Апарат складається з опорної балки, на якій в вузлах обертання монтуються переміщається по довжині стрижень і нерухомий направляючий стрижень, на якому встановлена нерухома опорна втулка, і по якому за допомогою дистракційної пружини ковзає рухома втулка з встановленим в ній кронштейном з поздовжнім пазом і укороченим різьбовим хвостовиком. У поздовжньому пазі кронштейна з можливістю переміщення встановлений болт-спіцезажім. До опорної балці кріпляться кронштейни з болтами-спіцезажімамі для фіксації спиць, проведених через передній відділ п'яткової кістки і через передній відділ стопи. Опорні балки з'єднані різьбовими стрижнями, при розведенні яких відбувається натягнення спиць. При накладенні апарату пружини знаходяться в стиснутому стані і потім у міру ослаблення гайок, розташованих позаду рухомий втулки здійснюють дистракцію під заданим кутом із заздалегідь розрахованим зусиллям, що не перевищує порогу больових відчуттів (закон Вебера-Фехнера). В процесі репозиції кут може збільшуватися або зменшуватися шляхом закручування або відкручування гайок на нижньому кінці переміщається стрижня. Спиці через передній відділ стопи проводяться через точки, які визначаються за принципом "золотого перетину".
Апарат відноситься до корисних моделей і використовується в медицині для лікування переломів п'яткової кістки зі зміщенням уламків.
За прототип нами вибрано "Пристрій для лікування переломів п'яткової кістки", запропоноване І.В. Фишкина (А.с. №1124934 (СРСР), Б.І. 1984. - №43), що містить дві дуги зі спицями і спіцедержателямі, пов'язані різьбовими стрижнями і штангами, що відрізняється тим, що з метою забезпечення рівномірної компресії по всій лінії перелому , а також збереження рухів в гомілковостопному і підтаранний суглобах, одна дуга S-образно вигнута, на її браншей встановлені з можливістю повороту планки, в яких розміщена з можливістю поздовжнього переміщення інша дуга, причому різьбові стрижні закріплені перпендикулярно зігнутої дузі і забезпечені затискачами, шта НДІ розташовані уздовж бранш дуги, а їх виступаючі кінці встановлені в затискачах. Описаний пристрій І.В.Фішкіна (1984) є найбільш близьким за технічною сутністю до пропонованого. Недоліком апарату є надмірна жорсткість фіксації і прорізування спиць в м'яких тканинах і кістки, що призводить до інфекційних ускладнень.
Технічним результатом пропонованого апарату є поліпшення результатів лікування переломів п'яткової кістки за рахунок введення в конструкцію апарату тарований пружини і раціонального вибору точок проведення спиць через кістки стопи за принципом "золотого перетину".
Сутність апарату пояснюється на рис.1 (схема апарату), рис.2 (зовнішній вигляд), рис.3 (фотографія стопи пацієнта з накладеним апаратом).
Апарат складається (рис.1) з опорної балки (1), на якій в вузлах обертання (2) монтуються переміщається по довжині стрижень (3) і нерухомий направляючий стрижень (4), на якому встановлена
нерухома опорна втулка (5), і по якому за допомогою дистракційної пружини (6) ковзає рухома втулка (7) з встановленим в ній кронштейном з поздовжнім пазом і укороченим різьбовим хвостовиком (8). У поздовжньому пазі кронштейна з можливістю переміщення встановлений болт-спіцезажім (9). До опорної балці кріпляться кронштейни (10) з болтами-спіцезажімамі для фіксації спиць, проведених через передній відділ п'яткової кістки і через передній відділ стопи. Опорні балки з'єднані різьбовими стрижнями (11), при розведенні яких відбувається натягнення спиць.
При накладенні апарату пружини знаходяться в стиснутому стані і потім у міру ослаблення гайок, розташованих позаду рухомий втулки здійснюють дистракцію під заданим кутом із заздалегідь розрахованим зусиллям, що не перевищує порогу больових відчуттів (закон Вебера-Фехнера). В процесі репозиції кут може збільшуватися або зменшуватися шляхом закручування або відкручування гайок на нижньому кінці переміщається стрижня.
При параметрах: d (діаметр дроту) = 2,4 мм; D (діаметр пружини) = 18 мм; h (крок пружини) = 4-5 мм; n (число витків) = 12; l довжина пружини в нейтральному стані) = 48-60 мм; l 1 довжина пружини в стислому стані) = 28-40 мм; δ (осаду під навантаженням) = 20 мм; τ max = 33 кг / мм2. Допустиме напруження для вуглецевої сталі, пружина розвиває зусилля Р = 10 кг.
При накладенні апаратів зовнішньої фіксації І.В. Фишкина і нашої конструкції виникає питання про місце проведення спиць через передній відділ стопи. І.В. Фишкин проводив спиці через кістки Передплесно. Цей рівень проведення недоцільне з двох причин:
1. Слабкість губчастої кістки (межа натягу губчастої кістки становить 1,5-2,5 кг / см, а компактної кістки 8-12 кг / см (Оганесян О.В. 1975).
2. Місце проведення не відповідає принципу "Золотого перетину".
При визначенні точок докладання зусиль, що діють на кістки стопи, ми керуємося принципом "золотого перетину". Термін "золотий перетин" ввів Леонардо да Вінчі в кінці XV століття. "Золотий перетин" - це гармонійне поділ цілого таким чином, що більша його частина є середньою пропорційною між всім цілим і меншою його частиною. Стопу людини також можна розглядати як окремий випадок "золотого перетину". Відомо, що поздовжній звід стопи по відношенню до навантажується осі ділиться на дві частини в пропорції 2/3 і 1/3. При накладенні апарату своєї конструкції ми використовували принцип "золотого перетину", яке може бути виражено дробом 2/3, 3/5, 5/8. де 2, 3, 5, 8, 13. - числа Фібоначчі.
Точки проведення спиць представлені на рис. 4 і 5. Точка проведення спиці через передній відділ стопи (А) визначається за рентгенограмі за допомогою сітки-кліше. Відрізок між точкою проведення спиць через п'ятковий бугор (В) і передній відділ п'яткової кістки (С) є малим відрізком, а відрізок від спиці, проведеної через передній відділ п'яткової кістки, до точки проведення спиці через передній відділ стопи буде великим відрізком золотого перетину. Наприклад, СВ = 3 см, отже, AC = 5 см.
Таким чином, спиці через передній відділ стопи завжди будуть переходити через компактну структуру плеснових кісток, що забезпечує
запас межі напруги та раціональний розподіл навантажень в апараті відповідно до принципу "золотого перетину".
Напрямок сил, що діють на кістки стопи в системі координат XAY в точках їх застосування представлені на рис.6.
A1 - напрямок дії сили в точці А (передній відділ стопи), B1 - напрямок дії сили в точці В (передній відділ п'яткової кістки), С1 - напрямок дії сили в точці С (п'ятковий бугор), а й b - відстані між точками, α - кут репозиції.
Розвиваються зусилля в точках А, В і С при постійній Р залежать від відстані між спицями апарату а й b і величини кута репозиції α.
Апарат зовнішньої фіксації для лікування переломів п'яткової кістки використовується наступним чином.
Показанням до застосування апарату є все переломи п'яткової кістки зі зміщенням уламків за винятком крайових і роздроблених переломів.
Операція може проводиться під будь-яким знеболенням: наркоз, провідникова, внутрішньокісткова або місцева анестезія.
Положення пацієнта лежачи на спині. Нога покладена на спеціальну або будь-яку іншу підставку зі свешеннимі стопою. Орієнтуючись по мітках, зробленим за допомогою маркувальної лінійки, через кістки стопи проводяться спиці Кіршнера або спиці з набору Ілізарова, причому дві перехресні спиці через великий уламок бугра проводяться під кутом 30 ° по відношенню один до одного або паралельно і зміцнюються в спіцезажімах рухливих втулок. Пружини при цьому знаходяться в положенні максимального стиснення. Спиці, проведені через передній відділ п'яткової кістки і передній
відділ стопи, зміцнюються в спіцезажімах, розташованих на відповідних кронштейнах. Натяг спиць проводиться розведенням балок за допомогою трьох різьбових стрижнів. Установка кута репозиції може бути здійснена заздалегідь або поступово в період репозиції в залежності від характеру перелому. Плавно керована репозиція здійснюється шляхом поступового ослаблення гайок, розташованих позаду рухомих втулок, а також гайок на кінцях рухомих стержнів, як одномоментно на операційному столі, так і поступово протягом 2-8 днів, в залежності від характеру перелому, величини набряку, стану трофіки тканин . Проводиться контрольна рентгенографія в 2 проекціях. Рухи в гомілковостопному суглобі починаються з дня операції. Ходьба за допомогою милиць без навантаження - з першого дня. Пацієнт може бути виписаний на амбулаторне лікування через 2-3 дня. Термін фіксації в апараті 6-8 тижнів без подальшого накладення гіпсової пов'язки. Дозоване навантаження (ходьба з одним милицею) через 8-10 тижнів, ходьба з тростиною дозволяється через 10 тижнів, повне навантаження через 12 тижнів. Повернення до трудової діяльності через 16-20 тижнів.
Клінічний приклад: пацієнт Б-ий. В.А. 33 роки. Історія хвороби №246, безробітний. Травма 26.03.97 при падінні з висоти близько 3-х метрів. Вступив в травматологічне відділення Кінешемской ЦРЛ 26.03.97 з діагнозом закритий перелом лівої п'яткової кістки тип ШБ зі зміщенням уламків. 03.04.97 під місцевою анестезією чрескостний остеосинтез перелому апаратом власної конструкції. Положення пацієнта лежачи на спині. Нога покладена на підставку, при цьому стопа виходить за її край. Орієнтуючись по мітках, зробленим за допомогою маркувальної лінійки, через кістки стопи
проведені дві перехресні спиці через великий уламок бугра під кутом 30 ° по відношенню один до одного і укріплені в спіцезажімах рухливих втулок. Пружини при цьому перебували в положенні максимального стиснення. Через передній відділ п'яткової кістки стопи проведена одна спиця і дві спиці через передній відділ стопи, в точках, розрахованих за принципом "золотого перетину". Ці спиці укріплені в спіцезажімах, розташованих на відповідних кронштейнах. Натяг спиць вироблено розведенням балок за допомогою трьох різьбових стрижнів.
Установка кута репозиції здійснена заздалегідь. Плавно керована репозиция здійснена шляхом поступового ослаблення гайок, розташованих позаду рухомих втулок, а також гайок на кінцях рухомих стержнів одномоментно на операційному столі. Зсув уламків усунуто. Післяопераційний період без ускладнень. Виписаний на амбулаторне лікування через 6 днів після операції. Апарат знятий 13.05.97. Досягнуто зрощення п'яткової кістки в правильному положенні. Кут Белера 30 °. Термін лікування 100 днів. Результат визнаний хорошим.
При використанні пропонованого "Апарату для лікування переломів п'яткової кістки" забезпечуються наступні можливості:
1. апарат виготовляється з деталей набору Ілізарова і забезпечує репозицію і фіксацію відламків в умовах плавно керованих навантажень;
2. тарованого пружина забезпечує плавно керовані навантаження в період репозиції і фіксації, знімаючи надлишкові напруги в системі спиця-кістка;
3. апарат дозволяє максимально знизити ймовірність прорізування спиць в кістки і м'яких тканинах, знижуючи ризик інфекційних ускладнень. Застосувавши апарат для лікування 8 пацієнтів з 9 переломами п'яткової кістки, ми не відзначали подібних ускладнень.
Формула корисної моделі
Апарат зовнішньої фіксації для лікування переломів п'яткової кістки, що відрізняється тим, що фіксація уламків п'яткової кістки здійснюється за допомогою спиць з можливістю переміщення болтів - спіцезажімов в поздовжніх пазах кронштейнів з укороченим різьбовим хвостовиком, встановлених в рухомий втулці, ковзної по напрямних стержнів за допомогою тарований пружини.