Влияние эластичного интрамедуллярного армирования на удлинение нижних конечностей при приобретенных укорочениях: проспективное исследование

Введение. Удлинение и коррекция деформаций конечностей с использованием наружной фиксации по Илизарову является распространенной стандартной операцией. Тем не менее, риск осложнений, связанных с удлинением конечностей, в том числе, поверхностная или глубокая инфекция, контрактуры, вторичная деформация и переломы после удаления аппарата, связанные с замедленной консолидацией кости, остается существенным.

Цель работы — в условиях укорочения нижних конечностей приобретенной этиологии выявить особенности удлинения кости с помощью внешнего фиксатора в сочетании с эластичным интрамедуллярным армированием – титановым или с композитным гидроксиапатитным покрытием.

Материалы и методы. В исследование включены 64 пациента, из них 31 пациенту проведено монофокальное удлинение бедренной кости, 33 — монофокальное удлинение большеберцовой кости.

Результаты. Средние индексы внешней фиксации (ИВФ) групп, сравниваемых по схожим типам удлинения (удлинение бедра или большеберцовой кости), существенно не отличались при использовании различных типов интрамедуллярных стержней. При удлинении бедренной кости выявлено значимое влияние на ИВФ типа стержней и соотношения «диаметр стержня / диаметр костномозгового канала». Зависимость ИВФ от типа стержней при удлинении большеберцовой кости связана с соотношением «диаметр стержня / внутренний диаметр в месте остеотомии» (р = 0,023). Двусторонний дисперсионный анализ показал, что влияние типа стержня на ИВФ зависит от соотношения «диаметр стержня / внутренний диаметр в месте остеотомии» в группе удлинения большеберцовой кости (p = 0,034).

Обсуждение. При приобретенных укорочениях нижних конечностей нет различий в отношении ИВФ при использовании титановых эластичных стержней или интрамедуллярных стержней с композитных гидроксиапатитным покрытием. Применение комбинированной методики, в любом случае, имеет преимущества: она обеспечивает хорошие и отличные результаты без серьезных осложнений при удлинениях у пациентов с укорочением приобретенной этиологии. Сильная положительная корреляция между соотношением «диаметр кости / внутреннее расстояние между кортикалами в месте остеотомии» в сочетании со значительным влиянием типа стержня и диаметра стержня на ИВФ предполагает, что оба фактора следует рассматривать вместе в будущих исследованиях.

Заключение. В условиях укорочения нижних конечностей приобретенной этиологии использование комбинированной методики удлинения кости с помощью внешнего фиксатора в сочетании с эластичным интрамедуллярным армированием обеспечивает хорошие и отличные результаты без серьезных осложнений.

1. Paley D. PRECICE intramedullary limb lengthening system. Expert Rev Med Devices. 2015;12(3):231-249. doi: 10.1586/17434440.2015.1005604

2. Friend L, Widmann RF. Advances in management of limb length discrepancy and lower limb deformity. Curr Opin Pediatr. 2008;20(1):46-51. doi: 10.1097/MOP.0b013e3282f35eeb

3. Ganger R, Radler C, Speigner B, Grill F. Correction of post-traumatic lower limb deformities using the Taylor spatial frame. Int Orthop. 2010;34(5):723-730. doi: 10.1007/s00264-009-0839-5

4. Maffulli N, Lombari C, Matarazzo L, et al. A review of 240 patients undergoing distraction osteogenesis for congenital post-traumatic or postinfective lower limb length discrepancy. J Am Coll Surg. 1996;182(5):394-402.

5. Massard-Combe P, Verscheure D, Jayet J, et al. Lower Limb Discrepancy Secondary to Post-traumatic Femoral Lesion: A Case Report. Ann Vasc Surg. 2020;68:571.e5-571.e7. doi: 10.1016/j.avsg.2020.04.048

6. Emara KM, Khames A. Functional outcome after lengthening with and without deformity correction in polio patients. Int Orthop. 2008;32(3):403-407. doi: 10.1007/s00264-007-0322-0

7. El-Mowafi H, Mohsen M. The effect of low-intensity pulsed ultrasound on callus maturation in tibial distraction osteogenesis. Int Orthop. 2005;29(2):121-124. doi: 10.1007/s00264-004-0625-3

8. Salem KH, Schmelz A. Low-intensity pulsed ultrasound shortens the treatment time in tibial distraction osteogenesis. Int Orthop. 2014;38(7):1477-1482. doi: 10.1007/s00264-013-2254-1

9. Kristiansen LP, Steen H, Reikerås O. No difference in tibial lengthening index by use of Taylor spatial frame or Ilizarov external fixator. Acta Orthop. 2006;77(5):772-777. doi: 10.1080/17453670610012971

10. Hammouda AI, Jauregui JJ, Gesheff MG, et al. Treatment of Post-Traumatic Femoral Discrepancy With PRECICE Magnetic-Powered Intramedullary Lengthening Nails. J Orthop Trauma. 2017;31(7):369-374. doi: 10.1097/BOT.0000000000000828

11. Horn J, Steen H, Huhnstock S, et al. Limb lengthening and deformity correction of congenital and acquired deformities in children using the Taylor Spatial Frame. Acta Orthop. 2017;88(3):334-340. doi: 10.1080/17453674.2017.1295706

12. Horn J, Hvid I, Huhnstock S, et al. Limb lengthening and deformity correction with externally controlled motorized intramedullary nails: evaluation of 50 consecutive lengthenings. Acta Orthop. 2019;90(1):81-87. doi: 10.1080/17453674.2018.1534321

13. Calder PR, Laubscher M, Goodier WD. The role of the intramedullary implant in limb lengthening. Injury. 2017;48 Suppl 1:S52-S58. doi: 10.1016/j.injury.2017.04.028

14. Antoci V, Ono CM, Antoci V Jr, Raney EM. Comparison of distraction osteogenesis for congenital and acquired limb- length discrepancy in children. Orthopedics. 2008;31(2):129. doi: 10.3928/01477447-20080201-04

15. Ceroni D, Grumetz C, Desvachez O, et al. From prevention of pin-tract infection to treatment of osteomyelitis during paediatric external fixation. J Child Orthop. 2016;10(6):605-612. doi: 10.1007/s11832-016-0787-8

16. Antoci V, Ono CM, Antoci V Jr, Raney EM. Bone lengthening in children: how to predict the complications rate and complexity? J Pediatr Orthop. 2006;26(5):634-640. doi: 10.1097/01.bpo.0000229977.31931.69

17. Аранович А., Стогов М., Киреева Е., Менщикова Т. Прогнозирование и контроль течения дистракционного остеогенеза. Аналитический обзор. Гений ортопедии. 2019;25(3):400-406. doi: 10.18019/1028-4427-2019-25-3-400-406

18. Matsubara H, Tsuchiya H, Sakurakichi K, et al. Deformity correction and lengthening of lower legs with an external fixator. Int Orthop. 2006;30(6):550-554. doi: 10.1007/s00264-006-0133-8

19. Launay F, Younsi R, Pithioux M, et al. Fracture following lower limb lengthening in children: a series of 58 patients. Orthop Traumatol Surg Res. 2013;99(1):72-79. doi: 10.1016/j.otsr.2012.08.005

20. Moraal JM, Elzinga-Plomp A, Jongmans MJ, et al. Long-term psychosocial functioning after Ilizarov limb lengthening during childhood. Acta Orthop. 2009;80(6):704-710. doi: 10.3109/17453670903473024

21. Launay F, Jouve JL, Guillaume JM, et al. Progressive forearm lengthening in children: 14 cases. Rev Chir Orthop Reparatrice Appar Mot. 2001;87(8):786-795. (In French)

22. Bukva B, Vrgoč G, Rakovac I, et al. Complications in leg lengthening using an Ilizarov external fixator and intramedullary alignment in children: comparative study during a fourteen-year period. Injury. 2015;46 Suppl 6:S48-51. doi: 10.1016/j.injury.2015.10.058

23. Pejin Z. Femoral lengthening in children and adolescents. Orthop Traumatol Surg Res. 2017;103(1S):S143-S149. doi: 10.1016/j.otsr.2016.05.020

24. Lampasi M, Launay F, Jouve JL, Bollini G. Femoral lengthening over elastic stable intramedullary nailing in children using the monolateral external fixator. Chir Organi Mov. 2009;93(2):57-64. doi: 10.1007/s12306-009-0032-4

25. Popkov DA, Popkov AV, Kononovich NA, et al. Experimental study of progressive tibial lengthening in dogs using the Ilizarov technique. Comparison with and without associated intramedullary K-wires. Orthop Traumatol Surg Res. 2014;100(7):809-814. doi: 10.1016/j.otsr.2014.06.021

26. Morcos MW, Al-Jallad H, Hamdy R. Comprehensive Review of Adipose Stem Cells and Their Implication in Distraction Osteogenesis and Bone Regeneration. Biomed Res Int. 2015;2015:842975. doi: 10.1155/2015/842975

27. Shevtsov VI, Popkov AV, Popkov DA, et al. Elastic stable intramedullary nailing in Ilizarov bone lengthening. Rev Chir Orthop Reparatrice Appar Mot. 2004;90(5):399-410. (In French). doi: 10.1016/s0035-1040(04)70166-x

28. Bolbasov EN, Popkov AV, Popkov DA, et al. Osteoinductive composite coatings for flexible intramedullary nails. Mater Sci Eng C Mater Biol Appl. 2017;75:207-220. doi: 10.1016/j.msec.2017.02.073

29. Lascombes P, Popkov D, Huber H, et al. Classification of complications after progressive long bone lengthening: proposal for a new classification. Orthop Traumatol Surg Res. 2012;98(6):629-637. doi: 10.1016/j.otsr.2012.05.010

30. Shailam R, Jaramillo D, Kan JH. Growth arrest and leg-length discrepancy. Pediatr Radiol. 2013;43(Suppl 1):S155-S65. doi: 10.1007/s00247-012-2598-5

31. Ceroni D, Valaikaite R, Grumetz C, et al. Corrective surgery for lower limb length discrepancy and malalignment in paediatric orthopaedics. Rev Med Suisse. 2017;13(550):427-432. (In French)

32. McClure PK, Herzenberg JE. The Natural History of Lower Extremity Malalignment. J Pediatr Orthop. 2019;39(Issue 6, Supplement 1 Suppl 1):S14-S19. doi: 10.1097/BPO.0000000000001361

33. Grivas TB, Angouris K, Chandrinos M, Kechagias V. Truncal changes in children with mild limb length inequality: a surface topography study. Scoliosis Spinal Disord. 2018;13:27. doi: 10.1186/s13013-018-0173-z

34. Попков А.В., Аранович А.М., Новиков К.И. и др. Комбинированный высокодробный дистракционный остеосинтез бедра у детей. Гений ортопедии. 2016;(2):57-63. doi: 10.18019/1028-4427-2016-2-57-63

35. Black SR, Kwon MS, Cherkashin AM, et al. Lengthening in Congenital Femoral Deficiency: A Comparison of Circular External Fixation and a Motorized Intramedullary Nail. J Bone Joint Surg Am. 2015;97(17):1432-1440. doi: 10.2106/JBJS.N.00932

36. Iobst C. Limb lengthening combined with deformity correction in children with the Taylor Spatial Frame. J Pediatr Orthop B. 2010;19(6):529-534. doi: 10.1097/BPB.0b013e32833dec43

37. Küçükkaya M, Karakoyun Ö, Sökücü S, Soydan R. Femoral lengthening and deformity correction using the Fitbone motorized lengthening nail. J Orthop Sci. 2015;20(1):149-154. doi: 10.1007/s00776-014-0659-3

38. Hosny GA. Limb lengthening history, evolution, complications and current concepts. J Orthop Traumatol. 2020;21(1):3. doi: 10.1186/s10195-019-0541-3

39. Попков А.В., Аранович А.М., Новиков К.И. и др. Удлинение голени у детей комбинированной методикой с применением высокодробной круглосуточной дистракции. Гений ортопедии. 2016;(2):51-56. doi: 10.18019/1028-4427-2016-2-51-56

40. Qin S., Zang J., Guo B. Технология Илизарова и китайская философия (к 100-летию со дня рождения профессора Илизарова). Гений ортопедии. 2021;27(3):291-295. doi: 10.18019/1028-4427-2021-27-3-291-295

41. Oostenbroek HJ, Brand R, van Roermund PM, Castelein RM. Paediatric lower limb deformity correction using the Ilizarov technique: a statistical analysis of factors affecting the complication rate. J Pediatr Orthop B. 2014;23(1):26-31. doi: 10.1097/BPB.0b013e32836422ba

42. Koczewski P, Shadi M. Factors influencing bone regenerate healing in distraction osteogenesis. Ortop Traumatol Rehabil. 2013;15(6):591-599. doi: 10.5604/15093492.1091515

43. Gordon JE, Manske MC, Lewis TR, et al. Femoral lengthening over a pediatric femoral nail: results and complications. J Pediatr Orthop. 2013;33(7):730-736. doi: 10.1097/BPO.0b013e3182a122a1

44. Nakase T, Kitano M, Kawai H, et al. Distraction osteogenesis for correction of three-dimensional deformities with shortening of lower limbs by Taylor Spatial Frame. Arch Orthop Trauma Surg. 2009;129(9):1197-1201. doi: 10.1007/s00402-008-0702-y

45. Popkov D, Popkov A, Haumont T, et al. Flexible intramedullary nail use in limb lengthening. J Pediatr Orthop. 2010;30(8):910-918. doi: 10.1097/BPO.0b013e3181f0eaf9

46. Saraph V, Roposch A, Zwick EB, Linhart WE. Tibial lengthening over nails in children using modified Ender nails: preliminary results of a new treatment. J Pediatr Orthop B. 2004;13(6):383-388. doi: 10.1097/01202412-200411000-00007

47. Popkov AV, Gorbach EN, Kononovich NA, et al. Bioactivity and osteointegration of hydroxyapatite-coated stainless steel and titanium wires used for intramedullary osteosynthesis. Strategies Trauma Limb Reconstr. 2017;12(2):107-113. doi: 10.1007/s11751-017-0282-x

48. Fischgrund J, Paley D, Suter C. Variables affecting time to bone healing during limb lengthening. Clin Orthop Relat Res. 1994;(301):31-37.

49. Danziger MB, Kumar A, DeWeese J. Fractures after femoral lengthening using the Ilizarov method. J Pediatr Orthop. 1995;15(2):220-223.

50. Stanitski DF, Shahcheraghi H, Nicker DA, Armstrong PF. Results of tibial lengthening with the Ilizarov technique. J Pediatr Orthop. 1996;16(2):168-172. doi: 10.1097/00004694-199603000-00006