5.1.2 Наружные фиксаторы АО

Инструментарий АО успешно включил в себя шесть наружных фиксаторов: 1. малый компрессионно-дистракционный фиксатор для фаланг и пястных костей; 2. малый наружный фиксатор для кистевого сустава, кисти и стопы; 3. аппарат Wagner (Wagner 1972) для удлинения кости; 4. фиксатор с резьбовой штангой, описанный Weber (Weber and Magerl 1985); 5. аппарат Unifix; 6. трубчатый фиксатор.

Эта глава целиком посвящена трубчатому фиксатору АО. Эта система проста, легко применима и доказала свою многофункциональность.

5.2 Составные части и инструментарий трубчатого наружного фиксатора

Необходимый инструментарий, имплантаты и компоненты рамы хранятся в автоклави-руемом лотке из нержавеющей стали (рис. 5.1).

5.2.1 Имплантаты

Основным имплантатом является винт Шанца (Schanz screw). Недавние экспериментальные исследования показали, что радиальная преднагрузка, возникающая при использовании винта Шанца с диаметром тела, большим по размеру на 0,2 мм, чем просверленное отверстие, имеет преимущество перед сгибательной преднагрузкой (посредством сгибания винтов) и является более эффективной для предотвращения их расшатывания. Поэтому были разработаны два винта Шанца (рис. 5.2e,f); конусный винт Шанца, вызывающий преднагрузку в близлежащем кортикальном слое и фиксированный глубокой резьбой в противолежащем кортикальным слое, и винт Шанца с длинной неглубокой резьбой, вызывающий радиальную преднагрузку в обоих кортикальных слоях. Последний требует наличия отверстия диаметром 4,5 мм; диаметр тела резьбовой части составляет 4,7 мм.

5.2.2 Основные компоненты рамы (рис. 5.2)

Вращающийся зажим: это основной шарнир, используемый для соединения винтов Шанца с трубкой или карбоновым (из волокон углерода) стержнем. Зажимы позволяют введение винтов в любой плоскости.

Трубка из нержавеющей стали и/или карбоновый стержень: эти трубки имеют наружний диаметр 11 мм и различны по длине — от 100 до 600 мм.

Рис. 5.1 Набор для наружной фиксации в стерилизациоином лотке из нержавеющей стали.

Рис. 5.2 Компоненты основной рамы.

А Трубка из нержавеющей стали и/или

B стержень из волокнистого углерода (карбоновый) с наружным диаметром 11 мм и длиной 100 — 600 мм.

С Колпачок для удержания незатянутых зажимов на стержне во время монтажа рамы,

D Вращающийся зажим.

Е Конусный винт Шанца: радиальная преднагрузка в близлежащем кортикальном слое, глубокая резьба в отдаленном кортикальном слое.

F Винт Шанца с неглубокой длинной резьбой: радиальная преднагрузка в обоих кортикальных слоях, G Спица Штейнманна, диаметр 5,0 мм.

В связи с широким применением f в будущем не планируется применение е.

Винты Шанца с диаметром 4,7 мм.

Спицы Штейнманна (Steinmann) диаметром 5 мм.

Винты Шанца в качестве главного имплантата, вращающийся зажим, трубка из нержавеющей стали или карбоновый стержень, как составные части рамы, а также спицы Штейнманна являются четырьмя основными элементами трубчатого наружного фиксатора АО.

5.2.3 Дополнительные компоненты и имплантаты

В отдельных случаях представляют интерес следующие дополнительные составные части и имплантаты (рис. 5.3А, S.3.B, 5.17А):

Винты Шанца диаметром 5 мм и с длинной резьбой.

Винты Шанца диаметром 2,7/4,5 мм и 3,5/4,5 мм для кистевого сустава, кисти и стопы(рис. 5.17А).

Открытый единичный зажим, облегчающий фиксацию дополнительной спицы Штейнманна и винтов Шанца после наложения рамы.

Поперечный зажим для стабилизации коротких фрагментов.

Универсальный шарнир и зажим „трубка к трубке" для соединения двух трубок и для „модульного" фиксатора.

Карбоновые стержни. Они рентгенопрозрачны и приблизительно на 30% жестче, чем
трубки из нержавеющей стали.

Открытый компрессор/дистрактор.

Резьбовые штанги, короткие трубки длиной 7-10 см и перемещающие гайки для транспозиции фрагментов кости или удлинения после кортикотомии.

Рис. 5.3A Дополнительные компоненты,

А открытый одиночный зажим,

B Универсальный шарнир.

С Зажим трубка к трубке.

D Винт Шанца диаметром 5,0 мм, с длинной резьбой,

Е Колпачок для спиц Штейнманна.

Рис. 5.3В Детали для перемещения сегмента кости и удлинения,

А Резьбовой стержень диаметром 8,0 мм.

B Гайки для резьбового стержня,

С Короткие трубки (три различных длины),

D Транспортная гайка с маркировкой расстояния.

Е Зажим для спицы (поперечный зажим).

5.2.4 Инструментарий (рис. 5.4 А, В)

Тройной троакар является универсальным инструментом для целенаправленного введения конусных винтов Шанца. Он состоит из 5-мм втулки для сверла, 3,5-мм втулки для сверлаи 3,5- мм троакара (рис. 5.4). Отверстия под винты сверлят сначала сверлом 3,5 мм, а затем расширяют в близлежащем кортикальном слое длинным 4,5-мм сверлом. Универсальная сверлильная головка с Т-образной ручкой удерживает винты Шанца во время введения, в то время как гаечные ключи используют для затягивания гаек зажимов. Винты Шанца с мелкой резьбой требуют использования лишь 4,5-мм втулки для сверла с троакаром, оба кортикальных слоя просверливают 4,5-мм сверлом.

Рис. 5.4 А Инструменты.

А Тройной троакар: троакар 3,5 мм, втулка сверла 3,5 мм, втулка сверла 5,0 мм.

B Сверла 3,5 мм и 4,5 мм.

С Устройство для компрессии/дистракции в открытом виде.

D Торцовый ключ.

Е Комбинированный ключ.

F Универсальная сверлильная головка с Т-образной рукояткой.

G Осцилирующая насадка к дрели.

Рис. 5.4 В Резак для болтов, включающий две рукоятки (13 и 24 мм) и две режущие головки для шурупов 4,5 мм и 5,0 мм.

5.3 Основные конфигурации наружного фиксатора

Элементы фиксатора, как правило, собирают в один из четырех основных типов конфигурации рамы (рис. 5.5). Каждый из них имеет различные клинические показания и механические качества (Behrens and Johnson 1985; Behrens et al. 1983; Behrens and Searls 1986; Evans etal. 1979; Hierholzer et al. 1978,1985).

Два основных типа рамы: унилатеральный и билатеральный, могут быть применены как в одноплоскостной, так и в двухплоскостной конфигурации. Одноплоскостная конфигурация меньше ограничивает свободу действий и, как правило, удовлетворяет всем требованиям в большинстве случаев. Двухплоскостные рамы более эффективны в нейтрализации разнонаправленных сгибающих и крутящих движений (Behrens and Johnson 1985; Behrens et al. 1983). Тем не менее необходимость в них возникает лишь при наличии тяжелых многооскольчатых переломов или при наличии костного дефекта (Behrens and Sierls 1986), а также для артродезов и остеотомии.

5.4 Принципы наружной фиксации

Чтобы быть безопасным и эффективным, наружный фиксатор не должен приводить к большому количеству серьезных осложнений, не стеснять пациента, быть достаточно жестким для поддержания контакта под воздействием различных нагрузок, выдерживать нагрузку весом тела и иметь возможность адаптации к целому ряду типов повреждений и состоянию пациента. Опыт, собранный в течение последних десятилетий, показывает, что эти цели достижимы при использовании четырех основных конструкций фиксатора (Behrens and Sierls 1986). Кроме того, необходимыми требованиями к его конструкции является максимальное сохранение анатомии конечности, доступ к зоне повреждения для некрэктомии и вторичных операций, требования достаточной механической прочности фиксации кости, а также комфорт пациента.

Рис. 5.5 Четыре основных конфигурации наружных фиксаторов,

А Унилатеральная рама, одноплоскостная.

B Унилатеральная рама, двухплоскостная (дельта или V- образная),

С Билатеральная рама, одноплоскостная.

D Билатеральная рама, двухплоскостная.

В последние годы обе унилатеральные конструкции применяли почти повсеместно за исключением случаев артродезов и остеотомии, где одновременное действие компрессионных сил требует билатеральной одно - или двухплоскостной наружной фиксации.

5.4.1  Анатомия конечности

Если взять в качестве примера голень (рис. 5.6), становится очевидным, что безопасная зона («безопасный коридор») в мягких тканях, через которую винты Шанца могут быть введены без повреждения основных сосудов, нервов, мышц и сухожилий, лежит вентро-медиально и составляет дугу 220° вблизи большеберцового плато и дугу 120° вблизи голеностопного сустава. Для предотвращения повреждений подколенных сосудов в проксимальной части голени зона выхода винта Шанца должна быть ограничена медиальной частью задних отделов большеберцовой кости. Возможность не вводить винты в латеральную поверхность дистальных 2/5 большеберцовой кости позволяет избежать повреждений передних большеберцовых сосудов. Для предупреждения повреждений сосудов и нервов очень рекомендуется использовать во время сверления вибрирующую (осциллирующую) насадку к малой пневмодрели.

Узость безопасного коридора в голени и большинстве других сегментов тела (Green 1981) ограничивает выбор безопасных рам одно- или двухплоскостными унилатеральными конструкциями.

5.4.2 Операционный доступ к ране

В пределах безопасного коридора раму фиксатора располагают таким образом, чтобы она не мешала доступу к ране, как при первичной некрэктомии, так и во время вторичных операций, таких, как перемещение сложнотканных лоскутов (на сосудистой ножке или свободное), секвестрэктомии или пересадки сегмента кости.

5.4.3 Механические требования

Клинические и эксприментальные данные (Behrens and Johnson 1985; Behrens et al. 1983; Behrens and Siarls 1986) показали, что при использовании трубчатых компонентов одно-или двухплоскостные унилатеральные фиксаторы могут обладать достаточной жесткостью, удовлетворяющей всем требованиям в большинстве случаев при травме. Были описаны семь основных черт конструкции рамы, необходимых для увеличения жесткости и для уменьшения подвижности в зоне перелома:

Расположение основной рамы в сагиттальной плоскости.

Наличие максимального расстояния между винтами Шанца в каждом из основных костных фрагментов.

Преднагрузка винтов Шанца (автоматически получается при диаметре тела винта, большем на 0,2 мм, чем отверстие).

Увеличение количества винтов Шанца в каждом костном фрагменте.

Уменьшение расстояния между костью и продольной трубкой.

Присоединение второй продольной трубки в той же плоскости, в которой находятся винты Шанца; при этом зажимы обеих трубок должны быть максимальной сближены.

Создание двухплоскостной унилатеральной рамы, т.е. присоединение второй полурамы в пределах безопасного коридора.

Рис. 5.6 «Коридор безопасности» для введения винтов Шанца в голень.

На уровне А, проксимальнее Tuberositas tibiae, винты Шанца можно безопасно вводить в пределах дуги в 220º. На уровне В, тотчас ниже Tuberositas, безопасная дуга уменьшается до 140º. На уровне С, в дистальной трети голени, безопасная дута сохраняет размер 140º, однако A. tibialis anterior и N. peroneus profundus здесь более подвержены повреждению вследствие их перехода через латеральную поверхность большеберцовой кости. На уровне D, выше голеностопного сустава, безопасная дуга составляет 120º. На уровнях Б и F спицы Штейнманна, введенные в предплюсневые или плюсневые кости, могут быть использованы для шинирования голеностопного сустава в тех случаях, когда повреждения нервных структур или мягких тканей не позволяют использовать наружную иммобилизацию (в гипсе и т.д.). На рисунке зона с точками указывает область подкожного расположения большеберцовой кости, где введение винтов Шанца является наиболее безопасным при использовании осциллирующей насадки.

5.4.4 Комфорт пациента

В подавляющем большинстве случаев бывает достаточно простой унилатеральной конструкции фиксатора. Этим можно избежать дискомфорта и функциональной ограниченности, характерных для билатеральных или циркулярных конструкций. Винты Шанца можно укоротить над фиксированными зажимами при помощи резака для болтов (рис. 5.4В).

5.5 Наложение рамы фиксатора

Наружные фиксаторы обычно накладывают под общей или, реже, региональной анасте-зией на свободно уложенной конечности и при хорошо видимых анатомических ориентирах. Электронно-оптический преобразователь рентгеновского изображения облегчает имплантацию винтов, однако, правильность репозиции оценивают как клинически, так и при помощи стандартных рентгенограмм в двух плоскостях (Behrens et al 1981).

5.5.1 Введение винтов Шанца (рис. 5. 7А, В)

Введение винтов Шанца с преднагрузкой в близлежащем кортикальном слое и глубокой резьбой в отдаленном кортикальном слое (рис. 5.7А): острие тройного троакара вводят через маленьких разрез и прижимают к поверхности кости. После удаления троакара оба кортикальных слоя просверливают сверлом 3,5 мм. После удаления 3,5-мм втулки близлежащий кортикальный слой просверливают через втулку 6,0/5,0 мм сверлом 4,5 мм. Вводят измеритель глубины с фиксирующей шайбой, которую опускают до втулки сверла и затягивают фиксирующий винт.

Рис. 5.7 Введение винта Шанца.

А Методика применения радиального винта Шанца с преднагрузкой в близлежащем кортикальном слое и глубокой резьбой в отдаленном кортикальном слое. (NB: этот винт Шанца был заменен на винт, изображенный на рисунке 5.7 В).

А Соберите тройной троакар и проколите мягкие ткани (через маленький разрез), дойдя до поверхности кости,

B Удалите троакар и просверлите через оба кортикальных слоя отверстие длинным сверлом 3,5 мм.

С Удалите втулку сверла 3,5 мм. Через оставшуюся втулку сверла 6,0/5,0 мм рассверлите близлежащий кортикальный слой при помощи длинного сверла 4,5 мм. Рекомендуется использовать осциллирующую насадку (Рис.5.4 Ag).

D Введите измеритель глубины через втулку сверла и зацепите крючок за отдаленный кортикальный слой.

Е Ослабьте фиксирующий винт, продвиньте фиксирующую шайбу до втулки сверла и затяните фиксирующий винт.

F Удалите измеритель глубины. Введите винт Шанца (его резьбовой конец) в углубление для винта Шанца на фиксирующей шайбе.

G Продвигайте конец винта Шанца без резьбы в универсальную сверлильную головку до упора. Затяните универсальную сверлильную головку на шурупе Шанца в этом положении.

H Вводите винт Шанца до тех пор, пока универсальная сверлильная головка почти коснется втулки для сверления. Винт Шанца теперь полностью введен в отдаленный кортикальный слой.

I Удалите втулку сверла и присоедините вращающийся зажим.