Аппарат Илизарова

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Вклад Г.А. Илизарова в развитие мировой травматологии и ортопедии и его богатейший клинический опыт трудно переоценить. Им создано принципиально новое научно - практическое направление - метод чрескостного остеосинтеза (ЧО), который по праву носит его имя - «метод Илизарова». Это не очередной способ фиксации костных отломков. А качественно новая, научно обоснованная система многоплановой реабилитации больных с повреждениями, заболеваниями и врожденными недоразвитиями органов опоры и движения. В мире в 1989 году это открытие в травматологии и ортопедии зарегистрировано как «эффект Илизарова».

Метод позволяет решать не просто отдельные лечебные задачи, а целые проблемы:

- лечения переломов различных видов и локализаций, включая огнестрельные;

- лечения ложных суставов, дефектов длинных костей, в том числе и осложненных гнойной инфекцией;

- ликвидации укорочений конечностей любой величины и любого генеза;

- комплексной, многоплановой реабилитации больных с врожденнными недоразвитиями опорно - двигательной системы.

Говоря о своем открытии Исаак Ньютон заметил в свое время, что он увидел свет дальше всех только потому, что встал на плечи своих предшественников. Г.А. Илизаров тоже встал на плечи предшественников, ибо без преемственности нет науки, но он и свои плечи подставил ученикам.

1. Краткие сведения по истории чрескостного остеосинтеза

В 1902 году Lambotte для лечения переломов костей предложил аппарат, который состоял из металлических пластинок и винтов. В каждый из отломков вводилось по два длинных винта, концы которых располагались под кожей и скреплялись с пластинками.

На ХVII съезде Российских хирургов Л.А. Рэзин (1925) доложил об аппарате для наружной фиксации отломков, который он назвал «Остеостатом». Остеостат состоял из Т-образной пластинки с двумя пазами (продольным и поперечным) и двух длинных винтов.

Аппараты Lambotte и Розена не получили распространения из-за недостаточной механической прочности фиксации отломков и опасности нагноения в местах выхода из тканей относительно толстых винтов, изготовленных из металла, подвергавшегося коррозии.

В 1932 году Key для фиксации опиленных суставных концов костей после резекции коленного сустава предложил в каждый из них вводить по два гвоздя (параллельно друг другу и поперечно оси конечности) и скреплять их выстоящие концы специальными металлическими боковыми шинами в виде стержней. Стержни имели подвижные приспособления, с которыми скреплялись выстоящие над кожей концы гвоздей.

В 1948 году Charnley опубликовал аппарат также предназначенный для фиксации опиленных суставных концов костей после резекции коленного сустава. Через метафизы бедренной и большеберцовой костей проводилось по одному гвоздю, концы которых выстояли над кожей и соединялись с шарнирами, перемещающимися по боковым шинам-стержням. Аппарат позволял сдавить раневые поверхности костей с силой80 кг, что обеспечивало их прочную фиксацию. Сращение наступало значительно быстрее, чем при иммобилизации гипсовой повязкой. Способ остеосинтеза, при котором прочная фиксация отломков обеспечивалась главным образом сдавлением их раневыми поверхностями, Charnley назвал компрессионным остеосинтезом.

Аналогичный аппарат для фиксации бедренной и большеберцовой костей после резекции коленного сустава в 1952 г. опубликовал К.М. Сиваш.

Ветеринарный врач Stader (1937) для лечения переломов костей у животных создал аппарат, в котором выстоящие над поверхностью кожи (только с одной стороны конечности) концы гвоздей соединялись мощной металлической шиной в виде стержня. Аппарат позволял прочно фиксировать, сдавливать или растягивать отломки.

В последующем Lewis, Stader, Breinbaeh(1942) изготовили и применили аналогичный аппарат для лечения больных с переломами костей.

По принципу аппарата Stader сконструирован аппарат Hoffmannie (1942, 1953, 1954, 1957, 1965). Вместо гвоздей в каждый отломок ввиничивали по 2-3-4 длинных винта, концы которых выстояли над кожей с одной стороны конечности. Выстоящие над кожей концы винтов фиксировались специальных зажимах, а последние через шарниры скреплялись с винтовыми стержнями.

Своеобразный способ компрессионного остеосинтеза, переломов костей предложил Qreinfensteiner (1943,1953). После репозиции в каждый из отломков на 2-3 смпроксимальное и дистальнее места перелома поперечно вводится по одной спице. Концы спиц, располагающиеся над кожей с обеих сторон конеч ности, закрепляли в одной дуге для скелетного вытяжения. Натяжение спиц приводило к взаимному сдавлению раневых поверхностей отломков и их фиксации.

Сдавление отломков раневыми поверхностями, особенно при косой или винтообразной плоскости излома, достигалось и способом, предложенным Kemkes (1950) - применением двух штыкообразно изогнутых спиц, закрепленных в одной дуге. Натяжение спиц приводило к тому, что ступенеобразный изгиб проходя через мягкие ткани упирался в корковый слой кости отломка. При дальнейшем натяжении спиц происходило сдавление отломков раневыми поверхностями обеспечивая их фиксацию.

Следует отметить, что способы не могли обеспечить надежной фиксации отломков и поэтому они имели вспомогательный характер при использовании других способов обездвижения отломков.

В 1950 году Reindle опубликовал аппарат для лечения переломов костей, в котором для фиксации отломков он применил спицы. Аппарат состоял из 4 дуг, в которых натягивались по две спицы, проведенные через каждый отломок. Дуги (по две на каждом отломке) соединяли между собой стержнями, расположенными по бокам конечности. Каждый стержень в середине имел шарнир, позволяющий изгибать его под любым углом.

Более совершенный аппарат для лечения переломов костей, главным образом, голени, сконструирован в1954 г. О.Н. Гудушаури. Основой аппарата являлись две пары спаренных дуг. Имелось специальное устройство, позволявшее всей дистальной части аппарата перемещаться по ширине во взаимноперпендикулярных плоскостях. Через отломки проводили по две спицы, но не параллельно друг другу, а под углом, соответственно расположению спаренных дуг. Такое расположение спиц (под углом друг к другу) препятствовало перемещению по ним отломков костей.

А.С. Перцовский еще в 1938 году опубликовал аппарат, примененный им для удлинения конечности в эксперименте. Аппарат состоял из двух колец, соединенных между собой стержнями с винтовой нарезкой. После остеотомии через отломки кости проводили по длинному гвоздю, концы которых над кожей скрепляли с кольцами. Раздвижение колец на стержнях, расположенных в виде боковых шин, позволяло производить растяжение отломков и, тем самым, удлинять конечность.

В 1961 году К.М. Сиваш предложил еще один компрессионно-дистракционный аппарат, предназначенный главным образом для лечения переломов костей голени. Аппарат состоял из двух массивных дуг с устройством для натяжения и фиксации двух спиц в каждой дуге. Дуги соединяли между собой двумя боковыми шинами-стержнями с винтовой нарезкой. Каждый стержень соединяли с дугами шаровыми зажимами. Следует отметить, что при применении аппаратов Гудушаури или Сиваша спицы через отломки проводили только в одной плоскости.

Компрессионный остеосинтез, как в начале называли чрескостный остеосинтез, был предложен Г.А. Илизаровым в 1951 году. Конструкция первого аппарата Илизарова включала 2 пары перекрестных спиц, закрепленных в двух кольцах, соединенными продольными тягами и создающих компрессию. Аппарат имел множество технических недостатков.

На Ученом Совете Свердловского НИИ травматологии и ортопедии Г.А. Илизаров в 1954 году сообщил о разработанной им методике. Патоморфологические исследования возглавил В.И. Стецула, и с группой исследователей в составе Г.А. Илизаров, В.П. Ржавина, И.А. Стахеев, Н.В. Новицкая принялись за изучение теоретических основ компрессионного остеосинтеза. В эксперименте удалось доказать, что при компрессионном остеосинтезе давление не оказывает стимулирующего влияния на репаративную регенерацию компактной кости, а служит средством для создания условий полной неподвижности на стыке отломков, при котором возможно формирование первичного костного сращения.

В1963 г. Г.А. Илизаров открыл общебиологические закономерности применения компрессионно-дистракционного остеосинтеза:

1. Адекватности кровоснабжения и нагрузок при формообразовательных процессах.

2. Закон напряжения растяжения, как фактора, возбуждающего и поддерживающего генез и рост тканей, проявляющихся лишь при создании комплекса оптимальных механических и биологических условий.

Новый усовершенствованный аппарат Илизарова наиболее соответствует современным требованиям, предъявляемым к аппаратам внешней фиксации для чрескостного остеосинтеза:

* Возможность обеспечения репозиции и фиксации;

* Широчайший диапазон клинического применения;

* Минимальная степень травматичности методик;

* Простота конструкции, взаимозаменяемость и универсальность

деталей и узлов аппарата;

* Допустимость термической обработки.

чрескостный остеосинтез илизаров ортопедия

2. Структура аппаратов чрескостного остеосинтеза (ЧО)

В аппарате для ЧО, при рассмотрении его в качестве системы, функцию закрепления костных отломков обеспечивает подсистема, которую уместно назвать подсистемой фиксации (ПФ). Анализируя кострукции аппаратов можно все подсистемы фиксации разделить на два класса: ПФ узкого и ПФ универсального назначения.

Первые предусматривают заранее заданное расположение элементов связи кости с опорами (кольца, дуги, планки) аппарата, обусловленное неизменяемостью конструкций этих опор. Такие подсистемы имеют, например, аппараты Волкова-Оганесяна, Сиваша, Гудушаури.

Подсистемы фиксации универсального назначения обеспечивают возможность использования различного количества этих элементов и варьирование их схемами компоновок. Соответственно конструкции опор аппаратов обладают способностью к трансформации применительно к конкретным лечебным задачам. Родоначальником этого класса является подсистема фиксации аппарата Илизарова.

Следующим признаком в значительной степени определяющим широту возможного использования подсистем фиксации является вид костных фиксаторов, с помощью которых осуществляется закрепление отломков в аппарате. Применяются жесткие (гвозди, стержни, винты) и упругие (спицы диаметром от 0.5 до2 мм) фиксаторы, а также их комбинации. При использовании жестких фиксаторов не обеспечивается принцип достижения наибольшей жесткости фиксации при наименьшей травматичности оперативного вмешательства.

По возможности исключения смещения кости вдоль фиксатора последние можно разделить на гладкие, с упорами и резьбовые. В подсистемах универсального назначения возможно применение фиксаторов различного типа, а также их сочетаний. Так, например, фиксацию прикорневых сегментов в настоящее время выполняют с помощью аппаратов в которых применяют и стержни и спицы.

Репозиция является одним из условий достижения анатомической целостности кости. Различают репозицию открытую и закрытую. ЧО значительно расширил возможности осуществления точной закрытой репозиции.

На первых этапах развития аппараты были предназначены только для фиксации костных отломков c последующим созданием компрессии или дистракции. Основным их недостатком являлось невозможность сохранения жесткости при репозиции, а также отсутствия дозированных перемещений. В современных аппаратах Илизарова эти недостатки устранены.

3. Аппарат Илизарова

Назначение

Аппарат предназначен для наружной чрескостной фиксации и управления положением костей или их фрагментов.

В травматологии аппарат может быть использован для вправления вывихов и удержания отломков костей при диафизарных, внутрисуставных, закрытых, открытых и огнестрельных переломах, а также осложненных гнойной инфекцией. Аппарат применим при свежих и застарелых повреждениях, и их последствиях, таких, как несращения, дефекты костей, а также для устранения контрактур суставов.

В ортопедии аппарат может быть использован для удлинения конечностей, изменения и моделирования их формы, устра¬нения порочных положений конечностей, косолапости и косорукости, коррекции деформаций костей, ограничения подвижности суставов, артродезирования и артропластики.

В протезировании аппарат может быть применен:

1. При костнопластических ампутациях и реампутациях для фиксации костно-надкостничных лоскутов и обеспечения их сращения в условиях ком-прессионного остеосинтеза.

2. При выполнении ампутаций в условиях преобладающего повреждения мягких тканей и наличия избыточной длины костной культи для сохранения максимально возможной длины последней путем временного погружения остеотомированного конца кости в глубину мягких тканей и последующего его низведения посредством дистракции.

3. При производстве ампутаций в условиях избыточной длины мягкотканного лоскута над концом кости для фиксации в этом лоскуте костного фрагмента и последующего замещения дефекта кости методом дистракционного остеосинтеза.

4. При выполнении реконструктивно - восстановительных операций с целью:

- уравнивания длин парных костей культи;

- изменения формы культи за счет ее утолщения либо удлинения для увеличения площади контакта культи с протезом исключающего поршневые движения культи в приемной гильзе;

- анатомического удлинения коротких культей;

- фалангизации и расщепления культи кисти, удлинения фаланг и остатков пястных костей, углубления межпальцевых промежутков, транспозиции пальцев или их остатков;

- устранения порочных положений культей длинных трубчатых костей, а также кистей и стоп;

- ликвидации ложных суставов;

- синостозирования берцовых костей с устранением отклонения малоберцовой кости кнаружи;

- задержки опережающего роста одной из парных костей культи посредством компрессии ростковой зоны или фиксации костного мостика, связывающего парные кости для предупреждения возрастной конечности культи;

- устранения контрактур суставов или их артродезирования.

4. Детали аппарата

Различные компоновки аппарата, применительно к планируемым лечебным задачам, собираются из ограниченного числа деталей, имеющих унификацию размеров и форм их стыковочных поверхностей.

Комплект аппарата состоит из основных и вспомогательных опорных деталей, спиц, спицефиксаторов, стержней и крепежных деталей.

5. Принцип работы

Остеосинтез аппаратом основывается на соединении его опор с костью посредством спиц. Управление положением костных фрагментов возможно путем перемещения их спицами внутри опор или вместе с опорами, в которых эти фрагменты закреплены.

Комплект деталей аппарата позволяет:

- создавать опоры разнообразных конфигураций;

- соединять опоры с костными фрагментами посредством спиц, проведенных в любых направлениях и на разных уровнях;

- собирать узлы различного функционального назначения;

- соединять узлы с опорами или спицами.

6. Биомеханические особенности применения аппарата

Осуществляемое с помощью аппарата управление положением костей или их фрагментов при переломах, удлинении конечностей, репозиции отломков, устранении угловых деформаций и контрактур суставов, и в иных случаях, выполняют с обеспечением дозированного растяжения костного регенерата, мягких тканей, сосудов и нервов на определенные величины.

Особое внимание при чрескостном остеосинтезе обращается на перемещения отломков в зоне повреждения кости и образования костного регенерата. При переломах в случае неполной репозиции повторные перемещения костных отломков на их стыке травмируют образующийся регенерат, затрудняют восстановление нарушенного местного кровообращения, что приводит к возникновению краевой резорбции концов костей, увеличивает продолжительность репарации. При этом регенерат образуется через фиброзно-хрящевую фазу и костное сращение задерживается, либо формируется псевдоартроз. В случаях, когда перемещения отломков отсутствуют, заживление переломов происходит путем первичного сращения со значительным сокращением сроков консолидации.

При дистракционном остеосинтезе только высокая степень фиксации костных фрагментов обеспечивает удлинение конечностей приближенное к условиям естественного роста в индивидуальном развитии организма, в то время как недостаточная стабильность фрагментов препятствует нормальному течению остеорепарации.

Степень фиксации отломков в аппарате можно характеризовать жесткостью. Под жесткостью понимается способность аппарата удерживать отломки от взаимных перемещений, вызываемых действием приложенной к ним нагрузки.

Фиксирующая способность аппарата зависит главным образом от выбранной схемы фиксации отломков кости спицами, которая характеризуется взаимным расположением спиц в опорах аппарата и их направлением по отношению к продольной оси отломка или сегмента конечности. При анализе схем фиксации учитываются также углы перекреста и количество спиц, местоположение последних относительно друг друга и уровня повреждения кости.

При нагрузке на систему аппарат-конечность её элементы испытывают различные виды деформаций. Деформации деталей аппарата используются в качестве количественной характеристики их жесткости и в первую очередь для оценки жесткости спиц, которые являются наиболее упругими и нагруженными элементами аппарата.

Процесс заживления костной раны можно считать законченным, только при условии, что механические свойства костного регенерата стали подобными нормальной кости.

Заключение

Метод чрескостного остеосинтеза - комплексная система лечения ортопедо-травматологических больных, состоящая из многочисленных принципиально новых и высокоэффективных методик, позволяющих радикально изменить принципы лечения множественных повреждений и заболеваний опорно-двигательного аппарата, решить ряд проблем реабилитации больных. Основой: метода является использование пластических возможностей тканей, проявляющихся лишь при создании комплекса оптимальных условий для восстановления анатомо-функциональных нарушений, управление восстановительными и формообразовательными процессами на основе открытия связей между функцией, кровоснабжением и структурой опорно-двигательного аппарата.

Применение методик дает возможность:

* бескровно лечить все типы переломов;

* преимущественно бескровно, закрыто репонировать и жестко фиксировать костные отломки, обеспечивая раннюю функцию и нагрузку;

* возмещать большие дефекты мягких тканей и костей без трансплантации;

* восстанавливать длину сегмента, устранять различные типы деформаций;

* эффективно лечить различные типы ложных суставов и дефекты костей конечностей;

* устранять некоторые типы контрактур.

Размещено на Allbest.ru