Stabilizing Potential of Fixion Nail with Plastic Deformation for Fixation of Simulated Diaphyseal Bone Fractures (Experimental Study)

Full Text

Введение. Главной задачей лечения переломов является восстановление первоначальной функции за счет анатомической репозиции и стабильной фиксации, позволяющих обеспечить ранние активные движения в смежных суставах с частичной или полной нагрузкой на конечность [1]. Наиболее подходящие механические условия для сращения перелома, т.е. для восстановления биомеханических свойств кости и функциональных возможностей поврежденного сегмента, обеспечивает остеосинтез [2]. Однако после фиксации перелома неизбежно возникает вопрос: с какого момента и в каком объеме следует начинать давать нагрузку на пораженный сегмент? В целом величина нагрузки остается на усмотрение врача, движения в суставах разрешаются после исчезновения боли [4]. В проведенном нами исследовании в ходе лечения переломов бедра и голени с применением гвоздя Fixion осевая нагрузка осуществлялась со 2-го дня и составляла 30 % [3]. Цель настоящего исследования: определить величину силы, приводящую к смещению костных фрагментов на моделях переломов, фиксированных гвоздем Fixion, и дать рекомендации по возможной нагрузке в раннем послеоперационном периоде. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ Проведено 8 экспериментов на 8 трупных препаратах (два препарата плечевого сегмента, по три препарата бедра и голени). Препараты, техника подготовки которых подробно описаны в работе [5], были заготовлены в лаборатории ЦИТО и упакованы для хранения в пластмассу. Исследования выполняли в испытательной лаборатории ЦИТО с помощью универсальной машины LFV-10-T50 фирмы «Walter+bai ag» (Швейцария). В ходе эксперимента на каждом препарате был моделирован перелом типа А по классификации АО. Переломы этого типа чаще всего встречались в нашем исследовании [3]. В эксперименте была точно известна длина дистальной части костномозгового канала, которая составляла 50, 60 и 70 мм. Первый этап. После определения длины костномозгового канала выполняли разметку линий предполагаемого перелома и с помощью осциллирующей пилы наносили перелом, соответствующий типу А по классификации АО. Второй этап. Соблюдая технологию остеосинтеза, в костномозговой канал имплантировали гвозди с пластической деформацией Fixion. Гвоздь Fixion представляет собой расширяющийся, герметичный, ребристый стержень из нержавеющей стали цилиндрической формы без блокировочных отверстий. Вводимый в медуллярный канал, он меняет свою форму в соответствии с индивидуальными особенностями, кривизной канала кости, адаптируясь к его размерам в проксимальной, истмальной и дистальной частях. Способность имплантата к пластической деформации, полному замещению всего медуллярного канала (в результате приобретения формы «песочных часов») позволяет назвать гвоздь Fixion «протезом медуллярного канала» [6, 7]. Для контроля плотности заполнения костномозгового канала было выполнено рентгенологическое исследование нескольких препаратов. Между костными отломками создавали диастаз, равный 10 мм (рис. 1). Работа универсальной машины LFV-10-T50 возможна по двум направлениям - сжатие либо разрыв; в нашей работе мы использовали контролируемое сжатие костных фрагментов. Третий этап. Препараты поочередно были фиксированы зажимами (рис. 2, а) в универсальной машине. Нагрузку (сжатие) давали до возникновения смещения костного сегмента относительно гвоздя (рис. 2, б). Результаты испытаний с целью последующей обработки фиксировали на электронном и бумажном носителях. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ Результаты экспериментов со статической нагрузкой сжатия различных сегментов с моделированным переломом типа А, фиксированных гвоздем Fixion, представлены в таблице. Полученные данные позволили определить величину силы, необходимой для смещения 10 мм сегмента, фиксированного гвоздем с пластической деформацией Fixion. В препаратах плечевого сегмента она составляет 15 H (60 мм=90 Н, 10 мм = х, х=10∙90:60=15), голени - 20 H, бедра - 86 H. Используя эти показатели, мы установили величину нагрузки на оперированный сегмент, что является актуальным для переломов нижней конечности. Принимая на 1 Н величину нагрузки, ориентировочно равную 0,1 кг, можно рассчитать предполагаемую нагрузку на конечность при ходьбе. В итоге ориентировочный расчет величины нагрузки после операции на 10 мм длины дистальной фиксации для бедра составляет 8,6 кг, для голени - 2 кг. Процесс создания фиксаторов, используемых для остеосинтеза, требует проведения испытаний, посвященных, в частности, оценке прочностных характеристик конструкций. В литературе представлены данные о результатах испытаний на жесткость и гибкость фиксаторов бедра. Изучались фиксирующие возможности интрамедуллярных и накостных металлоконструкций на различных уровнях бедренной кости [8, 9]. В ходе проведенного нами экспериментального исследования на моделях переломов, фиксированных гвоздем Fixion, удалось определить величину силы, приводящую к смещению костных фрагментов. Заключение. В каждом конкретном случае величина предполагаемой нагрузки остается на усмотрение оперирующего хирурга с учетом типа перелома и состояния окружающих мягких тканей, однако полученные нами данные позволят оптимизировать нагрузку на конечности после операции с использованием гвоздя с пластической деформацией Fixion.

About the authors

A. D Yamkovoi

Municipal Clinical Hospital named after S.P. Botkin

Email: A56651@yandex.ru

N. S Gavruyshenko

Central Institute of Traumatology and Orthopaedics named after N.N. Priorov

V. I Zorya

A.I. Evdokimov Moscow State Medical & Dental University

References

Supplementary files