RU2746832C1 - Способ замещения обширных диафизарных дефектов длинных трубчатых костей - Google Patents
Способ замещения обширных диафизарных дефектов длинных трубчатых костей Download PDFInfo
- Publication number
- RU2746832C1 RU2746832C1 RU2020123646A RU2020123646A RU2746832C1 RU 2746832 C1 RU2746832 C1 RU 2746832C1 RU 2020123646 A RU2020123646 A RU 2020123646A RU 2020123646 A RU2020123646 A RU 2020123646A RU 2746832 C1 RU2746832 C1 RU 2746832C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- implant
- bone
- distal
- proximal
- diaphyseal
- Prior art date
Links
- 210000000988 bone and bone Anatomy 0.000 title claims abstract description 99
- 230000007547 defect Effects 0.000 title claims abstract description 44
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 29
- 239000007943 implant Substances 0.000 claims abstract description 58
- 229910001069 Ti alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 230000010354 integration Effects 0.000 claims abstract description 6
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims abstract description 3
- 238000001804 debridement Methods 0.000 claims description 7
- 238000011282 treatment Methods 0.000 abstract description 7
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 6
- 239000003814 drug Substances 0.000 abstract description 6
- 238000013461 design Methods 0.000 abstract description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 210000000689 upper leg Anatomy 0.000 description 24
- 230000000399 orthopedic effect Effects 0.000 description 10
- 210000003414 extremity Anatomy 0.000 description 8
- 206010017076 Fracture Diseases 0.000 description 7
- 208000027418 Wounds and injury Diseases 0.000 description 7
- 238000001356 surgical procedure Methods 0.000 description 6
- 210000002303 tibia Anatomy 0.000 description 6
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 5
- 208000014674 injury Diseases 0.000 description 5
- 230000002980 postoperative effect Effects 0.000 description 5
- 208000010392 Bone Fractures Diseases 0.000 description 4
- 210000003141 lower extremity Anatomy 0.000 description 4
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 4
- 206010052428 Wound Diseases 0.000 description 3
- 230000003115 biocidal effect Effects 0.000 description 3
- 210000003275 diaphysis Anatomy 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 208000015181 infectious disease Diseases 0.000 description 3
- 230000004054 inflammatory process Effects 0.000 description 3
- 210000000629 knee joint Anatomy 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 238000002271 resection Methods 0.000 description 3
- 208000018084 Bone neoplasm Diseases 0.000 description 2
- 206010064687 Device related infection Diseases 0.000 description 2
- 206010061218 Inflammation Diseases 0.000 description 2
- 206010062575 Muscle contracture Diseases 0.000 description 2
- 206010031252 Osteomyelitis Diseases 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 2
- 210000003557 bones of lower extremity Anatomy 0.000 description 2
- 230000001684 chronic effect Effects 0.000 description 2
- MYSWGUAQZAJSOK-UHFFFAOYSA-N ciprofloxacin Chemical compound C12=CC(N3CCNCC3)=C(F)C=C2C(=O)C(C(=O)O)=CN1C1CC1 MYSWGUAQZAJSOK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 208000006111 contracture Diseases 0.000 description 2
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 2
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 2
- 210000002414 leg Anatomy 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 244000005706 microflora Species 0.000 description 2
- 238000012552 review Methods 0.000 description 2
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 2
- QNRATNLHPGXHMA-XZHTYLCXSA-N (r)-(6-ethoxyquinolin-4-yl)-[(2s,4s,5r)-5-ethyl-1-azabicyclo[2.2.2]octan-2-yl]methanol;hydrochloride Chemical compound Cl.C([C@H]([C@H](C1)CC)C2)CN1[C@@H]2[C@H](O)C1=CC=NC2=CC=C(OCC)C=C21 QNRATNLHPGXHMA-XZHTYLCXSA-N 0.000 description 1
- 206010064211 Bone fragmentation Diseases 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 208000003044 Closed Fractures Diseases 0.000 description 1
- 206010016454 Femur fracture Diseases 0.000 description 1
- 208000004221 Multiple Trauma Diseases 0.000 description 1
- 208000023637 Multiple injury Diseases 0.000 description 1
- 208000002565 Open Fractures Diseases 0.000 description 1
- 208000035965 Postoperative Complications Diseases 0.000 description 1
- 208000026137 Soft tissue injury Diseases 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 238000011316 allogeneic transplantation Methods 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 208000037873 arthrodesis Diseases 0.000 description 1
- 230000004071 biological effect Effects 0.000 description 1
- 239000012620 biological material Substances 0.000 description 1
- 238000010170 biological method Methods 0.000 description 1
- 201000011510 cancer Diseases 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 229960003405 ciprofloxacin Drugs 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 238000009207 exercise therapy Methods 0.000 description 1
- 210000003195 fascia Anatomy 0.000 description 1
- 210000002082 fibula Anatomy 0.000 description 1
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 1
- 210000002758 humerus Anatomy 0.000 description 1
- 230000002458 infectious effect Effects 0.000 description 1
- 238000011081 inoculation Methods 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 229910001092 metal group alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002906 microbiologic effect Effects 0.000 description 1
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 1
- 210000003205 muscle Anatomy 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 description 1
- 230000002085 persistent effect Effects 0.000 description 1
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 1
- 238000011321 prophylaxis Methods 0.000 description 1
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 description 1
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 1
- 231100000241 scar Toxicity 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 238000009331 sowing Methods 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
- 238000002560 therapeutic procedure Methods 0.000 description 1
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002054 transplantation Methods 0.000 description 1
- 230000008733 trauma Effects 0.000 description 1
- 230000002792 vascular Effects 0.000 description 1
- 230000029663 wound healing Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods
- A61B17/56—Surgical instruments or methods for treatment of bones or joints; Devices specially adapted therefor
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Surgery (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Orthopedic Medicine & Surgery (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Prostheses (AREA)
Abstract
Изобретение относится к медицине, а именно к травматологии, и может быть использовано для замещения обширных диафизарных дефектов длинных трубчатых костей. Способ включает предоперационное планирование, а именно проектирование модели имплантата на основе КТ-исследования костей парных конечностей. На основе полученных данных из титанового сплава формируют монолитный имплантат с проксимальной частью, представленной канюлированным круглым в сечении штифтом с каналом, соотношение диаметра канала к диаметру штифта 0,4-0,45, с отверстиями под фиксирующие элементы, диафизарной анатомически изогнутой частью, замещающей костный дефект, в форме втулки, и дистальной части, выполненной в виде пластины ланцетовидной формы с анатомически изогнутой дистальной расширяющейся частью с отверстиями под фиксирующие элементы, имеющей на поверхности пористую трабекулярную структуру. Соотношение длин проксимальной части имплантата к дистальной части имплантата и к диафизарной части составляет 1:1:1,3. При интеграции имплантата рассверливают проксимальный отдел длинной трубчатой кости с установкой канюлированного штифта имплантата. Осуществляют блокирование штифта через отверстия фиксирующими элементами. Фиксируют пластину имплантата в дистальном отделе длинной трубчатой кости с использованием костной пластики в местах прилегания пористой трабекулярной структуры имплантата к кости. Способ позволяет повысить эффективность лечения обширных диафизарных дефектов длинных трубчатых костей различной этиологии за счет проведения предоперационного планирования и формирования индивидуального имплантата. 6 з.п. ф-лы, 1 пр., 6 ил.
Description
Изобретение относится к медицине, а именно к травматологии, и предназначено для замещения обширных диафизарных дефектов длинных трубчатых костей.
В настоящее время количество травм, связанных с дорожно-транспортными происшествиями, непрерывно растет. С увеличением кинетической энергии травм, несмотря на использование самых разнообразных методов консервативного и оперативного лечения переломов, заметно возрастает процент несращений переломов и образования ложных суставов и составляет 2-32% (Zura R, 2016, David L.Levine, 2016, Theodore I. Malinin, 2016, Vinod K. Panchbhavi, 2015, Takahiro Niikura, 2014). Это связано со значительным разрушением органов и тканей, вызванных травмой и уменьшением регенеративной и репаративной способностей организма (Котельников Г.П. и др., Травматология и ортопедия, 2006 г.). В связи с увеличением случаев травматизма, количества посттравматических и постоперационных осложнений увеличилась и появляется потребность в пластическом материале для замещения различных дефектов (Brendamari R. et al, Biomaterials for orthopedics, Applications of Engineering Mechanics in Medicine. - 2004, найдено в Интернет http://jimboenk.heck.in/files/materi-biomaterial-2.pdf).
Одной из причин возникновения обширных дефектов длинных трубчатых костей являются инфекционные осложнения в травматологии и ортопедии, актуальная и социально значимая проблема, являющаяся частой причиной инвалидизации пациентов молодого и среднего возраста. Высокая частота развития гнойных осложнений обусловлена увеличением тяжелых сочетанных повреждений, появлением резистентных штаммов микроорганизмов. Повсеместно наблюдаются случаи проблемного заживления ран при множественных повреждениях конечностей, увеличивается число пациентов с периимплантным инфицированием после стабилизирующих операций. Опасность развития инфекции при закрытых переломах составляет 1,9%, при всех открытых переломах - 6,2%), и 10,2% при открытых переломах типа III по Gustilo с тяжелыми первичными повреждения мягких тканей и фрагментацией кости. Также причиной возникновения таких дефектов являются доброкачественные и злокачественные опухоли длинных трубчатых костей.
Из уровня техники известно, что при формировании обширных дефектов в зоне несращения костей конечностей применяют ауто- и аллотрансплантацию, дистракционный метод Илизарова, протезирование кости (А.П. Барабаш и др., Замещение обширных диафизарных дефектов длинных костей конечностей, Травматология и ортопедия России, 2014, 2 (72), с. 93-99; патент на ПМ RU 173381 U1, опубл. 24.08.2017 г.; Ткаченко С.С., Костная пластика. М., Медицина; 1970. 295 с.).
Применение аутотрансплантатов, несмотря на свои биологические свойства, имеет ряд недостатков: небольшой объем, который не может заместить обширные дефекты, длительность перестройки, снижение функциональной нагрузки, его инфицирование и рассасывание Перспективным, но ограниченным в применении и достаточно сложным методом аутотрансплантации является пересаживание фрагмента малоберцовой кости на сосудистой ножке в дефект (Барабаш А.П. и др., Ложные суставы длинных костей (технологии лечения, исходы), Саратов: Изд-во Саратовского ГМУ, 2010,130 с.).
Так, в уровне техники известно множество аллотрансплантатов, применяемых для замещения костных дефектов, как биодеградируемых (напр., патент на ИЗ RU 2691326 С1, опубл. 11.06.2019; Анастасиева Е.А. и др., Использование ауто- и аллотрансплантатов для замещения костных дефектов при резекциях опухолей костей (обзор литературы), Травматология и ортопедия России, 2017; 23(3), с. 148-155), так и небиодеградируемые (керамика, сплав металлов, углеродсодержащие и полимерные материалы) (напр., Шастов А.Л. и др., Проблема замещения посттравматических дефектов длинных костей в отечественной травматолого-ортопедической практике (обзор литературы), Гений ортопедии, 2018, Т. 24, №2, с. 252-257). Перспективным направлением является комбинация аутотрансплантатов с костнозамещающими компонентами (Gharedaghi М. et al, Evaluation ofClinical Results and Complications of Structural AllograftReconstruction after Bone Tumor Surgery, Arch Bone Joint Surg, 2016, 4(3), p. 236-242).
Биологическим методом замещения дефектов костей является дистракционный метод по Г.А. Илизарову, который не имеет альтернативы. Недостатком данной методики является необходимость длительной дистракции в стационаре под присмотром лечащего врача (А.П. Барабаш и др., Замещение обширных диафизарных дефектов длинных костей конечностей, Травматология и ортопедия России, 2014, 2 (72), с. 93-99).
В связи с оптимизацией сферы здравоохранения и, соответственно, сокращением пребывания пациентов в стационаре имеют место ранняя активизация и социальная адаптация пациентов, приводящая к поиску альтернативной методики замещения обширных дефектов костей, например, способ с применением эндопротезирования пористым титаном в сочетании с погружным видом остеосинтеза или протезом.
В настоящее время, с внедрением 3D-прототипирования, также известны способы замещения сложных, обширных диафизарных дефектов длинных трубчатых костей с возможностью персонифицированного подхода. Так, наиболее близким по технической сущности является способ замещения обширных диафизарных дефектов длинных трубчатых костей, включающий предоперационное планирование, хирургическую санацию, опил проксимального и дистального отделов кости и последующую интеграцию замещающего имплантата дефекта длинной трубчатой кости (А.П. Барабаш и др., Замещение обширных диафизарных дефектов длинных костей конечностей, Травматология и ортопедия России, 2014, 2 (72), с. 93-99). Недостатками данного способа являются: во-первых, применение готового фирменного интрамедуллярного штифта в виде «протеза» кости, который замещает дефект кости; фиксация имплантата на цементе; отсутствие костной пластики на границе кость-имплантат.
Таким образом, существует потребность в способе замещения обширных диафизарных дефектов длинных трубчатых костей, лишенном вышеуказанных недостатков.
Техническим результатом настоящего изобретения является повышение эффективности лечения обширных диафизарных дефектов длинных трубчатых костей за счет этапного, последовательного подхода с применением аддитивных технологий и формирования эргономичного, надежно фиксируемого индивидуального имплантата.
Этот технический результат достигается тем, что в предлагаемом способе замещения обширных диафизарных дефектов длинных трубчатых костей, включающий предоперационное планирование, хирургическую санацию, опил проксимального и дистального отделов кости и последующую интеграцию замещающего имплантата дефекта длинной трубчатой кости, предлагается в предоперационное планирование включать проектирование модели имплантата на основе КТ-исследования костей парных конечностей в программе, использующей параметры противоположной конечности, затем на основе полученных данных из титанового сплава формируют монолитный имплантат с проксимальной частью, представленной канюлированным круглым в сечении штифтом с каналом, соотношение диаметра канала к диаметру штифта 0,4-0,45, в проксимальной половине штифта имеются 2 круглых сквозных отверстия под фиксирующие элементы, расположенных в сагиттальной плоскости, в середине дистальной половины штифта одно сквозное овальное отверстие под фиксирующий элемент, расположенное во фронтальной плоскости; диафизарной анатомически изогнутой частью, замещающей костный дефект, в форме втулки, с наружными диаметрами, соответствующими наружным размерам проксимальной и дистальной частей кости, при этом наружная поверхность и проксимальный торец диафизарной части имеет пористую трабекулярную структуру; и дистальной части, выполненной в виде пластины ланцетовидной формы с анатомически изогнутой дистальной расширяющейся частью, имеющей на поверхности пористую трабекулярную структуру, в узкой проксимальной половине пластины формируют паз под фиксирующий элемент, в дистальной расширяющейся части пластины формируют не менее пяти отверстий под фиксирующие элементы; при этом соотношение длин проксимальной части имплантата к дистальной части имплантата и к диафизарной части составляет 1:1:1,3; при интеграции имплантата рассверливают проксимальный отдел длинной трубчатой кости с установкой канюлированного штифта имплантата, осуществляют блокирование штифта через отверстия фиксирующими элементами, также фиксируют пластину имплантата в дистальном отделе длинной трубчатой кости с использованием костной пластики в местах прилегания пористой трабекулярной структуры имплантата к кости.
В качестве фиксирующих элементов возможно использовать винты с угловой стабильностью.
Для костной пластики возможно использовать аутотрансплантат костной ткани, при этом в качестве аутотрансплантата возможно использование костной стружки из канала длинной трубчатой кости, спонгиозной кости из гребня подвздошной кости.
Также для костной пластики в предлагаемом способе возможно использовать аллотрансплантат костной ткани либо комбинацию аутотрансплантата с аллотрансплантатом.
На фиг. 1-6 показаны основные этапы предлагаемого способа, иллюстрирующие клинический пример.
На фиг. 1а) рентгенограмма левой бедренной кости до операции - неконсолидированный перелом левой бедренной кости после остеосинтеза пластиной с формированием секвестров и дефекта диафиза; б) роентгенограмма левой большеберцовой кости - консолидированный перелом большеберцовой кости в условиях погружного остеосинтеза штифтом.
На фиг. 2 рентгенография левой бедренной кости. Диафизарный дефект бедренной кости 10 см, состояние после радикальной хирургической санации очага септического воспаления, резекции нежизнеспособных участков бедренной кости, наложении аппарата внешней фиксации на левой бедро.
На фиг. 3 показано предоперационное планирование.
На фиг. 4 представлена 3D цифровая модель индивидуального имплантата длинной трубчатой кости.
На фиг. 5а) интраоперационный дефект диафиза длинной трубчатой кости; б) внешний вид индивидуального имплантата; в) остеосинтез бедренной кости индивидуальным имплантатом.
На фиг. 6а) обзорная рентгенограмма б) послеоперационная рана на 14 стуки после операции.
Способ осуществляют следующим образом.
На этапе обследования пациента с обширным диафизарным дефектом длинной трубчатой кости осуществляют предоперационное планирование, включающее в себя несколько этапов. Проектирование модели имплантата осуществляют на основе КТ-исследования костей конечностей в программе, которая корректирует укорочение на основе противоположной конечности (мы использовали программу 3-matic).
На основе полученных данных из титанового сплава формируют имплантат (Фиг. 4) с проксимальной частью (1), представленной канюлированным круглым в сечении штифтом с каналом, соотношение диаметра канала к диаметру штифта 0,4-0,45. Данное соотношение является оптимальным для соблюдения баланса прочности штифта, его вклада в надежность фиксации и затрат титанового сплава на изготовление данной части имплантата. В проксимальной половине штифта формируют 2 круглых сквозных отверстия под фиксирующие элементы, расположенные в сагиттальной плоскости, между этими отверстиями расстояние составляет не менее двух диаметров отверстия. В середине дистальной половины штифта формируют одно сквозное овальное отверстие под фиксирующий элемент, расположенное во фронтальной плоскости. Диафизарная анатомически изогнутая часть (2) имплантата, замещающая костный дефект, в форме втулки, с наружными диаметрами, соответствующими наружным размерам проксимальной и дистальной частей кости. Наружная поверхность и проксимальный торец диафизарной части имеет пористую трабекулярную структуру, необходимую для надежной фиксации с помощью костной пластики и последующего врастания в костную ткань. Дистальную часть (3) выполняют в виде пластины ланцетовидной формы с анатомически изогнутой дистальной расширяющейся частью, имеющей на поверхности пористую трабекулярную структуру с указанными выше целями. В узкой проксимальной половине пластины формируют паз под фиксирующий элемент. В дистальной расширяющейся части пластины формируют не менее пяти отверстий под фиксирующие элементы. Соотношение длин всех трех частей имплантата, а именно проксимальной части (1) к дистальной части (3) и к диафизарной части (2) составляет 1:1:1,3, что позволяет создать оптимально эргономичную и прочную структуру, замещающую дефект, с достаточными размерами фиксируемых (проксимальной (1) и дистальной (3)) частей имплантата.
Печать индивидуального имплантата проводят из титанового сплава (мы использовали сплав Ti6AL4V (ВТ6)) на трехмерном принтере (мы использовали Trumpf TruPrint 1000). Имплантат выполняют монолитным путем сварки распечатанных трех частей имплантата.
При интеграции имплантата рассверливают проксимальный отдел длинной трубчатой кости с установкой канюлированного штифта имплантата. Осуществляют блокирование штифта через отверстия фиксирующими элементами. Надежно фиксируют пластину имплантата в дистальном отделе длинной трубчатой кости с использованием костной пластики в местах прилегания пористой трабекулярной структуры имплантата к кости. Такая последовательная фиксация имплантата с учетом необходимого для фиксации количества отверстий является максимально стабильной и позволяет достичь ранней мобилизации пациентов с выраженными дефектами длинных трубчатых костей.
В качестве фиксирующих элементов возможно использовать винты с угловой стабильностью.
Для костной пластики возможно использовать аутотрансплантат костной ткани, при этом в качестве аутотрансплантата возможно использование костной стружки из канала длинной трубчатой кости, спонгиозной кости из гребня подвздошной кости. Также для костной пластики в предлагаемом способе возможно использовать аллотрансплантат костной ткани либо комбинацию аутотрансплантата с аллотрансплантатом. Таким образом, можно использовать достаточно много вариантов костной пластики в предлагаемом способе.
Пример. Пациент М., 1971 г. р., поступил на лечение в отделение травматологии и ортопедии ГБУЗ МО МОНИКИ им. М.Ф. Владимирского 03.09.2018 г. с диагнозом: Периимплантная инфекция, несросшийся инфицированный перелом бедренной кости в условиях погружного металлофиксатора. Хронический посттравматический остеомиелит левой бедренной кости. Комбинированная контрактура левого коленного сустава. Консолидированный перелом костей левой голени, состояние после погружного металлоостеосинтеза штифтом от февраля 2018 г. (Фиг. 1).
16.08.2018 г. выполнена операция - Удаление металлофиксатора левой бедренной кости, радикальная хирургическая санация очага септического воспаления, резекция нежизнеспособных участков бедренной кости, наложение аппарата внешней фиксации на левой бедро (Фиг. 2). По результатам интраоперационного посева выделен S.aureus и P.aeruginosa. В послеоперационном периоде проводилось местное лечение послеоперационной раны, антибиотикотерапия (цефипим, ципрофлоксацин). Воспалительный процесс купирован. На 14 сутки пациент выписан на амбулаторное долечивание по месту жительства.
С целью подготовки пациента к реостеосинтезу левой бедренной кости принято решение удалить штифт из большеберцовой кости. 27.05.2019 г. в ОТО МОНИКИ выполнена операция - удаление штифта левой большеберцовой кости, хирургическая санация, наложение аппарата внешней фиксации бедро-голень. Для замещения обширного диафизарного дефекта бедренной кости обсуждались различные варианты оперативного пособия: костная пластика с армированием; штифт с артродезом коленного сустава.
В августе 2019 г. выполнен демонтаж аппаратов внешней фиксации, иммобилизация левой нижней конечности ортезом. Проводились пункции в области левого бедра. Роста микрофлоры по результатам микробиологического исследования обнаружено не было, достигнута стойкая ремиссия.
С привлечением средств от гранта президента Российской Федерации для молодых ученых было проведено предоперационное планирование и разработана 3-х мерная цифровая модель индивидуального имплантата бедренной кости (Фиг. 3).
Предоперационное планирование включало в себя несколько этапов. Проектирование модели осуществлялось на основе КТ исследования костей нижних конечностей в программе 3-matic, которая корректировала укорочение на основе противоположной конечности с последующей интеграцией индивидуального имплантата бедренной кости (фиг. 4).
Имплантат сформировали из трех частей, соединенных между собой.
Проксимальная часть, представленная канюлированным круглым в сечении штифтом с каналом, диаметром 15 мм. Канал в штифте 6 мм. Таким образом, соотношение диаметра канала к диаметру штифта составило 0,4. В проксимальной половине штифта просверлили 2 круглых сквозных отверстия под фиксирующие элементы, расположенных в сагиттальной плоскости. В середине дистальной половины штифта сформировали одно сквозное овальное отверстие размером 10 мм × 6 мм под фиксирующий элемент, расположенное во фронтальной плоскости.
Диафизарная анатомически изогнутая часть, замещающая костный дефект, в форме втулки, с наружными диаметрами, соответствующими наружным размерам проксимальной и дистальной частей кости, при этом наружная поверхность и проксимальный торец диафизарной части имеет пористую трабекулярную структуру (ромбический додэкаэдр ортогонального расположения.
Дистальная часть, выполненная в виде пластины ланцетовидной формы с анатомически изогнутой дистальной расширяющейся частью, имеющей на поверхности пористую трабекулярную структуру, в узкой проксимальной половине пластины сформировали паз под фиксирующий элемент. В дистальной расширяющейся части пластины сформировали 6 отверстий под фиксирующие элементы, а именно винты с угловой стабильностью. Направления винтов были выбраны таким образом, чтобы обеспечить максимально надежную фиксацию пластины к дистальному отделу бедренной кости. Опорная площадка по наружной поверхности и со стороны, прилегающей к кости, имеет пористую трабекулярную структуру. Пластина имеет толщину от 6 до 3 мм. Ширина пластины в узкой проксимальной половине 18 мм (Фиг. 4).
Соотношение длин проксимальной части имплантата к дистальной части имплантата и к диафизарной части составила 104:104:135 мм, а именно 1:1:1,3.
Печать индивидуального имплантата осуществили из титанового сплава Ti6AL4V (ВТ6) на трехмерном принтере Trumpf TruPrint 1000. Имплантат выполнили монолитным путем сварки распечатанных трех частей имплантата.
01.02.2020 г. пациент М., 1971 г. р. поступил в ОТО МОНИКИ с диагнозом: Обширный диафизарный дефект левой бедренной кости. Хронический посттравматический остеомиелит, стойкое купирование. Комбинированная контракутары левого коленного сустава. Консолидированный перелом левой большеберцовой кости. Укорочение левой нижней конечности на 6 см.
05.02.2020 года выполнена операция - Хирургическая санация, остеосинтез левой бедренной кости индивидуальным имплантатом. Этапы операции включали в себя релиз фасции, мышц, оссифицированного рубца по медиальной поверхности и ложе дефекта бедренной кости. Опил проксимального и дистального отделов бедренной кости. Рассверливание проксимального отдела бедренной кости с установкой канюлированного штифта с блокированием. Фиксация пластины в дистальном отделе бедренной кости. Костная стружка из канала бедренной кости применена для костной пластики в местах прилегания пористой трабекулярной структуре к кости (Фиг. 5).
Результат. В послеоперационном периоде проводилось местное лечение послеоперационной раны, антибиотикопрофилактика (цефипим). Посев на микрофлору и чувствительность к антибиотикам - роста нет. ЛФК, активизация. Восстановлена опороспособность левой нижней конечности, компенсировано укорочение, которое составляет 3 см (Фиг. 6).
Нами было успешно пролечено предлагаемым способом 10 пациентов с обширными диафизарными дефектами длинных трубчатых костей, таких, как бедренная (6), плечевая (2), большеберцовая (2).
Таким образом, предоперационное планирование, формирование индивидуального имплантата с последующей его интеграцией по предлагаемому нами способу можно использовать в качестве высокоэффективного замещения обширных и осложненных дефектов диафиза.
Технологии аддитивного производства позволяют активно решать проблемы персонифицированной медицины, что в свою очередь способствует существенному улучшению качества жизни пациентов после лечения и их ранней мобилизации.
Исследование выполнено при финансовой поддержке гранта Президента Российской Федерации, номер гранта МК-3785.2019.7 (соглашение № 075-15-2019-240).
Claims (7)
1. Способ замещения обширных диафизарных дефектов длинных трубчатых костей, включающий предоперационное планирование, хирургическую санацию, опил проксимального и дистального отделов кости и последующую интеграцию замещающего имплантата дефекта длинной трубчатой кости, отличающийся тем, что предоперационное планирование включает проектирование модели имплантата на основе КТ-исследования костей парных конечностей в программе, использующей параметры противоположной конечности, на основе полученных данных из титанового сплава формируют монолитный имплантат с проксимальной частью, представленной канюлированным круглым в сечении штифтом с каналом, соотношение диаметра канала к диаметру штифта 0,4-0,45, в проксимальной половине штифта имеются 2 круглых сквозных отверстия под фиксирующие элементы, расположенных в сагиттальной плоскости, в середине дистальной половины штифта одно сквозное овальное отверстие под фиксирующий элемент, расположенное во фронтальной плоскости; диафизарной анатомически изогнутой частью, замещающей костный дефект, в форме втулки, с наружными диаметрами, соответствующими наружным размерам проксимальной и дистальной частей кости, при этом наружная поверхность и проксимальный торец диафизарной части имеет пористую трабекулярную структуру; и дистальной части, выполненной в виде пластины ланцетовидной формы с анатомически изогнутой дистальной расширяющейся частью, имеющей на поверхности пористую трабекулярную структуру, в проксимальной половине пластины формируют паз под фиксирующий элемент, в дистальной расширяющейся части пластины формируют не менее пяти отверстий под фиксирующие элементы; при этом соотношение длин проксимальной части имплантата к дистальной части имплантата и к диафизарной части составляет 1:1:1,3; при интеграции имплантата рассверливают проксимальный отдел длинной трубчатой кости с установкой канюлированного штифта имплантата, осуществляют блокирование штифта через отверстия фиксирующими элементами, также фиксируют пластину имплантата в дистальном отделе длинной трубчатой кости с использованием костной пластики в местах прилегания пористой трабекулярной структуры имплантата к кости.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве фиксирующих элементов используют винты с угловой стабильностью.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что для костной пластики используют аутотрансплантат костной ткани.
4. Способ по п.3, отличающийся тем, что в качестве аутотрансплантата используют костную стружку из канала длинной трубчатой кости.
5. Способ по п. 3, отличающийся тем, что в качестве аутотрансплантата используют спонгиозную кость из гребня подвздошной кости.
6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что для костной пластики используют аллотрансплантат костной ткани.
7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что для костной пластики используют комбинацию аутотрансплантата с аллотрансплантатом.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020123646A RU2746832C1 (ru) | 2020-07-16 | 2020-07-16 | Способ замещения обширных диафизарных дефектов длинных трубчатых костей |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020123646A RU2746832C1 (ru) | 2020-07-16 | 2020-07-16 | Способ замещения обширных диафизарных дефектов длинных трубчатых костей |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2746832C1 true RU2746832C1 (ru) | 2021-04-21 |
Family
ID=75584802
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2020123646A RU2746832C1 (ru) | 2020-07-16 | 2020-07-16 | Способ замещения обширных диафизарных дефектов длинных трубчатых костей |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2746832C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2766048C1 (ru) * | 2021-05-04 | 2022-02-07 | Анатолий Кириллович Антонов | Способ эндопротезирования трубчатых костей при метастатических переломах |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6312467B1 (en) * | 1995-07-18 | 2001-11-06 | Iowa State University Research Foundation, Inc. | Method of restructuring bone |
| RU101354U1 (ru) * | 2010-08-20 | 2011-01-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Медико-инженерный центр сплавов с памятью формы" | Эндопротез диафиза длинной трубчатой кости |
| RU2697371C1 (ru) * | 2018-03-21 | 2019-08-13 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский Государственный медицинский университет" Министерства здравоохранения Российской Федерации | Способ восстановления дефекта метадиафизарного отдела трубчатой кости |
| RU193394U1 (ru) * | 2019-04-26 | 2019-10-28 | Шароф Мажидович ДАВИРОВ | Комбинированный имплантат для замещения локального дефекта диафиза трубчатой кости |
-
2020
- 2020-07-16 RU RU2020123646A patent/RU2746832C1/ru active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6312467B1 (en) * | 1995-07-18 | 2001-11-06 | Iowa State University Research Foundation, Inc. | Method of restructuring bone |
| RU101354U1 (ru) * | 2010-08-20 | 2011-01-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Медико-инженерный центр сплавов с памятью формы" | Эндопротез диафиза длинной трубчатой кости |
| RU2697371C1 (ru) * | 2018-03-21 | 2019-08-13 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский Государственный медицинский университет" Министерства здравоохранения Российской Федерации | Способ восстановления дефекта метадиафизарного отдела трубчатой кости |
| RU193394U1 (ru) * | 2019-04-26 | 2019-10-28 | Шароф Мажидович ДАВИРОВ | Комбинированный имплантат для замещения локального дефекта диафиза трубчатой кости |
Non-Patent Citations (4)
| Title |
|---|
| CHIMUTENGWENDE-GORDON M. et al. Limb reconstruction after traumatic bone loss. Injury. 2017, 48(2), pp.206-213. * |
| БАРАБАШ А.П. и др. Замещение обширных диафизарных дефектов длинных костей конечностей. Травматология и ортопедия России. 2014, 2(72), стр. 93-99. * |
| ШЕВЦОВ В.И. и др. Лечение обширного дефекта большеберцовой кости в условиях выраженных рубцовых изменений мягких тканей. Гений ортопедии, 1996, 1, стр. 81 - 82. * |
| ШЕВЦОВ В.И. и др. Лечение обширного дефекта большеберцовой кости в условиях выраженных рубцовых изменений мягких тканей. Гений ортопедии, 1996, 1, стр. 81 - 82. БАРАБАШ А.П. и др. Замещение обширных диафизарных дефектов длинных костей конечностей. Травматология и ортопедия России. 2014, 2(72), стр. 93-99. CHIMUTENGWENDE-GORDON M. et al. Limb reconstruction after traumatic bone loss. Injury. 2017, 48(2), pp.206-213. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2766048C1 (ru) * | 2021-05-04 | 2022-02-07 | Анатолий Кириллович Антонов | Способ эндопротезирования трубчатых костей при метастатических переломах |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Zhang et al. | Three-dimensional-printed individualized porous implants: a new “implant-bone” interface fusion concept for large bone defect treatment | |
| Bostman et al. | Biodegradable internal fixation for malleolar fractures. A prospective randomised trial | |
| AU2009291608B2 (en) | Foot, ankle, and lower extremity compression and fixation system and related uses | |
| El-Hadidi et al. | Staged bone grafting for the management of segmental long bone defects caused by trauma or infection using induced-membrane technique | |
| Wu et al. | The clinical application of customized 3D-printed porous tantalum scaffolds combined with Masquelet’s induced membrane technique to reconstruct infective segmental femoral defect | |
| RU2746832C1 (ru) | Способ замещения обширных диафизарных дефектов длинных трубчатых костей | |
| Kesemenli et al. | Early prophylactic autogenous bone grafting in type III open tibial fractures | |
| Guzzini et al. | Treatment of a femur nonunion with microsurgical corticoperiosteal pedicled flap from the medial femoral condyle | |
| RU2253393C1 (ru) | Способ лечения оскольчатых переломов длинных трубчатых костей | |
| RU2711977C1 (ru) | Способ артродеза коленного сустава при глубокой периэндопротезной инфекции с применением интрамедуллярного армированного антибактериального цементного имплантата | |
| Abdelkhalek et al. | Single stage reconstruction of segmental skeletal defects by bone graft in a synthetic membrane | |
| Nakase et al. | Use of hydroxyapatite ceramics for treatment of nonunited osseous defect after open fracture of lower limbs | |
| Begue et al. | Acute Management of Traumatic Bone Defects in the Lower Limb | |
| RU2349278C1 (ru) | Способ удаления сломанного интрамедуллярного металлического стержня из трубчатой кости | |
| RU2294168C1 (ru) | Способ лечения больных с тяжелой политравмой и сложными переломами длинных трубчатых костей | |
| Wadehra et al. | Single-stage tibiotalocalcaneal arthrodesis with use of an antibiotic-coated intramedullary nail for limb salvage following an open pilon fracture complicated by osteomyelitis: a case report | |
| Hariyan et al. | Experience of the segmental bone defects' treatment for patients with combat trauma using the method of distraction osteogenesis | |
| Rodionov et al. | Surgical treatment of bone defects of the extremities after gunshot injuries | |
| RU2840189C1 (ru) | Способ артродезирования коленного сустава в условиях перипротезной инфекции и наличия костных дефектов | |
| Kaminski et al. | Free corticoperiosteal flap in the treatment of an infected bone defect of the tibia. A case report | |
| RU2349266C1 (ru) | Способ костной аутопластики ложного сустава верхней трети большеберцовой кости | |
| Abdel-Razek et al. | Ilizarov bone transport versus vascularized fibular graft in reconstruction of post-traumatic tibial bone defects | |
| RU2743267C1 (ru) | Регенеративный способ лечения импрессионного перелома проксимального метаэпифиза большеберцовой кости | |
| RU2356505C1 (ru) | Способ хирургической коррекции дефектов дистальных отделов бедренной кости | |
| RU2695268C1 (ru) | Способ реконструкции плечевой кости при гипотрофичном псевдоартрозе |