Nghiên cứu đặc tính cơ học của khung cố định ngoài dạng khối kẹp tự chế cố định gãy thân xương dài

.

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ Y TẾ

ĐẠI HỌC Y DƢỢC THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH


NGUYỄN THẾ LINH

NGHIÊN CỨU ĐẶC TÍNH CƠ HỌC
CỦA KHUNG CỐ ĐỊNH NGỒI
DẠNG KHỐI KẸP TỰ CHẾ CỐ ĐỊNH GÃY
THÂN XƢƠNG DÀI
Chuyên ngành: Chấn thương chỉnh hình
Mã số: CK 62 72 07 15
LUẬN VĂN CHUYÊN KHOA CẤP II

Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: PGS.TS. CAO THỈ

Thành phố Hồ Chí Minh – Năm 2020

.


.

LỜI CAM ĐOAN

Số liệu trong luận văn là phần kết quả nghiên cứu thuộc đề tài

nghiên cứu cấp Sở khoa học cơng nghệ thành phố Hồ Chí Minh “Nghiên cứu
sản xuất khung cố định ngoài dạng khối cặp và đánh giá kết quả ứng
dụng điều trị gãy hở thân 2 xƣơng cẳng chân” do sở khoa học công nghệ
thành phố Hồ Chí Minh phê duyệt ngày 28/6/2019. Số quyết định:
557/QĐ-SKHCN. Số liệu đã được nhóm nghiên cứu đồng ý cho thực hiện
luận văn này.

Tác giả

Nguyễn Thế Linh

.


.

MỤC LỤC
Trang
ĐẶT VẤN ĐỀ .............................................................................................. 1
CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN Y VĂN......................................................... 3
1.1. Lịch s ph t tri n cố định ngoài ............................................................ 3
1.1.1. Lịch s ph t tri n cố định ngoài tr n thế gi i .................................. 3
1.1.2. Sự ph t tri n cố định ngoài trong nư c ............................................ 4
1.2. Ph n lo i cố định ngoài.......................................................................... 7
1.3. Một số đ c đi m vật l trong hung cố định ngoài ............................. 10
1.3.1. C c thành phần c

cố định ngoài.................................................. 10

1.3.2. Tiếp xúc đinh – xương ................................................................... 11

1.3.3. Các thành phần cố định ngoài đinh và th nh li n ết .................... 12
1.3.4. Lực t c động lên khung cố định ngồi d ng khối kẹp trong q
trình điều trị gãy xương ............................................................................ 15
1.4. Một số nghi n cứu về hung cố định ngoài......................................... 18
1.4.1. Một số nghiên cứu về cơ học ......................................................... 18
1.4.2. Một số nghiên cứu về lâm sàng...................................................... 22
CHƢƠNG 2: ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU......... 25
2.1. Đối tượng nghi n cứu .......................................................................... 25
2.2. Phương ph p nghi n cứu ..................................................................... 25
2.2.1. Sản xuất hung cố định ngoài d ng khối kẹp ................................ 25
2.2.2. Nghiên cứu độ bền cơ học c a khung cố định ngoài m i sản xuất 25
2.3. C c quy trình thực hiện trong nghi n cứu ........................................... 26
2.3.1. Quy trình gi c ng tiện ................................................................... 26
2.3.2. Quy trình th nghiệm mơ phỏng trên máy tính ............................. 29
2.3.3. Quy trình th nghiệm độ bền cơ học c a khung cố định ngoài m i
sản xuất t i Trung t m đo lường chất lượng 2 ......................................... 36

.


.

2.3.4. X c định khả năng n toàn về kỹ thuật c a khung cố định ngoài
d ng khối kẹp m i sản xuất..................................................................... 39
2.4. Thu thập ết quả và x l

ết quả........................................................ 39

CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ................................................... 40
3.1. Bản vẽ thiết ế chi tiết hung cố định ngoài d ng hối ẹp m i sản

xuất ....................................................................................................... 40
3.1.1. Bản vẽ kỹ thuật ............................................................................... 40
3.1.2. Thành phẩm khung cố định ngồi .................................................. 41
3.1.3. Kết quả gia cơng từng chi tiết c a khung cố định ngoài m i sản
xuất ........................................................................................................... 42
3.2. C c th ng số ỹ thuật c

hung cố định ngoài d ng hối ẹp m i sản

xuất ....................................................................................................... 55
3.2.1. Kết quả đ c tính cơ học mơ phỏng trên máy tính .......................... 55
3.2.2. Kết luận khi mơ phỏng trên máy tính............................................. 67
3.3. Kết quả đo lực tr n m hình thực tế .................................................... 68
CHƢƠNG 4: BÀN LUẬN ............................................................................ 76
4.1. Thiết ế và gi c ng chi tiết hung cố định ngoài d ng hối ẹp m i
sản xuất ................................................................................................. 76
4.1.1. Thiết kế bản vẽ khung cố định ngoài d ng khối kẹp m i sản xuất 76
4.1.2. Một số chi tiết được thiết kế cải tiến .............................................. 78
4.1.3. Q trình gia cơng khung cố định ngồi ........................................ 80
4.2. Kết quả đo lực tr n m phỏng m y tính .............................................. 81
4.3. Kết quả đo lực tr n th nghiệm m hình ............................................. 82
KẾT LUẬN .................................................................................................... 86
TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHỤ LỤC

.


.

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

BN

: Bệnh nhân

CĐN

: Cố định ngoài

ĐNT

: Đinh nội t y

KCĐNDKK

: Khung cố định ngoài d ng khối kẹp

KCĐNDKKMSX : Khung cố định ngoài d ng khối kẹp m i sản xuất.
TXC

: Th n xương chày

TH

: Trường hợp

XCC

: Xương cẳng chân

.


.

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1.1: Phân lo i các d ng khung cố định ngoài ........................................ 8
Bảng 3.1: Kết quả mơ phỏng trên máy tính theo khoảng cách A ................... 56
Bảng 3.2: Kết quả di lệch hi t c động lực xoắn trên mơ phỏng máy tính .... 61
Bảng 3.3: Phép ki m Wilcoxon sign-rank cho mức độ di lệch trên mơ hình
th nghiệm ...................................................................................... 73

.


.

DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ
Bi u đồ 3.1: Sư dịch chuy n khi góc quy bulong mơ phỏng trên máy tính ... 67
Bi u đồ 3.2: Sự dịch chuy n c a thanh theo góc xoắn mơ phỏng trên máy tính
......................................................................................................... 67
Bi u đồ 3.3: Độ di lệch c a 2 khung cố định ngoài trên th nghiệm cơ học . 70
Bi u đồ 3.4. Độ di lệch c a 2 khung cố định ngoài trên th nghiệm cơ học.. 71
Bi u đồ 3.5: Độ di lệch c a 4 mơ hình khung cố định ngồi trên th nghiệm
cơ học .............................................................................................. 72

.

.

DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 1.1. Mơ hình thực nghiệm khung cố định ngồi tự chế kéo dài đốt ngón
tay ...................................................................................................... 5
Hình 1.2: Mơ hình khung cố định ngồi xương đùi 3 th nh li n ết 2 m t
phẳng ................................................................................................. 6
Hình 1.3: C c bư c cố định ngồi kh p háng s dụng khung cố định ngoài
khung chậu ........................................................................................ 6
Hình 1.4: Khả năng tiếp xúc trong tối đ giúp tăng hả năng b m xương c a
đinh.................................................................................................. 12
Hình 1.5: Các lo i cố định phần ngồi c

đinh ............................................. 12

Hình 1.6: Một thanh liên kết đường kính l n ho c 2 thanh liên kết đường
kính nhỏ........................................................................................... 13
Hình 1.7: Số lượng đinh và sự phân bố khoảng c ch c c đinh ....................... 14
Hình 1.8: Khoảng cách thanh liên kết đến m t xương.................................... 15
Hình 1.9: Lực ép ng ng t c động l n xương và hung cố định ngồi ............ 16
Hình 1.10: T c động c a lực ép dọc h ng đồng trục .................................... 17
Hình 1.11: T c động lực ép dọc đồng trục ...................................................... 18
Hình 1.12: Mơ hình th nghiệm khả năng chịu lực c a khung cố định ngoài
v i số lượng đinh m phỏng trên máy tính..................................... 19
Hình 1.13: Bi u đồ so sánh sự di lệch c a 2 khung cố định v i các lực tác
động khác nhau ............................................................................... 20
Hình 1.14: Sự di lệch c a 3 lo i khung v i thực nghiệm chịu tải động 4000
chu kỳ .............................................................................................. 21
Hình 2.1: Sơ đồ g

ẹp gi c ng b ng m m c p 3 chấu tự định t m ............. 26

Hình 2.2.: Sơ đồ gá kẹp gia công b ng êto ..................................................... 28
Hình 2.3: Mơ hình thực được dựng l i b ng phần mềm Inventor .................. 30

.


.

Hình 2.4: Mơ hình hình học khi tính tốn ....................................................... 30
Hình 2.5: Nhập thơng số vật liệu cho Inox 304 .............................................. 30
Hình 2.6: Nhập thơng số vật liệu cho Nhơm 6061 ......................................... 31
Hình 2.7: Import mơ hình hình học vào phần mềm ........................................ 31
Hình 2.8: M hình lư i.................................................................................... 31
Hình 2.9: Hiệu chỉnh lư i tồn mơ hình ......................................................... 32
Hình 2.10: Hiệu chỉnh lư i cục bộ ................................................................. 32
Hình 2.11: Chi tiết lư i cục bộ........................................................................ 32
Hình 2.12: Điều kiện bi n cho trường hợp Thanh chịu uốn ........................... 33
Hình 2.13: Điều kiện bi n cho trường hợp Thanh chịu xoắn ......................... 33
Hình 2.14: Xuất kết quả .................................................................................. 34
Hình 2.15: Mơ hình thực nghiệm độ bền và độ vững c

KCĐNDKKMSX. 36

Hình 2.16: Mơ hình thiết kế lắp đ t so s nh độ bền cơ học giữ cố định ngoài
m i sản xuất và hung cố định ngoài Orthofix .............................. 37
Hình 2.17: Mơ hình thiết kế lắp đ t so s nh độ bền cơ học giữ cố định ngoài
m i sản xuất và hung cố định ngoài cẳng ch n Muller ................ 38

Hình 3.1: Chi tiết kỹ thuật các bộ phận láp ráp khung cố định ngoài d ng khối
kẹp m i sản xuất. ............................................................................ 40
Hình 3.2: Hình ảnh mơ phỏng ngồi khung cố định ngồi d ng khối kẹp m i
sản xuất ........................................................................................... 41
Hình 3.3: Khoảng cách tính tốn .................................................................... 55
Hình 3.4: Trường hợp 1 (A=49.5mm) ............................................................ 56
Hình 3.5: Trường hợp 2 (A=60mm) ............................................................... 57
Hình 3.6: Trường hợp 3 (A=70mm) ............................................................... 58
Hình 3.7: Trường hợp 4 (A=80mm) ............................................................... 59
Hình 3.8: Trường hợp 5 (A=90mm) ............................................................... 60
Hình 3.9: Góc xoắn tính tốn .......................................................................... 61

.


.

Hình 3.10: Trường hợp 1 (A=49.5mm) .......................................................... 62
Hình 3.11 : Trường hợp 2 (A=60mm) ............................................................ 63
Hình 3.12: Trường hợp 3 (A=70mm) ............................................................. 64
Hình 3.13. Trường hợp 4 (A=80mm) ............................................................. 65
Hình 3.14: Trường hợp 5 (A=90mm) ............................................................. 66
Hình 3.15: Mơ hình th nghiệm đ c tính cơ học c

KCĐNDKKMSX và

hung CĐN Orthofix. ..................................................................... 68
Hình 3.16: Mơ hình th nghiệm đ c tính cơ học c

KCĐNDKKMSX và

hung CĐN Muller. ........................................................................ 69
Hình 3.17: Khung cố định ngoài d ng khối kẹp m i sản xuất di lệch sau th
nghiệm lực nén ................................................................................ 74
Hình 3.18: Khung cố định ngoài Orthofix di lệch sau th nghiệm lực nén.... 75
Hình 3.19: Khung cố định ngồi Muller di lệch sau th nghiệm lực xơ ngang
......................................................................................................... 75
Hình 4.1 : Hình ảnh mơ phỏng trên máy tính cụm chi tiết 6 và 7 khi ráp gắn
vào đinh xương đ tính tốn khả năng chịu lực .............................. 77
Hình 4.2 : Vị trí mép ngồi c

đường rãnh ở chi tiết số 6 và 7 là nơi chịu lực

nhiều nhất khi mô phỏng trên máy tính .......................................... 77
Hình 4.3: Chi tiết ốc trung tâm trên hệ thống khung cố định ngoài d ng khối
kẹp ................................................................................................... 78
Hình 4.4: Chi tiết số 1 trong thiết kế ............................................................... 79
Hình 4.5: Chi tiết số 3 c a khung cố định ngồi ............................................. 79
Hình 4.6. Đinh răng bị biến d ng trong quá trình th nghiệm. ...................... 85

.


.

1

ĐẶT VẤN ĐỀ
Gãy hở là một tổn thương n ng trong chấn thương. Trong đó gãy hở
xương đùi thường kèm theo các chấn thương n ng h c và gãy hở th n xương

chày là lo i thương tổn thường g p nhất trong gãy th n xương dài, chiếm 18%
tổng số c c gãy xương ở tứ chi [20]. T i bệnh viện Chợ Rẫy trong h i năm
2008 - 2009 có 1.509 bệnh nhân gãy th n xương chày, chiếm 24,36% các gãy
xương l n, trong đó gãy ín chiếm xấp xỉ một n a, gồm 727 bệnh nhân [22].
Gãy hở c c th n xương dài thường kèm theo tổn thương m mềm n ng,
khả năng nhiễm bẩn nhiều, nguy cơ nhiễm khuẩn c o g y hó hăn cho điều
trị. S u hi mổ cắt lọc, c c phương ph p cố định như băng bột, kết hợp xương
b n trong h y xuy n đinh éo li n tục đều có một số những nhược đi m c

nó.

Phương ph p cố định ngồi vẫn là một phương ph p hiệu quả và an
toàn trong điều trị gãy hở th n xương dài và đ c biệt cho gãy 2 xương cẳng
chân có kèm theo dập nát mô mềm ho c nhiễm trùng [46], [47]. Trong nư c
c ng đã có nhiều nghi n cứu về hiệu quả c

điều trị khung cố định ngoài

trong các lo i gãy xương [13], [27].
Tuy nhi n, hiện n y c c lo i cố định ngoài được dùng là do trong nư c
sản xuất và thường là lo i thanh thẳng trơn ho c có ren, việc cố định khá phức
t p, kém vững chắc và không nắn chỉnh được xương nếu xương gãy cịn di
lệch. Cố định ngồi d ng khối ẹp như i u Orthofix c a Ý) sẽ khắc phục
được c c nhược đi m này. Cố định ngoài d ng hối ẹp đã được s dụng
nhiều tr n thế gi i vì nó có nhiều ưu đi m. Cố định ngoài lo i này gồm 2 hối
ẹp đinh 2 đầu, nối v i th n chính ở giữ b ng 2 h p cầu n n rất dễ s dụng.
Khối c p đinh có bề ng ng l n n n c p được đinh răng dễ dàng và chắc chắn
[45]. Hai h p cầu cho phép điều chỉnh gập góc linh ho t chỉ b ng c ch n i
lỏng vít hó , chỉnh góc xong hó l i. Phần th n chính gồm 2 bộ phận lồng

.


.

2

vào nh u, cho phép có th

éo dài r ho c nén ép vào ho c có th đ nén ép

động tự do.
Một vấn đề còn tồn t i là giá thành khi nhập khẩu khung cố định ngoài
d ng khối kẹp còn rất đắt, ư c chừng 2.000 USD cho một sản phẩm, và
không phù hợp v i điều kiện kinh tế hiện t i c a bệnh nh n trong nư c. Chính
vì vậy, chúng tơi dự kiến chế t o bộ khung cố định ngoài d ng khối ẹp trong
nư c v i điều kiện hiện t i c

nư c ta nh m giảm giá thành khi s dụng

khung cố định ngoài d ng khối ẹp. V i mong muốn đó, chúng t i đã đăng
đề tài nghi n cứu ho học cấp Sở ho học c ng nghệ TP. Hồ Chí Minh
“Nghiên cứu sản xuất khung cố định ngoài dạng khối cặp và đánh giá kết
quả ứng dụng điều trị gãy hở thân 2 xƣơng cẳng chân” và đề tài đã được
ph duyệt. Trong đó, PGS.TS C o Thỉ là ch nhiệm đề tài và t i là BS
Nguyễn Thế Linh là thành vi n c

nhóm nghi n cứu. Do từ “c p” có th

được hi u nhầm là “một đ i” n n trong luận văn này chúng t i dùng chữ

“ ẹp”. Nghi n cứu n u tr n gồm 2 phần, phần đầu là nghi n cứu chế t o và
hảo s t đ c tính cơ học c

hung cố định ngồi, phần s u là ứng dụng dùng

hung cố định ngoài tr n bệnh nh n.
Việc chế t o hung cố định ngồi địi hỏi trư c hết phải thiết ế được
bản vẽ về hình th , vật liệu và c c qui trình sản xuất đ t o r một thiết bị y tế
có th s dụng tr n người. S u hi sản xuất hung cố định ngồi đó phải được
tính to n, th nghiệm đ x c định c c đ c tính cơ học có bảo đảm n toàn đ
s dụng tr n bệnh nh n h y h ng. Đ thực hiện chế t o và hảo s t lực cơ
học c

hung cố định ngoài mục ti u nghi n cứu c

chúng t i là:

1. Thiết kế và chế t o khung cố định ngoài d ng khối ẹp dành cho
điều trị gãy th n xương dài.
2. Đ nh gi c c đ c tính cơ học c a khung cố định ngoài d ng khối ẹp
m i sản xuất.

.


.

3

CHƢƠNG 1:

TỔNG QUAN Y VĂN
1 1 Lịch s phát triển cố định ng ài
1 1 1 Lịch s phát triển cố định ng ài tr n thế giới
- Thời Hypocr te đã đề r phương ph p cố định ổ gãy từ x gồm 2 vòng
đ i d đ t dư i gối và tr n mắt c cùng 4 th nh gỗ đ t dọc theo trục cẳng ch n
đ điều trị c c bệnh nh n gãy 2 XCC. Đ y được coi là

tưởng đầu ti n về

phương ph p CĐN.
- Năm 1627, F bricius Hyd nnus chế t o một bộ dụng cụ gồm 2 vít
im lo i gắn vào mỗi đầu xương, phần đinh ở ngoài gắn v i 1 hung im lo i
có hả năng nắn chỉnh được.
- Năm 1853, M lg igne là người đầu ti n s ng chế r

hung cố định

ngoài điều trị cho bệnh nh n gãy xương b nh chè.
- Năm 1902, Al in L mbotte s dụng hung cố định ngoài một b n
điều trị 1 trường hợp gãy ín th n xương đùi có nhiều mảnh rời.
- Năm 1938, R oul Hoffm nn s ng chế r

hung CĐN một b n m ng

tên Osteotaxis.
- Năm 1956, Robert và Je n Judet cải tiến hung CĐN c

Judet đơn

giản, dễ s dụng, cố định vững chắc hơn.

- Năm 1951, Iliz rov s ng chế lo i hung CĐN có vịng m qu nh
đo n chi v i đinh Kirschner. Khung Iliz vor có nhiều ưu đi m là cố định ổ
gãy rất vững chắc, chỉnh được c c di lệch và còn t o được 1 lực nén ép đàn
hồi theo trục xươmg.
- Khung CĐN ngày càng có nhiều cải tiến và r đời nhiều lo i hung
m i có tính ưu việt trong điều trị gãy xương hở. Như hung FESSA c

.

qu n


.

4

đội ph p, hung EXFIX c
St nd rd, Hybrid c

qu n đội Đức, Khung Orthofix c

hiệp hội

ết xương Thuỵ Sĩ AO),

Mỹ, hung
hung Muller

Kalnberz
1.1.2

ự phát triển cố định ng ài tr ng nƣớc
Cho đến ngày nay vai trò quan trọng c

CĐN đã được khẳng định

thông qua sự đ d ng về tính năng c ng như mẫu mã [40]. C c hung CĐN
như Hoffm nn, hung FESSA, hung Judet, hung V T m Tĩnh, CERNC
c a Nguyễn Văn Nh n… là những hung đã được s dụng nhiều đ điều trị
gãy xương hở đ c biệt là gãy hở thân 2 XCC t i Việt nam.
Đối v i gãy hở th n 2 XCC, CĐN được chỉ định cho gãy xương độ III
ho c những trường hợp gãy hở có nguy cơ nhiễm khuẩn không cho phép
KHX bên trong (gãy hở đến muộn) [26]. Trong những năm gần đ y CĐN còn
được s dụng cho những trường hợp gãy xương tr n BN đ chấn thương
cả gãy kín và gãy hở). Phương ph p CĐN có ưu đi m là khơng phải bóc tách
rộng cốt m c ở xung quanh ổ gãy nên chấn thương do phẫu thuật ít hơn c c
phương ph p ết xương b ng nẹp vít h y đóng đinh nội t y. Do đó, t n trọng
được nguồn nu i dưỡng t i ổ gãy và tránh làm n ng nề thêm cho BN trong
gi i đo n cấp cứu. M t h c phương ph p CĐN ít bị biến chứng nhiễm khuẩn
ổ gãy do h ng đư phương tiện kết xương vào ổ gãy. Phương ph p CĐN
nhất là CĐN một bên sẽ t o điều kiện thuận lợi cho việc chăm sóc vết thương,
phẫu thuật cắt lọc l i ho c thực hiện các phẫu thuật t o hình ph ở gi i đo n
tiếp theo đ điều trị biến chứng khuyết hổng phần mềm, lộ xương, mà h ng
phải tháo khung.
Tác giả Bùi Hồng Thiên Khanh (2011) [10] b o c o điều trị kéo dài
mỏm cụt ngón tay 1 v i khung cố định ngoài tự chế. V i kết quả thực nghiệm
khung cố định ngoài tự chế, tác giả cho thấy hệ thống khung chịu được làm
biến d ng là rất l n khi nén dọc trục và bẻ ngang. Lực uốn xoắn 2 khung có 2

.

.

5

thanh Kirschner giữ là yếu nhất chỉ khoảng 30N là bị biến d ng khi xoắn quá
3mm. V i kết quả thực nghiệm, tác giả đư r m hình tối ưu p dụng trong
lâm sàng là kéo dài v i bư c kéo 1mm mỗi ngày, khoảng cách từ xương đến
khung là 15mm. Tác giả đã điều trị thành công v i khung cố định ngoài tự
chế cho 33 TH kéo dài mỏm cụt ngón tay cái v i hiệu quả éo dài xương
trung bình là 1,7cm sau thời gian kéo 30,6 ngày. Thời gian liền xương trung
bình là 135,5 ngày.

Hình 1.1. Mơ hình thực nghiệm khung cố định ngồi tự chế
éo dài đốt ngón tay
“Nguồn: Bùi Hồng Thiên Khanh, 2011” [10]
Tác giả Cao Thỉ (2013) [24] báo cáo khung cố định ngoài điều trị cho
nhiễm trùng ổ gãy xương đùi được b ng khung cố định ngồi có 3 thanh dọc,
cố định trên 2 m t phẳng v i vật liệu cấu t o khung phù hợp mác thép USN
S30400 304, đinh Sch nz phù hợp mác thép y khoa USN S31603 316L. Tác
giả điều trị thành c ng cho 12 BN trong đó có 6 TH liền xương và h ng xảy
ra tai biến hay biến chứng đ ng

.

.


.

6

Hình 1.2: Mơ hình khung cố định ngồi xương đùi 3 th nh
liên kết 2 m t phẳng
“Nguồn: Cao Thỉ, 2013” [24]
Tác giả Cao Thỉ (2012) [23] b o c o điều trị thành công cho 12 BN
nhiễm trùng kh p háng b ng áp dụng khung cố định ngoài khung chậu đ cố
định kh p háng. Kết quả 11/12 TH hết nhiễm khuẩn. Một TH ho i t vô m ch
được hàn kh p liền xương. T c giả nhận định cố định ngoài khung chậu cố
định tốt cho kh p háng, ít có biến chứng xảy ra.

Hình 1.3: C c bư c cố định ngoài kh p háng s dụng khung cố định ngoài
khung chậu
“Nguồn: Cao Thỉ, 2012” [23]

.


.

7

Qu đó cho thấy, hiện nay t i Việt N m c ng đã có những nghiên cứu
chuyên sâu về vấn đề cố định ngoài trong điều trị gãy xương. Đã có những
phát minh và cải tiến các khung cố định ngoài cho phù hợp v i điều kiện kinh
tế và y học c a Việt Nam.
1 2 Phân

ại cố định ng ài

Trải qu qu trình ph t tri n hơn 150 năm, hung CĐN hiện n y có
hoảng hơn 30 i u h c nh u, b o gồm c c lo i có c c đ c tính chung s u
đ y:
Dự theo cấu trúc c

khung:

• Nhóm hung cố định ngồi 2 thành phần: gồm có đinh xuy n xương
và th nh li n ết th nh trục) như hung FESSA sẻ 1, hung Judet, Khung
Muller…
• Nhóm hung cố định ngồi có 3 thành phần: Gồm 2 thành phần tr n
và có th m bộ phận c n nối, nhờ vậy có th nắn chỉnh được như hung
Iliz rov, hung Hoffm nn, hung Orthofix…
Dự theo đ c tính cơ học c

hung cố định:

• Nhóm cố định vững chắc như hung FESSA.
• Nhóm cố định động như hung ASIF, Orthofix…
• Nhóm cố định đàn hồi như hung Iliz rov…
C c lo i hung CĐN, ngoài độ vững chắc cần thiết đ cố định xương,
một hung CĐN l tưởng cần đ t c c y u cầu:
• Kéo nén được
• Nắn chỉnh được di lệch một c ch ch động
• Ít g y nhiễm trùng
• Ít tốn ém

.

.

8

Bảng 1.1: Ph n lo i c c d ng hung cố định ngồi [43]
Dạng khung
D ng

Mẫu khung

hung Lambotte,

Đặc tính

ơ đồ

1. Đinh xương h ng xuy n

cố định một Hoffmann,

qu toàn bộ xương.

bên

AOVASIF,

2. Thành phần cố định c c

Wanger,

đinh xương n m cùng 1 m t

Afaunov

phẳng và 1 b n
3. Đầu tự do c

đinh xương

cố định dọc theo th nh cố
định ngoài
D ng

hung Chamley,

cố định 2 b n

1. Đinh xương xuy n qu

Hoffmann,

toàn bộ xương.

Vidal-Adrey,

2. C c đinh xương được

Roger-

ho n từ 1 phí

và xuy n

Anderson,

s ng phí đối diện.

Hey-Groves.

3. C c đinh xương được cố
định dọc theo th nh cố định
ngồi ở 2 phí

t o thành

d ng đường r y
D ng

hung AO/ASIF,

1. Vị trí c

c c đinh cùng

cố định vòng SKID

m t phẳng n m trong gi i

cung

h n 0 – 180 độ
2. C c đinh xương

ết nối

v i hung cố định b n ngồi
d ng vịng cung

.


.

9

Dạng khung
D ng

Mẫu khung

hung Fischer,

Đặc tính
1. C c đinh xương xuy n

cố định hình Hoffmann-

qu gần trọn xương và vị trí

b n nguyệt

Vidal,

c

Gudushauri,

trong góc 180-360 độ.

Sivash,

2. Kết nối đinh xương v i

Volkov-

hung cố định ngồi hình

Oganesyan
D ng

hung Ilizarov,

ơ đồ

đinh xương th y đổi

b n nguyệt
1. Khung cố định ngoài d ng

cố định vòng Kalnberz,

vòng tròn bao quanh chi và

tròn

Demianow,

vùng tổn thương.

Tkachenko,

2. Hình d ng b n ngồi c

Lee, Kroenner hệ thống hung th y đổi tuỳ
theo xương gãy và mục ti u
điều trị.
3. Có th

p dụng tr n nhiều

lo i đinh xương h c nh u
D ng

hung Biomet

cố định phối hybrid,
hợp

Phối hợp tất cả c c d ng

khung trên

Sheffield,
OrthoFix
hybrid
* Chỉ định điều trị của khung cố định ngoài:
Khung cố định ngoài được chỉ định trong điều trị gãy 2 XCC cho c c

trường hợp s u:

.


.

10

Nhóm chỉ định tuyệt đối:
• C c trường hợp gãy hở từ độ IIIA trở l n theo ph n lo i Gusttilo.
• Những trường hợp gãy mở độ I, độ II đến muộn s u 6 giờ.
• C c trường hợp h p giả nhiễm huẩn.
• Đóng cứng h p trong điều iện h p bị nhiễm trùng
• Kéo dài chi.
Nhóm c n nhắc:
• Những trường hợp gãy hở độ I, độ II.
• Những trường hợp gãy ín h ng vững, những trường hợp chậm liền
xương mà d và phần mềm h ng cho phép thực hiện ng y c c phẫu thuật ết
xương b n trong
1 3 M t số đặc điể

vật

tr ng khung cố định ng ài

1 3 1 Các thành ph n củ cố định ng ài
Khung cố định ngoài là một vật liệu ngoài xương, có t c dụng cố định
hỗ trợ sự lành c

xương trong c c trường hợp gãy xương, biến d ng ho c

huyết xương. Hiện n y có nhiều lo i hung cố định ngoài v i c c i u d ng
và chức năng chuy n biệt dành cho c c lo i xương h c nh u trong cơ th .
Tuy nhi n, mục ti u chính c

hầu hết c c hung cố định ngồi là giúp định

hình trong qu trình lành xương đ đư về hình d ng và chức năng cơ bản b n
đầu c

xương bị tổn thương. Đối v i xương dài, hung cố định ngoài thường

được cố định vào xương b ng c c đinh Sch nz, là đinh có một đo n có ren đ
bắt vào xương.
Có 3 yếu tố ảnh hưởng đến mức độ vững chắc c

1 hung cố định

ngồi:
• Tiếp xúc đinh – xương.
• C c thành phần c

• Cấu hình c

.

thiết bị cố định

hung cố định c ch thiết lập sự li n ết c

c c đinh).


.

11

1 3 2 Tiếp xúc đinh – xƣơng
Đ y là một vấn đề hó hăn đầu ti n hi thiết lập hung cố định ngoài.
Đinh phải thoả 2 y u cầu: phần ngoài xương đ vững chắc đ thiết lập c c
li n ết c

hung cố định, phần trong xương phải giữ chắc được xương.

Đối v i phần đinh ho n trong xương: 2 yếu tố ảnh hưởng đến lực ép
l n bề m t xương là đường ính đinh và diện tích tiếp xúc trong m t xương.
Đường ính c c đinh l n sẽ có h ng lực cản lực uốn c o hơn m men
qu n tính cắt ng ng c
suất thứ tự c
trong c

bất ỳ cấu trúc th nh ho c th nh nào tăng theo c ng

b n ính c

nó). Điều này sẽ giúp làm giảm p lực l n m t

diện xương [35]. Gi i h n tăng ích thư c c

đường ính c

đinh được đ t theo

xương được đ t đinh. Kích thư c một lỗ ho n xương vượt

qu 20% đường ính c

xương sẽ làm giảm hả năng h ng lực xoắn xuống

34% và nếu ích thư c lỗ l n hơn 50% mức giảm là 62%. Trong thực tế, n n
giữ ích thư c đinh trong ph m vi một phần b đường ính c

xương đ

giảm nguy cơ gãy xương hi th o đinh. Do đó, c c hư ng dẫn cho thấy đường
ính đinh thích hợp cho xương đùi ho c xương chày là từ 5 - 6 mm.
Diện tích tiếp xúc giữ đinh và xương là điều quyết định giúp cho đinh
giữ ch t xương trong qu trình cố định ngồi. Khi diện tích lỗ xương nhỏ
hơn v i đường ính đinh, qu trình ho n đinh vào xương sẽ dẫn đến sự ph
huỷ c c vi cấu cấu trúc qu nh m t xương và l n truyền c c vết nứt dọc theo
bề m t xương từ đó sẽ dẫn đến lỏng đinh trong qu trình cố định s u này. Vì
vậy, hi ho n lỗ xương dẫn đường cần được đo đ c chính x c giúp đinh gắn

ch t vào xương nhiều nhất [41].

.


.

12

Hình 1.4: Khả năng tiếp xúc trong tối đ giúp tăng hả năng b m xương
c

đinh

“Nguồn: Giotakis N., 2007” [31]
1 3 3 Các thành ph n cố định ng ài đinh và th nh i n kết
Việc giữ phần ngoài c c đinh góp phần vào sự vững chắc c a khung cố
định ngoài. Th ng thường phần giữ ngoài c c đinh được thiết kế có khả năng
th y đổi vị trí và có nhiều ốc tăng giảm mức độ đ nắn chỉnh xương trong qu
trình điều trị xương gãy.

Hình 1.5: Các lo i cố định phần ngồi c

đinh

(Có nhiều ốc đ tăng giảm trong quá trình nắn chỉnh xương)
“Nguồn: Giotakis N., 2007” [31]

.

.

13

Phần cố định ngoài c c đinh sẽ được kết nối v i các thanh liên kết
ngoài t o thành khung cố định ngồi. Thanh liên kết có th làm từ nhiều vật
liệu khác nhau. Phổ biến nhất là được làm từ hợp kim aluminium alloy và sợi
carbon tổng hợp. Các vật liệu này giúp cho thanh liên kết có độ cứng nhất
định chịu được các lực t c động trong qu trình lành xương và làm giảm trọng
lượng c a khung cố định ngồi. Kích thư c c a thanh liên kết th ng thường là
từ 8-12 mm, nếu dùng c c th nh có ích thư c nhỏ hơn có th phối hợp 2
thanh liên kết v i nhau trên cùng m t phẳng. Tuy nhiên, việc phối hợp nhiều
thanh liên kết h ng làm tăng hả năng chống lực xoắn c

xương [29].

Hình 1.6: Một thanh liên kết đường kính l n ho c 2 thanh liên kết đường
kính nhỏ
“Nguồn: Giotakis N., 2007” [31]
Số lượng đinh và khoảng cách các đinh:
Đ tăng cường độ vững chắc số lượng đinh có th từ 2 đến 3 đinh cho 1
trên 1 phần xương gãy. Khoảng cách giữ c c đinh v i nh u được tuân th

.


.

14

theo nguyên tắc “gần và x ” giúp tăng độ vững chắc c a khung cố định [34].
C c đinh cần được phân bố ở 2 đầu c a từng đo n xương gãy, một đinh “gần”
đ t đầu gần ổ gãy và đinh “x ” được đ t ở đầu xa c

đo n xương gãy tiếp

giáp v i kh p xương ế tiếp. Khi đ t đinh qu gần ổ gãy sẽ dễ gây tình tr ng
tụ máu ổ gãy ho c nhiễm trùng ổ gãy, chính vì thế đinh cần được đ t cách ổ
gãy từ 2 cm trở lên tính từ m t xương gãy cùng phía.

Hình 1.7: Số lượng đinh và sự phân bố khoảng c ch c c đinh
“Nguồn: Giotakis N., 2007” [31]
Khoảng cách từ thanh liên kết
Khoảng cách từ thanh liên kết c c đinh v i m t xương càng gần thì độ
vững chắc c a khung cố định càng c o. Đối v i m t trư c c

xương chày,

khoảng cách giữa thanh liên kết và m t xương sẽ gần hơn so v i những vị trí
khác. Trên thực tế, th ng thường khoảng cách từ m t xương đến thanh liên
kết khoảng 4-5cm, đ dễ chăm sóc vùng ch n đinh ho n vào xương.
Khoảng cách c a thanh liên kết, số lượng đinh và hoảng cách c c đinh
có th th y đổi trong qu trình điều trị tuỳ theo mục đích điều trị và sự vững
chắc c a khung cố định ngoài.

.


.

15

Hình 1.8: Khoảng cách thanh liên kết đến m t xương
“Nguồn: Giotakis N., 2007” [31]
1 3 4 Lực tác đ ng

n khung cố định ng ài dạng khối kẹp tr ng quá

trình điều trị gãy xƣơng
Mục tiêu c a khung cố định ngoài là cố định vững chắc ổ gãy trong quá
trình điều trị lành xương gãy. Trong quá trình này, khung cố định ngoài phải
chịu những lực t c động h c nh u như nén dọc, lực nén ngang, lực xoắn…
Khung cố định ngoài phải đ vững chắc đ chống l i các lực t c động này
nh m giữ ổ gãy ổn định.
Lực ép ngang
Là lực t c động theo phương ngang so v i trục dọc c a khung cố định.
T i một thời đi m, lực ép ngang này có th t c động riêng lẻ ở mỗi đầu c a ổ
gãy ho c t c động đồng thời cùng chiều ở 2 đầu ổ gãy ho c t c động ngược
chiều đồng thời ở 2 đầu ổ gãy. T c động c a lực này lên ổ gãy được tính theo
cơng thức lực t c động nhân v i chiều dài từ chỗ lực t c động đến vị trí ổ gãy.
Tuy nhiên trên thực tế, lực ép ng ng thường nhỏ và ít ảnh hưởng đến ổ gãy và
khung cố định ngoài.

.