Comparison of the treatment results of humerus diaphysis post-traumatic false joints using vascularized bone grafts with and without a monitor skin flap: Retrospective cohort study

Igor O. Golubev; Голубев Игорь Олегович; Anna R. Sarukhanyan; Саруханян Анна Робертовна; M. V. Merkulov; Меркулов Максим Владимирович; Oleg M. Bushuev; Бушуев Олег Михайлович; Galina N. Shiryaeva; Ширяева Галина Николаевна; Il'ya A. Kutepov; Кутепов Илья Александрович; Vasiliy D. Kuznetzov; Кузнецов Василий Дмитриевич

doi:10.17816/vto321388

Comparison of the treatment results of humerus diaphysis post-traumatic false joints using vascularized bone grafts with and without a monitor skin flap: Retrospective cohort study

Authors: Golubev I.O.¹^,2, Sarukhanyan A.R.², Merkulov M.V.¹, Bushuev O.M.¹, Shiryaeva G.N.¹, Kutepov I.A.¹, Kuznetzov V.D.¹
Affiliations:
1. Priorov National Medical Research Center of Traumatology and Orthopedics
2. Russian Peoples’ Friendship University
Issue: Vol 30, No 1 (2023)
Pages: 5-14
Section: Original study articles
URL: https://journals.eco-vector.com/0869-8678/article/view/321388
DOI: https://doi.org/10.17816/vto321388
ID: 321388

Cite item

Full Text

Open Access
Restricted Access

Access granted
Restricted Access

Subscription or Fee Access

Abstract
Full Text
About the authors
References
Supplementary files
Statistics

Abstract

BACKGROUND: The use of the microvascular flap in reconstructive surgery of complicated nonunions of the diaphysis of the humerus is highly valuable. Flaps with compromised blood supply are possible in up to 10% of cases and often lead to the failure of vascularized reconstruction. The combined skin + bone graft is a simple, useful, and reliable option for flap vitality control with a high success rate.

OBJECTIVE: To compare microvascular grafting with versus without monitoring the skin flap.

MATERIALS AND METHODS: Forty-one microvascular grafting was performed from 2010 to 2017 in patients with humeral non-union and bone defects in the Department of Microsurgery and Trauma of the Hand of Priorov National Medical Research Center of Traumatology and Orthopedics. A combined skin bone flap was used in 23 (56%) patients, and in 18 (44%) patients, grafting was performed without monitoring the skin flap Computed tomography and X-ray imaging were used to monitor non-union healing. The use of a signal skin flap is an effective way to control blood flow in the graft and improves treatment results.

RESULTS: In the group without monitoring of the skin flap, non-union healing was documented in 14 (77%) cases. In the group with monitoring of the skin flap, nonunion healing occurred in 22 (96%) cases.

CONCLUSION: Monitoring the skin flap is an effective option to ensure microvascular flap blood supply control and improves the outcomes in humeral nonunion healing.

Keywords

humeral nonunion, graft, flap, monitoring skin island, bone defects, vascularized fibula grafts

Full Text

ВВЕДЕНИЕ

Перенос микрососудистых лоскутов в реконструктивной хирургии — надёжный метод укрытия различных дефектов. Их применение имеет высокую актуальность в лечении осложнённых ложных суставов диафиза плечевой кости. Несмотря на высокую вероятность успеха трансплантации микроваскулярных лоскутов, нарушение кровоснабжения анастомоза происходит в 5–10% случаев, что может привести к гибели трансплантата [1–4]. Именно поэтому надёжный мониторинг лоскута так же важен, как и успешная хирургическая процедура. В погружённых васкуляризированных трансплантатах прямая визуализация невозможна. В этих случаях можно оставить небольшой кожный островок, который позволит следить за состоянием трансплантата.

В настоящее время в литературе сообщается о более чем 40 способах контроля состояния лоскута. Прямой визуальный мониторинг является широко используемым методом с надёжностью до 100% и общим успехом до 99% [5–9].

Ни один из современных высокотехнологичных методов мониторинга, появившихся в последние десятилетия, не даёт гарантии успеха и не обеспечивает бесспорного преимущества перед прямым визуальным мониторингом. Только имплантируемые допплеровские зонды, инфракрасная спектроскопия и лазерная допплеровская флуометрия продемонстрировали какие-либо доказательства улучшения показателей приживления трансплантатов, но эти методы дорогостоящие и требуют применения специального оборудования. Из-за своей простоты и доступности прямой визуальный мониторинг является стандартом мониторинга васкуляризированного трансплантата во всём мире [4, 10–12] несмотря на то, что этот метод субъективен и зависит от наблюдателя. Прямая визуализация остаётся самым простым, дешёвым и в то же время достаточно надёжным способом контроля лоскута. Этот метод не требует специальных приспособлений и может быть качественно выполнен квалифицированным медицинским персоналом. Кожный лоскут лучше всего подходит для оценки состояния трансплантата.

Визуальная оценка жизнеспособности лоскута позволяет одновременно оценивать множество специфических характеристик: цвет, температуру поверхности, эластичность (консистенцию), капиллярный ответ, кровотечение в ответ на укол или скарификацию. Всё это делает прямой визуальный мониторинг уникальным и незаменимым [1, 13–18].

Первое зарегистрированное использование сигнального кожного лоскута описал Yoshimura в 1983 году [19]. Островок кожи использовался им не только для мониторинга, но и для реконструктивных целей там, где имелся как костный, так и кожный дефект. Quattan и соавт. описали небольшой островок кожи для мониторинга васкуляризированной малоберцовой кости, лучевого лоскута предплечья или переднебокового лоскута бедра в 1994 году [20–22]. Значение кожного лоскута для мониторинга васкуляризированного трансплантата описывается в нескольких исследованиях. Так, Stranix и соавт. исследовали 362 васкуляризированных трансплантата, содержащих мышцы, и сообщили о значительно более высоких показателях выживаемости трансплантата в мышечных лоскутах, содержащих сигнальный кожный лоскут, несмотря на использование в качестве дополнительных методов контроля ультразвуковой допплерографии, имплантируемого допплеровского зонда и иногда ангиографии. Эти данные подчёркивают важность прямого визуального мониторинга с использованием сигнального кожного лоскута [23]. Dat и соавт. сообщили об аналогичных результатах исследования 573 васкуляризированных трансплантатов и подтвердили значительно более высокие показатели успешного приживления лоскутов, содержащих кожный островок [24].

Цель исследования — сравнить эффективность лечения ложных суставов и дефектов диафиза плечевой кости путём кровоснабжаемой костной пластики с использованием сигнального кожного лоскута и без него.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Дизайн исследования

Проведено ретроспективное когортное исследование пациентов с посттравматическими ложными суставами диафиза плечевой кости, оперированных с января 2010 по декабрь 2017 года.

Критерии соответствия

Критерии включения:

возраст пациентов от 18 до 85 лет;
пациенты с посттравматическими ложными суставами диафиза плечевой кости с 2 и более оперативными вмешательствами в анамнезе.

Критерии невключения:

пациенты с ложными суставами плечевой кости онкологического генеза;
пациенты с обострением локальной хронической инфекции в зоне ложного сустава.

Условия проведения

Исследование проведено в период с января 2010 по декабрь 2017 года в отделении микрохирургии и травмы кисти ФГБУ НМИЦ ТО им. Н.Н. Приорова (Москва).

Методы оценки целевых показателей

Рентгенография.
Компьютерная томография.

Этическая экспертиза

Этическую экспертизу не проводили.

Все пациенты, участвовавшие в исследовании, дали письменное информированное добровольное согласие на медицинское вмешательство и публикацию результатов исследования.

Статистический анализ

Для анализа результатов применяли программное обеспечение для статистической обработки данных и работы с графикой R версии 3.6.3.

Для оценки разности пропорций использовали 95% односторонний доверительный интервал (95% ДИ). При сопоставлении двух групп по частоте консолидации для оценки различий между процентными долями использовали угловой критерий Фишера (φ).

РЕЗУЛЬТАТЫ

Участники исследования

Проведено оперативное лечение 41 пациента (19 мужчин и 22 женщин) с ложными суставами и дефектами плечевой кости с использованием васкуляризированных костных трансплантатов. Средний возраст пациентов составил 45 лет и варьировал от 26 до 84 лет. У 38 (93%) пациентов был использован свободный васкуляризированный трансплантат из малоберцовой кости, у 3 (7%) человек — из медиального мыщелка бедренной кости. Во всех случаях применяли накостный остеосинтез пластиной. В большинстве случаев пластина фиксировала только отломки плечевой кости, без трансплантата (мостовидная костная пластика), трансплантат при этом укладывали с противоположной пластине стороны диафиза и фиксировали монокортикально двумя винтами к дистальному и проксимальному отломку плечевой кости.

У 23 (56%) пациентов в опытной группе был применён комбинированный костно-кожный лоскут, у 18 (44%) человек в контрольной группе выполнено оперативное вмешательство с использованием костного лоскута без кожной порции (рис. 1).

Рис. 1. Комбинированный кожно-костный лоскут из малоберцовой кости.

Fig. 1. Fibular bone combined flap.

Основные результаты исследования

Оценку результатов сращения проводили на основании данных рентгенологического исследования и компьютерной томографии. Результат сращения оценивали удовлетворительно при наличии единого монолитного блока между трансплантатом и фрагментами плечевой кости.

Консолидация перелома в течение 4–6 мес была достигнута в 22 (96%) случаях в опытной группе и в 14 (77%) — в контрольной (рис. 2).

Рис. 2. Сращение в группе кровоснабжаемой пластики у пациентов с применением сигнального лоскута и без него.

Fig. 2. Fusion in the blood-filled plasty group in patients with and without the use of a signal flap.

Данные были статистически обработаны. Проводили сравнение по факту сращения. Для сравнения доли пациентов, достигших консолидации в группе с сигнальным лоскутом, с долей лиц в группе без него, использовали доверительный интервал (ДИ) для разности долей (пропорций). Построили 95% ДИ, величина которого составила 0,18–0,174. Поскольку интервал не включает ноль, мы сделали заключение, что различие между группами существует.

Также сравнили группы с помощью углового критерия Фишера: φ=1,825. Таким образом, статистические тесты показали, что наличие лоскута значимо влияет на консолидацию (p=0,05).

Клинический пример

Пациент П., 42 года. Травма получена в январе 2007 года: на горнолыжном курорте в Италии при столкновении с другим лыжником получил оскольчатый перелом диафиза левой плечевой кости на границе средней и нижней трети. На протяжении нескольких лет перенёс множественные оперативные вмешательства. На момент поступления в НМИЦ ТО им. Н.Н. Приорова в 2011 году на рентгенограммах визуализировался ложный сустав дистальной трети левой плечевой кости, фрагмент металлоконструкции (рис. 3).

Рис. 3. Рентгенограммы пациента П., 42 года. Диагноз: «Ложный сустав дистальной трети диафиза левой плечевой кости. Состояние после многократных оперативных вмешательств» (обозначено стрелками).

Fig. 3. Radiographs of patient P., 42 years old. Diagnosis: «Pseudarthrosis of the left humerus diaphysis distal third. Condition after multiple surgical interventions» (indicated by arrows).

В сентябре 2011 года выполнена операция: «Экономная резекция зоны ложного сустава левой плечевой кости. Остеосинтез пластиной. Пластика левой плечевой кости свободным васкуляризированным костно-кожным малоберцовым трансплантатом, взятым из правой голени».

Фиксацию трансплантата выполняли по типу «бок-в-бок» (мостовидная костная пластика). При динамическом наблюдении на всём протяжении госпитализации: мониторный лоскут — тёплый, физиологической окраски, капиллярный ответ удовлетворительный.

На контрольных рентгенограммах через 6 мес после оперативного вмешательства зафиксированы признаки консолидации (рис. 4).

Рис. 4. Пациент П., 42 лет. Рентгенограммы через 6 мес после операции. Признаки консолидации обозначены стрелками.

Fig. 4. Patient P., 42 years old. Radiographs 6 months after surgery. Signs of consolidation are indicated by arrows.

ОБСУЖДЕНИЕ

Проблема лечения ложных суставов насчитывает не один десяток лет. Замедленное сращение или формирование ложных суставов происходит в 5–10% случаев переломов длинных трубчатых костей [25, 26].

С развитием микрохирургических методов васкуляризированные костные трансплантаты хорошо зарекомендовали себя как метод, способный обеспечить решение сложных реконструктивных проблем. Использование свободного лоскута из малоберцовой кости при лечении несращений диафиза плечевой кости также приобрело большую популярность в последние несколько десятилетий [15, 27–29].

Васкуляризированный трансплантат из малоберцовой кости имеет преимущества в случае больших костных дефектов, особенно тех, которым сопутствуют неадекватная васкуляризация окружающих мягких тканей, при наличии инфекции, предшествующих многократных оперативных вмешательствах в анамнезе [5, 14, 29].

Для повышения успешности васкуляризированной костной пластики важно контролировать микроциркуляцию сигнального лоскута на ранней стадии. По данным многих авторов и результатам проведённого метаанализа, прямой визуальный мониторинг по-прежнему остаётся «золотым стандартом» при оценке состояния трансплантата [1, 4, 12, 17]. Однако использование погружаемых трансплантатов делает невозможным их прямой контроль, в этом случае в роли прямого визуального мониторинга может выступать сигнальный кожный лоскут, являющийся простым и доступным решением. Сигнальный островок на основе перфорантов от малоберцовых сосудов служит постоянным монитором васкуляризации лоскута, что включает такие преимущества, как простота, надёжность, неинвазивность и способность заполнять сопутствующие дефекты мягких тканей.

Предыдущие фундаментальные и клинические исследования продемонстрировали неотъемлемые преимущества васкуляризированной костной пластики при лечении ложных суставов [30–33]. Васкуляризированный трансплантат малоберцовой кости считается наиболее подходящим для реконструкции плечевой кости из-за его прямой формы, достаточной длины, механической прочности, предсказуемости расположения сосудистой ножки и ограниченной болезни донорского места [33–36].

Тем не менее проходимость микрососудистого анастомоза сложно контролировать, потому что малоберцовый трансплантат глубоко расположен. Для оценки жизнеспособности малоберцового трансплантата можно применять ангиографию, но это дорогая и инвазивная процедура, кроме того, постоянный мониторинг невозможен. Ультразвуковая допплерография используется достаточно часто, потому что она доступна и неинвазивна. Однако она является непрямым методом наблюдения, её нельзя выполнять настолько часто, чтобы это было достаточно эффективно, и для этого требуются специальные навыки и сложное оборудование [28, 33]. Соответственно, клиническая оценка цвета тканей, объёма, наполнения капилляров и кровотечения сигнальных кожных лоскутов может оказаться наиболее эффективным методом оценки жизнеспособности васкуляризированного малоберцового трансплантата.

Важным преимуществом комбинированного кожно-костного лоскута является возможность прикрытия им мягкотканных дефектов. Кроме того, наличие кожной порции позволяет уменьшить натяжение тканей в зоне послеоперационной раны, снижая таким образом давление на сосудистый анастомоз и уменьшая вероятность спазма или тромбоза в нём, что, в конечном итоге, оказывает влияние на результаты лечения. По нашему опыту, мониторный лоскут является несомненным показателем жизнеспособности трансплантата малоберцовой кости при реконструкции дефектов и ложных суставов плечевой кости и позволяет повысить вероятность консолидации.

Ограничения исследования

Исследование не имело ограничений.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Трансплантация васкуляризированного костного трансплантата — это эффективный метод лечения ложных суставов и дефектов плечевой кости, а мониторный кожный лоскут — простой и надёжный способ оценки сосудистого статуса трансплантата, статистически значимо повышающий вероятность успеха процедуры. Таким образом, при посттравматических ложных суставах и дефектах плечевой кости при наличии 2 и более предшествующих оперативных вмешательств в анамнезе применение васкуляризированной костной пластики с использованием сигнального кожного лоскута позволяет значимо увеличить вероятность сращения.

ДОПОЛНИТЕЛЬНО / ADDITIONAL INFO

Вклад авторов. Все авторы подтверждают соответствие своего авторства международным критериям ICMJE (все авторы внесли существенный вклад в разработку концепции, проведение исследования и подготовку статьи, прочли и одобрили финальную версию перед публикацией).

Author’s contribution. Thereby, all authors made a substantial contribution to the conception of the work, acquisition, analysis, interpretation of data for the work, drafting and revising the work, final approval of the version to be published and agree to be accountable for all aspects of the work.

Источник финансирования. Не указан.

Funding source. Not specified.

Конфликт интересов. Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов, связанных с публикацией настоящей статьи.

Competing interests. The authors declare that they have no competing interests.

Информированное согласие на публикацию. Авторы получили письменное согласие пациента на публикацию его медицинских данных и фотографий (дата получения согласия 16.02.2012).

Consent for publication. Written consent (signed 16.02.2012) was obtained from the patient for publication of relevant medical information and all of accompanying images within the manuscript.

About the authors

Igor O. Golubev

Priorov National Medical Research Center of Traumatology and Orthopedics; Russian Peoples’ Friendship University

Email: iog305@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-1291-5094

MD, PhD, Dr. Sci. (Med.), Head of the department of microsurgery and hand injury

Russian Federation, 10, st. Priorova, 127299, Moscow; 6 Miklukho-Maklaya street, 117198 Moscow

Anna R. Sarukhanyan

Russian Peoples’ Friendship University

Email: annesr@mail.ru
ORCID iD: 0009-0009-8088-2309

traumatologist-orthopedist

Russian Federation, 6 Miklukho-Maklaya street, 117198 Moscow