Подовження довгих костей нижніх кінцівок приводними внутрішньокістковими апаратами

Размещено на http://www.allbest.ru/

МІНІСТЕРСТВО ОХОРОНИ ЗДОРОВ'Я УКРАЇНИ

ДОНЕЦЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ МЕДИЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

ІМ. М. ГОРЬКОГО

УДК 616.718-001.5-089.84

ПОДОВЖЕННЯ ДОВГИХ КІСТОК НИЖНІХ КІНЦІВОК ПРИВОДНИМИ ВНУТРІШНЬОКІСТКОВИМИ АПАРАТАМИ

(експериментально-клінічне дослідження)

14.01.21 - травматологія і ортопедія

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня

доктора медичних наук

ДРАГАН Володимир Володимирович

Донецьк - 2010

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в науково-дослідному інституті травматології і ортопедії Донецького національного медичного університету ім. М. Горького, МОЗ України.

Науковий консультант: лауреат Державної премії, доктор медичних наук професор Климовицький Володимир Гарійович, директор науково-дослідного інституту

травматології і ортопедії Донецького

національного медичного університету ім. М. Горького, МОЗ України,

завідувач кафедри травматології, ортопедії та хірургії екстремальних ситуацій факультету інтернатури та післядипломної освіти.

Офіційні опоненти: доктор медичних наук професор

Гур'єв Сергій Омелянович, заступник директора Українського науково-практичного центру екстреної медичної допомоги та медицини катастроф

доктор медичних наук Тяжелов Олексій Алімович, завідувач лабораторії біомеханіки ДУ «Інститут патології хребта та суглобів ім. проф. М. І. Ситенка АМН України», м. Харків

доктор медичних наук професор

Калашніков Андрій Валерійович, завідувач

науково-організаційного методичного відділу

ДУ «Інститут травматології та ортопедії АМН України», м. Київ

Захист відбудеться «15» травня 2010 року о 9 год. на засіданні спеціалізованої вченої ради Д.11.600.04. в науково-дослідному інституті травматології і ортопедії Донецького національного медичного університету ім. М. Горького, МОЗ України за адресою: 83048, Донецьк, вул. Артема, 106.

З дисертацією можна ознайомитися в бібліотеці Донецького національного медичного університету ім. М. Горького, МОЗ України за адресою: 83003, Донецьк, просп. Ілліча, 16.

Автореферат розісланий «12» квітня 2010 року

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради,

к. мед. наук, доцент А.М. Колесніков

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Незважаючи на наявні достоїнства технології черезкісткового дистракційного методу, доводиться визнати, що існує ряд причин, через які багато авторів [О. І. Блискунов, 1996 (Україна); R. Baumgart, A. Betz, 2009 «Fitbon» (Німеччина); J. M. Guichet, 2003 «Albizzia» (Франція); А. Н. Simpson, 2009 «ISKD» (США)] запропонували альтернативні варіанти дистракційного остеосинтезу довгих кісток. Це пов'язано з тим, що зовнішні конструкції обмежують активність пацієнта й негативно впливають на функцію суглобів кінцівки, що подовжується. Металеві шпиці та стержні, що забезпечують черезкісткову фіксацію кістки, не тільки пошкоджують шкірні покриви під час подовження, але й створюють більш «глибоку» проблему. Усі контактуючі зі шпицями тканини сегмента, що подовжується, травмуються за всією довжиною шпиці, зануреної в тканину. Величина такого транссегментарного розрізу практично дорівнює величині подовження, а загальна кількість таких розрізів - кількості задіяних шпиць. Глибокі черезсегментарні рубці (міофасціотенодез) надалі можуть стати причиною порушення функції кінцівки. Перелік існуючих ускладнень [В. І. Калякина, 1979; M. Moraal, 2009] змушує шукати менш небезпечні й більш зручні для пацієнта способи дистракції.

Багатьох дослідників не полишала думка про можливість максимально зменшити час контакту апарата зовнішньої фіксації з організмом, при цьому зберігаючи достатню фіксацію кісткових фрагментів після подовження.

З цією метою И. С. Вассерштейн (1996) рекомендував використовувати інтрамедулярний стержень у комбінації із зовнішнім апаратом. Для більш жорсткої фіксації J. Kempf (1986) запропонував, після подовження, черезкістково блокувати штифт для попередження ротаційного зсуву фрагментів і втрати довжини сегмента. Аналогічні спосіби подовження, описані D. Paley (1993) з тією відмінністю, що після подовження проводилося блокування внутрішньокісткового стержня проксимально й дистально розташованими гвинтами, а зовнішній апарат видалявся.

З огляду на переваги й недоліки застосування позаосередкових дистракційних апаратів у комбінації із внутрішньокістковим остеосинтезом, з'явилася думка про створення конструкцій, що повністю імплантуються і які дозволили б фіксувати й подовжувати сегмент кінцівки без утримання кісткових фрагментів зовні, а також виключили б для пацієнта всі незручності, що пов'язані з установкою зовнішніх апаратів.

Внутрішньокістковий остеосинтез довгих кісток [А. В. Калашніков, 2008; І. М. Рубленик, 2008; О. І. Швець, 2008] нині загальноприйнятий спосіб остеосинтезу, що найбільше застосовується як при лікуванні переломів кісток, так і при використанні внутрішньокісткових дистракційних апаратів [О. І. Блискунов, 1996 (Україна); R. Baumgart, A. Betz, 2009 «Fitbon» (Німеччина); J. M. Guichet, 2003 «Albizzia» (Франція); А. Н. Simpson, 2009 «ISKD» (США)]. Вищезазначені пристрої, крім функції безпосередньо остеосинтезу, виконують додаткову функцію подовження. Конструкції апаратів і технології їх імплантації відрізняються. Дистракційний ефект для кожного методу досягається за рахунок різного виду впливу на механізм апарата - за допомогою приводу (апарати Блискунова), електромагнітного впливу (апарати «Fitbon») і ротації сегмента кінцівки (апарати «Albizzia», «ISKD»).

Аналіз літературних даних авторів J.-M. Guichet (2003), A. Betz (2009), А. Н. Simpson, (2009) свідчить про поодинокі випадки й невеликі величини подовження гомілки внутрішньокістковими апаратами. Цей факт можна пояснити недоліками конструкцій внутрішньокісткових апаратів і технологій, що використовуються.

На наш погляд, найбільш перспективними є наукові розробки проф. А. І. Блискунова (1996), присвячені проблемі подовження стегна приводними апаратами. Однак, травматичність операцій по імплантації апарата в стегнову кістку й оперативні доступи не цілком відповідають естетичним вимогам, тому з'явилася необхідність додаткової доробки (удосконалення) методу.

Ідея контрольованої передачі зусиль на механізм апарата за допомогою приводного пристрою, реалізована при дистракції стегна, є перспективною і для гомілки.

Актуальність цієї роботи полягає в одержанні методів подовження довгих кісток (ПДК) нової якості, що дають більш виражений клінічний ефект по поліпшенню результатів лікування пацієнтів і створюють більш щадні умови для пацієнта в процесі дистракції та реабілітації.

Зв'язок роботи з науковими темами. Дисертаційна робота є фрагментом теми кафедри травматології, ортопедії і хірургії екстремальних ситуацій науково-дослідного інституту травматології та ортопедії Донецького національного медичного університету ім. М. Горького «Розробка організаційно-методичних принципів надання екстреної медичної допомоги в умовах індустріалізаційно-урбанізаційного регіону» (№ держреєстрації 0108U009897) 2009-2011 р.

Мета дослідження: покращення результатів лікування та якості життя пацієнтів шляхом застосування теоретично, експериментально обґрунтуванної та клінічно апробованої методики подовження нижніх кінцівок приводними внутрішньокістковими апаратами.

Для досягнення мети необхідно вирішити такі завдання:

1. Вивчити у клінічному аспекті топографо-анатомічні особливості гомілки для вибору оптимального варіанта імплантації апарата у великогомілкову кістку та оптимальне розташування приводу.

2. Біомеханічно обґрунтувати внутрішньокістковий дистракційний остеосинтез гомілки.

3. Розробити конструкцію нового внутрішньокісткового приводного апарата для контрольованого подовження гомілки.

4. Розробити метод подовження гомілки за допомогою внутрішньокісткового приводного апарату.

5. Удосконалити метод внутрішньокісткового дистракційного остеосинтезу стегнової кістки приводними апаратами шляхом модернізації конструкції апарата та технології його імплантації з метою зниження травматичності втручання.

6. Провести клінічну апробацію і дати оцінку результатам клінічного застосування методики подовження нижніх кінцівок приводними внутрішньокістковими апаратами.

7. Вивчити та оцінити ефективність практичного застосування методів подовження гомілки і стегна.

Об'єкт дослідження: подовження довгих кісток нижніх кінцівок приводними внутрішньокістковими дистракційними апаратами.

Предмет дослідження: результати лікування пацієнтів після внутрішньокісткового дистракційного остеосинтезу довгих кісток нижніх кінцівок; особливості топографії кістково мозкової порожнини великогомілкової кістки; технічні характеристики внутрішньокісткових імплантатів.

Методи дослідження.

У роботі використані такі методи дослідження:

1) загальноклінічні - збір скарг, анамнезу життя і анамнезу захворювання, дані об'єктивного огляду;

2) лабораторні - загальний аналіз крові, біохімічне дослідження крові, загальний аналіз сечі;

3) інструментальні - рентгенографія, комп'ютерна томографія, доплерографія;

4) біомеханічні - випробування на сервогідравлічній машині Instron 8802 на статичне, динамічне та циклічне навантаження внутрішньокісткового апарата для гомілки;

5) експериментальне дослідження на трупному матеріалі по відпрацюванню технології операцій по імплантації приводних внутрішньокісткових апаратів у великогомілкову й стегнову кістки.

6) статистичні непараметричні розрахунки для малих вибірок (достовірність відмінностей між кількома емпіричними частотами оцінювали за допомогою критерія ч2), математичний аналіз, фізико-математичні розрахунки.

Наукова новизна дослідження. Проведене дослідження розкриває сутність та клінічне значення використання методики внутрішньокісткового дистракційного остеосинтезу нижніх кінцівок в галузі ортопедії і травматології.

Вперше теоретично обґрунтована можливість внутрішньокісткового подовження гомілки приводним апаратом і визначені принципи цього методу.

Вперше розроблена технологія операції по імплантації апарата у великогомілкову кістку і проведена клінічна апробація цього методу.

Вперше теоретично обґрунтована і практично реалізована можливість застосування внутрішньокісткових дистракційних методів для мультипарного подовження довгих кісток.

Дістало подальший розвиток біомеханіку внутрішньокісткового дистракційного остеосинтезу гомілки.

Дістало подальший розвиток удосконалення методу внутрішньокісткового дистракційного остеосинтезу стегнової кістки приводними апаратами.

Теоретична значущість роботи. Полягає в топографо-анатомічному та біомеханічному обґрунтуванні метода внутрішньокісткового дистракційного остеосинтезу гомілки.

Практичне значення отриманих результатів. У процесі виконання дисертаційної роботи, заснованої на вивченні подовження довгих кісток внутрішньокістковими приводними апаратами, технічне забезпечення якої захищено 11 патентами на винаходи (пат. № 36009 «Пристрій для подовження стегнової кістки». Опубл. 17.03. 2003, Б. И. №3; пат. № 34990 «Пристрій для подовження довгих кісток». Опубл. 17.03.2003, Б. И. №3; пат. №71104 «Пристрій для фіксації кісткових фрагментів». Опубл. 15.11.2004, Б. И. №11; пат. № 71105 «Спосіб підвертлюгової остеотомії стегна». Опубл. 15. 11. 2004, Б. И. № 11; пат. № 71106 «Пристрій для розсікання тканин». Опубл.15.11.2004, Б. И. № 11; пат. № 49180 «Кондукторний пристрій». Опубл. 15.02.2005, Б. И. №2; пат. № 49783 «Пристрій для подовження довгих кісток». Опубл. 15.02. 2005, Б. И. № 2; пат. № 8339 «Кондукторний пристрій» Опубл. 15.08.2005, Б. И. № 8; пат. №8340 «Внутрішньокістковий коагулятор». Опубл. 17.01.2005, Бюл. № 8; пат. №42285 «Спосіб керованого подовження трубчастих кісток з одночасним внутрішньокістковим остеосинтезом». Опубл. 15.12.2006, Б. И. №12; пат. № 40945 «Динамічний пристрій для подовження довгих кісток». Опубл. 27.04. 2009, Бюл. № 8), визначився ряд теоретичних, експериментальних і клінічних положень, які мають практичне значення, та застосовані в клінічній практиці ортопедії.

Розроблений метод подовження гомілки і удосконалений метод подовження стегна дозволяють оптимально вирішувати клінічні завдання у пацієнтів з різною патологією, що вимагає ортопедичної корекції довжини нижніх кінцівок.

Отримані результати клінічної апробації дають право стверджувати, що розроблені методи внутрішньокісткової дистракції приводними апаратами для нижніх кінцівок є перспективними і можуть бути рекомендовані для упровадження в широку практику.

Розроблені конструкції апаратів і технології їх застосування для подовження гомілки і стегна дозволять перевершити сучасний рівень дистракційного остеосинтезу, зробити його менш травматичним, більш надійним і ефективним.

Розроблені технології внутрішньокісткового дистракційного остеосинтезу забезпечують комфорт і високу якість життя пацієнтів під час дистракції та у період відновлення.

Аналіз біомеханічних даних, у тому числі й розрахункових, про функціональні навантаження, що виникають у гомілці на фоні дистракції, і результатів експериментальних досліджень з випробування дистракційного апарата для гомілки можуть бути корисними в майбутніх наукових розробках.

Впровадження в практику. Результати наукових розробок впроваджені в клінічну практику у медичному науково-практичному об'єднанні «Київмедміськбуд» (акт впровадження від 30.03.2010 р.), медичному центрі «БОНАМЕД» (м. Київ) (акт впровадження від 30.03.2010 р.), та у клініці «Медіком» (м. Київ) (акт впровадження від 29.03.2010 р.).

Особистий внесок здобувача. Автором особисто та за участю наукового консультанта дисертаційної роботи доктора мед. наук, проф. В. Г. Климовицького сформульовані концептуально-теоретичні напрямки роботи, мета і завдання, розроблені програма, дизайн дослідження, метод подовження гомілки приводними внутрішньокістковими апаратами і апробований у клінічній практиці.

Разом з інженерно-конструкторською групою (Ю. В. Доніков, І. М. Азаренко) розроблено більше 200 технічних креслень, виготовлено 45 внутрішньокісткових приводних апаратів двох типів для гомілки і 97 апаратів - для стегна на дослідно-експериментальному підприємстві «Электрон-Звезда» (м. Севастополь). Автором отримано 11 патентів України і 15 раціоналізаторських пропозицій.

Разом з інженерною групою Центра механічних випробувань і сертифікації матеріалів і елементів конструкцій інституту проблем міцності ім. Г. С. Писаренка НАН України (м. Київ) проведено випробування внутрішньокісткових апаратів для подовження гомілки.

Разом із завідувачем лабораторією В. Е. Філатовим (Центр механічних випробувань і сертифікації матеріалів і елементів конструкцій інституту проблем міцності ім. Г. С. Писаренка НАН України, м. Київ), здійснено випробування внутрішньокісткових апаратів для подовження гомілки.

Разом із завідувачем лабораторією біомеханічних технологій канд. пед. наук, проф. В. В. Гамалій (НДІ Національний університет фізичного виховання і спорту, м. Київ), за допомогою оптико-електронної системи «Qualisys», виконано дослідження динаміки відновлення функцій нижніх кінцівок у пацієнтів у процесі ПДК і після ПДК.

Разом із завідувачем кафедрою доктором мед. наук, проф. Т. А. Фоміних (кафедра топографічної анатомії Кримського державного медичного університету ім. І. С. Георгієвського), виконано топографо-анатомічне дослідження гомілки для вирішення питання імплантації внутрішньокісткових апаратів і приводу.

Автором особисто на базі головного бюро судово-медичної експертизи (зав. відділенням М. М. Труш) (м. Київ) проведена апробація операцій по імплантації апаратів у великогомілкову кістку і стегно, в експерименті на трупному матеріалі. Автором особисто виконана клінічна апробація методики подовження довгих кісток у 32 пацієнтів із захворюванням опорно-рухового апарата та із соціально-адаптивними проблемами.

Апробація результатів дослідження. Основні положення дисертаційної роботи повідомлені та обговорені на: І міжнародній, V республіканській науково-практичній конференції травматологів-ортопедів Криму «Кримські вечори» (м. Ялта, 1996 р.); республіканській науково-практичній конференції травматологів-ортопедів Криму «Кримські вечори», присвяченій пам'яті проф. О. І. Блискунова «Нове в ортопедії, травматології і комбустіології» (м. Ялта, 1997 р.); III Всеросійському з'їзді з медичного права (м. Москва, 2007 р.); науково-практичній конференціі з міжнародною участю «Сучасні теоретичні та практичні аспекти остеосинтезу» присвяченій 10-річчю «Азовським зустрічам» (м. Маріуполь, 2009 р.), I Євразійському конгресі травматологів-ортопедів (Киргизька Республіка, Исси-Куль, с. Баєт, 2009 р.); науково-практичній конференціі з міжнародною участю «Сучасні теоретичні та практичні аспекти остеосинтезу» (Святогірськ, 2010 р., лютий).

Публікації. За матеріалами дисертації опубліковано основні результати дисертаційної роботи у 36 наукових працях, серед них 25 публікацій у наукових виданнях, сертифікованих ВАК України. Отримано 11 патентів України, 15 раціоналізаторських пропозицій.

Структура дисертації. Робота містить вступ, аналітичний огляд літератури по темі, 7 розділів результатів власних досліджень, висновків, списку використаних джерел інформації, що містить 301 джерело наукової інформації, у тому числі 180 - вітчизнянни та бліжнього зарубіжжя, 121 - з дальнього зарубіжжя Дисертація викладена на 283 сторінках машинописного тексту, містить 14 таблиць та 180 ілюстрацій.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

Матеріали і методи дослідження. Для проведення внутрішньокісткової дистракції гомілки, насамперед були визначені параметри внутрішньокісткового апарата залежно від параметрів кістково-мозгової порожнини (КМЗП) і довжини великогомілкової кістки.

З цією метою було вивчено 59 великогомілкових кісток людини по 25 параметрам кожної кістки, 148 рентгенограм, 15 комп'ютерних томограм. У процесі дослідження нами були визначені два типи кісток з довжиною, що має: I тип - від 320 до 380 мм і II тип - від 250 до 310 мм.

Дослідно-конструкторські розробки внутрішньокісткових дистракційних апаратів для стегна і гомілки виконувалися на дослідно-експериментальному підприємстві «Электрон-Звезда» (м. Севастополь).

Механічні випробування внутрішньокісткових апаратів для гомілки (статичного, динамічного, циклічного навантаження) виконували в лабораторії механічних випробувань Інституту проблем міцності ім. Г. С. Писаренка НАН України на сервогідравлічній машині «Instron» 8802 фірми «Instron» (Великобританія, 2005 р. випуску).

Технологія операції по імплантації приводного внутрішньо кісткового апарата опрацьовувалася на базі головного бюро судово-медичної експертизи (м. Київ) на трупному матеріалі (27 трупів: жінок - 9, чоловіків - 18, віком від 20 до 55 років).

Клінічна частина роботи базується на аналізі результатів лікування 32 пацієнтів, що спостерігалися в медичному науково-практичному об'єднанні «Київмедміськбуд» та медичному центрі «БОНАМЕД» (м. Київ).

За період 2001-2010 р. виконано подовження 69 сегментів (50 - стегон і 19 - сегментів гомілок) у 32 пацієнтів: чоловіків було 26, жінок - 6, віком від 16 до 52 років (табл. 1).

Таблиця 1

Розподіл пацієнтів за статтю та віком

Вік, років	Стать	Число пацієнтів
	жін.	чол.	абс.	%
до 20	2	3	5	15,6
від 21 до 25	1	5	6	18,7
від 26 до 30	2	5	7	21,8
від 31 до 40	1	7	8	25,0
від 41 до 52		6	6	18,7
Усього:	6	26	32	100

З даних представлених у таблиці 1 видно, що всі вікові групи належали до найбільш працездатного віку від 21 до 40 років, причому особи чоловічої статі становили основний контингент.

Розподіл пацієнтів за професійним і соціальним складом представлено в табл. 2.

Таблиця 2

Розподіл пацієнтів за професійно-соціальним складом

Професійно-соціальний склад	Число пацієнтів	%
Робітники	1	3,12
Службовці	24	75,0
Учні	7	21,8
Усього:	32	100

З таблиці 2 видно, що із числа усіх пацієнтів: робітників було 1 (3,12 %), школярів і студентів - 7 (21,8 %) і основний контингент, представлений службовцями - 24 (75,0 %). Слід зазначити, що усі пацієнти - це люди працездатного віку.

За причинами укорочення нижніх кінцівок, пацієнти розподілилися таким чином (табл. 3).

Таблиця 3

Причини укорочення нижніх кінцівок

Причина укорочення	Число пацієнтів	%
Післятравматичне укорочення	2	6,25
Уроджене укорочення	1	3,12
Відносна низькорослість (соціально-адаптивна проблема)	29	90,6
Усього:	32	100

Основний контингент представлений групою пацієнтів із соціально-адаптивними проблемами (90,6 %). Початковий зріст пацієнтів був від 150 до 176 см. Часто при визначенні показань для хірургічної корекції росту використовуються терміни: «косметична корекція», «за косметичними показаннями». Тут необхідно зазначити, що говорити про косметичні показання виправдано для пацієнтів, які хочуть провести корекцію своїх цілком соціально-комфортних зовнішніх ознак з метою одержання певних переваг, приміром, у професійній сфері діяльності (спорт, модельний бізнес).

Кількість проведених подовжень сегментів нижніх кінцівок приводними внутрішньокістковими апаратами залежно від причини укорочення (табл. 4). Як видно з таблиці, основна кількість подовжень доводиться на сегмент стегна (72,5 %).

Розвиток внутрішньокісткового дистракційного методу (2002-2010 рр.) пов'язаний з упровадженням у клінічну практику методу подовження гомілки приводними апаратами, що повністю занурюються в кістку.

Таблиця 4

Кількість проведених подовжень сегментів нижніх кінцівок приводними внутрішньокістковими апаратами залежно від причини укорочення

Причина укорочення	Подовжені сегменти
	стегно	%	гомілка	%
Наслідки травми	2	2,8	-	-
Вроджені вади розвитку	-	-	1	1,4
Відносна низькорослість (одночасне подовження обох сегментів)	48	69,6	18	26,1
Усього сегментів (%)	50	72,5	19	27,5
	69 (100 %)

У результаті конструкторських розрахунків був розроблений внутрішньокістковий апарат для подовження гомілки (пат. № 40945) з посиленою фіксацією фрагментів кістки. Також розроблено кондукторний пристрій (пат. № 8339) для прицільної імплантації апарата у великогомілкову кістку.

На підставі топографо-анатомічного дослідження гомілки та конструкторських розрахунків був визначений оптимальний варіант форми приводу, що має прийнятні характеристики для вирішення медичних завдань.

Серед 32 пацієнтів - 10 пацієнтам виконано 19 подовжень сегментів гомілки (див. табл. 3 і 4):

- з уродженим укороченням - 1 пацієнт;

- через відносну низькорослість (одночасне подовження обох гомілок) - 9.

Серед них - 2 жінки і 8 чоловіків віком від 19 до 52 років. Величина подовження становила в середньому 4,5±0,3 см; середній темп дистракції - 0,9±0,3 мм/добу; дистракційний період - у середньому 52±9 діб.

За період з 2001-2010 рр. удосконалено технологію імплантації апарата в стегнову кістку, модернізовано внутрішньокісткові апарати та інструментарій, метод впроваджено в клінічну практику.

Зважаючи на відносну новизну внутрішньокісткового дістракційного методу подовження стегна, ми вважали за доцільне провести клінічний аналіз історії створення та розвитку методу.

Слід зазначити, що до 1996 р. (I-III етапи розвитку) (табл. 5) подовження стегон проводилися базовою моделлю внутрішньокісткового апарата з телескопічним приводом, що відключається (а. с. № 1009444) з нержавіючої сталі 12Х18Н9Т, а надалі апаратом (а. с. № 1648426) з титанового сплаву (ВТ3, ВТ5), що мав уже досить великий запас міцності та функціональної надійності. Однак варто зазначити, що на ціх етапах розвитку методу травматичність медичного втручання була досить високою. Об'єм (габарит) конструкції, що занурюється в тіло пацієнта, породжувала необхідність створення великого внутрішньокісткового каналу під дистракційний апарат, широких операційних доступів. І як наслідок, умовою проведення таких операцій стало, практично обов'язкове, проведення компенсаторної гемотрансфузії донорської крові (100 % усіх операцій).

Таблиця 5

Етапи розвитку методики внутришньокісткового дістракційного остеосинтезу

Хронологічні етапи розвитку методу етапи / роки	Діаметр та матеріал апарату, мм	Оперативні доступи, мм	Проведення гемотрансфузії %
		остеотомія і фіксація проксимального фрагменту	фіксація дистального фрагменту	фіксація приводного пристрою
початок розвитку методу I / 1982-1987	15 12Х18Н9T	180-200	50	50-60	100
становлення методу II / 1987-1996	13 ВТ-3, ВТ-5	150-180	50	50-60	95
малоінвазивність (операція у 1 паціента) III / 05.12.1996	13 ВТ-3, ВТ-5	50-70	10	два розрізи 20 и 10	1,2
Модернізація методу для стегна IV / 1996-2002	11 ВТ-16	30	10	два розрізи 20 и 10	0
новий метод для гомілки - мультипарне подовження V / 2002-2009	13 ВТ-16	3 розрізи по 8 2 розрізи по 5	2 розрізи по 8	20	0

По даним А. В. Ткача (2003), на I-III етапах (табл. 5) розвитку внутрішньокісткового дістракційного остеосинтезу було проведено подовження стегон 126 пацієнтам з ускладненнями лікування до 49,1 %. Подальший розвиток методу дозволив значно зменшити травматичність операцій.

Використання нової технології характеризується зниженням травматизації тканин пацієнта під час імплантації дистракційного апарата усередину кістки, поліпшенням «косметичності» хірургічних розрізів, відсутністю гемотрансфузії.

Імплантація внутрішньокісткового апарата виконується із застосуванням комплексної кондукторної технології й інструментарію, що дозволяє робити прицільне розточення КМЗП, здійснювати різного виду остеотомії з малотравматичних операційних доступів. Кондукторний пристрій забезпечує можливість виконання технологічного каналу усередині стегнової кістки і введення блокуючих гвинтів, стабільну фіксацію фрагментів після остеотомії. Пристрій виконує роль тимчасового стержневого апарата. Завдяки жорстко фіксованим втулкам, виставленим за відповідним типорозміром внутрішньокісткового апарата, блокуючі гвинти імплантуються без застосування рентгенконтролю з розрізів, що не перевищують 0,8-2,0 см, а імплантація апарата здійснюється через операційний розріз до 2,0 см у надвертельній ділянці.

Серед 32 пацієнтів, за період 2001-2010 рр., за вдосконаленою технологією виконано подовження 50 сегментів стегон 26 пацієнтам (див. табл. 3 і 4):

- з післятравматичним укороченням - 2 пацієнта;

- через відносну низькорослість (одночасне подовження обох гомілок) - 24.

Серед них: жінок - 4, чоловіків - 22 віком від 16 до 51 року. Величина подовження становила в середньому 8,5±0,5 см; середній темп дистракції - 1,0±0,3 мм/добу; дистракційний період - у середньому 84±12 діб.

Використання малотравматичних технологій оперативних втручань, дозволило проводити програми подовження приводними апаратами відразу на кількох сегментах нижніх кінцівок. На сьогоднішній день більші (понад 12 см) величини подовження зі збереженням пропорцій тіла, можливі тільки при мультипарному подовженні (попарне подовження обох стегон і гомілок в одного пацієнта), коли на кожній парі сегментів кінцівки досягається оптимальна величина дистракції без вираженого стресу для організму пацієнта.

Серед 32 пацієнтів, мультипарне подовження нижніх кінцівок виконано 4 пацієнтам чоловічої статі віком від 18 до 32 років, первісний зріст яких був від 152 до 174см. Величина подовження становила в середньому 15,0±2,5 см. Трьом пацієнтам подовження виконано у два етапи парної дистракції: стегно-стегно (7,0±0,5 см) + гомілка-гомілка (4,5±0,5 см). Одному пацієнтові подовження виконано у три етапи парної дистракції: стегно-стегно (7,5 см) (1 етап) + гомілка-гомілка (2 етап - 4,5 см) + гомілка-гомілка (3 етап - 3,0 см). Величина подовження чотирьох сегментів - 15 см.

В основу оцінки результатів лікування пацієнтів покладені стандарти оцінки якості лікування пошкоджень і захворювань опорно-рухового апарата, викладених у Наказі МОЗ України від 30.03.1994 р. № 41 «Про регламентацію ортопедо-травматологічної служби в Україні».

Достовірність відмінностей між кількома емпіричними частотами оцінювали за непараметричною методикою за допомогою критерія ч2. В основу оцінки була покладена порівняльна статистика ускладнень у 126 пацієнтів після подовження стегон приводними внутрішньокістковими апаратами на I-III етапах розвитку внутрішньокісткового дистракційного методу приводними апаратами (до 1996 р.) й IV-V етапах - у 26 пацієнтів, яким були виконані операції за удосконаленою технологією (після 1996 р.).

У передопераційному обстеженні пацієнтів за методикою В. О. Маркса (1978), досліджували ось і довжину кінцівки, амплітуду активних і пасивних рухів у суглобах, порушення ходи, ступінь опороздатності кінцівки, стан м'язів і шкірних покривів. Визначали щільність м'яких тканин, спаяність їх між собою й кісткою, рухливість надколінка, наявність осифікатів.

Рентгенографічне дослідження виконували у 2-х стандартних проекціях, однак за необхідності використовувалися додаткові проекції. Рентгенотопометрично визначали тип перетину діафіза великогомілкової і стегнової кісток, вид очікуваної остеотомії, варіант установки й типорозмір дистрактора. Вивчали рентгенологічну картину репаративного процесу кісткової тканини підчас дистракції та після подовження в різні періоди.

Комп'ютерна томографія (томограф «Philips») виконувалася в процесі подовження довгих кісток нижніх кінцівок для уточнення величини подовження сегментів, особливо, у випадках парного і мультипарного подовження.

Пацієнтам старше 40 років або з підозрою на захворювання судин нижніх кінцівок виконувалася ультразвукова доплерографія (Vivid 3 Expert) судин нижніх кінцівок.

Результати дослідження та їх обговорення. У процесі дослідження нами визначено ряд закономірностей стосовно параметрів кістково-мозкового каналу великогомілкової кістки, які збігаються з описом у літературі. Це прямолінійний напрямок порожнини. Незалежно від довжини кістки (конституційний тип людини або захворювання опорно-рухового апарату), КМЗП може мати різні габаритні розміри (тобто невелика довжина кістки із широкою КМЗП і навпаки), тому середньо-арифметичні дані цих показників визначили вибір оптимального розміру діаметра внутрішньокісткового апарата. Були виконані поперечні перетини на 15 рівнях показаних у перетинах А-А (рис. 1) 32 великогомілкових кісток (препарати сухих кісток і «свіжих», узятих в експерименті у трупів людей) на всьому протязі, які дозволили більш детально вивчити КМЗП. Наші дослідження показали, що до верхньої межі середньої третини діафіза порожнина має овальну форму витягнуту в передньо-задньому напрямку, що переходить у середній третині діафіза в трикутну і у найбільш вузькій частині діафіза на рівні нижньої межі середньої третини, КМЗП набуває більш округлу форму. Таким чином, єдиною перешкодою на шляху фрезерування КМЗП під технологічний канал є її фізіологічне звуження на рівні нижньої межі середньої третини. У поздовжньому напрямку в бічній проекції, форму КМЗП можна порівняти з формою «пісочного годинника» (рис. 1). Досягнення мінімальної травматизації цієї зони є запорукою зниження загальної травматичності хірургічного втручання. З огляду на те, що КМЗП на великому протязі (у поперечному перерізі) має овальну форму, істинний її діаметр розраховувався по крайніх найближчих точках R на 15 рівнях (рис. 2) (табл. 6)).

Дослідження довели, що КМЗП на рівні розтину А8-А8 закінчується в середньому діаметром 13,0±1,0 мм для I типу і діаметром 11,5±1,0 мм - для II типу великогомілкових кісток. На рівнях розтинів А9-А9, А10-А10, А11-А11, що відповідають фізіологічному звуженню КМЗП (нижня межа середньої третини діафіза великогомілкової кістки), середньо-арифметична для I типу кістки - 10,5 мм, для II типу - 9,0 мм (табл. 6).

Таким чином, діаметри внутрішньокісткових апаратів визначені залежно від параметрів КМЗП великогомілкових кісток і відповідають: I варіанту ПДВА - зовнішній діаметр - 13 мм, шток - 10 мм; II варіанту ПДВА - зовнішній діаметр - 12 мм, шток - 9,0 мм.

Через те, що представлені типи великогомілкових кісток різної довжини, необхідно розрахувати довжину внутрішньокісткового апарата з урахуванням анатомічних параметрів КМЗП.

Таблиця 6

Аналіз показників діаметру КМЗП великогомілкової кістки за ознакою від рівня розтину А-А, в мм ±1 мм

Рівні	Розтин А-А	Діаметр КМЗП порожнини великогомілкової кістки
		I тип	II тип
Верхня третина	1	23,5	21,5
	2	22,5	20,0
	3	19,0	17,5
	4	17,5	15,0
	5	16, 5	14,0
Середня третина	6	14,0	12,5
	7	13,5	12,0
	8	13,0	11,5
	9	11,5	9,5
	10	10,5	9,0
Нижня третина	11	10,0	9,0
	12	12,5	10,5
	13	14,5	12,5
	14	17,5	15,5
	15	19,5	17,0

Дослідження проводилося за схемами, представленими на рис. 3 і 4.

Топометричний аналіз 148 рентгенограм і 15 томограм дозволив з точністю одержати інформацію з параметрів, що характеризують КМЗП великогомілкових кісток двох типів і вибору оптимального варіанта для фрезерування технологічного каналу з урахуванням малоінвазивності. Ці дослідження кожної великогомілкової кістки вносилися в табл. 7.

За отриманим даними (табл. 7) L4, L5 і L6 КМЗП великогомілкових кісток двох типів можна уявити параметри внутрішньокісткових апаратів і довжини фрезерування технологічного каналу під апарат.

Для підтвердження експериментальних даних проведених на 32 великогомілкових кістках (препарати сухих кісток і «свіжих» узятих в експерименті у трупів людей) була виконана додаткова експериментальна частина дослідження на трупному матеріалі (27 трупів). При цьому керувалися загальноприйнятою схемою оперативних доступів (А. В. Калашніков, 2008; І. М. Рубленик, 2008; А. Betz, 2009; R. Baumgart, 2005) для фрезерування технологічного каналу ми використовували зону над горбистістю великогомілкової кістки.

Важливе питання, що стояло перед нами, - це розробка приводних пристроїв, що імплантуються та їх адаптація до оточуючих тканин. Результати дослідження показали, що найбільш оптимальним місцем розташування приводу внутрішньокісткового апарата є верхня третина передньої ділянки гомілки. У результаті проведених конструкторських розробок був визначений оптимальний варіант форми приводу, що має прийнятні характеристики для вирішення медичних завдань. Схематично привід (рис. 5) складається: із крил (1), кронштейна (2), посадкового місця (3) і отвору (4) для фіксації приводу до внутрішньокісткового апарата.

Таблиця 7

Параметри КМЗП великогомілкових кісток двох типів (у мм)

і вибору оптимального варіанта фрезерування технологічного каналу

під внутрішньокістковий апарат

Типи кісток	L1±2,5	L2±2,5	L3±2,5	L4±2,5	L5±2,5	L6±2,5
Перший	380	240	140	190	130	320
	370	230	140	190	120	310
	360	225	135	170	130	300
	350	220	130	170	120	290
	340	215	125	170	110	280
	330	210	120	170	100	270
	320	200	120	170	90	260
Другий	310	195	115	160	95	255
	300	190	110	160	90	250
	290	185	105	150	90	240
	280	175	105	150	80	230
	270	170	100	150	70	220
	260	165	95	140	80	220
	250	155	95	140	70	210

Примітка. Цифрові й буквені орієнтири у дослідженні мають наступні значення:

L1 - відстань від проксимального до дистального епіфіза великогомілкової кістки;

L2 - відстань від зони проксимального епіфіза до початку фізіологічного звуження КМЗП;

L3 - відстань від початку звуження КМЗП до дистального епіфіза великогомілкової кістки;

L4 - загальна довжина фрезерування технологічного каналу під зовнішній корпус внутрішньокісткового апарата;

L5 - загальна довжина фрезерування технологічного каналу під шток внутрішньокісткового апарата;

L6 - загальна довжина технологічного каналу під внутрішньокістковий апарат.

Для I варіанта внутрішньокісткових апаратів (зовнішній діаметр - 13 мм, шток - 10 мм) ми виділили сім розмірів, індивідуально під кожну великогомілкову кістку:

№ 1 - розмір апарата з максимальною довжиною 320 мм (зовнішній корпус - 190 мм, шток - 130 мм) для подовження гомілки на 100 мм;

№ 2 - розмір апарата з довжиною 310 мм (зовнішній корпус - 190 мм, шток - 130 мм) для подовження гомілки на 100 мм;

№ 3 - розмір апарата з довжиною 300 мм (зовнішній корпус - 190 мм, шток - 130 мм) для подовження гомілки на 100 мм.

№ 4 - розмір апарата з довжиною 290 мм (зовнішній корпус - 170 мм, шток - 120 мм) для подовження гомілки на 90 мм;

№ 5 - розмір апарата з довжиною 280 мм (зовнішній корпус - 170 мм, шток - 110 мм) для подовження гомілки на 90 мм;

№ 6 - розмір апарата з довжиною 270 мм (зовнішній корпус - 170 мм, шток - 100 мм) для подовження гомілки на 90 мм;

№ 7 - розмір апарата з довжиною 260 мм (зовнішній корпус - 170 мм, шток - 90 мм) для подовження гомілки на 90 мм.

Для II варіанта внутрішньокісткових апаратів (зовнішній діаметр - 12 мм, шток - 9 мм) ми виділили також сім розмірів, індивідуально під кожну великогомілкову кістку:

№ 1 - розмір апарата з довжиною 250 мм (зовнішній корпус - 160 мм, шток - 90 мм) для подовження гомілки на 80 мм;

№ 2 - розмір апарата з довжиною 255 мм (зовнішній корпус - 160 мм, шток - 95 мм) для подовження гомілки на 80 мм;

№ 3 - розмір апарата з довжиною 240 мм (зовнішній корпус - 150 мм, шток - 90 мм) для подовження гомілки на 75 мм;

№ 4 - розмір апарата з довжиною 230 мм (зовнішній корпус - 150 мм, шток - 80 мм) для подовження гомілки на 75 мм;

№ 5 - розмір апарата з довжиною 220 мм (зовнішній корпус - 150 мм, шток - 70 мм) для подовження гомілки на 75 мм;

№ 6 - розмір апарата з довжиною 220 мм (зовнішній корпус - 140 мм, шток - 80 мм) для подовження гомілки на 70 мм;

Робота приводу ініціюється за рахунок змінного пресорного впливу через м'які тканини гомілки на крила (1) приводу (форма «крил метелика»). При цьому маятникоподібні рухи приводу забезпечують спрацьовування механізму апарата, передаючи зовнішні зусилля з підвищувальним коефіцієнтом на ходовий гвинт апарата, і цим забезпечуючи поступальне розходження трубок телескопічного корпуса внутрішньокісткового апарата.

Через індивідуальність анатомічної будови великогомілкової кістки у кожної людини перед нами постало завдання вирішити питання габаритів приводу, розрахувати оптимальні параметри (радіус і довжину крил, довжину кронштейна - відстань від центра фіксації приводу до внутрішньокісткового апарата) з урахуванням можливих траєкторій руху приводу в анатомічно обмеженому просторі для двох варіантів апаратів.

При цьому керувалися наступними параметрами взаємозв'язків «привод-апарат-кістка» (рис. 5):

S - відстанню від центра апарата до зовнішньої стінки кортикального шару великогомілкової кістки;

Р - товщиною кортикального шару в зоні початку фрезерування технологічного каналу (проксимального метафіза великогомілкової кістки);

N - довжиною крил;

D - діаметром крил приводу;

С - відстанню від зовнішньої стінки кортикального шару до внутрішньої стінки крила приводу;

К - відстанню від центра апарата до внутрішньої стінки крила приводу, що визначає довжину кронштейна приводу (К = S + С).

Наші дослідження показали, що показник P1 для I типу великогомілкових кісток становить у середньому 5,0±0,5 мм. З урахуванням посадкового місця під привід апарата I варіанта (d - 13 мм при R - 6,5 мм), де d - діаметр посадкового місця, R - радіус апарата (при діаметрі апарата 13 мм), показник S1 склав:

R (6,5 мм) + Р1 (5,0 мм ± 0,5 мм) = S1 (11,5 ± 0,5 мм) (1)

Показник Р2 для II типу кісток становив у середньому 2,0±1,0 мм. З урахуванням посадкового місця під привід апарата II варіанта (d - 13 мм при R - 6,0 мм), де d - діаметр апарата, R - радіус апарата (при діаметрі апарата 12 мм), показник S2 склав:

R (6,0 мм) + Р2 (2,0 мм ± 0,5 мм) = S2 (8,0 ± 0,5 мм) (2)

Для визначення габаритних розмірів N і D приводу, проведені дослідження переднього сектора проксимального метаепіфіза великогомілкових кісток і встановлені орієнтовні параметри приводів для двох типів кісток.

Для I типу великогомілкових кісток довжина відстані В-С переднього сектора проксимального метаепіфіза (від внутрішнього до зовнішнього виростків у середньому становить 75±0,5 мм і відповідає N приводу. Тому що конструкторське завдання полягає в максимальному наближенні до природних, існуючих профілів тканин організму, то D приводу наближається до діаметра виростків (зовнішнього й внутрішнього), що у середньому становить 35 мм тобто діаметр гіпотетичної окружності виростка, усіченої зовнішньої кривої контуру кістки із центром у проекції центра округлої пресурної площадки приводу буде дорівнювати одному показнику.

Для II типу великогомілкових кісток довжина відстані В-С переднього сектора проксимального метаепіфіза (від внутрішнього до зовнішнього виростків) у середньому становить 65±0,5 мм і відповідає N приводу. Діаметр виростків (зовнішнього й внутрішнього) у середньому становить 30 мм, що визначає D приводу.

Експериментальні дослідження на трупному матеріалі по імплантації приводів і їх адаптації до оточуючих тканин, дозволив нам вивести прийнятну величину С приводу, що дорівнює в середньому 10,0 мм (не більше 10,0 мм), тобто крила приводу повинні відстояти від зовнішнього кортикального шару великогомілкової кістки в середньому на 10 мм, відповідно показники:

S1 (11,5 ± 10,5 мм) + С1 (10,0 мм) = К1 (21,5 ± 0,5 мм) (3)

S2 (8,0 ± 0,5 мм) + С2 (10,0 мм) = К2 (18,0 ± 0,5 мм) (4)

Пресурна площадка для кожного крила приводу повинна забезпечувати достатній контакт для зовнішнього впливу на неї й не створювати дискомфорту в цій зоні. Найбільш оптимальною формою для крила приводу представляється краплеподібна форма в прямій проекції. Причому кожне крило приводу в сагітальній площині повинне мати вигин, що практично повторює проекційні контури кістки. Плавні контури й вигини приводу повинні забезпечувати максимальну толерантність до анатомічних утворень, як у спокої, так і при дистракційному процесі.

Випробування внутрішньокісткових апаратів проводилося в лабораторії механічних випробувань Інституту проблем міцності ім. Г. С. Писаренка Національної Академії наук України на сервогідравлічній машині Instron 8802. Усі дистракційні апарати, обрані для випробувань, мали висунутий шток на 60 мм (тобто стан внутрішньокісткової дистракції в 6 см). Було поставлено завдання перевірки міцнісних і функціональних характеристик апаратів при статичному й циклічному навантаженнях. Датчики Instron 8802 відслідковували при цьому зміни лінійної деформації. Тест припинявся з появою початкових, візуально помітних ознак вигину. Отримані дані, оброблялися програмним додатком Bluehill, які можна було представити в графічному вигляді (рис. 6). Можна бачити на представлених вище зведених даних, що апарат на гомілку витримує досить велике статичне осьове навантаження (12 000 Н або 1 200 кг), тобто має достатні міцнісні характеристики для захисту штифтованої кістки. Також була перевірена робота приводу апарата й самого апарата на гомілку при статичному осьовому навантаженні до 150 кг. Цей параметр навантаження був обраний як граничний для дистракції, що призводить до ушкодження м'язів.

Для перевірки міцнісних характеристик внутрішньокісткового апарата на гомілку при циклічних осьових навантаженнях, що імітують ходьбу, були обрані такі параметри:

1. Для фази коливання (відносного розслаблення) при кроковому русі, навантаження становить 150 кг. Фактично, це сила пружної деформації, що виникає в тканинах гомілки у відповідь на критичне дистракційне навантаження розтягання, що призводить до ушкодження тканин.

Для фази опори при кроковому русі, навантаження становить 525 кг - це сумарна величина 4,7 маси тіла людини (4,7Ч80 кг) і внутрішньої сили пружної деформації (150 кг), що виникла через дистракцію.

3. Цикл крокового руху (циклічного навантаження) становить 1 с або дорівнює частоті 1 гц.

Апарат був протестований при 10 000 циклах. При вивченні елементів апарата після випробування залишкових деформацій в апараті не виявлено.

Дистракційний апарат для подовження гомілки містить (рис. 7) зовнішній корпус (1), у якому змонтований храповий механізм, що містить ведуче храпове колесо у складанні (2), ведене храпове колесо (3), стопорне храпове колесо (4), висувний внутрішній корпус (5). Рухливе з'єднання виступ-паз між зовнішнім (1) і внутрішнім висувним (5) телескопічним корпусами виконано таким чином, що розташовані на внутрішній стороні стінки зовнішнього корпуса (1) напівкруглі шпонки (6) консольно взаємодіють із пазами (7) внутрішнього корпуса (5), направляючи їхній рух.

На внутрішньому висувному корпусі (5) розташовані взаємноперпендикулярні різьбові отвори (8, 9). Ведуче храпове колесо (2) містить корпус (10), що з'єднаний з однієї сторони торцевими храповими зубцями (11) для жорсткого закріплення гвинтом (12) через отвір (13) до торцевих храпових зубців (14) двоплечового приводу (15) (рис. 7, 8), а з другої сторони - торцеві храпові зубці (16) з торцевими храповими зубцями (17) веденого храпового колеса (3), що мають протилежний напрямок. У корпусі (10) провідного храпового колеса (2) розташовуються три наскрізних радіальних вікна (18-20), зміщених відносно один одного на 120° і рознесені на 15 мм один від одного, які проектуються на зовнішньому корпусі (1) у вигляді отворів (21-23) під метричну різьбу. Байонетне з'єднання (24) забезпечує надійну осьову фіксацію провідного храпового колеса (2) у зовнішньому корпусі (1).

Ведене храпове колесо (3) з'єднано із хвостовиком фігурного некруглого перетину (25) ходового гвинта (26), що розташований усередині корпусів (1, 5), втулки (27) стопорного колеса (4) і корпуса веденого колеса (3) у некруглому фігурному отворі (28). Із протилежної сторони ведене храпове колесо (3) має храпові зубці (29), які взаємодіють із зубцями (30) стопорного храпового колеса (4) і мають між собою протилежний напрямок. Стопорне храпове колесо (4) виконано у вигляді втулки (27), що містить поздовжній паз (31) який консольно взаємодіє зі шпонкою (32) розташованою на внутрішній стороні зовнішнього корпуса (1) з можливістю поздовжнього переміщення (ковзання) стопорного храпового колеса відносно шпонки (32). У внутрішній порожнині втулки (27) стопорного храпового колеса (4) розміщена пружина стиснення (33), що забезпечує постійне нормоване зусилля зачеплення храпових зубців (16, 17, 29, 30). Різьбова частина (34) (рис. 7) ходового гвинта (26) має нарізне сполучення з різьбовою ділянкою (35) внутрішнього корпуса (5), довжина якого відповідає розрахованому подовженню кістки. Фіксація корпуса (1) (рис. 9, рис. 10) до проксимального кісткового фрагмента (36) здійснюється гвинтами (37-39), що проходять через отвори (21-23) зовнішнього корпуса (1) і радіальні вікна (18-20) ведучого храпового колеса (2). Фіксація до дистального кісткового фрагмента (40) здійснюється фіксуючими гвинтами (41, 42) через різьбові отвори (8, 9) внутрішнього корпуса (5). Храповий механізм пристрою працює у такий спосіб: при натисканні на праве плече (43) (права гомілка) приводу (15) (рис. 8) забезпечується поворот ведучого храпового колеса (2) по годинниковій стрілці до упору у гвинти (37-39) проходячи через отвори (21-23) зовнішнього корпуса (1) і радіальні вікна (18-20) корпуса (10) ведучого храпового колеса (2), при цьому торцеві храпові зубці (16) ведучого храпового колеса (2) рухаються відносно торцевих храпових зубців (17) веденого храпового колеса (3), що знаходиться в спокої тобто здійснюється холостий хід храпового механізму.

Максимальний кут повороту ведучого храпового колеса (2) визначається зазором радіальних вікон (18-20) відносно гвинтів (37-39) і становить 13°. При натисканні на ліве плече (44) приводу (15) забезпечується поворот ведучого храпового колеса (2) проти годинникової стрілки до упору у гвинти (37-39), що проходять через отвори (21-23) зовнішнього корпуса (1) і радіальні вікна (18-20) корпуса (10) ведучого храпового колеса (2), при цьому торцеві храпові зубці (16) ведучого храпового колеса (2) входять у зачеплення з торцевими храповими зубцями (17) веденого храпового колеса (3) і обертають його, передаючи обертання ходовому гвинту (26) через з'єднання некруглого фігурного отвору (28) (робочий хід храпового механізму). У той же час храпові зубці (29), виконуючи функцію собачки, перескакують своїми зубцями через храпові зубці (30) стопорного храпового колеса (4). При такій схемі взаємодії складових частин храпового механізму силові навантаження, які діють на пристрій, не можуть ушкодити безвідмовності його роботи.

Під час операції виконується розріз (45) (рис.9, рис.10) над горбистістю великогомілкової кістки. Свердлом, діаметр якого відповідає зовнішньому діаметру корпуса (1), фрезерується тунель (46) великогомілкової кістки на глибину, що необхідна для встановлення пристрою. Будь-яким відомим способом через розрізи (47) і (48) здійснюють остеотомію (49) (перетин кістки), після чого одержують два кісткових фрагменти: проксимальний (36) і дистальний (40). Фрагмент (36) фіксують до зовнішнього корпуса (1) гвинтами (18-20) через розрізи (50-52), а у фрагменті (40) роблять два взаємно перпендикулярних канали під гвинти (8) і (9) через розрізи (53) і (54). У тунель (46) великогомілкової кістки імплантують динамічний пристрій. Потім через розріз (45) здійснюється імплантація приводу (15) і фіксація його гвинтом (12) до ведучого храпового колеса (2) динамічного пристрою. Виконується остеотомія малогомілкової кістки (55) через розріз (56). Рани пошарово зашивають.

У післяопераційному періоді після зняття швів пацієнтові пропонують самостійно впливати на привод для активації апарата: змінним (маятникоподібним) натисканням великими пальцями на крила (пресурні площадки) приводу.

При натисканні на ліве плече (44) приводу (15) (рис. 9) забезпечується поворот ведучого храпового колеса (2) проти годинникової стрілки до упору у гвинти (37-39), що проходять через отвори (21-23) зовнішнього корпуса (1) і радіальні вікна (18-20) корпуса (10) ведучого храпового колеса (2), при цьому торцеві храпові зубці (16) ведучого храпового колеса (2) входять у зачеплення з торцевими храповими зубцями (17) веденого храпового колеса (3) і обертають його, передаючи обертання хвостовику фігурного некруглого перетину ходового гвинта (26) через з'єднання некруглого фігурного отвору (28). У той же час храпові зубці (29), виконуючи функцію собачки, перескакують своїми зубцями через храпові зубці (30) стопорного храпового колеса (4). Максимальний кут повороту ведучого храпового колеса (2) визначається зазором радіальних вікон (18-20) відносно гвинтів (37-39), і становить 17°. Храпові колеса (2-4) мають по 42 зубця. Одне клацання храпового механізму відповідає 8,5° (360°:42=8,57°) руху приводу (15) пристрою при цьому внутрішній корпус (5) висувається відносно зовнішнього корпуса (1) на 0,025 мм при кроці різьблення (34) ходового гвинта (26) 0,75 мм. При натисканні на праве плече (43) приводу (15) (рис. 5.7) забезпечується поворот ведучого храпового колеса (2) за годинниковою стрілкою до упору у гвинти (37-39), що проходять через отвори (21-23) зовнішнього корпуса (1) і радіальні вікна (18-20) корпуса (10) ведучого храпового колеса (2), при цьому торцеві храпові зубці (16) ведучого храпового колеса (2) рухаються відносно торцевих храпових зубців (17) веденого храпового колеса (3), що перебуває в спокої тобто здійснюється холостий хід храпового механізму. Кількість натискань на привод (15) вибирають залежно від темпу подовження. Якщо темп подовження 0,75 мм, то за період необхідно зробити 42 натискання на привод (15), що відповідає кількості зубців храпових коліс, якщо темп подовження 1 мм, то за період необхідно зробити 56 натискань на привод (15). Після подовження на розраховану довжину, що відповідає довжині різьбової ділянки (34) ходового гвинта (26), через хірургічний розріз (45) викручується гвинт (12) і привод (15) видаляється.