Застосування стержневих апаратів зовнішньої фіксації при реконструктивних втручаннях на кульшовому суглобі у дітей (анатомо-біомеханічне обґрунтування)

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Застосування стержневих апаратів зовнішньої фіксації при реконструктивних втручаннях на кульшовому суглобі у дітей (анатомо-біомеханічне обґрунтування)

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата медичних наук

Загальна характеристика роботи

Актуальність проблеми. Патологія кульшового суглоба (КС), яка супроводжується зміщенням проксимального відділу стегна (природжені, патологічні і деякі інші вивихи), та особливо так звані застарілі дислокації (більше 6 місяців) відносяться до однієї з найбільш тяжких груп ортопедичних захворювань, що призводять до ранньої інвалідизації (Tonnis D., 1987).

Традиційні методи, пов'язані з одномоментною корекцією елементів кульшового суглоба та його гіпсовою іммобілізацією, не дають у повній мірі можливість відновити правильні взаємовідносини в ньому, призводять до розвинення контрактур у суглобах оперованої кінцівки, зниження м'язового тонусу, ускладнюють догляд за хворим у післяопераційному періоді (Ахтямов И.Ф., 1992).

Одним із перспективних напрямів у хірургії КС є використання для лікування застарілих дислокацій стегна апаратів зовнішньої фіксації (АЗФ). Найбільше поширення отримали апарати Ілізарова (Ахтямов И.Ф., 1992; Тепленький М.П. и др., 2000). Вони використовуються як для низведення головки стегнової кістки з метою корекції положення проксимального відділу стегна при вивиху перед відкритим вправленням (Гафаров Х.З. и др., 1989), так і для закритого вправлення головки стегнової кістки (Григорьев В.И. и др., 1985; Тихоненков Е.С., 1996), проте при цьому порожнина суглоба залишається заповненою інтерпонуючими м'якими тканинами, які не сприяють формуванню конгруентності та підсилюють гіперпресію у КС. Відомі методи застосування АЗФ для фіксації та розвантаження КС після відкритого вправлення стегна, формування склепіння кульшової западини (Ахтямов И.Ф., 1992), при лікуванні асептичних некрозів головки стегнової кістки, варусної деформації шийки стегнової кістки, патологічних і посттравматичних вивихів стегна (Гафаров Х.З., 1995; Тихоненков Е.С., 1996; Шевцов В.И. и др., 1996; Андреев П.С. и др., 2001).

На сьогоднішній день не існує єдиної точки зору в оцінці ролі АЗФ при лікуванні застарілих дислокацій у КС та виборі компоновки АЗФ для реконструкції КС. Велика кількість варіантів установки тазової опори, неоднозначність трактовки отриманих даних свідчать про недостатню розробленість цієї проблеми. При проведенні спиць через кістки таза відмічається значна кількість ускладнень, пов'язаних з запаленням м'яких тканин у місцях введення спиць, які можуть привести до розвинення спицевого остеомієліту, а проведення спиць через кістки таза може супроводжуватися ушкодженням судин та нервів великого та середнього калібру (Кузьмин И.И. и др., 1996; Миронов С.П. и др., 2002).

Недостатня стабільність спиць у кістках таза при застосуванні спицевих АЗФ призвела до необхідності пошуку інших варіантів фіксації. Для лікування застарілих дислокацій у кульшовому суглобі були запропоновані спице-стержневі та стержневі АЗФ (Тепленький М.П. и др., 2000; Корольков А.И. и др., 2003). Більшість авторів віддають перевагу використанню консольної фіксації кісток таза, але вона не в змозі забезпечити достатню стабільність опорних елементів (Huiskes R. et al., 1985; Chao Y.S., et al., 1989).

Однією з причин виникнення великої кількості ускладнень при застосуванні АЗФ є недооцінка напружень, що виникають у кістковій тканині і на межі «опорний елемент - кістка» (Garsia J.M. et al., 2000).

Математичним методом міцнісного розрахунку конструкцій та біологічних моделей, що найбільш широко вживаються у теперішній час, є метод кінцевих елементів (МКЕ). Більшість робіт присвячено дослідженню різних варіантів АЗФ для лікування переломів як довгих кісток, так і довгих кісток та таза (Garsia J.M. et al., 2000; Watson M.A. et al., 2003). Проте дослідження кінематичної ланки «таз-стегно» при застосуванні АЗФ для реконструктивних втручань на КС не проводили.

Саме тому проблема вибору оптимальної компоновки АЗФ (як опорних елементів, так і конфігурації зовнішніх опор) при реконструктивних втручаннях на КС у дітей є актуальною. Запропоновані раніше варіанти вирішення проблеми не завжди оптимальні та потребують удосконалення.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційна робота виконана згідно з планом науково-дослідних робіт ДУ «Інститут патології хребта та суглобів ім. проф. М.І. Ситенка Академії медичних наук України» («Розробити технологію ранньої діагностики, лікування та профілактики диспластичних захворювань хребта та суглобів, що призводять до ранньої інвалідизації у молодому віці»; шифр теми ДП.7.7.1 АМНУ, держреєстрація №0103U000262. У рамках цієї теми автором особисто проведено розробку варіантів компоновок АЗФ за системою «таз-стегно», розробку математичних моделей на основі методу кінцевих елементів кінематичної ланки «таз-стегно» та АЗФ, а також інтерпретацію результатів дослідження).

Мета роботи: обгрунтувати й розробити методику застосування апаратів зовнішньої фіксації при лікуванні високого природженого вивиху стегна у дітей та підлітків.

Для досягнення цієї мети необхідно вирішити такі задачі:

1. Вивчити стан проблеми і сучасні тенденції її вирішення.

2. Виконати рентгено-анатомічне обґрунтування установки опорних елементів АЗФ у тазовій кістці.

3. Виконати біомеханічне обґрунтування оптимальних компоновок АЗФ шляхом розробки математичної моделі на основі методу кінцевих елементів та дослідження на цій моделі напружено-деформованого стану кінематичної ланки «таз-стегно» за наявності та відсутності АЗФ.

4. Розробити методики застосування стержневих АЗФ при реконструктивних втручаннях на кульшовому суглобі у дітей та пристрої для їх здійснення у різних клінічних ситуаціях.

5. Провести апробацію розробленої методики, оцінити результати її здійснення.

Об'єкт дослідження: високий природжений вивих стегна у дітей та підлітків.

Предмет дослідження: методи лікування високого природженого вивиху стегна у дітей та підлітків з застосуванням АЗФ, особливості напружено-деформованого стану кінематичної ланки «таз-стегно» та АЗФ, топографо-анатомічні особливості таза.

Методи дослідження. Для оцінки результатів застосування стержневих АЗФ використовували клінічні методи дослідження, для обґрунтування установки опорних елементів АЗФ використовували рентгенологічний метод та комп'ютерну томографію (КТ), для дослідження напружено-деформованого стану кінематичної ланки «таз-стегно» та АЗФ застосовували математичне моделювання з використанням методу кінцевих елементів.

Наукова новизна отриманих результатів. В результаті аналізу даних математичного моделювання кінематичної ланки «таз-стегно», а також спицевого та стержневого АЗФ з системою «таз-стегно» уперше було доведено, що використання транссегментарних стержнів у якості опорних елементів дозволяє знизити критичний напружено-деформований стан крила клубової кістки на межі «стержень-кістка». Уперше описано й обґрунтовано коридори для проведення опорних елементів АЗФ у клубовій кістці на різних рівнях таза.

Практичне значення отриманих результатів. Запропоновано методики застосування стержневих АЗФ для лікування патології кульшового суглоба у дітей, що супроводжується значним зміщенням проксимального відділу стегна, та пристрої для її здійснення, що дозволяє отримати кращі анатомічні та функціональні результати при лікуванні пацієнтів з цією тяжкою патологією.

Розроблені методики впроваджено в ДУ «Інститут патології хребта та суглобів ім. проф. М.І. Ситенка Академії медичних наук України», учбовий процес кафедри травматології, ортопедії й комбустіологіі ХМАПО.

Особистий внесок здобувача. Здобувачем особисто був проведений інформаційний аналіз стану проблеми використання АЗФ при реконструктивних втручаннях на кульшовому суглобі та тенденції її розвинення, проведено аналіз клінічних і функціональних результатів застосування АЗФ. На базі лабораторії біомеханіки ДУ «Інститут патології хребта та суглобів ім. проф. М.І. Ситенка Академії медичних наук України» за консультативною допомогою О.В. Яреська розроблено нову математичну модель на основі методу кінцевих елементів кінематичної ланки «таз-стегно», а також математичні моделі на основі методу кінцевих елементів АЗФ за системою «таз-стегно», проведено біомеханічні дослідження та проаналізовано їх результати. Автором виконано рентгено-анатомічне обгрунтування установки опорних елементів АЗФ у клубовій кістці. У співавторстві з О.І. Корольковим та С.О. Хмизовим запропоновано пристрій для формування каналів у кістках (Деклараційний патент України на винахід №55109 UA.МПК А 61 В 17/56, А 61 В 19/00), у співавторстві з С.О. Хмизовим, О.І. Корольковим та Л.М. Лигуном запропоновано пристрої для хірургічного лікування кульшового суглоба (Деклараційний патент України на винахід №60160 UA.МПК А 61 В 17/56, А 61 В 17/58 та Деклараційний патент України на винахід №63587 UA.МПК А 61 В 17/56, А 61 В 17/58), у співавторстві з С.О. Хмизовим та Л.М. Лигуном запропоновано спосіб реконструкції кульшової западини при уродженому вивиху та підвивиху стегна та пристрої для його виконання (Деклараційний патент України на винахід №69704 UA.МПК А 61 В 17/56). Автор особисто брав участь у виконанні оперативних втручань в якості асистента, проводив курацію хворих.

Апробація результатів дисертації. Результати роботи доповідалися на VII з'їзді травматологів-ортопедів Республіки Білорусь (Гомель, 2002), науково-практичній конференції з міжнародною участю «Заболевания и повреждения суставов у детей» (Донецьк, 2005), на тематичному засідання Харківського медичного товариства (2005), XIV з'їзді ортопедів-травматологів України (Одеса, 2006).

Публікації. Основні результати дисертаційної роботи опубліковано у 15 наукових працях, з них 9 статей у провідних наукових фахових виданнях, 4 деклараційних патенти України, 2 роботи в матеріалах з'їздів.

Структура та обсяг роботи. Дисертаційна робота складається зі вступу, п'яти розділів, висновків, списку використаних джерел та додатків. Обсяг дисертації - 179 сторінок машинописного тексту, 80 рисунків, 9 таблиць. Перелік використаної літератури містить 225 джерел (183 - вітчизняних, 42 - іноземних).

Основний зміст роботи

кульшовий суглоб стержневий

У вступі обґрунтовано актуальність та наукову новизну теми дисертаційної роботи, її практичне значення, сформульовано мету і завдання досліджень.

У першому розділі наведені існуючі підходи до лікування застарілих дислокацій у кульшовому суглобі у дітей та підлітків.

За даними літератури, найбільш складним є низведення та вправлення головки стегнової кістки у дітей старше 5-6 років, що пояснюється зниженням еластичності м'яких тканин, вторинними деформаціями компонентів КС, відсутністю потенціалу самокорекції. До 64% коксартрозів у дорослих є наслідком невиліковних у дитинстві дефектів розвинення КС. Деякі автори вважають, що у дітей з ПВС старше 8-10 років можливе виконання виключно паліативних оперативних втручань.

Застосування скелетного витягнення для низведення стегна не забезпечує достатнього розтягнення ретрагованих м'язів та м'яких тканин, що оточують КС, та супроводжується розвиненням гіпостатичних ускладнень.

Позитивні зміни у вирішенні цієї проблеми виникли в результаті впровадження методики черезкісткового позаосередкового остеосинтезу. У більшому ступені можна вважати розробленими методики використання АЗФ на основі спиць. На цей час можна виділити розробку методик використання АЗФ для лікування патології КС за трьома основними напрямками:

1. Реконструктивні операції зі створення додаткових упорів у кульшовому зчленуванні після виконання вальгізивної між - або підвертлюгової остеотомії стегнової кістки (так звані ангуляційні остеотомії).

2. Низведення стегна до рівня кульшової западини з подальшим відкритим або закритим вправленням стегна, декомпресія елементів КС та розробка рухів у ньому.

3. Реконструкція надвертлюгової ділянки з метою формування склепіння кульшової западини з використанням АЗФ.

Реконструктивні операції зі створення додаткових упорів у кульшовому зчленуванні відносяться до паліативних та використовуються у підлітків старше 13-14 років, коли можливості анатомічного відновлення КС вичерпано.

Другий напрямок використання АЗФ при лікуванні дислокацій стегна у дітей отримав найбільше поширення. Цей напрямок пропонує використання великої кількості різних варіантів компоновок АЗФ на основі спиць. Їх загальними недоліками є: розвинення нестабільності тазової опори АЗФ внаслідок прорізування спиць у губчастій тканині крил клубових кісток, запалення м'яких тканин у ділянці розташування спиць, відхилення спиць від заданої траєкторії при їх проведенні.

За даними літератури, певні перспективи є при використанні АЗФ для корекції деформації тазового компонента у хворих з дислокаціями у КС. Запропоновані способи формування склепіння кульшової западини, а також пристрої для здійснення цього елемента втручання не забезпечують формування склепіння кульшової западини, конгруентного головці стегнової кістки.

Проведені порівняльні біомеханічні дослідження фіксації кісткових відламків спицевими, стержневими та спице-стержневими способами зовнішнього остеосинтезу, в яких автори відмічають, що жорсткість фіксації найбільша при використанні стержневої конструкції. Стабільність при цьому досягається застосуванням меншої кількості опорних елементів. Проте запропоновані компоновки мають недостатні функціональні можливості та застосовуються, головним чином, для низведення стегна до рівня проекції кульшової западини. Крім того, консольне введення стержнів у крило клубової кістки не може забезпечити стабільну фіксацію тазової опори АЗФ при реконструкції КС. Деякими авторами відмічено, що введення у схему АЗФ наскрізного стержня надає системі найбільшої стабільності.

При аналізі літератури виявлено, що кількість робіт щодо топографо-анатомічного обґрунтування установки опорних елементів на кістках таза при реконструктивних втручаннях незначна.

У другому розділі наведено матеріали та методи дослідження.

Для проведення досліджень було вибрано 14 пацієнтів дитячого віку з високим природженим вивихом стегна, які в період з 2001 до 2006 року проходили лікування у клініці дитячої ортопедії ДУ «Інститут патології хребта та суглобів ім. проф. М.І. Ситенка Академії медичних наук України» (табл. 1).

Таблиця 1. Розподіл пацієнтів з застарілою дислокацією проксимального відділу стегна за віком і статтю

Результати оперативного лікування КС оцінювали за шкалою, запропонованою В.Л. Андриановым с соавт. (1988). Дана схема оцінки результатів хірургічного лікування ПВС у дітей та підлітків дозволяє оцінити стан КС з урахуванням тяжкості його доопераційного статусу.

Крім того, використовували рентгенологічні методи дослідження. За їх результатами оцінювали ступінь дисплазії КС, величину зміщення проксимального відділу стегна, ступінь корекції компонентів КС після оперативного лікування, а також наявність ознак стабільності та нестабільності опорних елементів стержневого АЗФ у клубовій кістці.

Для отримання інформації відносно форми та розмірів клубової кістки усім пацієнтам виконували комп'ютерну томографію на апараті «SeleCT SP» (Marconi) на базі 5-ї Центральної клінічної лікарні (м. Харків).

Дослідження планували по сканограмі таза у прямій проекції. Аналіз отриманих аксіальних сканів виконували за допомогою мультимодальної візуалізивної робочої станції МХ-View 3.0. На отриманих сканах визначали розмір та форму клубової кістки обох половин таза.

Для виявлення об'єктивних критеріїв обґрунтування стержневих АЗФ, їх чисельного значення був використаний метод кінцевих елементів. Для побудови моделі кінематичної ланки «таз-стегно» нами вибрано 10-вузловий ізопараметричний кінцевий елемент з 3 ступенями свободи у кожному вузлі. Додаткові вузли знаходяться на ребрах тетраедра. Оскільки використовується апроксимація параметрів, цей елемент дає рішення високої точності, що дозволяє з успіхом застосовувати його в задачах з високими градієнтами напружень при моделюванні об'єктів зі складною геометрією.

За допомогою програми автоматичної генерації кінцево-елементної сітки «BioCad» побудовано математичну модель на основі методу кінцевих елементів (ММКЕ) кінематичної ланки «таз-стегно».

Розрахунки проводили за допомогою програми «BioCad» та програми візуалізації інженерних розрахунків «Looker». Дослідження виконані на персональній електронно-обчислювальній машині «Pentium 3».

У третьому розділі наведено топографо-анатомічне обґрунтування безпечних коридорів для установки опорних елементів АЗФ у ділянці таза на різних рівнях.

Для аналізу були використані зображення горизонтальних анатомічних зрізів таза людини, виготовлені анатомами Віденської академії пластичної анатомії. Крок зрізу склав 3 мм, що дозволяє об'єктивно оцінити топографо-анатомічні особливості досліджуваної ділянки.

Для визначення ступеня безпеки при проведенні опорних елементів були виділені:

А - ділянка, в якій відбувається мінімальна травматизація м'яких тканин, не ушкоджуються судинно-нервові утворення великого та середнього калібру, органи черевної порожнини й таза;

В - ділянка, в якій опорні елементи ушкоджують великий масив м'язової тканини, судин і нервів середнього калібру;

С - ділянка, в якій існує великий ризик поранення великих суглобів, нервових стовбурів, органів черевної порожнини й таза.

З метою визначення анатомічних орієнтирів були використані позначення останніх по цифровій шкалі у градусах від 0 до 360° за годинниковою стрілкою в горизонтальній площині. Відлік градусів проводили від умовного центра клубової кістки на досліджуваному зрізі. При цьому за 0° приймали лінію, що відповідає пересіченню площини, близької до сагітальної, з даним центром.

Позначення коридорів наводяться для правої половини таза. Для лівої половини таза вони позначені зі знаком «-». Після аналізу зрізів було складено таблицю для визначення коридорів установки опорних елементів у тазову кістку (табл. 2).

Таблиця 2. Розподіл коридорів для установки опорних елементів у залежності від рівня їх проведення, град

У четвертому розділі виконано аналіз напружено-деформованого стану (НДС) кінематичної ланки «таз-стегно» при застосуванні АЗФ.

За допомогою програми автоматичної генерації КЕ сітки «BioCad» побудовано тривимірну математичну модель на основі методу кінцевих елементів кінематичної ланки «таз-стегно», а також спицевого АЗФ та стержневого АЗФ за системою «таз-стегно». Спицевий АЗФ передбачав однобічну фіксацію таза. Для стержневого АЗФ розрахунки проводили для двох варіантів компоновок. Перша - двобічна фіксація таза з введенням по одному транссегментарному стержню у кожну половину таза. Друга - з введенням одного транссегментарного стержня на боці низведення стегна і двох транссегментарних стержнів на контралатеральній половині таза. Розрахунки проводили за допомогою програми «BioCad» та програми візуалізації інженерних розрахунків «Looker».

Відомо, що на боці застарілої дислокації стегна відмічається різко виражена ригідність м'яких тканин ділянки КС. Їх значення можуть бути різними у пацієнтів з різним ступенем дислокації стегна, конституційними особливостями й анамнезом захворювання. Проте відомо, що при подовженні стегна також різко виражений опір м'яких тканин, який досягає найбільших величин при уроджених аномаліях розвинення. З огляду на це нами для розрахунку узято максимальні значення зусиль, що виникають при подовженні стегна, - 1000 Н.

Дослідження напружено-деформованого стану кінематичної ланки «таз-стегно» і кожного АЗФ виконували при одноопорному стоянні на контралатеральній нижній кінцівці та нижній кінцівці на боці низведення стегна.

В результаті дослідження виявлено, що при одноопорному стоянні на контралатеральній нижній кінцівці максимальні напруження виникають в опорних елементах АЗФ (спиці, стержні), При цьому рівень напружень транссегментарного стержня тазової опори стержневого АЗФ на контралатеральному боці складає 118,2 МПа, а на боці низведення - 15,1, що відповідно на 9% та 89% нижче, ніж у спицях тазової опори апарата Ілізарова (129,6 МПа). Рівень напружень у місцях входу та виходу транссегментарних стержнів дорівнює таким в аналогічних ділянках для апарата Ілізарова (4-14 МПа), а навколо контралатерального транссегментарного стержня спостерігається ділянка з підвищеними напруженнями в центральній частині крила клубової кістки - 10,9 МПа. Напруження, що виникають, не є критичними для кісткової структури, однак при збільшенні навантаження (наприклад, при ходьбі) у місцях кістки з підвищеними напруженнями може відбуватися розхитування стержнів.

При опорі на контралатеральну нижню кінцівку у стегновій опорі стержневого АЗФ найбільш напруженим є місце введення проксимального стержня, де рівень напруження складає 33,8 МПа, що у 5,5 разу вище, ніж для проксимальних спиць стегнової кістки апарата Ілізарова (6 МПа). Проте підвищені напруження не є критичними, а наявні тільки у місці введення стержня. Рівень напружень у дистальних опорних елементах стегнової опори спицевого та стержневого АЗФ однаковий (13, % МПа).

При одноопорному стоянні на низведеній нижній кінцівці рівень напружень у транссегментарних стержнях відповідає рівню напружень спиць тазової опори апарата Ілізарова (130-150 МПа). При цьому рівень напружень клубової кістки в ділянці входу та виходу транссегментарних стержнів підвищений. На контралатеральній половині таза ділянка з підвищеними напруженнями у місці введення стержня збільшилась усередину клубової кістки (11,0 МПа на вході та 12,5 МПа на виході). На боці низведення стегна зони підвищених напружень у кістковій тканині в ділянці входу та виходу транссегментарного стержня також поширились, і вони складають 14,1 МПа. Це може зумовити розвинення нестабільності стержня при збільшенні навантаження.

Для спицевого апарата при одноопорному стоянні на низведеній нижній кінцівці рівень напружень є підвищеним на всій протяжності місця контакту «спиця-кістка» на 85-90%. Інтенсивність напружень у спицях всередині кістки є критичною і досягає величини 100 МПа та вище. Це може бути причиною руйнування кісткової тканини в місці контакту «стержень-кістка».

При опорі на низведену нижню кінцівку найбільш напруженими є консольні стержні, введені у стегнову кістку. Рівень напружень у місці входу проксимального стержня складає 42,0 МПа, для дистального - 56,5 МПа, що на 39% вище, ніж для дистальних спиць стегнової опори апарата Ілізарова (34,8 МПа). Проте даний рівень напружень не є критичним для стержневого АЗФ, оскільки рівень напружень у точці виходу стержня з кістки значно знижується, у той час як в апараті Ілізарова напруження поширюються на всю товщу кісткової тканини.

З метою зниження напружень у місці контакту «стержень-кістка» можлива установка другого транссегментарного стержня на контралатеральному боці таза. Це дозволяє знизити напруження клубової кістки у місці входу та виходу транссегментарних стержнів на 35-60% і на 39% зменшити напруження на всій протяжності контакту «стержень-кістка» всередині клубової кістки.

У п'ятому розділі описано методики застосування стержневого АЗФ за системою «таз-стегно», а також проведено аналіз застосування АЗФ у 14 пацієнтів, що з 2001 до 2006 рр. перебували на лікуванні в клініці дитячої ортопедії ДУ «Інститут патології хребта та суглобів ім. проф. М.І. Ситенка Академії медичних наук України» з приводу застарілих дислокацій в КС.

Основним опорним елементом тазової опори стержневого АЗФ є транссегментарний стержень. Підбір транссегментарного стержня (співвідношення центральної та периферичних ділянок стержня) здійснюють з урахуванням локалізації їх введення по КТ. У залежності від товщини клубової кістки пацієнта стержні можуть мати різний діаметр: 5 мм або 6 мм. Формування каналу у клубовій кістці здійснюють за допомогою пристрою для формування каналів у кістках, що робить безпечним проведення транссегментарних стержнів з заданими точками їх входу та виходу з кістки (Деклараційний патент №55109 UA.МПК А 61 В 17/56, А 61 В 19/00 Пристрій для виконання каналів у кістках / Скребцов В.В., Корольков О.І, Хмизов С.О., (UA); Опубл.17.03.03. Бюл.? №3).

На підставі КТ дослідження таза за номером обраного КТ-зрізу визначають рівень розташування транссегментарних стержнів на тазових кістках. Після установки тазової опори монтують базову конструкцію АЗФ. У проекції осі обертання головки стегнової кістки встановлюють шарніри для здійснення рухів (згинання / розгинання та відведення/приведення) у КС. У середній та нижній третині стегна відповідно, по зовнішньобічній поверхні консольно проводять стержні і потім фіксують у стегновій опорі АЗФ.

Розташування шарнірів в осі обертання КС дозволяє почати ранню розробку рухів у КС у післяопераційному періоді. Мобілізацію пацієнтів здійснюють на 2-5 день після операції, коли дозволяють ходьбу на милицях, дозоване навантаження, а також рухи у суміжних суглобах оперованої кінцівки.

У залежності від поставлених задач застосовують три основних варіанти монтажу АЗФ.

1. Варіант монтажу АЗФ для низведення стегнової кістки (Деклараційний патент №60160 UA.МПК А 61 В 17/56, А 61 В 17/58 Пристрій для хірургічного лікування кульшового суглоба / Скребцов В.В., Корольков О.І, Хмизов С.О., Лигун Л.М., (UA); Опубл.17.03.03. Бюл.? №3. - 10 с.).

Дана компоновка показана при необхідності низведення стегна при задовільних показниках ШДК й антеверсії проксимального кінця стегна, коли немає необхідності виконувати корекцію їх просторової орієнтації. Цей варіант компоновки АЗФ може бути використаний, коли корекцію проксимального відділу стегна здійснюють одномоментно з використанням заглибних металоконструкцій після низведення стегна. При її використанні можлива рання розробка рухів у сагітальній та фронтальній площині.

2. Варіант монтажу АЗФ для низведення та корекції проксимального відділу стегнової кістки (Деклараційний патент №63587 UA.МПК А 61 В 17/56, А 61 В 17/58 Пристрій для хірургічного лікування кульшового суглоба / Скребцов В.В., Хмизов С.О., Корольков О.І, Лигун Л.М., (UA); Опубл.15.01.04. - Бюл. №1. - 8 с.). Другий варіант показаний при необхідності низведення стегна, корекції патологічної просторової орієнтації проксимального кінця стегна та ранньої розробки рухів у КС.

3. Для дозованого нарощування склепіння кульшової западини нами запропоновано спосіб реконструкції кульшової западини при вродженому вивиху та півдивиху стегна та пристрій для його здійснення (Деклараційний патент №69704 UA.МПК А 61 В 17/56 Спосіб реконструкції кульшової западини при вродженому вивиху та підвивиху стегна та пристрій для його здійснення / Хмизов С.О., Скребцов В.В., Лигун Л.М., (UA); Опубл.15.09.04. Бюл. №9. - 8 с.).

Траєкторію, по якій виконують тракцію фрагмента, розраховують індивідуально у кожного пацієнта за стандартною рентгенограмою у передопераційному періоді. Після здійснення дистракції остеотомованого фрагмента пристрій стабілізують.

Для оцінки ефективності застосування стержневих АЗФ при реконструктивних втручаннях на КС нами був проведений ретроспективний аналіз історій хвороб 14 пацієнтів, які з 2001 до 2006 рр. перебували на лікуванні в клініці дитячої ортопедії ДУ «Інститут патології хребта та суглобів ім. проф. М.І. Ситенка Академії медичних наук України» з приводу застарілих дислокацій у КС.

Проведений аналіз показав, що основну групу склали пацієнти з високим ПВС - 8 осіб (57,1%), рецидиви відмічено у 4 осіб (28,6%), фіброзний анкілоз КС - у 1 пацієнта (7,1%), природжений підвивих стегна - у 1 пацієнта (7,1%). Більшість пацієнтів склали дівчатка - 11 осіб (78,6%), у той час як хлопчиків було 3 (21,4%). У молодшій віковій групі було 6 пацієнтів (42,9%), з них 5 дівчаток (35,7%) і 1 хлопчик (7,1%). У середній віковій групі - 2 пацієнта (14,3%), 1 хлопчик (7,1%) та 1 дівчинка (7,1%). У старшій віковій групі пацієнти розподілились так само, як і молодшій: всього 6 пацієнтів (42,9%), 5 дівчаток (35,7%) та 1 хлопчик (7,1%). Одній пацієнтці 6 років з рецидивом двобічного вивиху стегон виконані оперативні втручання одночасно на обох КС.

За варіантами компоновок АЗФ пацієнти розподілені таким чином: варіант №1 був використаний на 14 суглобах у 13 осіб (92,9%). Варіант №2 був використаний у одної пацієнтки (7,1%). Варіант №3 використано у 2 хворих (14,3%), при цьому у них дозовано сформовано склепіння кульшової западини, яке за рентгенометричними показниками забезпечувало повне перекриття головки стегнової кістки та за своєю формою було близьке до сферичного.

У 9 хворих (64,3%) на першому етапі виконана м'якотканинна декомпресія КС з подальшим монтажем стержневого АЗФ на таз та стегно. У післяопераційному періоді проводили низведення стегнової кістки. Після низведення головки стегнової кістки до рівня кульшової западини виконували другий етап оперативного лікування, який полягав у відкритому вправленні стегна, коригувальній міжвертлюговій остеотомії стегнової кістки, остеотомії таза. У 4 хворих (28,6%) м'якотканинна декомпресія КС, відкрите вправлення стегна, коригувальна міжвертлюгова остеотомія, остеотомія таза за Солтером та монтаж стержневого АЗФ виконані в один етап. В одного хворого (7,1%) в один етап виконано артроліз КС з подальшою обробкою його елементів рідким азотом, металоостеосинтез епіфіза головки стегнової кістки гвинтами, монтаж стержневого АЗФ.

Період низведення стегна складав від 10 до 29 діб (у середньому 16,3 доби). Темп низведення залежав від ступеня дислокації, віку пацієнта, клінічних проявів під час низведення та складав від 1 до 4 мм/доба (у середньому 2 мм/доба). На початкових етапах низведення темп був вище, на заключних - мінімальним. Ступінь дислокації стегна складав від 20 до 60 мм (у середньому 36,6 мм). Загальний період фіксації АЗФ складав від 41 до 158 діб (у середньому 108 діб).

В процесі нагляду нами відмічено ряд ускладнень, які були розподілені на тяжкі (що вплинули на кінцевий результат лікування або потребували негайного виконання додаткових оперативних втручань) та легкі (що не вплинули на результат лікування).

Серед тяжких ускладнень виділено: нестабільність транссегментарного стержня на контралатеральному боці у 2 хворих (14,3%), що потребувала демонтажу АЗФ. Нестабільність стержнів розвинулась через 60-70 - діб після оперативного втручання. Після демонтажу АЗФ хворі перебували на системі скелетного витягнення за стегнову опору АЗФ. При цьому втрати корекції низведення стегна не відмічено. В 1 пацієнта (7,1%), оперованого з приводу фіброзного анкілозу КС, у віддаленому післяопераційному періоді не вдалося суттєво збільшити об'єм рухів у ньому, що пов'язано з тяжкістю патології та неодноразовими оперативним втручаннями в анамнезі. В 1 пацієнтки (7,1%) з ВВС у післяопераційному періоді розвинувся підвивих стегна, що потребувало виконання повторного оперативного втручання.

Серед легких ускладнень в 1 пацієнта (7,1%) нами відмічено запалення м'яких тканин ділянки контралатерального стержня перед демонтажем АЗФ, яке було купірувано консервативно. Це ускладнення пов'язано з технічними похибками при проведенні транссегментарних стержнів, які були встановлені у безпосередній близькості від крижово-клубового суглоба. В 1 пацієнтки (7,1%) під час низведення стегна відмічено нудоту, відсутність апетиту, що потребувало зниження темпу дистракції. У 2 хворих (14,3%) при низведенні стегна розвинулась клініка нейропатії сідничого нерва, яка була купірувана без остаточного неврологічного дефіциту.

Слід відзначити, що нестабільність контралатерального стержня тазової опори відмічено переважно на початкових етапах засвоєння методу. Надалі цьому ускладненню запобігали виробленням у пацієнта правильного стереотипу ходьби з АЗФ та установкою другого контралатерального транссегментарного стержня. Установку другого контралатерального стержня виконують паралельно першому через тіло клубової кістки, та її виконано у 3 хворих (21,4%). При цьому ознак нестабільності не відмічено.

Результати оперативного лікування кульшового суглоба оцінено за шкалою, запропонованою В.Л. Андриановым с соавт. (1988).

Висновки

1. Проблема лікування дітей з патологією КС, що супроводжується дислокаціями стегна відносно кульшової западини, є однією з найскладніших серед ортопедичної патології у дітей, особливо у пацієнтів старше 5-6 років. Застосування АЗФ є ефективним у лікуванні даної патології, проте використання спиць в якості опорних елементів на кістках таза може супроводжуватися рядом тяжких ускладнень. Використання стержневих АЗФ відкриває нові перспективи для покращання результатів лікування даної категорії хворих.

2. Для безпечного проведення опорних елементів АЗФ на різних рівнях таза виділено й обгрунтовано відповідні коридори. Установка опорних елементів АЗФ на кістках таза у пацієнтів дитячого віку з патологією КС повинна проводитись у межах безпечних коридорів після обов'язкового виконання КТ-дослідження таза.

На рівні надкульшової ділянки найбільш безпечною є консольна установка стержневих опорних елементів у секторі 40-60°.

На рівні верхнього краю сідничної вирізки найбільш безпечною є консольна установка стержневих опорних елементів у секторі 20-45°.

На рівнях передньоверхньої ості клубової кістки найбільш безпечною є консольна або транссегментарна установка стержневих опорних елементів у секторах 20-50° та 200-210°.

На рівнях задньоверхньої ості клубової кістки найбільш безпечною є консольна або транссегментарна установка стержневих опорних елементів у секторах 20-50° та 210-225°.

На рівні гребеня клубової кістки обгрунтовано установку стержневих опорних елементів між кірковими пластинами у косій площині, що відповідає напрямку крила клубової кістки у секторі 20-225°.

3. Розроблені нові ММКЕ кінематичної ланки «таз-стегно», апарата Ілізарова та стержневого АЗФ дозволяють з достатньо високим ступенем точності оцінювати їх НДС. Шляхом аналізу НДС кінематичної ланки «таз-стегно», апарата Ілізарова та стержневого АЗФ при одноопорному стоянні на низведеній та контралатеральній нижніх кінцівках уперше встановлено, що у тазовій опорі апарата Ілізарова рівень напружень є підвищеним на всій протяжності контакту «спиця-кістка» на 85-90%, ніж навкруги транссегментарних стержнів стержневого АЗФ. При цьому інтенсивність напружень у спицях всередині кістки є критичною та досягає 100 МПа й вище, ніж зумовлена частота розвинення їх нестабільності у клубовій кістці. У стержневому АЗФ рівень напружень найбільш високий навкруги транссегментарного стержня на контралатеральній половині таза, що при збільшенні навантаження може зумовити розвинення його нестабільності. З метою зниження НДС у місці контакту «стержень-кістка» можлива установка другого транссегментарного стержня на контралатеральному боці таза. Це дозволяє знизити напруження клубової кістки у місцях входу та виходу транссегментарних стержнів на 35-60% та на 39% зменшити напруження на всій протяжності контакту «стержень-кістка» усередині клубової кістки.

4. Уперше запропоновано методики застосування стержневих АЗФ для лікування патології КС у дітей, яка супроводжується значним зміщенням проксимального відділу стегна, та пристрої для її здійснення у різних клінічних ситуаціях.

5. При аналізі отриманих клінічних результатів, виконаного на основі схеми оцінки результатів хірургічного лікування ВВС у дітей та підлітків, запропонованої В.Л. Андриановым и соавт., з'ясовано, що у 2 пацієнтів (13,3%) результат лікування був незадовільним, у 6 випадках (40%) удалося отримати задовільний, а в 7 випадках (46,7%) - хороший результат лікування. Це підтверджує високу ефективність запропонованої методики.

Список робіт, опублікованих за темою дисертації

1. Хмызов С.А., Корольков А.И., Скребцов В.В. Технология применения стержневых аппаратов внешней фиксации в реконструктивной хирургии тазобедренного сустава у детей // Травма. - 2004. - №1.-С. 95-99.

Особистий внесок автора полягає в участі розробки технології використання стержневих АЗФ, в обробці клінічного матеріалу.

2. Хмызов С.А., Скребцов В.В., Тихоненко А.А. Анализ результатов применения стержневых аппаратов внешней фиксации в практике детской ортопедии и травматологии // Ортопедия, травматология и протезирование. - 2004. - №1.-С. 30-36.

Особистий внесок автора полягає в статистичній обробці результатів використання стержневих АЗФ.

3. Хмызов С.А., Фоминых Т.А., Скребцов В.В. Обоснование применения стержневых аппаратов внешней фиксации при реконструктивных вмешательствах на костях таза // Ортопедия, травматология и протезирование. - 2004. - №2.-С. 70-74.

Особистий внесок автора полягає в аналізі томографічних зрізів таза при моделюванні установки опорних елементів АЗФ в кістках таза.

4. Скребцов В.В. Технологические особенности применения аппаратов внешней фиксации при реконструктивных вмешательствах на тазобедренном суставе у детей (обзор литературы) // Ортопедия, травматология и протезирование. - 2005. - №1.-С. 121-130.

5. Хмызов С.А., Скребцов В.В. Топографо-анатомическое обоснование установки опорных элементов аппаратов внешней фиксации на костях таза у детей при реконструктивных вмешательствах // Травма. - 2005. - №3.-С. 283-290.

Особистий внесок автора полягає в аналізі томографічних зрізів таза при моделюванні установки опорних елементів АЗФ в кістках таза.

6. Скребцов В.В., Урсина В.А., Хмызов С.А. Некоторые вопросы социальной адаптации детей после реконструктивных вмешательств на тазобедренном суставе с использованием стержневых аппаратов внешней фиксации // Таврический медико-биологический вестник. - 2006. - №1.-С. 97-99.

Особистий внесок автора полягає в аналізі клінічних результатів використання стержневих АЗФ.

7. Хмызов С.А, Скребцов В.В., Яресько А.В. Анализ напряжённо-деформированного состояния кинематической цепи «таз-бедро» // Ортопедия, травматология и протезирование. - 2006. - №3.-С. 72-75.

Особистий внесок автора полягає в аналізі напружено-деформованого стану кінематичної ланки «таз-стегно».

8. Хмызов С.А, Скребцов В.В., Яресько А.В. Анализ напряжённо-деформированного состояния кинематической цепи «таз-бедро» при применении стержневых аппаратов внешней фиксации // Ортопедия, травматология и протезирование. - 2006. - №4.-С. 51-56.

Особистий внесок автора полягає в інтерпретації напружено-деформованого стану кінематичної ланки «таз-стегно» при використанні стержневих АЗФ.

9. Хмызов С.А, Скребцов В.В., Яресько А.В. Сравнительный анализ напряженно-деформированного состояния элементов кинематической цепи «таз-бедро» при применении аппаратов внешней фиксации // Ортопедия, травматология и протезирование. - 2007. - №1.-С. 51-55.

Особистий внесок автора полягає в дослідженні напружено-деформованого стану спицевого АЗФ та стержневого АЗФ на кінематичній ланці «таз-стегно».

10. Деклараційний патент №55109 UA.МПК А 61 В 17/56, А 61 В 19/00. Пристрій для виконання каналів у кістках / Скребцов В.В., Корольков О.І, Хмизов С.О. (UA); Опубл.17.03.03.?-Бюл.? №3.

Особистий внесок автора полягає в розробці технічного рішення для виготовлення пристрою для виконання каналів в кістках.

11. Деклараційний патент №60160 UA.МПК А 61 В 17/56, А 61 В 17/58. Пристрій для хірургічного лікування кульшового суглоба / Скребцов В.В., Корольков О.І, Хмизов С.О., Лигун Л.М. (UA); Опубл.17.03.03.?-Бюл.? №3. - 10 с.

Особистий внесок автора полягає в розробці технічного рішення для виготовлення пристрою для хірургічного лікування кульшового суглоба.

12. Деклараційний патент №63587 UA.МПК А 61 В 17/56, А 61 В 17/58. Пристрій для хірургічного лікування кульшового суглоба / Скребцов В.В., Хмизов С.О., Корольков О.І, Лигун Л.М. (UA); Опубл.15.01.04.?-Бюл.? №1. - 8 с.

Особистий внесок автора полягає в розробці технічного рішення для виготовлення пристрою для хірургічного лікування кульшового суглоба.

13. Деклараційний патент №69704 UA.МПК А 61 В 17/56. Спосіб реконструкції кульшової западини при вродженому вивиху та підвивиху стегна та пристрій для його здійснення / Хмизов С.О., Скребцов В.В., Лигун Л.М. (UA); Опубл.15.09.04.?-Бюл.? №9. - 8 с.

Особистий внесок автора полягає в розробці технічного рішення для виготовлення пристрою.

14. Корольков А.И., Скребцов В.В., Хмызов С.А. Технология лечения врожденного вывиха бедра у детей старше 5 лет // Современные технологии диагностики, лечения и реабилитации повреждений и заболеваний опорно-двигательной системы: Материалы VII съезда травматологов-ортопедов Республики Беларусь, Минск. - 2002. - С. 283-285.

Особистий внесок автора полягає в участі при розробці технології використання стержневих АЗФ.

15. Хмизов С.О., Корольков О.И., Скребцов В.В. Нови можливості лікування патології кульшового суглоба у дітей та підлітків // Тези доповідей ХІV з'їзду ортопедів - травматологов України, Одеса, 2006. - С. 236-237.

Размещено на Allbest.ru