Pada tahun 1950-an, ilmuwan Soviet Ilizarov menemukan jenis cincin fiksator eksternal tulang. Melalui banyak praktik klinis dan penelitian dasar, ditemukan bahwa distraksi yang stabil dan lambat dapat menstimulasi biosintesis dan proliferasi sel jaringan hidup, dan akhirnya terbentuklah hukum tegangan-stres. Aplikasi klinis utama adalah.
(1) Penutupan perkutan untuk fraktur tulang punggung dan epifisis.
(2) Perbaikan fase I dari berbagai macam cacat tulang, saraf, pembuluh darah dan jaringan lunak tanpa pencangkokan jaringan.
(3) Penebalan tulang untuk kebutuhan fungsional dan kosmetik.
(4) Perawatan satu tahap perkutan untuk pseudarthrosis kongenital dan pasca-trauma.
(5) Pemanjangan tungkai atau penyumbatan pertumbuhan tulang.
(6) Koreksi deformitas tulang dan sendi, dan koreksi deformitas kaki tapal kuda.
(7) Pengobatan kontraktur sendi.
(8) Artroplasti.
(9) Fusi sendi perkutan.
(10) Pengobatan kista tulang dan osteonekrosis.
(11) Pengobatan cacat tulang terbuka dan diskontinuitas tulang.
(12) Pengobatan osteomielitis.
(13) Pemanjangan tunggul anggota tubuh yang diamputasi.
(14) Displasia mandibula dan tulang lainnya.
(15) Vaskulitis oklusif.
(16) Pengobatan kondrodisplasia dan dwarfisme, dll.
I. Prinsip teknis utama.
1.Fiksasi stabil.
Untuk mempertahankan fiksasi segmen tulang yang stabil, kerangka kerja yang stabil harus memastikan lingkungan mekanis dan biologis yang wajar untuk ujung fraktur dan mempertahankan latihan menahan beban anggota tubuh dan pemulihan fungsi sendi. Fiksasi yang terlalu kuat membatasi pergerakan mikro dari ujung tulang yang patah dan merugikan penyembuhan fraktur. Fiksasi yang tidak stabil dan gerakan segmen tulang yang tidak tepat merusak mikrosirkulasi lokal, mengganggu penyembuhan fraktur, dan menyebabkan osteogenesis melalui fibrokartilago. Fiksasi yang dapat diandalkan, latihan beban awal dan fungsi otot aktif meningkatkan suplai darah lokal dan memperpendek proses pembentukan keropeng tulang dan pembentukan. Fiksator eksternal dipasang pada tulang dengan menggunakan pin baja, dan kunci untuk menentukan tingkat stabilitas fiksasi tergantung pada: (1) jumlah pin baja.
(2) Sudut antara kedua pin.
(3) Diameter dan jumlah cincin fiksasi dan rentang antara cincin.
(4) Kekakuan struktur fiksasi.
(5) Densitas dan bentuk tulang dan lokasi penetrasi jarum.
(6) Gaya-gaya tak terkoordinasi yang diasumsikan oleh konfigurasi rangka selama distraksi dan kompresi.
(7) Bentuk dan tingkat fraktur dan osteotomi relatif terhadap sumbu longitudinal tulang.
(8) Jaringan lunak seperti myofascia dan ligamen yang melekat pada segmen tulang.
(9) Kekuatan otot tungkai.
Selain itu, tingkat stabilitas fiksasi tergantung pada pemahaman biomekanik alat fiksasi eksternal dan konsep koreksi. Fiksasi yang tidak tepat tidak hanya mengakibatkan berkurangnya pembentukan tulang baru, tetapi juga menyebabkan ketidaknyamanan pada pasien dan meningkatkan kemungkinan infeksi saluran pin. Rasa sakit pasien membatasi latihan fungsional anggota tubuh dan aktivitas sendi, mengurangi beban berat anggota tubuh, secara bertahap menyebabkan osteoporosis dan membuat fiksasi eksternal longgar; pelonggaran fiksasi eksternal lebih lanjut menghalangi latihan fungsional anggota tubuh, memperburuk ketidaknyamanan anggota tubuh, dan secara bersamaan menyebabkan gangguan nutrisi pada anggota tubuh, menyebabkan sirkulasi darah yang buruk, pembengkakan anggota tubuh, kekakuan sendi dan kejengkelan osteoporosis.
2, prinsip penetrasi jarum.
Akrab dengan anatomi pembuluh darah, saraf, otot, ligamen, dan membran sinovial, Anda dapat menembus jarum baja di bagian mana pun dari tulang panjang.
Prinsip utama penetrasi jarum adalah untuk mencegah luka bakar termal pada kulit, jaringan lunak dan tulang yang disebabkan oleh proses penetrasi tulang kortikal. Untuk mengurangi luka bakar termal, ujung prismatik datar (ujung kawat berbentuk bayonet) dapat digunakan saat menembus batang tulang kortikal alih-alih ujung trigonus; untuk mengurangi luka bakar termal lebih lanjut, jeda intermiten harus dilakukan selama penetrasi.
Prinsip kedua adalah bahwa jarum baja harus dijaga agar tetap tegak lurus dengan tulang punggung melalui jaringan lunak sebelum threading, dan setelah ujung jarum menembus korteks kontralateral, ekor jarum harus dipukul dengan palu untuk menembus jaringan lunak kontralateral untuk menghindari kerusakan pada jaringan lunak yang disebabkan oleh memutar ujung jarum.
Ketiga, dari sudut pandang mekanika mekanis, fiksasi pin penusuk silang vertikal dapat memperoleh stabilitas cincin baja yang paling masuk akal; sementara karena keterbatasan anatomi dan fungsional, sudut pin penusuk silang biasanya tidak bisa vertikal tetapi lebih kecil, dan sering kali pin tambahan diperlukan untuk meningkatkan stabilitas setiap bidang rangka.
Keempat, untuk memastikan mobilitas sendi maksimum, perlu diperhatikan untuk menjaga otot tetap memanjang saat menembus otot, untuk melenturkan sendi yang berdekatan saat menembus otot ekstensor, dan untuk meluruskan sendi yang berdekatan saat menembus otot fleksor.
Kelima, sebelum menembus jarum, perhatikan penyesuaian posisi kulit. Jika kompresi ujung tulang akan dilakukan, posisi kulit saluran jarum harus tepat jauh dari osteotomi; sebaliknya, ketika melakukan pemanjangan tungkai dan tulang, kulit saluran jarum harus cenderung ke lokasi osteotomi, sehingga elastisitas kulit maksimum yang tersedia dapat dipertahankan.
3, jarum baja dan fiksasi cincin baja …… pemanjangan tungkai, harus dipertimbangkan sesuai dengan resistensi otot yang berbeda terhadap keseimbangan berbagai bidang instrumen tungkai. Misalnya, ketika betis diperpanjang, karena ada resistensi myofascial yang kuat terhadap ekstensi yang dihasilkan di sisi lateral betis daripada di sisi medial, oleh karena itu, untuk mencegah deformitas valgus yang disebabkan oleh distraksi, pin baja dan cincin baja di ujung proksimal tibia harus dimiringkan 10 ° ke sisi medial untuk menangkal kecenderungan tulang ke valgus ke dalam sudut selama gangguan. Demikian pula, bidang sagital dapat menyebabkan deformitas sudut lengkung anterior karena resistensi yang kuat dari otot gastrocnemius betis. Pada gilirannya, resistensi yang lebih besar terdapat pada jaringan lunak pada sisi cekung ketika mengoreksi deformitas sudut. Konfigurasi dan pemasangan alat harus konsisten dengan jalannya dan keselarasan segmen tulang, jika tidak, penyimpangan sumbu mekanis segmen tulang dan keselarasan yang buruk dari ujung tulang yang patah akan terjadi.
Perhatian harus diberikan saat memasang pin baja ke cincin baja: pastikan bahwa cincin berada dalam postur dengan pin; jika pin ditekuk secara paksa dan dipasang pada cincin, hal ini dapat menyebabkan pergeseran ujung tulang dan nekrosis kompresi pada jaringan lunak kulit. Kestabilan fiksasi dapat dipastikan jika tegangan yang tepat dari pin baja dipertahankan. Deformasi pin baja akan mengakibatkan berkurangnya tegangan dan osteoporosis, dan diperlukan retensi pin secara bertahap, terutama ketika kompresi tulang osteogenik dan ketika pemanjangan tulang telah mendapatkan panjang yang diinginkan.
Jumlah cincin baja dalam rangka tergantung pada karakteristik fraktur dan osteotomi, serta stabilitas yang melekat pada ekstremitas. Pada pemanjangan ekstremitas, stabilitas rangka difasilitasi oleh tegangan elastis yang melekat pada jaringan lunak, dan hanya satu cincin di ujung atas dan bawah yang cukup untuk menjaga stabilitas rangka. Pada fraktur miring dan kominutif, jumlah cincin baja harus ditingkatkan untuk mengatur ulang dan menstabilkan ujung tulang yang patah.
4. Pelepasan fiksasi eksternal.
Sebelum melepas fiksator eksternal cincin, kompresi atau tegangan harus dihilangkan secara bertahap untuk memastikan bahwa sambungan rangka dan mur serta sekrup netral dan bebas dari tegangan ke segala arah. Pelepasan fiksator eksternal didasarkan pada: selesainya pengobatan, kinerja tulang yang diregenerasi di celah distraksi dan penyembuhan fraktur yang dapat diandalkan.
II. Prinsip-prinsip teknis lainnya.
1. Persiapan pra operasi.
Teknik Ilizarov biasanya digunakan untuk mengobati beberapa penyakit ortopedi yang sulit. Perencanaan pra-operasi sangat penting dan kompleks, terutama termasuk: menentukan lokasi deformitas, menganalisis cacat tulang dan jaringan lunak, menentukan sumbu mekanis dan anatomis anggota tubuh. Dari sana, strategi manajemen yang tepat dikembangkan berdasarkan kebutuhan biologis dan mekanis yang sesuai.
Pendidikan pra-operasi dan konseling psikologis juga diperlukan, yang mengharuskan pasien dan keluarga untuk memahami pilihan bedah, risiko perawatan, hasil yang diharapkan, waktu perawatan yang lebih lama (termasuk: periode laten bedah dan pasca-operasi, durasi distraksi, periode penyembuhan tulang, rehabilitasi setelah pengangkatan fiksasi eksternal), toleransi nyeri fiksator eksternal, serta penyesuaian fiksasi eksternal pasca-operasi yang diperlukan, perawatan saluran pin, kecepatan distraksi dan latihan fungsional, pemakaian brace, dll.
2. Osteotomi.
Lokasi osteotomi biasanya dipilih pada epifisis, yang memiliki kapasitas regenerasi tulang yang lebih kuat daripada osteotomi diafisis. Osteotomi energi rendah harus digunakan untuk melindungi sirkulasi darah lokal dan periosteum. Perlindungan periosteum sangat penting, dan sejumlah besar percobaan telah mengkonfirmasi bahwa periosteum adalah kontributor utama untuk regenerasi tulang distraksi.
3.Kecepatan penarikan.
Kecepatan retraksi, yaitu panjang pemanjangan tulang dan jaringan lunak (diukur dalam sentimeter) per hari, tergantung pada berbagai faktor. Studi eksperimental telah mengonfirmasi bahwa 0,5-2,0 cm/hari dapat menginduksi regenerasi tulang yang baik, dan Ilizarov meyakini bahwa 1 cm/hari lebih menguntungkan untuk pembentukan tulang. Namun, dalam praktiknya, kecepatan harus disesuaikan dengan situasi tertentu, misalnya, kecepatan harus diperlambat ketika osteokorteks kortikal tebal dan sirkulasi darah pada permukaan tulang buruk. Umumnya, orang dewasa harus ditarik lebih lambat; anak-anak perlu ditarik lebih cepat dari 1 cm/hari, terutama pada epifisis proksimal, untuk menghindari penyembuhan dini pada celah tulang. Untuk pemanjangan tulang yang membutuhkan koreksi simultan dari deformitas sudut, pertimbangan khusus harus diberikan untuk memilih kecepatan retraksi yang sesuai; penting untuk tidak memiliki penyembuhan tulang prematur pada sisi cembung sementara tidak melebihi kapasitas regenerasi suplai vaskular potensial pada sisi cekung, yang mengakibatkan regenerasi tulang yang buruk. Efek dari kecepatan draf pada jaringan lunak juga harus dipertimbangkan; sering kali kecepatan draf 1 cm/hari tampak terlalu cepat untuk otot, ligamen, dll., sementara itu relatif dapat ditoleransi untuk saraf perifer. Frekuensi distraksi biasanya diklasifikasikan sebagai 4-6 kali/hari, yang dapat mengurangi rasa sakit pasien dan lebih kondusif untuk pembentukan tulang.
Ketiga, aplikasi klinis.
1.Pemanjangan tungkai.
Teknik Ilizarov yang diterapkan pada pemanjangan tungkai memiliki banyak keuntungan unik: (1) kerangka fiksasi eksternal lebih stabil; (2) pemanjangan tungkai dapat dilakukan secara bersamaan dengan koreksi kelainan bentuk gabungan; (3) perlindungan sendi yang berdekatan dapat dicapai; (4) lebih banyak aktivitas sehari-hari yang diperbolehkan; (5) pemanjangan jarak yang lebih jauh dapat dilakukan.
Pemanjangan tungkai dapat melibatkan komplikasi tambahan: infeksi saluran pin dan osteomielitis lokal; penyembuhan tulang prematur, penyembuhan tertunda, tidak sembuh, pembengkokan dan fraktur deviasi aksial; kontraktur sendi, dislokasi sendi, dan degenerasi kartilago artikular; kerusakan saraf dan cedera pembuluh darah; edema lokal; rasa sakit yang persisten; hipertensi sistemik; gangguan saraf vegetatif; sindrom kompartemen fasia; osteosarcoma dan struktur serat tulang yang buruk; dll.
2. Koreksi deformitas.
Keuntungan terbesar dari teknik Ilizarov yang diterapkan pada koreksi deformitas ekstremitas adalah bahwa koreksi simultan deformitas tulang, jaringan lunak dan sendi dapat diperoleh, dengan risiko rendah, sedikit trauma, koreksi deformitas lengkap dan tingkat kekambuhan rendah. Sebelum pembedahan, deformitas dianalisis secara hati-hati dengan fitur klinis dan sinar-X untuk menentukan pusat rotasi CORA dari angulasi. Konfigurasi fiksasi eksternal dengan engsel sendi dan sekrup distraksi harus dirancang sesuai dengan karakteristik deformitas, dan perhatian harus diberikan untuk mencocokkan engsel sendi dengan keadaan deformitas selama pemasangan.
3 . Diskontinuitas tulang.
Keuntungan teknik Ilizarov untuk pengobatan osteochondrosis adalah: fiksasi yang stabil, tingkat penyembuhan tulang yang tinggi, tidak perlu menggunakan cangkok tulang untuk menghindari kerusakan pada bagian lain, koreksi simultan dari deformitas sudut gabungan, penghapusan cacat tulang, penghapusan infeksi tulang, dan rekonstruksi panjang tungkai, sambil memastikan fungsi sendi yang baik dan tidak membatasi latihan menahan beban anggota tubuh.
Untuk diskontinuitas tulang hipertrofik karena sirkulasi darah lokal yang baik, jika tidak ada pemendekan ekstremitas, hanya dilakukan kompresi ujung tulang; dalam kasus pemendekan ekstremitas gabungan, pemanjangan ujung tulang atau kompresi intermiten dan pemanjangan dapat dilakukan secara langsung; dalam kasus defek tulang gabungan, teknik slip segmen tulang harus digunakan. Untuk diskontinuitas tulang atrofi karena atrofi ujung tulang, sirkulasi darah lokal yang buruk, dan kapasitas osteoinduktif yang rendah, stimulasi berulang dapat dilakukan dengan terlebih dahulu menekan ujung tulang dan kemudian menariknya; atau menghilangkan tulang nekrotik atrofi dan kemudian, sesuai dengan situasi yang sesuai, melakukan kompresi ujung tulang, selip ujung tulang, dan pemanjangan tulang dan anggota tubuh. Jika diskontinuitas tulang dikombinasikan dengan infeksi tulang dan jaringan lunak, tulang yang terinfeksi harus diangkat terlebih dahulu dan infeksi jaringan lunak harus dikontrol untuk mendapatkan ujung tulang yang bersirkulasi dengan baik, dan pengobatan kompresi ujung tulang, slip ujung tulang, dan pemanjangan tulang dan anggota tubuh dapat dilaksanakan secara bertahap atau bersamaan.
4. Pengobatan fraktur.
Teknik Ilizarov memiliki keuntungan yang lebih besar dalam pengobatan fraktur berenergi tinggi dan fraktur dekat sendi. Penetrasi jarum perkutan, fiksasi stabil, dan latihan menahan beban awal bermanfaat untuk penyembuhan fraktur, pergerakan sendi dan pemulihan fungsi anggota tubuh. Proses penyembuhan fraktur juga dapat disinkronkan dengan koreksi deformitas yang ada, dan penyembuhan fraktur dapat diperoleh dengan menerapkan teknik slip segmen tulang dan kompresi ujung tulang bila dikombinasikan dengan cacat tulang, sehingga menghindari trauma dan risiko pencangkokan tulang. Keuntungan teknik Ilizarov lebih nyata pada cedera terbuka yang parah dan gabungan kehilangan jaringan lunak. Dengan penguasaan dan pemahaman teknik Ilizarov, ada lebih banyak ruang untuk penyelamatan dan pengobatan trauma ekstremitas yang serius.
5.Pengobatan deformitas kaki dan pergelangan kaki yang kompleks.
Deformitas kaki dan pergelangan kaki yang kompleks adalah deformitas multi-bagian dan multi-arah, yang sulit dikoreksi dengan sempurna dengan metode tradisional, dengan trauma besar, risiko tinggi, penampilan yang buruk dan banyak fungsi yang buruk. Melalui teknik Ilizarov, orthosis tetap eksternal dirancang dan dipasang sesuai dengan kelainan bentuk kaki, dan setelah operasi, jaringan lunak kaki dan pergelangan kaki yang tegang dan berkontraksi perlahan-lahan ditarik ke arah tertentu untuk mengatur ulang kelainan bentuk tulang dan persendian kaki dan pergelangan kaki ke posisi yang relatif normal, sehingga mendapatkan koreksi deformitas yang memuaskan. Tidak peduli seberapa buruk kondisi anggota tubuh pasien, dikombinasikan dengan ulserasi lokal, infeksi, sirkulasi yang buruk, jaringan parut kulit, dll., jarum dapat diulir dan diperbaiki. Kecepatan pencabutan dan tingkat kecocokan retraktor dengan anggota tubuh dapat disesuaikan kapan saja sesuai dengan situasi, dan risikonya dapat dikontrol secara efektif. Karena retraksi jaringan dapat diregenerasi, hal ini dapat mencegah kambuhnya deformitas dan kekakuan jaringan lunak lebih lanjut hingga batas maksimum.
6. Aplikasi lainnya.
Dengan peningkatan dan pengembangan pemahaman teknik Ilizarov, aplikasi klinisnya menjadi semakin luas. Teknik ini juga dapat digunakan dalam ortopedi untuk pengobatan kontraktur lutut dan siku, kekakuan pinggul dan nekrosis kepala femoralis, pemanjangan tunggul tungkai yang diamputasi, koreksi kelainan bentuk tulang belakang, rekonstruksi fungsi anggota tubuh tumor tulang, dll.; dan juga telah mencapai hasil yang menjanjikan di bidang khusus lainnya seperti bedah mulut, bedah otak dan bedah vaskular, dll.
IV. Masalah saat ini.
Masalah aplikasi klinis saat ini terutama berfokus pada: bagaimana mempercepat pembentukan tulang dan penyembuhan tulang; merangsang pertumbuhan otot; menyederhanakan penetrasi jarum fiksator eksternal, terutama untuk meminimalkan penetrasi seluruh jarum; kombinasi efektif jarum intramedullary dan bahan fiksasi internal lainnya dengan fiksasi eksternal; penerapan metode regenerasi distraksi untuk rekonstruksi ligamen cruciatum; pengobatan beberapa penyakit ortopedi yang sulit, dll.