Điều trị các gãy xương đùi nhiễm trùng bằng cố định ngoài 3 thanh, 2 mặt phẳng

NghiêncứuYhọc YHọcTP.HồChíMinh*Tập17*Số3*2013 170 10. McDonagh MS, Whiting PF el al (2000), Systematic review of water fluoridation. BMJ October;321(7):855-859. 11. Mcdonagh MS, Whiting PF el al (2000). A systematic review of public water fluoridation, York Publishing Services Ltd, p34-35 & p133-153. 12. Pendrys DG, Katz RV (1999), The different diagnostic of fluorosis. Journal of Public Health Dentistry 1999; 59(4):235-8. 13. Russell AL (1963), The differrential diagnosis of fluoride and non fluoride opacities. Public Health Dent; 21:143-6. 14. Tabari ED, Ellwood R, Rugg-Gunn AJ, Evans DJ, and Davies RM (2000), Dental fluorosis in permanent incisor teeth in relation to water fluoridation, social deprivation and toothpaste use in infancy, British Dental Journal, Volume 189, No. 4, August 26 2000. 15. Trần Ngọc Đỉnh (2002), Điều tra tình hình răng nhiễm fluor ở trẻ em 8 tuổi ở Tp.HCM. Luận văn chuyên khoa 2, chuyên ngành RHM.Đại học Y Dược TP. Hồ Chs Minh 16. Trần Ngọc Đỉnh, Đào Thị Hồng Quân (1996), “Hiệu quả giảm sâu răng sau 5 năm fluor hóa nước máy tại Tp.HCM”, Kỷ yếu công trình nghiên cứu khoa học, Trung tâm Răng Hàm Mặt Tp.HCM. 17. Trung Tâm Y Tế Dự Phòng Tp.HCM (2010). Báo cáo nồng độ fluor trong nước uống tại Tp.HCM, tháng 1-12/1995. 18. Ủy Ban Nhân Dân Tp.HCM (2001). Công văn giảm nồng độ fluor trong nước máy tại Tp.HCM, tháng 6/2001. Ngày nhận bài 1/10/2012 Ngày phản biện đánh giá bài báo 18/02/2013 Ngày bài báo được đăng 27/09/2013 ĐIỀU TRỊ CÁC GÃY XƯƠNG ĐÙI NHIỄM TRÙNG BẰNG CỐ ĐỊNH NGOÀI 3 THANH, 2 MẶT PHẲNG Cao Thỉ* TÓM TẮT Đặt vấn đề: Nhiễm trùng ổ gãy xương đùi sau khi cắt lọc cần phải cố định tốt. Phương tiện cố định thích hợp nhất vẫn là cố định ngoài.Tuy nhiên các loại cố định ngoài hiện thời chưa đủ vững chắc.Vì vậy chúng tôi thiết kế, ứng dụng khung cố định ngoài gồm có 3 thanh dọc, cố định trên 2 mặt phẳng. Bài này báo cáo kết quả thử nghiệm vật liệu và sử dụng trên lâm sàng. Phương pháp nghiên cứu: Nghiên cứu thử nghiệm vật liệu cấu tạo khung và hồi cứu kết quả điều trị trên 12 bệnh nhân nhiễm trùng ổ gãy xương đùi. Kết quả và bàn luận: Vật liệu cấu tạo khung phù hợp mác thép USN S30400 304. Đinh Schanz phù hợp mác thép y khoa UNS S31603 316L. Có 12 bệnh nhân được sử dụng cố định ngoài 3 thanh. Tất cả đều hết nhiễm trùng sau khi cắt lọc từ 1 đến 3 lần, trong đó có 6 trường hợp liền xương. Không có tai biến hay biến chứng đáng kể. Có thể nhờ cố định trên 2 mặt phẳng nên cố định ngoài 3 thanh cố định xương gãy tốt hơn. Kết luận: Bước đầu nghiên cứu cho thấy cố định ngoài 3 thanh có tác dụng cố định tốt giúp điều trị các gãy xương đùi bị nhiễm trùng. Từ khóa: Nhiễm trùng ổ gãy, xương đùi, 3 thanh, hai mặt phẳng, cố định ngoài. ABSTRACT TREATMENT OF INFECTED FRACTURE OF FEMUR BY TRIPLE-ROD, TWO-PLANE EXTERNAL FIXATOR Cao Thi * Y Hoc TP. Ho Chi Minh * Vol. 17 - No 3 - 2013: 170 - 175 Purpose Management of femoral infected fractures is quite complicated. After debridement, the fracture site needs to be stably immobilized. External fixator seems to be the most effective mean. Unfortunately, the current external fixators are not stable enough. For improving the stability, we have designed a triple-rod external frame basing on two-plane fixation. This paper reports the outcome on material testing and clinical effectiveness. * Bộ môn Chấn thương chỉnh hình và PHCN, Đại học Y dược TP.HCM Tác giả liên lạc: BS Cao Thỉ ĐT: 0983.306003 Email: caothibacsi@yahoo.com YHọcTP.HồChíMinh*Tập17*Số3*2013 NghiêncứuYhọc 171 Method and material: The frame and Schanz pin were tested at The quality assurance and testing center 3. Retrospective study of 12 cases of femoral infected fracture applying this frame was performed Results and discussion: The frame was made of stainless steel USN S30400 304. Shanz pin was made of stainless steel UNS S31603 316L. Clinically, all cases were healed, bone healing had six cases. There were no remarkable complications. For external fixator that immobilized the fracture by 3 rods and on two planes, it is impressive that the fixation would be more stable. Conclusion: Our triple-rod and two-plane external fixator may be a good device to immobilize the infected fractures of the femur. Key words: infected fracture, femur, triple-rod, two-plane, external fixator ĐẶT VẤN ĐỀ Gãy xương đùi hiện nay thường được điều trị bằng phẫu thuật kết hợp xương và kết quả rất tốt.Tuy nhiên không thể tránh khỏi nhiễm trùng.Sau khi phẫu thuật cắt lọc ổ gãy nhiễm trùng, nếu dụng cụ kết hợp xương đã lỏng lẻo thì cần phải tháo bỏ.Việc cố định lại xương đùi sau khi tháo bỏ phương tiện kết hợp xương, cũng như các trường hợp nhiễm trùng ổ gãy xương đùi khác chưa được cố định là một việc làm hết sức khó khăn.Chỉ có một cách có thể bất động tương đối tốt đó là dùng cố định ngoài.Tuy nhiên các loại cố định ngoài thông thường dùng cho cẳng chân sẽ khó giữ được xương đùi vốn to, nặng và cơ co kéo khỏe. Theo nguyên lý chung, cố định ngoài bằng 2 mặt phẳng sẽ cố định tốt hơn cố định ngoài bằng 1 mặt phẳng(1). Vì vậy chúng tôi thiết kế và chế tạo một loại cố định ngoài gồm có 3 thanh dọc, cố định xương đùi trên 2 mặt phẳng khác nhau bằng 6 đinh Schanz và nghiên cứu ứng dụng. Nghiên cứu gồm có 2 phần: -Nghiên cứu thử nghiệm vật liệu. Mục tiêu: Xác định tính chất hóa học và cơ học của khung cố định ngoài 3 thanh. -Nghiên cứu thử nghiệm lâm sàng. Mục tiêu Xác định hiệu quả điều trị nhiễm trùng xương đùi của cố định ngoài 3 thanh. ĐỐI TƯỢNG - PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Nghiên cứu về cố định ngoài Khung cố định ngoài 3 thanh do Công ty TNHH Cao Khả sản xuất theo thiết kế của chúng tôi. Cấu tạo khung Khung cố định ngoài 3 thanh gồm các thành phần: - 3 thanh dọc là thanh trơn đường kính 8mm, dài 400mm. - 12 khối chữ nhật kích thước 9mmX12mmX22mm. Trên mỗi khối có lỗ 8mm để luồn thanh trơn vào, lỗ 6mm để giữ đinh Schanz. Mỗi lỗ có một bu lông bắt vào để cố định thanh trơn hoặc đinh Schanz. - Khung sử dụng với 6 đinh Schanz đường kính 5mm, dài 200mm - Cách lắp đặt: Một thanh trơn chứa 6 khối chữ nhật, mỗi khối chữ nhật chứa 1 đinh Schanz. Tổng cộng có 6 đinh gắn vào xương đùi. Mỗi đoạn gãy gắn 3 đinh. Lắp đặt sao cho 4 đinh cùng nằm trên một mặt phẳng (mỗi đoạn gãy 2 đinh) sẽ được cố định thêm bằng thanh thứ 2. Hai đinh kia nằm trên một mặt phẳng khác sẽ được cố định thêm bằng thanh thứ 3. Đặc tính hóa học của khung cố định ngoài 3 thanh Chúng tôi yêu cầu kiểm nghiệm tại Trung tâm kỹ thuật tiêu chuẩn đo lường chất lượng 3 (Tổng cục tiêu chuẩn đo lường chất lượng). NghiêncứuYhọc YHọcTP.HồChíMinh*Tập17*Số3*2013 172 Đặc tính cơ học của vật liệu cố định ngoài Chúng tôi yêu cầu kiểm nghiệm tại Trung tâm kỹ thuật tiêu chuẩn đo lường chất lượng 3 (Tổng cục tiêu chuẩn đo lường chất lượng) Ứng dụng lâm sàng: Hồi cứu 12 bệnh nhân được điều trị tại bệnh viện Chợ Rẫy từ tháng 12/2009 đến tháng 2/2011. Thời điểm hồi cứu từ tháng 10/2012 đến tháng 12/2012. A B C Hình 1: Mô hình khung cốđịnh ngoài 3 thanh. A,B,C: nhìn theo các hướng khác nhau Hình 2: Khung cốđịnh ngoài 3 thanh trên bệnh nhân KẾT QUẢ Kết quả thử nghiệm khung cố định ngoài Đặc tính hóa học, cơ học của đinh Schanz - Thành phần hóa học phù hợp với mác thép UNS S31603 316L theo tiêu chuẩn ASTM A 276- 10. - Thử tải đến 100kgf trong 1 phút không gây biến dạng. Đặc tính hóa học, cơ học của khung cố định ngoài (phần không tiếp xúc cơ thể). - Thành phần hóa học phù hợp với mác thép USN S30400 304 - Lực kéo đứt =148 kN - Giới hạn bền kéo = 860 Mpa - Lực biến dạng ứng với độ võng 10mm giữa 2 gối uốn 330mm = 0,1kN Kết quả ứng dụng lâm sàng Đặc điểm mẫu nghiên cứu. Tuổi: Nhỏ nhất là 19 tuổi, lớn nhất là 64 tuổi. Trung bình: 42,4 tuổi Giới: nam 9, nữ 3 Vị trí tổn thương, bên T 8 bệnh nhân, bên P 4 bệnh nhân. Nguyên nhân nhiễm trùng Nhiễm trùng sau gãy hở không kết hợp xương: 2 ca Kết hợp xương gãy xương kín nhiễm trùng: 5 ca Kết hợp xương sau gãy hở: 5 ca Thời gian từ lúc bị nhiễm trùng đến khi cố định ngoài -Trong gia đoạn viêm xương cấp tính: 5 ca -Trong gian đoan viêm xương mạn tính: 7 ca Kết quả: + Hết nhiễm trùng Hồi cứu thấy tất cả các trường hợp đều hết nhiễm trùng ổ gãy. Trong đó cắt lọc 1 lần có 4 bệnh nhân, cắt lọc 2 lần có 6 bệnh nhân, cắt lọc 3 lần 1 bệnh nhân, và một bệnh nhân phải mổ cắt lọc đến 5 lần với một lần thay cố định ngoài do nhiễm trùng chân đinh. + Liền xương Có 6 trường hợp liền xương đến khi tháo cố định ngoài.Có 3 trường hợp hết nhiễm trùng nhưng vẫn còn khớp giả.Những bệnh nhân này không có điều kiện tài chính để tiếp tục điều trị.Ba trường hợp khác được mổ kết hợp xương YHọcTP.HồChíMinh*Tập17*Số3*2013 NghiêncứuYhọc 173 lại sau khi hết nhiễm trùng và cũng đã đi lại được. + Tai biến -Nhiễm trùng chân đinh gặp trên 10 bệnh nhân, chỉ có 2 bệnh nhân chân đinh khô sạch hoàn toàn. Tuy nhiên chỉ có một bệnh nhân phải thay cố định ngoài do nhiễm trùng chân đinh gây lỏng đinh. Tất cả các bệnh nhân đến thời điểm khảo sát đều đã lành hết các chân đinh. -Không có trường hợp nào gãy đinh hay tụt đinh. -Giới hạn gập gối: tất các các bệnh nhân đều bị giới hạn gập gối. Chỉ có 1 bệnh nhân gập gối được khoảng 1200, 4 bệnh nhân gập gối được khoảng 900.Còn lại các bệnh nhân khác đều gập gối được ít hơn. -Không gặp các biến chứng tổn thương mạch máu, thần kinh do đinh cố định ngoài. BÀN LUẬN Đặc điểm cấu tạo khung Về cơ chế chịu lực Khung cố định ngoài được phân loại thành cố định một mặt phẳng hoặc 2 hay nhiều mặt phẳng. Gọi là cố định một mặt phẳng khi các đinh hoặc kim cố định trên một đoạn gãy xương chỉ nằm trong một mặt phẳng. Cố định ngoài 2 mặt phẳng khi các đinh cố định trên một đoạn gãy nằm trên 2 mặt phẳng khác nhau. Đối với CĐN một mặt phẳng, sự vững chắc chỉ đạt được trên mặt phẳng đó mà thôi, còn đối với CĐN hai mặt phẳng sự vững chắc sẽ tốt hơn nhiều. Thí dụ, khi CĐN cẳng chân đặt các đinh trong mặt phẳng đứng ngang, như vẫn thường làm, thì CĐN sẽ chống các di động kiểu mở góc ra ngoài- vào trong rất tốt nhưng lại dễ dàng cho phép các di động kiểu gập góc mở trước-sau. Nếu dùng thêm một CĐN đặt các đinh từ trước ra sau trong mặt phẳng đứng dọc (gộp lại ta có một CĐN hai mặt phẳng) thì CĐN thứ hai này chống các di lệch kiểu mở góc trước-sau rất tốt, như vậy sẽ đạt cố định vững chắc. Hai mặt phẳng sẽ tạo được cố định tốt nhất khi chúng vuông góc với nhau. Nhưng nếu làm như vậy thì cố định ngoài sẽ phức tạp và quá cồng kềnh. Chúng tôi tận dụng một thanh dọc của cố định ngoài cho mặt phẳng cố định thứ 2. Hai mặt phẳng cố định giao nhau ở trọc dọc này và góc giữa 2 mặt phẳng chỉ vào khoảng 300. Dù không được đạt mức tối ưu nhưng cố định trên hai mặt phẳng này cũng chắc chắn hơn nhiều so với chỉ cố định trên một mặt phẳng. Khung cố định ngoài dùng thanh trơn, cố định khối chữ nhật và cặp đinh bằng bu lông cho phép đặt các khối chữ nhật sát gần nhau do đó gắn được 3 đinh rất gần nhau trong trường hợp chỗ gắn đinh rất ngắn khi gãy ở 1/3 dưới xương đùi. Nếu dùng thanh ren dọc thì cho phép nén ép các đoạn gãy, nhưng phải cần cố định bằng các đai ốc cặp má hai bên khối chữ nhật, như vậy sẽ khó khăn khi gắn 3 đinh trên một đoạn gãy quá ngắn. Trong thực tế, việc nén ép quá chặt đối với 2 đoạn gãy xương đùi nhiễm trùng là không quá cần thiết. Chỉ cần nén vừa phải và cố định vững chắc là đủ. Vật liệu Khung cố định ngoài không tiếp xúc với mô cơ thể, vì vậy thép không rỉ SUS 304 có thể dùng được. Đây là hợp kim trơ và trên thử nghiệm không thấy chứa các độc tố kim loại nặng như cadmium, thủy ngân, asenic, chì, mangan Thép SUS 304 được dùng làm các vật dụng hàng ngày trong gia đình như nồi, song, muỗng, nĩa, tủ, kệ Vì vậy, dù chưa biết nghiên cứu nào về các nguy cơ sử dụng nó nhưng cũng có thể yên tâm sử dụng. Riêng đối với đinh Schanz, thép không rỉ SUS 316L đã được chấp nhận làm vật liệu cắm ghép vào cơ thể(1), vì vậy việc sử dụng nó là hoàn toàn yên tâm(3). NghiêncứuYhọc YHọcTP.HồChíMinh*Tập17*Số3*2013 174 A B C Hình 3: Bệnh nhân Vũ Anh M. A: Cốđịnh ngoài 3 thanh đùi T; B: Xquang kiểm tra; C: Liền xương hoàn toàn khi tháo khung, bệnh nhân tựđi lại được A B C D Hình 4: Bệnh nhân Ngô Thành N. A,B: Khung cốđịnh ngoài 3 thanh sau khi thay lại và Xquang sau ghép xương. C,D: Sau khi rút cốđịnh ngoài và Xquang kiểm tra liền xương hoàn toàn Kết quả lâm sàng Nhiễm trùng ổ gãy Tất cả các bệnh nhân được hồi cứu đều hết nhiễm trùng ổ gãy. Việc điều trị hết nhiễm trùng ổ gãy phụ thuộc vào nhiều yếu tố như kỹ năng cắt lọc của phẫu thuật viên, dùng kháng sinh theo đúng kháng sinh đồ, mức độ tổn thương xương và mô mềm Trong đó phải kể đến vai trò quan trọng của việc bất động ổ gãy. Các kiến thức kinh điển đều cho rằng nếu không bất động tốt ổ gãy thì việc điều trị hết nhiễm trùng sẽ hết sức khó khăn và ngược lại nếu bất động ổ gãy tốt, khả năng điều trị khỏi nhiễm trùng sẽ cao hơn. Các bệnh nhân hồi cứu được cắt lọc từ một đến nhiều lần và do nhiều phẫu thuật viên khác nhau thực hiện. Rất khó xác định các yếu tố giúp chữa khỏi nhiễm trùng trên các bệnh nhân này, nhưng rõ ràng khung cố định ngoài 3 thanh đã thực hiện được vai trò cố định tốt ổ gãy. Đối với gãy hở xương đùi nhiều báo cáo vẫn còn bàn cãi nên cố định ngoài hay kết hợp xương bên trong(5), nhưng với ổ gãy xương đùi đã nhiễm trùng thì không thể kết hợp xương được. Vì vậy cố định ngoài có vẻ như là lựa chọn bắt buộc. So với các loại cố định ngoài khác, cố định ngoài 3 thanh cố định trên hai mặt phẳng chắc chắn hơn nên kết quả có thể sẽ tốt hơn. YHọcTP.HồChíMinh*Tập17*Số3*2013 NghiêncứuYhọc 175 Liền xương Có 6 trường hợp liền xương đùi chỉ dùng cố định ngoài 3 thanh. Như vậy, khung cố định ngoài 3 thanh cũng đủ vững chắc để tạo liền xương. Trong các trường hợp liền xương, có 1 ca được ghép xương tự thân kèm với đồng loại, khi nhiễm trùng đã khỏi hoàn toàn. Một trường hợp ghép xương tự thân và các trường hợp khác không ghép xương. Các bệnh nhân tuy liền xương nhưng chỉ có 1 bệnh nhân phục hồi chiều dài, còn lại đều có di chứng ngắn chi từ 2-4 cm. Dù thời gian liền xương khá chậm và ngắn chi nhưng các kết quả liền xương chỉ nhờ vào cố định ngoài 3 thanh là một khích lệ. Với các bệnh nhân được kết hợp xương lại thì chưa rõ liền xương hay không nhưng các bệnh nhân đi được có dùng nạng. Có 3 bệnh nhân được khảo sát cho biết đã hết dò mủ nhưng không có điều kiện để mổ lại dù có bảo hiểm y tế. Các biến chứng Nhiễm trùng chân đinh các loại cố định ngoài được báo cáo với các tỉ lệ khác nhau từ 0- 100%. Trong hồi cứu của chúng tôi chỉ có 2 bệnh nhân không bị nhiễm trùng chân đinh. Các bệnh nhân khác đều có nhiễm trùng chân đinh ở nhiều mức độ khác nhau. Kết quả này cũng dễ hiểu do ở đùi đinh phải xuyên qua một lớp cơ dày và phần mềm ở đây dễ di động khi xoay trở nên khả năng nhiễm trùng rất cao. Tuy nhiên cũng như các báo cáo khác, tỉ lệ lỏng đinh cần phải thay đinh hay thay cố định ngoài lại khá thấp(2). Chúng tôi chỉ ghi nhận 1 trường hợp phải thay cố định ngoài do lỏng đinh, không có trường hợp nào viêm xương do đinh.Hồi cứu không ghi nhận ca nào gãy đinh hay tụt đinh ra khỏi khung cố định ngoài. Ngoài độ bền cơ học của đinh kém sẽ gây ra gãy đinh thì việc cố định đinh không chắc chắn cũng sẽ gây gãy đinh do mỏi. Nhờ việc cố định trên hai mặt phẳng chắc chắn nên khả năng gây gãy đinh sẽ giảm. Một trong các biến chứng do nhiễm trùng ổ gãy xương đùi là cứng khớp gối. Dù được cố định bằng cố định ngoài khá vững chắc có thể tập vận động được, nhưng có lẽ do điều kiện điều trị, chăm sóc vết thương lâu nên hầu hết bệnh nhân đều bị cứng gối.Một trong các lý do quan trọng có thể là do cố định ngoài xuyên đinh qua cơ tứ đầu đùi gây cản trở việc tập luyện. Nhưng vì vùng đùi là một vùng chi có xương chính tâm nên không thể nào găm đinh vào xương đùi mà không xuyên đinh vào cơ được(1,4). KẾT LUẬN Chúng tôi đã thiết kế và cho chế tạo khung cố định ngoài 3 thanh sử dụng tại bệnh viện Chợ Rẫy. Nghiên cứu này thử nghiệm tính chất cơ học, hóa học của vật liệu chế tạo khung cố định ngoài 3 thanh cùng với đinh Schanz và hồi cứu 12 trường hợp lâm sàng sử dụng loại khung này. Kết quả cho thấy tính chất hóa học và cơ học của khung có thể chấp nhận được. Về lâm sàng, khung cố định ngoài này đáp ứng được nhu cầu cố định vững chắc xương đùi giúp điều trị tốt nhiễm trùng ổ gãy. Trước mắt có thể xem loại khung này là một trong các phương tiện hữu hiệu để điều trị các trường hợp nhiễm trùng ổ gãy xương đùi. TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Behrens FF(1989),”General theory and principles of external fixation”. Clin Orthop 241:15–24. 2. Cao Thỉ (2000) “Bất động tạm thời các gãy xương phức tạp vùng gối bằng cố định ngoài dài qua khớp gối”Y học Tp HCM, phụ bản số 4, tập 4, trang 213. 3. Hermawan H, Ramdan D, Joy R. P. Djuansjah (2011). “Metals for Biomedical Applications, Biomedical Engineering - From Theory to applications”, Reza Fazel (Ed.), InTech. ISBN: 978- 953-307-637-9. 4. Kishan S, Sabharwal S, Behrens F, Reilly M, Sirkin M.(2002) “External Fixation of the Femur: Basic Concepts”. Techniques in Orthopaedics. Lippincott Williams & Wilkins, Inc., Philadelphia. 17(2):239–244. 5. Van den Bossche MR, Broos PL, Rommens PM (1995). “Open fracture of the femoral shaft, treated with osteosynthesis or temporary external fixation”. Injury.26: 323-325. Ngày nhận bài : 14/03/2013 Ngày phản biện đánh giá bài báo: 18/04/2013 Ngày bài báo được đăng : 27/09/2013