При лечении сегментов кисти мини-аппаратами, основой которых является аппарат Илизарова, важное практическое значение имеет создание in vivo дополнительной площади покровных тканей путем продольной [12, 13] и поперечной пролонгированной тракции [5, 14]. Особенности физиологических механизмов адаптационных резервов периферической гемодинамики при продольной и поперечной тракции мягких тканей кисти исследованы недостаточно.
Оценка кровоснабжения формируемых покровных тканей определяет тактику тракционного воздействия, качество и полноценность репаративной регенерации и длительность реабилитационного периода [4]. По данным гистологического исследования в эксперименте, период дистракции (пролонгированное тракционное воздействие на ткани аппаратом Илизарова) сопровождается изменением функциональных звеньев микроциркуляторного русла кожи. Достаточная оксигенация формируемых покровных тканей возможна только при наличии активного неоваскулогенеза и образования дополнительных артериовенулярных анастомозов [3].
На сегодняшний день лазерная допплеровская флоуметрия является ведущим методом оценки параметров микроциркуляции в клинике [9] и наибольшее диагностическое значение имеют показатели постишемической пробы, которые позволяют выявить адаптационные резервы системы микроциркуляции, оценить состояние механизмов регуляции тканевого кровотока, диагностировать критическую и субкритическую ишемию конечностей [6,8], определить функциональный резерв микроциркуляции [16].
Цель: дать сравнительную оценку функциональным резервам микроциркуляции в создаваемых in vivo дополнительных покровных тканей кисти при продольном и поперечном тракционном воздействии у пациентов с посттравматической патологией кисти.
Объекты и методики исследования. Обследованы 25 пациентов в возрасте 16-45 лет (32,5±5,8 лет) с посттравматическими культями пальцев кистей в процессе продольной и поперечной тракции для формирования функции захвата кисти. В зависимости от длины культей пальцев, наличия контрактур смежных суставов и имеющейся базальной синдактилии применены следующие методики:
- Удлинение костных сегментов - продольная тракция – 14 человек;
- Поперечная тракция - создание запаса кожи межпальцевых промежутков для последующей пластики – 11 человек.
Комплексное исследование состояния периферической гемодинамики оперированных кистей включало оценку капиллярного кровотока кожи и анализ расчетных показателей допплерограммы пальцевых артерий. Для оценки капиллярного кровотока кожи (КК, мл/мин*100г) использована методика лазерной допплеровской флоуметрии (ЛДФ) на установке BLF21 фирмы Transonic Sistems Inc. (США). На основании изменения параметров капиллярного кровотока (КК, мл/мин*100г) оценивалась реакция микроциркуляции кожных покровов на тракционное воздействие в процессе удлинения фаланг пальцев больной кисти. Для изучения механизмов, участвующих в регуляции тканевого кровотока, использовали местную ишемическую пробу с установкой окклюзионной манжеты на предплечье. После регистрации данных производился расчет показателей пикового кровотока (ПК), индекса пикового кровотока (ИПК), длительности постишемической гиперемии, периода полувосстановления КК [10].
Кровоток по пальцевым артериям определялся методом ультразвуковой допплерографии («Минимакс-допплер К», С.-Петербург) при помощи высокочастотного датчика с рабочей частотой 20 МГц. Оценивались показатели стандартного автоматического заключения ультразвуковой допплерографии (УЗДГ): VAs (см/сек), QAs (мл/сек) – максимальная линейная и объемная систолическая скорость по кривой средней скорости, VAm (см/сек) – средняя скорость по кривой средней скорости, VAkd, см/сек – конечная диастолическая скорость по кривой средней скорости; рассчитывался индекс Гослинга (PI), отражающий упруго-эластические свойства артерий, индекс Пурсело (RI), отражающий сопротивление кровотоку дистальнее места измерения. Полученные результаты сравнивались с данными, полученными при обследовании интактной конечности.
Исследования периферического кровообращения проведены в условиях отсутствия признаков перерастяжения мягких тканей и при наличии клинических признаках ишемии тканей (5 человек), когда отмечались возникновение болевого синдрома и изменение окраски кожных покровов. Для предупреждения возникновения ишемических осложнений мягких тканей на торце культи проводили сосудистую терапию (раствор эуфиллина, никотиновая кислота).
Статистическая обработка результатов выполнена с использованием программы Microsoft Excel. В работе приводятся средняя арифметическая (M), ошибка средней (m) и число наблюдений (n), равное числу обследованных.
Результаты и их обсуждение. Исходно капиллярный кровоток (КК) в тканях пораженных кистей был снижен относительно значений интактной конечности и составлял 2,4+0,9 мл/мин*100г. Процесс дистракции сопровождался повышением показателя КК в покое: при поперечной тракции в среднем на 120%, (5,3±0,21 мл/мин*100 г) и достоверно не отличался от значений интактной конечности; при продольной тракции - на 400,0% (12,1±1,23 мл/мин*100 г), что в 2 раза превышает значения интактной конечности (табл.1).
Таблица 1. Показатели лазерной допплеровской флоуметрии кожи кисти в процессе лечения мини фиксаторами (М±m, n –число наблюдений)
Примечание: КК пок. (мл/мин*100 мл ткани) – капиллярный кровоток в покое, КК пик. (мл/мин*100 мл ткани) – максимальная перфузия гиперемии (максимальные значения кровотока после прекращения 3-х минутной окклюзии ), ИПК (%) - прирост капиллярного кровотока после прекращения 3-х минутной окклюзии, D t (сек) - интервал времени от снятия окклюзии до появления максимального прироста капиллярного кровотока, T1/2 (сек) – время полувосстановления капиллярного кровотока, T (сек) – длительность реактивной гиперемии. Показано: различие параметров относительно значений интактной конечности (Р £ 0,05).
У всех пациентов после прекращения окклюзии увеличивалось время регистрации максимальных значений кровотока (максимальная перфузия гиперемии), в среднем в 3 раза (до 30 секунд). Увеличение длительности реактивной гиперемии, в среднем в 2 раза (до 9 минут) и периода полувосстановления капиллярного кровотока, в среднем в 4 раза - свидетельствует о сохранении способности гладкомышечных клеток микроциркуляторного русла к активному сокращению и расслаблению [2].
При продольной тракции после прекращения 3-х минутной окклюзии значения капиллярного кровотока и индекса пикового кровотока были больше в 3,5 и 1,5 раза соответственно. При поперечной тракции отмечено увеличение времени полувосстановления кровотока. На рис. 1, 2 представлены результаты 3-х минутной ишемической пробы в процессе пролонгированного продольного и поперечного тракционного воздействия.
Рис.1. График динамики капиллярного кровотока удлиняемой культи фаланги пальца (продольная тракция) после 3-х минутной ишемической пробы (а), допплерограмма (б) пальцевой артерии того же сегмента у пациента К, 33 лет. Диагноз: Посттравматическая культя проксимальной фаланги I пальца правой кисти. Дистракция 21 день, (удлинение 1,8 см).
При поперечной тракции показатели капиллярного кровотока после 3-х минутной ишемической пробы соответствуют нормоциркуляторному типу микроциркуляции, а при продольной тракции - гиперреактивному типу микроциркуляции. Для последнего характерно наличие высокой скорости изменения кровенаполнения и выраженной постишемической реакции на компрессию приносящих сосудов, что наблюдается при вазодилатации и увеличении притока крови в микроциркуляторное русло (артериальная гиперемия) [15].
Рис.2. Динамика капиллярного кровотока кожи межпальцевого промежутка кисти (поперечная тракция) после 3-х минутной ишемической пробы (а), допплерограмма (б)пальцевой артерии пациента Ч, 34 лет. Диагноз: Посттравматическая культя проксимальной фаланги I пальца левой кисти. Приводящая контрактура I луча кисти (дистракция 21 день).
Ишемическая проба позволила выявить увеличение резервных возможностей капиллярного русла к концу периода дистракции с изменением общего вида кривой. Во время реактивной гиперемии регистрировался волнообразный характер восстановления капиллярного кровотока (наиболее выраженный у пациентов во время осуществления поперечной тракции), что является следствием неустойчивого тонуса капиллярного русла и характерен для детей в период бурного роста [1].
Таблица 2. Показатели допплерограмм собственных пальцевых артерий культей проксимальных фаланг пальцев кисти (M±m, n - число наблюдений)
Примечание: * - показано различие параметров относительно значений «интактная конечность» (p≤0,05).
При тракционном воздействии на ткани динамика линейной и объемной систолической скорости пальцевых артерий однонаправлена в обеих группах пациентов. Увеличение кровоснабжение тканей культей пальцев кисти при дистракционном удлинении культей трубчатых костей кисти – это проявление компенсаторной реакция тканей на их метаболический запрос и кислородные потребности. К окончанию дистракции увеличенному капиллярному кровотоку в покое соответствовало и увеличение значений VAs (см/сек), QAs (мл/сек) – максимальной линейной и объемной систолической скорости по кривой средней скорости кровотока пальцевых артерий. У всех пациентов регистрировался магистральный II тип кровотока: на допплерограммах четкий систолический пик, выражен второй антеградный пик, отсутствие ретроградного кровотока и показатель VAкd имеет положительное значение (рис. 1, 2). В процессе создания запаса кожи в межпальцевых промежутках между удлиняемыми культями лучей кисти расчетные значения УЗДГ пальцевых артерий, прилежащих к исследуемому участку, не имели достоверных отличий от значений «до лечения» (табл. 2).
Необходимость корректировать темп дистракции возникает через 7-10 дней, когда отмечается нарастание болевого синдрома и изменение окраски кожных покровов, т.е. метаболические потребности мягких тканей, подвергающихся тракционным усилиям, не удовлетворяются имеющемуся микроциркуляторному руслу. Гипоксия тканей увеличивает частоту вазомоций, снижая средний и эффективный диаметр сосудов, уменьшая капиллярный кровоток за счет спазма приносящих микрососудов при венуло-артериальных эндотелийзависимых реакциях [7]. Отсутствие прироста показателя линейной и объемной скорости кровотока, относительно значений «до лечения» или снижение показателя VAs на 50% - 75% от значений собственной пальцевой артерии контралатеральной интактной кисти, при регистрации признаков вазоконстрикции (отрицательные значения VAd, увеличение индекса PI), является дополнительным критерием снижения темпа дистракции [5].
При регистрации методом УЗДГ признаков вазоконстрикции собственных пальцевых артерий (рис. 3), по данным лазерной флоуметрии относительно значений интактной конечности, регистрируются сниженные в среднем в 2,5 раза значения капиллярного кровотока покоя и после 3-х минутной окклюзии. Резко уменьшен период полувосстановления капиллярного кровотока, в среднем в 3,8 раза – что свидетельствует о повышенной реактивности микрососудов прекапиллярного звена (спазм приносящих микрососудов) [11].
Рис. 3а. Динамика капиллярного кровотока кожи при продольной тракции культи фаланги IV пальца кисти после 3-х минутной ишемической пробы и допплерограмма собственной пальцевой артерии до курса медикаментозной терапии у пациента С, 39 лет. Диагноз: Посттравматические культи проксимальных фаланг II-V пальцев левой кисти (дистракция 26 дней, удлинение 2,1 см).
Рис. 3б. Динамика капиллярного кровотока кожи при продольной тракции культи фаланги IV пальца кисти после 3-х минутной ишемической пробыи допплерограмма собственной пальцевой артерии после курса медикаментозной терапии у пациента С, 39 лет. Диагноз: Посттравматические культи проксимальных фаланг II-V пальцев левой кисти (дистракция 26 дней, удлинение 2,1 см).
После медикаментозного лечения по данным ЛДФ регистрируется увеличение капиллярного кровотока покоя (на 50-100%), максимальной перфузии гиперемии (на 50-100%), при этом резервные возможности капиллярного русла достоверно не меняются. Значительно выражено увеличение времени полувосстановления капиллярного кровотока (в среднем в 20 раз) и длительность реактивной гиперемии (в среднем в 2 раза), что свидетельствует об уменьшении периферического сосудистого сопротивления, т.е. снижения реактивности микрососудов прекапиллярного звена. По данным УЗДГ пальцевых артерий отмечается уменьшение PI, увеличение Vm, положительные значения VAd - признаки вазоконстрикции отсутствуют.
Проводимый курс медикаментозной терапии снимает спазм прекапиллярного звена, но не увеличивает резервные возможности капиллярного русла, что указывает на необходимость коррекции тактики дистракционных усилий и после курса медикаментозной терапии.
Выводы
- Исследование капиллярного кровотока тканей кисти показало, что при дозированном растяжении тканей кисти in vivo резервные возможности сосудистого русла сохранены.
- При поперечной тракции показатели капиллярного кровотока после 3-х минутной ишемической пробы соответствуют нормоциркуляторному типу микроциркуляции, а при продольной тракции - гиперреактивному типу микроциркуляции.
- Проводимый курс медикаментозной терапии снимает спазм прекапиллярного звена, но не увеличивает резервные возможности капиллярного русла, что указывает на необходимость коррекции тактики дистракционных усилий и после курса медикаментозной терапии.
- Регистрация признаков вазоконстрикции по данным УЗДГ пальцевых артерий является критерием изменения тактики дистракционных усилий - уменьшение темпа дистракции.