Ветеринария / 1.

д.в.н. Анников В.В.¹, Каледина Д.В.¹,

к.т.н. Родионов И.В.², к.т.н. Бутовский К.Г.²

Саратовский государственный аграрный университет им. Н.И. Вавилова¹

Саратовский государственный технический университет²

Особенности методов остеосинтеза при лечении переломов костей в ветеринарной медицине

Наружный чрескостный остеосинтез (НЧО) – является эффективным методом лечения больных с костными патологиями опорно-двигательного аппарата. Данный метод позволяет решать широкий круг лечебных задач по фиксации переломов костей с применением спицевого, стержневого и спице-стержневого способов (Илизаров Г.А., 1983; Калнберз В.К., 1985; Корнилов Н.В. и др., 1989; Никитин В.В. и др., 1991; Шевцов В.И. и др., 1998; Aaron A.D. et al., 1996; Necmioglu N.S. et al., 1995). За счет точной репозиции и стабильной фиксации костных отломков, минимальной травматизации сосудов кости и мягких тканей, возможности хирургического доступа к биоструктурам метод чрескостного остеосинтеза создает оптимальные морфологические и клинические условия для сращения переломов (Илизаров Г.А., 1983; Стецула В.И. и др., 1990; Шевченко С.Д. и др.). Рассматриваемый метод незаменим при лечении пострадавших с тяжелыми, множественными и сочетанными переломами в угрожающем для жизни периоде травматической болезни.

Анализ существующей научно-технической литературы показал, что в последние десятилетия наметилась тенденция применения наружного чрескостного остеосинтеза для лечения травматологически больных животных. Так, в настоящее время при лечении переломов длинных трубчатых костей у собак активно внедряется метод внешнего чрескостного остеосинтеза, разработанный Г.А. Илизаровым (Шрейнер А.А., Петровская Н.В., Ерофеев С.А., Бородакевич Р.Д., 1993, 1994; Анников В.В., 2006). Использование других методов фиксации переломов (гипсовая иммобилизация конечности, интрамедуллярный остеосинтез, накостный остеосинтез, шинирование проволокой) далеко не всегда позволяет достичь положительных клинических результатов (Шрейнер А.А., 1994, Самошкин И.Б., 1996, Кононов В.П., 2001). Применение вышеперечисленных методов нередко приводит к ряду осложнений – таких как неточная репозиция и нестабильная фиксация костных отломков, трудность извлечения остеофиксатора, возникновение контрактур смежных суставов, развитие псевдоартрозов, воспаление мягких тканей, отсутствие опорной функции конечности как в начале лечения, так и в отдаленном периоде (Шрейнер А.А., Ерофеев С.А., Бородайкевич Р.Д., Петровская Н.В., 1993).

Широкое использование метода наружного чрескостного остеосинтеза, осуществляемого аппаратами внешней фиксации со спицевыми остеофиксаторами имеет положительные и отрицательные стороны. Спицы из-за малого диаметра, как правило, не вызывают значительной травмы окружающих биотканей. Однако, согласно некоторым данным (Шевченко Г.И. и соавт., 1979) при сверлении спицей возникает опасность термической травмы кости и костно-мозгового пространства из-за локального повышения температуры в раневой зоне. Хелимский А.М. (1976) отмечал, что в процессе установки спицы в губчатые отделы кости происходит ее увод из-за создаваемого большого давления на ткань. Указанное явление часто является причиной низкой устойчивости спицы и, как следствие, возникновения воспаления окружающих биоструктур, тем более, что в области метафизарных отделов костей спицы устанавливаются под углом 20-60⁰ друг к другу (Стецула В.И., 1987).

Причиной нередких воспалительных осложнений при лечении костных переломов методом спицевой чрескостной фиксации является также прошивание спицами мягких тканей и мышечных футляров, приводящее к образованию большой площади раневых каналов, а также повышенному числу возникающих послеоперационных осложнений (Катаев И.А., Смелышев Н.Н., 1994).

Использование спицевых аппаратов внешней фиксации при переломах костей предплечья животных связано со значительным риском повреждения магистральных сосудов и нервов из-за хирургического повреждения большого количества мягких тканей (Миразимов Б.М., 1993; Шевцов В.И. и др., 1993; Голиков В.Д., 1977).

Устранение деформаций голени осуществляется преимущественно аппаратами фиксации спицевого типа, недостатками которых является высокая трудоемкость установки, а также опасность травмирования переднего наружного мышечного футляра и задней группы мышц (Шевцов В.И., 1995; Хок М., 1990).

Анализ хирургических особенностей лечения костных патологий методом наружного спицевого остеосинтеза позволяет констатировать, что в случаях консолидации переломов и коррекции различных видов деформаций сегментов эффективное применение данного метода существенно затруднено несколькими условиями: высокой долей воспалительных осложнений, большой трудоемкостью выполнения операций, функциональными ограничениями для больного. Кроме того, риск повреждения важных анатомических образований (крупных сосудов и нервов) велик при использовании спицевых остеофиксаторов практически во всех сегментах конечностей.

Помимо гладких стальных спиц в аппаратах внешней фиксации широко применяются резьбовые стержни, выполняемые из высококачественных нержавеющих сталей и титановых сплавов. Последние удачно сочетают высокие показатели механических свойств и повышенную коррозионно-электрохимическую устойчивость, обеспечивающие нормальное функционирование остеофиксаторов без протекания существенных воспалительных реакций окружающих тканей и появления признаков отторжения (Штайнеман С.Г., 1988; Личковский Е., 1996). Однако введение металлического остеофиксатора в костную ткань вызывает искажение костных биопотенциалов, а также их электрическое шунтирование, что приводит к изменению биофизикохимических процессов, определяющих формирование архитектоники костной ткани и условия ее регенерации. Образование фиброзной и склеротической капсулы вокруг остеофиксатора для частичной его электроизоляции, разрушение капсулы при механической нагрузке на фиксатор приводят к нарушению его стабильности в процессе функционирования и, как следствие, возникновению определенных осложнений (Хелимский А.М., 1976).

Anderson R. в 1943 г. предложил комбинированный спице-стержневой аппарат для наружной чрескостной фиксации, биомеханическая модель которого предусматривала связь спицевых фиксаторов с костью в области метафиза, стержневых фиксаторов – в области диафиза. Позднее Илизаров Г.А. с соавт. (1983), использую теорию развития технических систем, прогнозировали возможность эффективного сочетания спицевой и стержневой схем наружной чрескостной фиксации в аппарате остеосинтеза.

Таким образом, методы спицевой и стержневой наружной фиксации, обладая очевидными преимуществами и недостатками, могут объединяться в комбинированный спице-стержневой метод чрескостной фиксации с повышенной медико-технической эффективностью. Однако остаются не рассмотренными вопросы качественного улучшения конструкций остеофиксаторов и способов их изготовления с применением биоактивных материалов, отсутствует комплексное экспериментально-клиническое обоснование применения существующих способов остеосинтеза. В виду этого является актуальным совершенствование комбинированной спице-стержневой системы фиксации для уменьшения числа осложнений и преодоления встречающихся трудностей при проведении наружного чрескостного остеосинтеза.

Так, Анниковым В.В. (2006) была предложена методика осуществления внешней фиксации костных отломков при метафизарных переломах трубчатых костей животных посредством винт-стержней с самонарезающим наконечником. Данная методика заключается во введении двух таких стержневых остеофиксаторов в метафизарный фрагмент под углом 30-40⁰ друг к другу и трех стержней в диафизарный – параллельно друг к другу в сагиттальной плоскости. Как показали результаты лечения, срок иммобилизации травматологически больных животных составил, в среднем, 3-4 недели, а жесткость фиксации аппарата остеосинтеза находилась на высоком уровне в течение всего периода лечения.

Разработанные винт-стержневые остеофиксаторы имеют ряд отличительных конструктивных особенностей: специальные режущие кромки с углом заострения, равным φ = 40⁰; резьбонарезающий участок (метчик) для получения в кости резьбы упорного профиля, характеризуемый наружным диаметром d = 6 мм, внутренним диаметром d₁ = 3,8 мм, высотой профиля t =1,1 мм, шагом Р = 3 мм, передним углом α = 30⁰, задним углом α₁ = 3⁰, углом подъема винтовой линии ω =11⁰. По данным В.В. Анникова (2006) такие стержни оказались наиболее состоятельными при лечении переломов, обусловленных малой прочностью костной ткани, т.к. большой шаг резьбы увеличивает площадь опоры стержня о кость, наклонная отрицательная резьба препятствует выкручиванию стержня, а большой угол наклона резьбы (φ) не позволяет стержню проваливаться в пористых костных структурах.

В связи с этим была отработана методика внешней чрескостной фиксации посредством использования винт-стержней с самонарезающим наконечником при метафизарных переломах трубчатых костей животных. При этом учитывалось различие в строении костного композита и оценивалась жесткость фиксации костных отломков на протяжении всего периода лечения.

В ходе экспериментально-клинических исследований использовались две компоновки аппарата внешней фиксации: 5-ти и 6-ти стержневого типов.

Аппараты 5-ти стержневого типа применялись при переломах в зоне проксимального и дистального метаметафизов, 6-ти стержневого – в зоне проксимального и дистального эпиметафизов.

Для оценки эффективности чрескостного остеосинтеза использовались клинический, биомеханический и рентгенологический методы исследования.

При клиническом исследовании фиксировалось общее состояние животных, отмечался характер приема корма и питья, регистрировались температура тела, отечность тканей в зоне перелома, наличие экссудации из-под остеофиксаторов, состояние смежных суставов, ригидность мягких тканей.

При биомеханическом исследовании определялись вид хромоты и время появления опороспособности оперированной конечности с использованием методики биомеханической оценки ходьбы, разработанной Н.А. Слесаренко и И.Б. Самошкиным (1998 г.).

При рентгенологическом исследовании устанавливалась величина диастаза, фиксировалось наличие продольных и поперечных смещений, а также определялся характер формирующейся костной мозоли.

По вышеприведенной методике была оказана хирургическая помощь 12 спонтанно заболевшим животным в возрасте до 8 мес., из них 2 немецким овчаркам, 3 чау-чау, 1 среднеазиатской овчарке, 1 черному терьеру, 1 колли, 1 догу, 1 ротвейлеру, 1 доберману, 1 малому пуделю.

В постоперационный период отмечалась непродолжительная отечность мягких тканей поврежденной конечности, болевая реакция при пальпации исчезала к 6-8 суткам после операции. На 3-5 сутки животные начинали опираться на поврежденную конечность без дополнительного обезболивания. К моменту окончания лечения отмечалась хромота опирающего типа (80-90 баллов), а также отсутствие контрактур смежных суставов, ригидности мягких тканей в зоне интереса. При анализе рентгеновских снимков в конце хирургического лечения регистрировалось формирование полноценной костной мозоли.

Результаты лечения переломов конечностей животных с применением стержневых остеофиксаторов, имеющих самонарезающий наконечник, шаг резьбы 3,2 мм, высоту профиля 1,3 мм, отрицательный угол наклона резьбы 40⁰, показали, что такие остеофиксаторы прочно закрепляются в пористых структурах костей с обеспечением надежной фиксации отломков на протяжении всего периода консолидации. Кроме того, использование указанных стержней позволяет осуществлять их установку вручную без предварительного сверления кости, что значительно упрощает хирургическую операцию.