Forbidden

You don't have permission to access /zzz_siteguard.php on this server.

СПОСОБ ФИКСАЦИИ ПЕРЕЛОМОВ В ОТСУТСТВИЕ СМЕЩЕНИЙ КОСТНЫХ ФРАГМЕНТОВ - Патент РФ 2193364
Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
СПОСОБ ФИКСАЦИИ ПЕРЕЛОМОВ В ОТСУТСТВИЕ СМЕЩЕНИЙ КОСТНЫХ ФРАГМЕНТОВ
СПОСОБ ФИКСАЦИИ ПЕРЕЛОМОВ В ОТСУТСТВИЕ СМЕЩЕНИЙ КОСТНЫХ ФРАГМЕНТОВ

СПОСОБ ФИКСАЦИИ ПЕРЕЛОМОВ В ОТСУТСТВИЕ СМЕЩЕНИЙ КОСТНЫХ ФРАГМЕНТОВ

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Изобретение относится к медицине, а именно к травматологии, и может быть применимо для фиксации переломов в отсутствие смещений костных фрагментов. Закрепляют поврежденный сегмент по меньшей мере на крайних уровнях поврежденного сегмента или сочленяющегося с ним сегмента выше и ниже места повреждения, причем оба уровня закрепления жестко фиксированы между собой на заданном расстоянии друг от друга вдоль продольной оси поврежденного сегмента. Закрепляют жестко в одном из этих уровней проксимальный конец поврежденного сегмента или ближайший к нему конец сочленяющегося с ним сегмента для предотвращения его только поступательных смещений по крайней мере в плоскости, перпендикулярной упомянутой продольной оси. Закрепляют жестко в другой точке дистальный конец поврежденного сегмента или ближайший к нему конец сочленяющегося с ним сегмента для предотвращения его только поступательных смещений как вдоль упомянутой продольной оси, так и в перпендикулярной к ней плоскости. Прикладывают основное усилие и жестко фиксируют область его приложения относительно по крайней мере упомянутых двух уровней закрепления так, что в каждой плоскости возможного смещения костных фрагментов выше и ниже места повреждения образуются по меньшей мере три не лежащие на одной прямой площадки фиксации поврежденного сегмента, две из которых расположены в соответствующем уровне закрепления поврежденного сегмента. Способ позволяет повысить жесткость фиксации, обосновать биомеханически форму и величину средств внешней фиксации. 9 з.п.ф-лы, 17 ил.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2193364
Класс(ы) патента: A61B17/56, A61B17/60, A61F5/04, A61F5/05
Номер заявки: 98123472/14
Дата подачи заявки: 22.12.1998
Дата публикации: 27.11.2002
Заявитель(и): Хорошков Сергей Николаевич
Автор(ы): Хорошков С.Н.
Патентообладатель(и): Хорошков Сергей Николаевич
Описание изобретения: Изобретение относится к медицине, а более конкретно к травматологии и ортопедии, и может быть применено при консервативном лечении переломов.
Ниже дается перечень терминов, используемых в данном описании.
Среднефизиологическое положение - это такое состояние конечности, когда все суставы ее стоят в среднем положении, т.е. средние точки обращенных друг к другу суставных поверхностей лежат одна против другой, суставная капсула нигде не напряжена, наблюдается равновесие в напряжениях мышц в обеих противоположных группах мышц-антагонистов и действие силы тяжести устранено.
Сегмент - участок тела (человека или животного) между двумя смежными суставами.
Костный фрагмент - часть треснувшей или сломанной кости, не имеющая повреждений внутри себя.
Механическая ось - прямая в том или ином сегменте тела человека, соединяющая оси движения (центры) двух прилежащих к сегменту суставов.
Анатомическая ось - средняя линия костного сегмента.
Закрытая репозиция - внешнее воздействие на костные фрагменты поврежденной кости до их надлежащего анатомического совмещения без повреждения кожных покровов поврежденного сегмента конечности.
Кинематическая пара - подвижное соединение двух соприкасающихся тел.
Звенья - тела, входящие в состав кинематической пары.
Биокинематическая пара - соединение двух условно твердых биотканей с обязательным наличием зазора в месте соединения, обеспечивающего их относительное движение в пределах этого зазора.
Зазор - теоретически пустое (вакуумное) пространство между костями или другими относительно твердыми тканями, которое может быть заполнено газом, жидкой или упругой тканью, но всегда менее плотной, чем звенья биокинематической пары.
Точка фиксации - площадка, прилегающая внутренней поверхностью внешнего фиксатора к фиксируемому ею сегменту конечности.
Существующий уровень техники
Все ныне существующие способы фиксации переломов, как правило, следуют после осуществления репозиции этих переломов, которые можно условно разделить на две группы. К первой группе относятся способы репозиции, в которых вправление переломов осуществляется исключительно за счет воздействия на костные фрагменты руками или аппаратами опосредованно через окружающие их неповрежденные мягкие ткани (см. , например, авторское свидетельство СССР 1175474, кл. А 61 F 5/04, опублик. 1985; авторское свидетельство СССР 1409251, кл. А 61 В 17/58, опублик. 1988; патент США 4649907, кл. А 61 F 5/04, опублик. 1987; патент США 5003969, кл. А 61 F 5/04, опублик. 1991; заявка РСТ 90/11743, кл. А 61 F 5/04, опублик. 1990).
Другая группа включает в себя способы репозиции, при которых вправление переломов осуществляется с помощью спиц, стержней и их комбинаций с приложением репонирующей силы на костные фрагменты чрескостно, например аппарат Илизарова, Волкова-Оганесяна, Калнберза, Фурдюка и т.д., что позволяет осуществить прямое воздействие на сломанную и смещенную кость, создать условия для ранней функции смежных суставов, дополнительной коррекции отломков в процессе лечения и т. д. (см. , например, авторское свидетельство СССР 1667851, кл. А 61 В 17/60, опублик. 1991; авторское свидетельство СССР 1725869, кл. А 61 В 17/60, опублик. 1992; патент США 4893618, кл. А 61 F 5/04, опублик. 1990; патент ЕПВ 0177270, кл. А 61 В 17/60, опублик. 1986; патент ЕПВ 0480579, кл. А 61 В 17/60, опублик. 1992; заявка РСТ 89/09570, кл. А 61 В 17/56, опублик. 1989).
Способы второй группы применяются, как правило, при неудачных попытках репозиции переломов средствами первой группы, в случае сложных переломов, при лечении переломов с большими сроками, прошедшими после травмы, и т. д. Несмотря на широкое распространение, эти способы не лишены недостатков: они являются инвазивными, требуют операции и сложной регулировки устанавливаемого на поврежденный сегмент конечности аппарата, требуют значительных материальных затрат, обусловленных тем, что каждому больному для лечения необходим отдельный аппарат. Наиболее частым осложнением при использовании аппаратов данной группы репозиции является нагноение мягких тканей вокруг спиц, стержней.
Способы первой группы проще в реализации, не требуют инвазивного вмешательства, в их основу заложен принцип, заключающийся в том, что вправление перелома должно быть обратно механизму смещения, когда периферическому отломку придают положение, ответное центральному фрагменту. "Дистальный костный фрагмент поврежденного сегмента при внесуставных переломах или дистальный костный фрагмент сочленяющихся сегментов при внутрисуставных переломах ориентируется соосно относительно проксимального до надлежащего анатомического совмещения с ответным костным фрагментом поврежденного сегмента или суставной поверхностью сочленяющегося с ним костного сегмента" (Каплан А.В. Повреждения костей и суставов. - М.: Медицина, 1979, стр. 19).
"Обычно ориентиром при определении направления смещения служит суставной конец или конец костного фрагмента проксимального сегмента, положение которого считается неизменным" (Маркс В.О. Ортопедическая диагностика. - Минск: Наука и техника, 1978, стр. 54-55.).
Однако при использовании данного способа проведения закрытой репозиции и фиксации точность совмещения костных фрагментов в ряде случаев невысока. Часто после закрытой репозиции с последующим их удержанием во вправленном состоянии средствами внешней фиксации (гипсовой повязкой, отрезами и т.д.) при консервативном лечении происходит вторичное смещение отломков, расширяются показания к открытой репозиции и фиксации перелома, что вызывает неудовлетворенность практических врачей данным способом проведения закрытой репозиции и фиксации отломков.
С биомеханической точки зрения, эта неудовлетворенность врачей обусловлена недоучетом того факта, что "фиксированный" проксимальный или незафиксированный (как правило, дистальный) костные фрагменты относительно друг друга подвижны и сохраняют все направления движения, свойственные свободному телу (костному фрагменту) в трехмерном пространстве. Недоучет этого факта и препятствует правильной репозиции и фиксации костных фрагментов длинных костей при их внутрисуставных и внесуставных переломах.
Действительно, для обеспечения точной репозиции и последующей фиксации костных фрагментов необходимо найти в объеме травмированных мягких тканей поврежденного сегмента точку отсчета, относительно которой репонируется перелом, создать жесткую ее фиксацию, максимально приближенную к области перелома, относительно которой и будет производиться репозиция, так как понятие "движение" и "покой" имеют смысл лишь в том случае, когда задана система отсчета. Действительно, одно и то же движение носит совершенно различный характер в зависимости от того, к какой системе отсчета это движение отнесено. Например, движения сочленяющихся сегментов в неповрежденном суставе, движения сочленяющихся сегментов в поврежденном суставе, движения между костными фрагментами поврежденного сегмента, движения костных фрагментов в пределах наложенных для их фиксации средств внешней фиксации и т.д. Все перечисленные соединения являются видами биокинематических пар.
Реальные биокинематические пары обязательно имеют зазор, пространство для движения (нежесткая связь). Поэтому в реальной биокинематической паре каждый костных фрагмент сохраняет все направления движения, свойственные свободному телу в трехмерном пространстве. Накладываемые связи не могут уничтожить ни одно направление движения, они могут лишь ограничить конкретное направление движения по размаху до размеров зазора.
Последнее свойство реальной биокинематической пары не учтено соответствующими разделами медицины, что породило много спорных вопросов и часто приводит к неудовлетворительным практическим результатам у травматологических больных: при резко выраженном отеке области повреждения, при большом объеме мягких тканей поврежденного сегмента конечности, при лимфостазе, при открытых переломах, при сложных переломах со смещением отломков в нескольких плоскостях и т.д.
Кроме того, усложняется техника репозиции и проведение ее одним хирургом, т. к. при манипулировании дистальным фрагментом поврежденного сегмента конечности относительно проксимального необходимо жестко фиксировать проксимальный, сохраняя его неподвижность, удерживать его в функционально выгодном для репозиции положении, нейтрализовать действующую на него силу тяжести, при значительной его длине это сделать трудно, а порой практически невозможно. Поэтому нередко проксимальный фрагмент фиксируется относительно дистального в порочном положении, выгодном только на момент проведения репозиции, при выведении из которого (для последующей фиксации) в среднефизиологическое положение нередко происходит вторичное смещение отломков.
Ближайший аналог предлагаемого способа фиксации описан в авторском свидетельстве СССР 599801 (кл. А 61 В 17/18, опублик. 1978) на устройство для закрытой репозиции и фиксации отломков, с помощью которого реализуется соответствующий способ фиксации переломов. При этом осуществляются следующие манипуляции. Сначала на голень и стопу накладывают гипсовую повязку с ватно-марлевой прокладкой под ней и до ее затвердевания закрепляют поврежденный сегмент (в данном случае укладывают бедро на подбедренную опору, а стопу - в подстопник с фигурными боковыми ограничителями (см. пары горизонтальных тонких стрелок уровень А-А1 на фиг.1а). Тракцией стопы по длине (вертикальные стрелки на фиг.1а) устраняют осевое смещение отломков лодыжек. В этот момент опорные площадки на затвердевающем гипсе при воздействии на него фиксирующих частей подстопника формируются только на тыльно-наружной и тыльно-внутренней поверхности переднего отдела стопы. В проксимальном отделе голени, во фронтальной плоскости, опорные площадки на гипсовой повязке аппаратом не формируются, т.к. она моделируется по периметру объема мягких тканей подколенной области формой подбедренной опоры аппарата. Сжатием лодыжек фиксаторами П-образного кронштейна устраняют поступательные смещения отломков лодыжек во фронтальной плоскости, устраняют диастаз костей голени при разрыве дистального межберцового синдесмоза, при этом формируются две опорные площадки фиксации на уровне лодыжек (поз. Б-Б' на фиг.1б), т.е. в дистальном отделе голени.
Задний подвывих стопы устраняют тыльной флексией стоподержателя до 80o и перемещением пяткодержателя по вертикали, т.е. кпереди. Установкой стоподержателя и пяткодержателя в положении умеренной супинации устраняется смещение отломков лодыжек (латеральной - кнаружи, медиальной - кнутри) и создается дополнительная опорная площадка по наружной поверхности стопы и пяточной области, по внутренней поверхности пяточной области опорная площадка на гипсовой повязке не формируется, т.к. конструкция подстопника не позволяет одновременно моделировать гипсовую повязку в области пятки с двух сторон.
При применении данного способа репозиции перелома лодыжек сначала фиксируется дистальный отдел голени, а затем, манипулируя относительно него фиксированной стопой в подстопнике аппарата, репонируют перелом лодыжек. При этом способе фиксации при переломе лодыжек опорные площадки на поврежденном сегменте конечности голень-стопа формируются на двух уровнях, главным образом в одной фронтальной плоскости: две на уровне лодыжек, одна по наружной поверхности стопы. Точки фиксации (опорные площадки фиксации) определяются при этом формой, величиной, радиусом кривизны репонирующей "щечки" аппарата, которая имеет небольшие размеры, а подстилающая мягкая прокладка не обеспечивает моделирование гипсовой повязки П (фиг.1в) по костным анатомическим образованиям поврежденного сегмента конечности. В момент отвердевания гипсовой повязки опорные площадки фиксации формируются на гипсовой повязке раздельно друг от друга и при этом только в одной плоскости (см. также Герасимюк С. П. Лечение переломов лодыжек и заднего края нижней суставной поверхности большеберцовой кости методом аппаратной репозиции: Автореферат на соискание ученой степени кандидата медицинских наук. - Киев, 1993, стр. 21).
В существующих способах ручной репозиции переломов лодыжек также отсутствует "жесткая" фиксация дистального отдела голени, т.е. точка отсчета, относительно которой, манипулируя стопой, репонируют перелом лодыжек. К примеру, в случае наружного подвывиха стопы вправляющий хирург одну кисть располагает продольно по передне-внутренней поверхности голени немного выше области голеностопного сустава (Б на фиг.2а), а другую - по наружной поверхности пятки и стопы (А на фиг.2а).
В случае сочетания переломов лодыжек с разрывом дистального межберцового синдесмоза после устранения подвывиха стопы кнаружи хирург перемещает руку на подлодыжечную область (из позиции А на В на фиг.2б) и встречными движениями рук (Б-В на фиг.2б) хирург устраняет диастаз между берцовыми костями. Сектор давления при этом определяется областью мышечного возвышения мизинца и большого пальца (поз. Э на фиг.2в). При фиксации перелома после ручной и аппаратной репозиции (см. фиг.2г) опорные площадки фиксации перелома в наложенной гипсовой повязке закладываются на двух уровнях фиксации и в одной плоскости, в надлодыжечной области дистального отдела голени и на уровне стопы (пяточной области).
При проведении ручной и аппаратной репозиции по существующему способу закрытой репозиции костных фрагментов (см. фиг.2г), на примере перелома лодыжек, дистальный конец проксимального отломка условно "фиксируется" на одном уровне II и относительно него "фиксируемый" также на одном уровне I дистальный костный фрагмент ориентируется в трехмерном пространстве относительно проксимального до надлежащего анатомического их соосного совмещения. Отсутствует одновременное жесткое пространственное закрепление в средствах внешней фиксации обоих дистального или проксимального отделов голени относительно трех взаимно-перпендикулярных плоскостей, лежащих выше или ниже линии перелома, т. е. они относительно друг друга подвижны, сохраняют все направления движения, свойственные свободному телу в пространстве. При этом выбор числа уровней фиксации костных фрагментов выбирается без учета рычаговых свойств каждого костного фрагмента, которые необходимо нейтрализовать по силовым нагрузкам на каждом уровне фиксации относительно трех взаимно перпендикулярных плоскостей. Однорычаговый перелом (с линией излома, нарушающей целостность кости вдоль ее длины в пределах метафизарной зоны) необходимо фиксировать на трех уровнях, двухрычаговый перелом (с линией излома, нарушающей целостность кости вдоль ее длины в метадиафизарной или диафизарной части) необходимо фиксировать на четырех уровнях (Пичхадзе И.М., 1994).
Из-за этого затрудняется не только точное совмещение костных отломков при нестабильных внутрисуставных и внесуставных переломах, но и их удерживание наложенной гипсовой повязкой во вправленном состоянии, которое особенно выражено при спадении посттравматического отека. Образуется избыточный люфт проксимального и дистального костных фрагментов поврежденного сегмента конечности относительно друг друга, постепенное их раскачивание выше и ниже линии перелома, а следовательно, увеличивается амплитуда патологических движений поврежденных костных фрагментов в трех взаимно перпендикулярных плоскостях в пределах наложенных средств внешней фиксации, к примеру гипсовой повязки.
Раскрытие изобретения
Задачей настоящего изобретения является создание способа фиксации поврежденных костных фрагментов поврежденного сегмента в пределах наложенных средств внешней фиксации, упорные точки репозиции и фиксации у которых позволяют повысить точность репозиции, обеспечить стабильную фиксацию поврежденных костных сегментов относительно друг друга, нейтрализовать их рычаговые свойства по силовым нагрузкам на каждом уровне фиксации относительно трех взаимно перпендикулярных плоскостей, преимущественно в направлении основного возможного смещения отломков в период их фиксации, т.е. уменьшить вероятность ранних и поздних осложнений, сократить сроки лечения.
Технический результат в предлагаемом способе закрытой фиксации переломов длинных костей реализуется с помощью устройства, на приоритет которого автор в данной заявке не претендует.
Поставленная цель достигается тем, что устройство позволяет осуществлять направленную и регулируемую репозицию и фиксацию отломков поврежденного сегмента в трех взаимно перпендикулярных плоскостях на необходимых уровнях расположения узлов репозиции и фиксации устройства, раздельно или одновременно относительно друг друга, при сохранении комфортного положения травмированной конечности.
При этом выбор числа уровней фиксации костных фрагментов и их локализация зависят от рычаговых свойств каждого костного фрагмента, которые необходимо нейтрализовать по силовым нагрузкам на каждом уровне фиксации относительно трех взаимно перпендикулярных плоскостей.
Для достижения технического результата в способе фиксации переломов в отсутствие смещения костных фрагментов, включающем в себя закрепление поврежденного сегмента и приложение основного усилия достаточной для предотвращения смещений величины на костные фрагменты через мягкие ткани, закрепление осуществляют по меньшей мере в двух точках на крайних уровнях поврежденного сегмента или сочленяющегося с ним сегмента выше и ниже места повреждения, причем обе точки закрепления жестко фиксированы между собой на заданном расстоянии друг от друга вдоль продольной оси поврежденного сегмента, соответствующей его анатомической оси до повреждения, жестко закрепляют в одной из этих точек проксимальный верхний конец поврежденного сегмента или ближайший к нему конец сочленяющегося с ним сегмента для предотвращения его поступательных смещений по крайней мере в плоскости, перпендикулярной продольной оси, жестко закрепляют в другой точке дистальный - нижний конец поврежденного сегмента или ближайший к нему конец сочленяющегося с ним сегмента для предотвращения его поступательных смещений как вдоль продольной оси, так и в перпендикулярной ей плоскости, после чего прикладывают основное усилие и жестко фиксируют область его приложения относительно по крайней мере двух уровней закрепления так, что в плоскости возможного смещения костных фрагментов одновременно образуются по крайней мере три не лежащие на одной прямой площадки фиксации поврежденного сегмента, две из которых расположены в соответствующем уровне закрепления поврежденного сегмента, для нейтрализации известных смещающих усилий в поврежденном сегменте.
Кроме того, перед жесткой фиксацией области приложения основного усилия, со стороны поврежденного сегмента, обратной стороне приложения основного усилия, прикладывают дополнительное усилие в направлении, обратном направлению приложения основного усилия, после чего жестко фиксируют как область приложения основного усилия, так и область приложения дополнительного усилия с образованием в каждой плоскости возможного смещения для каждого костного фрагмента в поврежденном сегменте по крайней мере трех не лежащих на одной прямой площадок фиксации.
При этом в случае внутрисуставного перелома обе точки закрепления располагают выше и ниже суставной щели поврежденного сустава, причем сегмент, лежащий ниже суставной щели поврежденного сустава, ориентируют в среднефизиологическом положении относительно верхнего сегмента.
В случае же внесуставного перелома обе точки закрепления располагают на удаленных друг от друга концах костных фрагментов поврежденного сегмента.
Основное и дополнительное усилия прикладывают с помощью репонирующих накладок заданной площади и заданного профиля для ограничения до минимума возможных смещений костных фрагментов поврежденного сегмента от его анатомической оси, поверхность которых со стороны, обращенной к поверхности поврежденного сегмента, снабжают мягкой прокладкой, эластичность которой близка к эластичности подлежащих мягких тканей поврежденного сегмента.
Величины основного и дополнительного усилий выбирают в пределах физиологически допустимых значений давления опорной поверхности соответствующей репонирующей накладки на подлежащие мягкие ткани поврежденного сегмента, при этом учитывают гипотрофию со временем подлежащих мягких тканей поврежденного сегмента.
В процессе закрепления поврежденного сегмента и по крайней мере перед приложением основного и дополнительного усилий устраняют отек мягких тканей в областях соответственно упомянутого закрепления поврежденного сегмента и приложения основного и дополнительного усилий.
Характерно, что закрепление поврежденного сегмента и приложение основного и дополнительного усилий осуществляют при максимально возможном приближении областей приложения соответствующих усилий к анатомическим костным образованиям поврежденного сегмента или сочленяющегося с ним сегмента.
Из уровня техники неизвестны объекты с раскрытыми выше совокупностями существенных признаков, что позволяет считать данное изобретение соответствующим условию патентоспособности "новизна". Из уровня техники также неизвестны объекты с раскрытыми выше совокупностями отличительных существенных признаков, что позволяет считать рассматриваемое изобретение соответствующим условию патентоспособности "изобретательский уровень". Ниже будет показано, что данная группа изобретений соответствует и условию патентоспособности "промышленная применимость".
Краткое описание чертежей
Рассматриваемое изобретение поясняется чертежами, на которых для случая переломов голень-стопа изображено следующее:
Фиг.1а и 1б представляют схему приложения усилий при общепринятом аппаратном способе закрытой репозиции переломов.
Фиг. 1в представляет схему опорной площадки фиксации, формирующуюся на гипсовой повязке от воздействия на нее "щечки" аппарата Герасимюка.
Фиг.2а и 2б представляют схему приложения усилий при общепринятом ручном способе закрытой репозиции переломов.
Фиг. 2в представляет схему опорной площадки фиксации, формирующуюся при ручной репозиции.
Фиг. 2г представляет схему расположения опорных площадок фиксации на различных уровнях при традиционной ручной и аппаратной репозиции однорычагового внутрисуставного перелома.
Фиг.3 представляет биокинематические схемы соединения костных фрагментов сегмента голень-стопа и приложения соответствующих усилий при закрытой аппаратной репозиции внутрисуставных и внесуставных переломов.
Фиг. 4а и 4б представляют схему приложения усилий при заявленном способе закрытой репозиции и фиксации в случае внутрисуставного перелома.
Фиг. 4в представляет схему опорной площадки фиксации, формирующуюся под репонирующими пластинами разработанного вправляющего устройства.
Фиг.4г представляет схему расположения опорных площадок фиксации внутрисуставного однорычагового перелома при заявленном способе фиксации.
Фиг. 5а и 5б представляют схему приложения усилий при заявленном способе закрытой репозиции и фиксации в случае внесуставного перелома.
Фиг.5в представляет схему расположения опорных площадок фиксации внесуставного двухрычагового перелома при заявленном способе фиксации.
Фиг.6 является схемой устройства для закрытой репозиции и фиксации переломов по настоящему изобретению.
Фиг.7 дает более подробную схему репонирующего узла в устройстве для закрытой репозиции и фиксации переломов по фиг.6.
Подробное описание изобретения
Чтобы сделать основную идею изобретения более наглядной, рассмотрим поврежденный сегмент голень-стопа как чисто биомеханическую систему.
На фиг.3а показана биокинематическая схема сегмента голень-стопа и анатомическая ось голени Г (штрих-пунктир). В точках сочленения голени с соседними сегментами (бедром Б и стопой С) заданы оси декартовых координат, в которых оси YZ задают фронтальную плоскость, оси XZ - сагиттальную плоскость, а оси XY - горизонтальную плоскость интересующего нас сегмента, линией О-О1 на схемах отмечена пространственная ось сегмента голень-стопа.
Все известные соединения костей с движением между ними являются видами биокинематических пар. Теоретически они рассматриваются как жесткие системы, для чего принимается ряд допущений. Например, кость предполагается абсолютно твердым телом, связки и другие связи в суставе жесткими, геометрическая форма суставных концов костей идеальной, в кинематической паре исключается зазор и т.д.
Из соблюдения этих условий будет следовать то, что накладываемые на теоретическую кинематическую пару геометрические или силовые связи исключают (уничтожают) те или иные степени свободы, свойственные свободному телу в пространстве. В результате мы получим теоретические модели суставов с одной, двумя и тремя степенями свободы.
Суставы человеческого тела классифицируются в зависимости от формы суставных поверхностей на три основные группы:
- трехосевые (тазобедренный, плечевой);
- двухосевые (лучезапястный, коленный);
- одноосевые (голеностопный, плечелоктевой).
В существующем подходе считается, что дистальный отдел, например, бедра относительно проксимального отдела голени имеет две степени свободы: вращение вокруг оси Y и вокруг оси Z, а стопа - одну степень свободы: вращение вокруг оси Y.
Современной биомеханикой признано также, что травматическое смещение является продолжением (превышением) нормального движения в суставе, а лечение (репозиция) - движением в обратном направлении. По существу же классификации травматических смещений по направлениям (классификации вывихов, подвывихов) настолько искусственно упрощаются для каждого сустава, что фактически охватывают отдельные, чаще всего встречающиеся, так называемые "типичные" смещения. Например, в голеностопном суставе признаются только два нормальных движения: сгибание и разгибание (блоковидный сустав). Напомним, что поступательные движения в суставе отрицаются, а классификации травматических смещений применяются с пронационно-абдукционным, супинационно-абдукционным, ротационным смещением и раздроблением нижнего эпифиза большеберцовой кости, что противоречит одно другому. Отмеченные в голеностопном суставе нормальные движения и все смещения, кроме раздробления, являются вращательными, а лечебные ручные способы описаны как встречные сдавливающие движения рук хирурга на область лодыжек. Так, можно устранить лишь поступательные смещения (кнаружи, кнутри, кпереди, кзади).
При переломе кости принято считать, что имеется четыре смещения по направлению: по длине (2 вида), в сторону (4 вида), под углом (4 вида) и ротация (2 вида). Эта классификация охватывает все 12 возможных по направлению смещений в сломанной кости, но ее упрощенное оформление не позволяет увидеть, что с точки зрения теории механики все это - поступательные и вращательные перемещения относительно трех взаимно перпендикулярных осей, иными словами, 6 степеней свободы, свойственных свободному телу в трехмерном пространстве.
Здесь напрашивается вывод, что сколько возможных нормальных поступательных и вращательных движений имеется в неповрежденной биокинематической паре, столько будет таких же по направлению травматических смещений на уровне ее повреждения и столько же, но обратных по направлению репозиций и способов фиксации костных фрагментов средствами внешней фиксации в пределах поврежденного костного сегмента, преимущественно в направлении основного возможного смещения отломков.
Следовательно, в действительности любое звено биокинематической пары имеет относительно друг друга 6 степеней свободы: поступательные смещения по каждой из осей X, Y и Z и вращение вокруг каждой из осей X, Y и Z (фиг.3а).
Так, имеются поступательные смещения дистального конца бедренной кости относительно суставной поверхности большеберцовой кости, равно как и вращение бедренной кости вокруг осей Z, Y и Z, поступательные и вращательные движения блока таранной кости относительно суставной поверхности большеберцовой кости относительно осей X, Y и Z, но все они ограничены в норме величиной и формой суставных концов костей и окружающим их сухожильно-мышечным футляром.
При травме амплитуда перемещений костных фрагментов становится значительно больше, чем в норме, она определяется характером повреждения капсулы сустава, сухожилий, мышц и костей поврежденного сегмента. Травматическое смещение рассматривается как перемещение костных фрагментов с характерным изменением окружающих их тканей для каждого направления их перемещения, к примеру, в пространстве, в пределах частичного повреждения капсулы сустава, в пространстве, ограниченном поврежденной костью и мышцами, фасцией и неповрежденными кожными покровами над ними, в пространстве, ограниченном средствами внешней фиксации перелома.
Разумеется, величина перемещений в пространстве движения - зазоре в соответствии с вышеуказанными степенями свободы различна. Это является проявлением следующей физической закономерности: ни изменение формы и размеров свободного тела, ни изменение формы и размеров ограниченного пространства, ни заполнение объема ограниченного пространства пластичным или упругим веществом не уничтожают возможность любого поступательного или вращательного направления движения свободного тела, пока сохраняется зазор. Недоучет этих условий как раз и не позволяет в известных способах и устройствах достичь технических результатов, обеспечиваемых настоящим изобретением.
Действительно, обратимся к фиг.3б, где показана схема репозиции перелома лодыжек по известной методике. Согласно общепринятому взгляду положение дистального отдела голени поврежденного сегмента голень-стопа считается условно неизменным, т.е. не возможны поступательное и вращательное смещения по крайней мере в сагиттальной и фронтальной плоскостях, что на фиг.3б показано черным кружком. Нетрудно видеть, что незакрепленная стопа (блок таранной кости) при повреждении костно-мышечного аппарата в области голеностопного сустава имеет шесть степеней свободы относительно суставной поверхности дистального отдела большеберцовой кости. Иными словами, для осуществления репозиции, даже если не требуется тракция (т.е. поступательное перемещение по оси Z), хирург должен перемещать стопу (блок таранной кости) по осям X, Y и ротировать ее на нужный угол вокруг любой из осей X, Y и Z в системе координат, связанной с дистальным отделом голени. В данном случае имеет место по меньшей мере 5 степеней свободы относительно точки отсчета, за которую принято положение дистального отдела голени, считающееся неизменным. Возможность смещения стопы при этих степенях свободы и затрудняет выполнение точной репозиции дистального сегмента (или костного фрагмента) относительно "закрепленного" проксимального, особенно это выражено при сложных нестабильных переломах лодыжек с большим повреждением сумочно-связочного аппарата и костей.
На фиг. 3в показана схема репозиции по настоящему изобретению. Согласно предлагаемому способу закрепляется весь поврежденный сегмент и, возможно, сочленяющийся сегмент, лежащий по другую сторону от повреждения. В случае перелома лодыжек, как показано на фиг.3в, закреплению подлежит не дистальный отдел голени, как принято, а проксимальный отдел голени и стопа, т.е. крайние уровни поврежденного сегмента голень-стопа. Первый уровень закрепления I, дистальный отдел поврежденного сегмента - стопа больного, закрепляется жестко по всем осям X, Y и Z для предотвращения поступательных смещений стопы по этим трем осям (см. треугольники на соответствующих осях координат фиг. 3в). Т. е. вращательные перемещения поврежденных костных фрагментов, в частности длинного костного фрагмента голени, вокруг осей Х и Y допустимы. Проксимальный отдел голени, второй уровень закрепления II, жестко фиксируется по крайней мере в плоскости осей Х и Y, не может поступательно перемещаться по координатным осям в плоскостях перпендикулярной продольной оси поврежденной голени.
Указанное жесткое закрепление концов поврежденного сегмента или сочленяющегося с ним сегмента осуществляется на двух уровнях, жестко фиксированных между собой на заданном расстоянии вдоль продольной оси поврежденного сегмента, в качестве которой принимают его анатомическую ось до повреждения. На фиг.3в, как и на фиг.3б, жесткая связь двух уровней закрепления условно показана жирной линией Ж. Дистальный относительно повреждения сегмент (в данном случае стопу) ориентируют при закреплении в среднефизиологическом положении относительно проксимального сегмента. При необходимости до закрепления осуществляют тракцию до восстановления анатомической длины поврежденного сегмента, устраняют грубые деформации (вывих) и ротационные смещения относительно оси Z.
После жесткого закрепления поврежденного сегмента в указанных двух уровнях получается система, показанная на фиг.3в, в которой длинный костный фрагмент голени может вращаться вокруг осей Х и Y, а сохранившаяся суставная поверхность дистального метаэпифиза большеберцовой кости предотвращает поступательные смещения блока таранной кости (т.е. стопы) по оси Z.
Следовательно, дистальный конец длинного костного фрагмента голени, закрепленный в своем проксимальном (неповрежденном) конце, имеет реально только две степи свободы: вращение вокруг осей Х и Y. В этом случае репозиция сводится к приложению репонирующего усилия (стрелка Р на фиг.3в) к незакрепленному дистальному концу более длинного костного фрагмента поврежденного сегмента по нормали к упомянутой О-О1 его продольной оси до повреждения, соответствующее обратному направлению его смещения, до его надлежащего анатомического совмещения с ответным костным фрагментом поврежденного сегмента. Дистальный поврежденный (незакрепленный) конец длинного костного фрагмента за счет двух оставшихся степеней свободы под действием репонирующего усилия надлежащим образом совмещается с жестко закрепленным. В данном конкретно приведенном примере перелома лодыжек суставная поверхность дистального метаэпифиза большеберцовой кости с суставной поверхностью блока таранной кости фиксируется в положении, когда его анатомическая ось совпадает с продольной осью голени, до его повреждения, создается третий уровень закрепления поврежденного сегмента III (см. фиг.4г.) После этого может быть осуществлена жесткая фиксация поврежденного сегмента с помощью гипсовых повязок, повязок, изготовленных из синтетических материалов, ортезов и т.п. При этом после надлежащего анатомического совмещения костных фрагментов поврежденного сегмента сохраняют репонирующее усилие в течение заданного временного интервала.
Если необходимо, с обратной стороны навстречу репонирующему усилию прикладывают противодействующее дополнительное усилие. Области приложения обоих усилий могут жестко фиксироваться относительно трех уровней закрепления.
Следует особо отметить, что жесткое закрепление концов поврежденного сегмента или сочленяющегося с ним сегмента осуществляется как можно ближе к анатомическим костным выступам - анатомическим образованиям этих сегментов. В случае внутрисуставных и внесуставных переломов голени такими анатомическими образованиями будут: наружная и внутренняя поверхности пяточной кости, пяточный бугор, плюсневые кости, наружная и внутренняя лодыжки, внутренний и наружный мыщелки большеберцовой кости, головка малоберцовой кости, передняя и внутренняя поверхность голени, бугристость большеберцовой кости и т.д.
Лежащий в основе предлагаемого способа фиксации переломов метод базируется на той же биомеханической модели, которая была рассмотрена ранее в связи с репозицией переломов. В способе фиксации перелома в отсутствие смещений костных фрагментов, а значит, и после осуществления репозиции, точно так же закрепляют поврежденный сегмент и сочленяющийся с ним сегмент по обе стороны от повреждения по краям поврежденного сегмента (либо на удаленных от поврежденного сустава составляющих его сегментов).
Точки закрепления также жестко фиксируются между собой на заданном расстоянии вдоль продольной оси поврежденного сегмента, а закрепление препятствует только поступательным смещениям закрепленных концов по тем же направлениям, как и в случае рассмотренного выше способа репозиции (фиг.3в и 3г). И точно так же накладывают основное и дополнительное усилия в области повреждения (чтобы предотвратить возможные смещения отломков, т.е. их рычаговые свойства), как пояснено выше при описании предложенного способа репозиции.
Существенным же признаком предложенного способа фиксации является то, что области приложения упомянутых усилий жестко фиксируют относительно уровней закрепления для нейтрализации рычаговых свойств отломков, заключенных в средства внешней фиксации, при внутрисуставных переломах, т.е. однорычаговых переломах - на трех уровнях поврежденного сегмента конечности, при внесуставных переломах т.е. двухрычаговых переломах на четырех уровнях. Рычаговые свойства каждого костного фрагмента нейтрализуются по силовым нагрузкам на каждом уровне фиксации относительно трех взаимно перпендикулярных плоскостей.
На фиг.4а показана схема приложения репонирующего усилия в рассмотренном способе репозиции внутрисуставного однорычагового перелома лодыжек, т.е. в случае смещения отломков лодыжек - в данном случае кнаружи. Область приложения репонирующего усилия отмечена на фиг.4а буквой Т. Кроме того, на фиг. 4а отмечены буквами Ф, Ц и Ч, Ш области жесткого закрепления конечности в плоскости смещения костного фрагмента, т.е. уровни I и II (см. фиг.4г), соответствующие треугольным указателям на фиг.3в. Из фиг.4а видно, что области Ц, Т и Ш образуют между собой треугольник. Области Ц и Ш заранее жестко фиксированы между собой (связь Ж на фиг.3в) и создают противодействие репонирующему усилию Т, позволяя осуществить репозицию по вышерассмотренному способу репозиции одному хирургу без посторонней помощи. После совмещения концов костных фрагментов или в случае перелома без смещения (фиг.4б) область Т приложения репонирующего усилия (в способе репозиции) жестко фиксируется относительно областей Ц и Ш. При этом все три упомянутых области лежат в плоскости возможного смещения костных фрагментов, но не лежат на одной прямой, а составляют треугольник, являющийся, как известно из механики, наиболее жесткой фигурой.
В некоторых случаях для предотвращения смещения костных фрагментов в противоположную сторону под действием усилия Т с обратной стороны поврежденного сегмента навстречу основному усилию Т прикладывают дополнительное усилие, обозначенное на фиг.4б буквой Д. Область его приложения также образует треугольник, но уже с областями Ф и Ч.
Следует отметить, что области приложения основного Т и дополнительного Д усилий располагаются так, что захватывают оба поврежденных костных фрагмента, а не один из них.
Таким образом, благодаря жесткой взаимной фиксации областей приложения основного (репонирующего) и дополнительного усилий с уровнями закрепления поврежденного сегмента и ранее приложенной жесткой фиксации этих уровней между собой в способе фиксации переломов обеспечивается постоянство в действии указанных усилий. При этом области приложения указанных усилий могут охватывать поврежденный сегмент на разных уровнях поврежденного сегмента конечности так, чтобы предотвратить возможные поступательные и вращательные смещения в разных плоскостях, не обязательно проходящих через продольную ось поврежденного сегмента, за счет увеличения сектора фиксации (фиг.4в).
Основное (репонирующее) и дополнительное усилия можно прикладывать с помощью жестких накладок Е (фиг.4в) с подстилающей мягкой прокладкой М заданного профиля и заданной площади для ограничения до минимума возможных смещений костных фрагментов поврежденного сегмента относительно двух взаимно перпендикулярных плоскостей на уровне фиксации ими поврежденного сегмента конечности. Величина усилий давления разработанных пластин должна находиться в пределах физиологически допустимых значений давления опорной поверхности соответствующей репонирующей пластины на подлежащие ей мягкие ткани поврежденного сегмента. При этом величины указанных усилий выбираются с учетом гипотрофии этих тканей со временем.
Как и в рассмотренной выше закрытой репозиции переломов, в способе фиксации переломов без смещения костных фрагментов вышеупомянутые усилия прикладывают как можно ближе к анатомическим костным выступам поврежденного сегмента или сочленяющегося с ним сегмента. Кроме того, при необходимости в областях приложения указанных усилий и в областях закрепления поврежденного сегмента устраняют отек мягких тканей, выжимают гематому.
Существенным признаком предложенного способа фиксации однорычаговых внутрисуставных переломов длинных костей (см. фиг.4г) является то, что области упомянутых усилий жестко фиксируются относительно трех уровней закрепления в трех взаимно перпендикулярных плоскостях, в данном случае I, II, III. Каждый костный фрагмент поврежденного сегмента, лежащий выше и ниже области перелома, фиксируется по крайней мере тремя не лежащими на одной прямой площадками фиксации, причем в плоскости репозиции смещенных костных фрагментов поврежденного сегмента образуются по крайней мере три не лежащие на одной прямой точки фиксации поврежденного сегмента. Поэтому нейтрализация известных смещающих усилий в поврежденном сегменте при внутрисуставных однорычаговых переломах происходит надежно.
Для проведения точной репозиции внесуставных двухрычаговых переломов длинных трубчатых костей на примере переломов голени (см. фиг.3г, 5а, 5б), по предлагаемому способу необходимо создать пространственную точку отсчета, относительно которой будет производиться репозиция отломков, и нейтрализовать смещающие усилия, воздействующие на нее относительно трех взаимно перпендикулярных плоскостей. Для этого необходимо, во-первых, жесткое закрепление одного из отломков голени - проксимального или дистального на двух его крайних уровнях, в двух точках, относительно трех взаимно перпендикулярных плоскостей, т.е. нейтрализовать эффект рычага этого костного фрагмента. Причем данный костный фрагмент голени должен быть фиксирован в таком положении, когда его анатомическая ось совпадает с пространственной осью голени до ее повреждения.
Во вторых, провести закрепление одного из концов другого отломка на одном уровне относительно трех взаимно перпендикулярных плоскостей, причем точка его закрепления должна лежать на одной прямой с двумя точками закрепления другого костного отломка, который был ранее фиксирован на 2-х уровнях соответствующей продольной оси голени до повреждения. В результате двухрычаговый внесуставной перелом до его репозиции фиксируется на трех уровнях. Нетрудно заметить, что все остальные операции предлагаемого способа выполняются аналогично случаю внутрисуставного перелома (фиг.3в, 4а, 4б), прикладывают репонирующее усилие к незакрепленному концу костного отломка по нормали к упомянутой прямой, соответствующей продольной оси голени до повреждения, до его анатомического совмещения с ответным костным фрагментом поврежденного сегмента. На фиг. 5а показана схема приложения усилий в плоскости смещения костного фрагмента в случае внесуставного перелома голени. В соответствии с вышерассмотренной схемой фиг.3г дистальный фрагмент закрепляется не только областями Ф и Ц, но и дополнительными областями И и К. Репонирующее усилие прикладывается в области Т вблизи поврежденного конца длинного фрагмента, проксимальный конец которого закреплен в областях Ч и Ш. Фиг.5б иллюстрирует способ фиксации внесуставного перелома голени, аналогичный вышерассмотренному способу по фиг.4б, но с добавлением областей И и К закрепления.
В результате проведенных действий каждый костный фрагмент двухрычагового внесуставного перелома голени выше и ниже линии перелома фиксирован на двух уровнях (см. фиг.5в). Основное (репонирующее) и дополнительное усилия прикладывают с помощью жестких прокладок Е (фиг.4в) с подстилающей мягкой прокладкой М заданного профиля и заданной площади для ограничения до минимума возможных смещений костных фрагментов поврежденного сегмента относительно двух взаимно перпендикулярных плоскостей на уровне фиксации ими поврежденного сегмента конечности.
После надлежащего анатомического совмещения дистального и проксимального отломков голени поврежденный сегмент конечности фиксируется на четырех уровнях и сохраняет нейтральное положение костных фрагментов по силовым нагрузкам в зоне перелома относительно друг друга в течение необходимого временного интервала.
Существенным признаком предложенного способа фиксации является то, что области приложения упомянутых усилий фиксируются относительно четырех уровней расположения узлов репозиции и фиксации устройства в трех взаимно перпендикулярных плоскостях (см. фиг.5в), в данном случае I, II, III, IV, причем каждый костный фрагмент поврежденного сегмента, лежащий выше и ниже области перелома, фиксируется по крайней мере тремя не лежащими на одной прямой площадками фиксации, в плоскости репозиции смещенных костных фрагментов поврежденного сегмента образуются по крайней мере три не лежащие на одной прямой точки фиксации поврежденного сегмента. Поэтому нейтрализация известных смещающих усилий в поврежденном сегменте при внесуставных двухрычаговых переломах относительно трех взаимно перпендикулярных плоскостей по рассматриваемому способу фиксации происходит надежно.
На рассмотренных фиг. 4 и 5 представлены схемы осуществления способа фиксации однорычаговых внутрисуставных и двухрычаговых внесуставных переломов по настоящему изобретению. Реальное же осуществление этого способа может выполняться, например, с помощью устройства, схема которого представлена на фиг.6.
Это устройство содержит основание 1, выполненное, например, в виде штанги. На основании 1 установлены первый и второй узлы 2, 3 закрепления сегмента с возможностью их жесткого крепления на основании 1 на заданном расстоянии друг от друга. Это может быть выполнено, например, путем жесткого скрепления узла 2 с основанием 1 (сваркой, болтами, изготовлением в виде единого элемента и т.д.) и выполнением узла 3 перемещающимся вдоль основания 1, например, с помощью обоймы 4 на конце узла 3, имеющей скользящую посадку, и с соответствующими крепежными элементами 5. Кроме того, на основании 1 установлен по меньшей мере один репонирующий узел 6 с возможностью перемещения вдоль основания 1 между узлами 2, 3 закрепления сегмента, например, с помощью такой же обоймы 7 со скользящей посадкой и с соответствующими крепежными элементами 8. Для предотвращения проворачивания узлов 3 и 6 вокруг основания 1 оно может быть выполнено профилированным (прямоугольным, шестигранным и т. п. ), а обоймы 4 и 7 будут при этом иметь такую же форму, как и сечение основания 1. Крепежные элементы 5 и 8 могут быть фиксирующими винтами.
Обоймы 4 и 7 могут быть разрезными, тогда крепежные элементы 5 и 8 будут винтами, стягивающими края этих обойм. Вообще говоря, конкретная конструкция обойм 4, 7 и крепежных элементов 5, 8 не являются предметом настоящего изобретения и могут быть любыми, обеспечивающими возможность установки узлов 2, 3 и 6 на заданных расстояниях друг от друга вдоль основания 1. Более того, и основание 1 может быть любым, например в виде пластины с продольным пазом, вдоль которого перемещаются концы узлов 3 и 6, фиксируемые в требуемых положениях винтами с обратной стороны пластины.
Форма конкретного выполнения узлов 2 и 3 определяется тем, какой именно сегмент предстоит репонировать. На фиг.6 показано устройство для репозиции переломов в области голеностопного сустава. В таком устройстве первый узел 2 закрепления сегмента выполнен в виде обоймы 9 под пятку, снабженной фиксирующей скобой 10, которая крепится одним своим концом к краю обоймы 9 на шарнирном соединении, а другим концом может крепиться к другому концу обоймы 9 для жесткого закрепления стопы в обойме 9. Благодаря такой конструкции предотвращается возможность поступательных смещений стопы по всем трем координатным осям.
В устройстве для репозиции и фиксации перелома голеностопного сустава, показанном на фиг.6, второй узел 3 закрепления сегмента выполнен, например, в виде вилки 11 с расширяющимися концами и прижимной планки 12, которая может перемещаться относительно концов вилки 11 в плоскости этой вилки 11. Благодаря этому обеспечивается жесткое закрепление верхнего (проксимального) конца голени, предотвращающее его поступательные перемещения в плоскости, перпендикулярной оси 13 голени. При этом узлы 2 и 3 выполнены и размещены в пространстве так, чтобы стопа при ее закреплении в обойме 9 находилась в среднефизиологическом положении относительно продольной оси 13, которая соответствует анатомической оси голени до ее повреждения.
Репонирующий узел 6 может быть выполнен (фиг.7) в виде стойки 14, прикрепленной (например, сваркой) одним своим концом к обойме 7 и имеющей на другом конце втулку 15, ось отверстия которой перекрещивается с продольной осью основания 1 под прямым углом. Во втулке 15 может помещаться и фиксироваться винтом скоба 17, охватывающая голень. К примеру, эта скоба 17 может представлять собой половину или две трети или другую часть плоского в сечении кольца, при этом втулка 15 должна иметь отверстие того же сечения, что и поперечное сечение скобы 17. В скобе 17 имеется сквозное щелевидное отверстие, вдоль которого могут перемещаться невыпадающие сухари 18 с резьбовыми отверстиями. В этих отверстиях перемещаются резьбовые стержни 19, на концах которых, направленных на голень, установлены свободно вращающиеся жесткие нажимные пластины 20, которые могут быть снабжены мягкой прокладкой со стороны, обращенной к голени. Эластичность такой прокладки близка к эластичности подлежащих мягких тканей поврежденной голени, а форма и размеры нажимных пластин 20 таковы, чтобы охватить голень в области перелома. Для предотвращения вывинчивания стержней 19 из сухарей 18 на стержнях 19 с внешней стороны скобы 17 могут быть предусмотрены контргайки (не показаны).
Репозиция перелома лодыжек и его последующая фиксация с помощью рассмотренного устройства заключаются в следующем. Поврежденный голеностопный сустав, т. е. стопу и голень, жестко закрепляют в узлах 2 и 3, регулируя расстояние между ними так, чтобы узел 3 приходился на бугристость большеберцовой кости, наружный и внутренний мыщелки большеберцовой кости, т.е. на ту область верхней трети голени, где имеются анатомические костные выступы с минимальным объемом мягких тканей над ними. При этом закрепление верхнего конца голени будет действительно жестким. Усилия, с которыми устанавливается скоба 10 и планка 12, выбирают в пределах физиологически допустимых значений давления на мягкие ткани, иначе говоря, чтобы не допустить ишемии мягких тканей под поверхностями закрепления.
Следует отметить, что стопу и верхний конец голени закрепляют в узлах 2 и 3 таким образом, чтобы они находились друг по отношению к другу на одной прямой. Это обеспечивается как конструкцией узлов 2 и 3 и всего устройства, так и осуществлением предварительных вправлений вывихов, устранений ротационных смещений и т.п.
После жесткого закрепления концов поврежденного сегмента или сочленяющегося с ним сегмента (в данном случае, верхнего конца голени и стопы) по меньшей мере один репонирующий узел 6 закрепляют на основании 1 в таком положении, чтобы скоба 17 охватывала место перелома или по крайней мере находилась в максимальной близости от этого места. В случае внесуставного перелома на основании 1 устанавливают два одинаковых репонирующих узла 6. После закрепления узла 6 на основании 1 элементом 8 поворачивают скобу 17 вокруг оси 13 так, чтобы пластины 20 находились с противоположных сторон голени, при этом одна из пластин 20 должна располагаться с той стороны, куда смещен поврежденный конец большеберцовой кости. Следует отметить, что при необходимости в скобе 17 можно установить и большее, чем показано на фиг.7, число стержней 19 с пластинами 20.
После закрепления скобы 17 элементом 16 и установки пластин 20 на нужных местах голени вращением соответствующего стержня 19 осуществляют репозицию поврежденного конца большеберцовой кости до его надлежащего анатомического совмещения с ответным костным фрагментом. Контроль такого совмещения может выполняться как пальпаторно, так и с помощью рентгена, для чего детали репонирующего узла 6 могут выполняться из пластмассы или иных рентгенонеконтрастных материалов. После совмещения поврежденных костных фрагментов вращением противолежащего стержня 19 обеспечивают приложение дополнительного усилия с обратной стороны поврежденного голеностопного сустава для предотвращения смещения костных фрагментов в другую сторону. Затем стрежни 19 могут фиксироваться контргайками.
Жесткое закрепление стопы и верхнего конца голени с помощью узлов 2 и 3, как уже отмечено, предотвращает возможность их поступательных перемещений в плоскости, перпендикулярной оси 13, но оставляет возможность вращательных движений поврежденной кости вокруг координатных осей, лежащих в упомянутой плоскости. Именно благодаря этому в рассмотренном устройстве можно осуществить способ фиксации, описанный выше. После же закрепления пластин 20 (стержней 19) на скобе 17, жестко закрепленной относительно основания 1, в плоскости имевшего место смещения костных фрагментов выше и ниже уровня перелома образуются по меньшей мере три жестко связанных между собой площадки приложения усилий, лежащих в этой плоскости смещения отломков лодыжек не на одной прямой, причем две из этих площадок расположены в соответствующем уровне закрепления стопы (узел 2) и верхнего конца голени (узел 3) - см. фиг.4.
Как уже отмечалось, для других поврежденных сегментов конструкция устройства для репозиции и фиксации переломов будет иной.
Использование репозиционно-фиксационных устройств, подобных описанному, проведение с помощью их фиксации переломов по рассмотренному способу существенно повышает жесткость фиксации костных фрагментов, тогда как трудоемкость выполняемых при этом действий значительно уменьшается, упрощается построение репозиционно-фиксационных аппаратов, биомеханически обосновывается величина и форма применяемых средств внешней фиксации для различных уровней повреждения костей и суставов.
Рассмотренное описание конкретных реализаций заявленного способа приведено в целях иллюстрации и ни в коей мере не ограничивает объем настоящего изобретения, охарактеризованный в формуле изобретения, которая охватывает и все возможные варианты и модификации, вытекающие из нее.
Формула изобретения: 1. Способ фиксации переломов в отсутствие смещений костных фрагментов, включающий в себя закрепление поврежденного сегмента и приложение основного усилия достаточной для предотвращения смещения величины на костные фрагменты через мягкие ткани, отличающийся тем, что упомянутое закрепление осуществляют по меньшей мере на крайних уровнях поврежденного сегмента или сочленяющегося с ним сегмента выше и ниже места повреждения, причем оба уровня закрепления жестко фиксированы между собой на заданном расстоянии друг от друга вдоль продольной оси поврежденного сегмента, жестко закрепляют в одном из этих уровней проксимальный конец поврежденного сегмента или ближайший к нему конец сочленяющегося с ним сегмента для предотвращения его только поступательных смещений по крайней мере в плоскости, перпендикулярной упомянутой продольной оси, жестко закрепляют в другом уровне дистальный конец поврежденного сегмента или ближайший к нему конец сочленяющегося с ним сегмента для предотвращения его только поступательных смещений как вдоль упомянутой продольной оси, так и в перпендикулярной к ней плоскости, после чего прикладывают упомянутое основное усилие и жестко фиксируют область его приложения относительно по крайней мере упомянутых двух уровней закрепления так, что в каждой плоскости возможного смещения костных фрагментов выше и ниже места повреждения образуются по меньшей мере три не лежащие на одной прямой площадки фиксации поврежденного сегмента, две из которых расположены в соответствующем уровне закрепления поврежденного сегмента.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что перед жесткой фиксацией области приложения основного усилия, со стороны поврежденного сегмента, обратной стороне приложения основного усилия, прикладывают дополнительное усилие в направлении, обратном направлению приложения основного усилия, после чего жестко фиксируют как область приложения основного усилия, так и области приложения дополнительного усилия с образованием в каждой плоскости возможного смещения для каждого костного фрагмента в поврежденном сегменте упомянутых по меньшей мере трех не лежащих на одной прямой площадок фиксации.
3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что в случае внутрисуставного перелома оба уровня закрепления и области приложения основного и дополнительного усилий располагают в трех несовпадающих уровнях, при этом длинный костный фрагмент фиксируют в двух из этих уровней.
4. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что в случае внесуставного перелома оба уровня закрепления и области приложения основного и дополнительного усилий располагают в четырех несовпадающих уровнях, при этом каждый костный фрагмент фиксируют в двух из этих уровней.
5. Способ по любому из пп. 1-4, отличающийся тем, что основное и дополнительное усилия прикладывают с помощью накладок заданной площади и заданного профиля для ограничения до минимума возможных смещений костных фрагментов поврежденного сегмента от его анатомической оси.
6. Способ по п. 5, отличающийся тем, что снабжают упомянутые накладки со стороны, обращенной к поверхности поврежденного сегмента, мягкой прокладкой, эластичность которой близка к эластичности подлежащих мягких тканей поврежденного сегмента.
7. Способ по п. 5 или 6, отличающийся тем, что величины основного и дополнительного усилий выбирают в пределах физиологически допустимых значений давления опорной поверхности соответствующей накладки на подлежащие мягкие ткани поврежденного сегмента.
8. Способ по п. 7, отличающийся тем, что величины основного и дополнительного усилий выбирают с учетом гипотрофии со временем подлежащих мягких тканей поврежденного сегмента.
9. Способ по любому из пп. 1-8, отличающийся тем, что в процессе закрепления поврежденного сегмента и по крайней мере перед приложением основного и дополнительного усилий устраняют отек мягких тканей в областях соответственно упомянутого закрепления поврежденного сегмента и приложения основного и дополнительного усилий.
10. Способ по любому из пп. 1-9, отличающийся тем, что закрепление и приложение основного и дополнительного усилий осуществляют при максимально возможном приближении областей приложения соответствующих усилий к анатомическим костным выступам этого сегмента или сочленяющегося с ним сегмента.