Prof. MVDr. Alois Nečas, Ph.D., MBA Veterinární a farmaceutická univerzita Brno

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, osteom yelitida) 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

(vnitřní střižné síly)

 Síly ohybu

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

Hojení zlomenin

Dvěma způsoby

 1. primární (přímé) přímá produkce kostní tkáně

 bez přechodných stádií tvorby vazivového vazivově-chrupavčitého chrupavčitého svalku

 2. sekundární (nepřímé)

Hojení zlomenin

 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

Hojení zlomenin

 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 zlomenin  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 zlomenin  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

Hojení zlomenin  Sekundární (nepřímé nebo spontánní)  štěrbina v místě lomu se postupně přemosťuje jednotlivými typy tkání podle lokálních mechanických podmínek typ hojení typický pro nestabilní mechanické prostředí

Hojení zlomenin  Sekundární 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

Hojení zlomenin  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”

Hojení zlomenin  Sekundární Rt g

 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

 VDT 5-17 %  Odolnost v tahu:

Fibrózní chrupavka

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, W olffův zákon

Hojení zlomenin  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

FP A S

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

Výroky

 v každém část pravdy

vždy platí! priorita = záchrana života

Výroky

 v každém část pravdy

vždy platí! priorita = záchrana života

Výroky

 v každém část pravdy

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 měkk ých 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

 rigidní fixace    

Rizikové faktory Rizikové faktory Příznivé podmínky hojení fxs 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 látk y – BMP, růstové faktory

 mechanické parametry volba technik y řešení komplikací

 biologické parametry

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? Volba typu osteosyntézy Volba typu osteosyntézy Volba typu osteosyntézy

Chyby

Volba typu osteosyntézy Volba typu osteosyntézy Neutralizační osteosyntéza Volba typu osteosyntézy Volba typu osteosyntézy Volba typu osteosyntézy Volba typu osteosyntézy Časné zatěžování končetiny Volba typu osteosyntézy Volba typu osteosyntézy

Kompresní osteosyntéza Volba typu osteosyntézy Volba typu osteosyntézy Více rovin Volba typu osteosyntézy Pilířová osteosyntéza Volba typu osteosyntézy

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

selhání fixace

Pilířová ploténka - středová část bez otvorů

Řešení Diafýza PR

Nepřímá repozice Bi- a monokortikální šrouby

Diafýza PR - zhojení

Pilířová osteosyntéza

Pilířová ploténka Pilířová ploténka Pilířová ploténka Komplikace Komplikace Diafýza Diafýza

Diafýza Metafýza

Řešení

Indikace „plate and rod“ Indikace „plate and rod“

Modelový případ Plate and rod Plate and rod Plate and rod Plate and rod - šrouby

bikortikální / monokortikální

- velké fragmenty

„laso“

OBDNT

Spongiózní štěp proximální humerus tibie

Spongiózní štěp Plate and rod - OBDNT Plate and rod - technika Plate and rod - miniinvazivní Dynamizace 4-6 týdnů hřeb ex

Podstata PR

Další indikace PR Artrodéza Artrodéza

Artrodéza Nehojící se fxs, osteomyelitidy