Ортопедичні спиці

Багато авторів спиці найменших розмірів називають як спиці Кіршнер (Kirschnerwires, K-wire), їх діаметр становить 0.9, 1.1 і 1.6 мм. Спиці, що зовні нічим не відрізняються від спиць Кіршнера, але мають більший діаметр іменуються як спиці Штеймана (Steinmannpins), їх діаметр може перебувати в діапазоні 2.0-6.4 мм. Спиці переважно протидіють силам згинання, їх сила і жорсткість визначається зоною моменту інерції, яка багато в чому обумовлена ​​діаметром спиці, тобто. чим товщі спиця, тим більший показник і більше очікуване протистояння згинання (див. таблицю нижче).

Таблиця. Площа моменту інерції спиць різного діаметра.

Довжина спиць, що випускаються, багато в чому залежить від їх призначення, так спиці Кіршнера випускаються з довжиною від 150 до 300 мм, мала довжина спиць найбільш підходить для фіксації кісткових уламків, спиці більше довжини використовуються в кільцевому зовнішньому фіксаторі. Також, на довгих спицях для апарату циркулярної фіксації зазвичай розташовується потовщення або олива.

Спиця заточується або з одного кінця (частіше), або з обох. Найбільш поширений вид заточування кінця спиці - тригранна (троакарна), але може зустрічатися перова (штикоподібна) заточка та деякі інші види.

Малюнок 1. Різні види заточування спиць.
Джерело – простори інтернету

При використанні спиць Штеймана в апараті зовнішньої фіксації використовуються різні види накладання різьблення (позитивне, негативне, по центру, на кінці та інші модифікації). Жорсткість спиці також знаходиться під впливом довжини спиці, що піддається згинальним силам. Наприклад, при використанні спиці як частини зовнішнього скелетного фіксатора - жорсткість визначається відстанню від кістки до затиску (вигин консолі). Це кубічні взаємовідносини: Коротша довжина, жорсткіша структура. Довжина спиць для апарата зовнішньої фіксації також залежить від призначення, більш короткі спиці з різьбленням на одному кінці називаються половинними спицями, більш довгі спиці з різьбленням посередині називаються трансфіксаційними.

Фіксація кісткових уламків
Принципове призначення спиць Кіршнера - пронизувати малі фрагменти або виступати в ролі доповнення інших імплантів упоперек головної лінії перелому (див. шпилькова техніка розділ «ортопедичний дріт»). Вони діють для нейтралізації згинальних сил, але щодо слабкі (крім малих пацієнтів). З цих причин вони рідко використовуються в монорежимі (див. дріт натягу в розділі ортопедичний дріт), але вони часто використовуються для протидії ротації при розташуванні в парі (паралельно або перехресно) або як додавання до гвинта, що стягує. Для протидії ротації, спиці Кіршнер краще розташовувати паралельно один до одного в невеликому віддаленні. При окремому розташуванні підтримки положення фрагмента, вони зазвичай розташовуються під кутом друг до друга (наперехрест). Однак, при використанні для відновлення переломів, що залучають зону зростання молодих пацієнтів, оптимальне положення спиць Кіршнера буде перпендикулярно до зони росту і паралельно один до одного (така побудова дає більше шансів для відновлення потенціалу зростання, що залишився).

Для простих переломів поруч із суглобом, використовується техніка перехрещених спиць – вони вводяться із зовнішнього боку суглоба утримуваної у стані реконструкції та просуваються через протилежну кору, або по кістковомозковій порожнині. Проникнення спиць через протилежну кору кістки називається як стандартна техніка перехрещених спиць, але також широко використовується динамічна техніка - при цьому спиці прямують у кістковомозкову порожнину для створення пружного ефекту. При проведенні стандартної техніки досягається більша стабільність, даних зі статистики динамічної техніки немає. Техніка розташування перехрещених спиць широко використовується для лікування переломів фіза, і існують певна ймовірність ушкодження фіза та порушення подальшого зростання кістки. Однак, через надмірне пошкодження фіза переломів, в більшості випадків імпланти не впливають на потенціал зростання і зона зростання залишається функціональною.

Малюнок 2. Перелом дистального фіза стегна відновлений за допомогою двох перехрещених спиць Кіршнера.
Джерело. AO Principles of Fracture Management in the Dog and Cat

Інтрамедулярна фіксація
Основне призначення спиць Штеймана, на відміну від спиць Кіршнер - інтрамедулярна фіксація, коли спиця вводиться в кістковомозковий канал. По суті, при розташуванні в кістковомозковому каналі, імплант називається інтрамедулярною спицею, вона сприяє побудові кістки і протидіють згинальним силам. Оптимальний розмір інтрамедулярних спиць при розташуванні в кістково-мозковому каналі становить 70% від діаметра каналу. Основна функція інтрамедулярної спиці – протидії силам згинання, при цьому вона не протистоїть різним осьовим навантаженням та ротаційним навантаженням.

Малюнок 3. A. Біомеханічні переваги інтрамедулярних спиць, вони однакові протистоять до згинальних сил у будь-якому напрямку. B,C, Біомеханічні недоліки інтрамедулярних спиць включають поганий опір до ротаційних або осьових (компресійних) навантажень.
Джерело. SmallAnimalSurgery, 5e

У монорежимі інтрамедулярна спиця застосовується вкрай рідко, для цього мають бути створені певні умови – після встановлення спиці створюється хороший контакт протилежних уламків із протидією ротаційним та компресійним силам. З метою підвищення протидії ротаційним силам проводилася спроба введення замість однієї великої інтрамедулярної сили безлічі малих спиць (скирдування, Stacked pinning), при цьому не виявлено значно підвищення стабільності та протидії ротації. У більшості випадків введення спиці вимагає додавання інших методів фіксації, таких як серкляжний шов, зовнішній скелетний фіксатор або пластина.

Гнучкість спиць знижується із підвищенням діаметра. У кістках з не прямим каналом, спиці можуть злегка згинатися до прийняття форми каналу, або при порівнянні відзначається легке і допустиме порушення зіставлення. При введенні інтрамедулярних спиць важливо не пошкодити прилеглі суглобові поверхні, це легко досяжно в плечовій і стегнової кістках, при введенні спиці в великогомілкову кістку вживаються запобіжні заходи зі зниження пошкодження колінного суглоба, справжні інтрамедулярні спиці не можуть бути введені.

Введення інтрамедулярних спиць може бути нормоградним та ретроградним. При нормоградному введенні спиць вона вводиться ззовні кістки і просуваються в кістковомозковий канал. Цей підхід необхідний для закритого розташування і може вести до кращого розташування спиці в стегнової і великогомілкової кістки. Припущено також нормоградне введення спиць у медіальній частині дистального кінця плечової кістки в порядок знизити ймовірність пошкодження суглоба. Ретроградне введення спиць включає просування спиць з лінії перелому межі кістки, і, після редукції перелому – спиця вводиться у протилежний фрагмент. При цьому оптимально впроваджувати кінець метафіз для створення максимального тертя на поверхні кістка-спиця.

У більшості випадків, спицю мають у своєму розпорядженні з невеликим виступом за межі кістки. Після підтвердження фінального положення на рентгені, кінець відкушується так тісно, ​​як це можливо, або він залишається виступаючим над шкірою для використання в конфігурації «tie-in» разом із зовнішнім скелетним фіксатором, або для запобігання ураженню сідничного нерва (стосується переломів стегна). Якщо відкушений кінець лежить нижче поверхні шкіри, але виступає з кістки, він часто викликає подразнення м'яких тканин з розвитком сірки, що обмежується рухами в кінцівки, і, в деяких випадках перелому стегна - здатний завдати незворотних ушкоджень сідничному нерву.

Малюнок 4
a. Довгий косий перелом стабілізований за допомогою серкляжу та інтрамедулярної спиці.
b.Поперечний перелом стабілізовані інтрамедулярною спицею та зовнішнім скелетним фіксатором
c. Оскольчатий перелом стабілізований інтрамедулярною спицею та одностороннім скелетним фіксатором за допомогою методу ув'язування “tie-in”.
Джерело. AO Principles of Fracture Management in the Dog and Cat