Чрезкостный остеосинтез в травматологии (В.И. Стецула) - часть 3

Рис. 3 Поперечный срез сдавливаемо-

го участка кости

Рис. 4. Поперечный срез контрольной

кости

тивной реакции. Однако рентгенологически в промежутке от 60-го

до 90-го дня отчетливо проявляются истончение и продольная ис-

черченность кортикального слоя. При гистологическом исследова-

нии уже на 21—30-е сутки появляются признаки активизации

перестройки в перимедуллярных отделах стенки диафиза с образо-

ванием отдельных медуллярно-периостальных капиллярных связей.

С увеличением сроков наблюдения эти изменения нарастают,

и к 90-у дню прогрессирующая перимедуллярная резорбция

приводит к выраженному остеопорозу растягиваемого диафиза

(В. И. Стецула, В. И. Кравчук, 1972).

Очевидно, отмеченная активизация перестройки кости в усло-

виях постоянного растяжения не имеет прямой связи с действием

растягивающих сил, так как эта перестройка нарастает медленно

и топографически связана с внутренними отделами стенки диафи-

за, а не с наружными, где возникают наибольшие напряжения

(рис. 5). По-видимому, в этих условиях к активизации физиологи-

ческой перестройки приводят нарушения микроциркуляции, возни-

кающие в результате изменения условий кровоснабжения кости.

О реальности этого предположения свидетельствуют данные изуче-

ния влияния на микроциркуляцию кости гидродинамических эффек-

тов упругих деформаций, создаваемых действием динамического

компонента функциональной нагрузки (В. И. Стецула и соавт,

1983).

Рис. 5. Поперечный срез растягивае-

мого участка кости

Рис. 6. Поперечный срез кости при

гипокинезии (165-е сутки)

С этой точки зрения активизацию перестройки при дистракции

следует объяснить тем, что при растяжении кости аппаратом,

имеющим жесткую конструкцию, устраняется или резко уменьша-

ется действие динамического компонента на растягиваемый участок

диафиза, так как функциональная нагрузка переносится на ап-

парат. Очевидно, этим и объясняется большое сходство перестройки

костей при постоянной дистракции и при гипокинезии (рис. 6).

По данным клинических наблюдений, при длительном воздейст-

вии на кость дистракционных сил неизбежно нарастает регионар-

ный остеопороз, тогда как при чрескостном компрессионном остео-

синтезе этого не наблюдается.

Вопрос о последствиях механического воздействия на кость

спиц, через которые передаются создаваемые аппаратом силы, за-

служивает особого внимания, так как в местах пересечения

спицами кортикальной пластинки происходит концентрация напря-

жений. В случаях, когда эти напряжения превышают предел

прочности кости, происходит ее разрушение (сминание и прорезы-

вание костей спицами). Если же эти напряжения не достигают

предела прочности кости,"то в ней сохраняется канал от спицы,

диаметр которого соответствует диаметру последней.

Оценка возникающих в костях вокруг спиц изменений затруд-

нена, так как, наряду с прямым силовым воздействием спицы на

кость, имеется еще и местное механическое (а иногда и термиче-

Рис. 7. Компактное строение кости

вокруг канала от спицы (60-е сутки)

Рис. 8. Реваскуляризация и пере-

стройка некротизированного участка

кости около спицы (60-е сутки).

Х100

ское) повреждение, а также вызванная травмой репаративная

реакция.

В тех случаях, когда после проведения спиц через кость они

сразу же удалялись, в зоне повреждения развивалась репаративная

реакция (преимущественно эндостальная), а в кортикальном слое

вокруг канала спицы отмечалось разрушение остеоцитов.

При создании постоянных сдавливающих и растягивающих на-

грузок сравнительная оценка состояния кости вокруг каналов спиц

показала, что в зонах концентрации напряжений, действующих

2—3 мес, резорбция кости (рис. 7) не возникает. Гибель остеоцитов

в этих случаях топографически не была связана с зонами концен-

трации напряжений. С увеличением сроков наблюдения некротизи-

рованный участок подвергался со стороны жизнеспособной кости

реваскуляризации и перестройке (рис. 8). В поздние сроки наблю-

дения участки костного вещества, лишенные остеоцитов, сохраня-

лись лишь во вставочных пластинках между новообразованными

остеонами.

Эти данные свидетельствуют, что некроз компактной кости

вблизи спиц возникает не в связи с чрезмерным давлением, а из-за

местных травматических нарушений кровоснабжения. Следователь-

но, этот некроз является ишемическим, циркуляторным. Резорбция

Рис. 9. Резорбция кости вокруг спиц

на 29-е сутки после наложения ап-

парата. Мацерированный препарат

кости вокруг спиц возникает не

из-за местных нарушений крово-

снабжения, вызванных проведени-

ем спиц, и не связана с действием

постоянных сдавливающих нагру-

зок даже в тех случаях, когда

создаваемые напряжения прибли-

жаются или даже достигают пре-

дела прочности кости. Выяснение

причин возникновения резорбции

кости вокруг спиц имеет важное

значение, так как рассасывание

окружающей спицы кости снижа-

ет прочность соединения спиц с

костью и приводит к понижению

устойчивости закрепления кост-

ных отломков в опорных кольцах

или подсистемах аппарата и яв-

ляется дополнительным факто-

ром ослабления созданных аппа-

ратом силовых воздействий.

Наши клинические наблюде-

ния и экспериментальные данные

свидетельствуют, что при чрес-

костном компрессионном остеосинтезе резорбция кости вокруг спиц

наблюдается значительно реже, чем при чрескостном дистракцион-

пом остеосинтезе.

Изучение состояния кости вокруг спиц при чрескостном ком-

прессионном остеосинтезе показало, что в тех случаях, когда удает-

ся обеспечить постоянную неподвижность на стыке костных

отломков, резорбция кости вокруг спиц не возникает никогда.

В то же время нестабильная фиксация костных отломков вокруг

спиц неизбежно приводит к резорбции кости (на 2—3-й неделе),

как показано на рис. 9. Степень выраженности этой резорбции

нарастает с ухудшением условий фиксации (В. И. Стецула, 1966).

При чрескостном дистракционном остеосинтезе специальные

исследования по изучению условий возникновения и особенностей

течения резорбции кости вокруг спиц еще никем не проводились.

Вышеприведенные данные об отсутствии признаков резорбции во-

круг спиц в опытах с длительной дистракцией неповрежденной

кости свидетельствуют, что нет никаких оснований связывать воз-

никновение резорбции кости с какими-либо особенностями воздей-

ствия сил растяжения. Возникновение резорбции кости вокруг спиц

при чрескостном дистракционном и компрессионном остеосинтезе

обусловлено подвижностью костных отломков из-за недостаточно

устойчивой фиксации. Поэтому рентгенологические признаки ре-

зорбции кости вокруг спиц и степень их выраженности следует

расценивать как достоверный показатель нестабильной фиксации.

Экспериментальные и клинические данные свидетельствуют, что

при нестабильной фиксации резорбция в проксимальном и.дисталь-

ном костных отломках вокруг спиц может быть выражена в различ-

ной степени или даже отсутствовать в одном из костных отломков

(особенно при использовании опорных подсистем). Следовательно,

при нестабильной фиксации на уровнях проведения спиц через

костные отломки создаются различные местные условия силового

воздействия, зависящие от уровня проведения и взаиморасположе-

ния спиц, толщины и механической прочности участков кости, кон-

структивных особенностей аппарата и его расположения по

отношению к оси сломанной кости. Наиболее реально подобрать

в этих сложных условиях оптимальный вариант компановки систе-

мы аппарат—конечность эмпирическим путем, на моделях, учиты-

вая при этом, что конечной целью является достижение в конкрет-

ных условиях максимально высокой устойчивости костных от-

ломков.

Таким образом, данные изучения влияния на кость постоянных

сдавливающих и растягивающих усилий, создаваемых аппаратом

для чрескостного остеосинтеза, свидетельствуют, что кости, как

специализированные органы опоры, обладают высокой устойчи-

востью к действию непосредственно приложенных к ним статиче-

ских нагрузок, не превышающих предела прочности кости. Возник-

новение некроза и резорбции компактной кости не связано с дейст-

вием и величиной статических нагрузок. Появление некроза

обусловлено местными нарушениями кровоснабжения травматиче-

ского генеза, а резорбция кости вокруг спиц является следствием

чрезмерных динамических нагрузок, возникающих при нестабиль-

ной фиксации в результате подвижности костных отломков,

Глава 4. Динамика заживления переломов костей

при чрескостном компрессионном остеосинтезе

Понимание необходимости повышения устойчивости фиксации

костных отломков для улучшения условий консолидации является

исходным положением при разработке методик чрескостного остео-

синтеза. Однако к этому стремятся и при других методах лечения

переломов, оценивая степень достигнутой фиксации ручной пробой

на подвижность костных отломков, а также по ощущениям больно-

го и данным рентгенографии. Естественно, что на основании этих

сведений нельзя вполне объективно охарактеризовать степень фик-

сации, а тем более говорить о достижении полной стабильности.

Рассматривая динамические соотношения смещающих сил, дей-

ствующих на костные отломки, и сил, обеспечивающих устойчивость

их соединения, степень фиксации костных отломков можно охарак-

теризовать только величиной созданного запаса устойчивости. Для

использования этих представлений на практике требуется разра-

ботка специальных методов объективной оценки величины смещаю-

щих сид, достигающей порога устойчивости костных отломков.

Клинические данные об увеличении сроков консолидации кост-

ных Отломков при ухудшении условий их фиксации и о резком

Сокращении этих сроков при компрессионном артродезе дают воз-

можность предположить, что чрескостный компрессионный остео-

синтез позволяет достичь нового, ранее недоступного уровня ста-

бильности фиксации костных отломков, обеспечивающего создание

постоянной неподвижности в месте перелома.

Методику чрескостного остеосинтеза, позволяющую в экспери-

менте обеспечить постоянную неподвижность на стыке костных

отломков впервые удалось разработать Г. А. Илизарову (В. И. Сте-

цула, Г. А. Илизаров, 1960), который сумел решить эту задачу при

компрессионном артродезе коленного сустава у собак с помощью

аппарата своей конструкции. Успешное осуществление эксперимен-

та дало возможность осветить динамику формирования первичной

консолидации в условиях истинно стабильной и нестабильной фик-

сации при артродезе, свежих переломах и ложных суставах диафи-

за (В. И. Стецула, 1965).

Общим итогом этих исследований явилось получение экспери-

ментально-морфологических доказательств возможности сокраще-

ния сроков консолидации при создании истинно стабильной фикса-

ции на стыке костных отломков. Установлено, что такая фиксация

предупреждает возникновение краевой резорбции и обеспечивает

оптимальные механические условия для консолидации, которая

формируется в результате репаративной реакции, возникающей

в ответ на травму. При этом в связи с полным устранением по-

движности на стыке костных отломков создаются благоприятные

условия для первичного репаративного костеобразования, обеспе-

чивающего максимально возможное сокращение сроков консоли-

дации.

Установлено, что, вопреки общепринятому представлению о

чрезвычайно высокой индивидуальной вариабельности и лабиль-

ности течения репаративной реакции, создание постоянной непо-

движности на стыке костных отломков обеспечивает однотипность

течения этой реакции. Аппарат для чрескостного остеосинтеза

позволяет за счет компрессии создать оптимальные механические

условия для консолидации костных отломков, а сам процесс фор-

мирования в этих условиях сращения зависит от сроков начала

и топографических особенностей течения репаративной реакции,

так как сращение начинается только тогда, когда репаративный

процесс достигает линии стыка костных отломков. Сравнительная

оценка особенностей течения репаративной реакции в метаэпифи-

зарных и диафизарных отделах длинных костей позволила устано-

Рис. 10. Кровоснабжение кости в

норме (I) и при ложном суставе (III).

Топография репаративной реакции при

переломе (II) и ложном суставе (IV).

Рис. 11. Репаративная реакция .во-

круг спицы в метафизе (10-е сутки)

вить, что топографические и временные особенности ее течения

в различных отделах кости зависят, прежде всего, от особенностей

ангиоархитектоники и кровоснабжения. Наличие в эпиметафизар-

ных отделах кости густой капиллярной сети создает благоприятные

условия для компенсации вызванных травмой местных нарушений

микроциркуляции за счет перераспределения тока крови (рис. 10).

Поэтому при проведении спиц через губчатые отделы кости нару-

шения микроциркуляции и эндостальная репаративная реакция

возникают лишь по ходу раневого канала. Вокруг спиц к 8—14-му

дню формируется тонкий костный или фиброзно-костный «чехол»,

который в дальнейшем истончается (рис. 11). Периостальная реак-

ция около спиц либо отсутствует, либо очень слабо выражена.

При переломах вышеназванных отделов костей циркуляторные

нарушения и последующая репаративная реакция также отмеча-

ются лишь в непосредственной близости к раневой поверхности.

Поэтому при чрескостном компрессионном остеосинтезе, обеспечи-

вающем создание постоянной неподвижности на стыке костных

отломков, эндостальная репаративная реакция, возникающая вдоль

раневой поверхности губчатой кости, может уже к 5-му дню при-

вести к началу образования костного сращения (рис. 12). После-

дующее нарастание эндостальной реакции с усиливающимся обра-

зованием первичных костных балочек по всей раневой поверхности

приводит на 8—10-й день к формированию первичного костного

сращения по всей площади стыка костных отломков (рис. 13). Лишь

в участках соприкосновения губчатой кости с компактной при

Рис. 12. Начало формирования эндостального первичного костного сращения

(5-е сутки). Импрегнация серебром. ХЗ

сохранении небольшой щели меж-

ду раневыми поверхностями фор-

мирование первичного костного

сращения может закончиться на

несколько дней позже. В эти сро-

ки зона первичного костного сра-

щения на распилах и гистологи-

ческих срезах имеет вид узкой по-

лоски уплотнения кости шириной

2—3 мм (рис. 14).

К 15—21-му дню в результате

активизации перестройки проис-

ходит исчезновение этой зоны

уплотнения и к 30-му дню в месте

сращения восстанавливается нор-

мальное строение губчатой кости

(рис. 15, 16, 17). О полноценности

этого вида сращения позволяют

судить данные механического ис-

пытания после артродеза колен-

ного сустава, которые показали,

что первичное костное сращение

Рис. 13. Костное сращение на 8-е

сутки. Мацерированный препарат