RU2465856C1

RU2465856C1 - Method of surgical treatment and prevention of infectious complications of long bone fractures with using external fixation apparatus

Info

Publication number: RU2465856C1
Application number: RU2011122512/14A
Authority: RU
Inventors: Анатолий Александрович Цыбин (RU); Анатолий Александрович Цыбин; Александр Евгеньевич Машков (RU); Александр Евгеньевич Машков; Анатолий Кирилович Рушай (UA); Анатолий Кирилович Рушай
Priority date: 2011-06-03
Filing date: 2011-06-03
Publication date: 2012-11-10

Abstract

FIELD: medicine.

SUBSTANCE: invention concerns medicine, particularly traumatology and orthopaedics, and is intended for treating and preventing infectious complications of long bones fractures. An external fixation apparatus is applied on a bone injury area, and fragments are fixed with the use of wire-rod elements introduced into a medullary canal. Bone fragment osteosynthesis is combined with aspiration of an injured segment exudate by introducing a drainage aspiration tube into the medullary canal of the long bone. At least the wire-rod elements are introduced into a cortical layer in one of the fragments tangentially at 1-2 mm from a drainage tube wall, and through the cortical layer into the medullary canal with a pierce through the drainage tube at 0.1-1 mm. The exudate is aspirated through the drainage tube at 0.15 to 0.35 atm.

EFFECT: method provides creating favourable conditions for fracture consolidation, preventing postoperative complications.

2 cl, 1 ex, 4 dwg

Description

Изобретение относится к медицине, а именно к травматологии и ортопедии, предназначено для внеочагового остеосинтеза открытых и закрытых переломов, остеотомий, с большим риском гнойных осложнений, профилактики остеомиелита и прогноза течения развившегося заболевания.The invention relates to medicine, namely to traumatology and orthopedics, is intended for extra focal osteosynthesis of open and closed fractures, osteotomies, with a high risk of purulent complications, prevention of osteomyelitis and prognosis of the course of the developed disease.

Известен способ хирургического лечения переломов трубчатых костей, включающий использование накостного и внутрикостного (погружного) остеосинтеза различными пластинами и штифтами (Литман И. Оперативная хирургия. Второе издание на русском языке. Издательство Академии наук. Будапешт, 1982, стр 23-24).A known method of surgical treatment of fractures of tubular bones, including the use of bone and intraosseous (submersible) osteosynthesis with various plates and pins (Litman I. Surgical Surgery. Second edition in Russian. Publishing House of the Academy of Sciences. Budapest, 1982, pp. 23-24).

По своим репозиционным и стабилизационным свойствам накостные и внутрикостные способы фиксации костных отломков пластинами и штифтами считаются наиболее надежными. Однако существенным недостатком внутрикостного остеосинтеза являются противопоказания к его проведению в условиях открытой инфицированной травмы и в условиях остеомиелита. Кроме того, общим недостатком накостных и внутрикостных методов фиксации является необходимость в повторных инвазивных вмешательствах по удалению конструкций. В условиях высокого риска развития гнойных осложнений при массивных открытых костных повреждениях данные методики уступают методам аппаратной фиксации.According to their repositional and stabilization properties, the osseous and intraosseous methods of fixation of bone fragments by plates and pins are considered the most reliable. However, a significant disadvantage of intraosseous osteosynthesis is contraindications to its implementation in conditions of open infected trauma and in conditions of osteomyelitis. In addition, a common drawback of bone and intraosseous fixation methods is the need for repeated invasive interventions to remove structures. In conditions of a high risk of developing purulent complications with massive open bone injuries, these methods are inferior to methods of hardware fixation.

Известен способ хирургического лечения переломов трубчатых костей при остеомиелите с помощью аппарата внешней фиксации (Илизаров Г.А. и др. «Оперативные и бескровные способы лечения ложных суставов длинных трубчатых костей при остеомиелите методом компрессионно-дистракционного остеосинтеза». Труды 2-го Всерос. съезда травматологов-ортопедов. - Л., - 1973, с.37-62].There is a method of surgical treatment of fractures of tubular bones in osteomyelitis using an external fixation apparatus (Ilizarov G.A. et al. “Surgical and bloodless methods of treating false joints of long tubular bones in osteomyelitis using compression-distraction osteosynthesis.” Proceedings of the 2nd All-Russian Congress. orthopedic traumatologists. - L., - 1973, p. 37-62].

В данном способе для эффективного лечения и профилактики проводится тщательная предоперационная подготовка, рациональное обезболивание и ранняя и качественная хирургическая обработка. Кроме того, в данном способе применяются основные принципы, необходимые для любого вида успешного оперативного вмешательства, а именно своевременная и точная репозиция отломков, их надежная фиксация, дренирование ран и удаление дремлющих очагов инфекции и направленная антибиотикотерапия.In this method, for effective treatment and prevention, thorough preoperative preparation, rational anesthesia, and early and high-quality surgical treatment are performed. In addition, this method applies the basic principles necessary for any type of successful surgical intervention, namely, timely and accurate reposition of fragments, their reliable fixation, drainage of wounds and removal of dormant foci of infection and targeted antibiotic therapy.

Однако дренирование в данной методике предусмотрено только для ран мягких тканей, что является основным недостатком всех подобных способов остеосинтеза.However, drainage in this technique is provided only for soft tissue wounds, which is the main disadvantage of all such methods of osteosynthesis.

Кроме того, данный способ имеет ограниченные возможности. Так, например, при субтотальном и тотальном разрушении кости и воспалительном процессе в костном сегменте способ трудноосуществим, т.к. фиксацию отломков невозможно провести вне очага воспаления. Добиться необходимой длительности, надежной стабилизации зоны перелома в условиях воспалительного процесса и частых прорезываний спиц и расшатывания стержней зачастую не удается. Развивается спицевой и стержневой остеомиелит, что ведет к увеличению очага воспаления в костной ткани и дает тяжелые осложнения, ухудшая результаты лечения. Это требует отказа от методики аппаратной фиксации отломков и перехода на более консервативный и менее эффективный вид лечения скелетным вытяжением или в гипсовой повязке. Даже при чистых, закрытых переломах, спицевые и стержневые остеомиелиты не редкость. Развитие спицевых остеомиелитов наступает достаточно часто при открытых и инфицированных переломах, с развитием гнойных осложнений мягких тканей (флегмоны, абссцесы, аррозии сосудов).In addition, this method has limited capabilities. So, for example, with subtotal and total destruction of the bone and the inflammatory process in the bone segment, the method is difficult to implement, because fixation of fragments cannot be carried out outside the focus of inflammation. It is often not possible to achieve the necessary duration, reliable stabilization of the fracture zone in the conditions of the inflammatory process and frequent teething of knitting needles and loosening of the rods. Spinal and pivotal osteomyelitis develops, which leads to an increase in the focus of inflammation in the bone tissue and gives severe complications, worsening the results of treatment. This requires a rejection of the technique of hardware fixation of fragments and the transition to a more conservative and less effective type of treatment with skeletal traction or in a plaster cast. Even with clean, closed fractures, spoke and rod osteomyelitis are not uncommon. The development of spoke osteomyelitis occurs quite often with open and infected fractures, with the development of purulent complications of soft tissues (phlegmon, abscess, vascular arrosion).

Оперативное вмешательство и все элементы фиксирующих конструкций, соприкасающихся с костью и мягкими тканями в момент их установки, способны давать кровоизлияния в ткани, разрыв мелких сосудов, ожоги кости во время сверления, костную стружку, механическую вибрацию. Эти неблагоприятные факторы являются травмирующими источниками в ходе операции и послеоперационном периоде. Они вызывают воспалительные асептические процессы различной степени. Повышается экссудация тканей в зоне оперативного вмешательства, что способствует их отеку, внутритканевой гипертензии. Присоединение к неблагоприятным факторам микробного возбудителя провоцирует гнойное воспаление в тканях, которое становится трудноуправляемым при наличии любой металлоконструкции. Если все эти процессы произошли до оперативного вмешательства и связаны исключительно с травмой и ее гнойными осложнениями, то встает вопрос выбора методики и сроков остеосинтеза, временный или окончательный отказ от нее. Хирургическая инфекция при тяжелом состоянии больного создает большие сложности не только в выборе методики фиксации отломков, но и в сроках оперативного вмешательства. Несвоевременная стабилизация ухудшает прогноз течения гнойно-воспалительного процесса и консолидацию перелома кости и в целом результаты лечения пациентов с данной патологией.Surgical intervention and all the elements of the fixing structures in contact with the bone and soft tissues at the time of their installation are capable of causing hemorrhages in the tissues, rupture of small vessels, bone burns during drilling, bone chips, mechanical vibration. These adverse factors are traumatic sources during surgery and the postoperative period. They cause inflammatory aseptic processes of varying degrees. Exudation of tissues in the area of surgical intervention increases, which contributes to their edema, interstitial hypertension. Adherence to unfavorable factors of the microbial pathogen provokes purulent inflammation in the tissues, which becomes difficult to control in the presence of any metal structure. If all these processes occurred before surgery and are associated exclusively with trauma and its purulent complications, then the question arises of the choice of methods and terms of osteosynthesis, temporary or final rejection of it. Surgical infection in a serious condition of the patient creates great difficulties not only in the choice of methods for fixation of fragments, but also in the timing of surgery. Untimely stabilization worsens the prognosis of the course of the purulent-inflammatory process and the consolidation of a bone fracture and, in general, the results of treatment of patients with this pathology.

Это является общей, до конца не решенной проблемой для всех остеосинтезов с использованием конструкций из металла.This is a common, not fully resolved problem for all osteosyntheses using metal structures.

В соответствии с этим поставлена задача, направленная на улучшение результатов и повышение эффективности хирургического лечения и предупреждения различных форм и стадий остеомиелита в сочетании с нестабильностью костных фрагментов за счет одновременной полной стабильности в зоне перелома, а также длительного наружного дренирования воспалительного послеоперационного экссудата с определенной степенью разрежения и непрерывным контролем, всех фаз регенераторного процесса в костном очаге на протяжении всего срока лечения.In accordance with this, the task was set to improve the results and increase the effectiveness of surgical treatment and prevention of various forms and stages of osteomyelitis in combination with instability of bone fragments due to simultaneous complete stability in the fracture zone, as well as prolonged external drainage of inflammatory postoperative exudate with a certain degree of dilution and continuous monitoring of all phases of the regenerative process in the bone focus throughout the duration of treatment.

Для решения этой задачи в способе лечения и профилактики инфекционных осложнений переломов трубчатых костей с использованием аппарата внешней фиксации, включающем наложение аппарата на зону повреждения кости и закрепление отломков с помощью спицестержневых элементов, вводимых в костномозговой канал, предложено остеосинтез отломков кости осуществлять одновременно с аспирацией экссудата пораженного участка, для чего в костномозговой канал трубчатой кости вводить дренажную аспирационную трубку, причем по меньшей мере в один из отломоков спицестержневые элементы вводить в кортикальный слой кости по касательной на растоянии 1-2 мм от стенки дренажной трубки, а в другой отломок - через кортикальный слой в костномозговой канал с проколом через дренажную трубку на 0.1-1 мм, при этом аспирацию экссудата через дренажнную трубку осуществлять в режиме от 0,15 до 0,35 атм.To solve this problem, in a method for the treatment and prevention of infectious complications of tubular bone fractures using an external fixation apparatus, including applying the apparatus to a bone lesion area and securing fragments with the help of needle rods inserted into the medullary canal, it is proposed that osteosynthesis of bone fragments be carried out simultaneously with aspiration of the exudate of the affected section, for which a drainage aspiration tube is inserted into the medullary canal of the tubular bone, at least into one of the fractures insertion of rod-shaped elements into the cortical layer of the bone tangentially at a distance of 1-2 mm from the wall of the drainage tube, and into the other fragment through the cortical layer into the medullary canal with a puncture through the drainage tube by 0.1-1 mm, while aspirating the exudate through the drainage tube carry out in the mode from 0.15 to 0.35 atm.

Дренирование осуществляется до формирования костной мозоли и окончательной консолидации перелома.Drainage is carried out before the formation of bone marrow and the final consolidation of the fracture.

На Фиг.1 - показана схема проведения способа.Figure 1 - shows a diagram of the method.

На Фиг 2, 3, 4 - рентгенограммы, иллюстрирующее последовательность проведения лечения на конкретном примере.In Fig 2, 3, 4 - radiographs illustrating the sequence of treatment for a specific example.

Способ осуществляется следующим образом. Открытым или закрытым способом через минидоступ обнажается один из отломков кости 1 за пределами перелома и места проведения спицестержневых элементов 2. Под углом 45-50° производится остеоперфорация 3 кортикального и губчатого вещества стенки кости с проникновением в костномозговой канал.The method is as follows. Open or closed, through the mini-approach, one of the fragments of bone 1 is exposed outside the fracture and the venue of the spoke elements 2. At an angle of 45-50 °, osteoperforation 3 of the cortical and spongy material of the bone wall is penetrated into the medullary canal.

Костномозговой канал расширяют при помощи специального гибкого сверла. После чего в костномозговой канал заводится перфорированная дренажная трубка 4 на протяжении кости, за пределы аппарата внешней фиксации 5, таким образом, чтобы обеспечить отток послеоперационного экссудата из всей зоны перелома и нахождения спицестержневых элементов аппарата внешней фиксации 5. Наружный конец дренажной трубки 4 выводится наружу. Дренирование проводят в режиме от 0,15 до 0,35 атм. После этого производится закрытая или открытая репозиция перелома с наложением аппаратной конструкции 5. Существенными особенностями наложения последней является то, что спицестержневые элементы 2 аппарата внешней фиксации, проводя в кортикальном слое другого отломка кости 1 по касательной на растоянии 1-2 мм от стенки дренажной трубки, чтобы не перфорировать дренажную трубку внутри костномозгового канала, по крайней мере, в одном, например дистальном, отломке. Это необходимо для того, чтобы сохранялась возможность поступательной подвижности одного из отломков кости вместе с костномозговым каналом относительно дренажной трубки 4, в случае необходимой дистракции и компрессии в зоне перелома. В другом проксимальном отломке, спицестержневые элементы частично могут проходить через кость в костномозговой канал на 0.1-1 мм, перфорируя дренажную трубку и фиксируя ее в канале. Поступательное движение отломков, дистракция-компрессия, в данном случае, будет возможна за счет дистального отломка, в котором дренажная трубка не фиксирована спицестержневыми элементами.The medullary canal is expanded with a special flexible drill. After that, a perforated drainage tube 4 is inserted into the medullary canal 4 along the bone, outside the external fixation apparatus 5, in such a way as to ensure the outflow of postoperative exudate from the entire fracture zone and the presence of spoke elements of the external fixation apparatus 5. The outer end of the drainage tube 4 is brought out. Drainage is carried out in the mode from 0.15 to 0.35 atm. After that, a closed or open fracture is repositioned with the imposition of the hardware design 5. The essential features of the latter are that the spoke elements 2 of the external fixation apparatus, passing in the cortical layer of another bone fragment 1 along the tangent at a distance of 1-2 mm from the wall of the drainage tube, so as not to perforate the drainage tube inside the medullary canal in at least one, for example distal, fragment. This is necessary in order to maintain the possibility of translational mobility of one of the bone fragments together with the medullary canal relative to the drainage tube 4, in case of necessary distraction and compression in the fracture zone. In another proximal fragment, the spoke elements can partially pass through the bone into the medullary canal by 0.1-1 mm, perforating the drainage tube and fixing it in the canal. The translational movement of the fragments, distraction-compression, in this case, will be possible due to the distal fragment, in which the drainage tube is not fixed with spoke elements.

Благодаря предложенному способу дренирования воспалительный послеоперационный экссудат оттекает по перфорациям в кости, созданным спицестержневыми элементами, внутрь перфорированного дренажа и наружу (указано стрелками), предупреждается его инфицирование, нагноение тканей и развитие остеомиелита. Это достигается за счет механизма направления оттока экссудата от надкостницы внутрь костномозгового канала и в перфорированную дренажную трубку, как показано стрелками на схеме (фиг.1), за счет аспирации, создающей разрежение внутри костномозгового канала. Это обеспечивает неосложненное течение перелома, его стабильность и благоприятную консолидацию. Дренирование зоны при отсутствии нагноения в зоне оперативного вмешательства проводится до консолидации перелома. Дренажная трубка удаляется после демонтажа аппарата внешней фиксации и рентгенологического, или МРТ контроля костной мозоли.Thanks to the proposed method of drainage, inflammatory postoperative exudate flows through the perforations in the bone created by the spoke elements into the perforated drainage and outward (indicated by arrows), its infection, suppuration of tissues and the development of osteomyelitis are prevented. This is achieved by the mechanism of directing the outflow of exudate from the periosteum into the medullary canal and into the perforated drainage tube, as shown by the arrows in the diagram (Fig. 1), due to aspiration, which creates a vacuum inside the medullary canal. This provides an uncomplicated fracture course, its stability and favorable consolidation. Drainage of the zone in the absence of suppuration in the area of surgical intervention is carried out before the consolidation of the fracture. The drainage tube is removed after removal of the external fixation apparatus and the X-ray, or MRI of the callus.

Предложенным способом пролечено четверо больных с использованием аппаратов внешней фиксации с положительным результатом, без осложнений.The proposed method treated four patients using external fixation devices with a positive result, without complications.

Конкретный пример выполнения способаA specific example of the method

Больной М., 27 лет. Получил закрытый косой перелом в/з правой большеберцовой кости в 1991 г., через 1.5 года у него сформировался ложный сустав при лечении в гипсе с укорочением сегмента на 4 см. В 1992 году пациент оперирован предложенным способом.Patient M., 27 years old. He received a closed oblique fracture in / w of the right tibia in 1991, after 1.5 years he formed a false joint during treatment in plaster with a segment shortening of 4 cm. In 1992, the patient was operated on by the proposed method.

Способ осуществляли с помощью аппарата внешней фиксации Илизарова. При этом остеосинтез отломков кости осуществляют одновременно с аспирацией экссудата пораженного участка, для чего в костномозговой канал трубчатой кости вводили дренажную аспирационную трубку, при этом в дистальный отломок спицестержневые элементы вводили в кортикальный слой кости по касательной на растоянии 1-2 мм от стенки дренажной трубки, а в проксимальный - через кортикальный слой в костномозговой канал с проколом через дренажную трубку на 0.1-1 мм.The method was carried out using an Ilizarov external fixation apparatus. In this case, osteosynthesis of bone fragments is carried out simultaneously with aspiration of the exudate of the affected area, for which a drainage tube was introduced into the medullary canal of the tubular bone, while the rods were inserted into the cortical bone along the tangent layer 1-2 mm from the wall of the drainage tube, and in the proximal - through the cortical layer into the medullary canal with a puncture through the drainage tube by 0.1-1 mm.

На фиг.2 (рентгенограмма голени больного) видна зона остеотомии, аппаратная конструкция и дренажная трубка, размещенная в костномозговом канале на всем протяжении. Аспирацию экссудата осуществляли в режиме от 0,15 до 0,35 атм. На фиг.3 - рентгенограмма процесса лечения. Завершение лечения (фиг.4) - удален дренаж. Восстановлена полностью функция конечности.In Fig.2 (x-ray of the lower leg of the patient), the osteotomy zone, the apparatus structure and the drainage tube located in the medullary canal are visible throughout. The exudation was carried out in the mode from 0.15 to 0.35 atm. Figure 3 is a radiograph of the treatment process. Completion of treatment (figure 4) - removed drainage. Restored fully limb function.

Постоянное длительное удаление воспалительного экссудата, формирующегося за счет неблагоприятных факторов, вызванных травмой тканей, предупреждает нагноение, а в условиях инфицирования тканей прогрессирование и генерализацию воспалительного процесса. Оказывает лечебный, санирующий эффект, за счет наружного оттока гнойно-воспалительного отделяемого тканей. В условиях отека тканей и их нарушенного кровоснабжения, когда доступ антибактериальных и противовоспалительных лекарств через кровь, в очаг воспаления крайне затруднен, дренирующий механизм становится основным хирургическим воздействием в комплексном лечении.Permanent long-term removal of inflammatory exudate, which is formed due to adverse factors caused by tissue trauma, prevents suppuration, and in conditions of tissue infection, the progression and generalization of the inflammatory process. It has a therapeutic, sanitizing effect due to the external outflow of purulent-inflammatory detachable tissues. In conditions of tissue edema and their impaired blood supply, when the access of antibacterial and anti-inflammatory drugs through the blood to the focus of inflammation is extremely difficult, the drainage mechanism becomes the main surgical intervention in complex treatment.

Claims

1. A method for the treatment and prevention of infectious complications of fractures of tubular bones using an external fixation apparatus, including applying the apparatus to the area of bone damage and fixing fragments with the help of spoke elements inserted into the medullary canal, characterized in that the osteosynthesis of bone fragments is carried out simultaneously with aspiration of the exudate of the affected section, for which a drainage suction tube is inserted into the medullary canal of the tubular bone, at least into one of the fragments of the needle All the elements are inserted into the cortical layer of the bone tangentially at a distance of 1-2 mm from the wall of the drainage tube, and into the other fragment through the cortical layer into the medullary canal with a puncture through the drainage tube by 0.1-1 mm, while exudation is carried out through drainage tube in the mode from 0.15 to 0.35 atm.

2. The method according to claim 1, characterized in that the duration of the drainage is carried out before the formation of bone marrow and the final consolidation of the fracture.