История и перспективы развития методов остеосинтеза и реостеосинтеза диафиза плечевой кости

Competing interests. The authors declare no competing interests.

Funding. This research received no external funding.

Cite as: Khorak K.I., Kogan P.G., Lyakh A.R., Stafeev D.V. History and prospects of development of methods of osteosynthesis and osteosynthesis of the humerus diaphysis. Bulletin of the Medical Institute “REAVIZ”. Rehabilitation, Doctor and Health. 2023;13(4):69-75.

Актуальность

Каждый год в результате травм и их последствий умирает около 800 тысяч человек, в Российской Федерации частота травматизма составляет 12 %. По мнению многих исследователей, травматологическая патология является второй по распространённости после сердечнососудистой системы и первой среди оснований выхода на первичную инвалидность и дальнейшую нетрудоспособность. На долю переломов диафиза плечевой кости приходится 1-5 % от общего числа травматических повреждений скелета, вместе с этим в современном обществе отсутствует тенденция к снижению травматизма, следовательно, не уменьшается и количество оперативных вмешательств, направленных на восстановление целостности кости [1, 2]. Ткаченко А.Н. и соавторы отмечают отчётливую тенденцию роста числа оскольчатых диафизарных переломов длинных трубчатых костей [1]. В связи с актуальностью данной проблемы необходимым стало усиленное развитие как теоретической, так и практической отраслей травматологии: были разработаны хирургические методы лечения заболеваний опорно-двигательной системы с использованием различного рода металлоконструкций, а также тактики и техники хирургического лечения - всё это значительно поспособствовало улучшению результатов лечения пациентов травматологического профиля, снизив продолжительность периода нетрудоспособности, инвалидность и смертность [1,3, 4].

Оперативное лечение позволяет более точно восстановить анатомическую структуру повреждённой кости и спрогнозировать восстановление функции конечности, а также снизить вероятность повторного смещения костных фрагментов и их неправильного сращения. Хирургическое вмешательство при переломе диафиза плечевой кости может быть проведено различными методами остеосинтеза (накостным, чрескостным, внеочаговым и интрамедуллярным), и выбор варианта фиксации проводится с учётом локализации перелома, качества кости, характера травмы и сопутствующих повреждений мягких тканей [5].

Однако срок сращения перелома зависит не только от тактики лечения, но и от протяжённости зоны повреждения и её локализации, а также от величины пострепозици-онного смещения костных фрагментов. Таким образом, адекватный выбор тактики, методов и сроков лечения пациентов с переломами диафиза плечевой кости остаётся актуальным вопросом для положительного исхода и в настоящее время [6-9].

Среди причин неудовлетворительных результатов остеосинтеза Цискарашвили А.В. и соавторы, прежде всего, выделяют ятрогенные: несоответствие с биомеханической точки зрения, выбор неподходящей металлоконструкции, недостаточно правильное сопоставление концов костных отломков и пренебрежение противопоказаниями к использованию погружных конструкций при повышенной загрязнённости раны при открытых переломах [4]. Поскольку любое хирургическое вмешательство, связанное с имплантацией фиксатора, способно спровоцировать возникновение инфекционных осложнений, повторное применение методов остеосинтеза в разы увеличивает риск заражения [4, 10]. Также Хоминец В.В. и соавторы отмечают увеличение частоты неинфекционных осложнений, возникающих в результате неправильного использования разнообразных имплантатов [11]. К неинфекционным осложнениям первичного остеосинтеза ими были отнесены ложные суставы, неправильно сросшиеся переломы, несостоятельный остеосинтез, а также переломы и миграции имплантированных металлоконструкций. Описанные осложнения являются основанием для проведения повторного (ревизионного) оперативного вмешательства или реостеосинтеза.

Целью настоящего исследования является анализ исторических аспектов развития методов остеосинтеза и реостеосинтеза, а также определение перспектив их дальнейшего развития.

Материалы и методы

В процессе написания статьи был проведён анализ данных литературных источников, опубликованных в период с 2016 по 2023 год.

Результаты и их обсуждение

Концепция внутренней фиксации переломов зародилась в середине XIX века, однако точная дата проведения первых операций с использованием пластин, винтов и проволоки неизвестна. В 1862 году в работах Ernst Julius Gurlt были описаны случаи открытой репозиции переломов с попытками остеосинтеза винтами и проволокой. Первая посвящённая остеосинтезу книга была издана в 1870 году, её автор, Laurent Jean Baptiste Вerenger-Feraud, собрал в ней данные о более чем 400 случаях оперативного лечения переломов. Первая работа, содержащая описание остеосинтеза пластиной, была опубликована в 1886 году немецким хирургом Карлом Хансманном (Carl Hansmann). В период с 1870 по 1886 год возможности остеосинтеза переломов ограничивались проволокой, штифтами из слоновой кости и примитивными вариантами наружной фиксации [12-14].

Из-за отсутствия возможности визуализации перелома рентгенологическими методами оперативное лечение преимущественно применялось к переломам костей, расположенным «подкожно». Открытие в 1895 году рентгеновских лучей дало возможность более точной диагностике переломов и вывихов, а также оценке процессов костного сращения и исхода, и послужило толчком к стремительному развитию методов, техник и материалов, используемых при остеосинтезе [12, 13].

В 1902 году бельгийский хирург Альбен Ламбот (A. Lambotte) начал использовать металлические пластины из латуни, меди и железа для более быстрого и эффективного сращения переломов, а также винты для соединения отломков костей и ввёл в употребление термин «остеосинтез» [13].

В 1958 году швейцарскими хирургами М. Allgower, М.Е. Мuller, Н. Willenegger и R. Schneider была сформирована Ассоциация по изучению внутренней фиксации (AO/ASIF). В этом же году были сформированы четыре основных принципа хирургического лечения переломов: анатомическая репозиция отломков, стабильная внутренняя фиксация, сохранение кровоснабжения, ранняя мобилизация смежных с переломом мышц и суставов. С течением времени данные принципы претерпели некоторые изменения, однако общая концепция осталась прежней. Теперь основные задачи ассоциации включают минимальное операционное нарушение кровообращения, использование малоконтактных пластин, минимальное повреждение кости (снижение риска рефрактур после удаления пластины) и оптимальную переносимость имплантата тканями. Подобные изменения в концепции демонстрируют смещение акцента на сохранение жизнеспособности тканей [12, 13, 15, 16].

Первыми предшественниками современной методики интрамедуллярного остеосинтеза Беленький И.Г. и Хоминец В.В. считают хирургов Theodor Bilroth и Johann Friedrich Die Venbach, опубликовавших в 1846 году результаты лечения несращения плечевой кости колышками, изготовленными из слоновой кости [17]. В статье также упоминается американский хирург Gaillard, впервые применивший интрамедуллярный металлический остеосинтез для лечения ложного сустава плечевой кости, использовав в качестве фиксатора металлическую трубку. К началу XX века к медицинскому сообществу пришло осознание того, что применение остеосинтеза способно значительно улучшить исход лечения множества переломов и их последствий, что стало одной из главных предпосылок к активному развитию методов остеосинтеза. Так, в 1913 году немецкий хирург G. Schone впервые опубликовал методику закрытой интрамедуллярной фиксации костных фрагментов серебряными спицами, позже, в 1940 году, его концепция была использована английским ортопедом Lambrinudi в описании методики остеосинтеза спицами Киршнера. В 1937 году для стабилизации переломов длинных костей братьями Rush начали использоваться длинные тонкие гибкие стальные проволоки (спицы). Так, качественные интрамедуллярные фиксаторы для остеосинтеза длинных трубчатых костей были широко представлены на мировом рынке уже в 1970-е годы. А в начале

1980-х Jean-Paul Metaizeau, основываясь на методике румынского хирурга Firica, продемонстрировал стабилизацию диафизарных переломов трубчатых костей за счёт введения в костномозговой канал двух гибких изогнутых стержней [17, 18].

Авторы Зедгенидзе И.В. и Павлов Л.Ю. в своей статье сообщают о попытках чрескостного соединения костей в 1840 и 1843 годах хирургом J. Malgaiyne, использование спице-стержневой конструкции аппаратов повышало жёсткость фиксации отломков [14]. Метод чрескостного остеосинтеза, доработанный и улучшенный Г.А. Илизаровым, был предложен на заседании Свердловского научного медицинского общества травматологов-ортопедов в 1952 году и позволил успешно решать практически все сложные клинические ситуации. Одним из успешно реализованных им направлений стала разработка ряда приёмов оптимизации лечения пациентов аппаратом Илизарова. Чрескостный остеосинтез остается одним из передовых способов коррекции ложных суставов плечевой кости и считается наиболее щадащим и оправданным методом оперативного лечения. В сравнении с остальными методами остеосинтеза, он имеет ряд преимуществ, таких как возможность репозиции костных фрагментов закрытым способом, малая травматичность хирургического вмешательства, ранняя функциональная активность пациента и купирование инфекционных процессов. До сих пор он не имеет альтернатив при лечении открытых переломов, огнестрельных ранений, политравм, обширных костных дефектов и прочих поражений опорно-двигательной системы [19-22]. Токтаров Е.Н. и соавторы отмечают широкое применение чрескостного остеосинтеза в травматологической практике за последние несколько десятков лет [23]. Несмотря на многочисленные преимущества данной методики, в статье Цискарашвили А.В. сообщается о её нераспространенности среди оперирующих травматологов-ортопедов [4]. Однако в 2020 году Тишков Н.В. продемонстрировал комбинацию чрескостного остеосинтеза с продольной кортикотомией, позволившую стабильно закрепить костные отломки на протяжении всего периода фиксации с возможностью сохранения функции движения в смежных суставах [24]. Подобное сочетание позволило добиться ускоренной консолидации.

Основными методами лечения закрытых переломов диафиза плечевой кости являются оперативные методики накостного и интрамедуллярного остеосинтеза, они обеспечивают наиболее качественное и быстрое восстановление повреждённой конечности и её функций. Остеосинтез с использованием пластин даёт возможность непосредственной визуализации, ригидной фиксации и анатомической репозиции костных фрагмнетов, а также визуализации и последующей защиты лучевого нерва [25]. Однако для выполнения открытой репозиции отломков кости при традиционном накостном остеосинтезе необходимо обнажение зоны перелома на достаточно большой площади, что существенно увеличивает вероятность инфекционного заражения. Боголюбский Ю.А. и соавторы выделяют большое количество ятрогенных повреждений лучевого нерва вследствие его компрессии между костью и пласти ной при накостном остеосинтезе и в качестве профилактики рекомендуют обеспечивать визуализацию нерва на всём протяжении пластины при доступе к плечевой кости [26]. В связи с чем в последние годы были предложены способы малоинвазивного накостного остеосинтеза [27]. Беленький И.Г. и Майоров Б.А. отмечают более высокую результативность данного метода в сравнении с традиционным накостным и интрамедуллярным. Проведённое ими исследование продемонстрировало большую клиническую эффективность данного метода на различных уровнях: применённая методика позволила восстановить длину повреждённого участка, а также предотвратить ротационное и осевое смещения за счёт стабильной фиксации костных фрагментов [28]. Однако, несмотря на большое количество научных исследований и публикаций, доказывающих эффективность данного метода, проведение малоинвазивного накостного остеосинтеза диафиза плечевой кости пока что не получило широкого распространения в Российской Федерации.

Несмотря на большое количество преимуществ, интрамедуллярный остеосинтез диафиза плечевой кости, в отличие от большеберцовой и бедренной, не является «золотым стандартом» лечения. Взгляды на использование данной методики неоднозначны. Так, некоторые исследователи, наоборот, рекомендуют её к более широкому клиническому применению, в том числе для лечения пациентов с переломами диафиза плечевой кости [20, 29, 30]. Ит-рамедуллярный остеосинтез позволяет прочно зафиксировать костные фрагменты при минимальной травматиза-ции, равномерно распределить нагрузки на имплантат за счёт его длины, а также сохранить периостальное кровообращение и практически исключить риск повреждения лучевого нерва [20, 25, 31,32]. Для получения удовлетворительного результата необходимо чёткое соблюдение методологии, корректная подборка имплантатов, а также наличие соответствующих инструментов и навыков оперирующего хирурга [33].

Исследования Ткаченко А.Н. и Ипполитова И.Ю. отмечают, что при проведении интрамедуллярного остеосинтеза частота развития инфекционных осложнений значительно меньше, чем при проведении накостного остеосинтеза [10, 34].

Однако, в то же время, интрамедуллярный остеосинтез значительно повышает вероятность развития импидж-мент-синдрома и контрактуры плечевого сустава и необходимость повторных хирургических вмешательств.

Говоря о выборе методики остеосинтеза, следует отметить, что никакие рекомендуемые и максимально детально описанные техники не смогут в полной мере охватить разнообразие ситуаций, возникающих в ходе операций остеосинтеза, поэтому, в первую очередь, положительный исход зависит от опыта хирурга и его умения принимать ситуативные решения. Каждая из применяемых методик имеет как преимущества, так и недостатки, и какой именно тактике лечения не отдал бы предпочтение хирург, всегда существует риск развития осложнений и, как следствие, неудовлетворительного результата. В таких случаях пациентам проводят ревизионные операции остеосинтеза (реостеосинтез), минимизируя или же полностью устраняя костные дефекты [35, 36]. Сложность коррекции последствий травм диафиза плечевой кости обусловлена разнообразием состояний, приводящих к развитию различного рода костных дефектов или ложных суставов, а также в ограниченном количестве методик, способных в короткие сроки полноценно восстановить повреждение. Учитывая достаточно большие сроки консолидации отломков, реабилитация пациентов с данным типом патологии подразумевает использование для скрепления фрагментов кости устройств, способных обеспечить стабильную фиксацию и возможность раннего восстановления функций верхней конечности [36]. Как правило, ревизионные хирургические вмешательства включают иссечение рубцов из межфрагментарной области или кортико-стомию, устранение деформации (при наличии), риммиро-вание костномозговой полости и интрамедуллярный остеосинтез, к которому в редких случаях могут дополнительно применить фиксацию короткой пластиной [11,35]. Спектр ревизионных хирургических вмешательств, описанных в исследовании Хоминца В.В. и соавт., включил реостеосинтез в сочетании с удлинением сегмента и корригирующими остеотомиями, костной алло- и аутопластикой, с удлинением кости на гвозде в аппарате внешней фиксации [11].

Заключение

Развитие современных технологий остеосинтеза и реостеосинтеза диафизов длинных трубчатых костей в целом и плечевой кости в частности прошло серьёзный эволюционный путь. В последние десятилетия активно развиваются и совершенствуются методы и технологии остеосинтеза. По мере развития знаний в области механизма костного сращения меняются дизайны имплантатов и технологии их установки, разрабатываются новые модификации оперативных доступов. При выборе метода фиксации костных фрагментов всё большую популярность получают малоинвазивные методики остеосинтеза. В настоящее время активно внедряются комбинации разных методов реостеосинтеза, что значительно расширяет их возможности, в сравнении с их применением по отдельности.