Анатомо-клиническое обоснование вариантов внешней фиксации при переломах плечевой кости с учетом особенностей ее васкуляризации
Автор: Николенко В.Н., Бейдик О.В., Мидаев Ю.М., Левченко К.К., Фомичева О.А.
Журнал: Гений ортопедии @geniy-ortopedii
Рубрика: Оригинальные статьи
Статья в выпуске: 2, 2006 года.
Бесплатный доступ
С целью определения наиболее безопасных зон для установки фиксаторов в плечевую кость изучено расположение питательных отверстий на отпрепарированных костях с позиции расположения питательных артерий. Наиболее васкуляризованными зонами плечевой кости оказались латеральный надмыщелок, анатомическая шейка и область большого бугорка. Выявлена значительная вариабельность расположения canalis nutricius, что имеет важное значение для наложения аппаратов внешней фиксации при переломах плечевой кости.
Плечевая кость, питательные отверстия
Короткий адрес: https://sciup.org/142120900
IDR: 142120900
Текст научной статьи Анатомо-клиническое обоснование вариантов внешней фиксации при переломах плечевой кости с учетом особенностей ее васкуляризации
В настоящее время приемы управляемого наружного чрескостного остеосинтеза с использованием спицевых и стержневых аппаратов внешней фиксации (АВФ) являются «золотым стандартом» в выборе тактики лечения при переломах различных сегментов конечностей. За несколько десятилетий развития чрескостного остеосинтеза были сформулированы не только основные принципы конструирования аппаратов внешней фиксации, но и такие показатели как: учет при проведении чрескостных элементов точек акупунктуры; возникающие пьезоэлектрические эффекты; возможность автоматизации и мониторинга при внешней фиксации; удобство в использовании конструкции; комфортность для больного; эстетичность аппарата [3, 4, 8, 9, 11]. Однако при этом не всегда учитывается степень дополнительных нарушений внутрикостного кровообращения, вызванных хирургическими вмешательствами. Общеизвестно, что в этих случаях активные действия травматолога могут нанести значительный ущерб костным органам и в первую очередь их кровообращению. Применение погружных металлических фиксаторов сопровождается повреждением питающих кость сосудов, надкостницы, эндоста и костного мозга, имеющих особо важное значение для репаративного остеогенеза [7]. Ведь как указывал В.Д. Чаклин (1937), именно «без васкуляризации нет регенерации» [12]. Существенное влияние на сроки сращения отломков оказывает и костный мозг, что было отмечено Г.А. Илизаровом и соавторами (1994). Тяжесть повреждения костного мозга во время операции играет большую роль в репаративной регенерации [5].
В литературе представлен обширный материал по кровоснабжению костного скелета человека и млекопитающих. Различным вопросам внутриорганной кровеносной системы неповрежденных трубчатых костей человека посвящены многочисленные исследования отечественных и зарубежных авторов, в том числе и под влиянием различных нагрузок на кости [2, 6, 7, 10, 13].
Анализ литературы убеждает в единстве взглядов большинства авторов на вопрос об источниках кровоснабжения длинных трубчатых костей, которое осуществляется за счет a. nutriсia, метаэпифизарной и периостальной сосудистой сетей (рис. 1) [7, 10].

Рис. 1. Схема кровоснабжения плечевой кости
Обобщая литературные данные, можно отметить, что на сегодняшний день для наложения АВФ при переломах плечевой кости нет четко разработанной схемы установки фиксаторов с учетом сохранности целостности внутрикостного кровообращения; не учитываются особенности васкуляризации плечевой кости (ПК), не определена «опасная» зона, где проходят важные диафизарные сосуды, питающие кость. В то же время неудовлетворительные результаты лечения и осложнения, связанные с нарушением процессов консолидации переломов развиваются в 10-53 % случаев [11]. Таким образом, возникла необходимость более детального изучения этого вопроса.
Цель исследования: изучить особенности васкуляризации ПК с последующим прогнозированием течения репаративного остеогенеза при ее переломах; определить наиболее безопасные, интактные зоны для установки фиксаторов в плечевую кость с позиции расположения питательных артерий.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
Были изучены 51 плечевая кость трупов людей 20-68 лет. Измерения проводили с помощью штангенциркуля и измерительной ленты с ценой деления 1 мм на специальном штативе. Определяли наибольшую длину (НаибДл), физиологическую длину (ФДл) ПК, наибольшую (НаибШ) и наименьшую ширину (НаимШ) середины диафиза ПК, межмыщелковое расстояние (МежМР) и угол скрученности (УгСкр) ПК (рис. 2) по описанной В.П. Алексеевым (1966) методике [1]. В ходе остеометрического исследования на каждой кости была найдена и маркирована середина диафиза (СД), что послужило исходной точкой отсчета расположения foramen nutricia. С помощью прозрачной измерительной сетки с делением 1 см был произведен подсчет питательных отверстий на эпифизах и метафизах костей. За единицу измерения был взят 1 см2.
Вторым этапом нашего исследования было фотографирование костей на специально оборудованной установке. Каждая кость была сфотографирована с передней, задней, латеральной и медиальной поверхностей при одинаковых условиях съемки. Оцифрованные изображения с помощью графических редакторов CorelDRAW 12 и Adobe Photoshop CS были масштабированы так, что единицы измерения на линейках, расположенных рядом с костью, соответствовали единицам измерения, принятым в редактируе- мом документе (рис. 3). С помощью вспомогательного инструмента программ на каждое изображение накладывалась сетка с делением 1 см. На каждом оцифрованном изображении ПК были подсчитаны питательные отверстия. За единицу измерения был взят 1 см2.

Рис. 2. Определение угла скрученности ПК (150º)
С целью изучения рентгенологического изображения костей через canalis nutriсius вводили контрастный раствор «тразограф» обычным шприцем через тонкую иглу или тонкий катетер и помещали кость в вертикальную стойку. Через 30-40 минут производили рентгенографию отдельно взятой кости в двух проекциях.

Рис. 3. Обработка оцифрованного изображения в графическом редакторе Adobe Photoshop CS
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
Кость как орган имеет обширную сосудистую сеть, и ее кровоснабжение можно сравнить с такими внутренними органами, как печень, почки, наряду с костной тканью активно участвующими в обмене веществ организма. Как для внутренних органов, так и для костей характерны сосудистые ворота, где в canalis nutriсius (который на отпрепарированных костях представлен foramen nutricia) входят артерии и вены и разветвляются в сложной системе внутрикостных каналов. По данным отечественных и зарубежных исследователей [2, 7], для плечевой кости характерно расположение canalis nutriсius со стороны наибольшего мышечного массива, а именно - на медиальной поверхности.
На нашем материале было получено, что расположение canalis nutriсius вариабельно. Задачей дальнейшего исследования послужило выяснение причин и факторов, влияющих на различное раположение foramen nutriсia.
Результаты измерения обработаны методами статистического анализа с помощью программы Microsoft Excel. Выявлена прямая корреляционная связь между МежМР, НаибДл ПК, УгСкр и возрастом человека (рис. 4, 5, 6). Между указанными остеометрическими показателями и ме- стом расположения питательного отверстия на диафизе ПК, была выявлена прямая корреляционная связь различной силы. Средние величины приведены в таблице 1.

Рис. 4. Прямая зависимость между различным расположением питательного отверстия, угла скрученности ПК и возраста человека

Рис. 5. Соотношение межмыщелкового расстояния, угла скрученности ПК и возраста человека

Таблица 1
Результаты остеометрического исследования (средние значения)
Возраст |
Наиб. дл. (мм) |
Меж. МР (мм) |
Уг. скр. |
Расположение пит. отверстия |
Поверхность плечевой кости |
20-29 лет |
300,0-320,0±0,016 |
44,0-46,0±0,034 |
130-140º |
на 20,0-30,0 мм выше СД |
задняя |
30-49 лет |
325,0-335,0±0,018 |
47,0-49,0±0,034 |
140-150º |
на 12,0-20,0 мм ниже СД |
медиальная |
старше 49 лет |
340,0-348,0±0,018 |
50,0-52,0±0,018 |
160-170º |
на 20,0-45,0 мм ниже СД |
передне-медиальная |
Примечание: Наиб. дл. – наибольшая длина; Меж. МР – межмыщелковое расстояние; Уг. скр. – угол скрученности плечевой кости.
По данным, приведенным в таблице, можно отметить, что чем старше человек, тем больше межмыщелковое расстояние и более дистально располагается питательное отверстие на диафизе ПК.
К пониманию явления различного расположения canalis nutriсius своеобразный ключ предоставляет исследование онтогенеза. Данные, полученные нами, позволяют сделать предположение, что по мере возрастного изменения мышечного массива плеча foramen nutriсia «перемещается» с задней поверхности плечевой кости, что соответствует взрослому периоду – adultus (20-29 и 30-39 лет) (1), на медиальную (зрелый период – matures, 40-49 и 50-59 лет) и затем на переднюю поверхность (характерно для старческого периода senilis, 60 лет и старше) по мере роста и развития мышечного массива. Происходит постепенный ее поворот (поворот блока) в медиальную сторону и увеличение угла скрученности плечевой кости. То есть сосуды, впадающие в canalis nutriсius, располагаются также со стороны наибольшего мышечного массива, а сама кость по мере роста и «созревания» делает поворот.
Для изучения расположения питательных отверстий на проксимальном эпифизе были маркированы следующие анатомические ориентиры – большой и малый бугорки, межбугорковая борозда, анатомическая и хирургические шейки. На дистальном эпифизе ориентиром послужил мыщелок ПК, а именно – латеральный и медиальный надмыщелки и борозда локтевого нерва. Было выявлено, что наибольшее их количество (4-10) площадью от 1 см2 до 6 см2 находится в области латерального надмыщелка, в области большого бугорка; в зоне прохождения анатомической шейки их количество составляет от 2-4 до 5-6 на 1см2; единичное количество (2-3 на 1 см2) наблюдается в межбугорковой борозде и в борозде локтевого нерва; практически полное отсутствие питательных отверстий на малом бугорке, в зоне проекции хирургической шейки и область медиального надмыщелка (рис. 7, 8). Данные, полученные при компьютеризации объектов, были сопоставимы с результатами остео-метрического исследования.

Рис 7. Распределение в зависимости от количества питательных отверстий: Р1 латеральный надмыщелок; Р2 большой бугорок; Р3 анатомическая шейка; Р4 межбугорковая борозда; Р5 малый бугорок; Р6 – борозда локтевого нерва; Р7 хирургическая шейка; Р8 – медиальный надмыщелок

Рис. 8. Схема распределения питательных отверстий на плечевой кости, вид спереди, сзади и латеральной поверхности («опасные» зоны выделены красным цветом)
При анализе рентгенологического изображения с инъецированным canalis nutriсius было выявлено, что наибольшее количество питательных отверстий также в области латерального надмыщелка.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
На основании вышеперечисленного можно выделить наиболее оптимальные, безопасные зоны для установки фиксаторов в плечевую кость, избегая такие васкуляризованные зоны ПК, как латеральный надмыщелок, анатомическая шейка и область большого бугорка, а также «опасную» зону где проходит canalis nutriсius. Выявление корреляционных связей показывают значительную вариабельность расположения canalis nutriсius ПК от остеометрических и антропометрических параметров, что имеет важ- ное значение для наложения аппаратов внешней фиксации при переломах плечевой кости.
Заранее измерив у пациента межмыщелковое расстояние, можно предположить расположение canalis nutriсius. Если МежМР равно 44,0-46,0 мм, то следует с осторожностью подходить к зоне на 20,0-30,0 мм выше СД, 47,0-49,0 мм – 12,020,0 мм ниже СД, а если 50,0-52,0 мм и более, то на 20,0-45,0 мм ниже СД. Зная возраст больного и место прохождения главной диафизарной питающей артерии, возможно прогнозирование течения репаративного остеогенеза при различных переломах. В случае повреждения ПК в зоне прохождения сосудов (canalis vasculosus) необхо- димо использовать более жесткую фиксацию и стимуляцию остеогенеза.