Содержание к диссертации
Введение
1. ГЛАВА 1. CLASS Обзор литератур CLASS ы 9
1.1. Актуальность 9
1.2. Лечение переломов костей предплечья 11
1.2.1. Доступы к костям предплечья 13
1.2.2. Репозиция и фиксация 14
1.2.3. Внутрикостный остеосинтез 14
1.2.4. Особенности остеосинтеза титановыми стержнями по Н.К. Митюнину 18
1.2.5. Накостный остеосинтез 19
1.3. Открытые переломы 25
1.4. Переломы Галеации 27
1.5. Переломы Монтеджи 28
2. ГЛАВА 2. Материалы и методы исследования 31
2.1. Общая характеристика клинических наблюдений 31
2.2. Классификация диафизарных переломов костей предплечья 35
2.3. Методы диагностики 3 7
3. ГЛАВА 3. Внутрикостный остеосинтез костей предплечья стержнями прямоугольного сечения —39
3.1. Общая характеристика больных 3 9
3.2. Техника операции внутрикостного остеосинтеза 40
3.3. Результаты лечения 43
4. ГЛАВА 4. Накостный остеосинтез переломов костей предплечья 59
4.1. Общая характеристика 59
4.2. Остеосинтез малой прямой пластиной 60
4.2.1 Результаты лечения больных с переломами костей предплечья при использовании малой прямой пластины 61
4.3. Остеосинтез монокортикальной пластиной 71
4.3.1 Техника операции при остеосинтезе монокортикальной пластиной 81
4.4. Отдаленные результаты лечения переломов костей предплечья накостным остеосинтезом 88
4.5. Восстановление работоспособность 91
5. ГЛАВА 5. Комбинированный остеосинтез костей предплечья 94
5. 1. Общая характеристика 94
5.2. Изучение результатов лечения 95
6. Заключения .
8. Указатель литературы
- Внутрикостный остеосинтез
- Общая характеристика клинических наблюдений
- Техника операции внутрикостного остеосинтеза
- Остеосинтез монокортикальной пластиной
Введение к работе
Переломы костей предплечья составляют более половины переломов костей верхней конечности (Ф.Д. Богданов с соавт., 1972, А.А. Карлин 1985) и от 12 до 25% переломов всех длинных костей (А.А. Беляков с соавт., 1984, В.Т. Сенник, 1986, Bried I.M. с соавт., 1987), причем до 86% встречаются в молодом работоспособном возрасте (Ж.Ю.Нажмитдинов с соавт., 1997).
Лечение диафизарных переломов костей предплечья является актуальной проблемой травматологии (Б.Л. Гольдман с соавт., 1 986, В.А. Поляков, 1986, В.В. Ключевский, 1999, Eitel F., 1981). Это объясняется сложностью анатомических и функциональных взаимоотношений локтевой и лучевой костей.
Полное восстановление функции возможно лишь при условии правильных взаимоотношений в плечелучевом, плечелоктевом, проксимальном лучелоктевом, лучезапястном и дистальном лучелоктевом сочленениях, при сохранении длины и физиологической кривизны костей предплечья (Р.Н. Калашников, 1973, Н. Дагер, 1986, В.В. Ключевский, 1999), что делает более жесткими требования к точности репозиции и стабильности фиксации в сравнении с другими длинными костями (Б.Л. Гольдман, 1986, В.М.Демьянов с соавт., 1986, Ю.Г. Шапошников, 1997). По этой причине консервативные методы лечения имеют ограниченные показания (А.В. Каплан, 1967, Ю.Г. Шапошников, 1997).
Инвалидность по поводу переломов костей предплечья в 86,5% получают лица наиболее работоспособного возраста. Из признанных инвалидами в связи с переломами костей предплечья 63,5% составляют рабочие физического труда (Ж.Ю. Нажмитдинов, С.Х. Ибрагимов, 1999). Это подчеркивает высокую социально-экономическую значимость проблемы лечения переломов костей предплечья.
Среди оперативных методик применяется накостный и внутрикостный остеосинтез. Накостный остеосинтез, получивший наиболее широкое распространение в западной травматологии, обеспечивает приемлемую репозицию и стабильную фиксацию практически при всех типах переломов лучевой и локтевой костях (М.Е. Muller с соавт., 1996, Hertl. R с соавт., 1996, Malicki Р.С., 1997). Однако накостная фиксация в ее традиционных вариантах, особенно в случае переломов обеих костей предплечья, сопровождается значительным повреждением периостальной и медуллярной систем кровообращения отломков, мягких тканей сегмента (Muller-Farber I., 1988, Dell'Oca А.А. с соавт., 2001, Haas N., Hanke L., 2001), что в 5,7% случаев приводит к замедленной консолидации, в 3-10% - к несращениям, 3-5,3% - к глубоким инфекционным осложнениям (Ross E.R. с соавт., 1989, Langkamer V.G. с соавт., 1991, Labbe J. с соавт., 1998).
Внутрикостный остеосинтез без рассверливания менее травматичен (Е.В. Зверев, 1990, Holmenschlager F. 1997, Wal А., 1997), но его успешная реализация сопряжена с трудностями подбора конструкции в соответствии с индивидуальными анатомическими особенностями костной полости (Е.В. Зверев, 1990, Baurle Е., 1976) и адекватным определением показаний для использования метода (Rosacker J.A. и Kopta J.А., 1981). Несращение после интрамедуллярной фиксации костей предплечья составляет от 6,4 до 25,3% случаев (Holmenschlager F., 1997, Modrzewski К. с соавт., 2000), а спектр эффективного применения данной технологии является предметом дискуссии для многих авторов.
Стремление к улучшению результатов привело к разработке новых методов оперативного лечения (Dell'oca А.А., 2001, Haas N., 2001).
Цель исследования — улучшение результатов лечения диафизарных переломов костей предплечья.
Задачи исследования
Изучить результаты остеосинтеза диафизарных переломов костей предплечья стержнями пятиугольного поперечного сечения и индустриальными 11-мм пластинами.
Определить показания к остеосинтезу стержнями и пластинами в зависимости от локализации и характера диафизарного перелома костей предплечья.
Создать новую монокортикальную блокируемую пластину для остеосинтеза диафизарных переломов костей предплечья. Изучить результаты ее использования.
Оценить возможность комбинированного накостного и внутрикостного остеосинтеза диафизарных переломов костей предплечья.
Объем и структура работы
Диссертация изложена на 116 страницах машинописного текста, состоит из введения, 5 глав, заключения, выводов, указателя литературы (112 работ), включающего 47 работ отечественных и 65 зарубежных авторов; иллюстрирована 24 рисунками и 20 таблицами. Реализация результатов исследования
Опубликовано 3 статьи, сделан 1 доклад на заседании Ярославского -Костромского - Вологодского научного общества травматологов - ортопедов (2004), написана глава «Переломы костей предплечья» в руководстве «Хирургия повреждений - 2004»
Научная новизна
1.. Сконструктирована новая монокортикальная блокируемая пластина для остеосинтеза диафизарных переломов костей предплечья.
2. Определены четкие показания к использованию для внутреннего остеосинтеза диафизарных переломов костей предплечья стержней пятиугольного поперечного сечения из жестких титановых сплавов и индустриальных 11 -мм пластин.
Изучены возможности комбинированного остеосинтеза пластинами и стержнями диафизарных переломов костей предплечья.
Изучены осложнения при внутреннем остеосинтезе диафизарных переломов костей предплечья и возможности их предупреждения.
Практическая значимость
Улучшены возможности оперативного лечения диафизарных переломов костей предплечья внутренним остеосинтезом стержнями и индустриальными 11-мм пластинами.
Определены четкие показания к рациональному использованию стержней и пластин при диафизарных переломах костей предплечья - стержней при простых истмальных и околоистмальных переломах с обязательным сохранением физиологической варусной кривизны лучевой кости, 11-мм пластин - при всех типах переломов.
Начато индустриальное производство новой блокируемой монокортикальной пластины. Отличные результаты показали необходимость широкого внедрения этой пластины в практическое здравоохранение.
Положения, выносимые на защиту:
Внутрикостный остеосинтез стержнями пятиугольного поперечного сечения из титанового сплава ВТ6 показан при простых (типа Al, А2, A3) истмальных и околоистмальных переломах костей предплечья с малой плоскостью излома.
Накостный остеосинтез переломов костей предплечья пластинами по технологии АО показан при всех типах переломов костей предплечья.
3. Остеосинтез переломов костей предплечья монокортикальными блокируемыми пластинами нашей конструкции обеспечивает надежную фиксацию всех видов диафизарных переломов костей предплечья. При их использовании осложнений не было. Сроки нетрудоспособности по сравнению с малыми прямыми пластинами уменьшились в 2 раза, консолидация наступила раньше на 2 месяца.
4. При комбинированном остеосинтезе хорошие функциональные результаты получены при синтезе локтевой кости стержнем, а лучевой -пластиной.
Внутрикостный остеосинтез
При переломах обеих костей стоит начинать с кости с оскольчатым переломом. Это обеспечивает восстановление длины предплечья и облегчает репозицию другой кости. Правильность репозиции можно проверить многими способами. Самый простой из них - это сопоставить линию перелома и контуры диафиза. Но это может быть невозможно при оскольчатых переломах. В таких случаях после фиксации нужно проверить пронацию и супинацию, они должны быть в полном объеме (Games F., Killam M.D., Gesse В., Jupieter M.D., 1987).
Костно-мозговая полость диафиза костей предплечья узкая, изогнутая по длине кости во фронтальной и сагитальной плоскостях. Лучевая кость более изогнута, чем локтевая. Сужение костно-мозговых каналов по длине составляет от 2 до 6 мм (Е.В. Зверев, 1990).
Метаэпифизы заполнены мелкоячеистым губчатым веществом. На расстоянии до 4 см от концов кости стержень, введенный внутрь кости, должен вступать в реакцию фиксации с губчатым веществом метазипифизов и внутренней стенкой узкой части диафиза. При подборе стержня для остеосинтеза сначала надо определиться в его длине и поперечных размерах. Длину стержня рассчитывают по здоровому сегменту. Для локтевой кости она равна расстоянию от вершины локтевого отростка до начала головки, для лучевой — от вершины шиловидного отростка до начала головки лучевой кости. Поперечные размеры стержня подбираются по рентгенограмме, сделанной с расстояния 120 см в двух проекциях. Между внутренней стенкой узкой части диафиза и заготовкой в обеих проекциях должен остаться зазор до 1 мм (В.В. Ключевский, Г.М. Суханов, Е.В. Зверев, А.Д. Джурко, А.А. Дегтярёв, 1993).
Несоответствие между просветом костно-мозгового канала и поперечником стержня может привести к ротационному смещению, если стержень тонкий, или к раскалыванию кости и дополнительному перелому при больших размерах стержня. Поэтому внутрикостный синтез лучевой кости недопустим, если костно-мозговой канал менее 3 мм в его узкой части (Е.В. Зверев, 1990).
Интрамедуллярная фиксация лучевой кости возможна и тогда, когда перелом находится на 5-7 см от узкой части канала на прямой рентгенограмме (Sage P.F., 1959, Rosacker J.A. и Kopta J.A., 1981).
Экспериментальные исследования Э. К. Орнштейна (1975) показали, что наибольшая стабилизация отломков достигается именно при проведении стержня на всю длину костно-мозгового канала - увеличивается контакт и удлиняется плечо рычага нагрузки на дистальном и проксимальном отломках.
Существует открытый и закрытый остеосинтез, ретроградный и антеградный. При открытом ретроградном остеосинтезе локтевой кости стержень вводится с места перелома в проксимальный отломок (Н.К. Митюнин, 1969). Выходит он через локтевой отросток и после сопоставления отломков вбивается в дистальный отломок.
При ретроградном остеосинтезе переломов лучевой кости стержень вводится с места перелома в периферический отломок так, чтобы он вышел на наружно-задней поверхности дистального метаэпифиза лучевой кости. После сопоставления отломков стержень проталкивают на максимальную длину в центральный отломок (Г.А. Суханов, 1989).
При антеградном остеосинтезе стержень вводится в локтевую кость через цилиндрический тоннель, формируемый шилом в проксимальном эпимитафизе над вершиной локтевого отростка. Стержень пробивается до места перелома, отломки сопоставляются, затем стержень вбивается в дистальный отломок (Е.В. Зверев, 1990).
При антеградном остеосинтезе лучевой кости проекция точки введения стержня находится на линии продолжающейся на лучезапястный сустав и вторую пястную кость или промежуток между 2 и 3 пястными костями. Строго над гребнем шилом формируется дугообразный тоннель через метафиз в сторону диафизарной трубки, стержень вводится до места перелома, выполняется репозиция и штифт добивается в проксимальный отломок. эффективным и быстрым методом (укорочением времени операционного вмешательства).
Общая характеристика клинических наблюдений
Материалом к исследованию послужили 105 клинических наблюдений больных с переломами костей предплечья, лечившихся в клинике травматологии, ортопедии и военно-полевой хирургии Ярославской государственной медицинской академии в период с 2001 по 2004 годы.
2.1. Общая характеристика клинических наблюдений
Среди 105 больных мужчин было 68 (64,76 %), женщин - 37 (35,24 %). Переломы предплечья наиболее чаще встречаются у людей работоспособного возраста (табл. 1) - 79 из 105 (75,24%) были в возрасте от 21 до 60 лет. На момент получения травмы работали 73 (69,52%), учились - 12 (11,42%).
Распределение пострадавших по виду травматизма представлено на таблице 2.
Обращает на себя внимание частота уличной травмы - 51 (48,57%), в быту травму получили 21 (20,0%) больных, при дорожно-транспортном происшествии пострадало 18 (17,14%), на производстве - 11 (10,48%), 4 (3,81%) — при занятии спортом.
Локализация переломов представлена на таблице 3. Наблюдалось 153 перелома у 105 больных, переломы обеих костей предплечья - у 48 (45,71%), переломы одной локтевой кости - у 32 (30,48%); переломы одной лучевой кости - у 25 (23,81%о). Изолированные переломы лучевой кости сочетались с вывихом головки локтевой у 3 из 25 (12,0%) -переломовывих Галеацци - у 6 из 32 (18,75%), при переломе локтевой кости был вывих головки лучевой - переломовывих Монтедже. Повреждение правого предплечья было у 65 (61,9 %), левого - у 40 (38,1%).
Из 105 переломов открытых было 14 (13,33%): первично открытые - 7 (6,66 %), вторично открытые - 7 (6,66%). Вторично открытый перелом, когда кость изнутри перфорирует кожу, при этом рана обычно небольшая (В.В. Ключевский, 1999). Первично открытый перелом, когда травмирующая сила разрушает кожу, мягкие ткани и кость - рана большая. По классификации А.В. Каплана (1979), предложенной для открытых повреждений длинных трубчатых костей, все открытые переломы были 1 степени.
Накостными конструкциями прооперированы 100(65,36%) костей, из них у 10 выполнен остеосинтез разработанной нами (патент № 15271) блокируемой пластиной, в 53 случаях (35,1%) - внутрикостный остеосинтез.
Распределение больных по характеру сочетания с другими повреждениями представлено на таблице 4. Сочетание переломов предплечья с повреждением других локализаций встретились у 17 больных (16,18%), это затрудняло часто раннее функциональное лечение.
2.2. Классификация диафизарных переломов костей предплечья
Для определения показаний к тому или иному методу лечения мы использовали Универсальную классификацию переломов АО (M.E.Muller, 1996). Эта классификация удобна для практического врача и позволила разделить все переломы костей предплечья на однородные детализированные группы, разработать соответствующие стандарты лечения и применить строго определенный прием остеосинтеза.
Все переломы были отнесены к сегменту 22 - диафизарные переломы.
Мы разделили также все диафизарные переломы костей предплечья по Е.В. Звереву (1990) на истмальные - проходящие через равномерно суженную часть кости, субистмальные - ниже места сужения, и супраистмальные (выше места сужения) — таблицы 5 и 6.
Чрезистмальные переломы лучевой кости составили 13 (8,5%), локтевой - 20 (13,1%), супраистмальные переломы лучевой кости - 20 (13,1%), локтевой -24(15,69%), субистмальные переломы лучевой кости - 40 ( 26,14 % ), локтевой -36(23,53%).
Техника операции внутрикостного остеосинтеза
Всем больным при поступлении накладывали гипсовую лонгет. При переломах одной кости гипс снимали за два дня до операции, оценивается состояние кожных покровов, руку тщательно мыли теплой водой с мылом несколько раз в сутки. В день операции утром волосы сбривали в зоне операционного поля.
Для внутрикостного остеосинтеза использовали штифт из титанового сплава ВТ6, сочетающий в себе три вида поперечных сечений (пятиугольник, прямоугольник и круг), с продольным изгибом. Продольная и поперечная геометрия стержня наиболее приближена к хирургической анатомии костномозговых каналов и метаэпифизов (Е.В. Зверев, 1990).
Несущая способность штифта на сжатие, растяжение, изгиб, его жёсткость зависят от площади поперечного сечения и формы. Стержень с меньшими поперечными характеристиками даст меньшую жёсткость соединения костных отломков (Д.Ф. Вильяме, Р. Роуф, 1978, П.А. Степин, 1979).
Ключом к надежному остеосинтезу является индивидуальный и точный подбор стержня к кости по длине, толщине, ширине, соответствию галтели началу сужения в канале, изгибу (серповидный с отгибом дистального конца к тылу для лучевой кости и двойной для локтевой). Длина стержня рассчитывалась по здоровому сегменту (рис.1). Для локтевой кости она равна расстоянию от вершины локтевого отростка до начала головки, для лучевой -от вершины шиловидного отростка до начала головки лучевой кости. Поперечные размеры стержня подбирались по рентгенограмме здоровой конечности с расстояния 120 см в двух проекциях. Между внутренней стенкой узкой части диафиза и заготовки в обеих проекциях должен остаться зазор до одного миллиметра.
Операцию обычно выполняли под проводниковой анестезией. Для профилактики послеоперационных осложнений внутривенно вводили 1 грамм цефабола в начале операции. Если операция затягивалась при сложности в репозиции, вводится еще один грамм цефабола.
При переломах обеих костей синтез начинали с менее оскольчатого перелома.
Доступ к лучевой кости осуществляли по линии Кадена, идущей на тыльной поверхности предплечья от головки лучевой кости к шиловидному отростку: кость обнажали в промежутке между коротким лучевым разгибателем кисти и общим разгибателем пальцев. Разрез выполняли при пронированном предплечье.
После обнажения перелома концы отломков выводили в рану, рану очищали от сгустков крови и закрывали салфеткой с раствором антисептика. Остеосинтез выполняли антеградно, над бугорком Листера делали разрез длиной около 1 см. Разводили в сторону сухожилия длинного разгибателя первого пальца с локтевой стороны и лучекистевого разгибателя с другой. Под бугорком шилом, изогнутым в виде пологой дуги, формировали дугообразный тоннель через метаэпифиз в сторону диафизарной трубки. Стержень вводили в тоннель костного канала дистального отломка так, чтобы проксимальный конец его подошел к торцу дистального отломка. Выполняли точную репозиция перелома лучевой кости, стержень молотком добивали в проксимальный отломок. Раны отмывали растворами антисептиков.
В локтевую кость стержень вводили также антеградно - через цилиндрический тоннель, формируемый шилом в проксимальном эпиметафизе. Для этого в положении сгибания в локтевом суставе над вершиной локтевого отростка делали 1,5-см разрез, ориентируемый по длине предплечья. Вращательными движениями шила прокалывали метаэпифизарная часть до канала диафиза (4-6 см). Обычно мы использовали шилья трех размеров -2x2 мм, 3x3 мм, 4x4 мм. На дистальной половине стержня рашпилем делали черта, отмечающая расстояние от линии перелома до места введения стержня. Стержень вводили в тоннель, затем в полость кости до метки. Узкая часть стержня направлена в сторону межкостной мембраны. Делали 3 см разрез кожи и фасции над переломом, крючками раздвигали мышцы. Выполняли репозицию отломков, стержень пробивали в дистальный отломок. Над поверхностью локтевого отростка оставляли конец стержня длиной 2-3 мм.
Выполняли рентген контроль. Раны зашивали без дренирования.
При закрытом внутри костном остеосинтезе место перелома не обнажали, стержень вводили через верхушку локтевого отростка (при переломах локтевой кости) или под бугорком Листера (при переломах лучевой кости) до места перелома, выполняли закрытую репозицию перелома и стержень добивали в проксимальный отломок (в случае лучевой кости ) или в дистальный отломок (при переломе локтевой кости). После этого выполняли рентгеновские снимки в двух проекциях, оценивали качество репозиции и длина стержня. Раны зашивали. После операции гипсовая иммобилизация не применяли.
Закрытый внутрикостный остеосинтез был применен у двух больных, осложнений не наблюдалось.
Остеосинтез монокортикальной пластиной
Нами разработан монокортикальный фиксатор для накостного остеосинтеза (а.с. № 15271).
Прототипом была пластина для накостного остеосинтеза, которая применяется как бикортикальная, так и монокортикальная. Пластина содержит отверстия под винты, оси которых расположены в разных плоскостях и под разными углами к продольной оси конструкции. Пластина не имеет выступов вдоль ее продольных сторон, форма ее поперечного сечения прямоугольная. Винты вводят через резьбовые отверстия в пластине в оба кортикальных слоя отломка или же только в ближний. Сама пластина находится на некотором расстоянии от кости или ее укладывают на кость с сохраненной надкостницей. Эта пластина имеет следующие недостатки, когда используется в монокортикальном варианте.
1. Низкая прочность соединения пластины и кости. Так как кость не имеет регулярную поверхность и кривизна ее изменяется в продольном и поперечном направлениях, то контакт с плоской, не имеющей выступов поверхностью пластины, будет осуществляться, как правило, в одной, реже в двух зонах, чаще - ближе к центральной оси пластины. Это приводит к созданию недостаточно устойчивой, особенно в отношении ротации, системы, так как возникающие внутренние моменты, противодействующие внешнему моменту, имеют короткое плечо силы - расстояние от центральной продольной оси пластины до осей шурупов, расположенных на большем или меньшем удалении от краев фиксатора в зависимости от размеров резьбовых отверстий. Кроме того, ненадежность пластины в ротационном отношении объясняется еще и тем, что при использовании пластины без контакта с костью исключаются силы реакции опоры, разгружающие винтовые соединения.
2. Неравномерное распределение усилий и напряжений в области винтовых соединений с костью в условиях функционирования конечности вследствие введения винтов под разными углами к продольной оси и в разных плоскостях. Те соединения, которые будут работать с перегрузкой, имеют повышенный риск выйти из строя вследствие разрушения кости. Разрушение наиболее нагруженных соединений автоматически влечет за собой перегрузку и разрушение других соединений.
3. Значительное, ничем не компенсируемое ослабление поперечного сечения пластины на уровне отверстий и, как следствие, опасность ее усталостного разрушения.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является монокортикальный фиксатор, выполненный в виде пластины, содержащей резьбовые отверстия под диафизарные винты, оси которых перпендикулярны продольной оси пластины, а также выступы по обеим продольным сторонам пластины на уровне отверстий. При укладывании на кость пластина взаимодействует с ней выступами, и ее фиксируют только к подлежащему кортикальному слою винтами нейтрально, без создания компрессии между пластиной и отломками. К недостаткам данной конструкции относятся следующие.
1. Низкая сопротивляемость системы фиксатор-отломки ротационным нагрузкам из-за того, что возникающее при действии вращающего момента усилие совпадает с осью монокортикального винта, который имеет малую протяженность взаимодействия с костью, так как вводится перпендикулярно к пластине и кости, то есть по кратчайшей траектории, соединяющей наружную и внутреннюю поверхности кортикального слоя отломка. 2. Опасность перелома винтов на участках между отверстиями в пластине и поверхностью кости под действием значительной по величине осевой нагрузки. Концентрация напряжений в этой зоне винтов обусловлена отсутствием передачи внешнего осевого усилия между пластиной и костью за счет сил трения в зоне их контакта и полной трансформацией значительной по величине осевой нагрузки в поперечную силу поперечного сечения винта из-за его перпендикулярного расположения по отношению к пластине и кости. Техническим результатом от использования предложенной нами модели является повышение надежности монокортикального остеосинтеза. Данный технический результат достигается тем, что монокортикальный фиксатор для накостного остеосинтеза выполнен в виде пластины с резьбовыми отверстиями под диафизарные винты и опорными выступами по продольным краям пластины на уровне отверстий, причем оси трех или более резьбовых отверстий расположены под углом к продольной оси пластины так, что выходная часть отверстия находится на меньшем расстоянии от ближайшего к нему конца пластины, чем входная.
На рис.13 показан монокортикальный фиксатор для накостного остеосинтеза, наложенный на кость; на рис.14 - фиксатор наложен на кость при диафизарном переломе; на рис.15 - разрез А-А на рис.13; на рис. 16, а - разрез Б-Б, на рис.13; б - разрез С-С на рис.13; в - разрез Д-Д на рис.13; на рис. 17,18-схемы разложения усилий, действующих на систему кость фиксатор.
Монокортикальный фиксатор для накостного остеосинтеза выполнен в виде пластины с резьбовыми отверстиями 1 под диафизарные винты 2 и опорными выступами 3. Оси резьбовых отверстий 1 расположены под углом к продольной оси пластины так, что выходная часть отверстия 4 находится на меньшем расстоянии от ближайшего конца пластины, чем входная часть отверстия 5. Для эффективной работы конструкции соединение с диафизарным отделом кости должно осуществляться посредством как минимум трех винтов. Расположение резьбовых отверстий для диафизарных винтов под углом (а) к продольной оси пластины так, что выходная часть отверстия находится на меньшем расстоянии от ближайшего к нему конца пластины, чем входная, приводит к эффекту разложения осевой нагрузки (Fi), действующей на систему пластина-костные отломки, на две составляющие. Одна из них (F2) направлена по оси винтов в сторону кости и приводит вследствие жесткого резьбового соединения пластины и шурупа к усилению заклинивания последнего в кости без угрозы ее разрушения, так как этому мешают опорные выступы, со стороны которых возникают силы реакции. Последние порождают силы трения, способствующие частичной передаче нагрузки непосредственно между пластиной и костью, минуя винты и разгружая их. Поперечное по отношению к оси шурупа усилие (F3) составит лишь часть осевой нагрузки и будет пропорционально косинусу угла наклона винта - F3 = Fi х cos а. Если соединение находится под воздействием нагрузок, ориентированных нормально по отношению к пластине и отломку (F4) и направленных на отрыв фиксатора от кости, например, ротационной нагрузки или изгибающего момента, действующего в плоскости осей диафизарных винтов, то общее усилие также распадается на составляющую параллельную (F5) и перпендикулярную (F ) оси винта. Величина усилия, действующего по оси шурупа на его вырывание из кости (F5), будет уменьшена по сравнению с общим усилием (F4) тем больше, чем больше будет угол наклона винта, и определяться соотношением- F5 = F4 х cos а . В то же время протяженность взаимодействия винта с кортикальным слоем (а) будет увеличена по сравнению с его толщиной (Ь) тем больше, чем больше будет угол наклона винта (а = b : cos а). Таким образом, сопротивляемость соединения ротационным и изгибным нагрузкам также увеличивается. При сложном виде нагружения, а именно комбинации действия нормальных и тангенциальных по отношению к пластине и кости внешних усилий, например, при одновременном приложении осевой, ротационной нагрузок и изгибающего момента, действующего в плоскости осей диафизарных шурупов, что имеет место в реальных условиях функционирования конечности, возникает новый дополнительный качественный эффект распределения усилий и напряжений, обусловленный сочетанием наклона диафизарных винтов к продольной оси пластины и жестким резьбовым креплением их в отверстиях фиксатора. Суть этого эффекта состоит в появлении противоположно направленных составляющих внешних нагрузок (F2 и F5), одновременно действующих по оси винта, что приводит к значительному уменьшению результирующих усилий и напряжений, возникающих в опасном для монокортикального шурупа направлении.
