Журнал «Травма» Том 10, №3, 2009

В последние десятилетия метод чрескостного остеосинтеза получил широкое распространение в повседневной практике травматологов-ортопедов ввиду своей универсальности и доступности. Данный вид остеосинтеза прежде всего связан с именем Г.А. Илизарова. Значительный вклад в развитие теории и практики чрескостного остеосинтеза внесли М.В. Волков, О.В. Оганесян, В.К. Калнберз, большое число отечественных и зарубежных авторов.

 Однако при всей прогрессивности и универсальности метод имеет свои недостатки. Это связано с тем, что в большинстве случаев фиксация и репозиция отломков в аппарате наружной фиксации производится без визуального контроля, т.е. практически вслепую. Поэтому качество выполнения операции зависит от навыков и опыта оперирующего хирурга – факторов сугубо личностных и субъективных [1-3]. Эта проблема стала решаться не так давно, в первую очередь, с внедрением в практику ортопедии и травматологии современных компьютерных технологий. Так проводились исследования по использованию ЭВМ при планировании операционной коррекции деформаций конечностей, для управления модифицированным аппаратом Илизарова, выбора оптимальной компоновки аппарата наружной фиксации, оптимизации методики операции чрескостного остеосинтеза и улучшения результатов лечения травматолого-ортопедических больных[4-8].

В последнее десятилетие, в связи с появлением более мощных и быстродействующих компьютеров, а также в результате повышения качества их программного обеспечения уровень использования компьютерных технологий в травматологии и ортопедии существенно возрос. Работы в данном направлении широкомасштабны и разноплановы. Они охватывают и цифровую обработку видеоизображений, компьютерный анализ КТ и МРТ-изображений, трехмерную визуализацию и компьютерную волюметрию для количественной оценки репаративного остеогенеза [9,10]. Наконец развивается глобальная система телемедицины как раздел охраны здоровья, касающийся использования телекомуникационных и компьютерно-информационных технологий для оказания медицинской помощи и медицинских услуг на расстоянии, ставшая эффективным инструментом для улучшения качества и объема оказания специализированной и высококвалифицированной травматолого- ортопедической помощи [11, 12].

Целью нашей работы является изучение возможности применения технологии компьютерного моделирования операции чрескостного остеосинтеза в системе лечения околосуставных переломов длинных костей, образующих коленный сустав, для оптимизации данного метода остеосинтеза и улучшения результатов хирургического лечения переломов.

Материал и методы

Под нашим наблюдением находилось 42 пострадавших с околосуставными переломами дисталього отдела бедренной кости и проксимального отдела большеберцовой кости типа А группа 3 подгруппа 3 согласно классификации АО (ASIF) [13]. Мужчин было в 1,5 раза больше чем женщин. По нашим данным травмы были получены в результате воздействия силы большой мощности, т.е. высокоэнергетическая травма (травма причиненная транспортом, несчастные случаи на производстве, падение с высоты).

Всем больным был выполнен закрытый чрескостный остеосинтез в течении первых пяти суток. Перед оперативным вмешательством произведено рентгенологическое и клиническое обследование. Планирование оперативного вмешательства выполнялось путем цифровой обработки рентгенограмм и компьютерного моделирования операции чрескостного остеосинтеза.

Для проведения цифрового анализа рентгенограмм мы использовали персональный компьютер, оборудованный средствами ввода и визуализации изображения с программным обеспечением, функционирующим в стандартной среде WINDOWS. Цифровой анализ рентгенограмм выполняли с использованием графического редактора Abode Photoshop -7, 3D-MAX.

Действия по цифровому анализу видеоизображения и компьютерному моделированию остеосинтеза проводили в следующем порядке. Ввод изображения проводили с помощью цифровой фотокамеры или сканера при разрешающей способности не менее 600 dpi. Сканировали рентгенограммы места перелома в двух проекциях. Геометрическое масштабирование выполнялось с целью задания всем графическим объектам единых метрических характеристик. Единый масштаб анализируемых объектов позволял сравнивать их между собой и получать при этом сопоставимые результаты. При необходимости корригировали яркость и контрастность изображения, для улучшения качества рентгенограмм. Затем определяли геометрические характеристики объектов. Контрастными метками обозначали проксимальные и дистальные части фрагментов, а также свободно лежащие крупные осколки. Каждая метка получала свой геометрический "адрес" на анализируемой рентгенограмме в системе x, y, z.

Редактирование изображения проводили с помощью группы инструментов выделения и транслокации. Для этого виртуально перемещали каждый отломок с целью устранения смещения, сохраняя в памяти каждый эпизод.

Изменение координат каждой точки при перемещениях фиксировали в памяти. Выполнив все виртуальные манипуляции для устранения смещения отломков костей мы добивались максимально точной репозиции и составляли реальный план предстоящей операции чрескостного остеосинтеза. После выполнения оперативного вмешательства выполнялось контрольное рентгенологическое исследование. При не устраненных смещениях проводили дополнительную виртуальную коррекцию в аппарате наружной фиксации с последующим окончательным устранением смещения отломков.

 После компьютерной визуализации операции чрескостного остеосинтеза, мы реализовывали составленный план, используя аппарат наружной фиксации спице - стержневого типа. Использовалась следующая компоновка аппарата: базовой моделью является система для наружного остеосинтеза «Остеомеханик», разработанная в Донецком НИИТО. Данная система является универсальной и совмещенной с аппаратом Илизарова. Аппарат монтировался из двух трехчетвертных или сплошных колец соединённых между собой репонирующими штангами (Д.П. №11068. Україна, МКВ: А61В17/66) и длинной выносной планки, которая дополнительно фиксируется к проксимальному кольцу приставной штангой, для бедренной кости, или сплошное дистальное кольцо для большеберцовой кости.

В раннем послеоперационном периоде проводились реабилитационные мероприятия, направленные на профилактику нарушений кровообращения конечности и развития контрактуры коленного сустава.

Для оценки результатов лечения мы использовали клинический и рентгенологический методы контроля. При клиническом обследовании оценивали походку, мышечную трофику бедра, наличие или отсутствие свободной жидкости в коленном суставе, возможное укорочение, ротацию, соосность и функцию конечности, а также интенсивность, локализацию и временную характеристику боли. Оценка производилась по 100-балльной шкале Neer-Grantham-Shelton, которая позволяет охарактеризовать исход лечения по наиболее важным, на наш взгляд, параметрам – наличие или отсутствие болевого синдрома, полное или частичное восстановление анатомии сегмента и функции конечности, а также работоспособность. Для большей наглядности исход оценивался по 3-балльной системе – хороший, удовлетворительный и неудовлетворительный.

Результаты и обсуждение

В нашей работе проанализированы результаты лечения 42 больных с околосуставными переломами дистального отдела бедренной кости и проксимального отдела большеберцовой кости. В систему комплексного лечения мы включали: компьютерную визуализацию операции чрескостного остеосинтеза, которая реализовывалась аппаратом наружной фиксации спице-стержневого типа, оптимизированного нами путем разработки репонирующего устройства, раннюю послеоперационную реабилитацию.

Клинико-рентгенологический анализ нашего материала позволил представить полученные данные по каждому критерию результата лечения следующим образом.

У 10 больных болевой синдром отсутствовал, 29 больных отмечали непродолжительную или метеотропную боль. Боль после физической нагрузки имели 3 пациента. Мышечная гипотрофия отмечалась у 34 больных, в 8 наблюдениях отмечалось укорочение конечности до 1см. Полное восстановление функции конечности отмечено у 5 больных, небольшое ограничение было у 37 больных. Рентгенологически у 11 больных отмечалась консолидация фрагментов без деформации, у 28 имело место смещение фрагментов до 0,5 см., у 3 больных до 1 см. В 15 случаях больные вели активный образ жизни с восстановлением трудоспособности, 27 больных сохранили трудоспособность. но имели затруднения. Движения в коленном суставе восстановлены до 135° у 29 больных, у 13 больных имело место ограничение сгибания до100°.

Оценивая каждый критерий соответствующим количеством баллов, мы получили хороший (80-100 баллов) результат в 39 случаях, что составило 92% и удовлетворительный (60-79 баллов) результат в 8 случаях – 8%. Неудовлетворительных результатов не было.

Выводы

1. Метод чрескостной фиксации является эффективным методом лечения околосуставных переломов длинных костей образующих коленный сустав.
2. Метод цифровой обработки видеоинформации и компьютерного моделирования операции чрескостного остеосинтеза в системе комплексного лечения околосуставных переломов длинных костей образующих коленный сустав является эффективным инструментом повышения качества выполняемой операции и улучшения анатомического и функционального результатов лечения. Применение данного метода позволило нам получить в 92% случаев хорошие и в 8% случаев удовлетворительные результаты лечения.