УДК 616-001.5:611.717.1

Н.О. КАЛЛАЕВ, А.Р. АТАЕВ

 Дагестанский государственный медицинский университет МЗ РФ, г. Махачкала

 Контактная информация:

Каллаев Нажмудин Омаркадиевич — доктор медицинских наук, профессор кафедры травматологии, ортопедии и военно-полевой хирургии

Адрес: 367008, г. Махачкала, ул. Абдулы Алиева, 1, тел.: +7-928-832-28-34, е-mail: nazhmudin_K@mail.ru

Нами выполнены клинико-экспериментальные исследование жесткости соединения костных фрагментов при переломах большого бугра плечевой кости и хирургической шейки плечевой кости на биоманекенах. В клинике учитывались также величины моментов сил сопротивления мышц вращающей манжеты плеча и клювовидно-ключичной мышцы в условиях применения стержневого аппарата внешней фиксации, при переломе хирургической шейки плечевой кости и аппарата внешней фиксации с устройством динамической компрессии, при переломах большого бугра плечевой кости. Изучены исходы лечения 67 пациентов с внесуставными переломами проксимального сегмента плечевой кости в сроки 3 и 10 лет после травмы. У 96,9% больных получены положительные анатомо-функциональные результаты.

Ключевые слова: перелом, остеосинтез, аппарат внешней фиксации.

 (Для цитирования: Каллаев Н.О., Атаев А.Р. Применение аппаратов внешней фиксации при околосуставных переломах проксимального отдела плечевой кости на основе биомеханической концепции фиксации отломков. Практическая медицина. 2022. Т. , № , С.)

 N.O. KALLAEV, A.R. ATAEV

 Dagestan State Medical University, Makhachkala

Application of external fixation devices for periarticular fractures of the proximal humerus based on the biomechanical concept of fragments fixation

Contact details:

Kallayev N.O. — MD, Professor of the Department of Traumatology, Orthopedics and Military Surgery

Address: 1 Abdulla Aliev St., Makhachkala, Russian Federation, 367008, tel.: +7-928-832-28-34, е-mail: nazhmudin_K@mail.ru

We performed clinical and experimental studies of the stiffness of bone fragments connection in fractures of the large tubercle of the humerus and the surgical neck of the humerus on bio manikins. The clinic also took into account the magnitudes of the moments of resistance forces of the shoulder rotator cuff muscles and the beak-clavicle muscle when using the rod apparatus of external fixation, for fractures of the surgical neck of the humerus and the external fixation apparatus with a dynamic device compression, for fractures of the large tubercle of the humerus. We studied the treatment outcomes of 67 patients with extra-articular fractures of the proximal segment of the humerus 3 and 10 years after the injury. In 96.9% of patients, positive anatomical and functional results were obtained.

Key words: fracture, osteosynthesis, external fixation apparatus.

(For citation: Kallaev N.O., Ataev A.R. Application of external fixation devices for periarticular fractures of the proximal humerus based on the biomechanical concept of fragments fixation. Practical medicine. 2022. Vol. , № , P.)

Переломы проксимального сегмента плечевой кости, по данным различных авторов, составляют от 2 до 13,5% среди всех переломов скелета [1, 2, 5]. У женщин переломы проксимального отдела плечевой кости встречаются два раза чаще, чем у мужчин [1]. С возрастом (старше 40 лет) частота случаев достигает 76–82% [3, 6]. Число неудовлетворительных исходов достигает 13,4% [7–9].

Многообразие околосуставных переломов проксимального отдела плечевой кости определяет сложности при выборе оптимальных способов фиксации и удержания в правильном положении до конца сращения небольших по размеру костных фрагментов. Любой перелом с точки зрения механики можно охарактеризовать как нестабильность, возникшую вследствие отсутствия непрерывной жесткости в системе «кость-фиксатор». Принцип компрессионного остеосинтеза около- и внутрисуставных переломов включает управляемость величиной жесткости фиксации отломков на протяжении всего периода заживления костной раны. Одним из элементов этого положения является необходимость введения чрезочаговых компрессирующих спиц перпендикулярно плоскости излома.

Цель исследования — оптимизация лечения больных с околосуставными переломами проксимального отдела плечевой кости с помощью аппаратов внешней фиксации на основе биомеханической концепции.

Материал и методы

Нами выполнена работа по биомеханической оценке системы «конечность — внешний фиксатор» на 20 моделях внутрисуставных переломов проксимального отдела плечевой кости (всего 64 исследований). Экспериментальные исследования проводились на кафедрах «Сопротивление материалов» и «Физика твердого тела» Ульяновского технического университета (завкафедрой проф. В.А. Манжосов), статистическую обработку полученных данных осуществляли путем введения данных в компьютер [4]. С целью определения зависимости прочности фиксации отломков от направления введения упорных фиксаторов нами выполнены две серии экспериментов на костно-связочных комплексах биоманекенов. В первой серии путем расколов под определенными углами имитировали переломы хирургической и анатомической шеек, во второй — проводили остеотомию большого бугра плечевой кости. При переломах хирургической шейки под проводниковой анестезией проводились резьбовые стержни в головку и верхнюю треть плечевой кости перпендикулярно оси верхней конечности.

Рисунок 1. Модель, рентгенограмма и схема остеосинтеза перелома хирургической и анатомической шейки плечевой кости (1, 7 — внешняя опора, 2 — бегунок, 3 — репозиционные стержни, 4— канюлированный стержень со спицей, 5 — n. axillaris, 6 —бегунок с туннелем для направителя и конюлированного стержня)

Figure 1. Model, x-ray and scheme of osteosynthesis of a fracture of surgical and anatomic meck of humeris (1, 7 — external support, 2 — roller, 3 — reposition rods, 4 — cannulated pin with a needle, 5 — n. аxillaris, 6 — roller with a tunnel for a guide pin and a cannulated pin)

Используя проксимальные и дистальные стержни в качестве рычагов (рис. 1В — 1, 3), под контролем ЭОП осуществляли репозицию отломков. Дополнительно через границу средней и верхней трети плечевой кости перпендикулярно оси плеча проводится третий стержень (рис. 1В — 2). Затем через туннель бегунка (рис. 1В — 6), установленный на внешней опоре под углом 35° к головке плечевой кости, проводится спица Киршнера. Используя спицу как направитель, проводят по ней канюлированный стержень. Величина силы компрессии стержня при переломах хирургической шейки плечевой кости, рассчитанная экспериментальным путем, составила 286,6 ± 4,8 Н.

При переломах большого бугра плечевой кости проводится закрытая репозиция отломка под контролем ЭОП. С помощью устройства для репозиции и фиксации вводится спица в отломок перпендикулярно плоскости излома (рис. 2).

Рисунок 2. Устройство (направитель для спицы) для репозиции и фиксации костных фрагментов

Figure 2. Device (needle guide) for reposition and fixation of bone fragments

Направитель извлекают. Спица устанавливается в компрессирующем устройстве. В качестве противоупора через верхнюю треть плечевой кости, дистальнее перелома большого бугра. вводят спицестержневые фиксаторы, которые укрепляются на дугах внешней опоры. Компрессирующее устройство с помощью резьбового стержня укрепляют на внешней опоре. Конструктивные особенности компрессирующего устройства позволяют обеспечить динамическое давление упорной спицы на отломок с учетом биологической резорбции на стыке костных фрагментов. На рис. 3 представлены модель и схема остеосинтеза перелома большого бугра плечевой кости.

Рисунок 3. Модель и схема остеосинтеза перелома большого бугра плечевой кости (1 — компрессирующая спица, 2 — n. Аxillaris, 3, 4 — противоупорные спицестержневые фиксаторы

Figure 3. Model and scheme of osteosynthesis of the humeris greater trochanter (1 — compressing needle, 2 — n. аxillaris, 3, 4 — counter-thrust needle-rod fixators)

Общий вид компрессирующего устройства представлен на рис. 4 (а. с. № 173120).

Рисунок 4. Компрессирующее устройство 1, 6 — (корпус со шкалой с прорезью; 2 — подпружинный толкатель, 9 — спица с упором, 3 — цанговый фиксатор, 4 — дно корпуса, 5 — подвижный кронштейн с резьбовым хвостиком, 7 — резьбовая штанга для соединения к внешней опоре, 8 — пружина)

Figure 4. Compressing device (1, 6 — body with a scale and an opening, 2 — subspring pusher, 9 — needle with a stop, 3 — collet fixator, 4 — bottom of the body, 5 — moveable bracket with a threaded end, 7 — threaded bar for fastening to an external support, 8 — spring)

Компрессирующее устройство состоит из корпуса со шкалой в виде втулки с прорезью (1), в которой соосно установлен подпружинный толкатель в виде стержня (2) с отверстием под спицу с упором (9) и цанговым фиксатором (3). В корпусе устройства установлен подвижный кронштейн с резьбовым хвостиком (5) с внутренней прорезью для толкателя (2). Посредством кронштейна (5) и резьбовой штанги (7) компрессирующее устройство (А) соединено с внешней опорой. В корпусе установлена пружина (8). При вращении дна корпуса (4) обеспечивается давление упорной спицы на костный фрагмент. Компрессирующее устройство обеспечивает давление упорной площадки спицы на отломок силой от 0 до 327 Н. Оптимальная величина нагрузки на отломок при переломах большого бугра, рассчитанная экспериментально на моделях биоманекенов, составила 187,4 ± 11,7 Н. При этом учитывались величины моментов сил напряжения мышц вращающей манжеты плеча и клювовидно-плечевой связки. Под нашим наблюдением находилось 145 больных с околосуставными переломами проксимального сегмента плечевой кости в возрасте от 19 до 73 лет. Из них с переломами хирургической шейки плечевой кости было 89 пациентов, с переломами большого бугра плечевой кости — 56 в возрасте от 19 до 76 лет. Большинство больных (78%) оперированы в первые дни после поступления в клинику. С третьего дня после операции назначались упражнения, направленные на восстановление движений в плечевом суставе.

Результаты и обсуждение

Сроки фиксации в аппарате при переломах хирургической шейки плечевой кости продолжалась в среднем 53,6 ± 4,3 дней, при переломах большого бугра плечевой кости — 32,2 ± 2,4. Средние сроки восстановления функции при переломах хирургической шейки плечевой кости составили 51,8 ± 3,6 дней, при переломах большого бугра плечевой кости — 48,3 ± 3,1 дней. К концу иммобилизационного периода у 63 (70,8%) пациентов с переломами хирургической шейки плечевой кости основными параметрами функционального положения плечевого сустава были: отведение 39,4 ± 4,2°, абдукция плеча 79,6 ± 3,6°, внутренняя ротация 69,2 ± 2,7°, наружная ротация 36,9 ± 4,8°. При переломах большого бугра плечевой кости полное восстановление объема движений плечевого сустава получено в сроки от 4 до 7 дней после прекращения иммобилизации.

Отдаленные результаты изучены в сроки от 3 до 10 лет у 67 пациентов. Хорошие анатомо-функциональные результаты получены у 62 (92,5%) больных, удовлетворительные — у 3 (4,5%) и неудовлетворительные — у 2 (3%). Осложнения в виде контрактур плечевого сустава установлены в двух наблюдениях. Основными причинами неудовлетворительных исходов были поздние оперативные вмешательства.

Выводы

Использование аппарата внешней фиксации с устройством динамической компрессии при лечении переломов большого бугра плечевой кости позволяет надежно фиксировать сравнительно небольшой костный фрагмент в правильном положении до конца образовании костной мозоли, уменьшить возможные осложнения. Метод малоинвазивен, сокращает сроки лечения за счет ранней функциональной реабилитации.

Компрессионный остеосинтез переломов хирургической шейки плечевой кости стержневым аппаратом обеспечивает малоинвазивную стабильную чрезкожную фиксацию зоны перелома без угрозы вторичного смещения. Метод не блокирует движения плечевого сустава.

 Литература

1. Григоренко А.В. Хирургическое лечение переломов проксимального отдела плечевой кости: автореф. дис. …канд. мед. наук. — М., 2019. — 25 с.
2. Бери В.Е., Ломтатидзе Е.Ш., Герасимов А.А., Маркин В.А. Сравнительный анализ Функциональных результатов переломов проксимального отдела плечевой кости типа А и типа В по классификации AO/ASIF. II Московский международный конгресс травматологии и ортопедии. Повреждения при дорожно-транспортных происшествиях и их последствия: нерешенные вопросы, ошибки и осложнения: сборник тезисов. — М., 2011. — С. 64.
3. Кавалерский Г.М., Мурылев В.Ю., Имамкулиев А.Ч., Рукин Я.А. Тактика хирургического лечения внесуставных переломов проксимального отдела плечевой кости // Кафедра травматологии и ортопедии. — М., 2016. — № 3 (19). — С. 5–12.
4. Каллаев Н.О. Магдиев Д.А., Каллаев Н.О. Некоторые около- и внутрисуставные переломы конечностей. — Palmarium academic publishing, 2016. 200 с.
5. Караулов С.А. Малоинвазивная хирургия переломов шейки плечевой кости. II Московский международный конгресс травматологии и ортопедии. Повреждения при дорожно-транспортных происшествиях и их последствия: нерешенные вопросы, ошибки и осложнения: сборник тезисов. — М., 2011. — С. 42.
6. Bigliani L.U. Fractures of the proximal humerus e shoulder. — Philadelphia, 1990. — P. 278–334.
7. Foruria F.M., de Gracia M.M., Larson D.R. 2011 treated in hospital // Arсh. Orthop. Trauma. Surg. — 2011. — Vol. 140 (3). — P. 205–207.
8. Fjalestad T., Stromsoe K., Blucher J., Tennoe B. Fractures in the proximal humerus: functionoutcome and evaluation of 70 patients treated in hospital // Arch. Orthop. Trauma.

REFERENCES

1. Grigorenko A.V. Khirurgicheskoe lechenie perelomov proksimal’nogo otdela plechevoy kosti: avtoref. dis. … kand. med. nauk [Surgical treatment of fractures of the proximal humerus. Synopsis of dis. PhD med. sciences]. Moscow, 2019. 25 p.
2. Beri V.E., Lomtatidze E.Sh., Gerasimov A.A., Markin V.A. Sravnitel’nyy analiz Funktsional’nykh rezul’tatov perelomov proksimal’nogo otdela plechevoy kosti tipa A i tipa V po klassifikatsii AO/ASIF. II Moskovskiy mezhdunarodnyy kongress travmatologii i ortopedii. Povrezhdeniya pri dorozhno-transportnykh proisshestviyakh i ikh posledstviya: nereshennye voprosy, oshibki i oslozhneniya: sbornik tezisov [Comparative analysis of the functional outcomes of type A and type B fractures of the proximal humerus according to the AO/ASIF classification. II Moscow International Congress of Traumatology and Orthopedics. Injuries in road traffic accidents and their consequences: unresolved issues, errors and complications: a collection of abstracts]. Moscow, 2011. P. 64.
3. Kavalerskiy G.M., Murylev V.Yu., Imamkuliev A.Ch., Rukin Ya.A. Tactics of surgical treatment of extra-articular fractures of the proximal humerus. Kafedra travmatologii i ortopedii, 2016, no. 3 (19), pp. 5–12 (in Russ.).
4. Kallaev N.O., Magdiev D.A., Kallaev N.O. Nekotorye okolo- i vnutrisustavnye perelomy konechnostey [Some near- and intra-articular fractures of the extremities]. Palmarium academic publishing, 2016. 200 p.
5. Karaulov S.A. Maloinvazivnaya khirurgiya perelomov sheyki plechevoy kosti. II Moskovskiy mezhdunarodnyy kongress travmatologii i ortopedii. Povrezhdeniya pri dorozhno-transportnykh proisshestviyakh i ikh posledstviya: nereshennye voprosy, oshibki i oslozhneniya: sbornik tezisov [Minimally invasive surgery for humeral neck fractures. II Moscow International Congress of Traumatology and Orthopedics. Injuries in road traffic accidents and their consequences: unresolved issues, errors and complications: a collection of abstracts]. Moscow, 2011. P. 42.
6. Bigliani L.U. Fractures of the proximal humerus e shoulder. Philadelphia, 1990. Pp. 278–334.
7. Foruria F.M., de Gracia M.M., Larson D.R. 2011 treated in hospital. Arsh. Orthop. Trauma. Surg., 2011, vol. 140 (3), pp. 205–207.
8. Fjalestad T., Stromsoe K., Blucher J., Tennoe B. Fractures in the proximal humerus: functionoutcome and evaluation of 70 patients treated in hospital. Arch. Orthop. Trauma.