Klasifikace, biomechanika a hojení fxs, FPAS, volba typu fixace Prof. MVDr. Alois Nečas, Ph.D., MBA Veterinární a farmaceutická univerzita Brno Zlomenina kosti - fractura ossis = částečné či úplné porušení souvislosti kosti V širším slova smyslu porušení souvislosti tvrdé tkáně chrupavky, zubu, rohoviny drápu Příčiny 1. trauma (úder, pád, autoúraz, kousnutí) 2. lokální (novotvary kostí, osteomyelitida) 3. celkové patologické procesy ( paper bone disease ) Klinické příznaky 1. Lokální a) porucha funkce (functio laesa) b) zduření v místě lomu (hematom, edém) c) deformita postižené oblasti d) bolestivost e) krepitace může chybět, je-li v místě lomu vmezeřena měkká tkáň Klinické příznaky 2. Celkové příznaky traumatického šoku Biomechanika Kost, na kterou působí kompresní zátěž se zlomí šikmo k podélné ose kosti
Síly ohybu (vnitřní střižné síly) příčná fraktura (síly tahu na konvexním povrchu kosti) + může se odlomit malý fragment (na kompresní ploše kosti - střižné síly) Biomechanika Současně síly komprese a ohybu (střižné síly zvýrazněny na konkávním povrchu) motýlový fragment případně roztříštěná na konkávní straně Torzní síly (vnitřní střižné síly orientované paralelně se sloupcem kosti) spirální (linie lomu po obvodu kosti v místě největšího vnitřního tahu) Biomechanika Jednolomé zlomeniny působí menší energie Klasifikace fraktur Podle charakteru poranění uzavřená x otevřená zlomenina Klasifikace fraktur Podle rozsahu poškození kosti úplná x neúplná zlomenina zhmoždění kosti nalomeniny (GS) puklina ulomenina - vlomenina Klasifikace fraktur Podle průběhu linie lomu příčná x šikmá x spirální x roztříštěná x mnohočetná (segmentální) Klasifikace fraktur Podle lokalizace linie lomu
diafyzární x metafyzární x fyzární (Salter-Harris) x nitrokloubní Klasifikace fraktur Podle dislokace fragmentů nedislokované x dislokované kontrakční, distrakční, vklíněné, kompresní, vlomeniny Monteggia fraktury Klasifikace fraktur Podle stability fraktury stabilní x nestabilní Krevní zásobení kosti Arteriální: centrifugální Vnější 1/3: Periostální cévy Především eferentní Vnitřní 2/3: Medulární artérie ascendentní descendentní Především aferentní Krvení po fraktuře Disrupce medulárního krvení Extraoseální krevní zásobení Dvěma způsoby 1. primární (přímé) přímá produkce kostní tkáně bez přechodných stádií tvorby vazivového vazivově-chrupavčitého chrupavčitého svalku
2. sekundární (nepřímé) Primární hojení štěrbina menší než 1 mm je zajištěna absolutní stabilita místa lomu fixace tak pevná, aby omezila místní deformaci tkáně na 2 % Primární rekonstrukce osteonů může probíhat v oblasti kontaktního hojení hojení pod štěrbinou Primární hojení Kontaktní štěrbina 100 300 μm Kontaktní hojení Simultánní spojení a rekonstrukce konců fragmentů zlomeniny remodelací Haversova systému Hojení pod štěrbinou Stádium I vyplnění stěrbiny primární tvorbou kosti Vláknitá kost linie lomu Hojení pod štěrbinou Stádium II podélná rekonstrukce lomu remodelací Haversova systému Rtg příznaky primárního hojení bez endostálního / periostálního svalku pomalé vyplnění štěrbiny kostí Ploténka přebírá během remodelace funkci svalku Kontaktní hojení 0,01-0,02 mm v zónách kontaktu kortikalis hlavních vitálních fragmentů kosti remodelace osteonů napříč plochou lomu V osteonu se formují resorpční dutiny ( cutting cones ) vpředu linie osteoklastů v zadní části linie osteoblastů resorpce a tvorba probíhá současně, ale v různé úrovni osteonu jak resorpční dutiny postupují napříč lomem z jednoho fragmentu do druhého postupují podél dlouhé osy kosti 50 do 80 m/den
Hojení se štěrbinou 0,02-0,08 mm v malých štěrbinách mezi zónami kontaktu štěrbinu nejdříve vyplní krevní cévy a volná pojivová tkáň po 2 týdnech se vytvoří účinné krevní zásobení a osteoblasty začnou ukládat kostní lamely orientované kolmo k dlouhé ose kosti Hojení se štěrbinou po 4 týdnech začnou štěrbinu křížit resorpční dutiny spojují lamelární kost s kostí koncových částí fragmentů pokračuje remodelace osteonů a novotvořené lamely ve štěrbině se orientují podélně s dlouhou osou kosti obnovení anatomické a mechanické integrity kortexu Příznakem hojení je pomalu se zvyšující denzita kosti v místě lomu na rtg chybí přemostění periostálním a endostálním svalkem Sekundární (nepřímé nebo spontánní) štěrbina v místě lomu se postupně přemosťuje jednotlivými typy tkání podle lokálních mechanických podmínek Sekundární typ hojení typický pro nestabilní mechanické prostředí Štěrbinu postupně vyplní granulační tkáň schopnost tolerovat úroveň tkáňové deformace až 100 % na periferii vnějšího svalku (bohaté krvení) dozrává ve vazivo (callus fibrosus) směrem do středu svalku (prokrvení horší) se mění na vazivou chrupavku velikost měkké tkáně svalku je přímo úměrná velikosti pohybu v místě lomu Sekundární
mineralizací měkkého svalku začíná stadium tvrdého svalku uvnitř fibrózní chrupavky postupuje mineralizace matrix, vytváří se fibrózní kost k endochondrální osifikaci dochází v místech, kde se na skelet mineralizované chrupavky a fibrózní kosti ukládá osteoid (callus osteoideus) přechodné typy tkání postupně nahradí spongiózní kost (callus osseus) = konsolidace zlomeniny Sekundární Rtg tvorba periostálního a endostálního svalku přemosťujícího lom (spongiózní kost) = návrat funkce končetiny za několik měsíců či let se remodelací Haversova systému nahradí podélně orientovanou lamelární kostí Sekundární hojení kosti Tkáně reagují podle mechanických vlastností prostředí posloupností reakcí Zánětlivá fáze Mechanické aspekty méně důležité Biologické důležité Vitální buňky Cytokiny Resorpce konců fragmentů fx Reparační fáze VDT 100 % Odolnost v tahu:.1nm/mm2 Granulační tkáň Periostální a endostální mesenchymální kmenové buňky Fibrózní chrupavka VDT 5-17 % Odolnost v tahu: 2-60Nm/mm2 Tvorba svalku Endostální / periostální
Reparační fáze VDT 2 % Odolnost v tahu : 130Nm/mm2 Endochondrální osifikace vazivového svalku Remodelační fáze Remodelace Haversova systému Obnova původní architektury Žádná jizva Rtg příznaky sekundárního hojení 0-7 dnů rozšíření štěrbiny, konce fragmentů se zahlazují a zaoblují Rtg příznaky sekundárního hojení 7-21 dnů různě velký svalek Endostální svalek jako první, ale málo zřetelný Periostální svalek začíná v určité vzdálenosti od štěrbiny Intrakortikální svalek bývá různý, závisí na štěrbině Rtg příznaky sekundárního hojení 28+ dnů hladký, radioopaknější svalek, fx linie méně zřetelná, vyplněna trabekulární kostí 2-9 měs remodelace fx, medul kanál obnoven, kortikalis obnoveny, Wolffův zákon Skutečný typ hojení může být někde mezi dvěma extrémy - primárním a sekundárním hojením kosti Čím větší stabilita, tím menší svalek Musí být rovnováha mezi pevností fixace a podílem přenosu sil zátěže přes zlomenou kost stimulace nové tvorby kosti Je-li fixace příliš rigidní, je kost chráněna před veškerou zátěží, což brání jejímu hojení Wolffův zákon Volba metody fixace
FPAS zhodnocení typu fraktury a stavu pacienta Výroky Fraktury a poranění kloubů jsou zřídka fatální. Většina fraktur se zhojí sama. Výroky Dejte kočku s fragmenty zlomeniny do stejné místnosti a fraktura se zhojí. Výroky Vnitřní fixace zlomenin je jen hračka pro zábavu operatéra. v každém část pravdy Výroky vždy platí! priorita = záchrana života
v každém část pravdy Výroky vždy platí! priorita = záchrana života v každém část pravdy Výroky vždy platí! priorita = záchrana života v každém část pravdy Výroky vždy platí! priorita = záchrana života Fixace podle kuchařky Ignoruje řadu faktorů stáří a velikost pacienta temperament a celkový zdravotní stav postižení jiné končetiny ochotu zvířete a majitele spolupracovat Špatný výsledek léčby! Vyvážená koncepce léčby zlomenin
Operatér musí sestavit dostatečně stabilní fixaci žádná není schopna donekonečna odolávat silám zátěže Přehnaná snaha o rekonstrukci = horší krvení! Závod mezi procesem hojení a selháním fixace! Vyvážená koncepce léčby zlomenin Operatér musí také zajistit výživu poraněných tkání vyšší potenciál hojení + kratší doba Přílišná ochrana měkkých tkání = nedostatečná stabilita! Závod mezi procesem hojení a selháním fixace! Bodový systém hodnocení fraktury a pacienta (FPAS) Desetibodová stupnice založená na hodnocení faktorů mechanických biologických klinických Výsledné bodové ohodnocení = průměr 8,9,10 připouští určité chyby 1,2,3 bezchybné rozhodování Mechanické faktory velikost sil zátěže přenášených kostí a fixačním aparátem typ a lokalizace fraktury váha a aktivita pacienta velikost a počet cyklů působících sil zátěže počet poraněných končetin ulevuje končetině Biologické faktory
delší hojení otevřené fraktury abraze měkkých tkání ozařované kosti stará, kachektická, nemocná zvířata dlouhá operace, otevřená repozice nadměrná manipulace s fragmenty roztříštěné fx Klinické faktory spolupráce s majitelem omezení pohybu Výmluva - majitel nechal zvíře běhat I chyba veterináře - vysvětlit! problémy v komunikaci zohledníme v FPAS toaleta ran, bandáže, fyzikální terapie ESF náročnější pooperační péče Rizikové faktory Rizikové faktory Příznivé podmínky hojení fxs rigidní fixace vnitřní, ESF fxs v místech spongiózy a dobrého krvení malé poškození měkkých tkání lom bez infekce věk mladí x staří Nepříznivé podmínky hojení fxs Lokální faktory nestabilní fixace špatné krvení štěrbiny malpozice
roztříštěné fxs infekce poškození měkkých tkání a velký hematom Nepříznivé podmínky hojení fxs Systémové faktory špatný výživný stav steroidy nesteroidy některá ATB věk mladí rychlejší hojení Biomechanika vnitřní deformace tkání a pohyb fragmentů fx vnitřní deformace s ohledem na typ implantátu přímá (otevřená) repozice nepřímá (uzavřená) repozice biologické parametry Biomechanika cévní zásobení linie lomu histochemické látky BMP, růstové faktory mechanické parametry biologické parametry volba techniky řešení komplikací Biomechanika Biomechanika mechanické parametry = pohyb mezi fragmenty rigidita fixace + šířka štěrbiny Biomechanika úroveň vnitřní deformace tkání ( strain ) - VDT = nepřímo úměrná šířce štěrbiny Velikost šterbiny Přežívání a proliferace buněk
Přežívání a proliferace buněk Přežívání a proliferace buněk Vliv VDT na tvorbu kostní tkáně Vliv VDT na tvorbu kostní tkáně Typ fraktury Anatomicky reponovatelná Stabilní fixace Anatomicky reponovatelná Anatomicky reponovatelná Anatomicky reponovatelná Anatomicky reponovatelná Anatomicky reponovatelná Anatomicky reponovatelná Otevřená repozice Anatomicky nereponovatelná fx Anatomicky nereponovatelná fx Anatomicky nereponovatelná fx Anatomicky nereponovatelná fx OBDNT Nepřímá repozice Nepřímá repozice Nepřímá repozice Snížení zátěže ploténky Snížení zátěže ploténky Snížení zátěže ploténky
Snížení zátěže ploténky Snížení zátěže ploténky Přístupy Komplikace Miniinvazivní přístup Cíl léčby fxs zajistit stabilitu dostatečně dlouho klinické zhojení fraktury umožnit funkci končetiny po dobu hojení Co máme na výběr? Chyby Neutralizační osteosyntéza Časné zatěžování končetiny
Kompresní osteosyntéza Více rovin Pilířová osteosyntéza Biologická osteosyntéza 1. obnovení osy končetiny má přednost před anatomickou rekonstrukcí 2. preparace měkkých tkání minimální/žádná 3. optimální stabilita malá vnitřní deformace tkání v místě lomu(ů) umožní tvorbu kostní tkáně Hojení fxs Podmínky primárního a sekundárního hojení Mechanické faktory Mechanické faktory Pilířová osteosyntéza Pilířová ploténka - DCP s otvory po celé délce koncentrace sil zátěže
zlomení ploténky Pilířová ploténka - středová část bez otvorů selhání fixace Řešení Diafýza PR Nepřímá repozice Bi- a monokortikální šrouby Diafýza PR - zhojení Pilířová osteosyntéza Pilířová ploténka Pilířová ploténka Pilířová ploténka Komplikace Komplikace Řešení Diafýza Diafýza Diafýza Metafýza Indikace plate and rod Indikace plate and rod
- šrouby Modelový případ Plate and rod Plate and rod Plate and rod Plate and rod bikortikální / monokortikální - velké fragmenty laso OBDNT proximální humerus tibie 4-6 týdnů hřeb ex Spongiózní štěp Spongiózní štěp Plate and rod - OBDNT Plate and rod - technika Plate and rod - miniinvazivní Dynamizace Podstata PR Další indikace PR Artrodéza Artrodéza
Artrodéza Nehojící se fxs, osteomyelitidy