Патогенез, лечение и профилактика местных осложнений, связанных с применением аппаратов илизарова

Виды осложнений. Длительное нахождение спиц аппарата Илизарова в тканях голени и их перемещение при несвободной костной пластике создают объективные условия для развития осложнений, характерных для этого метода.

К ним относятся:
— воспаление и нагноение мягких тканей в местах прохождения спиц;
— развитие контрактур коленного и голеностопного суставов;
— деформации костного регенерата;
— длительные отеки голени и стопы;

Знание этиологии и патогенеза этих осложнений позволяет хирургу правильно оценить возможности метода и принять адекватные меры профилактики.

Воспаление (нагноение) мягких тканей в местах прохождения спиц. Основными причинами развития инфекционных осложнений являются:
— нарушения техники введения спиц и ожог тканей при использовании высокооборотных
дрелей;
— проведение и перемещение спиц через рубцово-измененные ткани;
— натяжение тканей на спицах;
— нарушения асептики в послеоперационном периоде;
— нестабильность в системе «аппарат — конечность».

Могут быть выделены две основные группы этиологических факторов: общие и местные (схема 32.4.4).


К общим факторам прежде всего относятся нарушения гуморального и тканевого иммунитета.

Местные причины могут быть разделены на 4 группы, связанные с различными факторами: 1) с операцией- 2) с длительным нахождением спиц в тканях конечности- 3) с ходьбой- 4) с постепенным перемещением фрагментов кости.

Факторы, связанные с операцией. Спица, проведенная через ткани конечности, вызывает кратковременное острое воспаление, которое купируется в течение нескольких дней. При условии покоя окружающих спицу тканей и при отсутствии их сдавления более продолжительный и бурный воспалительный процесс может быть вызван ожогом мягких тканей и кости спицей, если в результате плохой заточки и(или) склероза кости спица слишком медленно проходит через кость при относительно высокой скорости вращения. Существенную роль в развитии раннего нагноения может сыграть загрязнение тканей.

Факторы, связанные с ходьбой. Ходьба с нагрузкой на оперированную конечность сопровождается импульсным механическим воздействием спицы на стенки раневого канала. Импульсная компрессия мягких тканей возникает также при недостаточном натяжении спицы. Умеренные смещения мягких тканей вокруг спицы не приводят к развитию нагноения, если степень раздражения тканей не достигает пороговых значений, а раневой экссудат образуется в небольшом количестве и удаляется через отверстие в коже. Если же раздражение тканей слишком велико, то может развиться нагноение в зоне спицевого канала.

Нахождение спиц в тканях может вызывать нагноение в двух основных ситуациях: при эрозии некачественного металла и при обильном внешней загрязнении спицевых отверстий на коже конечности.

Факторы, связанные с дистракцией (компрессией) костных фрагментов. Постоянное давление спицы на кожу и более глубоко расположенные ткани закономерно возникает при дистракции (компрессии) костных отломков и прямо зависит от величины перемещения спицы.


Смещение спицы приводит к постоянному давлению на ткани и к появлению участков ишемии. Острый болевой синдром и воспаление в окружающих спицу тканях развиваются параллельно с возникновением очага некроза участков подкожной жировой клетчатки. Неравномерное смещение стенок «спицевого канала» прекращает удаление экссудата через отверстие в коже, а экссудативная реакция тканей усиливается. Результатом всего этого может стать распространение воспалительного процесса (схема 32.4.5).

Как правило, воспалительные явления начинаются в подкожной жировой клетчатке и затем распространяются на 0,5—1,5 см вокруг спицы. Кожа вовлекается в воспалительный процесс несколько позже и в меньшем объеме.

Однако если вовремя не принять адекватные меры, то может наступить генерализация воспалительного процесса.

Система профилактики воспалительных осложнений предполагает постоянный контроль за всеми основными факторами, определяющими вероятность развития воспалительного процесса в тканях, окружающих спицы (схема
32.4.6).


Выбор метода лечения воспалительных осложнений определяется выраженностью и распространенностью процесса. В начальной стадии развития воспаления хороший эффект может быть достигнут при вскрытии (декомпрессии) очага воспаления путем рассечения краев отверстия в коже (три разреза по 0,5—1 см под углом примерно 120°) в сочетании с инфильтрацией мягких тканей раствором антибиотика широкого спектра действия (рис. 32.4.20).


Больным назначают физиотерапевтическое лечение (УВЧ), ежедневно делают перевязки с антисептиками.

Декомпрессия зоны воспаления качественно улучшает отток воспалительного экссудата, что в сочетании с комплексным лечением способствует стиханию и ликвидации инфекционного процесса более чем в 3 / 4 случаев.

При отсутствии положительной динамики воспалительного процесса в течение 2—4 дней (не более!) спица должна быть удалена в сторону поверхности сегмента, на которой развилось воспаление. Для того чтобы жесткость фиксации в аппарате существенно не уменьшилась, при необходимости может быть проведена другая спица за пределами воспаленных тканей.

Развитие контрактур коленного и голеностопного суставов. По данным А.В.Шумило (1997), исключительно частым осложнением является развитие контрактур коленного (6,3%), голеностопного (39,2%) суставов или их сочетание (18,9%).

Сгибательные контрактуры коленного сустава образуются преимущественно при расположении дефекта большеберцовой кости в ее средней и верхней третях. Важной особенностью этих контрактур является относительно быстрое восстановление движений в суставе после снятия аппарата.

Контрактуры голеностопного сустава всегда носят комбинированный характер и развиваются у большинства пострадавших (58,1%, по А.В.Шумило). Однако стойкий характер они принимают лишь при расположении циркулярного дефекта или выполнении остеотомии в нижней трети большеберцовой кости, а также при размерах циркулярного дефекта кости более 8 см. Это позволяет утверждать, что в основе развития контрактур коленного и голеностопного суставов лежит несколько процессов (схема 32.4.7).




Механизмы развития контрактур. Исходным звеном в патогенезе контрактур в подавляющем большинстве случаев является блокирование спицами мягкотканных элементов кинематических цепей пострадавшей конечности. При проведении спицы через сухожилие оно блокируется полностью. Мышца может прорезываться спицей и поэтому блокируется частично.

Известно, что наибольшую амплитуду движений при сокращении мышц имеют те их участки, которые расположены на наибольшем удалении от места начала мышцы. Вот почему чем дальше от места начала мышцы проходит спица, в тем большей степени она способна блокировать функцию данной кинематической цепи.

Это объясняет тот хорошо известный факт, что проведение даже значительного количества спиц в верхней трети голени (при более проксимальном расположении дефекта кости) сравнительно редко приводит к образованию стойких тяжелых контрактур голеностопного сустава. Влияние этих же спиц на мягкотканные элементы кинематической цепи, обеспечивающие движения в коленном суставе, сравнительно невелико, так как сухожилия основных источников движения (четырехглавая мышца и мышцы задней группы бедра) остаются практически интактными.

Совсем иная ситуация возникает при расположении дефекта большеберцовой кости и очага остеомиелита в средней и особенно в нижней трети голени. Здесь проведение спиц всегда в той или иной степени блокирует сухожилия передней группы мышц либо сами мышцы в их дистальных отделах. Последующее образование Рубцовых сращений между элементами кинематической цепи и окружающими тканями (в том числе с костью) происходит в тем большей степени, чем более продолжителен период фиксации конечности в аппарате.

Существенную роль в блокировании движений в голеностопном суставе могут сыграть и такие факторы, как дополнительная длительная фиксация стопы при низких дефектах больше-берцовой кости, вовлечение элементов кинематической цепи в воспалительный процесс в очаге остеомиелита и, конечно, их прямое повреждение при первичной травме и последующих хирургических операциях.

Таким образом, нахождение аппарата на голени, во-первых, исходно ограничивает активные и пассивные движения, преимущественно в голеностопном суставе. Тем самым в капсуле сустава инициируются вторичные дегенеративно-дистрофические изменения, вызывающие со временем ее стойкое сморщивание и формирование контрактуры.

Во-вторых, проведенные через ткани сегмента спицы постепенно создают дополнительные точки фиксации мышечно-сухожильных цепей и их постепенно блокаду.

Для уменьшения выраженности контрактуры коленного сустава может быть использована специальная съемная приставка на дистальном кольце, которая, используя силу тяжести конечности и скольжение по щиту, способствует разгибанию сегмента. Для удержания стопы в среднем физиологическом положении у всех больных сразу же после операции необходимо использовать подстопники с резиновыми тягами (рис. 32.4.21).


Практика показала, что при лечении больных с остеомиелитом и значительными циркулярными дефектами большеберцовой кости (8 см и более) образование контрактур голеностопного сустава практически неизбежно. Весь вопрос заключается лишь в том, насколько стойкий характер они имеют и какова будет выраженность стойкой контрактуры после завершения периода реабилитации пациента.

Деформация костного регенерата. По данным АВШумило, небольшие деформации регенерата (до 5—10°) возникают практически во всех случаях, если длина регенерата большеберцовой кости превышает 7—8 см. И чем более значительна длина регенерата большеберцовой кости, тем более высока вероятность его искривления.

Механизмы развития деформации костного регенерата. В основе развития деформации костного регенерата лежит воздействие мощных смещающих сил различного происхождения на отломки большеберцовой кости. После начала дистракции в аппарате внешней фиксации на костные отломки начинают действовать силы их удерживания за счет плотных тканей и мышц, прикрепляющихся к кости.

В сагиттальной плоскости — это прежде всего надкостница и камбаловидная мышца, прикрепляющаяся к задней поверхности большеберцовой кости (рис. 32.4.22).


Значительное сопротивление растяжению оказывают межкостная перепонка и ткани, расположенные вокруг малоберцовой кости. Они удерживают заднснаружные и наружные отделы кости (рис. 32.4.23). Смещающий момент в сагиттальной плоскости усиливается действием четырехглавой мышцы бедра.


Значительное давление спиц на губчатую кость нередко приводит к прорезыванию костной ткани, что в сочетании с деформацией спиц проявляется типичным смещением проксимального отломка: с углом, открытым кпереди и кнаружи (рис. 32.4.24). Этот процесс значительно ускоряется при выраженном остеопорозе большеберцовой кости, что, как известно, является частым следствием продолжительного функционального бездействия конечности.


Важно отметить, что деформация костного регенерата возникает прежде всего при его локализации в верхней трети большеберцовой кости, когда проксимальный отломок фиксирован только в одном кольце аппарата. В этом случае при значительной величине дистракции даже три спицы не могут удержать отломок в правильном положении.

С другой стороны, возникновение деформации костного регенерата в нижней трети большеберцовой кости возникает крайне редко и обычно является результатом недостаточного контроля со стороны врача.

Профилактика деформации костного регенерата. Можно выделить следующие основные направления профилактики смещения проксимального отломка большеберцовой кости в аппарате Илизарова:
1) фиксация проксимального отломка в проксимальном кольце не менее чем тремя спицами;

2) проведение спиц и установка проксимального кольца аппарата в положении небольшой гиперкоррекции предполагаемой деформации—под углом в 5—10°, открытым кзади в сагиттальной плоскости, и под углом 5—10°, открытым кнутри, во фронтальной плоскости;

3) создание дополнительных точек фиксации костного отломка- последняя задача может быть решена двумя основными путями:
а) проведением дополнительных спиц с их фиксацией в выносных планках, фиксированных к кольцу;
б) установкой еще одного кольца на проксимальном отломке.

Эти приемы значительно увеличивают надежность фиксации проксимального отломка, однако возможны далеко не всегда и не дают абсолютной гарантии предупреждения деформации регенерата.

В 1989 г. А.В.Шумило предложил использовать технически простой прием, позволяющий более эффективно управлять проксимальным отломком при возникновении его смещения. Он заключается в том, что на передней поверхности проксимального отломка большеберцовой кости на расстоянии 2—4 см дистальнее кольца в сагиттальной плоскости проводится спереди назад на глубину 1—1,5 см укороченная спица с упором. Эта спица фиксируется к кольцу с помощью выносных планок (рис. 32.4.25). Создаваемая таким образом более жесткая конструкция дополнительно стабилизирует проксимальный фрагмент большеберцовой кости.


Длительные отеки голени и стопы встречаются в 100% случаев и иногда существуют длительно после снятия аппарата (до 6 мес и более). Наиболее часто отеки появляются через 1—2 нед после наложения АВФ и особенно усиливаются при увеличении вертикальной нагрузки на конечность после снятия аппарата.

Механизмы развития отеков. Исходными причинами развития отеков после длительной иммобилизации нижней конечности считают, с одной стороны, неэффективность ослабевшей «мышечной помпы», с другой — повышение проницаемости сосудистой стенки, адаптированной за время отсутствия адекватной нагрузки к меньшему гидродинамическому давлению крови.

Однако, помимо этих, базовых, факторов, на ткани конечности влияют еще две группы причин: 1) связанные с особенностями аппаратов внешней фиксации и 2) связанные с первичным повреждением тканей и последующими операциями (схема 32.4.8).


Так, при длительном использовании аппарата мягкие ткани голени на уровне расположения колец подвергаются постоянному действию многочисленных спиц (их среднее число — около 10). Это действие может быть статическим (при стабильном положении спиц в мягких тканях и отсутствии их перемещений) и динамическим (когда осуществляется дистракция или перемещение костных фрагментов).

Статическое действие спиц проявляется в хроническом невыраженном воспалении окружающих спицу тканей, которое в конечном счете приводит к образованию циркулярной склеротической манжетки. Если судить по распространенности рубцовых изменений кожи, которые в местах выхода спиц остаются на всю жизнь и имеют диаметр около 1 см, суммарная площадь склеротических изменений тканей в пределах сегмента может быть весьма значительной.

Степень травматизации тканей спицами существенно возрастает при дистракции, а также при развитии местных инфекционных осложнений.

Натяжение тканевых структур разной плотности и эластичности (кожа, фасции, мышцы, сухожилия, нервы, сосуды) в ходе дистракции также влияет на микроциркуляторное русло, ухудшая его общую проходимость.

Наконец, дополнительное пересечение одного из отломков большеберцовой кости (или даже двух) приводит к прекращению (временному или постоянному) венозного дренажа через сосуды костномозгового пространства.

Все вместе это существенно ограничивает пути оттока крови и тканевой жидкости из дистальных отделов конечности, что проявляется отеками голени и стопы. Чаще всего они возникают в периоде проведения дистракции и сохраняются в течение нескольких месяцев после снятия аппарата.

Наконец, существенную роль в возникновении нарушений периферического кровообращения могут сыграть нередко обширные повреждения мягких тканей и сосудистых пучков при первичных травмах и последующих хирургических операциях.

Профилактика. Предупреждение отеков дистальных отделов конечности возможно лишь в ограниченном объеме, так как основные патогенетические факторы неизбежно возникают при дистракционном удлинении большеберцовой кости. Тем не менее степень развития отека можно уменьшить путем реализации следующих мероприятий:
— уменьшение периода и величины дистракции костных отломков путем использования двух или трех остеотомии или разделения восстановления циркулярного дефекта больше-берцовой кости на два этапа (до 8 см на каждом этапе);
— уменьшение до оптимального количества проводимых через мягкие ткани спиц;
— профилактика инфекционных осложнений;
— ранняя дозированная нагрузка на конечность.

Существенную роль в лечении отека голени и стопы после снятия аппарата внешней фиксации могут сыграть физиотерапевтические методы и, в частности, массаж, наряду с ношением компрессирующих чулок.

Результаты лечения

Многолетний опыт отечественных хирургов показал, что метод несвободной костной пластики по Илизарову высокоэффективен при лечении больных с дефектами большеберцовой кости. По данным А.В.Шумило, изолированное применение аппаратов внешней фиксации у пациентов с остеомиелитами и дефектами большеберцовой кости позволило добиться удлинения костных отломков и их сращения в 97% случаев. Остеомиелит был устранен в 92% наблюдений. В то же время неполное удлинение костных отломков было достигнуто в 42% случаев.

По данным ряда хирургов, метод несвободной костной пластики по Илизарову имеет следующие специфические недостатки, ограничивающие его применение:

— метод требует специальной подготовки хирурга и трудоемок, хирург должен уделять много времени поддержанию аппарата в правильном и безопасном для больного состоянии;

— в течение всего периода пребывания в аппарате больной должен находиться под наблюдением оперировавшего или другого хирурга, подготовленного в этой области и информированного об истории болезни пациента, предшествующих этапах его лечения и планах на будущее (рентгенограммы и пр.);

— длительное использование аппаратов внешней фиксации ведет к возникновению специфических осложнений, связанных с нахождением в тканях конечности металлических спиц (осложнения воспалительного характера, развитие контрактур суставов, деформации регенерата, отеки и пр.)- их развитие становится особенно вероятным (а в некоторых группах больных доходит до 100%) при дистракционном удлинении костных отломков, требующем перемещения спиц в тканях конечности;

— с учетом того обстоятельства, что лечение пациентов с использованием аппаратов внешней фиксации часто длится 8—12 мес и более, все вышеперечисленные факторы оказывают на психику больного значительное неблагоприятное воздействие, что часто ведет к преждевременному снятию аппарата;

— возможности изолированного использования метода чрескостного остеосинтеза резко уменьшаются при сочетании дефекта больше-берцовой кости с дефектом или обширными Рубцовыми изменениями мягких тканей в зоне поражения- при циркулярных дефектах большеберцовой кости, превышающих 8—10 см, использование данного метода сопровождается развитием разнообразных местных осложнений у 100% пациентов;

— метод Илизарова неэффективен при сочетании дефектов большеберцовой кости со значительными (особенно превышающими размеры дефекта кости) дефектами мягких тканей на уровне очага поражения- возможности метода резко повышаются при использовании аппаратов внешней фиксации в комбинации с современными методами пересадки кровоснабжаемых комплексов тканей (островковые и свободные мягкотканные и костные лоскуты).

Опыт показал, что удлинение большеберцовой кости более чем на 10—12 см требует сверхпродолжительного лечения и ведет к образованию тяжелых контрактур голеностопного сустава в 100% случаев. Функция переката стопы существенно ухудшается. В результате этого в конце лечения пациент с восстановленной анатомической непрерывностью большеберцовой кости вовсе не приобретает возможность нормального функционирования конечности из-за выраженного болевого синдрома и необходимости пользоваться ортезом для предупреждения перегрузочных переломов костного регенерата.

Вот почему при последствиях тяжелых травм голени, когда обширные дефекты большеберцовой кости сочетаются с обширными рубцовыми изменениями мягких тканей, у некоторых больных оптимальной может оказаться реконструктивная ампутация голени с созданием культи с опороспособной торцевой поверхностью.

В такой ситуации данную операцию следует рассматривать не как калечащую, превращающую больного в инвалида, а, наоборот, как восстановительную, превращающую инвалида в работоспособного человека.

Широкое применение аппаратов внешней фиксации в пластической и реконструктивной хирургии конечности позволило прийти к следующим выводам:

— метод Илизарова является высокоэффективным при дефектах большеберцовой кости величиной до 6—8 см при удовлетворительном состоянии мягких тканей в очаге поражения и отсутствии выраженного склероза костных отломков, а также у пациентов с дефектами мягких тканей, если их размеры не превышают размеров дефекта кости;

— применение аппаратов внешней фиксации в простой компоновке является высокоэффективным методом профилактики ранних осложнений после пересадки свободных и несвободных сложных лоскутов, так как пересаженные ткани, а также сшитые или перемещенные сосуды могут быть надежно защищены от внешнего сдавления;

— в наиболее сложных случаях эффективность несвободной костной пластики по Илизарову может быть значительно повышена, а показания к ее использованию расширены при одновременном выполнении операций, направленных на пересадку хорошо кровоснабжаемых тканей в очаг поражения.

В.И. Архангельский, В.Ф. Кириллов