Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Обзор литературы 10
1.1. Анатомо-физиологические и биомеханические особенности предплечья 10
1.2. Оказание специализированной медицинской помощи больным с диафизарными переломами костей предплечья на догоспитальном этапе 17
1.3. Современное состояние проблемы хирургического лечения больных с диафизарными переломами костей предплечья 20
Глава 2. Материал и методы исследования 35
2.1. Общая характеристика наблюдаемых больных 35
2.2. Экспериментальное исследование на биоманекенах 46
2.3. Примененные методы обследования 47
2.3.1. Клинический осмотр 47
2.3.2. Анальгезиметрия 51
2.3.3. Динамометрия 53
2.3.4. Морфометрические исследования 55
2.3.4.а. Морфометрия в клинике 55
2.3.4.6. Морфометрия в эксперименте 57
2.3.5. Электромиография 58
2.3.6. Рентгенография 59
2.4. Применение методов доказательной медицины для оценки эффективности лечения 60
Глава 3. Оценка функционального состояния пред плечья при переломе диафиза локтевой и лучевой костей 63
Глава 4. Новый способ малоинвазивного хирурги ческого вмешательства для лечения больных с диафизарными переломами костей предплечья
4.1. Перелом диафиза лучевой кости проксимальнее места прикрепления круглого пронатора места прикрепления круглого пронатора
4.3. Перелом диафиза лучевой кости в средней трети
4.4. Перелом диафиза лучевой кости в нижней трети
4.5. Перелом диафиза локтевой кости
4.6. Варианты применения собственного способа операции . 88
4.6.1. Перелом обеих костей предплечья
4.6.2. Сочетание собственной методики остеосинтеза с общепринятыми способами хирургического вмешательства
Глава 5. Экспериментальное обоснование нового малоинвазивного способа чрескостного остеосинтеза костей предплечья 92
Глава 6. Особенности послеоперационного ведения больных 103
Глава 7. Сравнительный анализ отдаленных результатов лечения больных по заключение 128
Выводы 136
Практические рекомендации 137
Литература 138
- Анатомо-физиологические и биомеханические особенности предплечья
- Экспериментальное исследование на биоманекенах
- Перелом диафиза лучевой кости проксимальнее места прикрепления круглого пронатора места прикрепления круглого пронатора
- Сочетание собственной методики остеосинтеза с общепринятыми способами хирургического вмешательства
Введение к работе
Актуальность. Диафизарные переломы костей предплечья представляют сложную и разнообразную группу повреждений опорно-двигателыюй системы. По своей частоте они занимают второе место среди переломов длинных трубчатых костей, составляя по данным различных авторов от 15 до 30 % всех переломов диафизов костей конечностей (А.Ф.Краснов и соавт., 2000; Г.П.Котельников и соавт., 2001; Б.У.Шодиев и соавт., 2002).
Отдаленные результаты лечения больных с этим повреждением продолжают оставаться весьма скромными: процент неудовлетворительных исходов достигает тридцати, первичная инвалидность превышает восемь процентов (Н.Б.Дарминов, 2003). Выраженные ограничения ротационных движений обнаружены у 30-50 % пострадавших. (О.В.Бейдик, 1999). У 3-19 % больных в результате некачественного лечения возникают ложные суставы костей предплечья, частота неправильно сросшихся переломов составляет от 4 до 13% (В.П.Бойков и соавт., 2002). Осложнениями считают вторичное смещение, замедленную консолидацию, образование ложного сустава, неправильное сращение, развитие посттравматической контрактуры, нарушение ротационной функции (В.М.Шаповалов и соавт., 2002).
В Самарской области диафизарные переломы костей предплечья составляют 15,2 % от общего числа травм скелета, в структуре инвалидности доля патологии равняется 9,36 %.
Этому в немалой степени способствует отсутствие четкого и общепринятого алгоритма действий врача догоспитального звена, недостаточно полное освещение данного вопроса в специальной литературе. Трудности лечения больных с переломами костей предплечья объясняются сложностью анатомо-физиологического строения этого сегмента (В.И.Зоря и соавт., 1999). В связи с тем, что данные переломы характеризуются большой длительностыо периода
нетрудоспособности, который нередко доходит до шести-восьми месяцев (СП. Миронов и соавт., 2002; Б.Ш.Минасов, 2004), всестороннее изучение анализируемой проблемы приобретает особую социальную значимость.
Цель исследования: улучшить результаты лечения больных с диафи-зарными переломами костей предплечья путем разработки, всестороннего обоснования и внедрения в практическое здравоохранение нового малотравматичного способа остеосинтеза лучевой и локтевой костей.
Задачи:
Изучить современное состояние вопроса оказания специализированной медицинской помощи больным с диафизарными переломами костей предплечья, дать сравнительную оценку отдаленных результатов применяемых оперативных методик лечения.
Предложить систему комплексной оценки состояния предплечья как единой морфофункциональной единицы опорно-двигательной системы.
Разработать собственный способ репозиции, обеспечивающий максимально правильное сопоставление костных отломков с учетом особенностей биомеханики предплечья.
Внедрить в повседневную практику устройство, обеспечивающее точное измерение объема ротационных движений в локтевом и лучезапя-стном суставах.
Экспериментально обосновать возможность применения собственного способа стабильного, малотравматичного остеосинтеза лучевой и локтевой костей.
7 Научная новизна.
Впервые разработана система комплексной оценки анатомо-функционального состояния предплечья при переломе его костей и в отдаленные сроки после остеосинтеза различными способами.
Введены понятия ростового коэффициента, индекса прикрепления для диагностики и оценки качества проводимого лечения пациентов с диафизар-ными переломами костей предплечья.
Разработан новый прибор - ротатометр, позволяющий дать точную количественную оценку ротационной функции предплечья, получивший статус изобретения (Свидетельство РФ на полезную модель № 28963 от 27.04.2003).
Проведено теоретическое обоснование выбора оптимального способа лечения больных с диафизарными переломами костей предплечья на основе компьютерного моделирования.
Впервые разработан оригинальный способ репозиции отломков лучевой кости при ее изолированных диафизарных повреждениях (Патент РФ № 2003136301 от 12.01.2005).
Практическая значимость.
Предложена система комплексной оценки анатомо-функционального состояния предплечья, доступная для применения на всех этапах лечения больных с диафизарными переломами костей предплечья
На основе компьютерного моделирования разработан и внедрен в клиническую практику способ репозиции отломков лучевой кости при ее изолированных переломах.
Разработан и внедрен в практическое здравоохранение новый способ фиксации отломков лучевой и локтевой костей, доступный для проведения в амбулаторных условиях.
8 Внедрение в практику.
Разработанные в процессе выполнения данной работы способы репозиции и фиксации отломков при диафизарных повреждениях предплечья, система комплексной оценки анатомо-функционального состояния предплечья внедрены в практику работы Самарской областной клинической больницы им. М.И.Калинина, Самарской городской клинической больницы № 1 им. Н.И.Пирогова, Самарской городской клинической больницы № 2 им. Н.А.Семашко, травмпунктов № 1 и № 2 г. Самара, Тольяттинской городской клинической больницы № 5.
Полученные в процессе выполнения диссертационной работы данные включены в перечень учебно-методического материала, преподаваемого травматологам-ортопедам, хирургам и врачам общей практики, обучающимся на циклах общего и тематического усовершенствования на кафедре травматологии, ортопедии и поликлинической хирургии ИПО Самарского государственного медицинского университета.
Апробация работы и публикация результатов исследования.
По теме диссертации опубликовано 9 научных работ, из них 2 — в центральной печати, получен один Патент РФ на изобретение и одно Свидетельство РФ на полезную модель.
Основные положения диссертационного исследования доложены и обсуждены на конференциях молодых исследователей «Аспирантские чтения -2001, 2002» (Самара, 2001, 2002), Всероссийской научно-практической конференции «Новые медицинские технологи в охране здоровья здоровых, в диагностике, лечении и реабилитации больных» (Пенза, 2003), научно-практической конференции, посвященной 55 - летию самарской ортопедии и 35 - летию кафедры травматологии, ортопедии и экстремальной хирургии «Панорама самарской ортопедии» (Самара, 2003), научно - практической конференции, по-
9 священной 20-летию Института последипломного образования Самарского государственного медицинского университета (Самара, 2003).
Объём и структура работы.
Диссертационное исследование основано на анализе результатов обследования 180 больных с диафизарными переломами костей предплечья, пролеченных в травматологических пунктах № 1 и № 4 г. Самары, городской больнице № 2 им. Н.А.Семашко, а также в травматологическом и ортопедическом отделениях Самарской областной клинической больницы им. М.И.Калинина в период с 1998 по 2004 годы включительно.
Диссертация изложена на 181 страницах, состоит из введения, литературного обзора, шести глав собственных данных, заключения, выводов, практических рекомендаций и списка литературы. Работа иллюстрирована 70 рисунками и 30 таблицами. Список литературы включает 296 работ, из которых 208 отечественных и 88 - иностранных.
Положения, выносимые на защиту:
Тактика лечения больных с диафизарными переломами костей предплечья определяется результатами комплексной оценки анатомо-функционального состояния предплечья.
Применение предложенного нами ротатометра упрощает проведение закрытой ручной репозиции, обеспечивая вместе с тем высокую точность сопоставления костных отломков.
Разработанный нами способ операции соответствует требованиям стабильного остеосинтеза при диафизарных переломах костей предплечья.
Анатомо-физиологические и биомеханические особенности предплечья
Рука является органом труда, при помощи которой человек выделился из животного мира. Она представляет собой только небольшую часть тела, но обладает разнообразной функцией.
Предплечье ( как единая анатомо-функциональная единица опорно-двигательной системы играет большую роль в осуществлении необходимого объема движений руки. Верхняя граница данного сегмента проходит на шесть сантиметров дистальнее внутреннего надмыщелка плечевой кости. Нижняя граница определяется тремя сантиметрами выше кожной складки запястья (Н.Л.Кернесюк, 2002). В.В. Кованов и соавт., (1972) выделяют на предплечье переднюю и заднюю области.
Изучаемый сегмент состоит из двух трубчатых костей: лучевой и локтевой. Тела обеих костей имеют трехгранную форму. (Уотсон-Джонс Р. 1972; И.В.Егоров, 2003).
Костномозговый канал обеих костей узкий, искривленный, имеет форму песочных часов. Протяженность сужения костномозгового пространства составляет от 2 до 6 см (Е.В.Зверев, 1989). Лучевая кость длиннее локтевой на 3-4 см (Я.И.Шершер, 1990).
Кости предплечья в проксимальном отделе имеют единую суставную сумку и образуют плечелоктевой, илечелучевой и проксимальной лучелокте-вой сустав. Последний представляет собой блок, движения в котором осуществляются только в одной плоскости (Ф.Кишш и соавт., 1973; Fernandez J.W. et all., 2004). В дистальном отделе предплечья располагается лучелоктевой сустав и лучезапястный сустав, обладающий четырьмя степенями свободы движений (И.В.Гайворонский, 2003). Проксимальный и дистальный лучелоктевые сочле нения образуют комбинированный цилиндрический сустав, в котором осуществляются ротационные движения (Shaaban Н. Et all., 2004). Кости на всем протяжении между собой соединены межкостной мембраной, которая представляет собой фиброзную пластинку и служит основой для прикрепления мышц предплечья (Е.В.Гергелижиу, 1988; L.A.Poitevin, 2001; Matsuoka J. et all., 2003). В ней расположены отверстия: над верхним краем межкостной перепонки, через которое проходят задняя межкостная артерия и глубокая ветвь лучевого нерва и в нижней трети мембраны - для сосудов тыльной поверхности предплечья (Н.А.Корж и соавт., 1990; Starch D.W.et all., 2001; Stabile K.J. et all., 2004). В проксимальном отделе кости соединены между собой косой связкой. (В.Р.Сапин, 1990; Kreulen М. et all., 2004).
Ротационная ось предплечья проходит через центр головки и шейки лучевой кости но межкостному промежутку, далее - через головку локтевой кости и заканчивается у верхушки шиловидного отростка. Ось вращения нижнего лучелоктевого сустава является продолжением оси верхнего (Я.И.Шершер, 1990; Davidson P. et all., 2003). Он установил, что при ротации головка лучевой кости вращается вокруг своей оси, а в нижнем лучелоктевом сочленении перемещается вокруг неподвижной головки локтевой, совершая движения в пределах 8-Ю мм (Ozkan Т. et all., 2004). Дуга поворота в дистальном лучелоктевом сочленении напоминает форму эллипса (В.Ставров, 1997; Fagarasanu М. et all., 2004). При перемещении лучевой кости происходит удлинение предплечья в положении супинации и укорочение при пронации на 4-6 мм (О.В.Оганесян, 2001; Kasten P. et all., 2004 ).
Мышцы предплечья разделяют на две группы: переднюю, содержащую сгибатели, квадратный и круглый пронаторы, и заднюю, в состав которой входят разгибатели кисти и супинатор (Stone R J. et all., 2003; Smeulders M..J. et all., 2004). При этом мышцы передней группы начинаются от внутреннего над-мыщелка, а задней - от наружного надмыщелка плеча (М.Ф.Иваницкий, 2003; Gausepohl Т. et all., 2000; Gordon K.D. et all., 2004; Veeger H.E. et all., 2004). Кровоснабжение предплечья осуществляется из лучевой и локтевой артерий (Г.А.Бабушкина, 1987; Haerle М. et all., 2004).
Венозный отток идет .по глубоким и подкожным венам. Подкожные вены, анастомозируя между собой образуют v.cephalica и v.basilica. Глубокие вены сопровождают одноименные лучевую и локтевую артерии, по две на каждую. (И.Д.Кириатовский , 2003; Motobe М. et all., 2004).
Предплечье иннервируется ветвями срединного, лучевого и локтевого нервов (Nagata Н. Et all., 2004).
А.М.Очкуренко (1977) описал места вхождения сосудов и нервов в мышцу, называя их мышечными сосудисто-нервными воротами. Количество их в мышцах предплечья отличается большим непостоянством и зависит от ее длины и калибра входящих в нее сосудов.
И.Б.Щелоковой (1994) определено состояние кровотока верхних конечностей у больных с диафизарными переломами костей предплечья. Её исследованиями показано, что определяющим фактором критического состояния кровообращения конечности при переломах костей предплечья является показатель подфасциального давления. В норме у здоровых лиц он колеблется в пределах от 240 до 540 миллиметров водного столба. Сопоставление клинических проявлений с данными электрофизиологического обследования и показателями подфасциального давления позволило ей выделить три степени нарушения периферического кровоснабжения.
Определение степени данной патологии имеет значение для последующей . тактики лечения. Так, при первой степени - допускают любые лечебные манипуляции. У больных со II степенью исключается применение гипсовых повязок. Иммобилизацию предплечья осуществляют с помощью аппаратов внешней фиксации.
Экспериментальное исследование на биоманекенах
Экспериментальная часть работы выполнена в Самарском областном бюро судебно-медицинской экспертизы (начальник - д.м.н. доцент А.П.Ардаш-кин).
На биоманекенах обоего пола, не имеющих механических повреждений тканей верхних конечностей, создавали модель диафизарного перелома костей предплечья путем полного пересечения локтевой (9 случаев) и лучевой (9 слу чаев) костей в середине верхней, средней и нижней трети с помощью остеотома (по 3 случая на каждый уровень перелома).
В первой серии опытов (рис. 1) центральный и периферический фрагменты поврежденной лучевой кости фиксировали к неповрежденной локтевой кости с помощью спиц Киршнера, проведенных во фронтальной плоскости, отступя от линии перелома как дистально, так и проксимально на: один сантиметр (первый вариант), два сантиметра (второй вариант) и три сантиметра (третий вариант).
Во второй серии опытов аналогичным образом фиксировали поврежденную локтевую кость к неповрежденной лучевой (рис. 2). Всего было обследовано 18 предплечий у 9 биоманекенов.
Для получения объективного представления о состоянии предплечья как единой морфофункциональной единице опорно-двигательной системы всем пациентам было проведено комплексное обследование, включавшее в себя применение клинических и инструментальных методов.
Клинический осмотр больных с диафизарными переломами костей предплечья проводили с учетом всех необходимых требований (комфортная температура окружающего воздуха, адекватное освещение).
Обследование пострадавшего начинали с опроса, во время которого выясняли характер имеющихся жалоб, обстоятельства и механизм получения травмы, особенности развития и жизни пациента. Тщательно собирали анамнез жизни. Визуально оценивали телосложение, положение и активность пациента, определяли профессиональные вредности, контакт с инфекционными больными. Особое внимание уделяли внешнему виду и деформации поврежденной конечности, наличию и локализации гематом области предплечья.
Характерным признаком диафизарного перелома костей предплечья был болевой синдром, локализованный в поврежденной области. Наблюдали отек мягких тканей и деформацию предплечья.
При пальпации отмечали резкую локальную болезненность места перелома. Выявляли симптом патологической подвижности и крепитации отломков. Был информативен симптом осевой нагрузки, основанный на усилении боли в предполагаемом месте перелома при приложении физического усилия но оси конечности.
При наличии у пострадавшего диафизарного перелома костей предплечья амплитуду активных и пассивных движений не определяли но причине большого риска возникновения вторичного смещения отломков. Из других клинических признаков, наблюдаемых при переломах предплечья, отмечали невозможность выполнения больным ротационных движений кистью.
Проводили тщательный неврологический осмотр. Оценивали функции локтевого нервов (способность приведения первого и пятого пальцев, сдвигание и раздвигание пальцев кисти, чувствительность на ульнарной половине кисти), лучевого нервов (возможность разгибания кисти, отведения первого пальца, чувствительность в зоне основных фаланг второго-пятого пальцев), срединного нервов (сгибание кисти и пальцев, сжимание в кулак, оппозиция первого пальца, чувствительность на лучевой половине ладонной поверхности кисти).
Перелом диафиза лучевой кости проксимальнее места прикрепления круглого пронатора
При изолированном повреждении диафиза лучевой кости прокспмальнее места прикрепления круглого нронатора (рис. 12) значение индекса прикрепления будет меньше 40 %. При этом на рентгенограмме периферический отломок лучевой кости оказывается пронированым.
В этом случае наиболее точного сопоставления костных фрагментов можно добиться путем плавной тракции за кисть с последующей установкой предплечья в нулевое положение (стрелка на шкале ротатометра направлена вертикально вниз и указывает на цифру «0», поскольку предплечье находится в горизонтальной плоскости).
Соблюдая правила асептики и антисептики, через локтевую и лучевую боковые поверхности предплечья с помощью дрели последовательно проводят стандартные спицы Киршнера. Для предварительной фиксации центрального отломка первую базовую спицу вводят прокспмальнее линии перелома на два сантиметра, с боковой лучевой поверхности сначала через центральный отломок лучевой кости, затем - через локтевую кость (рис. 13).
Выполняют сопоставление периферического отломка по отношению к центральному (рис. 14) путем супинации предплечья до уровня 60 градусов от нулевого положения, ориентируясь на показания ротатометра. Для предварительной фиксации периферического отломка, дистальнее линии перелома на два сантиметра, проводят вторую базовую спицу с боковой лучевой поверхности через периферический отломок лучевой кости, а затем - через локтевую кость (рис. 15).
Производят контрольную рентгенографию предплечья. Для повышения надежности фиксации отломков, отступя три сантиметра от места ранее проведенных базовых спиц как прокспмальнее, так и дистальнее места перелома проводят (рис. 16) дополнительно еще по одной стабилизирующей спице через обе кости в направлении от поврежденной кости к интактной. Выступающие из мягких тканей концы спиц скусывают и погружают иод кожу. Завершают операцию наложением тыльной гипсовой лонгеты от основания пальцев кисти до середины плеча сроком на 2 недели (рис. 17).
Если значение предварительно вычисленного индекса прикрепления у пострадавшего превышает 40%, врач может заподозрить, что линия перелома диафиза лучевой кости в этом случае проходит дистальнее места прикрепления круглого пронатора (рис. 18). Подтверждением данному факту служит пронация центрального отломка, выявляемая на рентгенограмме.
Репозицию перелома начинают с установления предплечья в нулевое положение (стрелка на шкале ротатометра указывает на цифру «0»).
Осуществляют предварительную фиксацию центрального отломка лучевой кости, для чего, отступя проксимально от линии перелома на два сантиметра, проводят одну базовую спицу с боковой лучевой поверхности сначала через центральный отломок лучевой кости, затем - через локтевую кость (рис. 19). Ориентируясь на показания ротатометра, производят сопоставление периферического отломка но отношению к центральному путем пронирования предплечья до уровня 120 градусов от нулевого положения (рис. 20).
Для предварительной фиксации периферического отломка, отступя дистально от линии перелома на два сантиметра, проводят вторую базовую спицу с боковой лучевой стороны через периферический отломок лучевой и локтевую кость (рис. 21).
Производят контрольную рентгенографию. Отступя три сантиметра от места ранее проведенных базовых спиц проксимальнее и дистальнее места перелома проводят дополнительно по одной стабилизирующей спице через обе кости (рис. 22). Концы спиц скусывают и погружают под кожу (рис. 23). Накладывают тыльную гипсовую лонгету сроком на 2 недели.
Перелом лучевой кости дистальнее места прикрепления круглого пронатора, первый этап остеосинтеза. Предварительная фиксация центрального отломка лучевой кости первой базовой спицей Киршнера, введенной в сагиттальной плоскости на два сантиметра проксимальнее линии перелома сначала через центральный отломок лучевой кости, затем - через локтевую кость. Сохраняется пронация центрального фрагмента лучевой кости
Перелом лучевой кости дистальнее места прикрепления круглого пронатора. Центральный отломок лучевой кости фиксирован первой базовой спицей Киршнера к интактной локтевой кости. Ориентируясь на показания ро-татометра, производят сопоставление периферического отломка по отношению к центральному путем пронации предплечья до уровня 120 градусов от нулевого положения
Перелом лучевой кости дистальнее места прикрепления круглого пронатора, второй этап остеосинтеза. Периферический отломок лучевой кости сопоставлен с центральным и фиксирован второй базовой спицей Киршнера, введенной в сагиттальной плоскости на два сантиметра дистальнее линии перелома по направлению от лучевой кости к локтевой
Сочетание собственной методики остеосинтеза с общепринятыми способами хирургического вмешательства
С целью выявления оптимальной зоны введения спиц, обеспечивающих максимально прочную фиксацию предварительно репонированных отломков лучевой кости, нами была выполнена серия математических расчетов. Поскольку при совершении ротационных движений кистью происходит перемещение лучевой кости вокруг локтевой, последнюю можно рассматривать в качестве статического элемента системы, а лучевую кость - в качестве динамического элемента.
При подобном подходе уровень перелома локтевой кости не оказывает решающего влияния на степень ограничения ротационной функции предплечья, в связи с чем данными параметрами при решении поставленной задачи можно пренебречь.
Повреждение же лучевой кости неизбежно приводит к нарушению возможности пронации и супинации, причем степень развивающегося ограничения напрямую зависит от уровня расположения перелома. Если он происходит в области верхнего или нижнего метаэпифиза, ротационная функция предплечья после фиксации перелома но предлагаемому нами способу частично сохраняется - за счет качательных движений в дистальном (при переломе лучевой кости в верхней трети) или проксимальном (при переломе лучевой кости в нижней трети) радио-ульнарных сочленениях.
В связи с вышеизложенным наиболее значимым представляется выяснение оптимального расстояния от линии перелома до места введения первой (базовой) и второй (фиксирующей) спицы в каждый из фрагментов лучевой кости при ее повреждении на уровне средней трети (рис. 37).
Выполненное нами экспериментальное изучение степени потери ротационной функции предплечья на биоманекенах показало, что фиксация отломков лучевой кости к неповрежденной локтевой двумя базовыми спицами (рис. 38) на расстоянии соответственно 1 см (первый вариант), 2 см (второй вариант), и 3 см (третий вариант) от линии перелома приводит к потере возможности производить пронацию и супинацию кисти. В этих условиях степень ограничения ротационной функции при каждом из трех перечисленных вариантах становится статистически незначимой и ведущую роль начинает играть соотношение плеч рычага L/Li с осью вращения в точке проведения базовой спицы (рис. 39).
Для пояснения этого положения представим лучевую кость в качестве цилиндра диаметром 2 см и длиной 20 см (средние величины, соизмеримые с реальным поперечником и длиной среднестатистической лучевой кости взрослого человека). В случае, если линия перелома проходит строго по середине представленной модели, то центральный фрагмент лучевой кости окажется равным 10 см. При условии, что проксимальный конец центрального фрагмента жестко закреплен в области локтевого сустава, а плечи рычага L и L і равны, стабильное положение костных отломков обеспечивается силой Н, равной по величине силе Ні, приложенной в области локтевого сустава (рис. 40).
При уменьшении расстояния L до трех сантиметров (базовая спица введена в центральный костный фрагмент на расстоянии 3 см от линии перелома) для дестабилизации перелома к нему нужно приложить силу, равную 2,3 Ні.
Выполненные расчеты показывают, что чем ближе к линии перелома проводится базовая спица, тем более стабильно фиксирован костный фрагмент. Однако при детальном анализе приведенных расчетов мы сочли возможным признать оптимальным расстоянием L два сантиметра, а не один. Именно этот вариант технически более прост, в меньшей степени зависит от плоскости излома, которая не всегда бывает поперечной, исключает нахождение металла в зоне репаративного остеогенеза. Кроме того, при проведении базовой спицы, отступя на 2 см от линии перелома, для вторичного смещения костных отломков необходимо приложить нагрузку, равную 4 Hi, а это сопоставимо с усилием, способным не только дестабилизировать перелом, но и разрушить локтевой сустав.
После выяснения наиболее благоприятного места проведения базовой спицы мы поставили задачу выяснить оптимальную зону введения фиксирующей спицы. С этой целью нами было проведено компьютерное моделирование различных вариантов остеосинтеза (Intel Pentium 4, программное обеспечение ANSYS 5.7)
Для этого лучевую кость представили в качестве многоопорной балки, имеющей в своем составе жесткое защемление (в зоне локтевого сустава) и закрепление но радиальным образующим кости в зоне фиксации её спицей. Нагрузку прикладывали к поверхностям, расположенным между спицами.
Прочностные характеристики костной ткани приняли следующими (Г.Бранков, 1981): Модуль упругости лучевой кости Е= 16170 Мпа= 1,61710й Па; Плотность кости р = 24 кг/м ; Коэффициент Пуассона -0,3; Прочность костной ткани на растяжение при разрушении 150 - 170 Мпа (15 - 17 кгс/мм2); Предельное напряжение на сжатие 120 - 170 Мпа (12 - 17 кгс/мм2); Прочность на кручение 105,4 - 90,3 Мпа (10,54 - 9,03 кгс/мм2). Лучевая кость смоделирована нами как цилиндр диаметром 12 мм, длина стороны конечного элемента - 3 мм, предположено, что кость обладает изотропными свойствами. Нагрузка в направлении, перпендикулярном оси спицы и лучевой кости принята за 1 кгс = ЮН, тогда площадь действия распределенной нагрузки S = тг г 1 = 3.14159 0.006 0.03 = 5.6548 10"4 м2, где г - радиус лучевой кости; 1 - интервал действия распределенной нагрузки но длине лучевой кости. Отсюда нагрузка q = P/s = 17683,88 Па.
Нагрузка в направлении оси спицы и перпендикулярно лучевой кости, приложенная с наружной стороны, принята за 0,5 кгс = 5Н, площадь действия указанной нагрузки составила S = 5,6548 10"4м2. Собственно нагрузка в данном случае q = 8841,94 Па.
Нами было проведено компьютерное моделирование двух расчетных случаев. В первом из них через центральный отломок лучевой кости была проведена базовая спица на расстоянии 2 см от линии перелома и распределенная нагрузка была приложена в сагиттальной плоскости (перпендикулярно направлению проведения спицы).
