Effect of simultaneous dosaged distraction on the preservation of injured growth zone

V. N. Merkulov; Меркулов В. Н.; A. N. Shalnev; Шальнев A. H.; M. V. Lekishvili; Лекишвили M. B.; A. I. Dorokhin; Дорохин А. И.; A. A. Sukhanov; Суханов А. А.

doi:10.17816/vto104862

Effect of simultaneous dosaged distraction on the preservation of injured growth zone

Authors: Merkulov V.N.¹, Shalnev A.N.¹, Lekishvili M.V.¹, Dorokhin A.I.¹, Sukhanov A.A.¹
Affiliations:
1. Priorov Central Institute of Traumatology and Orthopedics
Issue: Vol 5, No 4 (1998)
Pages: 48-51
Section: Articles
URL: https://journals.eco-vector.com/0869-8678/article/view/104862
DOI: https://doi.org/10.17816/vto104862
ID: 104862

Cite item

Full Text

Abstract
Full Text
About the authors
References
Supplementary files
Statistics

Abstract

Experimental study was performed on 22 puppies aged 3-8 months. Growth zone of the distal femur was examined after the modeling of its injury. There were three experimental groups: 1st - formation of 1-2 mm diastasis between the fragments using simultaneous distraction and fixation with interosseous osteosynthesis device on the day of injury (12 dogs); 2nd - formation of 1-2 mm diastasis and fixation with the device 2-3 days after injury (5 dogs); 3rd - treatment of the injured growth zone with plaster cast (5 dogs). Radiologic and morphologic examinations of the growth zone were performed. The best results were obtained in the 1st experimental group.

Keywords

single-moment dose-distraction, rostral zone, distal femur, transosseous osteosynthesis

Full Text

Лечение повреждений ростковых зон у детей проводится преимущественно консервативным методом с использованием гипсовой повязки [1, 6]. В большинстве случаев эпифизеолиза и остеоэпифизеолиза такая тактика оправдывает себя. Вместе с тем нередко в отдаленные сроки после травмы возникают деформация и укорочение конечности, обусловленные частичным или полным синостозированием ростковой хрящевой пластинки. Прогнозировать исход повреждения ростковой зоны в остром периоде травмы часто бывает трудно, дальнейшая судьба росткового хряща зависит от тяжести повреждения и адекватности лечения [1, 14]. Проблема создания физиологических условий для сохранения зоны роста сразу после травмы остается весьма актуальной.

При проведении нашей работы мы учитывали анатомо-физиологические особенности ростковой зоны. Прежде всего это ее слоистое строение. Согласно классификации А. Хэма и Д. Кормака [10] ростковая хрящевая пластинка состоит из четырех слоев: покоящегося хряща, пролиферирующего молодого хряща, созревающего и обызвествленного — в направлении от эпифиза к метафизу соответственно. Другая особенность — относительная автономность кровоснабжения ростковой зоны и разный тип его в зависимости от степени (полноты) покрытия эпифиза суставным хрящом. Физиологической особенностью является различная интенсивность роста проксимальных и дистальных эпифизов длинных костей, а также изменение ширины зоны роста по мере роста ребенка или животного.

Из клинико-экспериментальных работ известно, что при проведении дистракции с помощью аппаратов чрескостного остеосинтеза происходит активизация репаративных процессов в тканях (в том числе и в костно-хрящевой), «напряжением растяжения» создаются условия, подобные условиям физиологического роста [2-5, 7-9, 11, 13]. В экспериментах по изучению росткового хряща в период дистракционного эпифизеолиза гистологически на его ранних этапах выявлено утолщение эпифизарного хряща за счет пролиферирующего слоя [2]. При этом диастаз, превышающий 3,5 мм, вызывал в зоне роста образование кистозных полостей, участков некроза с дистрофическими изменениями и более раннее синостозирование ростковой хрящевой пластинки [2, 12].

Материал и методы. Эксперименты проведены на 22 растущих собаках (3-8-месячных щенках). Объектом исследования была выбрана зона роста дистального отдела бедра, где имеется возможность достаточно объективно оценивать непосредственное влияние одномоментной дистракции на травмированную ростковую зону с нарушенным кровоснабжением.

Эпифизеолиз дистального отдела бедра создавали с помощью модифицированного аппарата Илизарова, приспособленного для работы на бедре растущей собаки с учетом ее анатомических особенностей. Аппарат состоял из четырех колец. Спицы проводили через эпифиз, метафиз и диафиз бедренной кости, а также через диафиз большеберцовой кости. Создав два блока, между которыми находилась ростковая зона, и произведя их дистракцию, получали эпифизеолиз дистального отдела бедра (рис. 1). Затем кольцо со спицей, проходящей через большеберцовую кость, снимали, что давало животному возможность опираться на конечность в ранние сроки.

Рис. 1. Рентгенограмма коленного сустава щенка после создания эпифизеолиза.

Было выполнено три серии экспериментов, которые различались по способу фиксации отломков и времени проведения одномоментной дозированной дистракции.

В I, основной, серии (12 щенков) после разрыва зоны роста отломки сопоставляли, производили под рентгенологическим контролем их одномоментную дистракцию на 1-2 мм и бедро жестко фиксировали в аппарате чрескостного остеосинтеза с заданным диастазом. 4 щенка были выведены из эксперимента на 21-й день. У остальных 8 животных на 21-й день был демонтирован аппарат, из опыта они выведены на 42-й день после травмы.

Во II серии (5 щенков) диастаз между отломками в 1-2 мм создавали на 2-3-и сутки после эпифизеолиза, до этого отломки находились в перерастянутом состоянии (до 10 мм) в модифицированном аппарате Илизарова. Срок эксперимента в этой серии составлял 21-28 дней.

В III серии (5 щенков) после травмы ростковой зоны и репозиции отломков аппарат демонтировали и конечность фиксировали гипсовой повязкой. Повязку снимали через 21 день, животные выводились из эксперимента на 42-й день после травмы.

Контролем в каждом опыте служили рентгенограммы и гистологические срезы ростковой зоны (на момент выведения животного из эксперимента) здоровой контралатеральной конечности.

Ведущим критерием в наших исследованиях была морфологическая картина хрящевой пластинки на момент выведения животного из опыта: наличие зоны роста, характер ее слоев, их соотношение, присутствие соединительнотканных участков в составе эпифизарного хряща. Рентгеновские снимки дополняли данные морфологических исследований.

Результаты и обсуждение. В основной серии опытов через 42 дня после травмы на гистотопограммах определялась зона роста без видимых изменений (рис. 2). На гистограммах в большинстве случаев выявлялась эпифизарная хрящевая пластинка со всеми присущими ей слоями. Сохранялись правильные соотношения пролиферирующего, созревающего и обызвествленного слоев с наличием в них бесклеточных участков дистрофии. Наряду с этими участками отмечалось большое количество «колонок» (зон пролиферации и созревания). Наблюдалось активное костеобразование в зоне обызвествления и субхондральной кости метафиза (рис. 3). Диастаз между отломками заполнялся молодой ретикулярной тканью.

Рис. 2. Гистотопограмма ростковой зоны дистального отдела бедра на 42-й день после травмы и проведения одномоментной дистракции на 1,5 мм с жесткой фиксацией в аппарате (I серия опытов).

Рис. 3. Гистограмма зоны роста на 42-й день после травмы и проведения дистракции на 2 мм с жесткой фиксацией в аппарате (I серия опытов).

Окраска гематоксилином и эозином. Ув. 120.

В экспериментах с применением гипсовой повязки (III серия) у 2 щенков на 42-е сутки обнаружено преждевременное замыкание ростковой хрящевой пластинки. Структура зоны роста была замещена костно-фиброзной мозолью. В мозоли, соединяющей отломки эпифиза и метафиза, преобладала малоактивная соединительная ткань (рис. 4). В случаях, когда ростковый хрящ сохранялся, пролиферативные процессы были выражены слабо.

Рис. 4. Гистограмма зоны роста на 42-й день после травмы с последующим лечением гипсовой повязкой (III серия опытов).

Окраска гематоксилином и эозином. Ув. 70.

Во II серии, в которой диастаз в 1—2 мм создавался на 2~3-и сутки после разрыва зоны роста, гистологические исследования показали полиморфность структуры зоны роста. Наряду с сохранными участками слоев эпифизарной пластинки обнаруживалось значительное количество соединительнотканных тяжей, отмечалось образование костно-хрящевой мозоли.

Проведенные исследования показали, что при эпифизеолизе и остеоэпифизеолизе наиболее полное сохранение травмированной ростковой зоны достигается в случае жесткой фиксации отломков аппаратом после выполнения одномоментной дистракции на 1-2 мм в день травмы. Выявленный характер репаративных процессов дает основание считать, что такое лечение может способствовать сохранению физиологической функции зажившей ростковой зоны поврежденной кости.