Чрезкостный остеосинтез в травматологии (В.И. Стецула) - часть 12

эллипсов, квадратов и других геометрических фигур. Первым аппа-

ратом с кольцевыми опорами является аппарат ЕШп^ег (1935).

Через каждый из костных отломков проводят по одной спице, кон-

цы которых фиксируют к кольцам. Аппарат применяют в основном

для репозиции костных отломков; после наложения гипсовой по-

вязки аппарат снимают. Однако при открытых переломах фикса-

цию костных отломков аппаратом продолжают до заживления

раны.

В 1953 г. \Уйтозег для лечения переломов костей голени пред-

ложил аппарат кольцевой конструкции, при наложении которого

через каждый из костных отломков проводят не одну, а две пере-

крещивающиеся спицы. Это усовершенствование значительно повы-

сило жесткость фиксации костных отломков. Появилась возмож-

ность лечения переломов без дополнительной фиксации гипсовой

повязкой.

В нашей стране аппарат с замкнутыми кольцевыми опорами

был предложен в 1938 г. А. С. Перцовским, однако автор исполь-

зовал его только в эксперименте. Для клинических целей впервые

такой аппарат был предложен в 1944 г. И. Ф. Рупасовым. Это

приспособление применялось им при переломах и ложных суставах.

Сближение костных отломков осуществлялось микрометрическими

винтами. Кольцевые опоры использованы также в аппарате

В. К. Калнберза (1974), но кольца изготавливают не из металла,

а из пластических масс, что уменьшает их массу и стоимость.

Хроме кольцевых опор, некоторые авторы стали применять

и квадратные (Г. С. Окулич, 1972; С. И. Бабий и соавт., 1974). На

основе этих аппаратов впоследствии были созданы многие модифи-

кации (С. С. Ткаченко, 1975; В. М. Демьянов, 1975; Г. Ф. Зинов,

1973, и др.).

Еще одним важным признаком, по которому могут быть клас-

сифицированы аппараты для чрескостного остеосинтеза, является

диапазон клинического применения. Известны специальные чрес-

костные аппараты только для лечения переломов пяточной кости

(П. С. Бессмертный, 1969; Е. П. Архипов, 1972), дистального конца

плечевой кости (М. Г. Ахалая и соавт., 1970), вывихов акромиаль-

ного конца ключицы (Б. Л. Жуков, А. Т. Кехтер, 1968), артродеза

голеностопного сустава (И. Г. Гришин, 1970), удлинения пястных

костей (Г. И. Улицкий, 1973), переломов костей таза (Н. А. Сереб-

рянников, 1975), переломов плюсневых костей и фаланг пальцев

стопы (М. И. Шариков, 1969), переломов заднего края большебер-

цовой кости (Н. П. Абельцев, А. И. Антонов, 1973), переломов

костей предплечья (К. С. Терновой и соавт., 1971; М. И. Синило

и соавт., 1972). Большая часть предложенных аппаратов имеет мно-

гоцелевое назначение.

Отдельную группу составляют аппараты для чрескостного

остеосинтеза, предназначенные для устранения контрактур и арт-

ропластики суставов. Эти аппараты имеют в своем составе различ-

ные шарниры и регулировочные элементы, направляющие переме-

щение опор по заданной траектории (М. В. Волков, О. В. Оганесян,

1977).

Глава 2. Аппарат Илизарова

и общие вопросы чрескостного остеосинтеза

В совершенствовании аппарата Илизарова образца 1952 г.

и методик чрескостного остеосинтеза приняли участие многие уче-

ные (Е. А. Алексеев, В. И. Грачев, А. А. Девятов, А. Г. Каплунов,

Г. А. Липанов и др.). Совершенствование аппарата шло по пути

создания небольшого набора простых деталей многоцелевого на-

значения с тем, чтобы иметь возможность собрать любой аппарат,

необходимый для решения различных лечебных задач.

Основу аппарата Илизарова составляют наружные опоры, сое-

диненные друг с другом стержнями, а с костями или их отломка-

ми— спицами (рис.92).

Спицы. В большинстве случаев используют стандартные глад-

кие спицы Киршнера для скелетного вытяжения длиной 250 мм.

По данным экспериментальных и клинических исследований,

установлено, что прочность фиксации костных отломков в аппарате

зависит как от методики его наложения, так и от степени натяже-

ния спиц в опорах. Если же растягивающая сила, действующая на

спицу, превысит предельно допустимую величину нагрузки, то

в спице возникнет остаточная деформация, приводящая к умень-

шению жесткости спицы, что в свою очередь ослабляет прочность

крепления костного фрагмента в кольцевой опоре. С целью изуче-

ния механических характеристик прочности спиц Киршнера

Г. А. Илизаровым и соавторами (1972) произведены эксперименты

на разрывной машине. Эти исследования показали, что предельное

натяжение спиц должно быть не более 187 кг. При этом необхо-

димо правильно сочетать начальную (постановочную) силу натя-

жения спицы и последующую силу компрессии или дистракции.

При использовании аппарата для лечения переломов бедренной

кости необходимо иметь спицы длиной 400 мм и диаметром 1,8 мм.

Помимо гладких спиц, применяют спицы с упорными площад-

ками в виде штыкообразного или штопорообразного изгиба и кап-

левидного утолщения (рис. 93). Штыкообразный изгиб образуется

после проведения спицы через кость с помощью крампонных или

специальных щипцов. Ширина ступеньки равна 4—5 мм. Упорная

площадка в виде витка штопора может быть изготовлена с по-

мощью круглогубцев. При этом расплющенный и заточенный кон-

цы спицы должны составлять одну линию. Упорная площадка такой

формы погружается в мягкие ткани до кости и извлекается враща-

тельным движением. Допускаемая нагрузка на спицу со штыкооб-

Рис. 92. Основные наружные опоры аппарата Илизарова

Рис. 93. Спицезажимы и спицы

разным изгибом — 30 кг, штопорообразным — 50 кг. Наибольшая

нагрузка, допустимая на спицу, у которой опорная площадка обра-

зована наплавлением каплевидного утолщения из серебряного

припоя, составляет 120 кг. Такая спица может быть натянута за

оба конца без деформации упорной площадки.

Спицы с упорными площадками применяют для связи наруж-

ных опор с костью или с ее отломком, создания встречно-боковой

компрессии, дозирования перемещения конца костного отломка

в нужное положение и для усиления жесткости фиксации.

Стандартные спицы имеют трехгранную заточку, что позволяет

их использовать для проведения через метафизарные отделы костей

или остеопорозные кости. Попытка проведения таких спиц через

диафизарные отделы костей, а тем более, через склерозированные

кости, приводит к большому выделению тепловой энергии при свер-

лении и вследствие этого к ожогу кости и окружающих мягких

тканей.

С целью определения количества тепловой энергии, выделяю-

щейся при сверлении кости разными спицами, Г. И. Шевченко

(1977) была разработана специальная установка и методика экс-

перимента. Сверление диафизарного отдела кости производилось

спицами диаметром 1,5 мм с трехгранной, перовой и одногранной

заточками. Частота вращения шпинделя станка равнялась 147 об/с,

осевая нагрузка на спицу — 28,4 Н. Наибольшее количество тепло-

вой энергии выделялось при сверлении спицей со стандартной трех-

гранной заточкой— (150±17) Дж. При сверлении спицами с перо-

вой и одногранной заточкой выделялось соответственно (46±5) и

(16±1) Дж тепловой энергии.

Спицы должны быть прямолинейной формы, достаточно упру-

гими, но не ломкими, с хорошо отшлифованной поверхностью.

Полукольца. В качестве основы для формирования опорных

элементов различной конфигурации служат полукольца различного

диаметра, имеющие на концах стыковочные поверхности с отвер-

стием под болт. Наружный диаметр наиболее часто применяемых

полуколец равен 80, 100, 120, 140, 160, 180, 195, 210 и 225 мм, тол-

щина — 5 мм, ширина — 20 мм. Через каждые 15° в полукольцах

просверлены отверстия диаметром 7 мм. При лечении переломов

лодыжек и мыщелков плечевой кости для улучшения рентгеноло-

гического обследования лучше применять полукольца толщиной

3 мм и отверстиями, просверленными через каждые 10°.

Два полукольца с помощью крепежных деталей (болт с гайками

и специальными шайбами) могут быть собраны в замкнутую опо-

ру-кольцо. Из полуколец и других деталей аппарата можно собрать

различные по форме опоры. Это позволяет приспособить конфигу-

рацию опор аппарата к любой части тела.

Дуги. В области верхней трети бедра установить замкнутую

опору невозможно. Поэтому здесь применяют дуги повышенной

жесткости. На концах их и в центре имеются отверстия диаметром

7 мм. Вдоль концов дуг профрезерован паз для перемещения спи-

цедержателя. В комплект аппарата входят дуги 5 типоразмеров

с внутренним радиусом 80, 90, 100, ПО и 125 мм.

Наружные опоры, как и перекрещивающиеся спицы, при сило-

вых нагрузках подвергаются наибольшим деформациям. Для

определения зависимости деформаций колец и дуг аппарата от их

жесткости и силы натяжения спиц был произведен эксперимент

(Г. А. Липанов, В. Д. Семенова, 1976), в котором использованы

кольца и дуги всех типоразмеров. Анализ результатов эксперимен-

та позволил сделать следующие выводы.

1. С увеличением диаметра кольца или дуги деформация значи-

тельно увеличивается.

2. Жесткость дуг значительно ниже жесткости соответствующих

им колец (в среднем в 5 раз).

3. Деформация дуг и колец возникает в направлении, перпенди-

кулярном направлению спицы. Эта деформация растет с увеличе-

нием наружного диаметра и силы натяжения спиц.

4. Деформация спицы диаметром 1,5 мм соизмерима лишь с де-

формацией колец малых диаметров.

Спицезажимы. Для крепления спиц к плоскости колец приме-

няют рамочный спицезажим с пазом и прижимным болтом. Спица

помещается в паз спицедержателя, который болтом прижимается

к плоскости опоры и удерживает спицу. Усилие, при котором может

наблюдаться вытягивание спицы из паза зажима, составляет

в среднем 150—170 кг. Наличие на таком спицезажиме 2 пазов с раз-

ных сторон от плоскости опоры, на которую он надевается, позво-

ляет фиксировать спицу на любой стороне плоскости опоры, не

переставляя корпуса зажима. Кроме фиксации спицы такой зажим

может быть использован для присоединения к нему других дета-

лей аппарата, а также в качестве ползуна при дозированном пере-

мещении узлов аппарата. К нему могут быть прикреплены планки

в нужных позициях, шарнирные сочленения, другие опоры с целью

ротации или продольного перемещения. Дреме того, к нему можно

присоединять различные тяги.

При необходимости спица может быть фиксирована к плоскости

кольца или дуги съемным П-образным спицезажимом. Его приме-

няют в тех случаях, когда проводят дополнительную спицу, спице-

зажим для которой не был предусмотрен при монтаже аппарата.

Для фиксации спицы может быть использован болт с отверстием

или пазом для спицы под головкой. У болта имеется шестигранная

12-миллиметровая головка и подголовник. Зажим спицы осуществ-

ляется между головкой болта и плоскостью опоры. Зажимное

усилие такого спицедержателя в среднем равно 150 кг. Поворотом

болта можно осуществлять и небольшое натяжение спицы. Этот же

болт используют как крепежную деталь для соединения стыков

колец и скрепления различных деталей аппарата в компоновочные

узлы.

В набор деталей аппарата входит и спицезажим для дуги. Он

представляет собой болт с круглой головкой и прямоугольным

подголовником, в котором имеется паз для спицы. В зависимости

от направления паза сшщезажимы подразделяют на правые и ле-

вые. Это необходимо для совпадения паза с направлением спицы.

На резьбовый конец спицезажима надевают плоскую шайбу и гай-

ку. Завинчивают гайки, спицу, вставленную в паз, прижимают

к плоскости дуги головкой спицедержателя.

Для того, чтобы иметь возможность дозированного перемещения

спицы в необходимом направлении, в наборе деталей предусмотрен

дистракционный спицезажим. Он представляет собой стержень

с винтовой нарезкой со скошенным пазом н-а конце. Спица фикси-

руется в пазу за счет заклинивания ее между двумя гайками. Она

удерживается в таком спицезажиме с силой 100—120 кг. Этот

зажим может быть использован и в качестве соединительного

резьбового стержня. Дозированное перемещение спицы используют

для репозиции костных отломков, встречно-боковой компрессии или

удлинения этих отломков. Различные узлы управления спицей, за-

крепленной на стержне, могут быть установлены как на основных

опорах, так и на балках и стержнях.

Стержни. Для соединения между собой планок, наружных опор,

и других деталей в комплекте аппарата предусмотрены резьбовые

и телескопические стержни. Последние представляют собой теле-

скопическую гильзу с винтовой нарезкой. В гильзу вставляется

стержень с одним гладким концом и другим — с винтовой нарезкой.

Стержень в гильзе крепится стопорным винтом. Телескопические

стержни предназначены не только для компрессии или дистракции

при соединении относительно далеко отстоящих друг от друга

опор, но и для соединения с деталями подвижных узлов при пере-

даче усилия на значительное расстояние. Как телескопические,

так и резьбовые стержени имеются нескольких типоразмеров

(рис. 94).

Балки, планки. Балки являются одним из опорных и соедини-

тельных элементов аппарата. Опираясь на балку, можно переме-

щать промежуточные опоры аппарата для создания встречно-боко-

вой компрессии перекрещивающимися спицами, устранять дефор-

мации при ложных суставах и неправильно срастающихся

переломах. Шарнирно сочленяя балки с дугообразными опорами,

можно смонтировать аппарат для устранения контрактур моно-

центрических суставов. На балках могут быть закреплены спицы,

проведенные в разных направлениях. Кроме того, в случаях

обширных повреждений мягких тканей использование балок вместо

дополнительных колец расширяет возможность для доступа

к ране.

Рис. 94. Соединительные детали

Кроме балок, в комплект аппарата входит набор планок с боко-

вым и торцевым резьбовым креплением. Планки с торцевым резь-

бовым креплением («флажки») используют для монтирования опор

различной конфигурации, повышения при необходимости их жест-

кости. Эта деталь позволяет монтировать различные подвижные

узлы, что, в частности, дает возможность регулировать позицию

балок и других опор во всех необходимых направлениях. Планками

с торцевым креплением можно создавать множество различных

шарнирных соединений. Шарниры можно располагать как вблизи

опор, так и на любом другом уровне.

Использование различных компановок этой детали с опорами

позволяет одновременно или последовательно осуществлять устра-

нение различных видов деформаций. «Флажки» выполняют и функ-

цию опор для дополнительных спиц, проведенных вне плоскости

основных опор. При этом можно фиксировать спицы, расположен-

ные в любом направлении и на любом уровне. Соединение «флаж-

ков» со стержнем с винтовой нарезкой дает широкие возможности

для управления спицей в любом месте аппарата и при любом ее

направлении.

Планки с боковым креплением разных типоразмеров служат

в основном для соединения различных по размерам опор аппарата.

Их используют при сборке аппарата в качестве вынесенных от

плоскости дополнительных опор для спиц, узлов фиксации трак-

ционных спицеэажимов к плоскости опор, переходного элемента

для крепления стержня с винтовой нарезкой к планке, а также в ка-

честве плоскостных шарнирных соединений. Планки также служат

для изменения длины концов дугообразных опор как дополнитель-

ный опорный элемент аппарата, который может быть расположен

как параллельно плоскости наружных опор, так и вдоль кости. При

этом может быть несколько вариантов сборки этого опорного эле-

мента в зависимости от компоновки аппарата.

Кроме прямых, в наборе имеются винтообразные планки, пред-

назначенные для упрощения соединений, требующих перехода во

взаимоперпендикулярных плоскостях. Их используют также при

установке опоры сгибающе-разгибающих тяг и балок. Имеется

также 4 типоразмера планок, изогнутых по плоскости под углом

90, 135, 150 и 160°.

Рифленые шайбы предназначены для жесткого соединения де-

талей аппарата друг относительно друга в нужной, регулируемой

при сборке позиции. Присоединяя с их помощью планки к концам

полукольца, можно собрать дугообразную опору с различным раз-

воротом планок. С помощью этих шайб и планок можно установить

в нужном месте балку или стержень.

Таким образом, в набор деталей аппарата Илизарова входят:

спицы гладкие и с упорной площадкой длиной 250 и 400 мм, диа-

метром 1,5 и 1,8 мм с трехгранной и одногранной заточкой; полу-

кольца (9 типоразмеров); дуги (5 типоразмеров); спицезажимы

рамочные универсальные; спицезажимы П-образные съемные; спи-

цезажимы — болты с фасонной и стандартной головками; спицеза-

жимы тракционные (3 типоразмеров); стержни резьбовые (4 типо-

размеров); стержни телескопические (4 типоразмеров); балки

(3 типоразмеров); планки с боковым креплением (5 типоразмеров);

планки с торцевым креплением типа «флажок» (4 типоразмеров);

планки винтообразные; планки угловые (4 типоразмеров); шайбы

рифленые; крепежные детали (болты с гайками и плоскими

шайбами).

Кроме деталей, выпускаемых медицинской промышленностью,

для упрощения репозиции костных отломков при свежих переломах

костей могут применяться специальные репонирующие устройст-

ва — сферические шарниры и плоскостные репонаторы.

Сферический шарнир представляет собой 2 фасонные гайки

с резьбой в центре. Поверхность гайки, обращенная к наружной

опоре, не плоская, как у обычных гаек, а в виде вогнутой сферы

с радиусом 10 мм. Центр сферы расположен в 2,5 мм от контактной

поверхности гайки. Таким образом, контактные поверхности обеих

гаек, приложенных с разных сторон к поверхности кольца, толщина

которого равна 5 мм, образуют правильную шарообразную поверх-'

ность диаметром 20 мм. Между гайкой и кольцом помещается

фасонная шайба. Одна поверхность ее, прилегающая к кольцу,