Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Современное состояние вопроса хирургического лечения переломов пяточной кости 13
Глава 2. Анатомо-хирургическое обоснование стержневой внешней фиксации костей стопы при переломах пяточной кости 22
Глава 3. Биомеханическое исследование жесткости фиксации пяточной кости различными схемами Чрескостного остеосинтеза 33
Глава 4. Принципы хирургического лечения пациентов с переломами пяточной кости спицестержневыми аппаратами внешней фиксации
4.1. Клинико-статистическая характеристика больных 54
4.2. Методика монтажа спицестержневых аппаратов внешней фиксации при переломах пяточной кости 59
4.3. Особенности послеоперационного ведения больных с переломами пяточной кости, прооперированных спицестержневыми аппаратами внешней фиксации 79
4.4. Ошибки и осложнения, выявленные при хирургическом лечении больных с переломами пяточной кости спицестержневыми аппаратами внешней фиксации
ГЛАВА 5. Комплексная оценка результатов хирургического лечения больных с переломами пяточной кости спицестержневыми аппаратами внешней фиксации
5.1. Оценка процесса консолидации в динамике при лечении переломов пяточной кости цифровым методом определения оптической плотности костной ткани 86
5.2. Анализ результатов восстановления опороспособности и локомоции больных с переломами пяточной кости, прооперированных спицестержневыми аппаратами внешней фиксации 94
5.3. Анализ отдаленных результатов лечения больных с переломами пяточной кости 103
Заключение 117
Выводы 127
Практические рекомендации 128
Список литературы
- Анатомо-хирургическое обоснование стержневой внешней фиксации костей стопы при переломах пяточной кости
- Методика монтажа спицестержневых аппаратов внешней фиксации при переломах пяточной кости
- Ошибки и осложнения, выявленные при хирургическом лечении больных с переломами пяточной кости спицестержневыми аппаратами внешней фиксации
- Анализ результатов восстановления опороспособности и локомоции больных с переломами пяточной кости, прооперированных спицестержневыми аппаратами внешней фиксации
Введение к работе
з
Актуальность проблемы. Лечение пациентов с переломами пяточной кости, которые составляют по данным различных авторов от 1,2 до 4 % переломов костей скелета человека, в современных условиях остается одной из актуальных проблем травматологии (М.Ф. Ерецкая, 1960; Ф.Р. Богданов, 1963; Н.И. Реут, 1976; К.О. Уквуома, 1986; И.В. Фишкин, 1986; Р.А. Халиков, 1992; В.Г. Шилов, 1999; А.Е. Burns, 1985). Это объясняется следующими причинами. Стопа является точкой опоры организма, поэтому переломы пяточной кости приводят к нарушению опороспособности и передвижения, а также к длительной нетрудоспособности пострадавшего (Х.А. Янсон, 1975), которая в 15 - 78% случаев заканчивается первичным выходом на инвалидность (В.И. Фишкин, 1989; G. Melcher, 1991), при этом 70,5% больных данной категории составляют люди молодого и трудоспособного возраста - от 18 до 55 лет (М.Ф. Ерецкая, 1963; А.Е. Burns, 1985). Особенности анатомии (пространственная конфигурация, наличие множества близко расположенных друг к другу суставов, преобладание губчатой костной ткани) и функции, как самой стопы, так и пяточной кости (Д.И. Черкес-Заде, 1995), создают определенные трудности для репозиции и фиксации отломков пяточной кости при ее переломах (Н.И. Реут, 1976; В.И. Фишкин, 1990; G. Melcher, 1991). Наиболее частым механизмом травмы является падение с высоты, реже - прямое травмирующее воздействие (В.И. Фишкин, 1990; Р.А Халиков, 1992; В.Г. Шилов, 1998; А.Е. Burns, 1985). По мнению ряда авторов, от 17 до 92% переломов пяточной кости оказываются внутрисуставными - с повреждением подтаранного сустава и часто приводят к развитию его посттравматического деформирующего артроза, сопровождающегося стойким болевым синдромом, отеками стопы и голеностопного сустава, нарушениями и ограничениями функций конечности в целом (В.А. Яралов-Яралянц, 1969; Н.И. Реут, 1976; В.И. Фишкин, 1990; В.Г. Шилов, 1999).
нос национальная!
Для лечения переломов пяточной кости предложено немало оперативных и консервативных способов, в то же время неудовлетворительные результаты лечения составляют до 80% (В.И. Фишкин, 1989; G. Melcher, 1991).
Из консервативных способов лечения переломов пяточной кости самым известным является использование гипсовой повязки. Однако при простоте и достаточной безопасности осуществления гипсовой иммобилизации в амбулаторных условиях её применение, как правило, не позволяет достичь удовлетворительного восстановления анатомии пяточной кости и удержания отломков в правильном положении на весь период консолидации. При этом число неудовлетворительных результатов лечения доходит до 80% (Н.И. Реут, 1976; В.И. Фишкин, 1990; J. Buch, 1989; G. Melcher, 1991; S.A. Dolezal, 1995). Использование различных приспособлений для инструментальной репозиции и репонирующих устройств с последующей фиксацией в гипсовой повязке достаточно часто приводит к осложнениям: некрозам, пролежням мягких тканей из-за давления гипсовой повязки и вмонтированных в нее устройств. При этом неудовлетворительные результаты лечения достигают 30% (А.П. Биезинь, 1963; Л.А. Якимов, 1990; J. Buch, 1989).
Открытые методы репозиции и металлоостеосинтеза позволили значительно улучшить результаты лечения переломов пяточной кости. Однако они достаточно травматичны. Для их проведения необходима длительная подготовка кожных покровов к оперативному вмешательству, а также часто -выполнение костной аутопластики для замещения- дефектов. Среди металлоконструкций для погружного ' остеосинтеза наиболее широкое применение получили накостные пластины «без плеча» и «пластины с плечом», винтовые спонгиозные фиксаторы, спицы, проволока (СП. Мокровская, 1959; М.Ф. Ерецкая, 1960; В.Г. Дрягин, 2001; Г.В. Коробушкин, 2001; НА. Корышков, 2001; АВ. Скороглядов, 2001; В.А Каплун, 2002; I. Palmer, 1948; C.W. Geel, 2001; E.J. Harvey, 2001). Высокий риск гнойных осложнений, недостаточный запас жесткости и прочности остеосинтеза, миграция металлофиксаторов, невозможность ранней осевой нагрузки и восстановления
опорности стопы приводят к неудовлетворительным результатам лечения в 15 -90% случаев. Удаление металлоконструкций после сращения перелома пяточной кости приводит к дополнительным психологическим и физическим страданиям больного, что в совокупности с выше перечисленными недостатками, по мнению некоторых авторов, не позволяет широко использовать данные методики лечения (СИ. Швед, 1992; В.Г. Шилов, 1999; А.В. Скороглядов, 2001; J.B. Сагг, 1994; С.Н. Siebert, 1998; К. Stromsoe, 1998; JA Randle, 2000; P. Cronier, 2001; P. Naovaratanophas, 2001; F.D. Shuler, 2001).
Оптимальным при переломах пяточной кости является применение методик чрескостного остеосинтеза, которые малотравматичным способом позволяют достичь одномоментной или дозированной репозиции отломков пяточной кости и при условиях стабильного остеосинтеза, а также обеспечивают возможность осуществления ранней дозированной нагрузки на больную стопу, что делает реабилитацию более полноценной (Л.А. Девятое, 1990; СИ. Швед, 1995; О.В. Бейдик, 1996; СИ. Швед, 1998; И.Н. Зиганшин, 1999; В.Г. Шилов, 1999; СВ. Кривошапко, 2001; О.В. Бейдик и соавт., 2002; М. Alperson, 2001; A.S.Atesalp,2001).
В ходе анализа доступной литературы и проведения патентного поиска стало известно о наличии 20 устройств внешней фиксации, используемых при переломах пяточной кости. Выявлен ряд недостатков, который в 12% случаев приводит к неудовлетворительным результатам лечения. В основном, оригинальные авторские устройства не имеют широкого применения по причине отсутствия их серийного выпуска (Е.П. Архипов, 1969; П.С Бессмертный, 1966; И.Р. Воронович с соавт., 1975; Э.С Жейдурс, 1969; Г.К. Логинов, 1978; АВ. Лыжин, 1976; А.Д. Пилюк, 1973; О.В. Оганесян, 1996; И.В. Фишкин, 1983; F.R. Baumgertel, 1993).
Наиболее широко для лечения переломов пяточной кости отечественные травматологи-ортопеды используют аппарат Г.А Илизарова, но специфические осложнения, обусловленные снижением стабильности остеосинтеза,
приводящим к расшатыванию остеофиксаторов и прорезыванию ими мягких тканей стопы и голени, также ограничивают широкое применение аппаратов внешней фиксации спицевого типа (К.А. Борисевич, 1993; Я.О. Сэздер, 1985; К.О. Уквуома, 1989; И.В. Фишкин, 1986).
В литературе описаны способы и методики лечения больных ортопедо-травматологического профиля с использованием аппаратов внешней фиксации, в которые для увеличения жесткости и стабильности остеосинтеза включены стержневые фиксаторы (П.А. Баубинас, 1986; О.В. Бейдик, 2002). Известны стержневые аппараты внешней фиксации для лечения переломов пяточной кости Е.Р. Gillette, M.S., Henderson, E.D., McBride, К.П. Кузнецова. В качестве стержневых фиксаторов используют гвозди Штеймана. При этом неудовлетворительные результаты лечения при этом составляют до 12% (К.П. Кузнецов, 1978). Некоторые авторы (АП. Ким, 2001; F.R. Baumgaertel, 1993) применяют стержневой чрескостный остеосинтез с целью временной репозиции и подготовки мягких тканей для последующей окончательной открытой репозиции и погружного металлоостеосинтеза. Однако использование стержневой чрескостной фиксации ограничено отсутствием достаточно убедительных данных о возможности и целесообразности применения стержней для чрескостного остеосинтеза при повреждениях костей стопы (О.В. Бейдик, 1996; К.А. Borowsky, 1996; М.В. Henley, 1998; J.J. Hutson, 1996; M.D. Santi, 1996; T.L. Zhang, 1990). Учитывая вышесказанное, нами было проведено настоящее исследование, целью которого явилось обоснование применения спицестержневой внешней фиксации при лечении больных с переломамипяточнойкости.
Учитывая вышеизложенную цель, нами были определены следующие задачи:
1. Обосновать анатомо-хирургическим методом применение стержневых фиксаторов при остеосинтезе костей стопы.
2. Провести сравнительные биомеханические исследования жесткости
фиксации пяточной кости спицевыми, спицестержневыми и стержневыми
способами чрескостного остеосинтеза.
Разработать методику хирургического лечения больных с переломами пяточной кости с применением спицестержневого чрескостного остеосинтеза.
Оценить в динамике степень консолидации переломов пяточной кости цифровым методом определения оптической плотности костной ткани.
5. Проанализировать восстановление опорности и результаты лечения
больных с переломами пяточной кости после спицестержневого остеосинтеза.
1. Анатомо-хирургическое обоснование применения способов внешней
фиксации дистального отдела костей голени, среднего и заднего отделов костей
стопы позволяет рекомендовать оптимальные направления введения и схемы
установки стержневых остеофиксаторов при выполнении чрескостного
остеосинтеза при переломах пяточной кости.
2. Компрессионно-дистракционный остеосинтез спицестержневыми
аппаратами внешней фиксации позволяет добиться стабильной фиксации,
адекватного восстановления анатомии стопы и опорной функции у больных с
переломами пяточной кости.
Разработаны и анатомо-хирургически обоснованы безопасные зоны для установки стержневых фиксаторов в дистальный отдел голени и задний отдел стопы.
В эксперименте проведен сравнительный биомеханический анализ фиксирующих свойств спицевых, спицестержневых и стержневых способов внешней фиксации пяточной кости.
3. Разработаны общие принципы хирургического лечения больных с
переломами пяточной кости спицестержневыми аппаратами внешней
фиксации.
4. Произведена оценка степени консолидации в динамике при лечении
переломов пяточной кости с применением спицестержневого чрескостного
остеосинтеза цифровым методом определения оптической плотности костной
ткани.
5. На аппаратно-программном комплексе «ДиаСлед» произведена оценка
функциональных результатов лечения больных с переломами пяточной кости,
прооперированных спицестержневыми компрессионно-дистракционными
аппаратами.
Предложены оригинальные способы стержневой и спицестержневой внешней фиксации среднего (патент на изобретение РФ №2207818) и заднего отделов стопы (положительное решение по заявке № 2002102959 от 6.01.04), обеспечивающие жесткую, стабильную и управляемую внешнюю фиксацию костей стопы.
Разработана новая тактика компрессионно-дистракционного остеосинтеза спицестержневыми аппаратами внешней фиксации у больных с переломами пяточной кости.
Предложена оригинальная система оценки степени консолидации переломов пяточной кости при использовании спицестержневого чрескостного компрессионно-дистракционного остеосинтеза.
Использование спицестержневой внешней фиксации при лечении переломов пяточной кости позволило добиться большинства хороших и удовлетворительных результатов лечения, а также создать основу для дальнейшего развития спицестержневых методов лечения больных с травмами костей стопы.
Разработанная технология спицестержневого чрескостного остеосинтеза переломов пяточной кости внедрена в работу и учебный процесс кафедр травматологии и ортопедии и оперативной хирургии и топографической анатомии Саратовского государственного медицинского университета, в работу травматологических отделений ММУ «ГКБ №2» и ММУ «ГКБ №9», ортопедического отделения ММУ «ГКБ №9», отделения реконструктивно-восстановительной хирургии ММУ «Городская больница №7» г. Саратова.
Материалы диссертации доложепы на 60-й научной конференции молодых ученых и студентов Саратовского государственного медицинского университета (Саратов, апрель 1999); на 61-й научной конференции молодых ученых и студентов Саратовского государственного медицинского университета (Саратов, апрель 2000), на конгрессе «Человек и его здоровье» (Санкт-Петербург, декабрь 2000), на научно-практической конференции детских травматологов-ортопедов России «Актуальные вопросы детской травматологии и ортопедии» (Москва, июнь 2001), на конгрессе «Человек и его здоровье. Травматология, ортопедия, протезирование, биомеханика, реабилитация инвалидов» (Санкт-Петербург, ноябрь 2001), на научно-практической конференции «Актуальные вопросы и перспективы развития многопрофильного лечебного учреждения» (Шиханы, декабрь 2001), на 63-й научно-практической конференции студентов и молодых специалистов Саратовского государственного медицинского университета «Молодые ученые - здравоохранению региона» (Саратов, май 2002), на 64-й научно-практической конференции студентов и молодых специалистов Саратовского государственного медицинского университета «Молодые ученые здравоохранению региона» (Саратов, апрель 2003), на международном симпозиуме ортопедов-травматологов в Венгрии (Будапешт, июнь 2003).
ОБЪЕМ И СТРУКТУРА РАБОТЫ
Анатомо-хирургическое обоснование стержневой внешней фиксации костей стопы при переломах пяточной кости
Стопа как орган опоры играет исключительно важную роль в статике и динамике человека. Сводчатое строение стопы и правильно сбалансированная система пяточной кости обеспечивают рессорность при ходьбе [142].
Переломы пяточной кости составляют до 4% от всех переломов костей скелета. От 17 до 92,8% переломов пяточной кости являются внутрисуставными [14, 16, 95, 99, 119].
Использование традиционных способов лечения переломов пяточной кости приводит в 25 - 80,5% случаев к неудовлетворительным результатам, а до 15 - 78% больных данной категории признаются инвалидами 2-3 группы [15, 16, 29, 95, 120, 139].
Особенности расположения пяточной кости, ее кубовидная форма неудобны для производства ее закрытой репозиции и последующей фиксации в гипсовой повязке [131, 142].
Все это обусловливает сложность лечения больных с переломами пяточной кости, о чем свидетельствует большое число предложенных способов лечения .
Существующие консервативные способы с возможностью ранних движений в суставах стопы позволяют избежать некоторых недостатков лечения в гипсовой повязке, но число плохих исходов лечения составляет до 40%) [81, 121]. Использование различных приспособлений для инструментальной репозиции и репонирующих устройств с последующей фиксацией в гипсовой повязке достаточно часто приводит к осложнениям, некрозам, пролежням мягких тканей из-за давления гипсовой повязки и вмонтированных в нее устройств. Плохие результаты лечения составляют до 30% [14, 141,160, 170, 188, 189]. Предложено значительное число вариантов скелетного вытяжения для лечения переломов пяточной кости. Однако длительная гипокинезия больного, вынужденное положение в постели нарушают гемодинамику, могут привести к возникновению осложнений со стороны сердечнососудистой и дыхательной систем. В этих случаях неудовлетворительные результаты лечения могут достигать 67% [39, 42, 60, 78, 81, 85, 121, 141, 157].
Оперативные методы лечения переломов пяточной кости условно возможно подразделить на открытые методы репозиции с погружным металлоостеосинтезом, методы чрескостного остеосинтеза, а также на комбинированные методы - использование временной чрескостной фиксации с последующим погружным металлоостеосинтезом.
Открытые методы репозиции и металлоостеосинтеза позволили значительно улучшить результаты лечения переломов пяточной кости. Однако они достаточно травматичны, часто требуют выполнения костной аутопластики для замещений дефектов при переломах пяточной кости. Необходима длительная подготовка кожных покровов к оперативному вмешательству. Предложены и используются различные металлоконструкции для погружного остеосинтеза. Наиболее часто применяются накостные пластины «без плеча» и «пластины с плечом», винтовые спонгиозные фиксаторы, спицы, проволока [24, 26, 28, 40, 44, 45, 77, 102, 108, 150, 153, 155, 156, 161, 173, 175, 191]. Высокий риск гнойных осложнений, недостаточный запас жесткости и прочности остеосинтеза, миграция металлофиксаторов, невозможность ранней осевой нагрузки и восстановления опорности стопы не позволяют широко использовать данные методики и приводят к неудовлетворительным результатам лечения в 15 - 90% случаев [101, 151, 165, 180, 183, 185, 186, 192, 193, 198, 202, 203, 206, 207]. Удаление металлоконструкций после сращения перелома пяточной кости приводит к дополнительным психологическим и физическим страданиям больного [133, 139].
Чрескостный остеосинтез с использованием аппаратов внешней фиксации позволяет малотравматичным способом достичь закрытой репозиции отломков пяточной кости и дальнейшей фиксации до сращения перелома [4, 10, 12, 17, 19, 21, 23, 31, 33, 34, 36, 37, 38, 51, 57, 63, 64, 70, 74,86,90,96, 105, 107, ПО, 112, 115, 117, 120, 123, 131, 133, 139, 141, 149, 152, 156, 163, 166, 176, 181, 182, 194, 197,205,208].
Наиболее широкое распространение получили аппараты внешней фиксации, в которых используются спицы в качестве фиксаторов. Так, П.С. Бессмертный в 1966 году [12] применил «Способ лечения переломов пяточной кости с помощью спиц Киршнера». Аппарат состоит из двух параллельно расположенных планок, соединенных дугой и планкой. Спицы проводятся во фронтальном направлении через бугор, тело, передний отдел пяточной кости. Путем перемещения репонирующей дуги производится восстановление таранно-пяточного угла. Автору удалось добиться полного восстановления таранно-пяточного угла у 60% пациентов. Однако у многих больных после снятия аппарата длительное время отмечались боли и отек поврежденной стопы [13, 144].
Э.С. Жейдурс [145] предложил для лечения переломов пяточной кости оригинальное устройство «Устройство для репозиции и фиксации переломов пяточной кости», содержащее специальный ложемент в соответствии с продольным сводом стопы. Спицы проводили в поперечном направлении к длиннику стопы через пяточный бугор и головки плюсневых костей, крепили к скобам. Путем дистракции между скобами производили репозицию и фиксацию отломков пяточной кости.
Методика монтажа спицестержневых аппаратов внешней фиксации при переломах пяточной кости
Исследование жесткости фиксации кости проводили методом статического нагружения кости и измерения параметров ее смещения. В качестве показателя жесткости фиксации кости принимали величину смещения кости под нагрузкой от ее исходного положения в плоскости фиксации (ГОСТ 1409-80). При этом руководствовались действующими стандартами, имеющимися научно-методическими рекомендациями по определению механических свойств материалов, проведению механических испытаний и обработке их результатов.
Принимали, что смещение кости под действием приложенной нагрузки происходит только за счет упругой деформации фиксаторов, возможную деструкцию костной ткани в зоне ее контакта с фиксаторами не учитывали.
Нагрузку прикладывали к верхней стороне кости в зоне пересечения фиксаторов при помощи мягкой проволочной петли с подвешенным грузом, что обеспечивало постоянство вертикального направления нагрузки. В этой же зоне устанавливали измерительный наконечник неподвижно закрепленного индикатора часового типа с ценой деления 0,01 мм и погрешностью измерения 0,005 мм. Оптимальную величину нагрузки выбирали путем предварительных опытов, которые проводили для макетной схемы с наиболее прочными стержневыми фиксаторами.
Опыты показали, что смещение кости с необходимым превышением на 10% погрешности индикатора и сохранением в то же время упругого характера деформации фиксаторов достигается при нагрузке 5 кгс. Учитывая, что данная нагрузка может соответствовать нагрузке на пяточную кость при возможных перемещениях больного, было признано целесообразным проводить исследование жесткости фиксации кости при нагрузке 5 кгс. Для определения жесткости фиксации кости и уровня ее равномерности при различных направлениях приложенной нагрузки, а также для учета влияний этих направлений на оценку истинного значения жесткости, нагрузку прикладывали с поочередным угловым изменением ее радиального направления через каждые 30. Для этого осуществляли последовательные повороты кольцевой опоры аппарата внешней фиксации в нагрузочно-измерительном устройстве на специальных опорных валиках 3 вокруг горизонтальной оси плоскости фиксации (рис. 15). При этом происходила самоустановка вертикального направления нагрузки благодаря пластичности нагрузочной петли 4.
Направление первого нагружения с углом 0 в сторону от верхней к нижней части кости выбирали перпендикулярно горизонтальному расположению плоскости фиксации. Последующие повороты аппарата с измерениями смещения кости производили в направлении опускания передней части кости до угла 90, а затем в сторону ее подъема на такой же угол, условно обозначенный - 90. Это составило общий диапазон угловых изменений положения плоскости фиксации кости и, соответственно, направления нагрузки от 0 до 180. Повороты аппарата на углы в диапазоне от 180 до 360 привели к изменению направления нагружения - в сторону от нижней к верхней части кости. Измерения смещений кости при этом дали те же значения, что и при поворотах в первом диапазоне угловых изменений, поэтому данные значения не учитывали при последующей обработке результатов исследования. Эффективность фиксации кости оценивали путем определения уровня равномерности ее смещения при угловом изменении направления нагрузки, а также за счет сравнения значений среднеуглового смещения кости при различных схемах ее фиксации.
Результаты эксперимента обрабатывали методами вариационной статистики (ГОСТ 8.011 - 82).
Уровень равномерности жесткости фиксации оценивали двумя методами: по виду полярных диаграмм смещения и путем вычисления разности между наибольшей и наименьшей величинами смещения при угловом изменении нагрузки для каждого образца макетных схем фиксации. Затем определяли средние значения D этой разности для каждой из пяти исследуемых схем фиксации, которые принимали за оценочный показатель равномерности жесткости фиксации пяточной кости.
Результаты измерения смещения кости при различных углах направления нагрузки для макетных схем фиксации каждой серии экспериментов приведены в табл. 1-5, полярные диаграммы смещения представлены на рис. 17, среднеугловые смещения кости - в табл. 6.
Ошибки и осложнения, выявленные при хирургическом лечении больных с переломами пяточной кости спицестержневыми аппаратами внешней фиксации
Направление первого нагружения с углом 0 в сторону от верхней к нижней части кости выбирали перпендикулярно горизонтальному расположению плоскости фиксации. Последующие повороты аппарата с измерениями смещения кости производили в направлении опускания передней части кости до угла 90, а затем в сторону ее подъема на такой же угол, условно обозначенный - 90. Это составило общий диапазон угловых изменений положения плоскости фиксации кости и, соответственно, направления нагрузки от 0 до 180. Повороты аппарата на углы в диапазоне от 180 до 360 привели к изменению направления нагружения - в сторону от нижней к верхней части кости. Измерения смещений кости при этом дали те же значения, что и при поворотах в первом диапазоне угловых изменений, поэтому данные значения не учитывали при последующей обработке результатов исследования. Эффективность фиксации кости оценивали путем определения уровня равномерности ее смещения при угловом изменении направления нагрузки, а также за счет сравнения значений среднеуглового смещения кости при различных схемах ее фиксации.
Уровень равномерности жесткости фиксации оценивали двумя методами: по виду полярных диаграмм смещения и путем вычисления разности между наибольшей и наименьшей величинами смещения при угловом изменении нагрузки для каждого образца макетных схем фиксации. Затем определяли средние значения D этой разности для каждой из пяти исследуемых схем фиксации, которые принимали за оценочный показатель равномерности жесткости фиксации пяточной кости.
Результаты измерения смещения кости при различных углах направления нагрузки для макетных схем фиксации каждой серии экспериментов приведены в табл. 1-5, полярные диаграммы смещения представлены на рис. 17, среднеугловые смещения кости - в табл. 6. Среднеугловые показатели смещения кости для пяти серий экспериментальных макетных схем фиксации (серия 1 - фиксация двумя параллельными спицами; серия 2 - фиксация двумя консольными и одной сквозной спицей; серия 3 - фиксация двумя перекрещивающимися спицами; серия 4 - комбинированная фиксация: сквозной спицей и консольным стержнем; серия 5 фиксация сквозным и консольным стержнями) Номер опыта Номер экспериментальной макетной схемы 2 3 4 Среднеугловые смещения кости V, мм
Анализ результатов исследований показывает, что применение стержней либо комбинации спицы и стержня при действии нагрузки различных направлений повышает равномерность смещений кости за счет более равномерного распределения внутренних напряжений, возникающих в металле фиксирующих элементов, опорного кольца и в костной ткани. Равномерности смещений способствуют также увеличенные площадь сечения и объем металла стержней в сравнении со спицами, что выравнивает степень деформаций стержней при различных направлениях нагрузки. В этом случае ведущую роль играет расширение поля внутренних напряжений в металле стержней и в костной ткани, чем снижается концентрация напряжений в материалах и увеличивается однородность их распределения.
Установленное повышение жесткости фиксации кости с помощью стержневой системы по сравнению с комбинированной и спицевой системами связано с увеличенной прочностью стержней при различных видах деформаций. За счет увеличенной площади сечения стержней в них под нагрузкой возникают пониженные напряжения изгиба, сжатия, растяжения (в зависимости от направления нагрузки). Одновременно возрастает момент сопротивления стержневой системы фиксации и увеличивается ее жесткость, что проявляется в значительном уменьшении деформации стержневых фиксаторов.
Проведенное исследование позволяет констатировать, что использование стержней для фиксации пяточной кости в сравнении со спицевой фиксацией дает относительное увеличение жесткости в наименьшей степени на 95%, в наибольшей степени на 97% и повышает относительную равномерность этой жесткости соответственно на 87% и 88%.
По сравнению со спицестержневой, стержневая фиксация создает относительное повышение жесткости на 84% и увеличивает относительную равномерность жесткости на 71%.
Применение спицестержневой фиксации сравнительно со спицевой обеспечивает относительное возрастание жесткости в наименьшей степени на 65%), в наибольшей степени на 79% при относительном увеличении равномерности жесткости соответственно на 55% и 60%.
Изменение расположения спицевых фиксаторов в пяточной кости от параллельного до перекрещивающегося повышает относительную жесткость спицевой фиксации на 38%, с относительным увеличением равномерности жесткости на 12%; фиксация с применением схемы из одной сквозной спицы и двух консольных спицевых фиксаторов по своим показателям относительной жесткости и равномерности жесткости занимает промежуточное положение между схемами с перекрестным и параллельным расположением спиц. Таким образом, применение стержневой системы фиксации пяточной кости по сравнению со спицевым либо комбинированным спицестержневым чрескостным остеосинтезом обеспечивает значительное относительное повышение жесткости фиксации и улучшение равномерности жесткости при изменении направления действующих на кость нагрузок.
Анализ результатов восстановления опороспособности и локомоции больных с переломами пяточной кости, прооперированных спицестержневыми аппаратами внешней фиксации
У большинства больных (83,3%) использована общая анестезия, которая производилась путем внутривенного введения препаратов для наркоза и ингаляции кислородно-воздушной смеси. Общее обезболивание наиболее легко переносится больными, не несет большой эмоциональной нагрузки.
Определенными преимуществами обладает эпидуральная анестезия (11,1%), которая позволяет сохранить контакт с больным во время оперативного вмешательства и обеспечивает длительный обезболивающий эффект в послеоперационном периоде.
Внутрикостная анестезия (5,6%) выполнялась нами на начальных этапах освоения методики. Она обеспечивает хорошую анальгезию, но ее возможно выполнять лишь эмоционально уравновешенным больным.
При разработке методики спицестержневого чрескостного остеосинтеза при переломах пяточной кости мы принимали во внимание основополагающие принципы внешней фиксации в травматологической практике: обеспечение возможности точной репозиции и стабильной фиксации отломков; минимальная травматичность вмешательства; обеспечение мобильности смежных суставов; обеспечение возможности ранней функциональной нагрузки на оперированный сегмент; простота и универсальность деталей и конструкций аппарата. Для выполнения вышеуказанных условий мы учитывали принципы монтажа аппарата внешней фиксации на стопе. Аппарат в данном случае должен состоять из трех баз: на голени, переднем (среднем) и заднем отделах стопы.
База на голени состоит из кольца на уровне дистального метафиза большеберцовой кости, к которому фиксируют сквозной и консольный резьбовые стержневые фиксаторы, введенные предварительно в дистальный метафиз большеберцовой кости. База на переднем (среднем) отделе стопы состоит из системы соединенных между собой кронштейнов и стержня, которые крепятся к раме аппарата на голени. Кронштейны в области переднего отдела стопы крепятся к консольному стержневому остеофиксатору, введенному в основание плюсневых костей или в клиновидные кости стопы. Возможно использование полукольца в качестве внешней опоры для базы переднего отдела стопы, к которому крепятся консольный стержневой фиксатор, введенный в основание плюсневых костей, и спицевой фиксатор, проведенный через основание плюсневых костей в плоскости полукольцевой опоры под углом 45 - 60 по отношению к консольному стержневому фиксатору. База на заднем отделе стопы состоит из полукольца, прикрепляемых к нему различных комбинаций стержневых и спицевых остеофиксаторов, которые проводят через дистальный фрагмент пяточной кости. База на заднем отделе стопы крепится посредством резьбовых стержней и шарниров к базе нижней трети голени и базе переднего (среднего) отделов стопы с учетом вида перелома и имеющихся смещений костных отломков.
Для разгрузки голеностопного сустава через шейку таранной кости проводят спицу во фронтальной плоскости или консольный резьбовой остеофиксатор, которые фиксируют к кольцу базы аппарата на голени с помощью кронштейнов.
Базу на переднем (среднем) отделе стопы соединяют с базой аппарата на голени в легком эквинусном положении стопы, которое после репозиции отломков пяточной кости устраняется: стопа выводится в среднефизиологическое положение.
Учитывая вышеизложенное, нами разработана спицестержневая методика наружного чрескостного остеосинтеза для лечения больных с различными видами переломов пяточной кости.
Следуя принципу простоты конструкций, их взаимозаменяемости, обеспечения стабильной фиксации в аппарате для чрескостного остеосинтеза в качестве остеофиксаторов использовали стандартные спицы Киршнера, резьбовые стержневые консольные и сквозные фиксаторы типа Шанца и Штеймана диаметром 4-6 мм. В качестве внешних опор аппарата - детали из стандартного, серийно выпускаемого набора деталей аппарата Г.А. Илизарова (рис. 15). Стержневые чрескостные резьбовые остеофиксаторы в дистальный метафиз костей голени и в кости стопы устанавливали путем вкручивания, с помощью рукоятки, собранной из деталей аппарата Г.А. Илизарова. Стержневые остеофиксаторы вводятся путем их вкручивания в кости стопы через прокол мягких тканей, до внедрения острия стержня в противоположный кортикальный слой кости. С целью профилактики повреждения подкожных нервов при введении стержневых фиксаторов производили предварительную препаровку и отделение мягких тканей от кости в зоне введения стержневого фиксатора. К внешним опорам стержневые остеофиксаторы крепили посредством кронштейнов с торцевым резьбовым креплением. Спицы Киршнера устанавливали общепринятым способом - с помощью дрели, и после натяжения закрепляли во внешних опорах с помощью стандартных спицефиксаторов.
