2. Przegl d implantów stosowanych do osteosyntezy ródszpikowej ko ci d ugich

Transkrypt

1 2. Przegl d implantów stosowanych do osteosyntezy ródszpikowej ko ci d ugich 2.1. Osteosynteza ko ci d ugich Open Access Library Volume 11 (17) 2012 Zastosowanie osi gni z ró norodnych obszarów nauk technicznych staje si coraz bardziej potrzebne w leczeniu, a implantologia jest jedn z dziedzin medycyny, w której osi gni cia w zakresie konstrukcji, technologii i nauki o materia ach s wykorzystywane powszechnie. Przewidywanie skutków wprowadzania do organizmu cz owieka obcych cia jakimi s implanty wymaga licznych analiz wp ywu na reakcje organizmu ludzkiego ich cech konstrukcyjnych i w asno ci materia owych, takich jak: ich cech geometrycznych, w asno ci mechanicznych elementów i tworzonych z nich uk adów biomechanicznych, oraz napr e. Skutecznym sposobem leczenia zaawansowanych chorób zwyrodnieniowych i uszkodze np. ko czyny dolnej, stawów: biodrowego, kolanowego, skokowego jest osteosynteza, czyli operacyjne wszczepianie czasowe lub na sta e w miejsce chorobowo zmienionej lub zniszczonej tkanki elementu lub zespo u elementów metalicznych, ceramicznych, polimerowych, lub kompozytowych w celu poprawy dzia ania chorego lub uszkodzonego narz du [37]. W efekcie zabiegu zostaje przywrócona w leczonym obszarze ruchomo i kontrola mi niowa decyduj ce o u yteczno ci statycznej i dynamicznej organu. W obszarze chirurgii kostnej jedn z technik operacyjnego leczenia z ama i nieprawid owo ci zrostu ko ci d ugich ko ci ko czyny górnej i dolnej jest osteosynteza ródszpikowa (osteon ko, synthesis zestawienie) czyli proces operacyjnego zespolenia ko ci we w a ciwym ustawieniu z u yciem metalowych implantów kostnych p ytek, klamer, gwo dzi, wkr tów lub aparatów [33]. W efekcie osteosyntezy ródszpikowej powstaje mo liwo przenoszenia przez stabilizuj cy implant si wyst puj cych w czasie codziennej aktywno ci ruchowej pacjenta w okresie do wyleczenia ko ci. Dzi ki w a ciwej stabilizacji uszkodzonej ko ci nie jest konieczne unieruchomienie jej opatrunkiem gipsowym, mo liwe jest skrócenie hospitalizacji i szybki powrót do sprawno ci ruchowej chorego [82, 85, 94]. Gwo dziowanie ródszpikowe, jako szeroko rozpowszechniona i uniwersalna technika stabilizacji z ama ko ci i metoda terapeutyczna jest systematycznie rozwijana i modyfikowana 26 J. Nowacki, L.A. Dobrza ski, F. Gustavo

2 Implanty ródszpikowe w osteosyntezie ko ci d ugich w czo owych o rodkach ortopedycznych na wiecie. Nadal jednak poszukiwana jest konstrukcja gwo dzia ródszpikowego, który przy atwej technice implantacji eliminowa lub istotnie ogranicza ryzyko powik a pooperacyjnych Rozwój konstrukcji implantów ródszpikowych stosowanych w osteosyntezie ko ci udowej Leczenie zachowawcze za pomoc wyci gu szkieletowego coraz cz ciej ust puje operacyjnemu leczeniu z ama metod DHS (j.ang.: Dynanmic Hip Screw) rubo-p ytki ze lizgowej lub zespolenia ródszpikowego, np. gwo dziem Gamma lub pr tem Endera. Jednym z warunków prawid owego zrostu z amania i przywrócenia sprawno ci uszkodzonej cz ci cia a jest skuteczna stabilizacja z amania, która cz sto wymaga zespolenia ko ci i prawid owego jej ustawienia za pomoc sztywnych elementów cz cych, w postaci rub, gwo dzi lub aparatów zewn trznych stosowanych do unieruchomienia nastawionych od amów kostnych, do czasu powstania zrostu [7, 8, 9, 14, 47, 85]. Z amanie ko ci udowej o umiarkowanym stopniu z o ono ci nastawiane jest za pomoc gwo dzia ródszpikowego metalowego pr ta, wprowadzanego do jamy szpikowej od strony kr tarza przez naci cie w okolicy po ladka i nawiercenie ko ci wzd u jamy szpikowej, cz sto ryglowanego przez wprowadzenie rub, poprzecznie w stosunku do gwo dzia przez dodatkowe mniejsze naci cia na po ladku. Z o one wielood amowe z amania ko ci udowej zespalane s p yt i rubami wprowadzanymi przez boczne ci cie o znacznej d ugo ci i miejscowe odwarstwienie okostnej [83]. W z amaniach szyjki ko ci udowej stosuje si endoprotezy stawu biodrowego lub zespolenie za pomoc gwo dziowania. W z amaniach kr tarzowych maj zastosowanie gwo dzie, ruby i p ytki k towe. W z amaniach podkr tarzowych stosuje si gwó d z d ug p ytk k tow i specjaln rub biodrow zak adan ródszpikowo [93]. W wymienionych metodach leczenia, gwó d ródszpikowy metalowy pr t, stosowany jest do leczenia z ama g ównie ko ci d ugich w wyniku czasowego unieruchomienia od amów kostnych w kanale ródszpikowym, który jest wa nym i powszechnie stosowanym narz dziem w stabilizacji z o onych z ama ko ci udowej, piszczelowej lub ramiennej. Stabilizacja z amania ko ci d ugiej stanowi element procesu leczenia poprzedzonego dzia aniami wcze niejszego przygotowania mechanicznych elementów do stabilizacji z amania w wyniku opracowania ich konstrukcji, doboru materia ów, opracowania technologii i zalece produkcyjnych. 2. Przegl d implantów stosowanych do osteosyntezy ródszpikowej ko ci d ugich 27

3 Open Access Library Volume 11 (17) 2012 W obszarze zastosowa implantów ródszpikowych obserwuje si sta y rozwój, zmierzaj cy do zwi kszenia dok adno ci implantacji, skuteczno ci ryglowania i niezawodno ci cech eksploatacyjnych [53, 71]. Nadal jednak, mimo wielu lat do wiadcze, brak jest uniwersalnych rozwi za konstrukcji gwo dzi ródszpikowych zapewniaj cych idealny zrost ko ci, wobec licznych czynników decyduj cych o konstrukcji implantu i zro cie ko ci, do których zaliczy mo na: indywidualne cechy pacjenta, np. wzrost, masa cia a, wiek, p e, grupa etniczna, rodzaj z amania i stan ko ci, technik operacyjn i post powanie pooperacyjne. Te czynniki decyduj o warunkach przenoszenia obci e w czasie u ytkowania przez stabilizuj cy implant. Obecnie s produkowane oraz u ytkowane implanty bardzo zró nicowane pod wzgl dem cech konstrukcyjnych, które maj zapewni przede wszystkim wymagan sztywno, wytrzyma o, elastyczno oraz dopasowanie do ko ci. Gwo dzie chirurgiczne maj ró ne kszta ty i wymiary, zale ne od d ugo ci i wielko ci przekroju poprzecznego ko ci. Najcz ciej stosowane konstrukcje gwo dzi ródszpikowych, w zale no ci od krzywizny pod u nej, przekroju poprzecznego, rednicy i budowy, obejmuj mi dzy innymi gwo dzie pe ne, dr one, naci te ca kowicie lub cz ciowo, o ró nych przekrojach poprzecznych [12, 17]. Przekrój poprzeczny implantu mo e by zamkni ty lub otwarty w wyniku naci cia na ca ej d ugo ci [41, 53]. Najbardziej rozpowszechnionymi rozwi zaniami konstrukcyjnym gwo dzi ródszpikowych s [3, 40, 53, 54, 86]: gwó d Küntschera ostro zako czony pr t o przekroju U- lub V- zako czony otworem u atwiaj cym usuni cie, u ywany w ródszpikowym zespalaniu z ama trzonów ko ci d ugich, gwó d Rusha posiadaj cy zakrzywiony koniec stosowany do stabilizacji z ama cz ci dystalnych ko ci, gwó d Endera pr t o krzywi nie odpowiadaj cej krzywi nie kana u ródszpikowego, gwó d Nyströma pr t o kwadratowym przekroju i obieniach na bokach, nagwintowany u podstawy, stosowany do zespalania z ama szyjki ko ci udowej, gwó d Smitha-Petersena posiadaj cy centralny kana na drut Kirschnera i trzy pod u ne listwy na kraw dziach rozmieszczonych co 120 do zespalania z ama szyjki ko ci udowej, 28 J. Nowacki, L.A. Dobrza ski, F. Gustavo

4 Implanty ródszpikowe w osteosyntezie ko ci d ugich gwó d Steinmanna pr t jednostronnie zaostrzony, wprowadzany w kierunku poprzecznym nast pnie czony z ramionami klamry wyci gowej, gwó d Metaizeau drut pediatryczny cechuj cy si mo liwo ci zmiany jego d ugo ci i kszta tu, stosowanym w elastycznych stabilnych zespoleniach ródszpikowych. Najstarsze konstrukcje gwo dzi ródszpikowych by y proste, co utrudnia o dopasowanie do zespalanej ko ci i sta o si przyczyn wprowadzenia krzywizny profilu implantu, zgodnie z anatomi ko ci, cho do dzi, nawet w najnowocze niejszych rozwi zaniach implantów udowych, jest ona nadal mniejsza ni krzywizna naturalnej ko ci. Taki brak odzwierciedlenia rzeczywisto ci powoduje nieco gorsze dopasowanie wewn trz kana u szpikowego, ale za to zdecydowanie poprawia stabilizacj gwo dzia, dzi ki zwi kszonemu dociskowi i tarciu implantów nieryglowanych [30, 41]. Klasyczna konstrukcja wspó czesnego gwo dzia ródszpikowego o przekroju poprzecznym w kszta cie litery V zosta a opracowana w latach 40. dwudziestego wieku przez Gerharda Küntschera. Przekrój gwo dzia umo liwia jego odkszta cenie poprzeczne i lepsze dopasowanie do kana u szpikowego, co ze wzgl du na jego prostoliniowy kszta t mia o istotne znaczenie. Cechy geometryczne przekroju poprzecznego gwo dzia ródszpikowego podlega y licznym modyfikacjom zmierzaj cym do zwi kszenia wytrzyma o ci, spr ysto ci, elastyczno ci u atwiaj cej dopasowanie do ko ci oraz wp ywaj cych na u atwienie implantacji w wyniku mo liwo ci zastosowania elementów prowadz cych [29, 30, 68]. Obecnie stosowane s gwo dzie o ró nych przekrojach np.: okr g ych rurowych lub pe nych, owalnych, lub kszta cie gwiazdy lub wielok tów, oraz implantów o ma ych rednicach do zespalania ko ci z w sk jam szpikow [30, 53]. Zamkni te przekroje gwo dzi ródszpikowych zapewniaj wi ksz ich sztywno i stabilno wymiarów. Przekroje otwarte lub rozwini te powi kszaj si spojenia z ko ci, ale utrudniaj usuni cie. W ród zró nicowanych konstrukcji gwo dzi ródszpikowych nale y wyró ni nierozwiercane i rozwiercane. Do pierwszych zalicza si gwó d Küntschera o trójlistnym przekroju oraz gwo dzie wygi te dla lepszego dopasowania implantu w kanale ko ci d ugiej. Przyk ady konstrukcji nierozwiercanych gwo dzi ródszpikowych do leczenia z ama ko ci d ugich przedstawiono na rysunkach Do grupy rozwiercanych gwo dzi zaliczy mo na otwarty gwó d Küntschera oraz inne umieszczane w rozwierconym kanale szpikowym, zapewniaj ce lepsze dopasowanie, powi kszenie rednicy gwo dzia oraz mo liwo blokowania rubami rygluj cymi (rys. 2.6, 2.7). 2. Przegl d implantów stosowanych do osteosyntezy ródszpikowej ko ci d ugich 29

5 Open Access Library Volume 11 (17) 2012 Rysunek 2.1. Przekroje poprzeczne stosowanych gwo dzi ródszpikowych [53] Rysunek 2.2. Prosty gwó d Küntschera [30] Rysunek 2.3. Gwó d Rusha [30] Rysunek 2.4. Gwó d Endera [30] 30 J. Nowacki, L.A. Dobrza ski, F. Gustavo

6 Implanty ródszpikowe w osteosyntezie ko ci d ugich Rysunek 2.5. Druty Metaizeau do osteosyntezy ródszpikowej [83] Rysunek 2.6. Gwó d ródszpikowy udowy blokowany [30] Rysunek 2.7. Gwó d ródszpikowy rekonstrukcyjny [30] Stosowane s dwa sposoby blokowania gwo dzi ródszpikowych: dynamiczne i statyczne. Blokowanie dynamiczne z ama stabilnych jest efektem zablokowania implantu w cz ci proksymalnej lub dystalnej. Blokowanie statyczne z ama niestabilnych, wielopoziomowych oraz wielood amowych polega na ryglowaniu implantu w cz ci proksymalnej i dystalnej. Dynamizacja blokowania statycznego jest rekomendowana dopiero po paru tygodniach od stabilizacji, przed rozpocz ciem pe nego obci enia. Wykonywana jest w wyniku wykr cenia ruby rygluj cej proksymalnej lub dystalnej i w zaawansowanym stadium zrostu, nadaje uk adowi cechy dynamiczne [30]. Te tradycyjnie stosowane gwo dzie ryglowane s skuteczne w leczeniu z ama ko ci udowej na odcinku od 10 mm poni ej kr tarza mniejszego a do 100 mm powy ej powierzchni stawu kolanowego. W przypadku z ama powy ej kr tarza mniejszego i okolicy k ykci ko ci udowej, nie gwarantuj kompletnej stabilizacji uk adu. 2. Przegl d implantów stosowanych do osteosyntezy ródszpikowej ko ci d ugich 31

7 Open Access Library Volume 11 (17) 2012 Rysunek 2.8. Gwó d Gamma [30] Wi kszo stosowanych gwo dzi posiada otwory do proksymalnego blokowania za pomoc rub wprowadzanych sko nie (130 ). W z amaniach podkr tarzowych, ten rodzaj stabilizacji nie daje mo liwo ci wykorzystania zjawiska ze lizgu. Zaawansowane rozwi zania gwo dzi maj szersz cz proksymaln w celu przeprowadzenia przez ni ruby ze lizgowej do szyjki. Zmniejsza to mo liwo uszkodzenia gwo dzia lub ruby i przenoszenia obci e przez od amy, a tak e wp ywa na przyspieszenie procesu zrostu kostnego [6, 30]. Po czeniem u yteczno ci ruby ze lizgowej i blokowania dystalnego cechuje si tzw. gwó d Gamma (rys. 2.8). Zastosowanie implantów ródszpikowych w alloplastyce ko ci udowej umo liwia bardziej równomierny rozk ad si ni w przypadku stabilizacji p ytowej [52]. Kryteria, jakie maj spe nia implanty ródszpikowe s efektem: cech geometrycznych kana u ródszpikowego charakteryzuj cego si owalnym przekrojem o zmiennej powierzchni oraz brakiem prostoliniowo ci na d ugo ci, konieczno ci przenoszenia znacznych i zmiennych w czasie obci e, pracy w rodowisku tkanek. Konstrukcja i materia implantu ródszpikowego uwarunkowane s nie tylko jego w asno- ciami operacyjnymi, ale tak e wielko ci maksymalnych obci e tego elementu w czasie zwyk ej, ale i ekstremalnej, aktywno ci ruchowej cz owieka. Zastosowania nowoczesnych tworzyw konstrukcyjnych zapewniaj ce osi gni cie wysokich w asno ci mechanicznych, umo liwi o zmniejszenie powierzchni przekroju poprzecznego i masy gwo dzia ródszpikowego. 32 J. Nowacki, L.A. Dobrza ski, F. Gustavo

8 Implanty ródszpikowe w osteosyntezie ko ci d ugich Gwó d ródszpikowy stosowany w osteosyntezie ko ci udowej musi spe nia wymagania dotycz ce: wymiarów i cech geometrycznych: optymalne dopasowanie do krzywizny i owalnego przekroju kana u szpikowego o zmniejszonym przekroju w jego cz ci rodkowej; implant ródszpikowy do stabilizacji z ama ko ci udowej stanowi pr t o przekroju zgodnym z wymiarami przekroju kana u ródszpikowego ( rednica sta a lub zmienna 8,5-15 mm), d ugo ci mm, cz ci prostoliniowej o d ugo ci oko o 70 mm i pozosta ej cz ci wygi tej o promieniu mm; ryglowany gwó d ródszpikowy wyposa ony jest w poprzeczne otwory, najcz ciej 2-3 proksymalne oraz 3-4 dystalne lub obszary wype nione tworzywem polimerowym, co umo liwia przewiercenie i zablokowanie go w ko ci; ruby blokuj ce w odcinku proksymalnym s wprowadzone sko nie lub prostopadle do osi implantu, a w odcinku dystalnym prostopadle; w niektórych konstrukcjach gwo dzi ródszpikowych stosowany jest dodatkowy pod u ny otwór, do którego wprowadzana jest ruba blokuj ca, naciskana od góry przez rub ciskaj c, co umo liwia poosiowe przemieszczanie si od amów [41, 53]; w asno ci mechanicznych: du a granica plastyczno ci; du a wytrzyma o na zginanie; oraz du a wytrzyma o zm czeniowa; biozgodno ci: brakiem reakcji tworzywa, z którego zosta wykonany gwó d ródszpikowy a otaczaj c tkank, w tym brakiem ostrych lub przewlek ych reakcji lub stanu zapalnego hamuj cych procesy zrostu; brakiem ostrych lub przewlek ych reakcji toksykologicznych i immunologicznych oraz dra nienia tkanek. W zale no ci od rodzaju oraz miejsca z amania ko ci, wykorzystywane s ró ne gwo dzie ródszpikowe [12, 53, 68] (rys. 2.9, tabl ). Istnieje wiele szczegó owych rozwi za konstrukcyjnych implantów ródszpikowych, odró niaj cych je od pierwotnej koncepcji prostego gwo dzia Küntschera lub nadaj cych im indywidualne cechy. Nale y do nich np. zastosowanie naci cia w formie zamka w górnej 2. Przegl d implantów stosowanych do osteosyntezy ródszpikowej ko ci d ugich 33

9 Open Access Library Volume 11 (17) 2012 cz ci (j. ang.: key-stone) gwo dzia, co, ma zapobiega rozwarciu w trakcie implantowania (rys. 2.10). S rozwi zania zapewniaj ce stabilizacj uk adu za pomoc czterech grotów, wbijaj cych si w kr tarz wi kszy [53]. Rysunek 2.9. Obszary zastosowania gwo dzi ródszpikowych ko ci udowej: A: Gamma, Gamma Trochanteric, Gamma Asian Pacific (AP), Gamma AP Japanese, Gamma Long, Long Asian Pacific, Gamma Long Asian Pacific Japanese, Dyax, Dyax Asiatic, Dyax Long, Long Asiatic; B: Gamma Long, Gamma Long Asian Pacific, Gamma Long Asian Pacific Japanese, Dyax Long, Dyax Long Asiatic, Grosse&Kempf (GK), Grosse&Kempf SCN Long, Solid Femoral Nail (SFN), Telescopic Locking Nail (TLN), Alta, T2, Metaizeau; C: Supra Condylar Nail (SCN), Supra Condylar Nail Long, wed ug [41] Tablica 2.1. Systemy gwo dzi ródszpikowych ko ci udowej przyk ady gwo dzi dla obszaru A z rys. 2.9 [90, 91] Schemat Typ Charakterystyka Gamma3 Trochanteric Nail 180 materia stop tytanu Ti6Al4V anodyzowany powierzchniowo, stal nierdzewna o wysokiej wytrzyma o ci Orthinox d ugo 180 mm rednica cz proksymalna 15,5 mm, cz dystalna 11,0 mm k t 120, 125, J. Nowacki, L.A. Dobrza ski, F. Gustavo

10 Implanty ródszpikowe w osteosyntezie ko ci d ugich Schemat Typ Charakterystyka Long Gamma materia stop tytanu Ti6Al4V anodyzowany powierzchniowo, stal nierdzewna o wysokiej wytrzyma o ci Orthinox d ugo 340 mm, 360 mm, 380 mm, 400 mm, 420 mm, 440 mm rednica cz proksymalna 17,0 mm, cz proksymalna 11,0 mm k t 120, 125, 130 Gamma3 Long Nail R 2.0 materia stop tytanu Ti6Al4V anodyzowany powierzchniowo, stal nierdzewna o wysokiej wytrzyma o ci Orthinox d ugo 280 mm, 300 mm, 320 mm, 340 mm, 360 mm, 380 mm, 400 mm, 420 mm, 440 mm, 460 mm rednica cz proksymalna 15,5 mm, cz dystalna 11,0 mm k t 120, 125, 130 Gamma -Ti Nail 180 (Dyax) materia stop tytanu Ti6Al4V anodyzowany powierzchniowo, stal nierdzewna o wysokiej wytrzyma o ci Orthinox d ugo 180 mm rednica cz proksymalna 17,5 mm, cz dystalna 11,0 mm k t 125, 130, Przegl d implantów stosowanych do osteosyntezy ródszpikowej ko ci d ugich 35

11 Open Access Library Volume 11 (17) 2012 Schemat Typ Charakterystyka Long Gamma -Ti Nail (Dyax Long) materia stop tytanu Ti6Al4V anodyzowany powierzchniowo, stal nierdzewna o wysokiej wytrzyma o ci Orthinox d ugo 340 mm, 360 mm, 380 mm, 400 mm, 420 mm, 440 mm rednica cz proksymalna 17,5 mm cz dystalna 11,0 mm k t 125, 130, 135 Tablica 2.2. Systemy gwo dzi ródszpikowych ko ci udowej przyk ady gwo dzi dla obszaru B z rys. 2.9 [90, 91] Rysunek Nazwa Charakterystyka Long Gamma materia stop tytanu Ti6Al4V anodyzowany powierzchniowo d ugo 340 mm, 360 mm, 380 mm, 400 mm, 420 mm, 440 mm rednica cz proksymalna 17,0 mm, cz dystalna 11,0 mm k t 125, 130, 135 Gamma3 Long Nail R2.0 materia stop tytanu Ti6Al4V anodyzowany powierzchniowo d ugo 280 mm, 300 mm, 320 mm, 340 mm, 360 mm, 380 mm, 400 mm, 420 mm, 440 mm, 460 mm rednica cz proksymalna 15,5 mm, cz dystalna 11,0 mm k t 120, 125, J. Nowacki, L.A. Dobrza ski, F. Gustavo

12 Implanty ródszpikowe w osteosyntezie ko ci d ugich Rysunek Nazwa Charakterystyka Long Gamma -Ti Nail (Dyax Long) materia stop tytanu Ti6Al4V anodyzowany powierzchniowo d ugo 340 mm, 360 mm, 380 mm, 400 mm, 420 mm, 440mm rednica cz proksymalna 17,5 mm, cz dystalna 11,0 mm k t 125, 130, 135 Grosse & Kempf materia stop tytanu Ti6Al4V anodyzowany powierzchniowo d ugo Standard mm, Ma a mm rednica Standard mm, Ma a mm T2 Femoral Nailing System (Antegrade / Retrograde) materia stop tytanu Ti6Al4V anodyzowany powierzchniowo d ugo 140 mm, 160 mm, 180 mm, 200 mm, 220 mm, 240 mm, 260 mm, 280 mm, 300 mm, 320 mm, 340 mm, 360 mm, 380 mm, 400 mm, 420 mm, 440 mm, 460 mm, 480 mm rednica 9 mm, 10 mm, 11 mm, 12 mm, 13 mm, 14 mm, 15 mm 2. Przegl d implantów stosowanych do osteosyntezy ródszpikowej ko ci d ugich 37

13 Open Access Library Volume 11 (17) 2012 Rysunek Nazwa Charakterystyka Metaizeau ESIN (Elastic Stable Intramedullary Nailing) materia stal nierdzewna o wysokiej wytrzyma o ci Orthinox d ugo 400 mm, 500 mm rednica 2,0 mm, 2,5 mm, 3,0 mm, 3,5 mm, 4,0 mm Tablica 2.3. Systemy gwo dzi ródszpikowych ko ci udowej przyk ady gwo dzi dla obszaru C z rys. 2.9 [90, 91] Rysunek Nazwa Parametry Supra Condylar Nail (SCN) materia stal nierdzewna o wysokiej wytrzyma o ci Orthinox d ugo 170 mm, 200 mm, 230 mm rednica 11,0 mm Supra Condylar Nail Long materia stal nierdzewna o wysokiej wytrzyma o ci Orthinox d ugo 260 mm, 280 mm, 300 mm, 320 mm rednica 11,0 mm 38 J. Nowacki, L.A. Dobrza ski, F. Gustavo

14 Implanty ródszpikowe w osteosyntezie ko ci d ugich Nowsz technik stabilizacji implantu jest zastosowanie rub blokuj cych z gwintem o kszta cie spiralnej opatki zwi kszaj cych powierzchni kontaktu z ko ci oraz zmniejszaj cych mo liwo przenikania gwo dzia do stawu kolanowego (rys. 2.11). ruby z gwintem o kszta cie spiralnej opatki ze wzgl du na wi ksz powierzchni styku z tkank kostn s korzystne w alloplastyce ko ci osteoporotycznych [38, 53]. Rysunek Zamek typu key-stone [53] Rysunek ruba rygluj ca o zwojach w kszta cie spiralnej opatki [53] 2. Przegl d implantów stosowanych do osteosyntezy ródszpikowej ko ci d ugich 39

15 Open Access Library Volume 11 (17) 2012 Przyk ady konstrukcji i zastosowa gwo dzi ródszpikowych ró nych typów i firm przedstawiono na rysunkach Rysunek Porównanie konstrukcji gwo dzi ródszpikowych typu Gamma pochodz cych z ró nych krajów, 1 Szwajcaria, 2 Niemcy, 3 USA, 4 Japonia [41] Rysunek Gwo dzie ródszpikowe do z ama trzonu ko ci udowej firmy Synthes [91] 40 J. Nowacki, L.A. Dobrza ski, F. Gustavo

16 Implanty ródszpikowe w osteosyntezie ko ci d ugich Rysunek Gwo dzie ródszpikowe do z ama trzonu i g owy ko ci udowej firmy Synthes [91] 2. Przegl d implantów stosowanych do osteosyntezy ródszpikowej ko ci d ugich 41

17 2.3. Z o one konstrukcje gwo dzi ródszpikowych stosowanych w osteosyntezie ko ci udowej Open Access Library Volume 11 (17) 2012 Wieloletnie do wiadczenia w obszarze teorii i praktyki klinicznej osteosyntezy ródszpikowej, jako jednej z podstawowych metod leczenia z ama i zaburze zrostu ko ci d ugich, nie wyczerpa y mo liwo ci jej rozwoju. Rozwój ten dotyczy: teorii zrostu ko ci w warunkach definiowanej stabilizacji w aspekcie stanu ko ci, typu z amania, nastawienia z amanych od amów, masy cia a, wieku, p ci i rasy pacjenta, techniki operacyjnej i pooperacyjnej, konstrukcji, technologii oraz charakterystyki eksploatacyjnej i wymaga jako ciowych implantów. Rozwój z o onych konstrukcji gwo dzi ródszpikowych w osteosyntezie ko ci udowej zmierza w kierunku zwi kszenia efektywno ci implantowania oraz ryglowania, zw aszcza w obszarze dystalnym. Prezentowane ni ej wybrane przyk ady z o onych konstrukcji gwo dzi ródszpikowych, stanowi ce przedmiot najnowszych patentów, dotycz g ównie efektywno ci kotwiczenia implantu w tkance kostnej (rys ). Gwó d ródszpikowy wg wynalazku M. Beyar i O. Globerman charakteryzuje si posiadaniem wewn trz dr onej rury kotwiczenia, sk adaj cego si z elementów mocuj cych wykonanych z metalu z pami ci kszta tu, które w wyniku odkszta cenia doprowadzaj do styku gwo dzia z ko ci i jego zakotwiczenia. Elementy kotwicz ce ulokowane s zarówno w dystalnej jak i proksymalnej cz ci gwo dzia, zapewniaj c w ten sposób dobr stabilno implantu w ko ci. W przypadku, gdy nie ma mo liwo ci zastosowania wymienionego systemu mocowania, wykorzystuje si wtedy alternatywne zakotwiczenie wykorzystuj ce ruby mocuj ce, zarówno w bli szej jak i dalszej cz ci gwo dzia. Gwó d ródszpikowy wg wynalazku B. Mordechay i O. Globerman zapewnia sposób i urz dzenie do stabilizacji z amania ko ci poprzez nape nienie powietrzem w wyniku pompowania gwo dzia przy u yciu r cznie obs ugiwanej strzykawki, co powoduje zwi kszenie si jego obj to ci i przekroju poprzecznego implantu, zwi kszenie pola styku gwo dzia z ko ci i stabilizacj gwo dzia wewn trz z amanej ko ci. 42 J. Nowacki, L.A. Dobrza ski, F. Gustavo

18 Implanty ródszpikowe w osteosyntezie ko ci d ugich Rysunek Gwó d ródszpikowy wg wynalazku: M. Beyar, O. Globerman, International Application Published Under The Patent Cooperation Treaty (PCT), International Publication Number WO 2008/ A2, Nov. 20, 2008 ( ) Rysunek Gwó d ródszpikowy wg wynalazku: B. Mordechay, O. Globerman, International Application Published Under The Patent Cooperation Treaty (PCT), International Publication Number WO 2009/ Al, Dec. 17, 2009 ( ) 2. Przegl d implantów stosowanych do osteosyntezy ródszpikowej ko ci d ugich 43

19 Open Access Library Volume 11 (17) 2012 Rysunek Gwó d ródszpikowy wg wynalazku: J. Marciniak, J. Cieplak, A. Krauze, W. Kajzer, Biuletyn Urz du Patentowego RP zg oszenie nr (MKP A61B17/58), Rozpr ny gwó d ródszpikowy wg wynalazku J. Marciniak, J. Cieplak, A. Krauze i W. Kajzer posiada tulej rozpr an promieniowo w jego cz ci dystalnej, poprzez dzia aj cy na nie rozpierak przemieszczaj cy si wzd u osi tej e tulei. W wyniku dzia ania rozpieraka na tulej gwo dzia, dochodzi do nacisku zewn trznych cianek implantu do wewn trznych cianek kana u szpikowego ko ci, czyli do zakotwiczenia implantu wewn trz kana u ródszpikowego z amanej ko ci. Gwó d ródszpikowy wg wynalazku S. Perren i M. Hehli, cechuje si mo liwo ci odkszta cenia w kierunku promieniowym. Sk ada si z trzpienia zako czonego w jego cz ci dystalnej g owic, a w cz ci proksymalnej gwintem, umieszczonych na nim tulejek nierozpr nych i rozpr nych oraz z tulejki z wewn trznym gwintem pe ni cej rol nakr tki. Tulejki rozpr ne naci te s na wskro w centralnej cz ci swojej d ugo ci wzd u tworz cych powierzchni walcowej tulejki. Po wprowadzeniu implantu do kana u szpikowego z amanej 44 J. Nowacki, L.A. Dobrza ski, F. Gustavo

20 Implanty ródszpikowe w osteosyntezie ko ci d ugich Rysunek Gwó d ródszpikowy wg wynalazku: S. Perren, M. Hehli, United States Patent Application Publication, Pub. No.: US 2002/ Al, Nov. 7, 2002 ( ) ko ci nast puje rozpr enie promieniowe naci tych tulejek, w wyniku skr cania zespo u nakr tk, i zakotwiczenie gwo dzia wewn trz kana u szpikowego z amanej ko ci. Gwó d ródszpikowy wg wynalazku A. Shekalim i M. Hehli, wykonany jest w kszta cie tulei posiadaj cej w cz ci proksymalnej i dystalnej dwa zespo y ukszta towanych czterech otworów rozmieszczanych na obwodzie. Osie dwóch otworów skierowane s w kierunku proksymalnej i dwóch w kierunku dystalnej nasady ko ci. W sk ad gwo dzia wchodz te dwa pr ty wspó pracuj ce z tulej, które nagwintowane s cz ciowo prawo- i cz ciowo lewoskr tnie, i rozdzielone s one nienagwintowan cz ci pr ta. Gwó d od strony bli szej nasady zako czony jest tak, aby mo liwe by o jego obracanie za pomoc klucza. Oba zespo y po czone s tulej sprz gaj c tak, e tworz jedn ca o. Na ka dym z tych dwóch pr tów znajduje si para elementów kotwi cych pod postaci ma ej tulejki z wewn trznym prawo lub lewoskr tnym gwintem oraz wypustem na zewn trznej powierzchni, wspó pracuj cym z rowkiem biegn cym wzd u tworz cej wewn trznej powierzchni walcowej tulei. Tulejki zespo u mocuj cego posiadaj po dwa ramiona o przekroju, pozwalaj cym na ich wysuwanie 2. Przegl d implantów stosowanych do osteosyntezy ródszpikowej ko ci d ugich 45

21 Open Access Library Volume 11 (17) 2012 Rysunek Gwó d ródszpikowy wg wynalazku: A. Shekalim, M. Hehli, United States Patent, No.: US 6,575,973 Bl, Jun. 10, 2003 ( ) si z otworów tulei i wbicie si w powierzchni cianki kana u ródszpikowego, powoduj c zakotwiczenie implantu. Gwó d ródszpikowy wg wynalazku D.G. Bramlet, P.J. Cosgrove, J.A. Sodeika i P.M. Sterghos stanowi rur, wewn trz której znajduje si element kotwicz cy sk adaj cy si z pr ta i elementów mocuj cych wykonanych w kszta cie odkszta calnych spr y cie piór, które w wyniku przesuni cia pr ta w gór za pomoc obrotu ruby maj mo liwo wysuwania si w kierunku ko ci przez otwory znajduj ce si w rurze i kotwiczenia. Gwó d ródszpikowy wg wynalazku M. Zielsdorf ma budow pr ta ze spiralnie nawini t ta m o wysokiej spr ysto ci. W wyniku wkr cenia nakr tki w górnej cz ci implantu nast puje zmniejszenie d ugo ci ta my i jej rozpr enie w kierunku poprzecznym i kotwiczenie. 46 J. Nowacki, L.A. Dobrza ski, F. Gustavo

22 Implanty ródszpikowe w osteosyntezie ko ci d ugich Rysunek Gwó d ródszpikowy wg wynalazku: D.G. Bramlet, P.J. Cosgrove, J.A. Sodeika and P.M. Sterghos, United States Patent, No.: US 6,488,684 B2, Dec. 3, 2002 ( ) Rysunek Gwó d ródszpikowy wg wynalazku: M. Zielsdorf, Internationale Zusammenarbeit Auf Dem Gebiet Des Patentwesens (PCT) Veroffentlichte Internationale Anmeldung, Internationale Veroffentlichungsnummer WO 2006/ At, Internationales Veroffentlichungsdatum Jun. 29, 2006 ( ) Gwó d ródszpikowy wg wynalazku N. Blitz, M. Thomas, D. Crook i P. Vasta, ma budow pr ta z gwintowan cz ci proksymaln oraz znajduj cym si na niej ko nierzem maj cym mo liwo wci ni cia go ruchem rubowym w uszkodzon cz ko ci. Dodatkowo system wyposa ony jest w stabilizuj ce ruby zabezpieczaj ce implant przed obrotem. Gwó d ródszpikowy wg wynalazku V. Tandon ma budow rury, w której znajduj si elastyczne druty, których d ugo mo e by zmieniana w wyniku ich zginania lub prostowania wewn trz rury. W efekcie zmiany d ugo ci drutów ich ko ce mog by wysuwane przez 2. Przegl d implantów stosowanych do osteosyntezy ródszpikowej ko ci d ugich 47

23 Open Access Library Volume 11 (17) 2012 otwory w proksymalnej i dystalnej cz ci implantu i umieszczane w rdzeniu ko ci, co powoduje blokowanie implantu w ko ci. Rysunek Gwó d ródszpikowy wg wynalazku: N. Blitz, M. Thomas, D. Crook, and P. Vasta, United States Patent, No.: US Al, Jun. 30, 2011 Rysunek Gwó d ródszpikowy wg wynalazku: V. Tandon, International Application Published Under The Patent Cooperation Treaty (PCT), International Publication Number WO 2005/ Al, Feb. 10, 2005 ( ) 48 J. Nowacki, L.A. Dobrza ski, F. Gustavo

24 Implanty ródszpikowe w osteosyntezie ko ci d ugich 2.4. Gwo dzie ródszpikowe stosowane w osteosyntezie ko ci piszczelowej i strza kowej Ko piszczelowa ze wzgl du na trójk tny przekrój poprzeczny, jest mniej korzystna do stabilizacji przy zastosowaniu standardowych okr g ych implantów. W tym przypadku wy cznie implanty, które s ryglowane statycznie, mog zapewni wzd u n jak i obrotow stabilno. Mniejsza rednica kana u szpikowego ko ci piszczelowej wymusza zastosowanie mniejszej rednicy gwo dzia, ni ma to miejsce przy ko ci udowej. Najcz ciej wynosi ona 11 mm [53]. Implanty piszczelowe blokowane s produkowane w przedziale rednic 7,5-15 mm oraz w przedziale d ugo ci mm. Wszystkie s proste z charakterystycznym wygi ciem Herzoga w cz ci proksymalnej implantu. Implanty piszczelowe blokowane mog by równie wygi te pod trzema ró nymi k tami. Wygi cie ko ca, znajduj cego si w cz ci proksymalnej, wymagane jest ze wzgl du na technik operacyjn oraz budow anatomiczn ko czyny dolnej [53]. Podobnie jak w przypadku implantów udowych, konstrukcje implantów piszczelowych ró ni si miedzy sob przekrojem poprzecznym. Implanty piszczelowe mog by pe ne, dr one i mie ró ne cechy geometryczne, rozmieszczenie i liczb otworów do ryglowania oraz mo liwo ich kompresji. Mimo du ej liczby rozwi za konstrukcyjnych implantów, ta technika stabilizacji nie jest powszechnie stosowana z powodu trudno ci operacyjnych [50, 53]. Rysunek Gwó d ródszpikowy piszczeli [53] Rysunek Gwó d ródszpikowy piszczeli [30] 2. Przegl d implantów stosowanych do osteosyntezy ródszpikowej ko ci d ugich 49

25 Open Access Library Volume 11 (17) 2012 Sprzyjaj ce cechy anatomiczne oraz do du a liczba urazów ko ci strza kowej, znajduj cej si w bezpo rednim s siedztwie z ko ci piszczelow, s argumentem za stosowaniem metod osteosyntezy ródszpikowej w tym przypadku (rys. 2.24, 2.25). Typowa rednica implantu mie ci si w przedziale 3,5-4,5 mm, a jego d ugo wynosi oko o 150 mm. Zablokowanie takiego gwo dzia mo na wykona tylko dystalnie, co zapewnia stabilno osiow, ale bez mo liwo ci kontroli ruchów obrotowych [53] Gwo dzie ródszpikowe w osteosyntezie ko ci ramiennej, przedramiennej i promieniowej Ko ramienna, podobnie jak piszczelowa ma nieregularny kana szpikowy. Kana szpikowy ko ci ramiennej jest owalny w przekroju poprzecznym, a wzd u ko ci rozszerza si w kierunku ko ca bli szego. Poniewa warto ci biomechanicznych si wyst puj cych w ko czynie górnej, s du o mniejsze ni w ko czynie dolnej, gwo dzie w osteosyntezie ko ci ramiennej s mniejsze. Typowa rednica tych implantów wynosi 4-9 mm a ich d ugo mie ci si w przedziale mm. Rysunek Pediatryczny gwó d Metaizeau [3, 89] 50 J. Nowacki, L.A. Dobrza ski, F. Gustavo

26 Implanty ródszpikowe w osteosyntezie ko ci d ugich Ma e rednice gwo dzi nie s wystarczaj ce do pod u nego nacinania, ale s one dr one. Ryglowanie implantu mo e wyst powa na obu jego ko cach. Rygle s umiejscowione w dwóch p aszczyznach prostopad ych wzgl dem siebie. Ogólnie, w praktyce klinicznej korzysta si z technik klasycznych, jak równie i ze wstecznych. Dost pne s implanty o bardzo ró nej konstrukcji, w tym równie ryglowane w kanale za pomoc wysuwanych eber [49, 53]. Ko ci przedramienna i promieniowa, charakteryzuj si niewielkimi rozmiarami jamy szpikowej, która jest dodatkowo wygi ta w kilku p aszczyznach. Dlatego w ich osteosyntezie stosuje si implanty o mniejszych ni w przypadku ko ci udowej wymiarach poprzecznych, cechuj ce si te wi ksz elastyczno ci. Dla ko ci przedramiennej i promieniowej produkowane s gwo dzie o rednicach 3-5,5 mm, maj ce mo liwo ryglowania o d ugo ci mm, a gwo dzie Metaizeau (rys. 2.26) lub Rusha mog mie rednice 2-4 mm [27, 53]. 2. Przegl d implantów stosowanych do osteosyntezy ródszpikowej ko ci d ugich 51