После перелома костей голени, в зависимости от тяжести повреждения и этапа лечения, а также при оперативном её удлинении интенсивность кровоснабжения конечности может возрастать в 2,5 раза [1]. При этом по мере превышения показателем кровоснабжения тканей оптимальных величин, характерных для состояния покоя, возникает тенденция к снижению относительной доли нутритивного кровотока [2]. Особый интерес представляет сравнительная оценка состояния сосудистого русла костного регенерата при компрессионном и дистракционном остесинтезе, которая проводилась в основном в экспериментальных условиях и при ультразвуковой допплерографии [3, 4, 5].
Для сращения переломов костей могут иметь значение особенности их кровоснабжения, более интенсивного на плече [6, 7, 8]. В то же время, длительность фиксации травмированных костей голени и плеча практически одинаковые [9]. Ещё менее исследованы особенности кровоснабжения костного регенерата при лечении деформаций конечности, отставания конечности в продольных размерах.
Целью настоящего исследования было сравнительное исследование интенсивности кровоснабжения зоны костного регенерата плеча и голени при травмах, а также при коррекции по Илизарову деформаций и оперативном лечении отставания конечности в росте в условиях возрастающей аксиальной нагрузки на поврежденную конечность.
Материалы и методы исследования
Обследовано 4 группы больных. Первую составили 35 пациентов с закрытыми диафизарными переломами плечевой кости в условиях лечения по методу Илизарова. Возраст больных от 26 до 66 лет (40 ± 3), срок фиксации в момент обследования от 3 до 94 дней (22 ± 6). Вторую группу составили 35 больных зрелого возраста с закрытыми диафизарными переломами костей голени в условиях лечения по методу Илизарову, 3-ю группу 31 больной в процессе коррекции угловой деформации голени и 4-ю – 49 больных в процессе оперативного удлинения отстающей в продольных размерах голени на 3-9 см.
Рис. 1. Аксиальное функциональное нагружение плеча в период лечения больного по Илизарову
У всех пациентов с помощью датчика с несущей частотой 8 МГц компьютеризированного диагностического комплекса «Ангиодин-2КМ» производственного объединения «БИОСС» (Россия) регистрировалась скорость кровотока в зоне перелома или остеотомии, по передневнутренней поверхности большеберцовой кости или по наружной поверхности плечевой кости при ступенчато возрастающем функциональном нагружении голени или плеча с шагом по 10 кГс (рис. 1).
Статистическая обработка результатов исследований проводилась с помощью пакета анализа данных Microsoft EXEL-2010. Для оценки достоверности различий результатов использовали t-критерий Стьюдента. Применяли методы корреляционного и регрессионного анализа.
p>
Рис. 2. Динамика соотношения скоростей кровотока по плечевым артериям в процессе лечения больных
Результаты исследования и их обсуждение
При лечении переломов костей верхней конечностей происходило первоначальное ускорение кровотока по магистральным артериям (рис. 2). Однако в дальнейшем наступало увеличение диаметра периферических магистральных артерий, вследствие чего линейная скорость кровотока по близлежащим магистральным артериям снижалась (табл. 1).
Таблица 1
Максимальная систолическая скорость кровотока по артериям (см/с) верхней конечности у больных (37 чел.) в процессе лечения перелома (M ± m)
|
Конечность |
Подключичная |
Плечевая артерия |
Локтевая артерия |
Лучевая артерия |
|
Контрлатеральная |
84,7 ± 4,6 |
68,6 ± 5,2 |
39,0 ± 9,4 |
43,3 ± 3,1 |
|
Поврежденная |
82,9 ± 4,6 |
60,9 ± 3,4 |
31,8 ± 5,7 |
49,3 ± 3,7 |
|
Повр./Контрл. |
98 % |
89 % |
82 % |
114 % |
Таблица 2
Скорость кровотока по артериям удлиняемой нижней конечности (M ± m)
|
Этап лечения |
Число набл. |
Бедренная артерия |
Подколенная артерия |
Задняя Б/берцовая |
Тыльная стопы |
|
До лечения |
60 |
83,8 ± 2,3 |
70,6 ± 2,2 |
55,9 ± 2,0 |
37,9 ± 2,2 |
|
Удлинен |
22 |
84,9 ± 4,2 |
60 ± 3,3* |
49,1 ± 3,5 |
30,7 ± 3,0 |
|
Фиксация |
37 |
87,4 ± 3,7 |
61 ± 2,7* |
44,4 ± 2,7** |
26,3 ± 2,6** |
|
После лечения |
22 |
98,7 ± 4,9* |
72,1 ± 4,7 |
51,4 ± 3,3 |
26,5 ± 2,8** |
Примечание. Различие с исходными значениями достоверно:* p ≤ 0,05; **p ≤ 0,01.
В процессе дистракционного остеосинтеза линейная скорость кровотока по артериям нижней конечности также уменьшалась (табл. 2).
В состоянии физического покоя в положении лежа наибольшая скорость кровотока наблюдалась у больных с переломом костей плеча, меньшая – при переломе костей голени, ещё меньшая при оперативном удлинении и коррекции деформации голени (рис. 2).
При проведении функциональной пробы с увеличением нагрузки на конечность скорость кровотока в зоне костного регенерата неуклонно снижалась (рис. 3). При нагрузке 40 кГс скорость кровотока костного регенерата у различных групп больных снижалась до 17 см/с.
У больных с переломом плечевой кости на всех этапах нагружения скорость кровотока выше, чем при переломе большеберцовой кости. Достичь нагрузки 40 кГс в этой группе больных не представлялось возможным, в частности, вследствие возрастающих болевых ощущений.
Чем выше была постоянная составляющая уравнения линейной регрессии зависимости скорости кровотока от нагрузки, тем быстрее происходило снижение показателя (табл. 3).
Скорость кровотока в артериях регенерате плеча в течение первых 2 месяцев лечения равнялась 37,5 ± 3,4 см/с, а в артериях регенерата голени – 25,6 ± 2,4 см/с (p < 0,02). Скорость кровотока в сосудах костного регенерата плеча была наибольшая в первые дни после травмы и снижалась в течение первого месяца периода фиксации (рис. 4).
Рис. 3. Скорость кровотока по сосудам костного регенерата у различных групп больных в процессе лечения по методу Илизарова
Рис. 4. Зависимость скорости кровотока в артериях регенерата от величины функциональной нагрузки на конечность у больных разных групп
Таблица 3
Уравнения линейной регрессии (У = Ах + B) взаимосвязи скорости кровотока регенерата и функциональной нагрузки на конечность
|
Группы больных |
Число набл. |
Угловой коэфф. А |
Постоянная составляющ. В |
Кэффиц. Корреляции r |
|
Перелом плечевой кости |
37 |
– 4,5 |
44,0 |
0,853 |
|
Перелом костей голени |
35 |
– 3,8 |
32,2 |
0,953 |
|
Удлинение голени |
49 |
– 2,2 |
27,4 |
0,917 |
|
Коррекция деформаций голени |
31 |
– 1,2 |
22,4 |
0,857 |
Рис. 5. Динамика скорости кровотока в сосудах костного регенерата плеча
Рис. 6. Динамика скорости кровотока в сосудах костного регенерата голени
Скорость кровотока в костном регенерате голени возрастала на протяжении первых 3 недель после травмы и лишь затем начинала снижаться (рис. 5).
Сохранение кровотока в артериях при возрастающей функциональной нагрузке на конечность свидетельствует о том, что в костном регенерате формируются механизмы, защищающие сосудистое русло от пережатия. Снижение показателя кровотока связано с повышением внутритканевого давления и затруднением микроциркуляции. При этом переносимые нагрузки на нижние конечности значительно выше, чем на плечо. Одной из причин большей устойчивости сосудов нижних конечностей в позе стоя является более высокое внутрисосудистое давление (влияние дополнительного гидростатического давления, величина которого превышает 70 мм рт.ст.).
Таким образом, существующее отличие функционального предназначения верхних и нижних конечностей у людей накладывало свой отпечаток на их состояние в период лечения переломов костей. Скорость кровотока после перелома плеча возрастала в первые дни после травмы, в то время как после травмы большеберцовой кости в течение первых недель. Критический уровень кровотока, при котором возможно нагружение голени – 17 см/с, в то время как плеча значительной выше. В условиях применения метода Илизарова способность переносить функциональную нагрузку на конечность у плеча значительно ниже, чем у голени.