Dynamics of the formation of protection for circulatory bed in bone regenerate

Full Text

Введение. Система защиты сосудистого русла кости предполагает их расположение в системе га- версовых и фолькмановских каналов. Кровеносные сосуды костного регенерата являются наиболее уязвимыми образованиями на подвергающихся ме- ханическим воздействиям конечностях. Примером защиты циркуляторного русла вне таких каналов может быть опорная поверхность стопы. От по- вреждения сосуды защищены системой демпфи- рования прилагаемых усилий за счет септации подкожной клетчатки и плотной кожной оболочки [1, 2]. Предполагается, что в костном регенерате конечностей, подвергающемся воздействию функ- циональной нагрузки в процессе лечения, также должна формироваться система защиты сосуди- стого русла за счет разрастания эндостальной, интрамедиальной и периостальной частей костной мозоли. Этот вопрос имеет и теоретическое значение. На протяжении второй половины прошлого сто- летия среди травматологов велись споры о роли компрессии в ускорении регенерации повреж- денной кости [3-5]. Было очевидно, что в услови- ях компрессии повышается жесткость фиксации костных отломков, но одновременно усиливается их резорбция. Функциональная нагрузка должна способствовать улучшению устойчивости тканей к гипоксии, в том числе за счет улучшения васку- ляризации [6, 7]. Аксиально направленная функ- циональная нагрузка при лечении переломов пле- чевой кости исключена, по-видимому, не имеет столь большого значения, однако плечевая кость для цитирования: Щуров В.А., Бойчук С.П., Тарчоков В.Т., Мельникова Л.В. Динамика формирования защиты циркуля- торного русла в костном регенерате плечевой кости. Вестник травматологии и ортопедии им. Н.Н. Приорова. 2017; 4: 43-45. Cite as: Shchyurov V.A., Boichuk S.P., Tarchokov V.T., Mel’nikova L.V. Dynamics of the formation of protection for circulatory bed in bone regenerate. Vestnik travmatologii i ortopedii im. N.N. Priorova. 2017; 4: 43-45. срастается в те же сроки (от 54 дней), что и пере- ломы костей голени [8]. Целью настоящего исследования было пред- ложить способ оценки функциональной зрелости костного регенерата на основании динамики фор- мирования деформативных свойств и кровоснаб- жения контактного регенерата при лечении по Илизарову больных с переломами плеча. ПаЦиенТЫ и МеТодЫ Под наблюдением был 21 больной в возрасте от 27 до 66 лет (средний возраст 40±3 года), из них 11 мужчин с закрытыми диафизарными перелома- ми плечевой кости. Больные обследованы в процес- се лечения по методу Илизарова [9] через 1 и 2 нед, 1 и 2 мес после фиксации. Метод оценки демпфирующих свойств тка- ней костного регенерата при аксиальной функ- циональной нагрузке конечности предполагает использование в качестве индикатора скорость кровотока в артериях регенерата. Доплеровский сигнал находился и регистрировался с помо- щью датчика с несущей частотой 8 МГц компью- теризированного диагностического комплекса «Ангиодин-2КМ» производственного объедине- ния «БИОСС» (Россия). Сигнал скорости кровото- ка определяли в зоне регенерации по наружной поверхности плечевой кости и повторно регистри- ровали при ступенчато по 5 кгс возрастающем аксиально направленном функциональном на- гружении плеча с опорой на механические весы (рис. 1). При использовании тензостанции и воль- тметра B7-73/1 (Беларусь) регистрировали сигнал тензодатчика, позволяющий определить измене- ние расстояния между спицами, выходящими из кости выше и ниже зоны перелома. Статистическую обработку результатов прово- дили с помощью пакета анализа данных Microsoft Exсel-2010. Нормальность распределения эмпири- ческих выборок подтверждена с помощью модифи- цированного критерия Колмогорова. Сравнивали средние значения показателей и определяли сред- неквадратическую ошибку. При анализе динамики показателей применяли методы линейного корре- ляционного и регрессионного анализа. Для оценки статистической значимости различий результатов в случае анализа двух независимых выборок ис- пользовали t-критерий Стьюдента. реЗУЛЬТаТЫ Через 5 дней после остеосинтеза возможно акси- альное функциональное нагружение травмирован- ной верхней конечности. По мере увеличения сро- ков фиксации безболезненная нагрузка возрастала с 5 до 15 кгс. Микроподвижность костных отломков в течение первых 2 недель составила 194±42 мкм, возрастая в среднем на 26%, что обусловлено кра- евой резорбцией концов (рис. 2). В дальнейшем она снижалась до 53±13 мкм на 10 кг нагрузки (p≤0,02). Линейная скорость кровотока в артериях кост- ного регенерата в первые дни лечения составила 47,9±3,6 см/с, а через 1-2 мес периода фиксации снизилась в 2 раза (24,5±1,8 см/с; р≤0,01) до нового стационарного уровня (рис. 3). Скорость изменения показателя кровотока при функциональном нагружении конечности зависела от периода лечения. В течение первой недели при увеличении нагрузки на конечность до 5 кгс эта скорость возрастала, а затем неуклонно снижалась (рис. 4). В дальнейшем темп снижения скорости при увеличении нагрузки на конечность замедлялся, ее прирост фиксировался при нагрузке 15 кгс. Через 1 мес исходная скорость кровотока снижалась, но при увеличении нагрузки до 20 кгс ее значения ста- новились выше. В конце периода фиксации исход- ная скорость кровотока оставалась сниженной, и ее величина при проведении функциональной нагру- зочной пробы практически не изменялась. оБСУждение Легче всего объяснить динамику взаимосвя- зи показателей функциональной нагрузки на ко- нечность и скорости кровотока в сосудах костного регенерата в течение 1-й недели фиксации. В это время сосуды не защищены и при повышении дав- ления в межотломковой области механически сдав- ливались, что приводило к замедлению кровотока. У пациентов при нагрузке возникали неприятные ощущения в зоне перелома. В течение 2 нед пери- ода фиксации сохранялась тенденция к снижению скорости кровотока, однако при нагрузке 15 кгс наблюдалось временное увеличение показателя с 33±2,3 до 42±2,8 см/с. Пациенты при этом начина- ли отказываться от дальнейшего увеличения на- грузки. Через 1 мес после начала лечения наблюдалась положительная корреляционная взаимосвязь из- менений нагрузки и скорости кровотока (рис. 5). Прирост скорости кровотока продолжался до на- грузки 20 кгс и по всей видимости был обусловлен тем, что при возрастании внутритканевого давле- ния происходило выравнивание давления по обе стороны стенок сосудов. Согласно закону Бейлиса, стенки сосудов при этом теряют свой тонус, их про- свет увеличивается. Ультразвуковой контроль, проведенный на приборе LOGIQ-5, показал, что в конце периода фиксации артериальные сосуды лоцировались над кортикальной пластинкой. Скорость кровото- ка в этих сосудах при проведении функциональ- ной нагрузочной пробы в большинстве случаев не изменялась. На этом этапе можно говорить о сформировавшейся системе защиты циркулятор- ного русла костного регенерата. Пациенты могли пользоваться конечностью для самообслужива- ния без ограничений. Следует заметить, что исследования выполнены на верхней конечности, поскольку для нас было не понятно, почему осевая функциональная нагрузка на верхние конечности в процессе лечения в 3 раза меньше, чем на нижние. Особенностями костного регенерата плеча при равных сроках фиксации с переломами костей голени были, в частности, более высокие показатели скорости кровотока в сосудах костного регенерата, в 2 раза большая начальная микроподвижность костных отломков. Заключение. Нами предложен способ, позволя- ющий инструментально оценивать функциональ- ную зрелость костного регенерата плечевой кости при лечении больных по методу Илизарова на ос- новании динамики формирования его деформа- тивных свойств, величины переносимой функцио- нальной нагрузки и ответной реакции кровотока в сосудах костного регенерата.

About the authors

Vladimir A. Shchyurov

Russian Ilizarov Scientific Centre “Restorative Traumatology and Orthopaedics”

Email: shchurovland@mail.ru
Dr. med. sci., Professor, head scientific worker, laboratory for deformity correction and limb lengthening Кurgan, Russia

S. P Boichuk

Russian Ilizarov Scientific Centre “Restorative Traumatology and Orthopaedics”

Кurgan, Russia

V. T Tarchokov

Russian Ilizarov Scientific Centre “Restorative Traumatology and Orthopaedics”

Кurgan, Russia

L. V Mel’nikova

Russian Ilizarov Scientific Centre “Restorative Traumatology and Orthopaedics”

Кurgan, Russia

References

Supplementary files