Основные биомеханические факторы. Виды остеосинтеза.

При чрескостном остеосинтезе(ЧО) объектом исследований является система аппарат-конечность, которая характеризуется совокупностью определенных биомеханических факторов. Учет и анализ этих факторов позволяет успешно реализовать потенциальные возможности биологических тканей к регенерации и сделать чрескостный остеосинтез методом вы­бора.

 Основными факторами ЧО являются силы компрессии и дистракции, которые создают между костными отломками посредст­вом аппарата. Соответственно различают компрессионный и дистракционный виды остеосинтеза. При отсутствии сил компрес­сии (дистракции) определяют «нейтральный» вид остеосинтеза, применяемый для лечения многооскольчатых пере­ломов костей.

 Следующими биомеханическими факторами, являются силы, создаваемые весом дистального отдела конечнос­ти, нагрузкой на конечность и тягами мышц, стремящиеся вы­звать смещения костных отломков относительно друг друга в зоне нарушения целостности кости, а также силы, передаваемые на фиксированный в аппарате костный регенерат при функциональной нагрузке конечности.

Восстановление целостности кости необходимо обеспечить при правильном взаимном положении отломков. Поэтому как до выполнения ЧО, так и в процессе его осуществления, рассматривается относительное положение костных отломков - положение дистального отломка по отно­шению к проксимальному. Различают смещения дистального отломка в направлениях: вдоль, поперек и вокруг продольной оси конечности, а также относительно оси перпендикулярной последней (смещения по длине, ширине, периферии и под уг­лом).

Перемещение костных фрагментов принудитель­но с помощью элементов конструкции аппарата называетсяаппаратной репозицией.

 

АППАРАТНАЯ РЕПОЗИЦИЯ

Перемещения отломков при репозиции с помощью аппарата достигаются:

1. Путем дозированного изменения взаимного углового положения опор аппарата, с закрепленными в них отломками, при установке шарниров на стержнях в промежутке между этими опорами.

2. 2. На основе использования направляющих для движения, по которым перемещаются фиксационные спицы или опоры аппарата вместе с костным отломком отно­сительно неподвижной опоры.

Рис.1.2. Структура подсистемы перемещения.

 

3. За счет использования шарниров в комбинации с направляющими для поступательного движения.

4. При изменении относительного углового положения опор аппарата вместе с костными отломками за счет применения упруго-деформируемых стержней.

5. С применением узлов, позволяющих воспроизводить определенную траекторию движения (например, аппараты для устранения контрактур коленного сустава).

 

Узлы системы перемещения, которые собираются из уни­версальных деталей многоцелевого назначения аппарата Илизарова позволяют реализовать принципы репозиционных пе­ремещений по пунктам 1,2,3.

Перемещения отломков посредством аппарата следует выполнять дозировано без травматизации костного регенерата и адекватно реакции сосудов, нервов и других мяг­ких тканей на растяжение.

 

    Продольные перемещения.

Устранение смещений отломков костей по длине и со­здание между ними компрессии при лечении переломов осущес­твляется соответственно разведением и сближением опор аппара­та по резьбовым стержням путем подкрутки гаек. Аналогичным образом выполняется и дистракция костных фрагментов при удлинении конечности (рис.3.1).

 

Рис.3.1. Узлы для продольного перемещения дистальной опоры аппарата вместе с костным фрагментом.

 

Величина перемещения дистального фрагмента кости при вращении гаек на один оборот равна шагу резьбы (1 мм) при условии, что спицами передается сила способная преодолеть сопротивление биологических тканей. Обычно ежедневная под­крутка гаек на необходимое число оборотов производится дис­кретно за 4-6 приемов. Вместе с тем морфологические исследования показали, что при ежед­невной дистракции по 1/4 мм за 4-6 приемов в костном регенерате и в мягких тканях обнаруживаются участки кровоизлияний, дегенеративно-дистрофические измене­ния, которые могут вызвать замедление костеобразования. При круглосуточной дистракции с дискрет­ностью 60 циклов,выполняемой с помощью автодистрактора, средняя величина удлинения в сутки возрастает от 1.0 до 1.5 мм и сопровождается более активным репаративным процессом. При этом перестройка костного регенерата происходит быстрее, а мягкие ткани подвер­гаясь более постепенному и равномерному растяжению оказы­вают меньшее сопротивление.

Продольные перемещения костных фрагментов относи­тельно опор выполняются спицами с упорами, за один конец которых тракционным стержнем, закрепленным на опоре, осу­ществляется тяга в необходимом направлении.

Рис.3.5. Узел для перемеще­ния концевого фрагмента кости.

Перемещение концевого фрагмента чаще всего выполняет­ся одной спицей, которая проводится со стороны торца косо на его боковую поверхность (рис.3.5). После выхода конца спицы из мягких тканей на нем делается изгиб, служащий упором, а противоположный конец у места входа в кость фиксируется в тракционном стержне.

Перемещение промежуточного фрагмента может выпол­няться одной или двумя спицами. Для выполнения перемещения с использованием одной спицы, последняя проводится с боковой поверхности дистального фрагмента косо на торец, далее через диастаз до промежуточного фрагмента и после выхода её со стороны торца на боковую его поверхность, загибается для образования упора (рис.З.6а).

a                b                               с

Рис.3.6. Узлы для перемещения промежуточного фраг­мента кости: а - одной и Ь - двумя спицами; с - расчетная схема.

 

Тяга этой спицы вместе с костным фрагментом может выполняться с применением специального узла, который обес­печивает фиксацию спицы на регулируемых расстояниях от опоры аппарата и от наружной поверхности конечности.

Перемещение промежуточного фрагмента вдоль продоль­ной оси при замещении дефектов длинных трубчатых костей за счет удлинения одного из фрагментов выполняется двумя спицами (рис.З.6b). Спицы проводятся под одинаковыми уг­лами к продольной оси фрагмента, так чтобы они находились в параллельных плоскостях отстоящих друг от друга на минимально возможное расстояние.

 

Поперечные перемещения

Поперечные перемещения отломков могут быть осущес­твлены внутри опоры

Рис.3.7. Коррекция положения конца кос­тного фраг­мента в опоре аппа­рата.

 

 в случаях требующих незначительных поперечных перемещений (например, при пере­ломах на толщину кортикальной пластинки). Коррекция взаимного положения концов фрагментов кости в области их стыка, может быть выполнена дугообразно-изогнутой спицей (рис.3.7 а). Такая спица проводится че­рез фрагмент перпендикулярно к плоскости не­обходимого смещения, а концы её отгибаются в сторону планируемого перемещения. Последую­щее натяжение спицы спиценатягивателем обеспечивает необходимую коррекцию. При наличии упора у такой предваритель­но изогнутой спицы перемещение фрагмента на уровне её проведения, может быть осуществлено последовательно сначала в направлении перпен­дикулярном оси спицы, а затем вдоль этой оси (3.7b,с).

 

Ротационные перемещения

Одномоментный поворот в опоре аппарата костного фраг­мента на небольшой угол вокруг его продольной оси может быть выполнен путем последовательного перемещения концов пере­крещивающихся спиц в направлении необходимого поворота, временного закрепления и последующего одновременного натяжения их спиценатягивателями (рис.3.14).

 

Рис.3-14. Ротация костного                                 Рис.3-15. Узлы для

фрагмента спицами в опоре.            ротации костного фрагмента в кольце.

 

Два одинаковых узла, закрепленных на кольце, обеспечи­вают дозированный разворот костного фрагмента посредством перемещений концов натянутой спицы в противоположные сто­роны (рис.3.15).

 

Угловые перемещения

Угловые перемещения, обеспечивающие изменение углово­го положения костных фрагментов, осуществляются путем относительного разворота в противоположные

Рис3-19. Аппарат для устранения угловых деформаций костных фрагмен­тов.

 

стороны опор аппарата, вместе с закреп­ленными в них фрагментами, вокруг вы­бранной оси, перпендикулярной плоскос­ти деформации. Остеотомирование кос­ти, имеющей углообразную (дугообраз­ную) деформацию, выполняются в попе­речном сечении, центр которого наибо­лее удален от продольной оси сегмента конечности. Опоры аппарата соединяют­ся между собой стержнями, содержащие шарнирные узлы.

Между расходящимися концевыми поверхностями фрагментов образуется пространство, заполняющееся костным ре­генератом. Его конфигурация зависит от очертаний концов фрагментов. На вогну­той стороне деформации происходит рас­тяжение регенерата и мягких тканей. Ве­личина удлинения волокон этих биологи­ческих тканей увеличивается пропорционально их удалению от оси разворота. Устранение углового пол­ожения фрагментов следует выполнять постепенно с обеспечени­ем растяжения крайних периферийных волокон костного регене­рата за сутки на 1 мм.

На рисунке 3.19 представлен общий вид аппарата для устранения угловых деформаций костных фрагментов. В этом аппарата стержни оснащены шарнирными узлами.

При наложении аппарата кольцевые опоры, с закреплен­ными в них спицами, устанавливаются перпендикулярно к про­дольным осям фрагментов. Центры двух шаровых пар, стабили­зирующих и задающих поворот опор в необходимом направле­нии, должны быть расположены по обеим сторонам конечности на общей оси, которая перпендикулярна плоскости деформации.

 

8.БИОМЕХАНИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ЧО

Осуществляемое с помощью аппарата управление положе­нием костей или их фрагментов при переломах, удлинении ко­нечностей, репозиции отломков, устранении угловых деформа­ций и контрактур суставов, и в иных случаях, выполняют с обеспечением дозированного растяжениякостного регенерата, мягких тканей, сосудов и нервов на определенные величины.

Особое внимание при чрескостном остеосинтезе обращает­ся на перемещения отломков в зоне повреждения кости и обра­зования костного регенерата. При переломах в случае неполной репозиции повторные перемещения костных отломков на их стыке травмируют образующийся регенерат, затрудня­ют восстановление нарушенного местного кровообращения, что приводит к возникновению краевой резорбции концов костей, увеличивает продолжительность репарации. При этом регенерат образуется через фиброзно-хрящевую фазу и костное сращение задерживается, либо формируется псевдоартроз. В случаях, когда перемещения от­ломков отсутствуют, заживление переломов происходит путем первичного сращения со значительным сокращением сроков кон­солидации.

При дистракционном остеосинтезе только высокая степень фиксации костных фрагментов обеспечивает удлинение конеч­ностей приближенное к условиям естественного роста в индиви­дуальном развитии организма, в то время как недостаточная стабильность фрагментов препятствует нормальному течению остеорепарации.

Степень фиксации отломков в аппарате можно характери­зовать жесткостью. Под жесткостью понимается способность аппарата удерживать отломки от взаимных перемещений, вызы­ваемых действием приложенной к ним нагрузки.

Фиксирующая способность аппарата зависит главным об­разом от выбранной схемы фиксации отломков кости спицами, которая характеризуется взаимным расположением спиц в опо­рах аппарата и их направлением по отношению к продольной оси отломка или сегмента конечности. При анализе схем фикса­ции учитываются также углы перекреста и количество спиц, местоположение последних относительно друг друга и уровня повреждения кости.

При нагрузке на систему аппарат-конечность её элементы испытывают различные виды деформаций. Деформации деталей аппарата используются в качестве количес­твенной характеристики их жесткости и в первую очередь для оценки жесткости спиц, которые являются наиболее упругими и нагруженными элементами аппарата.

Процесс заживления костной раны можно считать закон­ченным, только при условии, что механические свойства костно­го регенерата стали подобными нормальной кости.

 

---

Дата добавления: 2018-08-06; просмотров: 373; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!