Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Лечение больных с переломами ключицы и их осложнениями по данным литературы 12
1.1. Анатамо-физиологический очерк области ключицы 12
1.2. Общая проблема 21
1.3. Краткий обзор классификаций 25
1.4. Лечение 29
1.5. Аппараты для чрескостного остеосинтеза переломов ключицы и их последствий 42
1.6. Анализ ошибок 59
Глава II. Математическое обоснование степени устойчивости костных отломков при переломах ключицы 65
Глава III. Экспериментальное обоснование пространственной стабильности костных фрагментов при переломах ключицы с учетом свойств, характерных для рычага 72
Глава IV. Характеристика собственных клинических наблюдений больных с переломами ключицы и их последствиями 106
4.1. Характеристика больных 106
4.2. Характеристика различных видов переломов ключицы с биомеханической точки зрения 111
4.3. Рентгенологическая характеристика собственных наблюдений больных с переломами ключицы 116
Глава V. Лечение переломов ключицы и их последствий 121
5.1. Показания к операции 121
5.2. Обоснование применения разных видов остеосинтеза ключицы 121
5.3. Показания и противопоказания к применению аппаратов для чрескостного остеосинтеза при переломах ключицы 124
5.4. Клинические аспекты лечения переломов ключицы 126
5.4.1. Монофокальные безрычаговые переломы ключицы 128
5.4.2. Монофокальные однорычаговые переломы 129
5.4.3. Монофокальные двухрычаговые переломы ключицы 136
5.4.4. Полифокальные монополярные двухрычаговые переломы ключицы 141
5.4.5. Лечение осложнений и последствий переломов ключицы 144
Глава VI. Теоретический анализ ошибок, приведших к осложнениям у больных с переломами ключицы, оперированных различными методами 157
6.1. Интрамедуллярный остеосинтез 157
6.2. Накостный остеосинтез 166
6.3. Чрескостный остеосинтез 173
Заключение 181
Выводы 189
Список литературы 191
- Анатамо-физиологический очерк области ключицы
- Математическое обоснование степени устойчивости костных отломков при переломах ключицы
- Монофокальные однорычаговые переломы
- Чрескостный остеосинтез
Введение к работе
Актуальность проблемы
Переломы ключицы наиболее часто встречаемое повреждение скелета, в настоящее время его частота составляет от 5 до 15% всех повреждений (НА. Ромакина, 2005; С.А. Тонких, 2004; T.Flinkkila, 2006; A. Jubel, 2006). Разнообразие форм переломов, сложность их фиксации, обеспечивающей возможность одновременной разработки в смежных суставах, высокий процент неудовлетворительных результатов лечения (до 15%) (К.М. Славко, 2001; М.Р. Редько, 1995; O.Bostman, 1997; P.Nikiforidis, 2005) являются важными факторами, побудившими нас более глубоко изучить характер этих переломов и разработать методы, улучшающие результаты лечения.
На основании изучения данных литературы (Э.В. Пешехонов, 2005; И.И. Коцкович, 1990; C.Robinson, 2004) и накопленного опыта, мы заключили, что все известные методы лечения переломов ключицы, направленные на оптимальную стабилизацию отломков (как консервативные, так и оперативные), учитывают многие факторы, кроме рычаговых свойств отломков. Пренебрежение этими свойствами ведет к нестабильности фиксации, и как следствие — к осложнениям. Поэтому, в данной проблеме выбор адекватного лечения имеет ведущее значение и тесно связан с наиболее точной трактовкой характера перелома с биомеханической точки зрения.
Переломы ключицы сопровождаются расстройством функций сложного опорно-двигательного комплекса, каким является плечевой пояс, образованный двумя лопатками с плечевыми суставами, двумя ключицами и рукояткой грудины. Составляющие плечевой пояс кости соединяются со скелетом туловища только в двух симметричных местах, а именно в грудино-ключичном сочленении. Это придает обеим ключицам важную роль в функции плечевого пояса.
Для правильной функции плечевого пояса очень важны целостность,
форма и определенное расположение ключицы. Они нарушаются при
переломе, что влечет за собой значительное расстройство функций плечевого
пояса, плечевого сустава, верхней конечности и, в известной степени, -функции позвоночника и грудной клетки.
Наряду с этим, при нормальных условиях, правильная форма и расположение ключицы имеют еще одно свойство, о которой нельзя забывать. Пожалуй, более чем какая-либо другая трубчатая кость человеческого скелета, ключица имеет косметическое значение.
Целью нашего исследования являлось изучение биомеханических параметров костных фрагментов при переломах ключицы и улучшение результатов лечения больных с переломами ключицы на основе биомеханической концепции фиксации костных отломков.
Задачи исследования
1. Изучение по рентгенограммам различных видов переломов
ключицы на основе биомеханической классификации переломов костей.
-
Экспериментальное обоснование особенностей лечения переломов ключицы с учетом биомеханических свойств отломков.
-
Разработка биомеханических принципов фиксации отломков различными методами остеосинтеза при переломах ключицы.
-
Изучение результатов лечения, причин ошибок и осложнений на основе биомеханических принципов фиксации отломков и разработка мер их предупреждения.
-
Разработка общих рекомендаций по лечению больных с переломами ключицы и прогнозирование результатов лечения с биомеханической точки зрения.
Научная новизна Костные отломки, при переломах ключицы, были впервые рассмотрены с точки зрения наличия (или отсутствия) рычаговых свойств. Эти свойства изучены при различных типах переломов.
Проведены экспериментальные исследования, позволившие обосновать целесообразность консервативного лечения, различных компоновок фиксатора к каждому типу перелома.
Проведен сравнительный анализ технических возможностей остеосинтеза различными методами.
В клинической практике изучены репозиционные и стабилизирующие возможности различных повязок, пластин, штифтов, и аппаратов внешней фиксации.
Практическая значимость исследования
1. С помощью стендовых исследований с неповрежденными
препаратами и моделями повреждений ключицы:
- определено значение отдельных структурных элементов ключицы в
реализации ее функций, что способствует правильному определению
приоритетов при восстановлении поврежденных структур;
- выявлена зависимость тяжести биомеханических нарушений от
локализации повреждения ключицы, тем самым доказана достоверность
основных положений биомеханической классификации И.М. Пичхадхе;
- определены показания к хирургическому лечению с биомеханической
точки зрения;
- разработаны оптимальные варианты компоновок фиксаторов для
фиксации одно- и двухрычаговых переломов ключицы;
установлен диапазон фиксационных возможностей широко используемых в практике способов хирургической стабилизации.
2. По результатам анализа лечения больных с повреждениями ключицы
и их последствиями дана сравнительная оценка эффективности фиксаторов,
основанная на принципах биомеханической концепции фиксации отломков.
Публикации результатов исследования По теме диссертации опубликовано 4 научных работы. Основные положения диссертации доложены на научной конференции: «Современные технологии в травматологии и ортопедии». Москва, 25-26 марта 2007г. Материалы и методы исследования 1. При проведении научного исследования использован теоретический анализ повреждений ключицы
2. Проведено 3 серии экспериментов: в каждой серии изучали
монофокальные однорычаговые и двухрычаговые переломы и каждая
соответствовала одному методу фиксации (чрескостный, накостный,
внутрикостный). Учитывая, что в каждом эксперименте проводились
многочисленные исследования смещения отломков в разных направлениях
(плоскостях), число полученных графиков было 170. Все эксперименты
проведены на испытательной машине «Zwick 1464» (Германия), которая
позволила изучить величину смещения отломков в зависимости от величины
силы воздействия на них.
-
Полученные результаты использованы в клинической практике и проведен анализ отдаленных результатов лечения
-
Сравнительный анализ эффективности методов лечения основан на результатах лечения 223 больных с различными переломами ключицы и их последствиями. В работе использованы данные клинического, экспериментального, рентгенологического исследований, КТ, МРТ.
Положения, выносимые на защиту
1. Реализация нормальной скелетной функции ключицы и ее адаптация
к функциональным нагрузкам осуществляется посредством сложного
механизма взаимодействия костей, связок и сочленений и возможны при
целостности каждого структурного элемента. Благодаря особому
геометрическому положению костно-связочных структур их реакция на
нагрузку представляет упруго-эластичные колебания, направленные на
увеличение стабильности в близлежащих сочленениях.
2. Повреждения ключицы, сопровождающиеся нестабильностью,
относятся к наиболее часто встречающимся, характеризуются
биомеханическими нарушениями опорно-двигательной функции всего
плечевого пояса.
3. Для обеспечения максимально стабильной фиксации переломов
ключицы необходимо учитывать их биомеханический характер. Переломы
ключицы по биомеханическому принципу делятся на три основные группы:
безрычаговые, одиорычаговые, двухрычаговые. Функция ключицы сохраняется при безрычаговых повреждениях, и утрачивается при однорычаговых переломах. Наибольшей нестабильностью характеризуются двухрычаговые переломы.
4. Согласно биомеханической концепции фиксации отломков ключицы,
безрычаговые переломы должны быть фиксированы на одном уровне, а часто
и вовсе не требуют фиксации. Одиорычаговые переломы ключицы требуют
фиксации минимум на трех уровнях. Двухрычаговые переломы
подразумевают фиксацию на четырех и более уровнях.
5. При прохождении линии перелома до linea trapezoidea, что
соответствует примерно 13,7% длины кости, отломки не обладают
рычаговыми свойствами. При прохождении линии перелома на расстоянии
от 20,6% от акромиального суставного конца, что соответствует области
tuberculum conoideum, у отломков проявляются рычаговые свойства. Уровень
отломков на расстоянии от 13,7% до 20,6% в дистальном отделе ключицы
соответствует переходной зоне.
В проксимальном отделе, если линия перелома доходит до области impressio ligamenti costoclavicularis (не более 10,3% длины ключицы), отломки не обладают рычаговыми свойствами, с расстояния превышающего 13,5% длины кости от грудинного конца ключицы отломки начинают обладать рычаговыми свойствами. Соответственно расстояние от 10,3% до 13,5% от всей длины ключицы считая от проксимального конца, является переходной зоной с одно- к двухрычовым переломам.
6. Для выполнения главных условий прочной фиксации с учетом
анатомических особенностей области и морфометрических параметров
ключицы, оптимальным решением является механически выгодное
расположение фиксатора для нейтрализации рычаговых свойств отломков
ключицы.
7. Аппарат модели Пичхадзе-3 является эффективным средством лечения больных с нестабильными переломами ключицы и их последствиями.
Объем и структура диссертации
Анатамо-физиологический очерк области ключицы
По данным различных авторов, процесс эмбриологического формирования костного скелета и его окостенение у человека начинаются с ключицы и завершаются на ней. Образование ключицы происходит из двух точек окостенения — первичной, из которой формируется почти вся ключица, и вторичной, из которой возникает только внутренняя часть грудного ее конца [23, 26, 64, 164, 166]. Средняя часть ключицы развивается прямо из соединительной ткани без образования хряща, как это свойственно развитию покровных костей. Такая особенность формирования костной массы ключицы несомненно имеет некоторое отношение к ее регенерации в процессе сращения переломов.
Переломы ключицы имеют важное практическое значение в связи с тем, что при них в значительной степени расстраивается функция сложного опорно-двигательного комплекса, каким является плечевой пояс, образованный двумя лопатками с плечевыми суставами, двумя ключицами и рукояткой грудины. Он имеет ту своеобразную особенность, что составляющие его кости соединяются со скелетом туловища только в двух симметричных местах, а именно в грудино-ключичном сочленении. Это придает обеим ключицам важную роль в функции плечевого пояса и заметно сказывается расстройством как раз при переломах ключицы.
Правильная функция плечевого пояса обеспечивает значительную подвижность свободных верхних конечностей, для которых он служит опорой; незамкнутость плечевого пояса способствует ослаблению толчков, могущих быть переданными на позвоночный столб и грудную клетку при 3 работе верхних конечностей; наличие в составе плечевого пояса ключиц резко расширяет объем движений в плечевом суставе.
По сравнению с лопаткой-ключица обладает меньшей подвижностью. Однако- человек может произвольно поднимать и опускать ее на 30-35, двигать.вперед и назад на 35-40 , а также вращать ее вокруг продольной оси тела- на 30-35" . Наружный конец ключицы может описывать эллипс, наибольшая ось которого равняется 12 см и.наименьшая (вертикальная) — 8-10 см.. 3THV способности ключицы, к перемещениям обеспечивают работу плечевого пояса при различных нагрузках. При переломах ключицы и после неудачного лечения эта способность в значительной степени теряется.
В работе плечевого пояса важным являются его поднимание1 и опускание. Поднимание плечевого пояса1 в целом происходит благодаря, действию верхних пучков трапециевидной мышцы, которые тянут вверх наружный, конец- ключицы- и плечевой отросток лопатки. Кроме того, в поднимании плечевого пояса участвуют и другие мышцы, (мышца, поднимающая, лопатку, ифомбовидные болыпая-и малая мышцы).
Для опускания плечевого пояса- достаточно одного расслабления мышц, поднимающих его. Кроме того, опусканию вниз способствует тяжесть, самого плечевого пояса, а также тяжесть всей свободной верхней конечности. Опусканию плечевого пояса помогают мышцы, идущие от туловища на плечо, а именно: большая грудная и широкая мышцы-спины, малая грудная и подключичная мышцы.
Для- правильной функции плечевого пояса очень важны целость, определенная форма и определенное расположение ключицы. Они нарушаются при ее переломе, что влечет за собой значительные расстройства функции плечевого пояса, плечевого сустава, верхней конечности и, в известной степени, — функции позвоночника и грудной клетки [26, 35, 155, 159, 162].
Наряду с этим, при нормальных условиях, правильная, форма и расположение ключицы имеют еще одно свойство, о котором нельзя забывать. Пожалуй, более чем какая-либо другая трубчатая кость человеческого скелета, ключица имеет косметическое значение.
Ключица своей формой-напоминает вытянутую латинскую букву S. Ее медиальный изгиб, занимающий 2/3 общей длины ключицы, обращен своей выпуклостью кпереди, а латеральный — кзади. В детском возрасте этот S»— образный изгиб ключицы выражен мало. С возрастом, по мере усиления функциональной нагрузки на плечевой пояс, степень.изогнутости ключицы увеличивается.
Залегая впереди первого ребра, ключица пересекает его в косом-направлении сверху и спереди. Ключица сильно варьирует как по толщине, так и по форме своего изгиба, что зависит от деятельности прикрепляющихся к- ней мышц. Более сильно развитые мышцы вызывают и большую ее толщину, при слабо развитых- мышцах, ключица тонка и мала. Если мышцы, расположенные позади ключицы;, сильно и хорошо развиты, то, они, оттягивая ключицу назад, вызывают большой ее изгиб: Так лее и при слабо развитых мышцах, если плечевой пояс в его обычном-положении направлен вперед1 и вниз; то ключица имеет более прямую форму, если же плечи оттянуты,назад, то ключицы более изогнуты-Многочисленными исследованиями установлено, что абсолютная длина ключицы бывает: у мужчин от 13,8 до 16,0?см (средняя — 14,8 см), у женщин от 12,2 до 15,5 см (средняя — 12,9 хм), у новорожденных детей от 4,5 до 5,6 см (средняя — 4,8 см). Средняя- длина ключицы по отношению к росту составляет у мужчин 8,8%, у женщин — 8,3%, у новорожденных детей — 10,6% [23, 26, 181].
Если длину ключицы у новорожденного ребенка принять за единицу, то от рождения до окончания роста ключица увеличивается всего от 2,7 до 3 раз. Во внутриутробном периоде развития, начиная с двухмесячного возраста до рождения, ключица увеличивается почти в 8 раз, а в течение всего периода роста — в 21 раз. При сравнении с периодом самостоятельной жизни человека оказывается, что во время утробного развития плода ключица растет в 23 раза быстрее, чем после рождения. У двухмесячного зародыша размер ключицы составляет 12% его роста. В дальнейшие периоды утробной жизни, хотя ключица и увеличивается с ростом зародыша, но увеличение ее происходит уже медленнее; чем больше возраст плода, тем отношение длины ее к росту становится меньшим. То же самое происходит и после рождения. Ключица постоянно как бы отстает в своем росте. Наименьшее отношение величины ключицы к росту бывает в периоде полового созревания, а с прекращением роста скелета величина ее достигает 8,8% роста и сохраняется в течение всей жизни.
Как известно, в ключице различают три части: тело и два конца — внутренний (медиальный, или грудинный) и наружный (латеральный, или плечевой).
Внутренняя, или грудинная, треть ключицы, представляется, самой объемистой, причем фигура ее имеет вид усеченной пирамиды, обращенной основанием к грудине. Масса ее состоит из губчатого костного вещества. На своем конце эта треть ключицы имеет покрытую, хрящом вогнутую суставную» поверхность, которая соединяется с рукояткой грудины. По мнению большинства авторов, это обусловлено тем, что в обычных условиях плечу больше всего приходится выдерживать напор спереди назад; в силу этого внутренний конец ключицы постоянно находится под влиянием мышечных сил, стремящихся выдвинуть его вперед. Постоянство действия этих силовых влияний способствует тому, что в условиях противодействия им в грудино-ключичном сочленении образуется особенно прочное сопротивление, а сама внутренняя или грудинная треть ключицы приобретает значительную, по сравнению с другими, прочность, чему отчасти способствует и пирамидальная форма этого отдела кости.
К ключице прикреплены пять мышц. К передненижней поверхности наружной части кости прикрепляется дельтовидная мышца, а к передневерхней поверхности — трапециевидная мышца. К верхнепереднему краю внутренней части кости прикрепляется одна из ножек грудино 16 ключично-сосцевидной мышцы, а к нижнепереднему кракь — большая грудная-мышца..Последняя, пятая мышца — подключичная — прикреплена узкой полосой- к задней поверхности ключицы, на протяжении главным образом ее средней1 трети. Указанные места фиксации мышц в известной степени определяют смещение отломков ключицы при ее переломах, которое чаще происходит в наиболее узкой части кости, т.е. на границе наружной и средней трети.
Кровоснабжение ключицы по сравнению с другими, трубчатыми костями более обильно, и этим можно объяснить быстро наступающее сращение ее отломков при- переломах. Артериальное кровоснабжение ключицы обеспечивается питающей артерией (а. пиптаа)-№периостальными ветвями, поперечной- лопаточной, и грудино-акромиальной артерией. Эти ветви проникают в кость преимущественно на концах ключицы. В губчатом веществе все сосудьъ анастомозируют между собой- и образуют сети, особенно выраженные в грудинном конце.
Наружная, или1 латеральная, треть ключицы.имеет плоскую форму; она как бы сдавлена сверху вниз. Уплощение этого отделаключицы обусловлено мышечными силами; с точками- приложения в этом отделе ключицы. Прикрепляясь, здесь, трапециевидная-и-дельтовидная мышцы действуют в-горизонтальном направлении, в силу чего костные балки, располагающиеся в наружном конце1 ключицы, приобретают также горизонтальное расположение.
Математическое обоснование степени устойчивости костных отломков при переломах ключицы
По полученным расчетным данным мы определили, что при прохождении линии перелома до linea trapezoidea, что соответствует примерно 13,7% длины кости, отломки не обладают рычаговыми свойствами. При прохождении линии перелома на расстоянии от 20,6% и более длины ключицы от акромиального суставного конца (что соответствует области tuberculum conoideum) у отломков проявляются свойства рычага. Расстояние от 13,7 до 20,6% в дистальном отделе ключицы соответствует переходной зоне.
В проксимальном отделе ключицы при расположении линии перелома на расстоянии, не превышающем 10,3% кости, от проксимального суставного конца (т.е. до области impressio ligamenti costoclavicularis) отломки не обладают рычаговыми свойствами, начиная с расстояния 13,5% они приобретают свойства рычага. Соответственно расстояние от 10,3 до 13,5% длины ключицы считая от ее проксимального конца, будет переходной зоной. Полученные данные легко перенести на конкретного больного. Если линия излома при монофокальном переломе проходит до переходной зоны, то такой перелом является однорычаговым, если же дистальнее этой зоны, перелом считается двухрычаговым. Такое деление переломов длинных костей помогает осуществить выбор уровней и способа стабильной фиксации, нейтрализующих воздействие рычаговых сил. Данные группы позволяют охарактеризовать переломы длинных костей с биомеханической точки зрения и помогают выбрать адекватный метод лечения.
Сравнивая полученные графики с графиком функции ЗпРсд. приведенным в работе И.М.Пичхадзе, следует отметить разницу в характере параболы. Ввиду того, что расчеты прежней параболы строились на математической модели гладкой круглой полой балки, а не на ключице, она, отражая общие принципы переломов костей, не учитывала анатомических особенностей ключицы. По ней лишь теоретически можно было утверждать, какому уровню и анатомическому образованию ключицы соответствует расчетная "переходная зона". В реальности, поперечное сечение кости меняется на всем протяжении и полученные нами данные немного отличаются от теоретических.
Фактически, в данной работе впервые приводятся результаты подобного математического моделирования переломов ключицы.
Изучение биомеханических особенностей различных типов переломов ключицы позволило нам определить взаимосвязь между уровнем перелома и его биомеханическими характеристиками, на основе которых была создана биомеханическая классификация переломов ключицы. Для того чтобы добиться хорошей фиксации, необходимо оценить устойчивость различных переломов.
Известно, что при переломах в проксимальном, среднем и дистальном отделе ключицы происходит характерное смещение отломков в различных направлениях. При этом каждый отломок, обладающий свойствами характерными для рычага, дает выигрыш в силе, т.е. даже малая по величине сила приводит к смещению отломков. Выигрыш силы часто еще увеличивается в связи с тем, что ключица не ровная и имеет S-образную форму. Очень часто при переломе ключицы линия излома идет косо и проходит через середину кости. Вследствие нарушения физиологического равновесия мышц отломки смещаются и занимают типичное положение. Центральный отломок под действием грудино-ключично-сосцевидной мышцы смещается кверху и кзади, периферический отломок — книзу, кпереди и кнутри. Причина дислокации дистального фрагмента заложена в исчезновении опоры между плечевым суставом и грудиной. Тяга дельтовидной мышцы и собственная масса конечности смещают периферический отломок книзу. Тракция большой и малой грудных мышц ротирует плечо кнутри, приближает конечность к туловищу и не только увеличивает смещение книзу, но и сдвигает фрагмент кнутри: отломки как бы заходят один за другой. Усугубляет медиальное смещение периферического отломка сокращение подключичной мышцы.
Хирургу необходимо учитывать характерное для каждого уровня перелома направление смещения отломков, т.к. оно предопределено тем, какие и сколько мышц оказались проксимальнее и дистальнее уровня перелома. Хотя смещение обусловлено, главным образом, величиной силы травмогенного фактора, действующей в момент повреждения, тракционные мышечные силы также вносят свой вклад. Тракционные силы, действующие на целую кость при обычных условиях, нейтрализуются мышцами синергистами. Их действие сравнимо с весами находящимися в состоянии равновесия. При переломах характер и направление смещения отломков зависит от мест прикрепления мышц. Как только нарушается ось нагрузки при переломе кости, даже малые по величине силы мышц, действующие по одну из сторон кости, смещают ее в соответствующем направлении.
Вышеизложенное показывает, что отломки могут обладать или не обладать свойствами характерными для рычага. Смещение отломков является следствием действия на сломанную кость различных сил, прежде всего сил травмирующего фактора, а затем отломки приобретают характерное для каждого типа перелома смещение, зависящее от уровня излома и расположения мышц, крепящихся к каждому отломку. Также ясно, что равновесие, создаваемое мышцами синергистами нарушается в результате смещения отломков, и для возникновения характерного смещения отломков достаточно даже незначительного по величине превышения силы мышц антагонистов. Величина подобного превосходства в силе в несколько граммов уже достаточна для характерного смещения.
Хотя ключица не несет на себе значительную осевую нагрузку, при переломах, чтобы устранить смещение и получить стабильный остеосинтез, силы, действующие вдоль и перпендикулярно оси кости, необходимо нейтрализовать. Это обеспечивается по мере устранения смещения и достижения стабилизации отломков, нейтрализацией их рычаговых свойств, т. е. предотвращением выигрыша в силе, что является одним из основных условий для обеспечения срастания перелома.
Каждый отломок рассматривается нами как "твердое тело". "Твердое тело" можно фиксировать в одной точке, но в таком случае не исключено вращение "твердого тела" вокруг данной точки. Эту точку мы называем центром вращения. Когда "твердое тело" крепится в двух точках, все точки, располагающиеся на прямой линии, остаются неподвижными, однако, "твердое тело" может вращаться вокруг этой прямой. Эта прямая линия называется неподвижной осью вращения. Таким образом, необходимо фиксировать отломок более чем в двух точках. Очевидно, что "твердое тело" становится неподвижным, когда оно закреплено в трех точках, не лежащих на одной прямой. Следует уяснить, что, когда три точки не лежат на одной прямой и расположены максимально далеко друг от друга, рычаговые свойства "твердого тела" сводятся к нулю. Если же точки располагаются близко, они действуют как одна точка, и рычаговые свойства не нейтрализуются, таким образом, отломок утрачивает стабильность и становится подвижным. Вот почему происходит вторичное смещение отломков, даже когда они хорошо фиксируются только на одном уровне.
Фиксация с применением различных фиксаторов зависит от расположения точек, в которых фиксируется отломок. Стабильная фиксация не может быть достигнута любым фиксатором, когда обладающий рычагом отломок закрепляется на одном уровне. Если эти отломки фиксируются на двух уровнях, стабильность может быть достигнута только тогда, когда уровни фиксации располагаются на расстоянии, равном или превышающем 50% общей длины отломка. Следовательно, каждый отломок, обладающий рычаговыми свойствами, должен фиксироваться на двух уровнях, отломок, не обладающий таковыми, на одном уровне. Чем дальше расположены друг от друга точки фиксации, тем стабильнее отломок. Короткие отломки не обладают рычаговыми свойствами, поэтому могут фиксироваться на одном уровне.
Монофокальные однорычаговые переломы
Монофокальные однорычаговые переломы также делятся на внутрисуставные и внесуставные.
При однорычаговых переломах акромиального конца дистальный отломок испытывает действие минимальных рычаговых сил, поэтому эти отломки мы считаем условно безрычаговыми. Проксимальный отломок имеет значительное плечо, т.е. он испытывает действие рычаговых сил. Исходя из результатов эксперимента, такой отломок надо фиксировать минимум на двух уровнях, при чем фиксатор должен охватить не меньше чем половину длины отломка. Для фиксации этих переломов можно использовать пластины, аппарат Пичхадзе III модели, спицы и проволоку (по Веберу-Мюллеру) и т.д. В экспериментальной части мы показали, что при таких переломах внутрикостные фиксаторы не могут обеспечить достаточно жесткую фиксацию и проксимальный рычаг остается «незагашенным».
Монофокальные однорычаговые переломы проксимального отдела встречается крайне редко (мы наблюдали всего 2 случая, в обоих случаях механизм травмы был прямой). Проксимальный отломок не обладает рычаговыми свойствами, а дистальный фрагмент обладает таковыми. Отломок, не обладающий рычаговыми свойствами, достаточно фиксировать на одном уровне. Дистальный отломок при подобных переломах для нейтрализации присущих ему рычаговых свойств, должен фиксироваться на двух уровнях на максимальном расстоянии друг от друга. Такая фиксация будет достаточно жесткой фиксацию.
Методом выбора для остеосинтеза таких однорычаговых переломов является остеосинтез спицами и проволокой (по Веберу-Мюллеру). С биомеханической точки зрения метод обоснованный. Две спицы нейтрализуют движения отломка в двух плоскостях (4 степени свободы рычаг не обладающего отломка). Если проволоку провести так, чтобы на двух отломках получить равнобедренные треугольники, то, согласно биомеханической концепции, сила компрессии между отломками будет максимальной. По системе «треугольников» и «конусов» также можно выбрать уровень фиксации в области зоны перелома при остеосинтезе длинных костей аппаратами внешней фиксации для получения оптимальной компрессии. По ходу направления спиц сила компрессии оптимально распространяется на рычаг обладающий отломок. Кость превращается в «единое целое» как до перелома. Если под действием мышечной силы длинный отломок двигается, то рычаг не обладающий отломок так же двигается вместе с ним.
Другой положительной стороной метода является минимальная травматизация мягких тканей, ранняя активизация в смежных суставах.
Пример лечения однорычагового перелома: Больной М-н, 51 год, 17213-06 г.
Диагноз при поступлении: Закрытый внесуставной осколъчатый перелом акромиалъного конца левой ключицы со смещением отломков.
Диагноз согласно биомеханической классификации: Закрытый монофокальный однорычагоеый внесуставной осколъчатый поперечный перелом акромиального конца левой ключицы со смещением отломков ( с разрывом клювовидно-ключичных связок).
Код согласно биомеханической классификации: 9.1, 3; А2; а, 8.
Поступил на лечение с жалобами на боли в области левого плечевого сустава, нарушение функции левого плечевого сустава и плечевого пояса.
Травма произошла за 3 дня до поступления в результате ДТП, упал на левый плечевой сустав. В травмпункте была наложена гипсовая повязка Дезо, и рекомендовано стационарное лечение. При осмотре в приемном отделении отмечается отек области левого плечевого сустава и плечевого пояса, деформация, боль, патологическая подвижность, симптом «клавиши» положительный, ограничение движений в левом плечевом суставе. На рентгенограмме определяется внутрисуставный оскольчатый перелом акромиального конца левой ключицы со смещением отломков. При математической обработке рентгенограмм получаем: осколок расположен с наружной стороны и имеет четырехугольную форму размерами 10 мм на 12 мм. Линия излома заходит за середину ключицы и поэтому этот костный фрагмент следует относить к отломку, а не к осколку. Длина ключицы 158 мм.
Проверяем эти величины по графику. Отломок находится в зоне отломков, не обладающих свойствами рычага. Значит, короткий отломок может выдержать большую нагрузку, длинный отломок обладает рычаговыми свойствами. По биомеханической классификации такой перелом считается однорычаговым.
Чрескостный остеосинтез
При создании перекреста спиц или стержней под углом 90 достигается надежная нейтрализация всех 6 степеней свободы на одном «уровне фиксации». Благодаря этому обеспечивается равномерное распределение сил вокруг кости. Первый аппарат Илизарова представлял собой два кольца с перекрестом спиц под углом 90 . Впоследствии, исходя исключительно из накопленного опыта и не имея никакого математического обоснования, Илизаров пришел к выводу, что следует использовать четыре кольца. Однако, эти кольца, к сожалению, далеко не всегда разносились на максимальном протяжении костных фрагментов и не достигали нейтрализации их рычаговых свойств.
Технические возможности аппаратов внешней фиксации чрезвычайно разнообразны. И в то же время эти аппараты имеют ограничения, как в плане репозиции, так и в плане фиксации отломков. Понятно, что идеальных аппаратов не существует, поэтому тем острее встает вопрос: какой именно аппарат следует подобрать конкретному больному. Ответить на него помогают биомеханическая классификация и концепция фиксации отломков.
Фиксация методом чрескостного остеосинтеза по стабилизирующим признакам мало чем отличались бы от накостного остеосинтеза, если бы спицы или стержни проводились в одной плоскости. Благодаря возможности малотравматично проводить под разными углами друг к другу спицы или стержни для достижения стабильного остеосинтеза на «уровне фиксации», при использовании данного метода значительно увеличиваются шансы хирурга реализовать стабильную фиксацию костных отломков. Эти шансы увеличиваются еще и потому, что в аппаратах внешней фиксации имеется возможность управлять степенью компрессии, натяжением спиц, репозицией костных отломков в послеоперационном периоде. Но следует отметить, что все это возможно только при условии очень трезвой оценки характера отломков, вида смещения, и технических возможностей аппарата.
Монофокальные однорычаговые переломы фиксируются так, чтобы были нейтрализованы все степени свободы на каждом уровне костного отломка в соответствии с его рычаговыми свойствами. Короткий отломок фиксируется на одном уровне спицами или стержнями с максимально возможным угловым разнесением. Число, уровней фиксации длинного отломка должно быть достаточным для нейтрализации его рычаговых свойств — 2 уровня фиксации на максимальном протяжении его длины. Фиксация на каждом уровне производится также спицами или стержнями с максимально возможным угловым разнесением. Оскольчатые переломы фиксируются дополнительными стержнями или спицами с упорными площадками соответственно их длине, соответственно биомеханической характеристике осколка. Важно обращать внимание на то, к какому отломку относится данный осколок, то есть с каким из отломков он должен контактировать по наибольшей площади. Соответственно этот осколок следует рассматривать как осколок именно этого отломка и проводить фиксацию его к несущим опорам аппарата, фиксирующим этот отломок.
Монофокальный двухрычаговый перелом ключицы фиксируется на основе биомеханической концепции фиксации переломов так, как, перелом, имеющий два костных отломка обладающих рычаговыми свойствами, то есть созданием двух уровней фиксации на каждом костном фрагменте. При свободной костной аутопластике часто возникает картина полифокального перелома и аутотрансплантат также надо фиксировать на двух уровнях.
Больной С-н, 55 лет, и\б №4149-04 г.
Диагноз: Рефрактура перелом левой ключицы. Состояние после остеосинтеза аппаратом внешней фиксации. Гипертоническая болезнь IIБ стадии. ИБС. Стабильная стенокардия.
Диагноз согласно биомеханической концепции: Закрытый монофокальный двухрычаговый енесуставной поперечный повторный перелом среднего отдела левой ключицы со смещением отломков. Состояние после остеосинтеза аппаратом внешней фиксации. Гипертоническая болезнь IIБ стадии. ИБС. Стабильная стенокардия.
Код по биомеханической классификации: 9,1;2;АЗ;а;2
Жалобы на боли в области левой ключицы и левого плечевого сустава.
Травму получил 04.06.2004 г. в результате ДТП, при столкновении машин ударился левом плечом. С места аварии больной был доставлен на другой машине домой. Из дома больной машиной скорой помощи был доставлен в КБ №1 МЦ УДП. Госпитализирован в отделение травматологии. После клинико-рентгенологического обследования поставлен диагноз: Закрытый перелом левой ключицы в средней трети со значительным смещением отломков.
07.06.2004 г. выполнена операция: Остеосинтез левой ключицы стержневым аппаратом внешней фиксации. Послеоперационный период протекал гладко. 11.06.2004 г. больной был выписан на амбулаторное лечение. 20.07.2004 г. аппарат с левой ключицы демонтирован. После демонтажа через 3 недели в области левой ключицы больной почувствовал резкую боль. На контрольных снимках выявлена рефрактура левой ключицы со значительным смещением отломков. 06.09.2004 года больной был консультирован проф. Пичхадзе P.M., госпитализирован в 5- ое отд. ЦИТО для оперативного лечения.
10.09.2004 г. больному была выполнена повторная операция: Реостеосинтез левой ключицы аппаратом Пичхадзе-3.
Перелом сросся через 12 недель; аппарат демонтирован. Больной вернулся к своей профессиональной деятельности.
Из вышеприведенных примеров явствует, что фиксация была проведена без учета биомеханической концепции, рычаговые свойства отломков не были нейтрализованы, и это стало причиной нестабильности в месте перелома. У этих больных несращение, нагноение и появление ложных суставов произошло из-за ненадежной фиксации отломков, при которой один или два отломка оставались незафиксированными.
Таким образом, большинство осложнений возникли в результате ошибок при выборе тактики лечения, а в некоторых случаях из-за несоблюдения рекомендаций врача. Очевидно, что определение характера перелома согласно биомеханической классификации помогает оценить серьезность повреждения и выбрать тактику лечения. Следование принципам биомеханической классификации помогает в выборе нужной конструкции и определении количества уровней, необходимых для оптимальной фиксации отломков.
Биомеханическая концепция универсальна для всех видов фиксаторов и методов фиксации и не важно каким методом больной оперирован. Как было показано выше, при несоблюдении биомеханических принципов можно получить осложнения при всех видах остеосинтеза без исключений.
Верный и современный метод лечения согласно постулатам биомеханической концепции в каждом отдельном случае, стабильная фиксация отломков, строгое соблюдение принципов асептики и антисептики в целях профилактики направлены на то, чтобы снизить риск возникновения инфекций, ошибок и осложнений. Более широкое практическое применение биомеханической концепции снижает и устраняет осложнения и вероятность возникновения несросшихся переломов и ложных суставов при переломах ключицы.
![Хирургическое лечение тяжелых повреждений костей стопы на основе биомеханической концепции фиксации отломков [Электронный ресурс]](/i/i/4435/200437.png "Хирургическое лечение тяжелых повреждений костей стопы на основе биомеханической концепции фиксации отломков [Электронный ресурс] Рахимов Диловар Саидович")
