ДИСТРАКЦИОННО-КОМПРЕССИОННЫЕ АППАРАТЫ
ДИСТРАКЦИОННО-КОМПРЕССИОННЫЕ АППАРАТЫ (син.: компрессионно-дистракционные аппараты, аппараты внеочаговой чрескостной фиксации) — аппараты, предназначенные для временной наружной чрескостной фиксации сегментов кости или суставных концов с целью репозиции и прочной стабилизации отломков при лечении свежих несросшихся переломов и ложных суставов, вправления вывихов, артродезирования, артропластики и устранения контрактур суставов, а также для удлинения конечностей при их врожденном или приобретенном укорочении. В зависимости от назначения и конструктивных особенностей аппараты подразделяются на четыре основные подгруппы: компрессионные, дистракционные, компрессионно-дистракционные и шарнирно-дистракционные.
Впервые наружную внеочаговую фиксацию отломков с помощью длинных винтов и двух металлических пластин осуществил в 1902 г. А. Ламботт. Позже Л. А. Розен (1917) для репозиции и фиксации отломков сконструировал специальный аппарат «остеостат». В последующем Кей (A. Key, 1931) и Чарнли (J. Charnley, 1948) применяли аппараты своей конструкции для компрессионного артродеза коленного и голеностопного суставов. Наиболее широко Д.-к. а. применяются в СССР. Благодаря работам отечественных авторов (К. М. Сиваш, М. В. Волков, В. К. Калнберз, О. Н. Гудушаури, В. Д. Дедова, Г. А. Илизаров, Г. И. Лаврищева, О. В. Оганесян, В. И. Стецула, С. С. Ткаченко и др.) разработан и внедрен в практику травматологии и ортопедии ряд совершенных Д.-к. а. для лечения различных повреждений и заболеваний опорно-двигательного аппарата. Изучены их преимущества и недостатки по сравнению с накостными и внутрикостными фиксаторами, выработаны показания и даны теоретические обоснования к применению их для лечения переломов (см. Остеосинтез), удлинения костей, артропластики суставов и т. д.
Установлено, что в условиях максимального сближения и стабильной фиксации отломков, т. е. при их компрессии, происходит первичное костное сращение и, наоборот, при подвижности отломков оно значительно задерживается и проходит через стадию фиброзно-хрящевой мозоли. Более того, при идеальной иммобилизации отломков оказалось возможным путем ритмичного механического воздействия на очаг повреждения (сближение или дистракция отломков) целенаправленно регулировать остеогенез. Экспериментальными исследованиями впервые доказана возможность регенерации и формирования нового гиалинового хряща при артропластике сустава в условиях постоянного диастаза и двигательной функции, обеспечиваемых шарнирно-дистракционными аппаратами.
Применение Дистракционно-компрессионных аппаратов особенно показано при осложненных переломах и ложных суставах, открытых переломах с обширной зоной повреждения мягких тканей, многооскольчатых переломах, больным с множественной и сочетанной травмой. Они дают возможность во многих случаях избежать оперативного вмешательства непосредственно в области перелома, ложного сустава или вывиха, избавить больного от наложения гипсовой повязки и повторной операции, предпринимаемой для удаления различных металлических конструкций (пластинок, стержней, винтов, проволоки и др.).
Недостатками при применении Дистракционно-компрессионных аппаратов являются: опасность развития инфекции в области входа и выхода спиц, необходимость многократных перевязок, большая дополнительная затрата времени медперсонала на сборку и уход за аппаратом и др.
Рис. 1. Схема наложения аппарата Сиваша для остеосинтеза переломов трубчатых костей: 1 — шарнирное устройство; 2 — дуга аппарата; 3 — стяжной винт (через кость проведены спицы).
Дистракция и компрессия в современных аппаратах осуществляются с помощью чрескостно проведенных выше и ниже перелома, ложного сустава или места остеотомии спиц, дуг или колец и стягивающих устройств. Среди многих аппаратов подобного типа наиболее широкое применение нашли аппараты Волкова и Оганесяна, Сиваша, Гудушаури, Гришина, Илизарова, Ашкинази и Антонова и др. Каждый из них имеет определенное назначение. Так, для фиксации суставных концов после резекции коленного сустава К. М. Сиваш в 1950 г. предложил простой аппарат, состоящий из двух стяжных винтов со специальными гайками, в зажимах которых крепятся стержни. Принцип действия этого аппарата основан на плотном сближении резецированных концов, что ускоряет формирование анкилоза. Позже он разработал компрессионно-дистракционный аппарат, используемый в основном для устойчивого остеосинтеза переломов трубчатых костей (рис. 1) и реже для удлинения конечностей. Конструктивная особенность аппарата — возможность не только устранить смещение отломков по длине и ширине, но и ротационные смещения. Последнее достигается благодаря шарнирным устройствам, вмонтированным в концах обеих дуг аппарата, через которые проходят стяжные винты.
Рис. 2. Схема наложения аппарата Гришина для компрессионного артродеза голеностопного сустава (слева — в прямой, справа — в боковой проекциях): металлические стержни (1) проведены через большеберцовую, таранную и пяточную кости; стяжными винтами (2), соединенными шарнирной головкой (4) и стопорным винтом (3) плотно фиксированы поверхности сустава.
Аппарат Гришина (рис. 2) предназначен для компрессионного артродеза голеностопного сустава. Аппарат дает возможность прочно фиксировать стопу под любым углом сгибания или разгибания по отношению к голени. Он состоит из двух одинаковых половин, содержащих две пары стяжных винтов, соединенных между собой шарнирной головкой, и элементов крепления стержней. При артродезе сустава один стержень проводят через пяточную кость, второй — через таранную и третий — через большеберцовую; если необходимо соединить и таранно-ладьевидный сустав, то стержень проводят не через таранную кость, а через ладьевидную. На выступающих концах стержней закрепляют аппарат и с помощью стяжных винтов достигают плотного контакта между поверхностями оперируемого сустава.
Рис. 3. Схема аппарата Ашкинази-Антонова для вправления застарелых вывихов запястья (в рабочем состоянии): 1— вытяжные винты; 2— складной каркас с подставкой (3); 4 — дуги для скелетного вытяжения со спицами.
Для вправления застарелых вывихов костей запястья, пястных костей и других реконструктивно-восстановительных вмешательств на данной области применяют дистракционный аппарат Ашкинази—Антонова, особенно при открытом вправлении вывихов костей запястья, т. к. он дает свободный доступ к операционному полю, позволяет во время операции растянуть кистевой сустав и легко вправить вывих. Этот аппарат (рис. 3) состоит из трубчатого складного каркаса с откидной подставкой, двух вытяжных винтов, на крючки которых закрепляются дуги для скелетного вытяжения; в них крепятся спицы, одну из которых проводят через пястные кости, а вторую — через локтевой отросток. Путем раскручивания винтов осуществляется растяжение сустава и вправление вывиха.
Рис. 4. Схема наложения аппарата Илизарова: раздвижные штанги (1) соединяют перекрещивающиеся спицы (2), проведенные через кости, и кольца аппарата (3).
Из компрессионно-дистракционных аппаратов применяют аппарат Илизарова (1952), предложившего впервые использовать принцип перекрещивающихся спиц, закрепленных в металлических кольцах. Последние соединяются между собой раздвижными штангами (рис. 4). Сближая или раздвигая закрепленные на спицах кольца аппарата, производят компрессию или дистракцию костных фрагментов.
Аппарат широко применяют для лечения переломов, удлинения конечностей путем остеотомии соответствующего участка кости или разрыва зон роста (у детей), для открытого и закрытого артродезирования суставов, низведения бедра при высоком вывихе его и т. д. Предложен ряд дополнений и модификаций аппарата Илизарова, улучшающих его технические и функциональные характеристики. Так, С. С. Ткаченко вместо колец применяет металлические рамки, а В.М. Демьянов в кольцах аппарата делает дугообразные пазы, что значительно упрощает наложение аппарата и обеспечивает большую маневренность при коррекции отломков. Оригинальные изменения основных элементов аппарата Илизарова внесены В. К. Калнберзом. Кольца в аппарате Калнберза соединены между собой не жесткими штангами, а спиральными пружинами, что создает постоянство компрессионного или дистракционного эффекта и обеспечивает упругую фиксацию отломков.
Рис. 5. Схема аппарата Гудушаури для компрессионного остеосинтеза: 1 — спаренные дуги; 2 — репонирующая дуга; 3— раздвижные штанги.
Гибкость пружин облегчает использование аппарата для устранения сложных деформаций конечностей и контрактур . Конструкция колец с круглым поперечным сечением дает возможность осуществлять фиксацию костных отломков с перекрестом спиц в разных плоскостях. Кольца выполнены из пластмассы, что значительно облегчает проведение рентгенол, контроля за стоянием отломков и уменьшает вес аппарата. Компрессионно-дистракционный аппарат Гудушаури применяют гл. обр. для компрессионного остеосинтеза диафизарных переломов и ложных суставов длинных трубчатых костей, а также удлинения конечностей. Он состоит (рис. 5) из двух спаренных дуг, в которых натягиваются две пары спиц, проведенных выше и ниже линии перелома, ложного сустава или остеотомии; одной репонирующей дуги для репозиции отломков по ширине; двух раздвижных штанг для сближения или дистракции костных фрагментов. Аппарат не всегда обеспечивает прочную фиксацию отломков на период их срастания, и в ряде случаев требуется дополнительная иммобилизация конечности гипсовой лонгетой или повязкой.
Рис. 6. Схема наложения аппарата Волкова—Оганесяна для лечения повреждений и заболеваний кистевого сустава: 1 — замыкающая скоба; 2 — осевая скоба; 3 и 4 — поворотные скобы; 5 — фиксатор спицы; 6 — дистрактор; 7 — осевая спица (проведена через центр вращения сустава); 8— шарнир с подшипником.
Распространены в клинической практике шарнирно-дистракционные аппараты Волкова и Оганесяна. Авторы в 1968 г. создали серию таких аппаратов для лечения повреждений и заболеваний суставов с учетом анатомических и биомеханических особенностей, каждого из них. Основными элементами аппаратов являются осевая и замыкающая скобы, две поворотные скобы, шарнир с подшипником, дистракторы и фиксаторы спиц (рис. 6). Вначале через центр вращения сустава проводят осевую спицу, а затем натяжные, на которых жестко фиксируют проксимальную часть сустава одной частью аппарата, а дистальную — другой. Компрессия костных фрагментов (при околосуставных и внутрисуставных переломах) и диастаз между суставными поверхностями осуществляются с помощью дистракторов, а движения в суставе обеспечиваются специальным шарниром. Благодаря конструкции аппарата вся статическая и динамическая нагрузка с сустава перенесена на аппарат, при этом создаются условия безболезненных движений, точной пространственной центрации суставных концов и постоянства заданной щели между ними. Полная разгрузка и сохранение щели нужной величины при движениях сустава после артропластики продолжаются до формирования суставных поверхностей, а при лечении околосуставных и внутрисуставных переломов — до их срастания и восстановления функции сустава. В этих случаях нет необходимости в применении различных прокладок при артропластике и можно осуществлять ранние движения в суставе. Такие аппараты с успехом используют и для бескровного устранения контрактур, артродезирования суставов, а в сочетании с репонирующим устройством — для вправления переломовывихов, застарелых вывихов и подвывихов в суставах.
Рис. 7. Схема наложения репозиционного аппарата Волкова — Оганесяна для репозиции и фиксации костных отломков (фиксированы спицами): 1 — шарнирный дистрактор; 2 — внутренняя скоба; 3 — замыкающая скоба; 4 — боковой дистрактор; 5 — репонирующее устройство.
Для репозиции и фиксации костных отломков при диафизарных переломах эти же авторы разработали универсальный репозиционный аппарат, позволяющий закрытым путем с помощью специального репонирующего устройства устранить любое смещение отломков и в случае необходимости создать взаимодавление их в сагиттальной и фронтальной плоскостях. Основными элементами репозиционного аппарата Волкова-Оганесяна (рис. 7) являются внутренние и замыкающие скобы, два боковых и передний шарнирный дистракторы, репонирующие устройства. Угловое, ротационное и смещение отломков по длине устраняют с помощью боковых и шарнирного дистракторов аппарата, а по ширине — репонирующими устройствами.
Библиография: Гришин И. Г. Сравнительная оценка некоторых способов артродеза голеностопного сустава у взрослых, в кн.: Вопр. хир. и смежных областей, под ред. В. С. Дмитриевой, с. 95, М., 1966;
Гудушаури О. Н. и Оганесян О. В. Внеочаговый компрессионный остеосинтез при закрытых диафизарных переломах и ложных суставах костей голени, М., 1968, библиогр.;
Илизаров Г. А. Основные принципы чрескостного компрессионного и дистракционного остеосинтеза, Ортоп, и травмат., № 11, с. 7, 1971; Оганесян О. В. Лечение заболеваний суставов с помощью шарнирно-дистракционных аппаратов, М., 1975, библиогр.; Третий Всесоюзный съезд травматологов-ортопедов, Доклады, М., 1976.
И. Г. Гришин.