Применение современных технологий с целью совершенствования наружной иммобилизации
Создание неподвижности близлежащих суставов при консервативном лечении переломов костей конечностей методом фиксирующих повязок является непременным условием для оптимальной консолидации и рекомендуется во всех руководствах по травматологии и ортопедии. Например, иммобилизация всех трех крупных суставов нижней конечности при переломах бедренной кости циркулярной гипсовой повязкой является наиболее старым методом лечения.
В то же время все специалисты понимают, что чем дольше не будут функционировать суставы, тем чаще формируются контрактуры и развивается гипотрофия мышц. Так, еще в 1936 году Р.Р.Вреден писал, что одним из основных дефектов «круговых повязок» является длительная иммобилизация мышц и суставов ноги. Выключение всех, даже минимальных активных сокращений мышц ведет к слабой артериализации конечности и застою венозной крови и лимфы. Ухудшаются условия для рассасывания экссудата и продуктов клеточного распада и этим самым понижаются регенеративные способности поврежденных мышц, сухожилий и связочного аппарата. Полная иммобилизация суставов вызывает их тугоподвижность и гипотрофию мышц конечности, с которыми приходиться долго, а иногда безуспешно, бороться после снятия повязки. Он считал, что, например, лечение переломов бедра иммобилизацией «круговыми повязками» часто не дает удовлетворительного анатомического выздоровления и в то же время препятствует функциональному восстановлению пострадавшей конечности. Большим недостатком лечения иммобилизацией следует считать, что ущерб функции конечности является следствием не столько самого перелома, сколько результатом данного метода лечения.
Поэтому не в ущерб процессу консолидации с давних времен пытаются определить тот момент, когда можно начать двигательную функцию в ранее фиксируемых суставах. Если это не возможно, используют для лечения другие способы. Одним из оптимальных решений достичь максимального освобождения от неподвижности ближайших к перелому суставов было и остается в настоящее время создание жесткой повязки, как по своей конструкции, так и с помощью используемых материалов.
В конце XIX века профессор Волкович при переломах в средней трети костей голени накладывал картонно-гипсовую или гипсовую шину шириной 6-7 см. на конечность в виде стремени, начиная от уровня коленного сустава, по наружной поверхности голени через подошву на внутреннюю поверхность так же до линии коленного сустава. Шина таким образом располагалась по передне-внутренней поверхности голени вдоль большеберцовой кости и по задне-наружной вдоль малоберцовой и фиксировалась мягкими бинтами. После окончательного отвердевания повязки больным разрешалось нагружать поврежденную поверхность. Волкович придавал большое значение возможности самостоятельного движения в суставах нижней конечности и ранней функциональной нагрузки. Такого же типа повязка была предложена в 1920г. в Германии Брунном. Во Франции в 1910г. Дельбе была предложена так же повязка на подобие повязки Волковича. В 30-е годы XX века широко использовались шино-гипсовые повязки Белера (3 шины). Все эти повязки объединяло стремление достичь максимальной жесткости фиксации переломов, возможность движений в суставах и ранней функции.
В дальнейшем конструкции повязок используемых при лечении переломов костей как верхних, так и нижних конечностей с появлением новых технологических возможностей постоянно совершенствовались.
Интересные решения в применении «функциональных» повязок с частичным освобождением голеностопного сустава и суставов стопы при переломах лодыжек, предложены С.Н. Хорошковым (2006 г.).
Sarmiento A et all (2000г.) на большой группе пациентов (в исследовании принимало участи 922 пациента) при диафизарных переломах плечевой кости применял специально изготовленные ортезы на сегмент плеча без иммобилизации плечевого и локтевого суставов. Причем в 87% переломы срослись. Менее чем в 16% из них наблюдалась небольшая варусная деформация или угловая деформация с углом открытым кпереди.
Сравнительный анализ исходов лечения переломов диафиза плеча в аналогичном брейсе с результатами лечения после оперативного лечения при помощи блокируемого штифта (n=89) приводят Wallny Tetall (1997г.) и Campbell J.T. et all (1998г.). Так 44 пациента лечилось консервативно в брейсе, а 45 - оперативно блокируемым штифтом. 86% исследуемых в консервативной группе и 47% в оперативной по окончании лечения не испытывали никаких ограничений при движении в суставах. Функциональные результаты в консервативной группе оказались значительно лучше.
Для изготовления фиксирующих повязок в травматологии до сих пор широко используется гипсовый бинт. Но сегодня на смену гипсовым повязкам приходят различные виды ортезов, при изготовлении которых используются современные материалы: полиуретановый бинт; низкотемпературные или высокотемпературные пластмассы[2] .
Уже сегодня многими производителями в этой области налаживается и расширяется арсенал серийно выпускаемых ортезов из различных эластичных материалов таких как неопрен или другой многослойной плотной эластичной ткани, состоящей из эластичных и хлопчатобумажных волокон, с дополнительными ребрами жесткости из металлических или полимерных планшеток в зависимости от локализации и цели применения. Это дает возможность в некоторых случаях использовать готовое ортопедическое изделие вместо гипса, которое позволяет сохранять контроль над плотностью облегания фиксатора вокруг конечности и при возможности сохранять движение в смежных суставах.
В связи с этим, надо точно понимать с какой целью, и по каким показаниям применяется та или иная группа изделий.
Особый интерес для практикующих травматологов на наш взгляд представляет «полиуретановый бинт», идущий опять-таки не во всех случаях, на смену гипсовому бинту.
Повязки из "пластикового гипса" имеют целый ряд отличий от традиционных гипсовых повязок:
Однако возможности его применения, а соответственно и наличие показаний и противопоказаний для назначения, как правило, мало известны для врачей, работающих в широкой клинической практике.
Синтетические полимерные бинты выпускаются в США - «Scotchcast», «Softcast» (фирма «ЗМ»); в Германии - «Cellacast» (фирма «Lohmann&Rauscher»), «Rhena®therm», «Rhena®cast» (фирма «Hartmann») и в России - «Супер-каст» (для жесткой иммобилизации) и «Супер-каст-эласт» (для создания эластичной гильзы) (фирма «Новомед» г. Москва).
Тканевая основа бинта состоит из стекловолоконной или полиэфирной сетки, пропитанной полиуретановой смолой. Изготавливается в виде бинта или лонгеты. Форма выпуска бинтов: индивидуальная упаковка для каждого бинта в герметично закрытом пакете из фольги.
При воздействии воды на бинт активируется реакция полимеризации смолы, в результате происходит отвердевание повязки. Полная прочность материала наступает уже через 30 минут. Повязка накладывается легко и быстро. Благодаря своей растяжимости, точно повторяет контуры тела, что обеспечивает отличное прилегание и оптимальную фиксацию. Бинты предназначены для изготовления иммобилизирующих повязок в травматологии и ортопедии, а также других ортопедических съемных приспособлений.
Для того чтобы сравнить эласто-механические качества повязок из гипсового и полимерного бинтов нами в лаборатории полимеров ГНУ ЦИТО были проведены специальные исследования упругости, эластичности и жесткости стандартизированных образцов.
Были приготовлены идентичные образцы лонгет и циркулярных колец (имитация «циркулярных повязок») из гипсового и полимерного бинтов (рис.1).
Рис.1. Внешний вид приготовленных образцов лонгет и «циркулярных повязок» из разных слоев гипсового и полимерного бинтов
Полученные результаты отображены в таблице № 1:
Из таблицы видно, что лонгета из 4-х слоев полимерного бинта в 3 раза прочнее 12-тислойного аналога из гипсового бинта. При сравнении весовых характеристик образцов при равном количестве слоев и размеров образцы из гипса в 2 раза тяжелее полимерных образцов.
Техника изготовления «экспресс-ортеза»
Способ наложения повязки мало отличается от наложения обычных гипсовых повязок. Хотя отличия существуют и заключаются в необходимости еще более тщательного и бережного отношения к наложению таких повязок со строгим соблюдением всех правил наложения жесткой (гипсовой) повязки, так как неровности на внутренней поверхности повязки из-за высокой ее жесткости могут приводить к повреждениям кожи.
Для изготовления экспресс-ортеза требуются следующие материалы и оборудование:
Рис.2. Внешний вид тутора на коленный сустав из полимерного бинта
При изготовлении ортезов мы использовали следующую технику их изготовления:
1. При острой травме конечности, на первом этапе накладывалась гипсовая лонгетная подкладочная повязка. Ватный подкладочный слой особенно при острой травме способствует профилактике развития флектен и дополнительных повреждений кожного покрова. После спадания отека мягких тканей и купирования болевого синдрома гипсовая повязка менялась на необходимую из синтетического материала.
2. ПОДГОТОВКА к наложению синтетической повязки. Кожные покровы, одежду и рабочие поверхности необходимо защитить от контакта с бинтом «супер-каст». На конечность пациента предварительно одевают прокладочный (синтетический или хлопчатобумажный плотный чулок) и подкладочный материал (специальный тонкий ватный бинт позволяющий защитить кожу особенно в области костных выступов). Врачу и его ассистенту необходимо надеть перчатки. Упаковки бинта «супер-каст» открывайте по мере необходимости (при контакте с влагой воздуха он начинает твердеть).
3. ЗАМАЧИВАНИЕ. Только при увлажнении материал приобретает превосходные клеящие свойства. Температура воды не должна превышать 20-24°С (в противном случае пациент может получить ожог из-за выделяющегося тепла при отвердении бинта). При погружении бинта в воду необходимо 3-4 раза легко надавить на него, для более полного пропитывания водой. После этого лишнюю воду отжать, так же бережно как при работе с гипсовым бинтом. Если упаковку бинта «супер-каст» вскрыть, но не погружать в воду, то процесс полимеризации начнется от взаимодействия с воздухом, содержащим влагу. Время полного затвердевания повязки увеличится до 10-15 минут, что дает больше времени для репозиции отломков костей и моделирования повязки.
4. ТЕХНИКА НАЛОЖЕНИЯ. Бинты «супер-каст» накладывают циркулярными турами без натяжения и так, что бы каждый последующий тур бинта перекрывал предыдущий наполовину и перекрывал край нижележащего тура. За счет специального плетения бинт «супер-каст» легко накладывается в сложных местах, при этом не возникает складок и изгибов. Моделирование продолжается 2,5-3 мин. На этом этапе возможно вмонтирование в повязку различных приспособлений, такие как шарниры, скобы и др.
С этой целью ножки металлических шарниров (или скоб) обрабатывают специально приготовленной уретановой смолой при помощи кисточки и прикладывают к уже наложенным слоям повязки. Поверх ножек накладывают три дополнительных слоя бинта для закрепления шарниров в заданном положении.
Рис.3. Внешний вид больного в циркулярном несъемном «аппарате на коленный сустав»
5. ГОТОВАЯ ПОВЯЗКА. Затвердевание повязки происходит в течение 5-8 минут. Процесс полимеризации ускоряется при смачивании поверхности повязки водой при помощи губки. Через 20-30 мин. на повязку можно давать частичную нагрузку. Полная полимеризация наступает в течении суток, после чего рекомендуют давать полную нагрузку. Обработка, формирование отверстий, снятие повязки возможно при помощи обычных инструментов или осциллирующей пилы.
Преимуществом повязок из бинта «супер-каст» является:
Если в формулу ввести полученные нами цифры то для аналогичных повязок из бинта «супер-каст» потребуется 4 единицы, а из гипсовых бинтов - 12 одинакового размера.
ПРИМЕЧАНИЕ: При контакте бинта «супер-каст» с кожей врача или пациента протрите это место спиртом или ацетоном. Повязки из синтетического бинта «супер-каст» не размокают.
Далее при эксплуатации не рекомендуется регулярный прием ванны или душа, т.к. намокший прокладочный материал может вызывать мацерацию кожи, в то же время качество и прочность самой повязки не страдает. Однако если пациент все-таки прибегнул к водным процедурам необходимо высушить повязку с использованием полотенца и фена.
В процессе лечения при необходимости циркулярную повязку возможно легко превращать в съемную лонгетную. При помощи специальной вибропилы проводят распилы по латеральной и медиальной поверхностям повязки и снималась передняя «крышка».
Рис.4. Преобразование циркулярной повязки в лонгетную
Затем повязку полностью снимали и обрабатывали острые края распилов. По краям задней лонгеты при помощи дырокола и металлических заклепок фиксировали от 1 до 5 эластичных лент «велькро» для обеспечения фиксации обеих частей изделия между собой, получая таким образом циркулярно-разрезной тутор. На внутреннюю поверхность при необходимости добавляли подкладочный материал и примеряли повязку.
Синтетическая циркулярная жесткая повязка имеет ту же область применения, что и гипсовая но, необходимо оговориться, противопоказаниями к ее наложению являются:
- случаи, связанные с быстрым значительным изменением объема сегмента конечности при увеличении и уменьшении отека в первую неделю после травмы;
- планируемое проведение повторных ручных репозиций перелома через повязку, которые вызывают деформацию внутренней стенки наложенной повязки и вызывают тяжелые повреждения кожи в виде пролежней и глубоких оссаднений.
Показанием к наложению данной повязки является необходимость достижение пациентом высокой мобильностью на длительный срок. Это обеспечивается ее эласто-механическими свойствами и более широкой возможностью встраиваемых различных сочетаний шарниров на уровне сустава, которые при обеспечении необходимой жесткости иммобилизации создадут возможность дозированного движения для профилактики контрактур.
Анализ результатов применения цельнолитых полимерных «туторов на стопу» при переломах плюсневых костей без смещения и переломов костей плюсны показал важный положительный экономический эффект от предложенного лечения. Этим методом пролечено 15 пациентов из них в 12 случаях был перелом 5-ой плюсневой кости с незначительным смещением, у 2 пациентов наблюдался перелом основания 3-4 плюсневых костей и 1 пациент с переломом кубовидной кости. «Тутор для стопы» был изготовлен из синтетического полимерного бинта как цельнолитая конструкция. При тщательном моделировании повязка обеспечивает высокую степень жесткости фиксации стопы с таранно-пяточным суставом и обеспечивает частичную подвижность в голеностопном суставе, что создает возможность разрешать дозированную ходьбу на этапах лечения на 5 сутки после травмы в спортивной обуви. Это позволило пациентам уже через 2 недели после травмы вернуться к обычной жизни.
Рис.6. Внешний вид пациента и функция конечности через неделю после травмы в «укороченной повязке» при переломе IV плюсневой кости
К концу иммобилизации у пациентов отсутствовала боль и тугоподвижность голеностопного сустава. При анализе результатов опроса пациентов по тесту Индекс Ходьбы Хаузера (И.Х.Х.) (Hauser Ambulation Index,) который был разработан Hauser S., 1983г. Пациенты пролеченные по традиционной методики (контрольная группа с гипсовой иммобилизацией) имели уровень «4», а пациенты пролеченные с применением «тутора для стопы» имели уровень «1 или О», что характеризует более высокой уровень активности пациентов.
Однако не во всех случаях при переломах костей конечностей короткие повязки обеспечивают необходимую иммобилизацию сегмента.
В сложных ситуациях можно использовать комбинированные повязки с включением в конструкцию шарнирных устройств.
Для правильного понимания терминов перечислим все возможные виды аппаратов, для нижней конечности исходя из локализации, для которой он предназначен:
Аппараты для нижней конечности:
1. Аппарат на голеностопный сустав;
2. Аппарат на коленный сустав;
3. Аппарат на коленный сустав с блоком для голеностопного сустава;
4. Аппараты на коленный и голеностопные суставы (или «Аппарат на всю ногу»):
5. Аппарат на всю ногу с разгрузкой под тубер;
6. Аппарат на всю ногу с разгрузкой под тубер и со стременем;
7. Аппарат на всю ногу с двойным следом;
8. Аппарат на тазобедренный сустав;
9. Аппарат на тазобедренный и коленный суставы;
10. Аппарат на тазобедренный, коленный и голеностопные суставы;
11. Аппараты на два тазобедренных, коленных и голеностопных сустава, соединенных через пояснично-крестцовый корсет («тройник»)
Независимо от локализаций распространения аппаратов при изготовлении их требуются разные по функции шарниры, которые применяются для конкретных патологических состояниях в одноименных суставов:
применяются для осуществления полного объема движений в одноименном суставе при ходьбе, но строго по заданным осям. Для приближения к физиологии движения в коленном суставе шарнир выполнен как двухосный.
Рекомендовано использование для стабилизации движения сустава по оси в одной плоскости и предотвращения избыточных движений в других плоскостях.
применяется для осуществления дозированного объема движений в одноименном суставе при ходьбе по строго заданным осям. Для приближения к физиологии движения в коленном суставе шарнир может быть выполнен как двухосный.
Рекомендовано использование для контроля объема движений и стабилизации движения сустава по оси в одной плоскости и предотвращения избыточных движений в других плоскостях.
Применяется при функциональных отклонениях, связанных с нестабильностью в суставах или для частичной разгрузки сусутава при сохранении полного объема движений.
Дискретное изменение в шарнире угла фиксации - 8 градусов создает возможность применения для удерживания сустава в заданном положении.
Применяется в ортезах, предназначенных для разработки контрактур суставов.
Шарнир снабжен специальной пружиной и регулировочным винтом для создания принудительных сгибательно-разгибательных движений.
Применяется в ортезах, предназначенных для создания принудительных условий ходьбы при мионейротрофических заболеваниях, приводящих к мышечной слабости сегмента, при посттравматических проявлениях типа «эквиноварусная стопа», «висячая стопа» для разработки или сохранения заданных движений.
шарниры для коленного сустава, имеющие специальное устройство, обеспечивающее дозированное фиксируемое движение в сагитальной плоскости, применяются для коррекции варусной или вальгусной установки коленного сустава. Модель - "ТРАСТЕР".
Конструктивно имеется падающий замок, обеспечивающий жесткую фиксацию на уровне сустава в момент полного разгибания, причем, разблокировка замка ручная, то есть отсутствует возможность самопроизвольного открытия замка в момент ходьбы.
Рекомендован при изготовлении ортезов, применяемых для ходьбы при устраняемых сгибательных контрактурах, при парезах и параличах мышц конечности, для лечения внутрисуставных и околосуставных переломов сустава или в послеоперационном периоде.
При изготовление ортопедического аппарата для коленного сустава, на смежные сегменты конечности накладывали гильзы из трех слоев синтетического бинта «супер-каст». Затем, по разработанной нами методике, к гильзам крепились одноименные суставу шарниры.
Так как серийно выпускаемых специальных моделей шарниров для этой цели до сих пор не существует нами, для улучшения кинематики движения в ортезе на уровне коленного сустава, разработан шарнир коленного сустава при функциональных отклонениях, связанных с нестабильностью в коленном суставе для частичной разгрузки сустава и сохранения максимального объема движений.
Рис.7. Внешний вид пациента в несъемном «аппарата для коленного сусутава»
Результаты клинико-физиологичсских, биомеханических обследований больных с последствиями заболеваний, повреждений опорно-двигательной системы, снабженных различными конструкциями ортезов, позволяют утверждать, что тренировка ослабленных и паретичных мышц при ходьбе в беззамковых аппаратах способствует восстановлению двигательной функции.
При изолированных переломах мыщелков большеберцовой кости без смещения (18 пациентов) после стихания явления гемартроза (на этом этапе применялись «тутора на коленный сустав») мы применяли индивидуально изготовленные непосредственно на больном экспресс-аппараты из полимерных бинтов с шарнирами для коленного сустава.
Хотелось бы отметить, что замена гипсовой иммобилизации у этой группы больных на современные ортопедические изделия позволила во всех случаях начать активную разработку движений в суставе не после прекращения иммобилизации а параллельно с ней, то есть обычно на второй недели после травмы начинался полноценный курс ЛФК.
Рис.8. Объем пассивных движений в коленном суставе после наложение несъемного «аппарата для коленного сусутава»
Это позволило пациентам, лечившимся по данной методики, вернуться к обычной жизни без дополнительного периода реабилитации, что в среднем уменьшило общий срок нетрудоспособности на 2 - 4 недели. К концу иммобилизации у пациентов отсутствовала боль и тугоподвижность коленного сустава.
Рис.9. Функция нижней конечности в несъемном «аппарате для коленного сусутава» к концу 4 недели после повреждения боковой связки коленного сустава
При анализе результатов вопросника по И.Х.Х. пациенты, пролеченные по традиционной методики (контрольная группа лечилась с применением гипсовой иммобилизации) имели уровень «4», а пациенты, пролеченные с применением ортопедического аппарата имели уровень «1 или О», что свидетельствует о более высокой физической активности этой группы.
В заключении на поставленным в заглавии статьи вопрос хотелось бы ответить, что современные возможности (при их использовании) создают широкие возможности во многих случаях соблюсти принципы сочетания условий необходимых для консолидации с ранней разработкой движений в смежных суставах.