Медико-биологический
информационный портал
для специалистов
 
БИОМЕДИЦИНСКИЙ ЖУРНАЛ Medline.ru

СОДЕРЖАНИЕ ЖУРНАЛА:
Физико-химическая биология

Клиническая медицина

Профилактическая медицина

Медико-биологические науки


АРХИВ:

Фундаментальные исследования

Организация здравохраниения

История медицины и биологии



Последние публикации

Поиск публикаций

Articles

Архив :  2000 г.  2001 г.  2002 г. 
               2003 г.  2004 г.  2005 г. 
               2006 г.  2007 г.  2008 г. 
               2009 г.  2010 г.  2011 г. 
               2012 г.  2013 г.  2014 г. 
               2015 г.  2016 г.  2017 г. 
               2018 г.  2019 г. 

Редакционная информация:
        Опубликовать статью
        Наша статистика


 РЕДАКЦИЯ:
Главный редактор

Заместители главного редактора

Члены редколлегии
Специализированные редколлегии


 УЧРЕДИТЕЛИ:
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки
"Институт токсикологии Федерального медико-биологического агентства"
(ФГБУН ИТ ФМБА России)

Институт теоретической и экспериментальной биофизики Российской академии наук.

ООО "ИЦ КОМКОН".




Адрес редакции и реквизиты

199406, Санкт-Петербург, ул.Гаванская, д. 49, корп.2

ISSN 1999-6314

Российская поисковая система
Искать: 


ТОМ 6, СТ. 17 (стр. 58-61) // февраль 2005г.

Некоторые вопросы биомеханики зио с запорами

Баскевич М. Я., Дорофеев Ю. Н., Кучерюк В. И.
Тюменская государственная медицинская академия, г. Тюмень
Тюменский государственный нефтегазовый университет, г. Тюмень


С целью расширения возможности интрамедуллярной стабилизации переломов Кюнчер в 1968 году предложил устройство, состоящее из гвоздя и штифтов (шурупов), которые вводят через костные стенки и предварительно просверленные в гвозде отверстия (по Klemm K., 1983). Эта идея была реализована в 1972 году и получила название остеосинтеза с запорами (Verriegelungnagelung). В русскоязычной литературе чаще употребляется название "блокирующий остеосинтез". Благодаря введению запора (-ов) гвоздю передаются действующие на отломок крутящие моменты, продольные силы растяжения-сжатия, более эффективно переносятся на гвоздь изгибающие и срезывающие нагрузки. Введение запоров в один из отломков называется динамической фиксацией, введение одновременно в оба отломка - статической фиксацией. Положительной стороной, а в определенном смысле, недостатком последней является исключение возможностей продольного перемещения, т.е. взаимосближения отломков. С целью преодоления этого недостатка через некоторое время запоры из одного отломка удаляются (динамизация). Принципиальные условия динамической фиксации - плотный задел гвоздя с одним из отломков; в этом случае запор (-ы) вводится (-ятся) во второй отломок, подвижный на гвозде.

За последние годы блокирующий остеосинтез во многих странах стал "рутинным" методом лечения переломов голени, бедра, в меньшей мере плечевой кости (Muller M.E. et al., 1996). Литература по этой модификации ЗИО огромна. Вместе с тем, в вопросе о показаниях к остеосинтезу с запорами, статической и динамической фиксации до настоящего времени нет единого мнения. Щвейцарская школа отдает предпочтение динамической фиксации при большей части переломов, разработаны различные устройства для последней, адаптированы форма, материал и конструктивные особенности гвоздей.

Нами блокирующий остеосинтез стал применяться с 1977г. В порядке биомеханического обоснования метода были проведены следующие исследования:

Изгиб гвоздя в костно-мозговом канале и его значение при ЗИО с запорами

При введении в костно-мозговой канал гвоздь изгибается под воздействием анатомической кривизны кости, либо, при переломе на уровне кривизны, выпрямляет кость. За счет продольного изгиба гвоздя происходит его защемление в костно-мозговом канале. Кюнчер рассматривал изгиб гвоздя как дополнительный фактор стабильности фиксации (Kuntsсher G., 1962).

С целью исследования упругих сил трения, возникающих при изгибе гвоздя, нами проведен эксперимент на 12 бедренных костях, взятых от человеческих трупов в возрасте от 27 до 49 лет. После рассверливания костно-мозгового канала гибкими фрезами по проводнику, вводили в него прямой гвоздь на 1 мм меньшего калибра, чем диаметр последней фрезы. Величину и форму изгиба гвоздя определяли по рентгенограммам в двух проекциях. Препараты - бедренные кости - фиксировали на испытательном стенде. Между крюком, введенным в ушко гвоздя и натяжным винтом располагали динамометр ПДУ-2-02. Величину усилия при трогании с места гвоздя считывали со шкалы динамометра. Применяли два типа гвоздей: гвозди типа Кюнчера нашей конструкции из стали марки 1Х18Н9Т и полые титановые гвозди нашей конструкции закрытого профиля. При извлечении гвоздя сила трения F0 тр., противодействующая экстракции в момент трогания с места гвоздя, варьировала от 350.0 Н до 960.0 Н.

Анализ условий нагружения прямого гвоздя при его введении в непрямой костномозговой канал с применением расчетов по сопромату показал, что сила трения, возникающая при изгибе, связана прямой пропорциональной зависимостью с линейной величиной максимального прогиба гвоздя, с жесткостью гвоздя. Полученные из опытов значения силы трения сопоставимы с продольной нагрузкой на конечность при ходьбе на костылях и двухопорном стоянии. Следовательно, при дистальных переломах, при которых значение анатомической кривизны кости реализуется в наибольшей мере, с целью профилактики укорочения достаточно фиксировать запором только дистальный отломок (динамическая фиксация), при условии ограничения нагрузок двухопорным стоянием и ходьбой на костылях с частичной опорой. С другой стороны, и при статической фиксации больным рекомендуется воздерживаться от полной опоры на конечность до рентгенологических признаков формирования мозоли, после чего запоры из одного фрагмента удаляют.

Следовательно, при "высоких" и особенно "низких" метадиафизарных переломах, при которых прямой интрамедуллярный гвоздь испытывает изгиб и защемление в длинном отломке, статический остеосинтез не дает существенных преимуществ перед динамическим. С другой стороны, представляется рациональным индивидуальное моделирование кривизны гвоздя, рекомендованное и технически разработанное Кюнчером (Kuntsсher G., 1962). Целесообразность предварительного изгиба гвоздя соответственно анатомической кривизне костномозгового канала не вызывает сомнений только при локализации перелома на уровне наибольшей выпуклости анатомического изгиба.

С целью измерения момента трения, противодействующего кручению гвоздя в кости, пробивали гвоздь через поперечный опил дистального метафиза бедра, произведенный тотчас ниже надмыщелков. На диафизе бедра в плоскости поперечного сечения монтировали шкалу, выполненную в виде дуги окружности радиусом R=400 мм, цена деления составляла 0.10. На выступающих концах гвоздя укрепляли стрелки-указатели. Диафиз жестко закрепляли в зажиме, вращающее усилие осуществлялось с помощью пружинного динамометра с ценой деления, равной 1 Н, и передавалось на гвоздь с помощью рычага длиной 10 см. Максимальный угол закручивания к моменту трогания гвоздя с места в препаратах с гвоздями, имеющими продольный шлиц, варьировал от 120 до 320, в препаратах с полыми титановыми гвоздями без шлица - от 20 до 60. Критический крутящий момент, при котором прокручиваются в кости гвозди со шлицем, значительно превосходит их несущую способность на кручение. Для титановых же гвоздей этот момент лежит в пределах их упругих возможностей. Полученные данные имеют определенное практическое значение для практики остеосинтеза с запорами. Очевидно, что для этой модификации остеосинтеза преимущество имеют гвозди закрытого профиля, обладающие более высокими характеристиками применительно к крутящим нагрузкам, чем гвозди с продольным шлицем.

Ориентируясь на известные данные о величине крутящих моментов, действующих на голень при ходьбе на измерительном протезе (Рощин Г.И., 1956), можно полагать, что продольный изгиб гвоздя в длинном отломке и запор в коротком метафизарном отломке обеспечивают равновесное состояние системы "фиксатор-сломанная кость", устойчивое к крутящим моментам при ранних активных движениях, двухопорном стоянии и ходьбе на костылях с дозированной нагрузкой. Стабилизации перелома способствуют при статической фиксации также сцепление отломков по плоскости излома под действием продольных сил сжатия. При отсутствии же такого сцепления (винтообразные и оскольчатые переломы) осевые нагрузки в ранние сроки нежелательны.

Внедрение гвоздя в надхрящевой слой дистального эпифиза как фактор стабильности при остеосинтезе гвоздем с проксимальным запором В свежие бедренные и большеберцовые кости, опиленные на границе средней и верхней трети, вводили гвозди типа Кюнчера, либо титановые закрытого профиля, таким образом, чтобы верхушка гвоздя на 10-12 мм не доходила до суставного хряща. Препараты закрепляли между опорной гильзой испытательного стенда и динамометром часового типа. Выступающий конец гвоздя упирался в цилиндрический датчик динамометра. Продольная нагрузка осуществлялась путем винтового перемещения траверсы. Величину усилия на сжатие считывали со шкалы динамометра. Степень внедрения гвоздя в губчатую кость эпифиза под возрастающей нагрузкой определяли путем серийной рентгенографии препарата в процессе испытаний с помощью рентгенаппарата "Арман".

Как показали испытания, для внедрения гвоздей на глубину 5 мм в эпифиз бедренных костей требовалась статическая нагрузка от 350.0 Н до 680.0 Н, в среднем 480.5+/-15.0 Н. В препаратах большеберцовых костей эта нагрузка вариировала от 220.0 Н до 460.0 Н, в среднем 360.0+/-12.0 Н. При усилии, превышавшем отмеченные пределы, из эпифиза выкалывался неправильной формы фрагмент, включавший часть суставной поверхности с надхрящевым слоем губчатой кости.

Следовательно, при внедрении гвоздя в надхрящевой слой эпифиза дальнейшая миграция его практически исключается при статических нагрузках, превосходящих нагрузки при двухопорном стоянии.

Полученные данные дают основание полагать, что при длинных косых и оскольчатых переломах в проксимальной трети бедренной и большеберцовой костей сила трения при упругом защемлении гвоздя и пробивание гвоздя до надхрящевого слоя эпифиза являются достаточной профилактикой продольных смещений при условии проксимальной динамической фиксации, при этом следует ограничиться двухопорным стоянием и минимальными осевыми нагрузками при ходьбе на костылях.

Таким образом, на основании вышеизложенного, мы пришли к следующим выводам:

- При изгибе гвоздя в костномозговом канале возникают силы трения, противодействующие продольному смещению и кручению гвоздя в кости. Эти силы связаны прямой пропорциональной зависимостью с линейной величиной прогиба гвоздя и его жесткостью на изгиб (при экстракции) и кручение (при крутящих нагрузках).

- С целью восстановления исходной продольной оси сломанной кости моделирование гвоздя соответственно анатомической кривизне гвоздя целесообразно при переломах бедра - на уровне наибольшей кривизны, при переломах большеберцовой кости - в верхней трети. При прочих переломах бедренной и большеберцовой костей прогиб гвоздя в костномозговом канале при введении способствует стабилизации переломов.

- Изгиб гвоздя в костномозговом канале и упор его в надхрящевой губчатый слой дистального эпифиза являются дополнительными факторами стабильности, которые следует учитывать при постановке показаний к блокирующей фиксации и выборе характера фиксации.

Свидетельство о регистрации сетевого электронного научного издания N 077 от 29.11.2006
Журнал основан 16 ноября 2000г.
Выдано Министерством РФ по делам печати, телерадиовещания и средств массовых коммуникаций
(c) Перепечатка материалов сайта Medline.Ru возможна только с письменного разрешения редакции

Размещение рекламы

Rambler's Top100