способ лечения переломов длинных костей нижней конечности

Формула изобретения

Способ лечения переломов длинных костей нижней конечности, включающий проведение имплантатов и наложение аппарата внешней фиксации, отличающийся тем, что в месте максимального размера замкнутого контура аппарата внешней фиксации закрепляют биоинертные имплантаты, в месте средних размеров замкнутого контура аппарата внешней фиксации закрепляют остеокондуктивные имплантаты, в месте минимального размера замкнутого контура аппарата внешней фиксации закрепляют остеоиндуктивные имплантаты.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области медицины, конкретно к травматологии и ортопедии, и может быть использовано при лечении переломов длинных костей нижней конечности наложением телескопического аппарата внешней фиксации (АВФ) - (Патент 2149597, RU, МПК А 61 В 17/66).

Известен способ лечения переломов путем проведения имплантатов (стержни, спицы) и наложения АВФ (А.А. Девятов. Чрескостный остеосинтез. Кишинев: Штиинца, 1990).

Однако данный способ приводит к возникновению осложнений (инфицирование, остеопороз) за счет расшатывания имплантатов АВФ, т. к. не учитывается распределение нагрузки (концентраций напряжения).

Известно применение биоинертных имплантатов для лечения переломов (Актуальные проблемы здравоохранения Сибири. Материалы Всероссийской конференции, посвященной 5-летию Государственного научно-клинического центра охраны здоровья шахтеров, 10-11 сентября 1998, г. Ленинск-Кузнецкий. А.В. Карлов. Комплексный подход к лечению переломов длинных костей, с. 92-93).

Известно использование остеокондуктивных и остеоиндуктивных имплантатов для лечения переломов (Гений ортопедии. Курган, 4, 1999, с. 28-33).

Однако описанные имплантаты также не позволяют получить достаточно высокий лечебный эффект.

Задачей предлагаемого способа является устранение вышеперечисленных осложнений за счет оптимальной фиксации АВФ и оптимального выбора имплантата с учетом распределения нагрузки (концентраций напряжений) и получение более высокого лечебного эффекта.

Сущность способа заключается в проведении имплантатов и наложении телескопического аппарата внешней фиксации, причем в месте максимального размера замкнутого контура аппарата внешней фиксации проводят биоинертные имплантаты, в месте средних размеров замкнутого контура аппарата внешней фиксации проводят остеокондуктивные имплантаты, в месте минимального размера замкнутого контура аппарата внешней фиксации проводят остеоиндуктивные имплантаты.

Размеры устанавливаемых замкнутых и незамкнутых АВФ уменьшаются по направлению от одного конца кости к другому, т.е. от проксимального к дистальному (по направлению увеличения нагрузки). Контуры устанавливают максимально ближе к мягким тканям, и их размеры зависят от объема мягких тканей пациента (фиг.2)

Таким образом, нагрузка на замкнутые контуры телескопического АВФ возрастает в следующем порядке: 1<2, 2а<3. Поэтому в зону 1 вводят биоинертные имплантаты, в зоны 2, 2а - остеокондуктивные имплантаты, в зону 3 - остеоиндуктивные имплантаты (фиг.1.).

В качестве имплантатов используют спицы и стержни, па которых монтируют замкнутые и незамкнутые контуры АВФ.

Оптимальность предлагаемого расположения имплантатов подтверждается экспериментальными и клиническими данными.

Предварительно способ был апробирован в эксперименте на животных. Исследования проводили па 6 кроликах массой 2,9-3,2 кг.

Для исследования были изготовлены штифты из титанового сплава ВТ-16 диаметром 2 мм, длиной 16 мм. На них наносили следующие покрытия: 1) диэлектрическая оксидная пленка титана (биоинертный имплантат); 2) электрохимическое, мелкокристаллическое, рентгеноаморфное кальций-фосфатное покрытие (остеокондуктивный имплантат); 3) композитное биокерамическое покрытие на кальций-фосфатной подложке, нанесенное шликерным методом (остеоиндуктивный имплантат). Методика введения имплантатов повторяла используемую в клинической практике транспедикулярную фиксацию.

Имплантаты вводили в три нижних поясничных позвонка попарно. В один позвонок вводили штифты с одинаковым покрытием. Для создания нагрузки часть имплантатов соединяли попарно проволокой. Животных выводили из эксперимента через 1 месяц путем передозировки эфирного наркоза. После изъятия блоков позвонков и фиксации их в 10% растворе формальдегида была проведена динимометрия имплантатов, широко распространенная для оценки связи кальций-фосфатных материалов с костью. Исследование проводили на разрывной машине для испытания пластмасс Р-50. Благодаря специальному фиксатору ось штифта всегд совпадала с направлением действующей силы. Оценку глубины погружения и минеральной плотности костной ткани проводили согласно статистике серых уровней при помощи компьютерной морфометрии рентгеновских снимков. Статистическую обработку результатов осуществляли по непараметрическому U-критерию Вилкоксона-Манна-Уитни. Полученные результаты приведены в таблице.

Состав и свойства костной ткани позвоночника и длинных костей несколько отличаются. Однако эксперимент на позвоночнике проведен, чтобы показать в сравнительном аспекте, что фиксация именно остеокондуктивных имплантатов усиливается под нагрузкой в сравнении с другими типами имплантатов. В таком случае выбор вида кости не имеет значения, тем более что и позвоночник, и нижние конечности испытывают огромные нагрузки в организме.

Как следует из таблицы, дополнительная нагрузка на биоинертные имплантаты приводит к статически значимому снижению минеральной плотности костной ткани и, как следствие, достоверному падению (на 21%) прочности их фиксации в кости. Напротив, дополнительная нагрузка на остеокондуктивные имплантаты приводит к достоверному возрастанию как плотности костной ткани (на 13%), так и прочности их фиксации в кости (на 37%). Еще в большей степени нагрузка повышает минеральную плотность и прочность фиксации (на 30% и 92% соответственно) в случае применения остеоиндуктивных имплантатов.

Таким образом, результаты эксперимента показывают, что толерантность имплантатов к нагрузке возрастает в следующем порядке: биоинертные<остеокондуктивные<остеоиндуктивные. Это доказывает правильность предлагаемого расположения имплантатов.

Согласно клиническим данным, полученным при лечении 229 пациентов с переломами длинных костей нижних конечностей, предлагаемое расположение имплантатов оптимизирует жесткость фиксации АВФ, о чем свидетельствует снижение по сравнению с известным способом частоты осложнений с 10-15% до 4%, т. е. к повышению лечебного эффекта.