Остеосинтез. Руководство для врачей (Ткаченко С.С.) - часть 14

Рис. 23. Интерпозиционный химический ос-

теосинтез цианоакрилатами.

а — инкапсуляция полимера тонкостенной фиброз-

ной капсулой; б — пластинчатая костная мозоль

соединяет костные отломки; в —замещение поли-

мера полиморфной фиброзно-костнохрящевой тка-

нью. Гематоксилин и эозин. Ув. 200.

Рис. 24. Рентгенограмма больной с закрытым переломом головчатого возвышения мы-

щелка плечевой кости при поступлении (а) и после интерпозиционного химического

остеосинтеза цианоакрилатами (б).

током высокой частоты, оптическими

квантовыми генераторами, ультра-

звуком и др.), возможно управление

различными механизмами полимери-

зации мономеров. Весьма перспек-

тивным оказалось использование для

этих целей ультразвука, механиче-

ское, физико-химическое и тепловое

действие которого известны и широ-

ко используются в физиотерапии.

Описаны обезболивающий, метабо-

лический, антимикробный, стимули-

рующий остеорепарацию и другие

положительные эффекты воздействия

ультразвука на биологические ткани.

Новый метод адгезивного ультра-

звукового остеосинтеза начали разра-

батывать в 1964 г. на кафедре трав-

матологии ЦОЛИУВ В. А. Поляков

и Г. Г. Чемянов и в МВТУ имени

Н. Э. Баумана Г. А. Николаев и

В. И. Лощилов. В 1967 и 1970 гг. Ко-

митет по делам изобретений и откры-

тий выдал авторские свидетельства

СССР № 263074 и 312601 за разра-

ботку нового способа фиксации ко-

стей, названного авторами ультразву-

ковой сваркой, а Министерство здра-

воохранения СССР разрешило его ис-

пользование в клинической практике.

Сущность ультразвуковой сварки

костей (ультразвукового адгезивного

остеосинтеза) заключается в том, что

электрические колебания, вырабаты-

ваемые генератором, подают на об-

мотку магнитостриктора, который

преобразует их в механические. Меха-

нические колебания трансформируют-

ся с помощью волновода-концентра-

тора и передаются на смесь адгезив-

ного цианоакрилатного мономера с

наполнителем, помещенную в область

перелома.

Под действием механических коле-

баний ускоряется полимеризация мо-

номера и формируется полимерный

конгломерат, соединяющий костные

фрагменты.

Целесообразно использование

ультразвуковых установок типа

УРСК-7Н или УЗГ-2-04 с рабочим

диапазоном частот от 20 до 50 кГц

и амплитудой механических колеба-

ний торца волновода-концентратора

40—60 мкм. Введение энергии с по-

мощью ультразвука в жидкий адге-

зивный мономер создает явления ло-

кальной кавитации, возникают аку-

стические потоки, переменные коле-

бательные ускорения и знакопере-

менные давления. Исследованиями

с помощью электронного парамаг-

нитного резонанса доказано, что при

этом разрываются связи в мономере

и образуются свободные радикалы,

происходит перемешивание мономе-

ра, интенсификация процессов кон-

вективной диффузии активных ради-

калов адгезива и тем самым уско-

ряется полимеризация цианоакрилат-

ной композиции.

Под воздействием ультразвука по-

вышается средняя глубина проникно-

вения мономера в костную ткань, ко-

торая может достигать 150—200 мкм.

При интенсивности ультразвука в зо-

не контакта с костью около 0,8—1

Вт/см

2

 температура в полимеризую-

щемся конгломерате не превышает

50-70°С.

В качестве наполнителей возмож-

но использование гранул или волокон

аллогенной костной стружки, микро-

капсулированных солей кальция и др.

Ускоренная полимеризация с по-

мощью ультразвука при адгезивном

остеосинтезе может обеспечивать бы-

струю и достаточно прочную фикса-

цию костных отломков или осколков

на операционном столе и снижение

экспозиции относительно токсичного

мономера-адгезива на раневые по-

верхности.

Адгезивный ультразвуковой ос-

теосинтез сопровождается заполне-

нием полостей, пор и каналов соеди-

няемых костных поверхностей биопо-

лимерным конгломератом и форми-

рованием достаточно прочных меха-

нических и химических связей. Всякое

действие характеризуется противо-

действием, и повышение прочности

соединения неизбежно связано с из-

менением давления в пограничной

с полимером зоне. Судьба биологиче-

ских клеток и тканей, длительно на-

ходящихся под воздействием механи-

ческого давления на большом протя-

жении контакта с полимером, извест-

на — наступают необратимые трофи-

ческие расстройства и они погибают.

Следовательно, допустимым является

адгезивное соединение с биологиче-

ски целесообразной прочностью. Чем

на большей поверхности выполняется

адгезивный ультразвуковой остеосин-

тез, тем выше первоначальная проч-

ность соединения, но и в большей

степени выражены и раньше на-

чинаются процессы отторжения, сни-

жается прочность биополимерного

конгломерата в живых тканях.

В сроки от 1 нед до 1,5 мес биопо-

лимерный конгломерат набухает,

фрагментируется и отслаивается от

материнского костного ложа (рис.

25), инкапсулируется фиброзной

тканью. Его полное рассасывание

и замещение протекают многие ме-

сяцы.

Остеогенетическая функция лио-

филизированной аллогенной костной

стружки при адгезивном ультразвуко-

вом остеосинтезе не наблюдается.

Рис. 25. Набухание и частичная отслойка

биополимерного конгломерата после ультра-

звукового адгезивного остеосинтеза.

Растровая электронная микрофотограмма. Ув.

3000.

Окруженные массами полимера ее

фрагменты подвергаются некробио-

тическим изменениям, некротизи-

руются и со временем постепенно

резорбируются.

Избыточная интерпозиция биопо-

лимерного конгломерата между ра-

невыми поверхностями кости препят-

ствует остеорепарации, в этих слу-

чаях наблюдается замедленная консо-

лидация или формирование ложных

суставов.

Воздействие механических колеба-

ний непосредственно на костные от-

ломки при адгезивном ультразвуко-

вом остеосинтезе, по данным растро-

вой электронной микроскопии, сопро-

вождается локальным повреждением

сосудисто-нервных окончаний в над-

костнице, что клинически проявляется

обезболивающим эффектом в ранние

сроки после операции. Эти сенси-

тивные изменения носят временный

обратимый характер, и через несколь-

ко суток болевая чувствительность

восстанавливается.

Результаты биомеханических ис-

следований не позволяют рассчиты-

вать на длительное сохранение проч-

ности в процессе рассасывания

и перестройки биополимерного кон-

гломерата, первоначальная прочность

которого не компенсируется за счет

фиброзных волокон, прорастающих

в полимер значительно позже его

фрагментации. Следовательно, для

активации репаративной регенерации

костной ткани и сращения отломков

костей их соединение должно быть

выполнено на небольшом протяже-

нии, а раневые поверхности костных

фрагментов на большей части не

разъединены массами биополимерно-

го конгломерата.

Учитывая перечисленные фак-

торы, правомочно выделить принци-

пиально важные условия, соблюдение

которых позволяет обеспечить реали-

зацию основных требований опера-

тивного соединения костных фраг-

ментов при адгезивном ультразвуко-

вом остеосинтезе. В первую очередь

к ним следует отнести следующие:

1. Относительно небольшие на-

грузки или смещающие усилия на

область соединения отломков или

осколков кости. Попытки адгезивно-

го ультразвукового остеосинтеза

длинных трубчатых костей в диафи-

зарном отделе не оправданы и, как

правило, обречены на неудачу.

2. Создание надежного контакта

раневых поверхностей кости на боль-

шом протяжении при минимальной

площади адгезивного ультразвуково-

го соединения. Интерпозиция биопо-

лимерного конгломерата является

препятствием для процессов репара-

тивной регенерации и замедляет кон-

солидацию отломков костей. Гидро-

лиз и резорбция избыточных коли-

честв биополимера в биологических

тканях сопровождаются проявления-

ми местных токсических свойств циа-

ноакрилатных композиций.

3. Обязательное сочетание адге-

зивного ультразвукового остеосинте-

за с надежной внешней иммобилиза-

цией на протяжении средних сроков

сращения переломов. Исключение

могут составлять случаи фиксации

небольших костных фрагментов не-

опорных отделов кости при отсут-

ствии смещающих нагрузок.

Рис. 26. Схема адгезивного

ультразвукового остеосинтеза.

а — перелом внутренней лодыжки;

б — лодыжка фиксирована биополи-

мерным конгломератом в пазах.

4. Обоснованное и целесообразное

сочетание и комбинирование спосо-

бов адгезивного ультразвукового

остеосинтеза с известными опера-

тивными способами фиксации

костных отломков.

Основные показания для адгезивно-

го ультразвукового остеосинтеза:

оперативное лечение оскольчатых

внутрисуставных переломов, фикса-

ция небольших костных транспланта-

тов при костной пластике, фиксация

мелких и средних осколков к мате-

ринскому костному ложу в сочетании

с основными видами остеосинтеза

при многооскольчатых переломах,

создание неподвижности и дополни-

тельная фиксация при комбинирован-

ном остеосинтезе, временное замеще-

ние костных полостей.

Безусловно, что адгезивный уль-

тразвуковой остеосинтез во всех слу-

чаях показан только тогда, когда

применение уже испытанных и заре-

комендовавших себя оперативных ме-

тодов затруднено, невозможно или

малоэффективно.

М е т о д и к а  а д г е з и в н о г о

у л ь т р а з в у к о в о г о  о с т е о с и н -

т е з а . После открытой репозиции

костные фрагменты адаптируют и

удерживают с помощью однозубых

крючков, спиц или шила. На поверх-

ности кости в кортикальной пластин-

ке через линию перелома ультразву-

ковой пилой или долотом готовят

2 — 3 паза, в зависимости от протя-

женности и формы линии излома, на

глубину 2 — 4 мм размерами от 10 х 2

до 20 х 6 мм. Гемостаз, высушивание

и обезжиривание соединяемых

костных поверхностей достигают на-

ложением жгута и использованием

марлевых тампонов со спиртом

и эфиром.

После тщательной подготовки

стенки костного ложа смачивают не-

сколькими каплями мономера-адгези-

ва, затем пазы заполняют смесью

лиофилизированной аллогенной кост-

ной стружки с цианокрилатным мо-

номером в соотношении  1 : 1 и, соз-

давая контакт рабочей поверхности

волновода-концентратора со смесью,

последнюю «озвучивают» до образо-

вания твердого конгломерата. В ре-

зультате этого мостик из отвердев-

шего биополимерного конгломерата

достаточно прочно, не образуя боль-

шой интерпозиции между раневыми

поверхностями, фиксируют костные

фрагменты (рис. 26).

Р е з у л ь т а т ы . Использование

адгезивного ультразвукового остео-

синтеза по строгим показаниям по-

зволяет получить хорошие анатомо-

функциональные результаты (рис. 27,

28), особенно при оскольчатых вну-

трисуставных переломах. Его приме-

нение как самостоятельного метода

фиксации костных фрагментов обес-

печивает восстановление конгруэнт-

ности суставных поверхностей, необ-

ходимую прочность в сочетании с

внешней иммобилизацией для удер-

жания костных осколков и тем са-

мым способствует их консолидации

в оптимальные сроки и ранней реаби-