ελληνικη εταιρεια χειρουργικης ορθοπαιδικης και τραυματολογιας Ενδομυελική Ήλωση Γεώργιος Αναστόπουλος

Transcript

1 ελληνικη εταιρεια χειρουργικης ορθοπαιδικης και τραυματολογιας Ενδομυελική Ήλωση Γεώργιος Αναστόπουλος

2

3 Ε λ λ η ν ι κ η Ε τα ι ρ ε ι α Χ ε ι ρ ου ρ γ ι κ η ς Ο ρ θ ο π α ι δ ι κ ης k α ι Τραυ μ ατολο γ ι α ς Ενδομυελική Ήλωση

4

5 Ε λ λ η ν ι κ η Ε τα ι ρ ε ι α Χ ε ι ρ ου ρ γ ι κ η ς Ο ρ θ ο π α ι δ ι κ ης k α ι Τραυ μ ατολο γ ι α ς Ενδομυελική Ήλωση Γεώργιος Αναστόπουλος Χειρουργός Ορθοπαιδικός Διευθυντής Ε.Σ.Υ. Β' Ορθοπαιδική Κλινική Γ.Ν. Αθηνών «Γ. Γεννηματάς» iii

6 Copyright 2011, ΕΕΧΟΤ, Ιατρικες Εκδοσεις Κωνστανταρασ ΕνδομυελικΗ ΗλώσΗ ISBN: Ιατρικές Εκδόσεις Κωνσταντάρας Μαυρομιχάλη 2-4, Αθήνα, 10679, Τηλ.: , Fax.: Δημιουργικό: Α. ΜεΪμΑρογλου Εκτύπωση: ΓΡΑΦΙΚΕΣ ΤΕΧΝΕΣ Ι.ΠΕΠΠΑΣ ΑΒΕΕ Απαγορεύεται η αναπαραγωγή του παρόντος βιβλίου ή μέρους αυτού με οποιοδήποτε μέσο (φωτοτυπία, εκτύπωση, μικροφίλμ, ή άλλη μηχανική ή ηλεκτρονική μέθοδο), χωρίς την έγγραφη άδεια του εκδότη. iv

7 Πρόλογος του Προέδρου της Ε.Ε.Χ.Ο.Τ. Αγαπητοί συνάδελφοι, Ένας από τους κυριότερους σκοπούς της Ελληνικής Εταιρείας Χειρουργικής Ορθοπαιδικής και Τραυματολογίας (ΕΕΧΟΤ), είναι η εκπαίδευση. Η ανάπτυξη του διαδικτύου και οι σύγχρονες μέθοδοι πληροφόρησης, δίνουν τη δυνατότητα σε κάθε έναν από εμάς να έχει πρόσβαση στη γνώση για κάθε θέμα. Όμως η τεκμηριωμένη έγκυρη πληροφόρηση που συγκεντρώνεται σε ένα βιβλίο, έχει ακόμα τη θέση της σαν τρόπος διεύρυνσης ή επιβεβαίωσης του γνωστικού μας αντικειμένου, σκέψη με την οποία το ΔΣ της ΕΕΧΟΤ, επιθυμώντας να επεκτείνει την εκπαιδευτική της δραστηριότητα, προχώρησε στην έκδοση του συγκεκριμένου βιβλίου. Αναμφίβολα η δημιουργία ενός ολοκληρωμένου συγγράμματος με κάλυψη όλης της ύλης της Ορθοπαιδικής και Τραυματολογίας θα ήταν η ιδανική σκέψη, αλλά κάτι τέτοιο είναι ιδιαίτερα χρονοβόρος και απαιτητική διαδικασία, που προς το παρόν φαίνεται πολύ δύσκολη έως ανέφικτη. Η ανάπτυξη της μεθόδου και των τεχνικών της ενδομυελικής ήλωσης είχε καθοριστική συμβολή στον τρόπο της αντιμετώπισης των καταγμάτων των μακρών οστών, βελτιώνοντας σημαντικά τα αποτελέσματα και μειώνοντας τις επιπλοκές. Η ανάγκη της εφαρμογής της συγκεκριμένης μεθόδου κατά την καθημερινή πρακτική του ορθοπαιδικού χειρουργού, καθώς και η επέκταση των ενδείξεών της, καθιστούν απαραίτητη την ακριβή γνώση και κατοχή των τεχνικών λεπτομερειών της. Στο παρόν σύγγραμμα παρουσιάζεται και αναλύεται η φιλοσοφία της ενδομυελικής ήλωσης, καθώς περιγράφονται λεπτομερώς οι ενδείξεις και τεχνικές της, ώστε αυτό να αποτελεί ένα πολύτιμο όπλο για τον κάθε χειρουργό. Θερμές ευχαριστίες και πολλά συγχαρητήρια αρμόζουν στον κύριο Γεώργιο Αναστόπουλο που καταβάλλοντας κόπο και θυσιάζοντας χρόνο, επιμελήθηκε την έκδοση του συγκεκριμένου βιβλίου, όπως επίσης και σε όλους τους συγγραφείς των κεφαλαίων, για την προθυμία που έδειξαν και συνέβαλαν σε αυτή την προσπάθεια της ΕΕΧΟΤ, καταθέτοντας με πληρότητα και σαφήνεια την ξεχωριστή εμπειρία και γνώση τους, προς όφελος του αναγνώστη του συγκεκριμένου συγγράμματος. Ιωάννης Μίχος Πρόεδρος ΕΕΧΟΤ v

8 vi

9 Πρόλογος Καθηγητή Π. Μέγα Ανασκοπώντας την διαχρονική παρουσία της ενδομυελικής ήλωσης στην θεραπεία των καταγμάτων των μακρών οστών, προκύπτουν αβίαστα μερικά συμπεράσματα τα οποία καθιστούν την μέθοδο αναντικατάστατη. Οι βασικές αρχές της ενδομυελικής ήλωσης, σε αντίθεση με την φιλοσοφία της εσωτερικής οστεοσύνθεσης με πλάκα και βίδες η οποία πέρασε και περνάει από χίλια κύματα, ελάχιστα έχουν διαφοροποιηθεί στην κλινική τους διαδρομή. Εννοιες ταυτισμένες με την ενδομυελική ήλωση όπως η βιολογική οστεοσύνθεση, η ελαστική οστεοσύνθεση, η εσωτερική ναρθηκοποίηση, και η εντυπωσιακή επίδραση αυτών των χαρακτηριστικών στην δημιουργία και ωρίμανση του οστικού πώρου, παραμένουν σταθερά επίκαιρες από την αρχική αναφορά που έκανε σε αυτές ο Kuntcher μέχρι σήμερα. Αυτό που βελτιώθηκε όλα αυτά τα χρόνια ήταν τα χαρακτηριστικά και οι ιδιότητες των ενδομυελικών ήλων. Και αυτά όχι τόσο γιά να βελτιωθεί η βασική τους φιλοσοφία, όσο για να επεκταθούν οι ενδείξεις τους. Τα ποσοστά πώρωσης των καταγμάτων και των ψευδαρθρώσεων που αντιμετωπίζει η ενδομυελική ήλωση είναι υψηλότατα. Αρκεί να προσεγγίσει κανείς συστηματικά το πως ένας ενδομυελικός ήλος επηρεάζει το μηχανικό και βιολογικό περιβάλλον της πολύπλοκης διαδικασίας της πώρωσης για να διαπιστώσει τα μαγικά χαρακτηριστικά του. Για να εκμεταλλευτεί όμως ο χειρουργός όλα αυτά τα χαρακτηριστικά της μεθόδου πρέπει να βάλει τις σωστές ενδείξεις και να την εφαρμόσει σωστά. Η μέθοδος αν δεν χρησιμοποιηθεί σωστά αντί για αντιμετωπίσει προβλήματα δημιουργεί. Η συνεχής εκπαίδευση στις τεχνικές εφαρμογής των διαφόρων ενδομυελικών ήλων είναι επιτακτική, πρακτική βέβαια απαραίτητη σε κάθε μορφή οστεοσύνθεσης. Στην Ελλάδα η καθιέρωση της μεθόδου οφείλει πολλά στο Καθηγητή Ηλία Λαμπίρη ο οποίος πρώτος διέδωσε και συστηματικοποίησε τη δεκαετία του 80 τη φιλοσοφία και τις τεχνικές των ηλώσεων. Εκτοτε πολλοί Ορθοπαιδικοί σε όλη την Ελλάδα έγιναν φανατικοί με την καλή έννοια της λέξης - της μεθόδου. Ολοι αυτοί είχαν να αντιμετωπίσουν το πρώτο διάστημα όχι μόνο τις δυσκολίες της μεθόδου και την έλλειψη της κατάλληλης υλικοτεχνικής υποδομής, αλλά και την επιφυλακτικότητα (που διαχρονικά αμβλύνθηκε) μεγάλου τμήματος της Ορθοπαιδικής κοινότητας. vii

10 Συγγραφείς Ολοι αυτοί ήταν πάλι που οργάνωσαν ένα από τα πιό δραστήρια τμήματα της ΕΕΧΟΤ το τμήμα Ενδομυελικών Ηλώσεων, αυτοί που διοργάνωσαν πολύ επιτυχημένα εκπαιδευτικά εργαστήρια, σεμινάρια και συνέδρια, αυτοί που δημοσίευσαν τις εργασίες τους σε έγκριτα Ελληνικά και διεθνή επιστημονικά περιοδικά. Η επιστημονική δραστηριότητα των ενασχολούμενων με τις ενδομυελικές ηλώσεις έγινε εμφανής επίσης με συμμετοχή σε μετεκπαιδευτικά προγράμματα των Ιατρικών Σχολών, στην εκπόνηση διδακτορικών διατριβών και σε σχεδιασμό ευρεσιτεχνιών και καθιερωμένων πλέον ενδομυελικών ήλων. Η συγγραφή αυτού του εγχειριδίου από ειδικούς και καταξιωμένους στην τραυματολογία χειρουργούς ορθοπαιδικούς έρχεται να επιβεβαιώσει τις παραπάνω διαπιστώσεις και να ανεβάσει ακόμα περισσότερο το επίπεδο της εκπαίδευσης στις ενδομυελικές ηλώσεις. Η ιδέα του προέδρου της ΕΕΧΟΤ κ. Γιάννη Μίχου, υλοποιήθηκε με την επιμέλεια του κ. Γιώργου Αναστόπουλου και στα χέρια μας βρίσκεται η έξοχη αυτή έκδοση. Παναγιώτης Μέγας Καθηγητής Ορθοπαιδικής Πανεπιστημίου Πατρών viii

11 Πρόλογος του Επιμελητή της Έκδοσης Η κλειστή ασφαλιζόμενη ενδομυελική ήλωση υπήρξε μια επαναστατική μέθοδος στη δεκαετία του 70 που ανέτρεψε κατεστημένες αντιλήψεις στη θεραπεία των καταγμάτων της διάφυσης των μακρών οστών. Σήμερα αποτελεί τη μέθοδο εκλογής στην αντιμετώπιση των κακώσεων αυτών και των σοβαρών τους επιπλοκών. Με ιδιαίτερη χαρά και τιμή δέχθηκα, από τον πρόεδρο της Ε.Ε.Χ.Ο.Τ. κ. Ιωάννη Μίχο, την πρόταση να συντονίσω τη συγγραφή αυτού του βιβλίου. Το σύγγραμμα αυτό είναι προϊόν συλλογικής προσπάθειας. Διαπρεπείς Έλληνες ορθοπαιδικοί, οι οποίοι ασχολούνται ιδιαίτερα με τις ενδομυελικές ηλώσεις, έγραψαν τα αντίστοιχα κεφάλαια. Τους ευχαριστώ θερμά για την υπεύθυνη συνεργασία τους και για τα υψηλής στάθμης κείμενά τους. Το βιβλίο απευθύνεται κυρίως στους νέους συναδέλφους. Ελπίζω να τούς φανεί χρήσιμο στην προσπάθειά τους να γνωρίσουν τις σύγχρονες μεθόδους θεραπείας των καταγμάτων. Σε καμία βέβαια περίπτωση δεν υποκαθιστά την πλούσια διεθνή βιβλιογραφία. Η γνώση και η πιστή εφαρμογή της χειρουργικής τεχνικής είναι απαιραίτητη προϋπόθεση τόσο για την επιτυχή έκβαση της επέμβασης όσο και για την αποφυγή επιπλοκών, οι οποίες είναι κατά κύριο λόγο ιατρογενείς. Θα ήταν μεγάλη παράλειψη να μην αναφέρω στο σημείο αυτό ότι στην Ελλάδα τις ενδομυελικές ηλώσεις «εισήγαγε» και εδραίωσε ο Καθηγητής Ηλίας Λαμπίρης τη δεκαετία του 80. Στην ολοκλήρωση του βιβλίου, εκτός των συγγραφέων, συνέβαλαν επίσης και οι ειδικευόμενοι συνάδελφοι Βασίλειος Σοράνογλου και Γεώργιος Κυριακόπουλος, τους οποίους ευχαριστώ. Θέλω επίσης να ευχαριστήσω ιδιαίτερα το νέο χειρουργό ορθοπαιδικό Παναγιώτη Γ. Νταγιόπουλο, ο οποίος σήκωσε το μεγαλύτερο βάρος της προσπάθειας να λάβει το βιβλίο την τελική του μορφή. Γεώργιος Ι. Αναστόπουλος Χειρουργός Ορθοπαιδικός ix

12 x

13 Συγγραφείς Ιωάννης Αναστασόπουλος Συντονιστής Διευθυντής Ε.Σ.Υ. Β' Ορθοπαιδική Κλινική Γ.Ν. Παίδων «Η ΑΓΙΑ ΣΟΦΙΑ» Γεώργιος Αναστόπουλος Χειρουργός Ορθοπαιδικός Διευθυντής Ε.Σ.Υ. Β' Ορθοπαιδική Κλινική Γ.Ν. Αθηνών «Γ. Γεννηματάς» Χριστίνα Αρναούτογλου Επιμελήτρια Β' Ορθοπαιδική Κλινική Πανεπιστημίου Ιωαννίνων Αντώνιος Ασημακόπουλος Χειρουργός Ορθοπαιδικός Συντονιστής Διευθυντής Ε.Σ.Υ. Β' Ορθοπαιδική Κλινική Γ.Ν. Αθηνών «Γ. Γεννηματάς» Χρήστος Γαρνάβος Διευθυντής Ε.Σ.Υ. Β' Ορθοπαιδική Κλινική Γ.Ν. Αθηνών «Ευαγγελισμός» Ιωάννης Δ. Γελαλής Επίκουρος Καθηγητής Ορθοπαιδικής Ορθοπαιδική Κλινική Πανεπιστημίου Ιωαννίνων Παναγιώτης Β. Γιαννούδης Professor of Trauma & Orthopaedic Surgery School of Medicine, University of Leeds Academic Department of Trauma & Orthopaedics Leeds General Infirmary, UK Ιωάννης Γκλιάτης Επίκουρος Καθηγητής Ορθοπαιδικής Περιφερειακό Πανεπιστημιακό Γενικό Νοσοκομείο Πατρών Γεώργιος Α. Γκούβας Γενικός Αρχίατρος Διευθυντής Α' Ορθοπαιδικής Κλινικής 424 Γ.Σ.Ν.Ε Θεσσαλονίκης Ροζαλία Δημητρίου Clinical Fellow in Trauma & Orthopaedics School of Medicine, University of Leeds Academic Department of Trauma & Orthopaedics, Leeds General Infirmary, UK Γεράσιμος Θεοδωράτος Χειρουργός Ορθοπαιδικός Διευθυντής Ε.Σ.Υ. Ορθοπαιδική Κλινική, Γ.Ν. Αθηνών Ε.Ε.Σ. Κωνσταντίνος Καζάκος Αναπληρωτής Καθηγητής Ορθοπαιδικής Δημοκρίτειο Πανεπιστήμιο Θράκης xi

14 Συγγραφείς Θεόφιλος Καραχάλιος Καθηγητής Ορθοπαιδικής Ορθοπαιδική Kλινική, Ιατρικό Τμήμα Σχολή Επιστημών Υγείας Πανεπιστημίου Θεσσαλίας Πανεπιστημιακό Γενικό Νοσοκομείο Λάρισας Κωνσταντίνος Κοκορόγιαννης Χειρουργός Ορθοπαιδικός Επιμελητής Α' Ε.Σ.Υ. Ε' Ορθοπαιδική Κλινική Γ.Ν. "Κ.Α.Τ." Αντώνιος Κουζέλης Χειρουργός Ορθοπαιδικός Επιμελητής Β' Ορθοπαιδικής Κλινικής Πανεπιστημίου Πατρών Γεώργιος Χ. Μπάμπης Αναπληρωτής Καθηγητής Ορθοπαιδικής ΕΚΠΑ 1 η Ορθοπαιδική Κλινική Πανεπιστημιακό Γενικό Νοσοκομείο "ΑΤΤΙΚΟΝ" Παναγιώτης Νταγιόπουλος Χειρουργός Ορθοπαιδικός Β' Ορθοπαιδική Κλινική Γ.Ν. Αθηνών «Γ. Γεννηματάς» Αθανάσιος Παπανικολάου Χειρουργός Ορθοπαιδικός Επιμελητής Α' E.Σ.Υ. Ορθοπαιδική Κλινική Γ.Ν. Αθηνών Ε.Ε.Σ. Αλέξανδρος Παστρούδης Χειρουργός Ορθοπαιδικός Διευθυντής Ε.Σ.Υ. Γ.Ν. «Ασκληπιείον» Βούλας Δημήτριος Πετράτος Χειρουργός Ορθοπαιδικός Επικουρικός Ιατρός Β' Ορθοπαιδική Κλινική Γ.Ν. Παίδων «Η ΑΓΙΑ ΣΟΦΙΑ» Βασίλειος Ι. Σακελλαρίου Ειδικευόμενος Ορθοπαιδικής 1 η Ορθοπαιδική Κλινική Πανεπιστημιακό Γενικό Νοσοκομείο "ΑΤΤΙΚΟΝ" Γεώργιος Τσούγιας Ειδικευόμενος Ορθοπαιδικής Ορθοπαιδική Kλινική, Ιατρικό Τμήμα Σχολή Επιστημών Υγείας Πανεπιστημίου Θεσσαλίας Πανεπιστημιακό Γενικό Νοσοκομείο Λάρισας xii

15 Περιεχόμενα Πρόλογος του Προέδρου της Ε.Ε.Χ.Ο.Τ....v Πρόλογος Καθηγητή Π. Μέγα... vii Πρόλογος του Επιμελητή της Έκδοσης...ix Συγγραφείς...xi ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 Ιστορία και Εξέλιξη της Ενδομυελικής Ήλωσης... 1 Αλέξανδρος Παστρούδης ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2 Εμβιομηχανική της Ενδομυελικής Ήλωσης...7 Κωνσταντίνος Καζάκος ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3 Βιολογία της Eνδομυελικής Ήλωσης...11 Ιωάννης Δ. Γελαλής ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4 Ακτινοσκόπηση και Aκτινοπροστασία...19 Γεώργιος Α. Γκούβας ΚΕΦΑΛΑΙΟ 5 Ορθόδρομη Ενδομυελική Ήλωση Καταγμάτων Μηριαίου...31 Παναγιώτης Γ. Νταγιόπουλος, Αντώνιος Ασημακόπουλος, Γεώργιος Αναστόπουλος ΚΕΦΑΛΑΙΟ 6 Ανάστροφη Eνδομυελική Ήλωση Καταγμάτων Μηριαίου...43 Ιωάννης Γκλιάτης ΚΕΦΑΛΑΙΟ 7 Ενδομυελική Ήλωση Συνδυασμένων Καταγμάτων Μηριαίου...51 Αντώνιος Κουζέλης ΚΕΦΑΛΑΙΟ 8 Ενδομυελική Ήλωση Καταγμάτων Κνήμης Γεράσιμος Θεοδωράτος, Αθανάσιος Παπανικολάου ΚΕΦΑΛΑΙΟ 9 Ενδομυελική Ήλωση Καταγμάτων Διάφυσης και Εγγύς Βραχιονίου...67 Χρήστος Γαρνάβος ΚΕΦΑΛΑΙΟ 10 Ενδομυελική Ήλωση Διατροχαντήριων Καταγμάτων...75 Κωνσταντίνος Κοκορόγιαννης ΚΕΦΑΛΑΙΟ 11 Ενδομυελική Ήλωση Ανοικτών Καταγμάτων...85 Χριστίνα Αρναούτογλου ΚΕΦΑΛΑΙΟ 12 Ενδομυελική Ήλωση στον Πολυτραυματία Ροζαλία Δημητρίου, Παναγιώτης Β. Γιαννούδης ΚΕΦΑΛΑΙΟ 13 Άσηπτη Ψευδάρθρωση Καταγμάτων Μηριαίου Γεώργιος Χ. Μπάμπης, Βασίλειος Ι. Σακελλαρίου ΚΕΦΑΛΑΙΟ 14 Ενδομυελική Ήλωση στα Παιδιά Ιωάννης Αναστασόπουλος, Δημήτριος Πετράτος ΚΕΦΑΛΑΙΟ 15 Ενδομυελική Ήλωση σε Παθολογικά Κατάγματα Θεόφιλος Καραχάλιος, Γεώργιος Τσούγιας xiii

16 xiv

17 1 ΚΕΦΑΛΑΙΟ Ιστορία και Εξέλιξη της Ενδομυελικής Ήλωσης Αλέξανδρος Παστρούδης Hιστορία της ενδομυελικής ήλωσης στη θεραπευτική αντιμετώπιση καταγμάτων και ψευδαρθρώσεων των μακρών οστών είναι μακρά. Από τα πρώτα καταγεγραμμένα δείγματα τον 16 ο αιώνα στο Μεξικό μέχρι τις τελευταίες σύγχρονες μεθόδους, υπάρχει εξέλιξη στο σχεδιασμό, τα υλικά, και τις βασικές αρχές, με αποτέλεσμα μια καλώς αποδεκτή και επιτυχημένη τεχνική κατά τις τελευταίες δεκαετίες. Έχει ενδιαφέρον το ότι καθ όλη τη διάρκεια της εξέλιξης της ενδομυελικής ήλωσης, η πρόοδος στη μέθοδο, τις αρχές και το σχεδιασμό εμφανίζεται παράλληλα με την πρόοδο στην αναισθησία, την αντισηψία και την ακτινοπροστασία, έτσι ώστε να προκύψει μια επέμβαση ρουτίνας στην αντιμετώπιση των καταγμάτων. Παρά το γεγονός ότι σήμερα η ενδομυελική ήλωση αποτελεί τον κανόνα στη θεραπευτική αντιμετώπιση των περισσοτέρων διαφυσιακών καταγμάτων των κάτω άκρων, όταν παρουσιάστηκε η τεχνική, αντιμετωπίστηκε με μεγάλο σκεπτικισμό τόσο στην Ευρώπη όσο και στη Βόρειο Αμερική στο πρώτο μισό του 20 ου αιώνα. Στα επόμενα χρόνια όμως, η ενδομυελική ήλωση των καταγμάτων των μακρών οστών έφερε επανάσταση στην αντιμετώπιση κυρίως του πολυτραυματία. Σαν πρώτη αναφορά χρήσης ενδομυελικής ήλωσης πρέπει να θεωρείται η καταγραφή από τον Bernardino de Sahagun, ανθρωπολόγο του 16 ου αιώνα που ταξίδεψε στο Μεξικό στη συνοδεία του Hernando Cortes, που παρακολούθησε Αζτέκους γιατρούς να τοποθετούν ξύλινες ράβδους στον αυλό ασθενών με ψευδάρθρωση μακρών οστών. 8 Πριν τον 20 ο αιώνα φαίνεται ότι χρησιμοποιήθηκαν και άλλες τεχνικές ενδομυελικής ήλωσης σε ασθενείς με ψευδαρθρώσεις, αλλά όχι σε κατάγματα μακρών οστών. 3 Από τα μέσα του 18 ου αιώνα μέχρι την πρώτη δεκαετία του 1900 οι περισσότερες εργασίες στην ενδομυελική ήλωση των ψευδαρθρώσεων φαίνεται να περιστρέφονται γύρω από τη χρήση ελεφαντοστού (ivory pegs), καθώς όπως καταγράφεται στη Γερμανική βιβλιογραφία είχε παρατηρηθεί ότι το ελεφαντοστούν απορροφάται στο ανθρώπινο σώμα σε σύγκριση με μεταλλικά εμφυτεύματα τα οποία καλύπτονται από ινώδη ιστό 3. Στη δεκαετία του 1890 καταγράφεται από τον Gluck η πρώτη περιγραφή μιας ασφαλιζόμενης (interlocked) ενδομυελικής ήλωσης, που αποτελείται από ενδομυελικό ήλο από ελεφαντοστούν με οπές στα άκρα, δια των οποίων μπορούσαν να περάσουν βελόνες (interlocking pins) από ελεφαντοστούν. 11 Περίπου την ίδια χρονική περίοδο, ο Nikolaysen στη Νορβηγία περιγράφει τις εμβιομηχανικές αρχές της ενδομυελικής τεχνικής στη θεραπεία των καταγμάτων του εγγύς μηριαίου, εισηγούμενος ότι το μήκος των ενδομυελικών εμφυτευμάτων θα πρέπει να μεγιστοποιηθεί για καλύτερα εμβιομηχανικά πλεονεκτήματα. 21 Το 1917 ο Hoglund από τις ΗΠΑ αναφέρει τη χρήση

18 2 Ενδομυελική Ήλωση αυτογενούς οστού ως ενδομυελικό εμφύτευμα και περιγράφει μια τεχνική κατά την οποία αφαιρεί επίμηκες τεμάχιο οστικού φλοιού το οποίο στη συνέχεια τοποθετεί στη μυελική κοιλότητα στην περιοχή του κατάγματος. 13 Στο Βέλγιο το 1907 ο Lambotte οστεοσυνθέτει κάταγμα κλείδας με μεταλλικό ήλο, το 1910 παρουσιάζει για πρώτη φορά στη Société Belge de Chirurgie τη χρήση επιμήκων ανοξείδωτων ήλων για την αντιμετώπιση καταγμάτων με παρεκτόπιση, και στα επόμενα χρόνια πραγματοποιεί οστεοσυνθέσεις καταγμάτων φαλάγγων, μετακαρπίων, αντιβραχίου και βραχιονίου, αλλά και υποτροχαντηρίων χρησιμοποιώντας ήλο μήκους 13cm. 26 Κατά τη διάρκεια του 1 ου Παγκοσμίου πολέμου, ο Hey Groves στην Αγγλία αναφέρει τη χρήση μεταλλικών ράβδων που εισέρχονται στη μυελική κοιλότητα δια τομής στην περιοχή του κατάγματος, για τη θεραπεία τραυμάτων από πυροβόλο, τεχνική όμως που δεν έγινε αποδεκτή καθώς εμφάνισε υψηλά ποσοστά λοίμωξης. 12 Αυτά ισχύουν μέχρι το 1931 όταν ο Smith-Petersen αναφέρει την επιτυχή χρήση ήλων από ανοξείδωτο χάλυβα (stainless steel) για τη θεραπεία καταγμάτων του μηριαίου αυχένα και έκτοτε η εφαρμογή μεταλλικών ενδομυελικών εμφυτευμάτων αρχίζει να διευρύνεται ταχύτατα. 25 Περίπου παράλληλα, στις ΗΠΑ οι Rush και Rush το 1937 και 1939 περιγράφουν τη χρήση μεταλλικών βελονών Steinman ενδομυελικά για τη θεραπεία καταγμάτων του εγγύς πέρατος της ωλένης και του μηριαίου, 24 ενώ στην Αγγλία το 1940 ο Λαμπρινούδης παρουσιάζει τη χρήση Kirschner wires για την αντιμετώπιση καταγμάτων μηριαίου και αντιβραχίου η οποία δεν γίνεται αποδεκτή εισπράττοντας αποδοκιμαστικά σχόλια από τον Watson- Jones το Σ αυτή τη χρονική στιγμή εμφανίζεται ο Gerhard Küntscher ( ), αδιαμφισβήτητα ο θεμελιωτής της ενδομυελικής ήλωσης στη σύγχρονη μορφή της. Το πρόωρο ενδιαφέρον του για την ενδομυελική τεχνική φαίνεται από τις εργασίες του με τον ήλο Smith-Petersen στη θεραπευτική αντιμετώπιση των καταγμάτων του αυχένα του μηριαίου. Ο Küntscher πιστεύει ότι οι ίδιες βασικές επιστημονικές αρχές μπορεί να εφαρμοσθούν στην αντιμετώπιση των διαφυσιακών καταγμάτων. Κατά τη διάρκεια της εξέλιξης του marrow nail διεξάγει μελέτες σε πτώματα και ζώα. Ο πρωτότυπος ενδομυελικός ήλος του είναι από ανοξείδωτο χάλυβα ευθύς και ορθόδρομος. Ο Küntscher το 1940 στον 64 ο τόμο του περιοδικού Deutsche Gesellschaft für Chirurgie αναφέρει πρώτος τη χρήση ήλου σχήματος V σκεπτόμενος πως ο ήλος θα λειτουργήσει σαν εσωτερικός νάρθηκας που δημιουργεί ελαστική ένωση με το εσωτερικό της μυελικής κοιλότητας. Φαίνεται ότι από τα πρώτα στάδια της εξέλιξης αυτής της τεχνικής συνέστησε την εισαγωγή του ήλου από απόσταση από την εστία του κατάγματος, έτσι ώστε να αποφεύγεται κάθε διαταραχή στην περιοχή της κάκωσης. Διεγχειρητικά για την ανάταξη χρησιμοποιεί πολλαπλούς επιδέσμους (αναρτήρες), ενώ για την απεικόνιση του οστού χρησιμοποιεί ακτινοσκόπηση. Ο Küntscher πιστεύει ότι η ορθή εισαγωγή του ήλου του θα επιτρέψει την άμεση λειτουργική κινητοποίηση του ασθενούς. 15,16 ΕΙΚΟΝΑ 1 G. Küntscher επί το έργον. ΕΙΚΟΝΑ 2 G. Küntscher στην καθημερινότητα.

19 Ιστορία και Εξέλιξη της Ενδομυελικής Ήλωσης 3 ΕΙΚΟΝΑ 3 Τριφυλλοειδής διατομή ήλου. ΕΙΚΟΝΑ 4 Ήλος κνήμης. ΕΙΚΟΝΑ 5 ΕΙΚΟΝΑ 6 Ήλος μηριαίου. Τοποθέτηση ασθενούς για ήλωση μηριαίου. Η αρχική δουλειά του Küntscher δεν έγινε εύκολα αποδεκτή στη Γερμανία και στις αρχές του 2 ου Παγκοσμίου Πολέμου στάλθηκε στο βόρειο Φινλανδικό μέτωπο. Εκεί σε συνεργασία με Φινλανδούς χειρουργούς δημοσίευσε το 1947 τη χρήση ήλου σχήματος V σε 105 περιπτώσεις. 22 Από τα τέλη της δεκαετίας του 40 όμως ο Küntscher είχε αρχίσει να εγκαταλείπει τη χρήση του ήλου σχήματος V χάριν άλλης σχεδίασης, πάλι από τον ίδιο, του αυλοφόρου ήλου τριφυλλοειδούς διατομής με οπίσθια επιμήκη εντομή (cloverleaf nail). Η επιλογή του σχεδιασμού αυτού βασιζόταν στις παρακάτω μηχανικές αρχές: α) ο αυλοφόρος ήλος παρουσιάζει μεγαλύτερη αντοχή στις καμπτικές δυνάμεις σε σχέση με τον συμπαγή και β) στην αντοχή αυτή συμβάλλουν και το τριφυλλοειδές σχήμα με την οπίσθια εντομή. Ενώ στην Ευρώπη υπάρχει κάποιο ενδιαφέρον για τη χρήση της τεχνικής του Küntscher κατά τη διάρκεια του 2 ου Παγκοσμίου Πολέμου, στις ΗΠΑ η μέθοδος ήταν ουσιαστικά άγνωστη. Η χρήση του ήλου Küntscher περιγράφεται για πρώτη φορά σε άρθρο του περιοδικού Time στις 12 Μαρτίου 1945 με τίτλο "Amazing Thighbone" όπου σχολιάζεται ο σκεπτικισμός που επέδειξαν οι Αμερικανοί χειρουργοί όταν ανακάλυψαν μεταλλικές ράβδους εμφυτευμένες σε Αμερικανούς στρατιώτες από Γερμανούς γιατρούς. Στη δεκαετία του 40, είχαν εμφανισθεί διάφορα σχέδια ενδομυελικών ήλων και υπάρχουν αναφορές για τη χρήση ήλων σχήματος U, και σχήματος V. 26,30,31. Ο ήλος Hansen-Street είχε παρουσιαστεί στις ΗΠΑ το Ήταν συμπαγής ήλος σχήματος διαμαντιού, σχεδιασμένος έτσι ώστε να προβάλλει αντίσταση στη στροφή του κατάγματος δια της συμπιεστικής προσαρμογής με το σπογγώδες οστούν. Η αρχική τοποθέτηση των ήλων αυτών γινόταν με την κλειστή μέθοδο με σκοπό την αποφυγή του υψηλού ποσοστού λοίμωξης που είχε αναφερθεί νωρίτερα από τον Hey Groves. Ωστόσο, με τη χρήση της πενικιλίνης, ο Street τη μετέτρεψε σε ανοικτή ανάστροφη για να περιορίσει την έκθεση σε ακτινοβολία. 28 Κατά τη δεκαετία του 50, εμφανίστηκαν και αναπτύχτηκαν δύο σημαντικές τεχνικές, ο γλυφανισμός και οι βίδες ασφάλισης. Ήδη από το 1942 ο Fisher είχε αναφέρει στη γερμανική βιβλιογραφία τη χρήση ενδομυελικών γλυφάνων για αύξηση της επιφάνειας επαφής μεταξύ ήλου και οστού, ελπίζοντας στην αύξηση της σταθερότητας του κατάγματος. Ωστόσο, χρειάστηκε μια ακόμη δεκαετία με την εισαγωγή των εύκαμπτων γλυφάνων από τον Küntscher για την επικράτηση της τεχνικής. Ο Fisher πίστευε επίσης ότι ο γλυφανισμός σε συνδυασμό με μεγαλύτερης διαμέτρου ήλο θα ενισχύσει τη σταθερότητα των καταγμάτων αυξάνοντας την επιφάνεια επαφής. Είχε την αίσθηση πως παρ ότι αυτή η τεχνική διέκοπτε την ενδομυελική αγγειακή παροχή, το περιόστεο και οι περιβάλλοντες ιστοί θα προωθούσαν επαρκή παραγωγή οστού για την πώρωση. Περίπου 30 χρόνια μετά, το 1973, οι Rhinelander και Nelson απέδειξαν ότι η βλάβη στην ενδαυλική αγγείωση είναι παροδική. 9,23 Οι βίδες ασφάλισης (interlocking screws) πρωτοεμφανίστηκαν στη δεκαετία του 50 για ενίσχυση της σταθερότητας. Το 1953 οι Modny και Bambara εισήγαγαν τον ενδομυελικό ήλο transfixion. Ο ήλος αυτός ήταν cruciate-shaped, με πολλαπλές οπές κατά μήκος του ήλου έτσι ώστε να επιτρέπει την τοποθέτηση των βιδών σε 90

20 4 Ενδομυελική Ήλωση ΕΙΚΟΝΑ 7 G. Küntscher ιδιόχειρες σημειώσεις. ΕΙΚΟΝΑ 8 Y-Nail μεταξύ τους. Πολύ αργότερα, το 1986 οι Modny και Lewert ανέφεραν εξαιρετικά αποτελέσματα με τον ήλο αυτό σε σειρά 261 καταγμάτων μηριαίου. 19,20 Στη δεκαετία του 60 εμφανίζονται για πρώτη φορά οι κεφαλομυελικοί (cephalomedullary) ήλοι, με αποκορύφωμα τον ήλο Zickel το Ο ήλος Zickel είχε μια οπή στο κεντρικό τμήμα έτσι ώστε ένας ανεξάρτητος ήλος να μπορεί να τοποθετείται από τον έξω φλοιό στο κεντρικό μηριαίο μέσα στον αυχένα και την κεφαλή. Μια set screw, η οποία εξακολουθεί να υφίσταται και στους σύγχρονους ήλους εισερχόταν από το κεντρικό τμήμα του ήλου για στροφική σταθερότητα του αυχένα και της κεφαλής 32. Περίπου παράλληλα το 1964 ο Küntscher σχεδιάζει τον Υ-nail. Η ανάπτυξη μέσα σ αυτή τη δεκαετία της ακτινοσκόπησης που μείωσε τους κινδύνους τόσο για τον ασθενή όσο και το χειρουργό, αύξησε το ενδιαφέρον των χειρουργών για τις κλειστές τεχνικές. Στις δύο επόμενες δεκαετίες του 70 και του 80 συνεχίστηκε το ενδιαφέρον για τις κλειστές τεχνικές και πολλές απ αυτές χρησιμοποιούνται και σήμερα. Η χρήση του γλυφανισμού αποκτούσε όλο και περισσότερο ενδιαφέρον στις ηλώσεις κλειστών καταγμάτων, ενώ ηλώσεις χωρίς γλυφανισμό γίνονται μόνο στα ανοικτά κατάγματα. Το μοντέλο που επικράτησε σ αυτήν την περίοδο (ΑΟ και Grosse-Kempf), ήταν ο ασφαλιζόμενος αυλοφόρος ήλος τριφυλλοειδούς διατομής με οπίσθια επιμήκη σχισμή και καμπύλος ( ~ ανατομικός) για το μηριαίο. 1,4,5,6,7,14 Φθάνοντας πλέον στις τελευταίες δεκαετίες, ενώ συνεχίζεται η πρόοδος αλλά και ο προβληματισμός ως προς το υλικό κατασκευής και το σχεδιασμό και αναφερόμαστε φυσικά αφ ενός στους νέους ήλους από τιτάνιο, το Gamma-nail και τους ανάστροφους ήλους για τα υπερκονδύλια κατάγματα μηριαίου, και αφ ετέρου στους εκπτυσσόμενους ήλους, η μεγαλύτερη πρόοδος αφορά την επέκταση των ενδείξεων του γλυφανισμού καθώς και τη χρήση της ενδομυελικής ήλωσης σε παρααρθρικά και ακόμη και ενδαρθρικά κατάγματα. 18,27 Παράλληλα μεγάλη κινητικότητα και ενδιαφέρον παραμένει σε σχέση με τα σκόπευτρα περιφερικής στόχευσης που σκοπό έχουν να μειώσουν και τον χειρουργικό χρόνο, αλλά κυρίως την επιβάρυνση της χειρουργικής ομάδας από την ακτινοβολία. Εδώ οφείλουμε να αναφέρουμε τη σημαντική συμβολή εμπνευσμένων Ελλήνων Ορθοπαιδικών που εργάστηκαν σκληρά πάνω στο συγκεκριμένο πεδίο

21 Ιστορία και Εξέλιξη της Ενδομυελικής Ήλωσης 5 και σχεδίασαν σκόπευτρα ήδη από τα τέλη της δεκαετίας του 80 οι Σ. Τυρόπουλος και Χ. Γαρνάβος 29, και ο Γ. Αναστόπουλος 2 αργότερα, το μοντέλο του οποίου χρησιμοποιείται ευρέως. Στη χώρα μας η ενδομυελική ήλωση ακολούθησε πορεία ανάλογη με την υπόλοιπη Ευρώπη με ένθερμους υποστηρικτές και πρωτεργάτες ήδη από τα μέσα της δεκαετίας του 80 τον Καθηγητή Η. Λαμπίρη και τον E. Εξάρχου στο Γ. Γεννηματάς, τον Σ. Τυρόπουλο, τον Α. Ρενιέρη, τον Γ. Σκουτέρη και τον Γ. Σίννη στο Ασκληπιείο Βούλας και τον Γ. Κούλαλη στον Άγιο Δημήτριο Θεσσαλονίκης. Τέλος, βρίσκεται σε χρήση το Garnavos-nail για κατάγματα βραχιονίου, που σχεδιάστηκε από το Χ. Γαρνάβο 10. Όσον αφορά το μέλλον, αναμένονται εξελίξεις τόσο σε διαφορετικά βιοϋλικά, όσο και σε βιολογικούς παράγοντες που θα προάγουν την πώρωση. Βιβλιογραφία 1. Acker JH, Murphy C, D Ambrosia R. Treatment of Fractures of the Femur with the Grosse-Kempf rod. Orthopedics. 1985;8(11): Anastopoulos G, Ntagiopoulos PG, Chissas D, Loupasis G, Asimakopoulos A, Athanaselis E, Megas P. Evaluation of the Stryker S2 IM Nail Distal Targeting Device for Reduction of Radiation Exposure: A Case Series Study. Injury. 2008;39(10): Bong MR, Koval KJ, Egol KA. The History of Intramedullary Nailing. Bulletin of the NYU Hospital for Joint Diseases. 2006;64(3&4): Brumback RJ, Reilly JP, Poka A, Lakatos RP, Bathon GH, Burgess AR. Intramedullary Nailing of Femoral Shaft Fractures. Part I: Decision-making Errors with Interlocking Fixation. J Bone Joint Surg Am. 1988;70: Brumback RJ, Uwagie-Ero S, Lakatos RP, Poka A, Bathon GH, Burgess AR. Intramedullary Nailing of Femoral Shaft Fractures. Part II: Fracture-healing with Static Interlocking Fixation. J Bone Joint Surg Am. 1988;70: Brumback RJ, Ellison TS, Poka A, Bathon GH, Burgess AR. Intramedullary Nailing of Femoral Shaft Fractures. Part III: Longterm Effects of Static Interlocking Fixation. J Bone Joint Surg Am. 1992;74: Egol K, Chang E, Cvitkovic J, Kummer FJ, Koval KJ. Mismatch of Current Intramedullary Nails with the Anterior Bow of the Femur. J Orthop Trauma. 2004;18(7): Farill J. Orthopaedics in Mexico. J Bone Joint Surg Am. 1952;24: Fischer AW, Maatz R. Weitere Erfahrungen mit der Marknagelung nach Küntscher. Arch Klin Chir. 1942;203: Garnavos C, Lasanianos N, Kanakaris NK, Arnaoutoglou C, Papathanasopoulou V, Xenakis T. A New Modular Nail for the Diaphyseal Fractures of the Humerus. Injury. 2009;40(6): Gluck T. Autoplastic Transplantation. Implantation von Fremdkörpern. Berl Klin Wochenschr. 1890; Hey Groves EW. On the Application of the principle of Extension to Comminuted Fractures of the Long Bone, with Special Reference to Gunshot Injuries. Br J Surg. 1914;2(7) Hoglund EJ. New Method of Applying Autogenous Intramedullary Bone Transplants and of Making Autogenous Bone-Screws. Surg Gynecol Obstet. 1917;24: Kempf I, Grosse A, Beck G. Closed Locked Intramedullary Nailing. Its Application to Comminuted Fractures of the Femur. J Bone Joint Surg Am. 1985;67(5): Küntscher G. Die Technik der Marknagelung des Oberschenkels. Zbl f Chir. 1940z: Küntscher G. Die Marknagelung von Knochenbruchen. Langenbecks. Arch Klin Chir. 1940;200: Lambrinudi C. Intramedullary Kirschner Wires in the Treatment of Fractures. Proc. Royal Soc. Med ;33: Lucas SE, Seligson D, Henry SL. Intramedullary Supracondylar Nailing of Femoral Fractures. A Preliminary Report of the GSH Supracondylar Nail. Clin Orthop Relat Res. 1993;296: Modny MT, Bambara J. The Perforated Cruciate Intramedullary Nail: Preliminary Report of its Use in Geriatric Patients. J Am Geriatr Soc. 1953;1: Modny MT, Lewert AH. Transfixion Intramedullary Nail. Orthop Rev. 1986;15: Nikolaysen J. Lidt on Diagnosen og Behandlungen av. Fr. coli femoris. Nord Med Ark 1897;8: Rehnberg SV. Treatment of Fractures and Pseudarthroses with Marrow Nailing. Ann Chir Gynaec Fenn. 1947;36: Rhinelander RR, Nelson CL. The Vascular and Histologic Response of Diaphyseal Cortex to Experimental Medullary Nailing and Reaming. J Bone Joint Surg Am. 1973;55: Rush LV, Rush HL. A Technique for Longitubinal Pin Fixation of Certain Fractures of the Ulna and Femur. J Bone Joint Surg Am. 1939;21: Smith-Petersen MN. Intracapsular Fractures of the Neck of the Femur. Treatment by Internal Fixation. Arch Surg. 1931;23: Soeur R. Intramedullary Pinning of Diaphyseal Fractures. J Bone Joint Surg Am. 1946;28: Stapert JW, Geesing CL, Jacobs PB, de Wit RJ, Vierhourt PA. First Experience and Complications with the Long Gamma nail. J Trauma. 1993;34: Street DM, Hansen HC, Brewer BJ. The Medullary Nail. Presentation of a New Type and Report of 4 Cases. Arch Surg. 1947;35: Tyropoulos S, Garnavos C. A New Distal Targeting Device for Closed Interlocking Nailing. Injury. 2001;32: Westerborn A. Marrow Nailing of Recent Fractures and Pseudarthrosis. Report of 28 Cases. Acta Chir Scand. 1944;90: Westerborn A. Marrow Nailing of Recent Fractures, Pseudarthrosis and Bone Plastic. Experience in 100 Cases. Ann Surg. 1948;127(4): Zickel RE. A New Fixation Device for Subtrochanteric Fractures of the Femur: A Preliminary Report. Clin Orthop Relat Res. 1967;54:

22 6 Ενδομυελική Ήλωση

23 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2 Εμβιομηχανική της Ενδομυελικής Ήλωσης Κωνσταντίνος Καζάκος Ιστορική Αναδρομή Οι πρώτες προσπάθειες εσωτερικής οστεοσύνθεσης μηριαίου με ενδαυλική ήλωση έγιναν κατά τον 18ο αιώνα από τους Nikolaysen 1897 και Stimson Chadler Ακολούθησε στις αρχές του 20ου αιώνα και κατά τη διαρκεια του 1ου παγκοσμίου πολέμου ο Hey-Groves. Η προσπάθεια αυτή δεν είχε την αναμενόμενη επιτυχία πιθανόν λόγω της έλλειψης εκείνη την εποχή, κατάλληλων υλικών. Hey-Groves 1918, Christie et al ,4. Η πρώτη επιτυχημένη προσπάθεια χρήσης ενδομυελικών ενθεμάτων (ράβδοι Rush) για τη θεραπεία καταγμάτων αποδίδεται στους αδερφούς Rush κατά τα τέλη της δεκαετίας του 30. Rush & Rush Πατέρας όμως και προπομπός της ενδομυελικής ήλωσης με τη μορφή που έχει σήμερα είναι ο Γερμανός Ορθοπαιδικός Gerhard Kuntscher. Το όνομα του Kuntscher έχει συνδεθεί με τη σύγχρονη ενδομυελική ήλωση. Η ενδομυελική ήλωση δέχτηκε πολλές βελτιώσεις και αποτέλεσε ερευνητικό πεδίο για πολλούς Ορθοπαιδικούς όπως ο Klemm, ο Grosse, ο Kempf, ο Winquist, ο Brumback και άλλοι. Σήμερα η ενδομυελική ήλωση αποτελεί την μέθοδο εκλογής για την θεραπεία των καταγμάτων διάφυσης των μακρών οστών, οι δε ενδείξεις έχουν επεκταθεί και στις μεταφύσεις. Για να κατανοήσει κανείς τους λόγους για τους οποίους οι ήλοι αποτελούν ένα τόσο καλό ένθεμα πρέπει να καταλάβει τους τρόπους με τους οποίους ο ήλος λειτουργεί, τις ιδιότητές τους και τους παράγοντες που επηρεάζουν τις ιδιότητες αυτές. Βασικοί Ορισμοί Δυσκαμπτότητα (Stiffness): Ο βαθμός αντίστασης στην παρέκκλιση από τον άξονα του υλικού. Ελαστικότητα (Elasticity): Ελαστικότητα είναι η δυνατότητα ενός υλικού να επανέλθει στο αρχικό του σχήμα μετά την άρση της φόρτισης που έχει εφαρμοστεί και είναι το αντίθετο της δυσκαμπτότητας. Πλαστικότητα (Plasticity): Είναι η ιδιότητα ενός υλικού στο να του προσδίδεται ένα νέο σχήμα χωρίς να οδηγείται σε θραύση και να διατηρεί αυτό το σχήμα και μετά την άρση της φόρτισης. Ευθραυστότητα (Brittleness): Είναι το αντίθετο της πλαστικότητας. Όταν ένα υλικό έχει μεγάλη ευθραυστότητα τότε υπό δεδομένη φόρτιση υφίσταται θραύση έχοντας υποστεί μικρή ή και καθόλου πλαστική παραμόρφωση.

24 8 Ενδομυελική Ήλωση Δυσκαμπτότητα άξονος (Shaft Stiffness): Ένα αντικείμενο που δέχεται στροφικές φορτίσεις (στρέψη) δρα σαν άξονας. Η στροφική δυσκαμπτότητα ενός άξονα εξαρτάται από το είδος του υλικού (π.χ. χάλυβας ή τιτάνιο) και εκφράζεται: Από την απόλυτη διατμητική ελαστικότητα (Shear modulus of elasticity) του υλικού, Aπό το σχήμα του άξονος που περιγράφεται από τη πολική ροπή αδρανείας (Polar moment of inertia) της διατομής του και Aπό το μήκος του. Απόλυτη διατμητική ελαστικότητα (Shear modulus of elasticity): Όπως και η απόλυτη ελαστικότητα, αναφέρεται στο υλικό και χαρακτηρίζει την ελαστικότητά του όταν ασκείται διατμητική δύναμη. Θραύση υλικού: Ένα υλικό μπορεί να υποστεί θραύση με δύο τρόπους : 1. Μετά από εφαρμογή φόρτισης μία φορά. Αυτό καθορίζεται από την αντοχή (Strength) του αντικειμένου που είναι σε φόρτιση και που υπόκειται σε πλαστική παραμόρφωση χωρίς όμως να οδηγηθεί σε θραύση. 2. Μετά από καταπόνηση, δηλαδή μετά από την εφαρμογή μίας φόρτισης (μικρότερης από τη φόρτιση θραύσεως) πολλές φορές και αυτό καθορίζεται από την αντοχή σε καταπόνηση (Fatigue Strength) του υλικού. Εμβιομηχανική Η στροφική δυσκαμπτότητα του ήλου εξαρτάται από: 1. Το υλικό κατασκευής (ο χάλυβας πιο δύσκαμπτος από το τιτάνιο). 2. Τη διάμετρο του ήλου. Αυξανομένης της διαμέτρου αυξάνει η δυσκαμπτότητα του ήλου. 3. Το πάχος του τοιχώματος του ήλου. Αυξανομένου του πάχους επίσης αυξάνει η δυσκαμπτότητα του ήλου. 4. Την εγκάρσια διατομή. Οι συμπαγείς ήλοι είναι πιο δύσκαμπτοι από τους αυλοφόρους, και μεταξύ των αυλοφόρων ήλων, οι ήλοι κλειστής διατομής είναι πιο δύσκαμπτοι από τους ήλους ανοικτής διατομής. Η διαφορά στη στροφική δυσκαμπτότητα μεταξύ ενός ήλου ανοικτής και ενός ήλου κλειστής διατομής, με την προϋπόθεση ότι οι άλλες παράμετροι είναι ίδιες, είναι σημαντική. Για τους ήλους του μηριαίου η σχέση αυτή είναι 1/30. Ο ήλος είναι πιο ισχυρός από τις πλάκες, με δυνατότητα να φέρει μεγάλα φορτία μέχρι και 3.5 φορές το βάρος του σώματος. Λόγω τις ενδοαυλικής τοποθέτησης των ήλων, ο επιμήκης άξονας του ήλου και ο άξονας από τον οποίο διέρχεται το βάρος σχεδόν συμπίπτουν πλήρως, συνεπώς, ο μοχλοβραχίονας είναι σχεδόν μηδενικός 6. Συμπερασματικά, οι ενδομυελικοί ήλοι δρούν ως κεντρικοί διανομείς και διαμοιράζουν και κατανέμουν αρμονικά τα φορτία κατά μήκος όλου του οστού. Οι μηχανικές ιδιότητες των ήλων εξαρτώνται από: 1. Διάμετρο. Μεγαλύτερη διάμετρος σημαίνει μεγαλύτερη δυσκαμψία και αντοχή 2. Πάχος τοιχώματος. Μεγαλύτερο πάχος σημαίνει μεγαλύτερη αντοχή. 3. Εγκάρσια διατομή. Το σχήμα της εγκάρσιας διατομής θα επηρεάσει την επιφάνεια επαφής. Η ανοιχτή διατομή προσδίδει στον ήλο μεγαλύτερη ελαστικότητα, μικρότερη αντοχή και στροφική παραμόρφωση, η δε κλειστή διατομή κάνει τον ήλο πιο δύσκαμπο και λιγότερο ελαστικό. Υλικό κατασκευής Το υλικό κατασκευής των ήλων, κυρίως είναι τριών ειδών: Ήλοι κράματος τιτανίου (Titanium alloy), ήλοι από ανοξείδωτο χάλυβα (Stainless steel) και ήλοι από κράμα Χρωμίου-κοβαλτίου (Cobalt-Chrome alloys). Σήμερα χρησιμοποιούνται κυρίως, οι δύο πρώτοι. Το τιτάνιο έχει την μισή ελαστικότητα από το ανοξείδωτο ατσάλι (316L-Stainless Steel), γι αυτό και η ελαστικότητα του τιτανίου προσομοιώνει καλύτερα αυτή του οστού. Το τιτάνιο υπερτερεί σε αντοχή καταπόνησης (fatigue strength) καθώς και στον τομέα της βιο ιστοσυμβατότητας και μειονεκτεί σε στροφική ακαμψία. Αν και η στροφική ακαμψία του χάλυβα είναι 255 φορές μεγαλύτερη από αυτή του τιτανίου οι Aitchison et al έδειξαν ότι οι απόλυτες αντοχές μεταξύ των ήλων από ατσάλι και τιτάνιο, είναι παρεμφερείς. Τέλος, οι ήλοι από τιτάνιο έχουν μεγαλύτερο κόστος συγκριτικά με τους ήλους από ατσάλι. Κλινική πράξη Οι ενδομυελικοί ήλοι δεν παρέχουν απόλυτη σταθερότητα, αλλά παρέχουν σχετική σταθερότητα. Στην εστία του κατάγματος παρατηρείται κίνηση, ακόμη και στην στατική ήλωση, έχουμε ελεγχόμενη κίνηση, άρα με την ενδομυελική ήλωση επιτυγχάνεται δευτερογενής πώρωση του κατάγματος. Το λειτουργικό μήκος (working length) αποτελεί σημαντική παράμετρο στο τελικό αποτέλεσμα μιας ενδομυελικής ήλωσης. Ως λειτουργικό μήκος στην ασφαλιζόμενη

25 Εμβιομηχανική της Ενδομυελικής Ήλωσης 9 A ΕΙΚΟΝΑ 1 Λειτουργικό μήκος στην ασφαλιζόμενη ενδομυελική ήλωση. b ενδομυελική ήλωση ορίζεται, ο λόγος του μήκους του ήλου μεταξύ του περιφερικού και κεντρικού κλειδώματος (κόκκινη αγκύλη) προς το μήκος της οστικής βλάβης (κίτρινη αγκύλη). Όσο μεγαλύτερη η συντριβή τόσο μεγαλύτερο το μήκος της οστικής βλάβης. Όσο μεγαλύτερος είναι ο λόγος του λειτουργικού μήκους (working length), (κόκκινη αγκύλη) προς την περιοχή συντριβής (κίτρινη αγκύλη) τόσο πιο σταθερή είναι η οστεοσύνθεση και τόσο πιο πολλές οι πιθανότητες πώρωσης του κατάγματος. Οι τύποι της ήλωσης είναι : Δυναμική ήλωση κατά την οποία πραγματοποιείται ασφάλιση του ενός μόνο άκρου (κεντρικού ή περιφερικού). Έτσι έχουμε αύξηση των φορτίων στην καταγματική εστία κατά τη φόρτιση, συνεπώς ταχύτερη πώρωση, όμως υπάρχει στροφική αστάθεια και πιθανότητα βράχυνσης 8. Στατική ήλωση (ασφαλιζόμενη) κατά την οποία πραγματοποιείται τόσο κεντρική, όσο και περιφερική ασφάλιση. Με τον τρόπο αυτό, επιτυγχάνουμε μέγιστη σταθερότητα και καλύπτουμε όλους τους τύπους καταγμάτων ακόμα και των παθολογικών. Σε ενδεχόμενη καθυστερημένη πώρωση, μπορεί να δυναμοποιηθεί με αφαίρεση του περιφερικού ή κεντρικού (ανάλογα με τη μορφολογία του κατάγματος) κοχλία 8. Οι ενδομυελικοί ήλοι επιτυγχάνουν πώρωση τις περισσότερες φορές αλλά όχι πάντα. Ο ήλος μπορεί να αποτύχει (θραύση υλικού) όταν η πώρωση καθυστερεί ή όταν αναπτύσσεται ψευδάρθρωση. Οι μη ασφαλιζόμενοι ήλοι αποτυγχάνουν είτε στην περιοχή του κατάγματος είτε στις οπές εισαγωγής των βιδών. Οι ασφαλιζόμενοι ήλοι μπορούν να υποστούν κάταγμα στις περιοχές των βιδών και μάλιστα συχνότερα στην εγγύς βίδα της περιφερικής ασφάλισης. Επιπλέον μπορεί να έχουμε θραύση των βιδών χωρίς θραύση του ήλου. Βιβλιογραφία 1. Chadler RW. Principles of internal fixation. In Rockwood and Green s, fractures in adults. Rockwood CA, Green DP, Bucholz RW, Heckman JD (ed). 4th Edition. Lippincott Raven. Publishers Stimson LA. A Treatise on fractures. 1st ed., p Philadelphia. Henry C. Lea s Son and Co., 1883, Hey-Groves, EW. Methods and results of transplatation of bone in the repair of defects caused by injury or disease. Br J Surg. 1918;5: Christie J, Court-Brown C, Kinninmonth AW, Howie CR.Intramedullary locking nails in the management of femoral shaft fractures.br J Surg-Br Mar;70(2): Rush LV, Rush HL. Evolution of medullary fixation of fractures by longitudinal pin. Am J Surg 1949; Eveleigh RJ. A review of biomechanical studies of intermedullary nails. Med Eng Phys Jul;17(5): Aitchison GA, Johnstone AJ, Shepherd DE, Watson MA. A comparison of the torsional performance of stainless steel and titanium alloy tibial intramedullary nails: a clinically relevant approach. Biomed Mater Eng.2004; 14(3): Schandelmaier P, Krettek C, Tscherne H. Biomechanical study of nine different tibia locking nails. J Orthop Trauma.1996;10(1):37-44.

26 10 Ενδομυελική Ήλωση

27 ΚΕΦΑΛΑΙΟ3 Βιολογία της Eνδομυελικής Ήλωσης Ιωάννης Δ. Γελαλής To 1939 ο Küntscher εισήγαγε την τεχνική της ενδομυελικής ήλωσης για τη σταθεροποίηση των καταγμάτων των μακρών οστών 1. Έκτοτε ακολούθησε σταδιακά πρόοδος όσον αφορά το σχεδιασμό του ήλου, τον τρόπο εισόδου του (με ή χωρίς γλυφανισμό), αλλά και το σχεδιασμό των γλυφάνων και τις επιλογές της δυναμικής ή στατικής σταθεροποίησης του ήλου 2, 3. Εκτενείς αναφορές έχουν γίνει σχετικά με την βιολογία του πώρου κατά τη διαδικασία της ήλωσης, τονίζοντας ως σημαντικό στοιχείο, τους βιολογικούς αλλά και αυξητικούς παράγοντες των προϊόντων του γλυφανισμού με τις οστεογενετικές, οστεοεπαγωγικές και οστεοκαθοδηγητικές ιδιότητές τους που είναι σημαντικές για την προαγωγή της πώρωσης 4. Διάφορες μελέτες επικεντρώθηκαν κυρίως στη δράση των βιολογικών παραγόντων και ιδιαίτερα στη θεωρία του «αυτομοσχεύματος» κατά τη διαδικασία του γλυφανισμού. Η θεωρία αυτή υποθέτει ότι τα προϊόντα του γλυφανισμού εναποτίθενται στην περιοχή του κατάγματος και ενεργοποιούν την διαδικασία της πώρωσης 5, 6, 7. Με την εξέλιξη των διαγνωστικών τεχνικών της μοριακής βιολογίας σημαντικό ενδιαφέρον εστιάστηκε στους μηχανισμούς απελευθέρωσης αυξητικών παραγόντων αλλά και συγκέντρωσης αυτών στην περιοχή του κατάγματος, κατά τη διαδικασία γλυφανισμού 8, 9. Η πώρωση χαρακτηρίζεται ως μία πολύπλευρη διαδικασία που αποτελείται από έξι διαφορετικά, παρόλα αυτά στενά συνδεδεμένα μεταξύ τους στάδια. Τα έξι στάδια έχουν κατά σειρά, ως εξής: το στάδιο του αιματώματος, της φλεγμονώδους διεργασίας, του κοκκιωματώδους ιστού, του μαλακού - προσωρινού πώρου, του σκληρού πώρου και της οστικής ανακατασκευής 10, 11. Το κάταγμα και η δημιουργία του αιματώματος αποτελούν μια άμεση αντίδραση που ενεργοποιεί σειρά βιοχημικών ουσιών, όπως είναι οι κινίνες και οι προσταγλανδίνες. Η τοπική, αγγειακή, ενδοαυλική βλάβη οδηγεί σε ισχαιμία, που με τη σειρά της, οδηγεί σε οστική απορρόφηση και νέκρωση των κατεαγόντων άκρων. Εντός περίπου 48 ωρών, ενεργοποιείται η φλεγμονώδης διεργασία που χαρακτηρίζεται από την εμφάνιση και είσοδο στην περιοχή του κατάγματος των μακροφάγων, πολυμορφοπύρηνων λευκοκυττάρων και οστεοκλαστών που φαγοκυτταρώνουν - «αφαιρούν» - τα νεκρωτικά τμήματα. Στο στάδιο φλεγμονώδους διεργασίας εκλύονται ουσίες, γνωστές ως διαμεσολαβητές της φλεγμονής, που καθορίζουν την εμφάνιση και διάρκεια δράσης των ινοβλαστών, χονδροβλαστών, ενδοθηλιακών κυττάρων και οστεοβλαστών. Το στάδιο της δημιουργίας του κοκκιωματώδους ιστού αποτελεί στάδιο κυτταρικού πολλαπλασιασμού των ινοβλαστών, χονδροβλαστών, ενδοθηλιακών και δικτυοενδοθηλιακών κυττάρων και διαρκεί περίπου 2 εβδομάδες. Στο στάδιο αυτό μία λεπτή μεμβράνη καλύπτει τα κατεαγό-

28 12 Ενδομυελική Ήλωση ντα άκρα του κατάγματος, δημιουργώντας έναν ενδογενή σταθεροποιητικό παράγοντα που βοηθά στη διείσδυση συμπλεγμάτων που αποτελούνται από νεο-σχηματιζόμενα αγγεία, οστεοβλάστες και οστεοκλάστες 12,13. Ο νεοσυσταθείς μαλακός πώρος αναπτύσσεται γύρω στην πρώτη εβδομάδα και χαρακτηρίζεται από αυξημένη αγγείωση και πολλαπλασιασμό των οστεοβλαστών στο στοιβαδωτό στρώμα (cambium layer) του περιοστέου 13. Το στάδιο του σκληρού πώρου ολοκληρώνεται γύρω στην 4η με 5η εβδομάδα. Ο πώρος αυτός αποτελείται από έναν ειδικό κοκκιωματώδη ιστό που προέρχεται από το περιόστεο και επάγει την παραγωγή νέων χονδροβλαστών και οστεοβλαστών. Τα εν λόγω κύτταρα συνθέτουν την εξωκυττάρια θεμέλιο ουσία, η οποία κυριαρχεί με λιγότερα στοιχεία αγγείωσης και μικρότερο αριθμό φλεγμονωδών κυττάρων. Μεταξύ 5ης και 6ης εβδομάδας ξεκινά η διαδικασία της σκλήρυνσης στην ενδοκυττάρια θεμέλια ουσία και ο ιστός που σχηματίζεται ορίζεται ως οστεοειδές. Πρόκειται για ένα σκληρό οστικό πώρο που δημιουργείται μέσω περιοστικής και ενδοχόνδριας οστεοποίησης 12, 13. Στο στάδιο της ανακατασκευής σχηματίζεται νέο επιμεταλλωμένο οστό, όπου το οστεοειδές αντικαθίσταται σταδιακά από πεταλιώδη οστίτη ιστό, όμοιο με το φυσιολογικό οστίτη ιστό των αυλοειδών οστών και ανακατασκευάζεται ο οστικός αυλός. Η επεξεργασία αυτή είναι πολύ βραδεία, διαρκεί περισσότερο των 12 μηνών και καθορίζεται από τις βασικές πολυκυτταρικές μονάδες [Basic Multi-cellular Units (BMU)], οι οποίες σχηματίζονται από διάφορα κύτταρα, ενδοκυττάριες ουσίες, φλεβικά και αρτηριακά τριχοειδή. Ο κύριος στόχος αυτών των κυτταρικών μονάδων είναι η μετατροπή του ινώδους πώρου (woven bone) σε πεταλιώδες οστό 14. Σε κάθε κάταγμα διαταράσσεται η αγγείωση της περιοχής και κυρίως η κεντρική μυελική αιμάτωση που τροφοδοτεί τα έσω 2/3 του οστικού φλοιού. Κάποιες μελέτες έχουν αποδείξει ότι στην περιοχή του κατάγματος αυξάνεται η αρτηριακή παροχή και η φλεβική παροχέτευση διαμέσου κάποιων νεο-αγγειογεννετικών μηχανισμών που ενεργοποιούνται από τα δικτυοενδοθηλιακά κύτταρα, ή από συγκεκριμένο αγγειογεννετικό παράγοντα 13. Το φαινόμενο της νεο-αγγειογέννεσης στην περιοχή του νεοσχηματιζόμενου πώρου φαίνεται να παίζει σημαντικό ρόλο στην όλη διαδικασία της πώρωσης του κατάγματος. Η δράση των αυξητικών παραγόντων έχει περιγραφεί σε όλα τα στάδια της πώρωσης των καταγμάτων. Οι Barnes και συνεργάτες 15 έχουν ταξινομήσει τους κύριους αυξητικούς παράγοντες που μετέχουν στη διαδικασία της οστικής πώρωσης (πίνακας 1). Growth Factors and Fracture Repair Source Responding Cells Inflammatory cells (macrophages) Mesenchymal cells Chondrocytes Osteoblasts πινακασ 1 Mitogenic effects on mesenchymal cells, chondrocytes, and osteoblasts Angiogenic actions FGF-I, primarily mitogenic to chondrocytes FGF-2, possible involvement in chondrocyte maturation Platelet-derived Growth Factor (PDGF-AA, -AB, -BB) Source Responding Cells Degranulating platelets Macrophage chemotaxis Monocytes and Mesenchymal cell chemotaxis macrophages Hypertrophic chondrocytes (PDGF-A) Osteoblasts (PDGF-B) Mesenchymal cell proliferation Transforming Growth Factor-B (TGFβ-1 and -2) Source Responding Cells Degranulating platelets Pleiotropic factor Bone extracellular matrix Osteoprogenitor cell proliferation Inflammatory cells Stimulates undifferentiated mesenchymal cell and chondrocyte proliferation Chondrocytes Osteoblasts Stimulates extracellular matrix production Bone Morphogenetic Protein (BMP-2, -3, -4, and -7) Source Responding Cells Bone extracellular matrix Activation of cortical osteoblasts Osteoblasts and osteoprogenitors Initiates differentiation of osteoprogenitor cells into osteoblasts Promotes differentiation of mesenchymal cells into chondrocytes Barnes GL, Kostenuik PJ, Gerstenfield LC, et al. Growth factor regulation in fracture repair. J Bone Miner Res. 1999; 14: Οι FGF1 και FGF2 (Fibroblast Growth Factors) εκκρίνονται από τα μακροφάγα και μεσεγχυματικά κύτταρα χονδοκύτταρα και οστεοβλάστες, και έχουν μιτογενή και αγγειογεννετική δράση 16.

29 Βιολογία της Ενδομυελικής Ήλωσης 13 Οι PDGF (Platelet Derived Growth Factors) ανευρίσκονται στα αιμοπετάλια, μονοκύτταρα, μακροφάγα, υπερτροφικά χονδροκύτταρα και οστεοβλάστες. Η δράση τους είναι η μεσεγχυματική κυτταρική χημειοταξία και ο πολλαπλασιασμός 13, 15. Οι TGFβ1 και TGFβ2 (Transforming Growth Factors) ενεργοποιούν την παραγωγή της εξωκυττάριας θεμέλιας ουσίας και τον πολλαπλασιασμό των χονδροκυττάρων και αρχέγονων οστεοκυττάρων 13, 15. Στο στάδιο του σκληρού πώρου, αυξητικοί παράγοντες προερχόμενοι από το χόνδρο και το οστούν ενεργοποιούν την παραγωγή κολλαγόνου. Το κολλαγόνο τύπου Ι, ΙΙ και V απαντάται κυρίως στα μηχανικώς σταθερά κατάγματα, ενώ το κολλαγόνο τύπου ΙΙΙ και V ανευρίσκεται στα ασταθή κατάγματα 13. Έχουν περιγραφεί περισσότερες από 16 οστικές μορφογενετικές πρωτεΐνες (BMPs). Όλες ανήκουν στην οικογένεια των TGFβ με εξαίρεση το BMP1 17. Η οστεοεπαγωγική δράση των BMP 2,7 και 9 έγκειται στην ενεργοποίηση και διαφοροποίηση των μεσεγχυματικών κυττάρων σε οστεοβλάστες 17. Η παραπάνω διαδικασία περιλαμβάνει την συγκέντρωση και πολλαπλασιασμό των μονοκυττάρων και μεσεγχυματικών κυττάρων, τη διαφοροποίησή τους σε χονδροκύτταρα, την υπερτροφία των χονδροκυττάρων, την επιμετάλλωση της χόνδρινης θεμέλιας ουσίας, την ανάπτυξη νεοαγγείων, τη διαφοροποίηση οστεοβλαστών, τη δημιουργία οστίτη ιστού και τέλος την οστική ανακατασκευή και το σχηματισμό οστικού μυελού 17. Μηχανικός Ερεθισμός και Πώρωση Μία από τις θεμελιώδεις έννοιες στην ορθοπαιδική είναι η κατανόηση ότι η κατάλληλη μηχανική φόρτιση ενεργοποιεί και προάγει την πώρωση των καταγμάτων. Το παραπάνω βασίζεται στη διαδικασία της προσαρμογής, σύμφωνα με την οποία η αρχιτεκτονική του οστού βρίσκεται σε συνεχή βελτιστοποίηση σε απάντηση του μηχανικού περιβάλλοντος 18. Πιο συγκεκριμένα, σχετίζεται με το μέγεθος της μέγιστης παραμόρφωσης και την συχνότητα φόρτισης και φαίνεται ότι η οστεογενής απάντηση ενισχύεται με τις μέγιστες παραμορφώσεις πάνω από 0.4% που αντιστοιχούν σε 2 χιλιοστά παραμόρφωση σε μηριαίο οστούν ενήλικα και με κύκλο φορτίων της τάξης των 0.5Hz. Το μηχανικό περιβάλλον επηρεάζει όχι μόνο τη διαδικασία της πώρωσης αλλά και το είδος του πώρου. Επομένως, επί παρουσίας τέλειας επαφής των κατεαγότων άκρων και απόλυτης σταθεροποίησής τους, υπάρχει η δυνατότητα να επιτευχθεί πώρωση με τη δημιουργία πεταλιώδους οστίτη ιστού, με ελάχιστο έως καθόλου ενδομυελικό και εξωτερικό πώρο (πρωτογενής πώρος). Σε αντίθετη περίπτωση, επί μη απόλυτης σταθεροποίησης υπερτερεί ο μηχανισμός της ενδοχόνδριας οστεογένεσης (δευτερογενής πώρος). Μελέτες έχουν αποδείξει ότι η δυναμική σταθεροποίηση των καταγμάτων κνήμης με ήλωση έχει μειώσει τον χρόνο της πώρωσης και το ποσοστό επανεγχειρήσεων 19. Βιολογική Επίδραση του Γλυφανισμού Αρχικά ο μηχανισμός σταθεροποίησης των καταγμάτων με ενδομυελική ήλωση βασιζόταν στη διατήρηση της στενής επαφής του ήλου με τον έσω φλοιό του οστού. Με την ανάπτυξη της τεχνικής του γλυφανισμού και τη χρήση των κλειδούμενων ήλων διευρύνθηκαν οι ενδείξεις αντιμετώπισης των καταγμάτων των μακρών οστών, ώστε να αντιμετωπίζονται πλέον και συντριπτικά, μακρά σπειροειδή, λοξά και ανοικτά κατάγματα σε όλο το μήκος της διάφυσης των μακρών οστών με ήλο 20, 21. Εκτενείς αναφορές και μελέτες έχουν γίνει σχετικά με την τεχνική του γλυφανισμού και τη βιολογική του επίδραση όχι μόνον τοπικά στην περιοχή του κατάγματος ή του οστού αλλά και συστηματικά. Οι βιολογικές επιδράσεις του γλυφανισμού περιλαμβάνουν: 1. την ελάττωση και διαταραχή της ενδομυελικής αιμάτωσης, 2. την αύξηση της ενδομυελικής πίεσης και ανάπτυξη λιπώδους εμβολής, 3. τη θετική δράση του αυτομοσχεύματος από τα προϊόντα γλυφανισμού και 4. τη θερμική νέκρωση του ενδοστέου Η Επίδραση του Γλυφανισμού στην Ενδομυελική Αιμάτωση Η ενδομυελική αιμάτωση επιτυγχάνεται από το αρτηριακό και φλεβικό ενδομυελικό δίκτυο. Το αρτηριακό δίκτυο αποτελείται από τρείς κύριους αγγειακούς κλάδους, την τροφοφόρο αρτηρία που περνάει λοξά μέσα στο συμπαγές οστούν και χωρίζεται σε κλάδους που πορεύονται κατά τον επιμήκη άξονα, τις διατιτρώσες μεταφυσιακές και επιφυσιακές αρτηρίες και τις περιοστικές αρτηρίες 25. Το φλεβικό δίκτυο των οστών έχει μελετηθεί λιγότερο σε σχέση με το αρτηριακό δίκτυο. Είναι γνωστό ότι το φλεβικό δίκτυο είναι πλουσιότερο του αρτηριακού, η διάμετρος των φλεβών είναι έως και 8 φορές μεγαλύτερη των αρτηριών, και η φλεβική αποχέτευση γίνεται στην περιοχή της μετάφυσης. Το φλεβικό ενδομυελικό δίκτυο έχει

30 14 Ενδομυελική Ήλωση περιγραφεί από ερευνητές ως κεντρικός φλεβικός κόλπος (central venous sinus) που επικοινωνεί με ευρέα φλεβικά κολπίδια, τα οποία επιτρέπουν την φλεβική λίμναση εντός του ενδομυελικού αυλού 26. Στη μεσότητα της διάφυσης, η αιμάτωση των 2/3 του έσω φλοιού επιτελείται κυρίως από ενδοστικά αγγεία, ενώ μόνον το 10-30% του έξω φλοιού αιματώνεται από εξωμυελικά αγγεία (Σχήμα 1). Είναι πλέον γνωστό ότι ο γλυφανισμός στη διαδικασία της ενδομυελικής ήλωσης επηρεάζει σε σημαντικό βαθμό την αιματική ροή της διάφυσης του οστού. Με το γλυφανισμό καταστρέφεται το αρτηριοφλεβικό ενδομυελικό δίκτυο, απομακρύνεται το μεγαλύτερο τμήμα του οστικού μυελού καθώς και το ενδόστεο και ο έσω φλοιός. Οι Schemitsch και συνεργάτες 27 παρατήρησαν ότι ο γλυφανισμός σε κνήμες προβάτων αλλάζει δραματικά την οστική αγγειακή διήθηση, η οποία φαίνεται να αποκαθίσταται στο μεγαλύτερο βαθμό της μετά την πάροδο των τριών μηνών. Σε μια άλλη πειραματική μελέτη, οι Nakamura και συνεργάτες 28 παρουσίασαν ευρήματα μετακίνησης της αιματικής ροής, από φυγόκεντρη σε κεντρομόλο, εντός του αγγειακού μυελικού δικτύου κατά την διαδικασία του γλυφανισμού που οδηγεί σε αρχική μείωση της αιμάτωσης του ενδοστέου, αναφέροντας ότι η παραπάνω ΣΧΗΜΑ 1 Σχηματική παράσταση αγγείωσης μακρού οστού σε παιδί. Αρτηριακό δίκτυο (μαύρη απόχρωση), φλεβικό δίκτυο ( γκρίζα απόχρωση). Frolke JP. Intramedullary reaming of long bones. In: Leung KS,Taglang G, Schnettler R, editors. Practice of intramedullary locked nails. Heidelberg, Germany: Springer. 2006:43-56 αλλαγή της αιματικής ροής μπορεί να οδηγήσει σε οστική νέκρωση του ενδοστέου. Φαίνεται λοιπόν από μελέτες ότι η ήλωση με γλυφανισμό οδηγεί σε καταστροφή της αιμάτωσης του φλοιού μέχρι και 70% η οποία όμως έχει σαν αποτέλεσμα την εξαπλάσια αύξηση της αιματικής ροής του περιοστέου αλλά και την αύξηση της αιματικής ροής στους γύρω μαλακούς ιστούς και στο δέρμα, η οποία φαίνεται να έχει θετική επίδραση στη διαδικασία της πώρωσης του κατάγματος 29, 30. Όσο πιο στενή επαφή έχει ο ήλος με το ενδόστεο, τόσο μειώνεται η αιματική παροχή του οστικού φλοιού στην περιοχή του κατάγματος. Η παρατήρηση αυτή οδήγησε στην κατασκευή ήλων με κατά μήκος αύλακες με σκοπό τη μικρότερη δυνατή επαφή του ήλου με το ενδόστεο, άρα και τη βέλτιστη αιμάτωσή του. Μεγάλες αποκολλήσεις των μαλακών μορίων και του περιοστέου, είτε λόγω της φύσης του τραύματος, για παράδειγμα ανοικτά κατάγματα, ή λόγω των χειρουργικών αποκολλήσεων, έχουν καταστροφικά αποτελέσματα στην επαναγγείωση του οστικού φλοιού και στην πώρωση. Η Επίδραση του Γλυφανισμού στην Ενδομυελική Πίεση και Ανάπτυξη Λιπώδους Εμβολής Υπό φυσιολογικές συνθήκες εντός του μυελικού αυλού υπάρχει θετική πίεση που έχει άμεση σχέση με το μέγεθος της αρτηριακής πίεσης, ενώ η ενδομυελική αιματική ροή βρίσκεται σε κεντρομόλο κίνηση που μπορεί να μετατραπεί σε φυγόκεντρη, όταν αυξηθεί η ενδομυελική πίεση. Αύξηση της ενδομυελικής πίεσης συμβαίνει κατά τη διάρκεια του γλυφανισμού καθώς η άκρη του γλυφάνου δρα σαν πιστόνι σε αυλό με αποτέλεσμα τη βίαια προώθηση στοιχείων οστικού μυελού και λίπους στο μεταφυσιακό αγγειακό σύστημα και στη συνέχεια στο κυκλοφορικό σύστημα, όπως στην κάτω κοίλη φλέβα και στις πνευμονικές αρτηρίες 31. Πειραματικές και κλινικές μελέτες ενδομυελικής ήλωσης αναφέρουν μέγιστες τιμές ενδομυελικής πίεσης διεγχειρητικά που κυμαίνονται από 800 mmhg έως 1510 mmhg για το μηριαίο οστούν, 120mmHg για την κνήμη, 27 mmhg για το ακέραιο βραχιόνιο οστούν και 6 mmhg για το βραχιόνιο οστούν με κάταγμα 32, 33. Σε μια προοπτική, τυχαιοποιημένη κλινική μας μελέτη συγκρίναμε τις μεταβολές της πίεσης κατά την ενδομυελική ήλωση σε κατάγματα του μηριαίου χωρίς γλυφανισμό και με χρήση δύο γλυφάνων διαφορετικού σχεδιασμού. Η μέτρηση της πίεσης έγινε με μεταγωγέα συνδεδεμένο σε κοίλο προσαρμοστή στην υπερκονδύλια περιοχή