Экспериментальное обоснование армирования ахиллова сухожилия новыми способами

Среди всех подкожных разрывов повреждения ахиллова сухожилия – самые частые и составляют до 47 % [1-3]. Реруптуры после проведенного лечения являются одним из частых осложнений хирургии ахиллова сухожилия, наряду с инфекционными, и требуют повторных вмешательств [4, 5]. Анализ литературных данных не позволяет выработать единого мнения о профилактике данных осложнений [6–9]. есть работы, посвященные изучению последствий длительной иммобилизации голеностопного сустава, приводящих к выраженной гипотрофии трехглавой мышцы голени и, как следствие, длительному реабилитационному периоду [10, 11].

Также актуален вопрос ранней активизации голеностопного сустава, но при этом важно не получить элонга- цию ахиллова сухожилия, что ведет к снижению плантарной флексии стопы.

Повышение прочности шва ахиллова сухожилия возможно за счет применения современного шовного материала, но также важно минимизировать риски инфекционных осложнений в связи с подкожным расположением сухожилия, таких как лигатурные свищи, глубокие и поверхностные некрозы, сохранить скользящий аппарат этой зоны. Армирование зоны разрыва по показаниям позволяет повысить прочность шва ахиллова сухожилия. Некоторые авторы предлагают усиливать зону разрыва синтетическими материалами, что повышает риск инфекционных осложнений [12], другие совсем не видят смысла в первичном армировании ахиллова сухожилия известными способами.

Цель исследования : подтверждение эффективно- по Кракову, новых способов армирования ахиллова сухости (прочности) новых способов армирования ахилло- жилия в эксперименте и сравнить полученные результаты; ва сухожилия в эксперименте.                          2) выявить показания к первичному армированию

Задачи исследования :                          ахиллова сухожилия новыми способами в клиниче-

1) провести оценку прочности шва ахиллова сухожилия ской практике.

МАТеРиАлы и МеТоды

Экспериментальная часть работы проводилась на 60 сухожилиях биоманекенов с интактным ахилловым сухожилием. Было выделено 3 экспериментальные группы исследований. общим в этапах было формирование линейного или Z-образного доступа по задней поверхности голени, а также последующее пересечение ахиллова сухожилия в «классической» зоне разрыва (20-50 мм от энтезиса) и выполнение сухожильного шва по Кракову. В первой группе (20 сухожилий) производилось измерение прочности восстановленного экспериментального разрыва ахиллова сухожилия, сшитого по Кракову. Во второй группе (20 сухожилий) дополнительно к сухожильному шву по Кракову производили армирование зоны повреждения с использованием плантарного сухожилия (оформлено рационализаторское предложение Сам-ГМУ) и последующее измерение силы, необходимой для появления признаков разрыва. В третьей группе (20 сухожилий) дополнительно к сухожильному шву по Кракову производили армирование с использованием порции длинного малоберцового сухожилия (получен патент РФ № 2616767) [13] и последующее измерение силы, необходимой для появления признаков разрыва.

При помощи электронного безмена фирмы Garin (точность измерения 10 гр.) производили измерение веса, необходимого для появления признаков разрыва, во всех группах исследований (60 сухожилий).

Материалы статьи были рассмотрены Комитетом по биоэтике СамГМУ на соответствие этическим нормам.

С позиции доказательной медицины проводилась статистическая обработка полученных результатов при помощи программы Statistica 6.0. Проверка нулевой гипотезы об отсутствии эффекта армирования осуществлялась тремя способами. доверительные интервалы средних, рассчитанных для выборок каждого этапа исследования, не пересекались между собой и выстраивались в строгой последовательности от третьего этапа к первому.

Первая группа (20 экспериментов): шов ахиллова сухожилия по Кракову.

Для шва использовали нить VICRIL 1. Затем накладывали шов по Кракову на дистальный и проксимальный конец ахиллова сухожилия. Нити связывали между собой с последующим наложением адаптационных швов в области сформированного разрыва (рис. 1, а).

После этого проводили отсечение дистального конца ахиллова сухожилия с частью пяточной кости, за которую фиксировали нить диаметром 5 мм. При помощи электронного безмена фирмы Garin (точность измерения 0,1 гр.) производили измерение веса, необходимого для появления признаков разрыва проведенного шва по Кракову (рис. 1, б).

Среднее значение прочности в 20 экспериментах составило 11,5 кг (112,78 Н).

Вторая группа (20 экспериментов) – армирование ахиллова сухожилия плантарным сухожилием. На этот способ армирования нами оформлено рационализаторское предложение СамГМУ. для шва использовали нить VICRIL 1. Затем накладывали шов по Кракову на дистальный и проксимальный конец ахиллова сухожилия. Нити связывали между собой с последующим наложением адаптационных швов в области сформированного разрыва. Затем выделяли плантарное сухожилие на дистальном основании с целью сохранения питания последнего. В среднем длина плантарного сухожилия составляла 340 мм. Толщина – 2 мм. Такой длины было достаточно, чтобы произвести армирование зоны разрыва. Плантарное сухожилие проводили П-образно и Х-образно в толще ахиллова сухожилия, отступив 5 см от зоны разрыва. Места прохождения плантарного сухожилия в ахилловом сухожилии дополнительно фиксировали противоскользящими швами (рис. 2, а).

После этого проводили отсечение дистального конца ахиллова сухожилия с частью пяточной кости, за которую фиксировали нить диаметром 5 мм. При помощи электронного безмена фирмы Garin (точность измерения 10 гр.) производили измерение веса, необходимого для появления признаков разрыва проведенного шва по Кракову (рис. 2, б). Среднее значение прочности в 20 экспериментах составило 33,4 кг (327,54 Н).

Рис. 1. Схема сухожильного шва по Кракову (а) и признаки разрыва сухожильного шва в эксперименте (б)

Рис. 2. Схема шва, армированного плантарным сухожилием (а), появление признаков разрыва (б)

Третья группа (20 экспериментов) – армирование ахиллова сухожилия порцией сухожилия длинной малоберцовой мышцы. На этот способ армирования ахиллова сухожилия нами получен патент на изобретение № 2616767 [13]. для шва использовали нить VICRIL 1. Затем накладывали шов по Кракову на дистальный и проксимальный конец ахиллова сухожилия. Нити связывали между собой с последующим наложением адаптационных швов в области сформированного разрыва. Затем выделяли порцию сухожилия длинной малоберцовой мышцы на дистальном основании для сохранения питания. В среднем длина порции сухожилия длинной малоберцовой мышцы составляла 190 мм, толщина – 5 мм. Такой длины было достаточно, чтобы произвести армирование зоны разрыва. Порцию сухожилия малоберцовой мышцы проводили П-образно в толще ахиллова сухожилия, отступив 5 см от зоны разрыва, и подшивали с медиальной стороны. Места прохождения порции сухожилия малоберцовой мышцы в ахилловом сухожилии дополнительно фиксировали противоскользящими швами (рис. 3, а).

После этого проводили отсечение дистального конца ахиллова сухожилия с частью пяточной кости, за которую фиксировали нить диаметром 5 мм. При помощи электронного безмена фирмы Garin (точность измерения 10 гр.) производили измерение веса, необходимого для появления признаков разрыва проведенного шва по Кракову (рис. 3, б).

Проверка нулевой гипотезы эффекта армирования осуществлялась в три этапа. Первый этап – исходные данные и описательные статистики. Второй этап – проверка однородности стандартных отклонений. Третий этап – поверка однородности матожиданий. Построенная линейная модель зависимости усилия на разрыв от метода армирования имела высокий уровень значимости (коэффициент детерминации R2 = 0,99, критерий Фишера F = 3079, р » 0). Множественные сравнения групповых средних, выполненные методом рандомизации и с использованием поправки Бонферрони, показали высокую значимость эффекта армирования как плантарным сухожилием (критерий Стьюдента t =19,5, р » 0), так и сухожилием длинной малоберцовой мышцы (t = 23, р » 0).

Рис. 3. Схема шва, армированного порцией длинного малоберцового сухожилия (а), и появление признаков разрыва (б)

РеЗУльТАТы

Среднее значение прочности в 20 экспериментах первой группы составило 11,5 кг (112,78 Н) (табл. 1). Среднее время операции 45 мин.

Среднее значение прочности в 20 экспериментах во второй группе составило 33,4 кг (327,54 Н) (табл. 2). Среднее время операции 55 мин.

Среднее значение прочности в 20 экспериментах в третьей группе составило 37,3 кг (365,79 Н) (табл. 3). Среднее время операции 60 мин.

После полученных цифровых значений мы провели статистическую обработку данных в 3 этапа.

Таблица 1

Сравнение величины сил, затраченных на разрыв шва по Кракову

Номер эксперимента	Результат в кг	Сила (Н)
1	12,36	121,21
2	11,58	113,56
3	9,74	95,52
4	11,87	116,40
5	10,42	102,19
6	13,06	128,07
7	12,50	122,58
8	12,16	119,25
9	11,79	115,62
10	10,88	106,70
11	12,24	120,03
12	10,73	105,23
13	11,62	113,95
14	12,07	118,37
15	9,85	96,60
16	11,71	114,84
17	10,56	103,56
18	13,02	127,68
19	9,91	97,18
20	12,47	122,29

Таблица 2

Сравнение величины сил, затраченных на разрыв шва ахиллова сухожилия, армированного плантарным сухожилием

Номер эксперимента	Результат в кг	Сила (Н)
1	30,41	298,22
2	32,76	321,27
3	33,58	329,31
4	33,91	332,54
5	35,01	343,33
6	34,89	342,15
7	34,82	341,47
8	34,61	339,41
9	34,75	340,78
10	35,00	343,23
11	32,84	322,05
12	30,67	300,77
13	33,21	325,68
14	34,14	334,79
15	33,78	331,27
16	30,93	303,32
17	31,97	313,52
18	32,69	320,58
19	33,82	331,66
20	34,96	342,84

Таблица 3

Сравнение величины сил, затраченных на разрыв шва ахиллова сухожилия, армированного порцией длинного малоберцового сухожилия

Номер эксперимента	Результат в кг	Сила (Н)
1	37,53	368,04
2	38,30	375,59
3	35,89	351,96
4	36,90	361,86
5	37,61	368,83
6	38,02	372,85
7	36,85	361,37
8	37,22	365,00
9	38, 27	375,30
10	37,12	364,02
11	35,92	352,25
12	36,78	360,69
13	38,19	374,52
14	37,36	366,38
15	37,41	366,87
16	36,89	361,77
17	37,57	368,44
18	38,17	374,32
19	36,93	362,16
20	37,65	369,22

• 1.    Исходные данные и описательные статистики

Зависимая переменная: усилие на разрыв, Н

Независимый фактор: методы армирования

Общее число измерений: 60

Количество градаций фактора: 3

Равный объем групп: да

• 1.1    Статистики для разных градаций фактора

  	Фактор
  	АмбС	АплС	Крак
  Среднее	366,1	327,9	113,0
  Медиана	366,625	331,465	115,230
  Стандартное отклонение	6,833	14,590	10,150
  Ni	20	20	20
  Ошибка среднего	1,528	3,262	2,271
  Min	351,96	298,22	95,52
  Max	375,59	343,33	128,07

• 1.2    График распределения наблюдений по группам

  

Эта «скрипичная диаграмма» показывает сглаженную функцию плотности распределения данных в каждой группе. Границами ящиков служат первый и третий квартили (25-й и 75-й процентили соответственно), линия в середине ящика – медиана (50-й процентиль).

использовали анализ с поправкой Бонферрони на множественные сравнения. Т.е. уровень значимости 0,05 принимался для нулевой гипотезы, когда все пары методов лечения не отличаются друг от друга. Следовательно, при сравнении каждой конкретной пары методов использовался уровень значимости 0,017.

• 1.3З начения критических и доверительных вероятностей

  alpha	alphaM
  0,05	0,017

• 2.    Проверка однородности стандартных отклонений

  • 2.1    Доверительные интервалы стандартных отклонений при alpha = 0,017

    	Фактор
    	АмбС	АплС	Крак
    Стандартное отклонение	6,833	14,590	10,150
    Ni	20	20	20
    ДИ_нижн	4,912	10,490	7,297
    ДИ_верх	10,92	23,32	16,22

    
    
    

    3.2 График доверительных интервалов математических ожиданий

    
    
    

    Методы армирования

    
    

• 3.    Проверка однородности математических ожиданий

  • 3.1    Доверительные интервалы групповых средних при alpha = 0,017

    	Фактор
    	АмбС	АплС	Крак
    Среднее	366,1	327,9	113,0
    Ni	20	20	20
    ДИ_нижн	361,8	323,6	108,7
    ДИ_верх	370,4	332,2	117,3

3.3 Тесты парных сравнений групповых средних 3.3.1 Параметрический тест статистики Стьюдента t 3.3.2 Пермутационный тест статистики Стьюдента t

для сравнения различных методов по t-критерию нужно предварительно убедиться в том, что разброс (дисперсия) в каждой группе примерно одинаков. для проверки этого мы использовали метод доверительных интервалов. На графике выше доверительные интервалы для стандартных отклонений пересекаются (накладываются друг на друга), следовательно, можно предположить, что дисперсии однородны (примечание: использовалась процедура коррекции р-значений Бонферрони). Можно проверять гипотезу о равенстве средних.

Factor	АмбС       АплС        Крак
	t-statistics
АмбС		3,4700	23,0000
АплС	0,0076		19,5000
Крак	< 0,001	< 0,001
	Parametric p-value

Примечание: использована процедура коррекции р-значений Бонферрони

	АмбС	АплС
АплС	0,006
Крак	0,006	0,006

Примечание: использована процедура коррекции р-значений Бонферрони

Тест парных сравнений проводился с использованием как обычного параметрического метода, так и на основе перестановочного алгоритма, не связанного с характером распределения данных. оба теста показали, что нулевую гипотезу о равенстве усилий на разрыв следует отклонить для всех пар методов.

оБСУждеНие

Впервые армирование ахиллова сухожилия при ранних разрывах применил T.A. Lynn в 1966 году. для армирования он предложил распластывать плантарное сухожилие и покрывать им область шва ахиллова сухожилия. Затем в 2004 году E.M. Bluman предложил армировать зону повреждения плантарным сухожилием Z-образно. Рандомизированные работы сравнения первичного армирования (методы Lindholm – армирование боковыми лоскутами ахиллова сухожилия, Lynn – армирование распластанным плантарным сухожилием) над швом по типу «конец в конец» проводили S. Aktas и T. Nyyssonen. Группы пациентов не различались по частоте реруптур, функциональным результатам. N. Maffulli с соавторами рекомендуют проводить первичное армирование только при застарелых и повторных разрывах [14, 15].

из отечественных ученых мы встретились с работой А.А. Панова, который предлагает выполнять армирование ахиллова сухожилия сетчатым имплантатом из никелида титана. В результате проведенной работы А.А. Панов с соавторами отмечают значимое снижение сроков восстановления трудоспособности в сравнении с первичным сухожильным швом «конец в конец» [16].

Результаты работ, посвященных сравнению прочности сухожильных швов, достаточно сложно суммировать. один и тот же шов в руках разных исследователей может показать разные результаты и в большей степени зависит от состояния сухожильной ткани и прочности самой нити. Поэтому в своей работе мы выбрали нить VICRIL 1 в связи с ее техническими характеристиками (период полупрочности 30 дней и полное рассасывание через 56–70 дней), которые, на наш взгляд, опти- мальны для выполнения сухожильного шва. При выборе шва мы учитывали работу отечественных ученых А.А. Грицюка и А.П. Середы, которые в эксперименте доказали наибольшую прочность шва Кракова [14].

Проанализировав литературу по армированию ахиллова сухожилия, мы решили провести экспериментальную работу для понимания эффективности армирования этой области аутологичными тканями.

Армирование ахиллова сухожилия аутологичными тканями, такими как плантарное сухожилие и порция сухожилия длинной малоберцовой мышцы на дистальном основании, позволяет повысить прочность блокируемого шва в 3 раза. использование аутологичных тканей на дистальном питающем основании предположительно позволит снизить количество инфекционных осложнений в сравнении с синтетическими материалами. Недостатком способа армирования плантарным сухожилием является вариабельное дистальное расположение сухожилия подошвенной мышцы [17], в связи с чем забор данного аутотрансплантата и его использование для армирования не всегда является возможным. Целью разработки нового способа армирования ахиллова сухожилия являлось сохранение повышенной прочности армирования ахиллова сухожилия; предсказуемый забор аутосухожилия на дистальном основании.

В первую очередь мы постарались определить показания к армированию ахиллова сухожилия, так как не каждый разрыв требует этой манипуляции. Так, например, при травматическом открытом пересечении ахиллова сухожилия нет необходимости применения армирования в связи с нормальной морфологической структурой сухожилия в области повреждения [18–21]. Но при выраженном дистрофическом процессе в ахилловом сухожилии, например, после применения кортикостероидов при лечении ахиллобурсита, когда разволокнение концов более 3 см, армирование шва ахиллова сухожилия будет выполнено по показаниям.

Вторым показанием к армированию являются длительные тенопатии ахиллова сухожилия, не поддающиеся консервативному лечению. Пациентов, как правило, беспокоят боли в области ахиллова сухожилия, усиливающиеся после физической нагрузки [22–25]. При осмотре выявляется утолщение в средней трети ахиллова сухожилия и болезненность при пальпации в этой зоне. Целью оперативного лечения пациентов с этой патологией является удаление измененного паратенона и резекция измененной сухожильной ткани в области асептического воспаления. для профилактики разрыва в области иссечения ахиллова сухожилия армирование этой зоны будет выполнено по показанию. Подробно клиническая часть работы по армированию будет представлена в следующей статье.

ВыВоды

• 1.    Предложенные способы армирования ахиллова сухожилия сухожилием плантарной мышцы и порцией сухожилия длинной малоберцовой мышцы на дистальном основании позволяют увеличить прочность зоны повреждения на 195,6 и 214,4 % соответственно, в сравнении с блокирующим швом Кракова.

• 2.    При выраженном разволокнении концов в зоне разрыва и тенопатии ахиллова сухожилия вероятность реруптуры повышается, что подтверждают данные литературы. Возможно, минимизировать риски реруптуры позволит армирование ахиллова сухожилия новыми способами, что будет изучено в клинической части работы.