Способ моделирования внутрисуставного импрессионного перелома проксимального отдела большеберцовой кости
Владельцы патента RU 2669047:
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уральский государственный медицинский университет" Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБОУ ВО УГМУ Минздрава России) (RU)
Изобретение относится к экспериментальной медицине, а именно к травматологии и ортопедии, и может быть применимо для изучения пато- и морфогенеза внутрисуставного импрессионного перелома и разработки способов хирургического лечения импресионного перелома эпифиза длинной трубчатой кости. Для создания модели импрессионного внутрисуставного перелома большеберцовой кости, наиболее приближенной к истинной, производится четырехсторонний распил кости в области медиального мыщелка большеберцовой кости алмазным металлическим отрезным диском (d=10 мм, толщиной = 1,5 мм), отступая 3-5 мм от суставной поверхности дистально, при этом образовавшийся прямоугольный участок кости извлекается при помощи зажима по типу «москит», и далее производятся надлом и смещение части мыщелка в дистальном направлении в область костного дефекта, в результате чего образуется импрессионный перелом с образованием костного эпиметафизарного дефекта. Технический результат: способ моделирования является высоковоспроизводимым и позволяет приблизить модель к реальному механизму развития патологического процесса. 7 ил.
Изобретение относится к экспериментальной медицине, а именно к травматологии и ортопедии, и может быть применимо для изучения пато- и морфогенеза внутрисуставного импрессионного перелома и разработки способов хирургического лечения импресионного перелома эпифиза длинной трубчатой кости.
По данным ряда авторов, внутрисуставные переломы в области коленного сустава составляют от 1,5 до 6,9% от всех переломов костей скелета и 10-12,2% от всех внутрисуставных переломов, а переломы мыщелков большеберцовой кости, относящиеся к тяжелым внутрисуставным повреждениям, составляют около 7% от всех переломов опорно- двигательного аппарата. Данный вид повреждений часто сопровождается импрессией костной ткани со стороны суставной поверхности и повреждением важных мягкотканых структур, что следует из особенностей строения сустава (отсутствие значительной мышечной массы, близкое расположение магистральных сосудов, нервов) и сложности его кинематики (Embden D., Stollenwerck G.A., Koster L.A., 2015). Актуальность разработки методов изучения внутрисуставных переломов определяется тем, что для переломов проксимального отдела болыпеберцовой кости характерна высокая частота неблагоприятных функциональных исходов: нередко в отдаленном периоде после травмы развивается деформирующий остеоартроз, контрактуры, нестабильность коленного сустава.
Известен способ моделирования субкапитального перелома бедренной кости (Патент G09B 23/28, Способ моделирования субкапитального перелома бедренной кости. Патентообладатель Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Читинская государственная медицинская академия Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации (RU). Заявка 2490721, Заявл. 2012-02-17, Опубл. 20.08.2013. - 6 с.), при котором обеспечивают равномерное сдавление шейки бедренной кости хирургическим зажимом типа «Москит» до создания субкапитального перелома.
Однако данный способ не соответствует картине истинного, так как прикладываемая на кость энергия бранш рабочей поверхности зажима не может точно соответствовать таковой при истинном переломе, по той причине, что истинный перелом предполагает некую осевую перегрузку, возлагаемую на кость. Также данный метод является наиболее травматичным исходя из того, что двустороннее сдавление живой кости может привести к избыточному размозжению костной ткани, а рассечение капсулы тазобедренного сустава может обусловить развитие асептического некроза головки бедренной кости ввиду нарушения ее кровоснабжения. Также следует отметить, что пример субкапитального перелома бедренной кости не соответствует картине импрессионного перелома.
Известен способ моделирования несрастающихся переломов длинных трубчатых костей, при котором производят поперечную остеотомию трубчатой кости в ее самом узком месте с помощью пилы Джигли (Патент 2323694, А61В 17/56, Способ моделирования несрастающихся переломов длинных трубчатых костей. Патентообладатель ФГОУ ВПО Белгородская государственная сельскохозяйственная академия. Заявка 2005135524, Заявл. 15.11.2005, Опубл. 10.05.2008. - 6 с.). Однако перелом не соответствует картине истинного ввиду создания его с помощью пилы. Кроме того, данный метод является наиболее травматичным исходя из того, что проволочное витое полотно пилы Джигли обладает слишком большой толщиной (0,5 мм), что может обусловить слишком грубый и избыточный распил кости. Тем самым не отражается этиопатогенез перелома кости. Также следует отметить, что пример субкапитального перелома бедренной кости не соответствует картине импрессионного перелома.
Известен способ создания перелома кости в эксперименте, сущность которого состоит в том, что после обезболивания линейным разрезом обнажают поверхность кости на участке предполагаемого перелома (Патент SU 547211, 2 А61В 17/00, Способ создания перелома кости в эксперименте. Патентообладатель Московский городской ордена Трудового Красного Знамени институт скорой помощи им. И.В. Склифосовского. Заявка 1929378/13, Заявл. 28.05.73, Опубл. 25.02.77.). С помощью ножовочного полотна производят надпиливание кортикальной пластинки кости в поперечном направлении в области предполагаемой линии излома. Надпиливание кости производят на глубину кортикального слоя, создавая таким образом зону наименьшей сопротивляемости кости физическим нагрузкам. Захватывают сегмент конечности на протяжении резким ротирующим (при косом расположении линии надпила) или изгибающим (при поперечном надпиле) усилием, производят перелом кости.
Однако при данном способе истинный перелом получают только на участке кости на стороне противоположной надпилу, что не соответствует патомеханике травматического перелома. Также данная методика является наиболее травматичной, так как излом кости производиться вручную и сила, прикладываемая к конечности, ничем не контролируема, что может привести к избыточному сгибанию конечности и травме мягких тканей. Нужно сказать, что данный способ моделирования перелома не соответствует картине импрессионного перелома кости.
Прототипом данного изобретения стали истинные этиопатогенетические механизмы импрессионного перелома губчатых структур эпифиза любой длинной трубчатой кости. Кортикальная пластинка кости обладает большей, по сравнению с губчатым веществом, площадью цельной поверхности и, следовательно, большей упругостью. Когда на поверхность кортикальной пластинки воздействует определенная однонаправленная сила, запредельная по отношению к трабекулярному веществу, но недостаточная для разрушения компактного, трабекулы губчатого вещества начинают деформироваться и ломаться, а компактное вещество кости начинает заполнять этот объем дефекта, в результате чего образуется импрессионный дефект без четких границ.
Технический результат: способ моделирования является высоковоспроизводимым и позволяет приблизить модель к реальному механизму развития патологического процесса.
Для создания модели импрессионного внутрисуставного перелома проксимального отдела большеберцовой кости наиболее приближенной к истинной, производится четырехсторонний распил кости (8×7 мм) 1 в области медиального мыщелка большеберцовой кости (Фиг. 1, Фиг. 4) алмазным металлическим отрезным диском (d=10 мм, толщиной = 1,5 мм), отступя 3-5 мм от суставной поверхности дистально. Образовавшийся прямоугольный участок кости извлекается при помощи зажима по типу «москит». Далее производится надлом и смещение части мыщелка 2 (Фиг. 2, Фиг. 5) в дистальном направлении 3 (Фиг. 2, Фиг. 5) в область костного дефекта 1 (Фиг. 2, Фиг. 5), в результате чего образуется импрессионный внутрисуставной перелом медиального мыщелка проксимального отдела большеберцовой кости 4 (Фиг. 3, Фиг. 6, Фиг. 7).
Изобретение поясняется иллюстрациями, на которых представлена поэтапная схема проведения внутрисуставного импрессионного перелома.
На Фиг. 1. изображен выпиленный прямоугольный участок кости 1 (8×7 мм), который на дальнейших этапах операции будет извлекаться, освобождая под собой вход в костномозговой канал.
На Фиг. 2. обозначено направление смещения эпиметафизарного участка с образованием истинного импрессионного дефекта суставной поверхности медиального мыщелка большеберцовой кости, где:
1 - выпиленный прямоугольный участок кости, 2 - часть мыщелка, 3 - направление смещения.
На Фиг. 3. изображена готовая модель истинного внутрисуставного импрессионного перелома 4.
Фиг. 4. На фотографии виден прямоугольный участок выпиленной кости 1 (8×7 мм), который извлекался, освобождая вход в костномозговой канал.
Фиг.5. На фотографии виден смещенный проксимальнее участок медиального мыщелка большеберцовой кости, где:
1 - выпиленный прямоугольный участок кости, 2 - часть мыщелка, 3 - направление смещения.
Фиг. 6. На фотографии виден результат операции по моделированию внутрисуставного импрессионного перелома 4, которая окончилась смещением медиального мыщелка большеберцовой кости дистальнее суставной поверхности.
Фиг. 7. На фронтальном и сагиттальном КТ-срезе коленного сустава кролика виден результат операции по моделированию внутрисуставного импрессионного перелома 4 медиального мыщелка проксимального отдела большеберцовой кости, имеется область импрессии и дисконгруэнтности суставной поверхности.
Способ осуществляют следующим образом. Животное погружают в наркоз и обрабатывают область оперативного вмешательства, выполняют доступ к медиальному мыщелку большеберцовой кости путем острой диссекции мягких тканей с внутренней стороны голени. Мягкие ткани разводятся, в результате чего обеспечивается доступ к участку кости с надкостницей; костным распатором Фарабефа надкостница сдвигается в дистальном направлении. Анатомическим ориентиром для дальнейших действий является общее сухожильное крепление мышц внутренней поверхности бедра - «поверхностная гусиная лапка». Алмазным металлическим отрезным диском (d=10 мм, толщиной = 1,5 мм) производится четырехсторонний распил кости (7×8 мм) 1 в области медиального мыщелка большеберцовой кости (Фиг. 1, Фиг. 4) перед вышеуказанным анатомическим образованием, на глубину кортикальной пластинки кости, без проникновения в полость коленного сустава. Извлекается прямоугольный участок кости. Производится смещение мыщелка 2 (Фиг. 2, Фиг. 5) в дистальном направлении 3 (Фиг. 2, Фиг. 5) в область образовавшегося костного дефекта (Фиг. 2, Фиг. 5) для обеспечения дисконгруэнтности суставной поверхности (Фиг. 3). Рана послойно ушивается.
Способ моделирования внутрисуставного импрессионного перелома большеберцовой кости иллюстрируется следующим примером.
Пример
Для выполнения модели был взят кролик породы «Шиншилла» массой 2600 грамм. При работе с животным соблюдались «Международные рекомендации (этический кодекс) по проведению медико-биологических исследований с использованием животных» (1985).
После погружения животного в парентеральный наркоз и традиционной обработки операционного поля был выполнен разрез кожных покровов, тупым и острым способом был осуществлен доступ к медиальному мыщелку большеберцовой кости. После разведения мягких тканей, костным распатором Фарабефа надкостница сдвигалась дистально. Далее алмазным металлическим отрезным диском производился четырехсторонний распил кости перед сухожильным расширением «Гусиная лапка». Участок выпиленной кости извлекался и производилось смещение мыщелка в дистальном направлении в область образовавшегося костного дефекта для обеспечения дисконгруэнтности суставной поверхности. Рана послойно ушивалась.
Таким образом, предлагаемый способ моделирования является высоко воспроизводимым и позволяет приблизить модель к реальному механизму развития патологического процесса.
В ходе эксперимента была сделана серия снимков на КТ аппарате Toshiba Aquilion 64, пример данного снимка представлен на Фиг. 7.
Способ создания модели импрессионного внутрисуставного перелома проксимального отдела большеберцовой кости, заключающийся в том, что производят четырехсторонний распил большеберцовой кости кролика размером 8×7 мм в области медиального мыщелка алмазным металлическим отрезным диском диаметром 10 мм и толщиной 1,5 мм, отступая 3-5 мм от суставной поверхности в дистальном направлении таким образом, что образовавшийся прямоугольный участок извлекают, далее производят надлом и смещение части мыщелка в дистальном направлении в область костного дефекта, в результате образуют импрессионный внутрисуставной перелом большеберцовой кости.
