Традиционная техника остеосинтеза пластинами и винтами
ВОЕННО-МЕДИЦИНСКАЯ АКАДЕМИЯ
Экз.№ ___
Кафедра военной травматологии и ортопедии
«УТВЕРЖДАЮ»
Начальник кафедры
Военной травматологии и ортопедии
профессор генерал-майор медицинской службы
В. ШАПОВАЛОВ
«___» ____________ 2003 г.
Кандидат медицинских наук
подполковник медицинской службы В. ХОМИНЕЦ
ЛЕКЦИЯ №
по военной травматология и ортопедии
на тему: «Внутренний функционально-стабильный
остеосинтез»
для клинических ординаторов, слушателей I и VI факультетов
Обсуждена и одобрена на заседании кафедры
«_____» ____________ 2003 г.
Протокол №_____
СОДЕРЖАНИЕ
| № п/п | Учебные вопросы | Время, мин. |
| 90 мин. (2ч.) | ||
| 1. | Введение | 5 |
| 2. | Биологические и биомеханические основы остеосинтеза | 15 |
| 3. | Накостный остеосинтез | 20 |
| 4. | Комбинированный остеосинтез | 15 |
| 5. | Винты, блокируемые в пластине | 15 |
| 6. | Остеосинтез методом 8-образного серкляжа | 15 |
| 7. | Заключение | 5 |
ЛИТЕРАТУРА
а) Использованная при подготовке текста лекции:
б) Рекомендуемая слушателям для самостоятельной работы по теме лекции:
1, 4, 5, 6.
НАГЛЯДНЫЕ ПОСОБИЯ
1. Мультимедийная презентация
ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА ОБУЧЕНИЯ
1 .Компьютер, программное и мультимедийное обеспечение.
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность. Задача лечебных мероприятий — создать наиболее благоприятные как внешние, так и внутренние условия для течения всех биологических процессов в нужном для восстановления поврежденного органа и его функции направлении. В результате многовекового развития учения о переломах костей, в котором особо значительный скачок был сделан в конце прошлого и начале текущего столетия, выкристаллизовались основные требования к способам лечения переломов. В настоящее время четко определились три основных метода лечения переломов: 1) фиксационный, заключающийся а одномоментном устранении всех компонентов смещения отломков (репозиция) и удержании их повязкой, чаще гипсовой, или шиной (ретенция); 2) экстензионный, при котором как вправление, так и удержание отломков во вправленном положении осуществляется постоянным вытяжением; 3) оперативный, при котором хирургическим путем открыто достигается вправление смещенных фрагментов кости; удержание же отломков осуществляется самыми различными способами, среди которых большее распространение получил металлоостеосннтез.
|
|
|
Цель лекции. Ознакомить клинических ординаторов и слушателей курсов повышения квалификации с основными методами погружного остеосинтеза в лечении повреждений и заболеваний опорно-двигательного аппарата, показать новые подходы и подчеркнуть значение этого вопроса для военно-медицинской службы.
|
|
|
БИОЛОГИЧЕСКИЕ И БИОМЕХАНИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ОСТЕОСИНТЕЗА
Костный скелет, насчитывающий 203—206 костей, составляет 1/5 массы тела, имеет механическое значение. К нему прикрепляются скелетные мышцы, которые обеспечивают один из видов приспособления человека к окружающей среде — передвижение в пространстве. Кости защищают головной и спинной мозг, органы грудной клетки и малого таза. Костная ткань является складом минералов, содержит красный и желтый костный мозг, которые играют важную роль в обмене веществ и кроветворении.
Кости состоят из кортикальной и губчатой ткани substantia compacta, substantia spongiosa. Такое строение кости в полной мере соответствует принципам строительной механики с обеспечением максимальной прочности при наименьшей затрате материала. Прочность кортикальной кости составляет 1/10 прочности стали, прочность губчатой кости 1/10 прочности кортикальной (Yamada, Evans, 1970), прочность удержания 4,5 мм винта в одном кортикальном слое достигает 250 кг М. Muller, M. Allgower, R. Schneider, Н. Willenegger (1990).
Основным качеством кости является ее ломкость, которая возникает при деформации, составляющей 2 % ее длины. При переломе происходит разрыв продольных кровеносных сосудов, в результате чего по линии перелома нарушается питание и развивается некроз кости. При смещении отломков или повреждении надкостницы во время операции, при контакте имплантата с костью кровоснабжение кости еще более ухудшается.
|
|
|
Заживление перелома зависит от адекватной биологической реакции, сохранения в зоне его плюрипотентных клеток, способных образовывать костную ткань и кровоснабжения, необходимого для поддержания этих клеток. Сращение перелома может наступить без лечения, но часто наблюдается значительное смещение с последующим нарушением скелетной функции. При спонтанном заживлении процесс консолидации проходит через 3 стадии. Вначале вокруг и между фрагментами образуется грануляционная ткань — предшественник мозоли. Затем в результате резорбции краев фрагментов расширяется щель перелома, которая в после дующем заполняется новообразованной костью. Непрямое заживление происходит при нестабильной фиксации, при наличии подвижности между отломками.
Прямое (первичное, автогенное) заживление обходит некоторые этапы восстановления и переходит прямо к внутренней реконструкции кости в месте контакта фрагментов, заполнению щелей ламинарной костью. При прямом заживлении не происходит резорбции по линии перелома, не образуется мозоль, перекрывающая перелом.
|
|
|
Потеря трудоспособности, инвалидность зачастую связаны не столько с несращением или неправильным сращением перелома, сколько с последствиями переломов, а именно контрактурами крупных суставов. В связи с этим главной задачей лечения переломов является полное и быстрое восстановление функции конечности, для чего необходимо прочное соединение костей при сохранении анатомической формы и полная мобилизация мышц, суставов, способствующая восстановлению нормального кровообращения, снижающего остеопороз костей.
Консервативные методы лечения, оставаясь при лечении переломов основными, не всегда гарантируют своевременного сращения с полным восстановлением функции конечности, в связи с чем наряду с ними широкое распространение получили методы хирургического лечения.
В 1958 году АО (Arbeitsgemeinschaft fur osteobimhesefragen) сформулировала 4 принципа лечения переломов, которые до сих пор не потеряли своего значения: анатомическая репозиция, особенно при внутрисуставных переломах, стабильная фиксация, сохранение кровоснабжения костных отломков за счет атравматической техники операции, ранняя активная мобилизация мышц; суставов, предупреждающих развитие «болезни переломов». Эта первоначальная гипотеза, выраженная 4 принципами лечения, претерпела некоторые изменения, однако в конечном итоге выдержала испытание временем. Принципы незыблимо сохранили свое значение, но в течение времени возросло значение третьего принципа атравматической техники с целью сохранения кровоснабжения не только мягких тканей, но и костных отломков.
В системе методов хирургической стабилизации переломов применяются винты, стержни, пластины, аппараты внешней фиксации, 8-образный серкляж и комбинированные методы. У специалистов нет единого мнения о преимуществах средств фиксации, но практика показывает, что сращение переломов при интрамедуллярном, экстракортикальном или внешнем остеосинтезе происходит примерно в одинаковые сроки. При интрамедуллярном остеосинтезе переломы срастаются за счет периостальной мозоли, при экстракортикальном остеосинтезе за счет медуллярной мозоли.
К минусам остеосинтеза следует отнести нарушение кровоснабжния и потерю костной ткани рядом с имплантатом. Утрата кости наблюдается под пластиной вследствие давления ее и нарушения кровоснабжения, при рассверливании костно-мозгового канала и повреждении сосудов при интрамедуллярном остеосинтезе, вокруг стержня при внешней фиксации Исследованиями Unthoff H. К. Dubuc F. L. (1971) установлено, что потеря кости рядом с имплантатом связана с повреждением сосудов и нарушением кровоснабжения кости.
В последние годы получил распространение новый термин биологический остеосинтез, принципами которого является функциональное лечение на основе стабильной фиксации, но важнейшим правилом его является сохранение кровоснабжения мягких тканей и кости. Анатомичкой репозиции, стабильной фиксации не всегда удается добиться без нарушения кровоснабжения кости, поэтому необходимо соблюдать равновесие между достижением механически прочной фиксации, идеальной репозиции и деваскуляризацией костных фрагментов.
Для биологического остеосинтеза в последние годы предложены пластины с неполным контактом, закрытый остеосинтез блокированными стержнями без рассверливания костно-мозгового канала, стержни с комбинированной резьбой для аппаратов внешней фиксации. С биологической точки зрения признано, что остеосинтез пластинами из-за местного нарушения кровообращения более рискован, в связи с чем приоритетное применение средств фиксации определено в следующей последовательности:
1. Внешняя фиксация
2. Закрытый остеосинтез блокированными стержнями без рассверливания костно-мозгового канала
3. Остеосинтез пластинами, лучше с неполным контактом.
Логичная в плане биологических аспектов внешняя фиксация не дает возможности осуществлять в полном объеме движения в ближайших к перелому суставах, так как спицы, проходящие через кости и мышцы, не позволяют осуществлять полную функцию. Таким образом метод, идеальный с биологической точки зрения, не полностью соответствует концепции лечения переломов, основным условием которой являются ранние безболезненные движения в ближайших к месту перелома суставах. В связи с этим каждому больному необходимо выбирать оптимальный метод лечения в зависимости от состояния мягких тканей, вида перелома, опыта хирурга и других аспектов.
В связи с вышеизложенным, в нашей лекции мы рассмотрим особенности внутреннего стабильно-функционального остеосинтеза, к которому следует отнести остеосинтез пластинами (накостный остеосинтез), интрамедуллярный остеосинтез (внутрикостный) гвоздями и остеосинтез методом 8-образного серкляжа.
НАКОСТНЫЙ ОСТЕОСИНТЕЗ
По механизму фиксации костных отломков в клинической практике известно три основных вида остеосинтеза пластинками: репозиционный (шунтирующий), стабильный (компрессионный), упруго-напряженный (ЭМО). В этой связи и все известные имплантаты по своим функциональным возможностям разделяют на три группы.
Эмпирически предложенные пластины Лейна, Ламботта, Шермона, основанные на механистических представлениях без учета биологических свойств костной ткани, не всегда учитывали биомеханические и физиологические аспекты их функционирования. Являясь распоркой, не обеспечивая прочного соединения костных отломков и выполняя роль имплантируемой репозиционной шины, такие конструкции не нашли широкого применения в хирургии костей.
Создание пластин с большим запасом прочности, обеспечивающих взаимодавление костных отломков, позволило повысить устойчивость фиксации. Остео-синтез при помощи жесткой пластины уменьшает подвижность в зоне перелома пропорционально жесткости имплантата. Однако при таком виде остеосинтеза пластина выполняет роль шины, что снижает или даже устраняет благотворное воздействие физиологической нагрузки на костный регенерат. Жесткий имплантат является, по существу, механическим шунтом. Клинические и лабораторные наблюдения показали истончение кортикального слоя вблизи пластинки вследствие расширения каналов остеонов. Порозность кости в области имплантата приводит к снижению механической прочности интактной костной ткани и регенерата, является причиной развития процессов замедленной консолидации и возникновения рефрактур после удаления пластины.
Изучение связи между механическим давлением по оси кости и дифферен-цировкой опорной ткани стало важным этапом в развитии накостной фиксации и привело к разработке компрессионного остеосинтеза. В 1949 г. R. Danis первым представил пластинку, позволившую сдавливать между собой фрагменты кости, что повысило стабильность фиксации. Компрессия обеспечивает предварительную нагрузку в зоне контакта костных обломков до тех пор, пока приложенная сила больше, чем действующая в противоположном направлении. Она также вызывает трение сжатых поверхностей, что предупреждает скольжение при сдвигающих нагрузках. В зависимости от продолжительности действия выделяют статическую или одномоментную компрессию и динамическую, когда обездвиживание пластинкой не препятствует осевой механической нагрузке на торцовые поверхности костных отломков. С современных позиций теории остеосинтеза компрессия является важным, но вспомогательным приемом для достижения большей стабильности соединения отломков костей, что позволяет отказаться от дополнительной внешней иммобилизации конечности и допускает ранние движения в смежных суставах.
Преимущества современных имплантатов для стабильного остеосинтеза очевидны, однако они не лишены и некоторых серьезных недостатков. Жесткая фиксация предопределяет не только тип консолидации перелома, но и процесс ремодулирования костной мозоли. Жесткие имплантаты разгружают кость в зоне своего действия и берут на себя до 60% всей осевой нагрузки, задерживая анатомическую реституцию кости до 5,5—7,5 месяцев. Большинство существующих накостных фиксаторов обеспечивают только однонаправленное действие на костные отломки. Заданная компрессия уже через 1,5—2 месяца уменьшается на 30—50%, что снижает прочность фиксации в последующем.
Помимо этого одно- или двухплоскостное расположение винтов приводит к неравномерному распределению внутренних напряжений на фиксирующие винты, причем их концентрация на крайние винты достигает 60—70%. Это снижает устойчивость соединения в системе «фиксатор—винты—кость».
Сугубо механистические принципы остеосинтеза, достигнув совершенства, исчерпали себя. Требование к абсолютному обездвиживанию костных отломков до полного их сращения является спорным и не выдерживает критики с позиций электрофизиологии костной ткани и биомеханики перелома. Подвижность отломков на ранних стадиях сопровождается повреждением ангиогенных структур, нарушениями микроциркуляции, оксигенации и тканевого метаболизма. Однако при формировании белкового матрикса, его минерализации, а затем и перестройки регенерата проявляется зависимость остеорепарации от восстановления биоэлектрических процессов, связанных с механическими нагрузками и физиологической деформацией костной ткани. Доказано, что нормализация репаративного электро-генеза при электростимуляции оптимизирует остеорепарацию. На основании экспериментальных исследований установлена зависимость процессов жизнедеятельности костной ткани от упругих знакопеременных напряжений кости под действием функциональных нагрузок. Рассматривая кость как механоэлектрический преобразователь, являющийся источником биоэлектрогенеза, научно обосновано дальнейшее развитие основных положений концепции накостного остеосинтеза.
Концепция совершенствования остеосинтеза была реализована с помощью разработанной в 1983 году пластинки ТРХ (Ткаченко—Руцкого—Хомутова). В основу методик применения пластины были положены три принципа:
а) обездвиживание отломков, исключающее их микроподвижность и трав-матизацию регенерата;
б) соответствие механических свойств фиксатора биомеханическим параметрам костной ткани;
в) адекватность макродеформации отломков кости и регенерата оптимальному репаративному электрогенезу.
Возможность активного воздействия на остеорепарацию посредством электростатического поля электретов обусловлена влиянием на рост и ориентацию остеогенных структур, степень минерализации и ремодулирование костной ткани. Существенное значение при этом имеет градиент напряжения электростатического поля и его соответствие физиологическому биоэлектрогенезу кости. На прочную основу (имплантэт) наносится покрытие, обеспечивающее появление квазистационарного, близкодействующего электрического поля, которое воздействует на костную ткань в области остеосинтеза.
Современные имплантаты для накостного остеосинтеза позволяют быстро и надежно обездвижить костные отломки при любых видах и локализациях переломов, в том числе открытых и огнестрельных. При выборе имплантата необходимо учитывать следующие требования:
стабильность внутренней фиксации;
адекватность механических параметров имплантата и кости;
биологичность;
технологичность эксплуатации;
возможность ранней функциональной реабилитации;
Особого внимания требует техника оперативного вмешательства, а травма-тичность операционного доступа с минимальным скелетированием костных отломков на стороне расположения фиксатора.
Важное значение имеет техника репозиции костных отломков и технология фиксации пластины с учетом сохранения кровоснабжения мягких тканей и кости. Целесообразно применение непрямой репозиции в сочетании с открытой, путем простого вытяжения или наружного удержания, что предотвращает прямое манипулирование костными фрагментами и сохраняет их кровоснабжение.
В дополнение к глубокому знанию анатомии огромное значение для успешного выполнения остеосинтеза перелома имеют биомеханические аспекты. Нижеследующие примеры посвящены некоторым важным биомеханическим характеристикам традиционной техники остеосинтеза пластинами и с использованием внутреннего фиксатора.
Традиционная техника остеосинтеза пластинами и винтами
Абсолютная стабильность
Тянущая сила (F1), происходящая от затягивания винтов, прижимает пластину к кости (F2). Образующаяся сила трения (F3) между пластиной и костью приводит к стабильной фиксации пластины. Для обеспечения абсолютной стабильности устойчивость к трению должна быть больше, чем сила (F4), воздействующая на конструкцию в ходе реабилитации..
Дата добавления: 2018-06-27; просмотров: 474; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!