньої ротації, з силою не вищою за 50Н. Виконавши виміри величини переміщення малогомілкової кістки після кожного етапу дослідження і статистично обробивши отримані результати, нам вдалося показати роль окремих структур міжгомілкового синдесмозу в стабілізації гомілкових кісток. На даному етапі дослідження нас не цікавила максимальна амплітуда переміщення малогомілкової кістки, тому що дослідження проводилися на фіксованих препаратах нижньої кінцівки. Нас цікавила лише тенденція переміщення малогомілкової кістки при перетинанні стабілізуючих структур.

Завдяки проведеним дослідженням доведено, що: задня міжгомілкова і міжкісткова (власне синдесмоз) зв'язки є основними стабілізаторами гомілкових кісток при всіх напрямках руху стопи; функція передньої міжгомілкової зв'язки набагато менш значима для ротаційної та фронтальної стабільності малогомілкової кістки, ніж функція задньої міжгомілкової зв'язки; міжкісткова мембрана та передня міжгомілкова зв'язка не мають значимого стабілізуючого впливу на фронтальну або ротаційну рухомість малогомілкової кістки, а їх роль полягає у вертикальній стабілізації малогомілкової кістки.

Наступним напрямом експериментального вивчення рухливості малогомілкової кістки відносно великогомілкової стало дослідження величини фізіологічної рухливості малогомілкової кістки й антропометричне дослідження величини кута нахилу осі обертання гомілковостопного суглоба. На волонтерах нами вивчено дані ультразвукових (УЗ) досліджень рухливості малогомілкової кістки відносно великогомілкової. Методика дослідження була такою. У проекції міжгомілкового синдесмозу на відстані 1,5 см від горизонтальної суглобної щілини гомілковостопного суглоба маркером наносили на шкіру мітку, для подальшого розташування УЗ датчика. Наступні виміри проводили, використовуючи лінійний датчик 7,5 МГц на апараті Siemens "Sonoline G50".

Вимірювали відстань між гомілковими кістками за різних умов навантаження кінцівки. Попередньо досліджували величину міжгомілкового діастазу за вільного положення досліджуваної нижньої кінцівки, без навантаження. Потім визначали відстань між гомілковими кістками при навантаженні вагою тіла з опорою на всю стопу. Аналогічні виміри проводили за навантаження вагою тіла при стоянні на передньому відділі досліджуваної кінцівки; за навантаження вагою тіла при стоянні на п'ятці досліджуваної кінцівки; при навантаженні вагою тіла з вальгусним і варусним відхиленням площі опори на 30° від горизонтального положення. Положення датчика в усіх варіантах дослідження було однаковим, кісткові орієнтири на ультразвукових сканах були ідентичними.

У результаті досліджень виявлено, що без навантаження гомілкові кістки мають відстань в 5-6 мм, що відповідає рентгенологічним і численним літературним даним. Навантаження у різному положенні стопи показало, що між гомілковими кістками існує фізіологічна рухливість, величина якої варіює в досить широких межах і становить від 1,5 до 3 мм (у середньому 2,14±0,74 мм). Навантаження вагою тіла викликає реальне й статистично значуще (p=0,048) збільшення міжгомілкового проміжку (у середньому 6,52±0,61) в порівнянні зі стоянням без навантаження (у середньому 5,42±0,046).

Робота м'язів має виражений вплив на відстань між гомілковими кістками. При варусному положенні п'яти величина міжгомілкового проміжку (у середньому 4,90±0.75 мм) зменшується в порівнянні з величиною міжгомілкового проміжку за умови осьового навантаження (у середньому 6,52±0,61). При стоянні на носках (п'ятка при цьому займає варусне положення) міжгомілковий проміжок (у середньому 4,38±0,71) статистично значущо (р=0,003) менше, ніж при навантаженні вагою тіла (у середньому 6,52±0,61). Інакше кажучи, міжгомілковий діастаз статистично значущо менше при стоянні на носках, чим при навантаженні вагою тіла. А в ряді випадків навіть менше, ніж при дослідженні без навантаження. Цей факт ми можемо пояснити вертикальною рухливістю малогомілкової кістки, що при осьовому навантаженні за рахунок роботи довгих м'язів гомілки зміщається каудально, а зв'язки міжгомілкового синдесмозу й міжкісткова мембрана втискають малогомілкову кістку в малогомілкову вирізку великогомілкової кістки. Таким чином, ми довели не тільки високу варіабельність рухливості малогомілкової кістки при навантаженні стопи в різних положеннях, але й вплив роботи м'язів гомілки на величину рухливості малогомілкової кістки.

Паралельно з ультразвуковим дослідженням відстані між гомілковими кістками в кожного досліджуваного волонтера проведено виміри нахилу осі обертання гомілковостопного суглоба.

З цією метою вимірювали відстань від верхівки медіальної щиколотки до горизонтальної площини опори L і відстань від верхівки латеральної щиколотки до горизонтальної площини опори l (рис. 1). Різниця цих показників становила величину катета ВС трикутника АВС (L - l = ВС). Гіпотенузу АС трикутника АВС визначали, вимірюючи відстань між верхівками щиколоток, кут нахилу осі обертання б гомілковостопного суглоба (за вісь обертання умовно приймали лінію, що проходить через верхівки щиколоток) визначали, виходячи з формули:

(1)

, (2)

Рис.1. Розрахункова схема для визначення кута нахилу осі обертання гомілковостопного суглоба. (L - відстань від верхівки медіальної щиколотки до горизонтальної площини опори; l -відстань від верхівки латеральної щиколотки до горизонтальної площини опори)

Антропометричні показники кута нахилу осі обертання гомілковостопного суглоба засвідчили значний розкид цього показника - від 7° до 16°, який ми порівняли з максимальною величиною рухливості малогомілкової кістки, визначену по різниці показників максимальної і мінімальної величини міжгомілкової відстані в кожного дослідженого волонтера. Дані представлені в таблиці 1.

Таблиця 1. Співвідношення величини кута нахилу осі гомілковостопного суглоба й величини рухливості малогомілкової кістки.

Ці два антропометричних показники, як показало проведене статистичне дослідження, мають сильний прямий кореляційний зв'язок один з одним. Цей зв'язок проявлявся в тому, що чим більше був нахил осі обертання гомілковостопного суглоба, тим більша величина рухливості малогомілкової кістки відзначалася у волонтера.

Ці експериментальні дані нам удалося ілюструвати клінічними прикладами, розглянувши кілька випадків типових ускладнень у лікуванні пронаційних ушкоджень гомілковостопного суглоба, що супроводжуються розривами міжгомілкового синдесмозу. Ми розглянули 4 випадки розвитку типових ускладнень жорсткого остеосинтезу гомілкових кісток: розвиток остеопорозу навколо фіксатора, переломи фіксатора, рецидив міжгомілкового діастазу.

На проаналізованих клінічних прикладах, за допомогою рентгенометрії, було чітко простежено, що ускладнення спостерігалися у хворих з кутом нахилу осі обертання гомілковостопного суглоба більше 10°, а відтак, у всіх цих хворих рухливість малогомілкової кістки становила більше 2 мм, тобто була вище середньої. Цей факт дав нам підставу вважати, що при значній рухливості малогомілкової кістки жорстка стабільна дистальна фіксація гомілкових кісток не завжди ефективна. У даній ситуації потрібен інший підхід - остеосинтез, що забезпечує фізіологічну рухливість малогомілкової кістки.

На основі аналізу даних літератури й експериментального дослідження, а також аналізу результатів лікування хворих з пошкодження ми гомілковостопного суглоба, що супроводжуються розривами міжгомілкового синдесмозу, нами запропоновано концепцію остеосинтезу гомілкових кісток при пошкодження х міжгомілкового синдесмозу, що наряду зі стабільною фіксацією гомілкових кісток та зони перелому латеральної кісточки забезпечує збереження всіх видів фізіологічної рухливості малогомілкової кістки. Пропоновані раніше концепції фіксації гомілкових кісток при розривах міжгомілкового синдесмозу припускали збереження тільки ротаційної рухливості малогомілкової кістки. Наша концепція базується на збереженні і ротаційної, і фронтальної, і вертикальної рухливості малогомілкової кістки, чого раніше не дозволяла здійснити жодна методика стабілізації міжгомілкового синдесмозу.

На основі аналізу існуючих методик фіксації гомілкових кісток розроблено модель стабільного остеосинтезу гомілкових кісток при пошкодження х міжгомілкового синдесмозу, що забезпечує збереження всіх видів фізіологічної рухливості малогомілкової кістки, й фіксуючу конструкцію для уможливлення такого остеосинтезу. Ми поєднали принцип стабільної фіксації перелому нижньої третини малогомілкової кістки (або зовнішньої щиколотки) з принципом забезпечення всіх видів рухливості малогомілкової кістки відносно великогомілкової кістки. З цією метою розробили фіксуючий пристрій у вигляді профільної 1/3 трубчастої пластини з подовжньо розташованими отворами в ній. У крайні отвори (або пари отворів) вставляються блокуючі гвинти-саморізи з кутовою стабільністю, а один або два із середніх отворів виконані овальними з напівсферичними виїмками для фіксації через них гомілкових кісток малеолярними гвинтами, голівки яких мають напівсферичну опуклість, що відповідає виїмкам пластини. При цьому опуклі голівки гвинтів наділені ротаційною рухливістю за рахунок того, що поперечний розмір овального отвору пластини перевищує діаметр шийки гвинта в 1,25-1,55 рази, а також здатністю поздовжнього переміщення повз овальний паз пластини (рис. 2).

Рис. 2 Зовнішній вигляд розробленого пристрою для збереження всіх видів фізіологічної рухливості малогомілкової кістки при оперативному лікуванні хворих з пошкодженням міжгомілкового синдесмозу (ліворуч), та схематичне зображення розробленого пристрою (праворуч).

Таким чином, розроблений нами пристрій для остеосинтезу гомілкових кісток має низку конструкційних і функціональних особливостей, що забезпечують йому новий позитивний ефект у вигляді збереження всіх видів фізіологічної рухливості малогомілкової кістки відносно великогомілкової.

Для визначення величини рухливості малогомілкової кістки при використанні запропонованого нами фіксуючого пристрою виконано графоаналітичне дослідження розробленої конструкції.

Проведене графоаналітичне моделювання принципу дії запропонованої нами конструкції показало, що:

1. Для забезпечення переміщення малогомілкової кістки на 2 мм при використанні фіксуючого гвинта із шийкою діаметром 3 мм необхідно просвердлити канал у малогомілковій кістці діаметром не менше 5,03 мм.

2. Для забезпечення кутової рухливості малогомілкової кістки не менше 7,5° потрібен зазор між голівкою гвинта, що фіксує гомілкову кістку, й опорною поверхнею не менше 0,4мм, чого можна досягти шляхом викручування даного гвинта на чверть обороту після його установки й максимального затягування.

При цьому технологія використання розробленої конструкції не відрізняється від стандартної методики остеосинтезу малогомілкової кістки (або зовнішньої щиколотки) пластиною. А це значить, що використання розробленої конструкції не вимагає перенавчання або спеціальної підготовки персоналу й може виконуватися хірургом з досвідом накісткового остеосинтезу. малогомілковий кістка синдесмоз остеосинтез

Для вивчення "поводження" розробленої конструкції при функціональному навантаженні й порівнянні її з іншими застосовуваними конструкціями, нами досліджено напружено-деформований стан моделі остеосинтезу гомілкових кісток, що забезпечує збереження фізіологічної рухливості міжгомілкового синдесмозу, з використанням математичного моделювання методом кінцевих елементів. При порівнянні моделі "жорсткого" остеосинтезу гомілкових кісток гвинтом, "рухливого" з'єднання гомілкових кісток, згідно з пат. UA №34187, А 61У 17/58 2008, і моделі "рухливого" з'єднання гомілкових кісток за допомогою запропонованої конструкції, нами отримано дані, що беззаперечно свідчать на користь переваг запропонованої нами конструкції.

1. Характер розподілу напружень у всіх вивчених способах остеосинтезу приблизно однаковий. Характерною рисою є розташування зони максимальних зсувних напружень у кріпильному гвинті на межі між ним і великогомілковою кісткою, а також між конструкцією й малогомілковою кісткою.

2. У моделі рухливого остеосинтезу з кулястим шарніром (пат.UA №34187, А 61У 17/58 2008р.) немає зон критичних напружень у малогомілковій кістці, у той же час на кріпильний гвинт і зону контакту нарізної частини гвинта з великогомілковою кісткою припадають найбільші навантаження серед усіх досліджених моделей. Це свідчить про найбільший ризик, по-перше, резорбції кісткової тканини навколо нарізної частини гвинта, а по-друге, - реальної небезпеки перелому конструкції, що навіть вище, ніж при жорсткому остеосинтезі.

3. Навантаження на кріпильний гвинт при використанні запропонованої нами конструкції виявилися найменшими. У кістковій тканині малогомілкової кістки виникає зона напруження, однак вона менша за величиною, аніж при інших розглянутих фіксаторах. Крім того, слід зазначити, що ці напруження виникають тільки тоді, коли вибрані всі зазори в системі кістка - фіксатор, а до того часу малогомілкова кістка має можливість переміщуватия відносно великогомілкової кістки в межах своєї фізіологічної рухливості. А в цьому діапазоні рухів малогомілкової кістки відчутних напружень у системі кістка - фіксатор, на відміну від інших конструкцій, не виникає зовсім. До того ж, запропонована нами конструкція забезпечує збереження вертикальної рухливості малогомілкової кістки відносно великогомілкової, чого не може забезпечити жодна з існуючих на сьогодні конструкцій. Все це вигідно відрізняє запропоновану нами конструкцію від інших розглянутих.

На підставі проведених аналітичних і експериментальних досліджень, у тому числі математичного моделювання, нами доведено переваги розробленої нами конструкції, що дозволяє при лікуванні пронаційних ушкоджень гомілковостопного суглоба, сполучених з розривами міжгомілкового синдесмозу, не тільки надійно стабілізувати гомілкові кістки, але й зберегти фізіологічний обсяг рухів малогомілкової кістки відносно великогомілкової.

Клінічна апробація розробленої конструкції. З використанням розробленої конструкції виконано остеосинтез міжгомілкового синдесмозу тринадцяти пацієнтам, котрі лікувалися на клінічній базі науково-дослідного інституту травматології та ортопедії ДонНМУ ім. М. Горького, обласної травматологічної лікарні м. Донецька й на базі відділення травматології 14-ї міської лікарні м. Донецька. Методика оперативного лікування полягала в стабільному остеосинтезі усіх пошкоджених структур гомілковостопного суглоба. При черезсиндесмозних і надсиндесмозних переломах зовнішньої щиколотки з пошкодженням міжгомілкового синдесмозу використовували розроблену нами пластину, конструкція якої дозволяла здійснити стабільну фіксацію гомілкових кісток і водночас зберегти всі види фізіологічної рухливості малогомілкової кістки відносно великогомілкової. Результати клінічної апробації оцінювали, порівнюючи: показники ліжко-дня, наявність або відсутність ускладнень у вигляді рецидиву міжгомілкового діастазу, остеолізу навколо фіксатора або його перелому, строки зрощення переломів і строки реабілітації пацієнтів даної групи і групи ретроспективного аналізу.

При діагностиці розривів міжгомілкового синдесмозу орієнтувалися на патогномонічні рентгенологічні ознаки:

- розширення проміжку між гомілковими кістками,

- перелом малогомілкової кістки вище рівня синдесмозу і непатогномонічні допоміжні рентгенологічні ознаки:

- збільшення проміжку між внутрішньою щиколоткою і внутрішньою поверхнею блоку таранної кістки;

- зміщення зовнішньої межі блоку таранної кістки назовні від зовнішньої межі великогомілкової кістки;

- зменшення величини заходу зовнішньої щиколотки в ділянку малогомілкової вирізки великогомілкової кістки або зменшення суперпозиції гомілкових кісток.

Вибір лікувальної тактики здійснювали, використовуючи таблицю бальної оцінки й алгоритм вибору тактики лікування, визначаючи показання до оперативного лікування ушкоджень гомілковостопного суглоба, що супроводжуються розривом міжгомілкового синдесмозу, залежно від обраної тактики лікування, як первинні та відстрочені.

Аналіз результатів лікування хворих, які увійшли в групу клінічних випробувань, показав надійність розробленої конструкції - застосування розробленої нами конструкції для остеосинтезу переломів зовнішньої щиколотки й фіксації гомілкових кісток при пошкодження х гомілковостопного суглоба, що супроводжуються розривом міжгомілкового синдесмозу в усіх випадках дозволило здійснити стабільний остеосинтез відламків зовнішньої щиколотки. Технологія застосування розробленої конструкції не відрізняється від технології виконання остеосинтезу відомими пластинами з кутовою стабільністю гвинтів, не вимагає спеціальної підготовки або перенавчання персоналу, а лише дотримання послідовності технологічних операцій.

Ускладнень, пов'язаних з використанням даної конструкції у вигляді залишкового міжгомілкового діастазу, або рецидиву міжгомілкового діастазу після видалення конструкції, не відзначено в жодному випадку, що свідчить про високу ефективність розробленої нами конструкції. Нами також у жодному випадку не відзначено переломів гвинтів, фіксуючих гомілкові кістки, або явищ резорбції кісткової тканини навколо гвинта, що свідчить про реальне зниження змінних напружень у зоні контакту гвинта з кісткою завдяки конструкції. Тож, її застосування біомеханічно обґрунтоване і виправдане.

Результати проведеної клінічної апробації пристрою для остеосинтезу переломів зовнішньої щиколотки й фіксації гомілкових кісток при пошкодження х гомілковостопного суглоба, які супроводжуються розривами міжгомілкового синдесмозу, показали, що стаціонарний період лікування не перевищував 9 днів і в середньому склав 6 ±1,4 дні. Строки відновлення функції гомілковостопного суглоба не перевищували стандартних строків лікування хворих з пошкодження ми гомілковостопного суглоба. Термін зрощення переломів щиколоток також не перевищував стандартного часу лікування хворих з даною патологією

Таким чином, з огляду на проведені експериментальні і клінічні дослідження, можна говорити про перспективність і доцільність використання методів стабілізації гомілкових кісток при пошкодження х міжгомілкового синдесмозу, що забезпечують фізіологічну рухливість малогомілкової кістки, а також про високу ефективність клінічного застосування розробленої конструкції й методики остеосинтезу.

Висновки

1. На підставі інформаційно-аналітичного дослідження виявлено, що пошкодження гомілковостопного суглоба, які супроводжуються розривами міжгомілкового синдесмозу, часто призводять до тяжких розладів опорно-кінематичної функції нижньої кінцівки і є причиною інвалідності більш ніж у 60% хворих даної категорії. Це пов'язано з особливостями функції міжгомілкового синдесмозу, що забезпечує фронтальні й ротаційні рухи малогомілкової кістки відносно великогомілкової, а також її вертикальні переміщення. Всі ці рухи необхідні для забезпечення повноцінної функції гомілковостопного суглоба й стопи. Рухливість малогомілкової кістки є важливим функціональним адаптаційно-пристосувальним механізмом, що сприяє зменшенню поштовхів і струсів під час ходьби, а також адаптації опорної поверхні стопи до нерівностей ґрунту для плавності і ритмічності ходи.

2. Аналіз ретроспективного вивчення результатів лікування хворих з пошкодженнями гомілковостопного суглоба і супровідними розривами міжгомілкового синдесмозу показав, що більшість ускладнень у вигляді остеолізу навколо гвинта, фіксуючого гомілкову кістку, його перелом, рецидив міжгомілкового діастазу після видалення гвинта й т.д., пов'язані з жорсткою фіксацією гомілкових кісток.

3. Експериментальне вивчення рухливості малогомілкової кістки відносно великогомілкової, згідно з нашими даними, показало, що задня міжгомілкова і міжкісткова (власне синдесмоз) зв'язки є основними стабілізаторами гомілкових кісток при всіх напрямках руху стопи; функція передньої міжгомілкової зв'язки набагато менш значима для ротаційної та фронтальної стабільності малогомілкової кістки, ніж функція задньої міжгомілкової зв'язки; міжкісткова мембрана та передня міжгомілкова зв'язка не мають значимого стабілізуючого впливу на фронтальну або ротаційну рухомість малогомілкової кістки, а їх роль полягає у вертикальній стабілізації малогомілкової кістки.

4. Рухливість малогомілкової кістки є досить варіабельним параметром і при навантаженні стопи в різних положеннях коливається в межах від 1,5 до 3 мм за прямого виміру на сонограмах. Величина рухливості малогомілкової кістки визначається роботою м'язів гомілки й особливостями навантаження стопи. Таким же варіабельним параметром є величина нахилу осі обертання гомілковостопного суглоба, що становить від 7° до 16°. Ці два антропометричних показники мають сильний прямий кореляційний зв'язок один з одним. У пацієнтів з малим кутом нахилу осі обертання гомілковостопного суглоба (до 10°) методика жорсткої фіксації гомілкових кісток цілком прийнятна, тоді як у пацієнтів з великим кутом нахилу осі обертання гомілковостопного суглоба (10° і більше) необхідно використовувати конструкції, що зберігають фізіологічний обсяг рухів малогомілкової кістки відносно великогомілкової.

5. Розроблено модель остеосинтезу гомілкових кісток при пошкодження х міжгомілкового синдесмозу, що забезпечує збереження його фізіологічної рухливості, і фіксуючу конструкцію, що забезпечує можливість такого остеосинтезу. Дано біомеханічне обґрунтування даної конструкції й методики її використання. Запропонована нами конструкція зберігає не тільки ротаційну і фронтальну, але й вертикальну рухливість малогомілкової кістки відносно великогомілкової, чого не може забезпечити жодна з існуючих конструкцій.

6. Математичне моделювання методом кінцевих елементів показало, що навантаження на фіксуючий гомілкові кістки гвинт при використанні запропонованої конструкції - найменші в порівнянні з іншими методами фіксації.

7. Результати клінічної апробації показали надійність і ефективність розробленої конструкції - застосування запропонованої конструкції для остеосинтезу переломів зовнішньої щиколотки й фіксації гомілкових кісток при пошкодження х гомілковостопного суглоба, що супроводжуються розривом міжгомілкового синдесмозу, в усіх випадках дозволило здійснити стабільний остеосинтез відламків зовнішньої щиколотки і зберегти фізіологічну рухливість малогомілкової кістки відносно великогомілкової. Ускладнень, пов'язаних з використанням даної конструкції у вигляді залишкового міжгомілкового діастазу, або рецидиву міжгомілкового діастазу після видалення конструкції не відзначено в жодному випадку. У жодному випадку не виявлено переломів гвинтів, фіксуючих малогомілкову кістку, або явищ резорбції кісткової тканини навколо гвинта. Це свідчить про те, що завдяки конструкції реально знижується перемінні напруження в зоні контакту гвинта з кісткою, тобто її застосування біомеханічно обґрунтоване і виправдане.

Практичні рекомендації:

1. Необхідно переглянути тактику лікування ушкоджень гомілковостопного суглоба, що супроводжуються розривами міжгомілкового синдесмозу, особливо в сполученні з розривом дельтоподібної зв'язки, у бік виключення консервативного лікування таких ушкоджень і оперативного їхнього лікування за первинними показаннями.

2. При виборі способу оперативної фіксації необхідно, орієнтуючись на величину кута нахилу осі обертання гомілковостопного суглоба, визначити величину рухливості малогомілкової кістки. В разі величини кута менше 10° (що визначає рухливість малогомілкової кістки менше 2 мм), припустиме використання стандартної методики "жорсткого" блокування гомілкових кісток гвинтом. Якщо ж величина кута 10° і більше (тобто рухливість малогомілкової кістки 2 і більше мм), необхідне використання конструкції, що забезпечує рухливість малогомілкової кістки відносно великогомілкової.

3. При використанні розробленої нами конструкції необхідно дотримуватися таких технологічних вимог:

- для забезпечення вертикального переміщення малогомілкової кістки амплітудою не менше 2 мм при використанні фіксуючого гвинта із шийкою діаметром 3 мм необхідно просвердлити канал у малогомілковій кістці діаметром не менше 5,03 мм.

- для забезпечення кутової (ротаційної) рухливості малогомілкової кістки на величину не менше 7,5° необхідний зазор між голівкою гвинта для фіксації гомілкової кістки й опорною поверхнею не менше 0,4мм, що досягається шляхом викручування даного гвинта на чверть обороту після його установки й максимального затягування.

4. При діагностиці розривів міжгомілкового синдесмозу слід орієнтуватися на патогномонічні рентгенологічні і непатогномонічні допоміжні рентгенологічні ознаки.

5. Вибір лікувальної тактики доцільно здійснювати, користуючись таблицею бальної оцінки й алгоритмом вибору тактики лікування, а показання до оперативного лікування ушкоджень гомілковостопного суглоба, що супроводжуються розривом міжгомілкового синдесмозу, визначати залежно від обраної тактики лікування, як первинні й відстрочені.

- при первинних показаннях лікувальна тактика передбачає первинне оперативне лікування хворих без попередніх спроб закритого вправляння відламків. Такий тактичний підхід до даної категорії хворих обумовлений тим, що наведені в показаннях пошкодження структур гомілковостопного суглоба визначають даний тип пошкодження як нестабільний. А консервативне лікування нестабільних ушкоджень гомілковостопного суглоба не виправдовує себе.