Біомеханічні характеристики окремих методів остеосинтезу ребер

Abstract

Аналітичний огляд джерел наукової інформації висвітлив ряд проблем у процесі зміни парадигми лікування переломів ребер при флотуючій грудній клітці. Рекомендації із занурювального остеосинтезу ребер мають контраверсивний характер стосовно класичних травматологічних рекомендацій щодо недоцільності цієї методики при тяжкій політравмі. Крім того, пряме перенесення технологій металоостеосинтезу довгих трубчастих кісток у методики остеосинтезу ребер не враховує їх гістоанатомічні та функціональні особливості, а доказова база всіх досліджень грунтується виключно на клінічних наслідках лікування. На сьогодні жодна наявна методика остеосинтезу ребер не має біотехнічного обгрунтування. У статті наведені результати експериментального порівняння біомеханічних характеристик найбільш поширених в Україні методів остеосинтезу ребер. Дослідження проводилося на 34 реброво-м’язових фрагментах грудної стінки свиней. В експериментальних умовах вивчалися характеристики жорсткості натурних ребрових зразків до й після остеосинтезу за трьома методиками: 1) занурювальний інтрамедулярний метод за допомогою спиць; 2) позавогнищевий екстраплевральний метод за допомогою оригінального апарата зовнішньої фіксації; 3) занурювальний накістковий метод за допомогою пластин. Певні рівні необоротних деформацій на перших циклах статичних навантажень показали всі використані системи остеосинтезу, але найбільші їх значення спостерігалися при занурювальному остеосинтезі спицями та пластинами. Також відмічалася схильність до міграції окремих елементів із руйнуванням несучих структур ребер та появи люфтів в умовах статичних навантажень та незадовільні характеристики щодо відновлення жорсткості ребрового блоку. Позавогнищевий екстраплевральний остеосинтез за допомогою оригінального апарату зовнішньої фіксації на основі пластин-стрижнів дозволяє досягти значень жорсткості, наближених до фізіологічного рівня (в експерименті — 93 % від природної жорсткості). - Аналитический обзор источников научной инфор- мации высветил ряд проблем в процессе изменения парадигмы лечения переломов ребер при флотирующей грудной клетке. Рекомендации по погружному остеосинтезу ребер имеют контраверсивный характер по отношению к травматологическим рекомендациям относительно нецелесообразности этой методики при тяжелой политравме. Кроме этого, прямое перенесение технологий металлоостеосинтеза длинных трубчатых костей в методики остеосинтеза ребер не учитывает их гистоанатомические и функциональные особенности, а доказательная база всех исследований основывается исключительно на кли- нических эффектах лечения. Ни одна из имеющихся методик остеосинтеза ребер не имеет биотехнического обоснования. В статье приведены результаты экспериментального сравнения биомеханических характеристик наиболее распространенных в Украине методов остеосинтеза ребер. Исследование проводилось на 34 реберно-мышечных фрагментах грудной стенки свиней. В эксперименте изучались характеристики жесткости натурных реберных образцов до и после металлоостеосинтеза по различным методикам: 1) погружной интрамедуллярный метод с помощью спиц; 2) внеочаговый экстраплевральный метод с помощью оригинального аппарата внешней фиксации; 3) погружной накостный метод с помощью пластин. Определенные уровни необратимых деформаций на первых циклах статических нагрузок показали все использованные системы остеосинтеза, но наибольшие их значения наблюдались при погружном остеосинтезе спицами и пластинами. Также были отмечены склонность к миграции отдельных элементов с разрушением несущих структур ребер и появлением люфтов в условиях статических нагрузок и неудовлетворительные характеристики относительно восстановления жесткости реберного блока. Внеочаговый экстраплевральный остеосинтез при помощи оригинального аппарата внешней фиксации на основе пластин-стержней позволяет достичь значений жесткости, наиболее близких к физиологическому уровню (в эксперименте — 93 % естественной жесткости); The analytical review of the sources of scientific information considered a number of problems in the process of changing the paradigm of the treatment of rib fractures with a floating chest. The recommendations for internal osteosynthesis of ribs have controversial nature in relation to the traumatological recommendations on the inexpediency of this methodology in case of severe polytrauma. In addition, a direct extrapolation of the osteosynthesis techniques of long bones in the techniques of the rib osteosynthesis does not take into account their histoanatomical and functional features, and the evidence base of all the studies is based only on the clinical effects of treatment. None of the existing methods of rib osteosynthesis have biotechnical justification. The article presents the results of an experimental comparison of the biomechanical characteristics of the rib osteosynthesis methods most common in Ukraine. Materials and methods. The study was conducted with the use of 34 ribs and muscular fragments of the thoracic wall of pigs, and the experiment included the study of stiffness characteristics of native rib samples before and after the osteosynthesis according to various methods: 1 — internal intramedullary method with the use of wires; 2 — extrafocal extrapleural method with the use of original external fixation device; 3 — internal extramedullary method with the use of plates. The rib and muscular blocks were fixed in the hinge device developed by us, which has the dial detecting heads that facilitated the dosage static stepped loads. Results. Certain levels of irreversible deformities in the first cycles of static loads revealed all of the used osteosynthesis systems, but their greatest values were registered during the internal osteosynthesis with the wires and plates. Also, the tendency of individual elements to migrate with the destruction of the ribs bearing structures and the emergence of backlash under static loads were noticed, as well as poor characteristics of restoring the rib block stiffness. Conclusions. The extrafocal extrapleural osteosynthesis with the original external fixation device based on plates-rods enables to achieve the stiffness values closest to the physiological level (in the experiment, the natural stiffness amounted to 93 %).