Державна установа Інститут патології хребта та суглобів імені професора

М.І. Ситенка Академії медичних наук України

КАМІНСЬКИЙ Олексій Владиславович

УДК: 616.728.4-001.5-089:615.849.19

ЛІКУВАННЯ ВІДКРИТИХ УШКОДЖЕНЬ НАДП’ЯТКОВО-ГОМІЛКОВОГО СУГЛОБА З ВИКОРИСТАННЯМ НИЗЬКОІНТЕНСИВНОГО ЛАЗЕРНОГО ВИПРОМІНЮВАННЯ

(клініко-експериментальне дослідження)

14.01.21 – травматологія та ортопедія

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата медичних наук

Харків – 2007

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Харківському державному медичному університеті МОЗ України.

Науковий керівник: доктор медичних наук професор

ІСТОМІН Андрій Георгійович,

Харківський державний медичний університет

МОЗ України, професор кафедри

травматології та ортопедії

Офіційні опоненти: доктор медичних наук професор

ЯРЕМЕНКО Дмитро Олександрович

Державна установа Інститут патології хребта та

суглобів імені професора М.І. Ситенка

Академії медичних наук України,

головний науковий співробітник

науково-організаційного відділу

доктор медичних наук професор

ПАСТЕРНАК Віктор Миколайович,

Донецький державний медичний університет

ім. М. Горького МОЗ України, професор

кафедри травматології, ортопедії та ВПХ

факультету післядипломної освіти

Провідна установа: Дніпропетровська державна медична академія, кафедра травматології та ортопедії, МОЗ України, м. Дніпропетровськ

Захист дисертації відбудеться “5” липня 2007 р. об 11.30 на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 64.607.01 Державної установи “Інститут патології хребта та суглобів імені професора М.І. Ситенка Академії медичних наук України” (61024, м. Харків, вул. Пушкінська, 80).

З дисертацією можна ознайомитися в бібліотеці Державної установи “Інститут патології хребта та суглобів імені професора М.І. Ситенка Академії медичних наук України” (61024, м. Харків, вул. Пушкінська, 80).

Автореферат розісланий “4” червня 2007 р.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради

доктор медичних наук В.О. Радченко

Актуальність теми. Проблема лікування відкритих ушкоджень надп’ятково-гомілкового суглоба є однією з найбільш складних і актуальних у травматології та ортопедії в зв’язку з анатомічними особливостями цього суглоба, складними біомеханічними умовами його функціонування, незадовільними результатами лікування (Лоскутов А.Е., Красовский В.Л., Постолов О.М., 1999; Яременко Д.А. с соавт., 2000; Миренков К.В., Гацак В.С., Мелашенко С.А., 2004).

Відкриті ушкодження надп’ятково-гомілкового суглоба складають від 0,3 до 8,2% відкритих ушкоджень кісток нижніх кінцівок (Каплан А.В., Хуснутдинов А.С., 1973; Court-Brown C.M., Mc Birnie J., Wilson G., 1998; Richter M., Thermann H., von Rheinbaben et al., 1999). Відкриті внутрішньосуглобові переломи дистального відділу великогомілкової кістки складають від 10 до 63% відкритих ушкоджень кісток нижніх кінцівок (Sands A., Grujic L., Byck D.C. et al., 1998; Khoury A., Liebergall M., London E., Mosheiff R., 2002).

Незважаючи на використання сучасних антибактеріальних препаратів та методів остеосинтезу, досягнення в галузі теоретичних, експериментальних та клінічних досліджень, ці ушкодження характеризуються високою частотою незадовільних функціональних результатів лікування, сповільненим зрощенням, розвитком хронічних артритів і остеоартритів надп’ятково-гомілкового суглоба, які відмічаються у 19,6 – 66,7% випадків (Коструб А.А., Грицай Н.П., Вернигора И.П., 1995; Вирва О.Є., 1997; Schmidt H.G., Hadler D., Gerlach U.J., Schoop R., 2005). Вихід на інвалідність таких хворих складає 9,3 – 17,4% (Никитченко И.И., Поляков Д.А., 2005). Наслідки цих травм мають важливе соціально-економічне значення, адже більшість травмованих – це люди працездатного віку.

Отже, досить актуальними залишаються подальше удосконалення, пошук і впровадження найбільш прогресивних, науково обґрунтованих технологій та чинників впливу з метою стимуляції й оптимізації репаративного хондро- і остеогенезу у комплексному лікуванні відкритих ушкоджень надп’ятково-гомілкового суглоба. Лікування таких ушкоджень має бути комплексним, повинно передбачати диференційований підхід до вибору лікувальної тактики в залежності від ступеня ушкодження м’яких тканин, характеру й типу перелому.

Серед різноманітних фізичних факторів, що впливають на перебіг репаративних процесів, важливе місце посідає низькоінтенсивне лазерне випромінювання (Vidinisky B., Gal P., Toporcer T. et al., 2005; da Silva R.V., Camilli J.A., 2006). За даними дослідників, лазерне випромінювання у діапазоні червоного та інфрачервоного електромагнітного спектрів чинить значну регенераторну, протизапальну, анальгезуючу, протинабрякову, імунокоригуючу, гіпокоагулятивну дію, впливає на мікроциркуляцію (Берглезов М.А., Вялько В.В., Угнивенко В.И., 1996; Корж Н.А., Маколинец В.И., Киселев В.К., Кладченко Л.А., 1999; Самойлов Н.Г., 2000). Незважаючи на високі досягнення із впровадження в клінічну травматологію та ортопедію лазерних технологій, механізми загальної та місцевої, специфічної та неспецифічної дії низькоінтенсивного лазерного випромінювання на репаративний хондро-, остеогенез, оксидантно-антиоксидантну систему при відкритих ушкодженнях надп’ятково-гомілкового суглоба повністю не розкриті.

З наведених вище причин проблема лікування хворих з відкритими ушкодженнями надп’ятково-гомілкового суглоба (у багатьох з яких виникають різного роду дисрегенерації, запальні процеси), оптимізації та стимулювання репаративного хондро-, остеогенезу та розроблення алгоритму лікувально-діагностичних заходів із використанням низькоінтенсивного лазерного випромінювання з метою обрання найбільш оптимального варіанту комплексного лікування в залежності від ступеня ушкодження м’яких тканин, характеру й типу перелому видається актуальною.

Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційна робота виконана згідно з планом науково-дослідних робіт Харківського державного медичного університету МОЗ України (держреєстрація № 0101U001901). Автором проведено обстеження, лікування пацієнтів, дослідження особливостей репаративного хондро- і остеогенезу при моделюванні відкритих ушкоджень надп’ятково-гомілкового суглоба в експерименті, дослідження особливостей динаміки оксидантно-антиоксидантної системи у хворих з відкритими ушкодженнями надп’ятково-гомілкового суглоба під впливом низькоінтенсивного лазерного випромінювання, запропоновано алгоритм лікувально-діагностичних заходів.

Мета дослідження: поліпшити результати лікування хворих з відкритими ушкодженнями надп’ятково-гомілкового суглоба шляхом оптимізації репаративного остеогенезу та обґрунтування алгоритму комплексних лікувально-діагностичних заходів.

Задачі дослідження:

1. Проаналізувати стан проблеми (за даними літератури) лікування, виявити сучасні тенденції розвитку, доцільність і перспективність дослідження.

2. Дослідити в експерименті особливості морфогенезу кістково-хрящового регенерату при відкритих ушкодженнях надп’ятково-гомілкового суглоба під впливом низькоінтенсивного лазерного випромінювання.

3. Виявити особливості динаміки оксидантно-антиоксидантного стану організму, показників кальцій-фосфорного гомеостазу, маркера кісткового метаболізму шляхом порівняльного дослідження біохімічних показників сироватки крові у хворих з відкритими ушкодженнями надп’ятково-гомілкового суглоба під впливом низькоінтенсивного лазерного випромінювання.

4. Розробити і впровадити в клінічну практику спосіб лікування відкритих ушкоджень надпятково-гомілкового суглоба та пристрій для його виконання.

5. Розробити алгоритм комплексного лікування хворих з відкритими ушкодженнями надп’ятково-гомілкового суглоба в залежності від ступеня ушкодження м’яких тканин, характеру й типу перелому, оцінити клінічну ефективність його застосування.

Об’єкт дослідження: відкриті ушкодження надп’ятково-гомілкового суглоба, низькоінтенсивне лазерне випромінювання у комплексному їх лікуванні.

Предмет дослідження: особливості хондро- та остеогенезу кістково-хрящового дефекту в експерименті; особливості динаміки метаболітів оксидантно-антиоксидантної системи організму, показників кальцій-фосфорного гомеостазу, маркера кісткового метаболізму у хворих з відкритими ушкодженнями надп’ятково-гомілкового суглоба під впливом низькоінтенсивного лазерного випромінювання.

Методи дослідження: клінічні, рентгенологічні. Морфологічні (гістологічні, морфометричні, електронно-мікроскопічні) – для виявлення особливостей перебігу процесів репаративного хондро- та остеогенезу кістково-хрящового дефекту в експерименті. Біохімічні – для дослідження особливостей динаміки оксидантно-антиоксидантного стану організму, показників кальцій-фосфорного гомеостазу, маркера кісткового метаболізму. Статистичні методи дослідження. Бальну оцінку результатів лікування хворих проводили за методикою Пастернака В.М. (2004) з урахуванням 15 критеріїв.

Наукова новизна. Уперше на підставі експериментальних даних за допомогою морфологічних (гістологічних, морфометричних, електронно-мікроскопічних) досліджень отримано нові відомості і дано детальну характеристику репаративного хондро- та остеогенезу в умовах моделі відкритого ушкодження надпятково-гомілкового суглоба. Доведено, що морфогенез регенерату має зональні, стадійні зміни в залежності від термінів зрощення і застосування низькоінтенсивного лазерного випромінювання.

Уперше в експерименті виявлено особливості й морфологічні еквіваленти порушень хондро- та остеогенезу при відкритих ушкодженнях надп’ятково-гомілкового суглоба: запальні прояви, які супроводжуються порушеннями морфогенезу регенерату, “просідання” регенерату у ділянці суглобового хряща, утворення фіброретикулярної тканини на ділянці кісткового дефекту в пізні терміни, уповільнений остеогенез.

Уперше проаналізовано механізми дії низькоінтенсивного лазерного випромінювання в умовах відкритих ушкоджень надп’ятково-гомілкового суглоба. Доведено, що під впливом лазерного випромінювання відбувається регрес запальних проявів у ділянці дефекту й міжтрабекулярних просторах, підвищується проліферація, диференціювання і метаболізм клітин хрящового та остеогенного диферонів.

Уперше виявлено особливості динаміки метаболітів оксидантно-антиоксидантної системи організму, показників кальцій-фосфорного гомеостазу, лужної фосфатази у хворих з відкритими ушкодженнями надп’ятково-гомілкового суглоба під впливом низькоінтенсивного лазерного випромінювання.

Обгрунтовано алгоритм комплексних лікувально-діагностичних заходів, які дозволяють оптимізувати репаративний остеогенез та процес консолідації кісткових фрагментів при відкритих ушкодженнях надп’ятково-гомілкового суглоба.

Практичне значення одержаних результатів. Застосування низькоінтенсивного лазерного випромінювання у комплексному лікуванні хворих з відкритими ушкодженнями надп’ятково-гомілкового суглоба дозволило підвищити ефективність лікування відкритих ушкоджень надп’ятково-гомілкового суглоба, скоротити терміни загоювання ран, зменшити відсоток ускладнень і дисрегенерацій, прискорити реабілітацію хворих, скоротити терміни перебування їх у стаціонарі й забезпечити кращі, у порівнянні з досі відомими, анатомо-функціональні результати лікування.

Створена експериментальна модель відкритих ушкоджень надпятково-гомілкового суглоба у тварин дозволила досягти оптимальної, достовірної та адекватної екстраполяції експериментальних даних у клінічну практику.

Розроблений спосіб лікування ушкоджень надп’ятково-гомілкового суглоба та пристрій для його використання (Деклараційний патент України № 71826 А “Спосіб лікування ушкоджень гомілковостопних суглобів (варіанти) та пристрій для його виконання (варіанти)”) дозволив досягнути значно кращих клінічних результатів лікування у хворих з відкритими ушкодженнями надп’ятково-гомілкового суглоба.

Розроблений у відповідності з результатами дисертаційної роботи алгоритм лікувально-діагностичних заходів дозволив отримати найбільш оптимальний варіант комплексного лікування відкритих ушкоджень надп’ятково-гомілкового суглоба в залежності від ступеня тяжкості ушкодження м’яких тканин, характеру й типу перелому.

Методика комплексного лікування використовується у роботі травматологічних відділень Обласної клінічної лікарні, Міської клінічної лікарні швидкої та невідкладної медичної допомоги ім. проф. О.І. Мєщанінова, Обласної клінічної травматологічної лікарні м. Харкова, а також у навчальному процесі кафедри травматології та ортопедії Харківського державного медичного університету МОЗ України.

Особистий внесок здобувача. Автор самостійно обґрунтував перспективність, мету і задачі дослідження, дослідив стан проблеми, особисто запропонував ідею лікування відкритих ушкоджень надп’ятково-гомілкового суглоба з використанням низькоінтенсивного лазерного випромінювання, розробив алгоритм лікувально-діагностичних заходів.

Особисто автором написано всі розділи дисертаційної роботи. На базі віварію Харківського державного медичного університету МОЗ України особисто автором виконано експериментальні дослідження. Він брав безпосередню участь у проведенні морфологічних та біохімічних досліджень.

Автором особисто прооперовано 85% хворих основної групи, здійснено збір та аналіз клінічного матеріалу, проведено порівняльний аналіз ефективності лікування досліджуваних груп хворих, статистичну обробку результатів дослідження. Сумісно з проф. Д.Д. Бітчуком і проф. А.Г. Істоміним розроблений спосіб лікування ушкоджень надп’ятково-гомілкових суглобів та пристрій для його виконання (Деклараційний патент України № 71826 А).

Апробація результатів дисертації. Результати проведених досліджень повідомлені та обговорені на: XXI, XXV Міжнародних науково-практичних конференціях “Применение лазеров в медицине и биологии” (Одеса, 2004; Луцьк, 2006); Міжнародній науково-практичній конференції з проблем ортопедії та травматології “Реконструктивно-відновна хірургія в травматології та ортопедії” (Київ, 2004); науково-практичній конференції з міжнародною участю, присвяченій 200-річчю заснування Харківського державного медичного університету “Від фундаментальних досліджень – до прогресу в медицині” (Харків, 2005); V Всеукраїнській науково-практичній конференції “Морфогенез і патологія кісткової системи в умовах промислового регіону” (Луганськ, 2005); XIV з’їзді травматологів-ортопедів України (Одеса, 2006).

Публікації. За темою дисертації автором опубліковано 11 друкованих робіт, в тому числі 6 статей у провідних наукових фахових виданнях, 1 Деклараційний патент України, 4 роботи в матеріалах конференцій.

Обсяг та структура дисертації. Дисертація викладена на 185 сторінках машинописного тексту. Складається зі вступу, 5 розділів, висновків, списку використаних джерел, додатків. Текст ілюстрований 46 рисунками, містить 21 таблицю. Список використаних джерел включає 233 джерела (128 ? українських та російських авторів, 105 ? авторів з інших країн).

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

Матеріал та методи дослідження. Для вирішення поставлених у дисертаційній роботі завдань були проведені експериментальні та клінічні дослідження.

Експериментальні дослідження проведені для вивчення можливих шляхів стимулювання процесів репаративного хондро-, остеогенезу під впливом низькоінтенсивного лазерного випромінювання при відкритих ушкодженнях надп’ятково-гомілкового суглоба. Експеримент виконаний на базі віварію Харківського державного медичного університету МОЗ України.

Дослідження проведено на 50 статевозрілих кролях породи Шиншила обох статей, віком 4-6 місяців, масою тіла 3500,0-4000,0 г, які утримувалися в стандартних умовах віварію. Роботу з тваринами проводили відповідно до Міжнародних вимог про гуманне ставлення до тварин і стандартів біоетики (Хельсінська декларація (1964-2000 рр.); Європейська конвенція з захисту хребетних тварин (Страсбург, 1986 р.); I національний конгрес з біоетики (Київ, 2001 р.) та відповідно діючого законодавства з біоетики).

Тварини були розподілені на три групи. В I – контрольній групі тварин (14 спостережень) досліджували інтактну кісткову та суглобову тканину дистального епіметафіза великогомілкової кістки. Тваринам II групи (18 спостережень) та III групи (18 спостережень) моделювали відкрите ушкодження надпятково-гомілкового суглоба, проводили первинну хірургічну обробку (ПХО) рани, остеосинтез перелому. Тваринам III групи додатково проводили опромінення рани та ділянки надпятково-гомілкового суглоба низькоінтенсивним лазерним випромінюванням, щоденно протягом усього періоду експерименту.

Моделювання відкритого ушкодження надпятково-гомілкового суглоба проводили без додержання правил асептики під гексеналовим наркозом (1 мл 10% розчину на 100 г маси). Ушкодження дистального епіметафіза великогомілкової кістки моделювали за допомогою скальпеля, максимально наближено до типів ушкоджень 43В, 43С, 44А, 44В, 44С (за класифікацією АО/ASIF). Проводили ПХО рани, репозицію та фіксацію фрагментів за допомогою спиць Кіршнера, рану пошарово зашивали. Задню кінцівку фіксували гіпсовою пов’язкою, у ділянці післяопераційної рани вирізали “вікно”. Тваринам III експериментальної групи після оперативного втручання проводили локальне лазерне опромінення ділянки ушкодження. Генераторами низькоінтенсивного лазерного випромінювання були апарати АЛФ-01 та напівпровідникова фотонна матриця “Барва-Флекс К/ИК”, що працювали у безперервному режимі. Щільність потужності та експозиція складали відповідно 20 і 5 мВт/смІ, 5-10 та 15 хвилин. Довжина хвилі в апараті АЛФ-01 дорівнювала 632,8 нм, у фотонній матриці “Барва-Флекс К/ИК” ? 650-660 нм для видимого червоного діапазону та 940 нм для невидимого інфрачервоного діапазону випромінювання.

Виведення тварин з експерименту здійснювали передозуванням гексеналу, забір матеріалу для мікроскопічних, морфометричних досліджень виконували в усіх групах на 3-ю, 7-у, 14-у і 30-у добу; для ультрамікроскопічних досліджень – на 14-у, 30-у добу експерименту.

Аналіз та фотовідбитки матеріалу проводили під мікроскопом “Carl Zeiss” цифровою камерою “Сanon”, морфометричне дослідження об’єму мікросудинного русла (МСР) ? за допомогою комп’ютерного цитоаналізатора “Olympus” методом Автанділова Г.Г. (1990). Електронну мікроскопію виконували за допомогою електронного мікроскопа ЭМВ-100БР.

На 3-ю добу в II групі між кінцями фрагментів губчастої кістки та суглобового хряща з’являлися тромби, нейтрофільні гранулоцити, лімфоцити, макрофаги, відмічалося значне запалення, розлад МСР: дилатація з періваскулярними, значними крововиливами, проявами стазу, сладжем еритроцитів та некрозом остеоцитів. Відносний обєм МСР був в 1,42 раза збільшений порівняно з контрольною групою.

На 7-у добу в II групі тварин у місці перелому губчастої кістки виявляли діастаз, заповнений тромбом, що перебудовувався. У ділянці дефекту і прилеглих зонах спостерігалися некротичні зміни остеоцитів, “порожні” кісткові лакуни, значні явища набряку, повнокров’я МСР, періваскулярні крововиливи, а також проліферація клітин періосту, лізис хондроцитів. Відносний об’єм МСР зменшувався і достовірно відповідав показникові контрольної групи.

На 14-у добу в II групі відбувалися некробіотичні й некротичні зміни. У міжтрабекулярних просторах мали місце явища набряку, повнокровя судин МСР, стази, сладжі еритроцитів. Відносний об’єм МСР не відрізнявся достовірно від показника I групи. Остеобластичного діференціювання періцитів навколо судин не відмічалося. У глибоких відділах регенерат був представлений фіброретикулярною тканиною, у поверхневих відділах формувалася незріла колагеноволокниста тканина.

На 30-у добу в II групі у ділянці суглобового хряща регенерат складався із фіброретикулярної тканини, новоствореної гіалінової та колагеноволокнистої хрящової тканин. У ділянці кісткового дефекту формувалась кісткова тканина – від хондроїда до кісткових трабекул, представлених грубоволокнистою кісткою з остеобластами різноманітних форм, розмірів та ультраструктурної організації. Відносний об’єм МСР не відрізнявся достовірно від показника I групи. Таким чином, на 30-у добу в II групі тварин мали місце дисрегенерація кістково-хрящового регенерату і порушення кровообігу у МСР.

У III групі на 3-ю добу в ділянці дефекту були помірно виражене запалення, тромби. У міжтрабекулярних просторах відмічався розлад МСР. Відносний об’єм МСР був більший за показник I групи в 1,38 раза.

На 7-у добу в III групі дефект губчастої кістки був заповнений фіброретикулярною тканиною. Відмічались помірно виражений набряк та запальна реакція, повнокров’я МСР, проліферація клітин періосту, хондроцитів. Відносний об’єм МСР був більший за даний показник у групі II в 1,33 раза.

На 14-у добу в III групі кістковий дефект заповнився остеогенною фіброретикулярною тканиною з остеокластичною резорбцією кісткової тканини. У хрящовій частині дефекту виявлявся хондроїд з високою щільністю клітин хрящового диферону та колагеноволокниста тканина з клітинами фібробластичного диферону. В глибоких відділах регенерату зявлялися клітини остеобластичного диферону та осередки немінералізованого остеоїду. Відносний об’єм МСР був більший за даний показник у групі II в 1,95 раза, спостерігалися дилатація судин та капілярів міжтрабекулярних просторів, збільшення їх кількості. Явища набряку, запалення були невиражені. Ці дані засвідчують, що лазерне випромінювання стимулює диференціювання клітин остеобластичного диферону.

Подібною з тваринами II групи була пошарова організація регенерату: в крайових відділах, прилеглих до суглобового хряща і контактуючих з порожниною суглоба, виявлялись фібробласти різної зрілості й метаболічної активності. У глибоких відділах регенерату у тварин III групи на межі “хрящ-кістка” розташовувалися кровоносні судини, навколо яких відбувалось диференціювання клітин остеобластичного диферону та формування остеоїду. У тварин II групи в регенераті остеобласти не зявлялися.

На 30-у добу в III групі тварин морфологічний аналіз регенерату показав наявність значної кількості функціонально активних остеобластів та остеоцитів новостворених кісткових трабекул. Наявність на поверхні кісткових трабекул активних остеокластів свідчила про процеси ремоделювання кісткової тканини і забезпечення формування органоспецифічного регенерату.

Таким чином, у ранні терміни дослідження (3-7 доба) дія лазерного випромінювання полягала у стимуляції ангіогенезу в ділянці ушкодження, регресі запальних проявів у міжтрабекулярних просторах, прилеглих до дефекту. У пізні терміни відбувалась активізація диференціювання клітин хрящового диферону в ділянці ушкодження суглобового хряща та остеобластичного диферону в ділянці кісткової тканини. Регенерат, що формувався, був щільно звязаний з материнським хрящем та кістковою тканиною.

Клінічна частина роботи базується на результатах лікування 60 хворих з відкритими ушкодженнями надп’ятково-гомілкового суглоба в період 2002-2005 років, що перебували на лікуванні у травматологічних відділеннях Обласної клінічної лікарні м. Харкова та Міської клінічної лікарні швидкої та невідкладної допомоги ім. проф. О.І. Мєщанінова, які є базовими для кафедри травматології та ортопедії Харківського державного медичного університету.

Пацієнти були розподілені на три групи. Контрольну групу А склали 29 хворих, основну (досліджувану) групу склали групи В (17 хворих) та С (14 хворих). Усім хворим проводили ПХО рани, фіксацію кісткових фрагментів. Хворим групи В проводили локальне опромінення рани, хворим групи С ? після внутрішнього стабільно-функціонального остеосинтезу проводили опромінення гомілки та надп’ятково-гомілкового суглоба низькоінтенсивним лазерним випромінюванням в полімерній шині з вмонтованою фотонною сіткою апарата “Барва-Флекс К/ИК” (Деклараційний патент № 71826А).

Чоловіків було 28 (46,7%), жінок – 32 (53,3%). За видом травматизму ушкодження розподілялись таким чином: вуличний ? 27 (45%), побутовий ? 20 (33,3%), транспортний – 10 (16,7%), виробничий ? 3 (5%). За механізмом травми ушкодження розподілялися так: пряма травма – 14 (23,3%), непряма травма – 46 (76,7%).

При розподілі клінічного матеріалу за основу нами було взято об’єднану класифікацію АО/ASIF переломів довгих кісток з класифікацією м’якотканинних ушкоджень, запропоновану Muller M.E. et all.

Розподіл відкритих ушкоджень надпятково-гомілкового суглоба за типом здійснено відповідно до класифікації АО/ASIF: 44-А1-3 – 17 (28,3%); 44-В1-3 – 23 (38,3%); 44-С1-3 – 12 (20%), 43-В1-3 – 2 (5%), 43-С1-3 – 6 (8,4%).

За тяжкістю ушкодження покривних тканин, м’язів, що прилягають, сухожилків та нейроваскулярних утворень розподіл хворих був такий: IO1-МТ1-NV1 – 6 (10%), IO2-MT1-NV1 – 19 (31,7%), IO3-MT1-NV1 – 24 (40%), IO3-MT1-NV2 – 2 (3,3%), IO3-MT1-NV3 – 3 (5%), IO4-MT1-NV1 – 3 (5%), IO4-MT1-NV2 – 2 (3,3%), IO4-MT1-NV3 – 1 (1,7%).

Для розподілу хворих у групах порівняння за статтю, віком, механізмом ушкодження, характером і типом перелому застосовано метод вибірки на основі генерування послідовності рівномірно розподілених випадкових чисел. Статистично значущих відмін між групами не спостерігалося. Перевірки виконано з помилкою не більше 0,05 (p<0,05).

Поєднані ушкодження (струс, забій головного мозку; забій грудної клітки, переломи ребер) спостерігались у 5 (8,3%) хворих. Переломи тіла, блоку надпяткової кістки зафіксовано у 2 (3,3%) хворих у групах А та В. Оперативні втручання у всіх пацієнтів були виконані в перші 24 години. ПХО виконували незалежно від розмірів та характеру рани, радикально, ретельно і економно. У 46 (76,7%) хворих ПХО проводили під місцевою, провідниковою та спінальною анестезією, у 14 (23,3%) – під внутрішньовенним наркозом. Після ПХО рани проводили репозицію кісткових фрагментів, усунення вивиху стопи, фіксацію кісткових фрагментів. Відновлення дельтоподібної зв’язки виконано у 6 (10%) хворих. Вільну та невільну шкірну пластику дефектів м’яких тканин зроблено 3 (5%) хворим з переломами IO4 типу. При тяжкій травмі покривних тканин виконували проточне дренування рани антисептиками й антибіотиками, призначали препарати, що покращують мікроциркуляцію, а також судинні, сечогінні препарати, антикоагулянти прямої дії, антибактеріальні препарати.

Вид фіксації кісткових фрагментів обирали залежно від розмірів та ступеня забрудненості рани, характеру ушкодження кісткових структур надп’ятково-гомілкового суглоба, стану кровообігу в кінцівці.

У контрольній групі відкриту репозицію, внутрішній стабільний, стабільно-функціональний остеосинтез пластинами, гвинтами виконували в групі А ? у 15 (25%), в групі В ? у 8 (13,3%), в групі С ? у 11 (18,4%) хворих при IO1-IO3 ступенях ушкодження. Остеосинтез апаратами зовнішньої фіксації на спицевій, стержневій основі (апарати Ілізарова, Костюка) для первинної та кінцевої фіксації виконано в групі А ? у 2 (3,3%), у групі В ? у 2 (3,3%) хворих. Комбінований остеосинтез виконано в групі А у 2 (3,3%) хворих при переломах IO3-IO4 зі значним ушкодженням та розтрощуванням м’яких тканин. Двохетапний метод, що включав закриту репозицію, тимчасову трансартикулярну фіксацію надп’ятково-гомілкового суглоба спицями Кіршнера з метою створення тимчасового артродезу на період загоювання рани та купірування порушень трофіки м’яких тканин або первинну фіксацію апаратом зовнішньої фіксації з подальшою відкритою репозицією та стабільно-функціональним остеосинтезом, виконано в групі А ? у 5 (8,4%), в групі В ? у 3 (5%), в групі С ? у 2 (3,3%) хворих при IO3-IO4 ступенях ушкодження. Лікування методом постійного скелетного витягнення за п’яткову кістку застосовували при внутрішньосуглобових осколкових переломах епіметафіза великогомілкової кістки в групі А ? у 1 (1,7%), в групі В ? у 2 (3,3%) хворих. Фіксація гіпсовою, полімерною повязкою була застосована в групі А ? у 4 (6,7%), в групі В ? у 2 (3,3%), в групі С ? у 1 (1,7%) пацієнта.

Біохімічні дослідження були проведені у 60 хворих. Об’єктом досліджень була сироватка крові хворих. У якості показників активності вільнорадикальних окислювальних процесів визначали: вміст дієнових кон’югатів, малонового діальдегіду, відновленого глутатіону, активність ферменту каталази крові (КФ 1.11.1.6), церулоплазміну (КФ 1.16.3.1), вміст сульфгідрильних груп, активність лужної фосфатази (КФ 3.1.3.1), вміст неорганічного фосфору, загального кальцію.

Результати досліджень показали, що на 1-у добу вміст дієнових кон’югатів та малонового діальдегіду у хворих трьох експериментальних груп був статистично достовірно збільшеним у порівнянні з фізіологічною нормою, що свідчило про активізацію вільнорадикальних процесів. На 14-у добу рівень дієнових кон’югатів у групах А та В достовірно зменшувався порівняно з першою добою дослідження відповідно на 73% та 40% і наближався до фізіологічної норми. У групі С рівень дієнових конюгатів залишався збільшеним порівняно з групами А та В у середньому на 60%. На 14-у добу рівень малонового діальдегіду був статистично достовірно зниженим у хворих груп А та В у середньому на 38%. Відмічалося достовірне збільшення рівня малонового діальдегіду в групі С порівняно з групами А та В у середньому на 53%.

Отже, результати дослідження стану системи перекисного окислення ліпідів свідчили про можливу активацію системи вільнорадикального окислення у хворих з відкритими ушкодженнями надп’ятково-гомілкового суглоба.

Для повнішої оцінки стану оксидантно-антиоксидантної рівноваги у трьох групах було досліджено окремі ланки антиоксидантної системи.

Активність каталази та церулоплазміну у хворих трьох груп за 1-у добу дослідження зросла порівняно з фізіологічною нормою. На 14-у добу активність каталази та церулоплазміну проти показників 1-ї доби мала значну тенденцію до зниження (у всіх групах): у перших двох - у середньому на 35% та 39% відповідно; у групі С вона залишалася збільшеною порівняно з групами А та В.

На 1-у добу рівень відновленого глутатіону був у межах фізіологічної норми. На 14-у добу рівень відновленого глутатіону достовірно знижувався порівняно з показниками 1-ї доби, залишався практично на одному рівні у всіх групах хворих і перебував у межах фізіологічної норми.

На 1-у добу рівень сульфгідрильних груп у всіх пацієнтів був зниженим порівняно з фізіологічною нормою. На 14-у добу відмічалася тенденція до статистично достовірного підвищення рівня сульфгідрильних груп порівняно з 1-ю добою. У хворих групи С цей показник залишався достовірно зниженим порівняно з хворими групи А.

Як бачимо, отримані результати засвідчили активацію антиоксидантних ресурсів у 1-у добу, що є захисно-пристосувальною реакцією на інтенсифікацію вільнорадикальних процесів та процесів перекисного окислення ліпідів.

Вміст кальцію та неорганічного фосфору був зниженим на 1-у та 14-у добу проти фізіологічної норми у трьох групах хворих. На 1-у добу активність лужної фосфатази була підвищеною у всіх хворих порівняно з фізіологічною нормою. На 14-у добу активність лужної фосфатази була вища за фізіологічну норму, але статистично достовірно знижувалася у порівнянні з 1-ю добою дослідження. Різниці показників лужної фосфатази у групах В та С порівняно з групою А не спостерігалося.

Статистичну обробку матеріалів досліджень проводили з використанням методів математичної статистики з використанням прикладних функцій програми Microsoft Office Excel 2003. Для оцінки достовірності розходження середніх величин використовували критерій Ст’юдента.

Алгоритм лікувально-діагностичних заходів при наданні медичної допомоги хворим з відкритими ушкодженнями надп’ятково-гомілкового суглоба побудовано з урахуванням класифікації відкритих ушкоджень, запропонованої АО/ASIF. Принцип побудови алгоритму грунтується на розмірах рани (IO1-IO5), типові перелому (44А, 44В, 44С, 43В, 43С), характері зміщення фрагментів, стані навколишніх м’яких тканин. Лікувальна тактика відрізнялася при стабільних переломах (44А1-3), нестабільних надсиндесмозних та черезсиндесмозних переломах (44В1-3, 44С1-3), неповних і повних внутрішньосуглобових переломах дистального відділу кісток гомілки (43В, 43С). До стабільних переломів віднесено: ізольований перелом однієї з кісточок, переломи обох кісточок на рівні суглобової щілини, переломи кісточок з частковим розривом міжгомілкового синдесмозу. ПХО ран виконували при всіх ступенях ушкодження шкірних покривів як реконструктивно-відновлювальну операцію.

При IO1-IO2 типі ушкодження шкірних покривів вибір засобів фіксації був таким, як при закритих переломах. Стабільні переломи без зміщення підлягали фіксації у гіпсовій або полімерній пов’язці, зі зміщенням – одномоментній закритій ручній репозиції та фіксації у гіпсовій або полімерній пов’язці. Внутрішній стабільно-функціональний остеосинтез виконували при незадовільній адаптації фрагментів, збереженні підвивиху стопи, наявності вторинного зміщення, інтерпозиції. Нестабільні надсиндесмозні, черезсиндесмозні ушкодження, неповні внутрішньосуглобові переломи, розриви міжгомілкового синдесмозу, переломи заднього краю великогомілкової кістки з фрагментом понад 1/3 суглобової поверхні, супінаційні переломи з медіальним підвивихом стопи, пронаційні переломи з укороченням зовнішньої кісточки та розривом дельтоподібної зв’язки і міжгомілкового синдесмозу (44В1.1-3.3; 44С1.1-3.3; 43В1.1-3.3) підлягали відкритій репозиції з ревізією суглобової порожнини, відновленню ушкоджень сумково-зв’язкового апарату й міжгомілкового синдесмозу та внутрішньому стабільно-функціональному остеосинтезу. Лікувальна тактика при осколкових переломах суглобової поверхні великогомілкової кістки з порушеннями осі та конгруентності суглобових поверхонь (43С1.1-3.3) залежала від наявності поверхневого осаднення, локальних або поширених забоїв шкірних покривів, деструкції м’якотканинних структур, що оточують суглоб. У разі задовільного стану м’яких тканин, що оточують суглоб, виконували ПХО рани, внутрішній стабільно-функціональний остеосинтез. При незадовільному стані навколишніх тканин виконували остеосинтез апаратами зовнішньої фіксації або проводили лікування методом постійного скелетного витягнення. При втраті репозиції або незадовільному положенні фрагментів виконували внутрішній стабільно-функціональний остеосинтез після загоювання рани. Переломи 43С1.1-3.3 без зміщення, багатоосколкові переломи дистального епіметафіза великогомілкової кістки без наявності вільного проміжного фрагмента підлягали фіксації гіпсовою пов’язкою, при вторинному зміщенні фрагментів ? внутрішньому стабільно-функціональному остеосинтезу.

При IO3 типі ушкодження шкірних покривів лікувальна тактика залежала переважно від ступеня забрудненості рани, стану навколишніх м’яких тканин, а не від типу перелому. У більшості випадків переломи з ушкодженням шкірних покривів IO3-IO5 ступеня виникали від високоенергетичних травм і мали значне зміщення фрагментів, забруднення рани, ушкодження внутрішньосуглобових структур, поширені забої шкірних покривів, деструкцію м’якотканинних структур, що оточують суглоб. У разі незадовільного стану м’яких тканин, що оточують суглоб, значному забрудненні рани виконували ПХО рани, остеосинтез апаратом зовнішньої фіксації або застосовували двохетапний метод. Після остеосинтезу апаратом зовнішньої фіксації та комбінованого остеосинтезу при втраті репозиції виконували внутрішній стабільно-функціональний остеосинтез по загоюванні рани.

При IO4 типі ушкодження шкірних покривів лікувальна тактика у більшості випадків не залежала від типу перелому і включала ПХО рани, вільну повношарову шкірну або м’язову пластику на судинних зв’язках, невільну шкірну пластику, остеосинтез апаратом зовнішньої фіксації або двохетапний метод. При втраті репозиції в апараті по загоюванні рани виконували внутрішній стабільно-функціональний остеосинтез.

При IO5 типі ушкодження лікувальна тактика залежала від стану судинно-нервового пучка. За відсутності ушкодження останнього лікувальна тактика відповідала тактиці при IO4 типі ушкодження. За наявності ушкодження судинно-нервового пучка, при значному ушкодженні м’язів з дефектом ранової поверхні надп’ятково-гомілкового суглоба виконували відновлення цілісності судин, нервів, ПХО рани, різні види шкірної пластики, остеосинтез апаратом зовнішньої фіксації або застосовували двохетапний метод. При виборі способу шкірної пластики перевагу віддавали вільній шкірній пластиці за Тіршем. При значних ушкодженнях судин, нервів, розтрощенні м’яких тканин вирішувалося питання про первинну ампутацію кінцівки з урахуванням шкал MESS, NISSSA.

В основу запропонованного способу лікування відкритих ушкоджень надп’ятково-гомілкового суглоба та пристрою для його виконання покладено комплекс лікувальних заходів, що включає ПХО рани, репозицію та стабільну фіксацію кісткових фрагментів, ранню антибактеріальну терапію, адекватне дренування рани й застосування лазерного випромінювання з метою стимуляції процесів хондро- і остеогенезу, поліпшення мікроциркуляції тканин, протизапальної дії на ранову поверхню.

Віддалені результати вивчали у хворих основної та контрольної груп у терміни від 1 місяця до 2 років. Результати лікування проаналізовано у 43 пацієнтів. Нами використано клініко-статистичну систему визначення анатомо-функціональних результатів лікування постраждалих із внутрішньосуглобовими переломами довгих кісток, що запропонована Пастернаком В.М. (2004). Оцінювали такі критерії, як: наявність та інтенсивність больового синдрому, консолідація відламків, ширина міжгомілкового синдесмозу, зміщення зовнішньої кісточки, заднього відділу великогомілкової кістки, ширина медіальної суглобової щілини, об’єм руху у надп’ятково-гомілковому суглобі, місцеві судинні порушення, стан м’язів гомілки, функція колінного суглоба, наявність гнійних ускладнень, функція кінцівки, наявність деформації суглоба, необхідність подальшого лікування і працездатність.

У групі А бал оцінки в терміни від 1 до 24 місяців зріс від 56,4 до 73,8; у групі В ? від 63,4 до 84,7; у групі С ? від 70,5 до 92 балів. Середні кількісні показники результатів лікування упродовж 1 місяця коливалися від 56,4 бала в групі А до 63,4 та 70,5 бала в групах В та С; за 24 місяці відповідно показники коливалися від 73,8 до 84,7-92 балів. Загалом спостерігалася позитивна динаміка відновлення анатомо-функціональних результатів лікування у трьох групах піддослідних.

Порівняльна оцінка (ефективність лікування) клінічних результатів лікування показала, що застосування алгоритму лікувальних заходів з використанням локальної дії лазерного випромінювання у хворих групи В за 1 місяць дозволило поліпшити анатомо-функціональні результати лікування на 6,9%, за 3 місяці – на 8,0%, за 24 місяці – на 10,9%. Застосування алгоритму лікувальних заходів з використанням полімерної шини із вмонтованною фотонною сіткою для опромінювання гомілки та надп’ятково-гомілкового суглоба в групі С дало змогу поліпшити анатомо-функціональні результати лікування за 1 місяць ? на 14,0%, за 3 місяці – на 11,6%, за 24 місяці – на 18,2%.

ВИСНОВКИ

1. Сьогодні кількість незадовільних результатів лікування відкритих ушкоджень надп’ятково-гомілкового суглоба досягає 19,6-66,7%, вихід на інвалідність – 17,4%, незважаючи на значну увагу, що приділяється цій проблемі. Аспекти комплексного лікування відкритих ушкоджень надп’ятково-гомілкового суглоба розроблені недостатньо. Для поліпшення результатів лікування необхідні повноцінна первинна хірургічна обробка рани, відновлення конгруентності суглобових поверхонь, достатня фіксація кісткових фрагментів, проточне дренування й застосування факторів, які впливають на репаративний остеогенез, з метою його стимуляції та оптимізації.

2. Гістологічно, в експерименті, під впливом низькоінтенсивного лазерного випромінювання спостерігалась активізація остеогенезу та хондрогенезу в зоні кістково-хрящового дефекту. В основі механізму дії низькоінтенсивного лазерного випромінювання лежить стимуляція ангіогенезу та утворення колатералей, нормалізація реологічних і дисциркуляторних порушень, що сприяє поліпшенню місцевого кровотоку й активізації процесів репаративної регенерації.

3. Електронно-мікроскопічно у тварин під впливом низькоінтенсивного лазерного випромінювання в ранні терміни в глибоких відділах регенерату, що заповнював дефект на межі “хрящ-кістка”, виникали кровоносні судини, навколо яких відбувалися диференціювання клітин остеобластичного диферону та формування остеоїду.

4. Аналіз особливостей і динаміки оксидантно-антиоксидантного стану у хворих з відкритими ушкодженнями надп’ятково-гомілкового суглоба свідчив про активізацію процесів перекисного окислення ліпідів, вільнорадикальних процесів, реактивну мобілізацію антиоксидантної системи у хворих, до яких застосовували в 1-у добу низькоінтенсивне лазерне опромінення, у порівнянні з контрольною групою хворих. Напруження оксидантно-антиоксидантного стану зменшувалося й поверталося до норми на 14-у добу спостереження, причому активація процесів була більш вираженою у хворих, яким опромінювали гомілку та надп’ятково-гомілковий суглоб, ніж у хворих з локальним лазерним опроміненням рани.

5. Розроблення і впровадження в клінічну практику способу лікування відкритих ушкоджень надп’ятково-гомілкового суглоба і пристрою для його реалізації у вигляді полімерної шини з вмонтованими світлодіодами для опромінення надп’ятково-гомілкового суглоба та гомілки сприяло загоєнню ран первинним натягом, утворенню грануляцій, скороченню термінів епітелізації ран, кращому відтоку рідини із запаленого осередку.

6. Розроблення і впровадження алгоритму комплексного лікування відкритих ушкоджень надп’ятково-гомілкового суглоба дозволили оптимізувати репаративну регенерацію хрящової, кісткової тканин шляхом застосування найбільш адекватної лікувальної тактики в залежності від ступеня тяжкості ушкоджень шкірних покривів і м'яких тканин у ділянці надп’ятково-гомілкового суглоба; типу, характеру перелому та застосувати найбільш оптимальний комплекс лікувальних заходів, у тому числі засіб впливу низькоінтенсивного лазерного випромінювання на ділянку ушкодженого сегмента.

7. Порівняльна оцінка клінічних результатів лікування основних груп хворих з відкритими ушкодженнями надп’ятково-гомілкового суглоба у порівнянні з контрольною групою показала, що застосування алгоритму комплексного лікування в залежності від ступеня тяжкості ушкодження м'яких тканин, характеру і типу перелому у хворих групи В упродовж 1 місяця дозволило поліпшити анатомо-функціональні результати лікування на 6,9%, за 3 місяці – на 8,0%, за 24 місяці – на 10,9%. Застосування комплексу лікувальних заходів і полімерної шини з вмонтованою фотонною сіткою для опромінення всієї поверхні гомілки та надп’ятково-гомілкового суглоба в групі С дозволило поліпшити анатомо-функціональні результати лікування упродовж 1 місяця на 14,0%, за 3 місяці – на 11,6% та за 24 місяці ? на 18,2%.

СПИСОК РОБІТ, ОПУБЛІКОВАНИХ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Битчук Д.Д., Истомин А.Г., Каминский А.В., Торяник И.И. Морфологические изменения в костно-хрящевом комплексе голеностопного сустава при внутрисуставных повреждениях // Літопис травматології та ортопедії. – 2004. ? № 1-2. – С. 49-51.

Автором особисто зроблено аналіз даних морфологічних та ультрамікроскопічних досліджень кістково-хрящового комплексу у хворих з внутрішньосуглобовими ушкодженнями надп’ятково-гомілкового суглоба.

2. Битчук Д.Д., Истомин А.Г., Каминский А.В., Торяник И.И. Применение лазеротерапии при посттравматических микроциркуляторных расстройствах в сосудах нижних конечностей // Український медичний альманах. ? 2005. – Т. 8, № 2 (додаток). – С. 17-18.

Автором особисто здійснено дослідження клінічних ефектів та мікроскопічних змін еритроцитів при застосуванні черезшкірного зонального низькоінтенсивного лазерного опромінення у хворих з післятравматичними мікросудинними розладами у судинах нижніх кінцівок.

3. Битчук Д.Д., Истомин А.Г., Каминский А.В., Торяник И.И. Лечение открытых повреждений голеностопного сустава с использованием низкоинтенсивного лазерного излучения // Вісник морської медицини. ? 2006. ? № 3 (34). ? С. 15-20.

Автором особисто досліджено стан проблеми лікування хворих з відкритими ушкодженнями надп’ятково-гомілкового суглоба, проведено клініко-рентгенологічні обстеження хворих, виконано оперативні втручання, проведено оцінку результатів лікування і статистичну обробку отриманого матеріалу.

4. Битчук Д.Д., Истомин А.Г., Каминский А.В., Торяник И.И., Истомин Д.А. Влияние низкоинтенсивного лазерного излучения на регенерацию соединительной ткани // Ортопедия, травматология и протезирование. – 2006. ? № 4. – С. 122-126.

Автором особисто виконано обробку літературних даних та аналіз сучасних концепцій можливих механізмів дії низькоінтенсивного лазерного випромінювання на репаративний хондро- і остеогенез.

5. Битчук Д.Д., Истомин А.Г., Каминский А.В., Жуков В.И., Истомин Д.А. Изменение биохимических показателей крови у больных с открытыми повреждениями голеностопного сустава под влиянием низкоинтенсивного лазерного излучения // Український медичний альманах.