2) со спице-стержневыми фиксаторами
3) с одноплоскостным проведением спиц
4) с перекрёстным проведением спиц под углом 60-90° (+)
Жёсткость аппарата внешней фиксации определяется его сопротивлением осевым, изгибающим и torsionным нагрузкам. Перекрёстное проведение спиц в разных направлениях создаёт пространственную, треугольную схему опоры: спицы взаимно стабилизируют конструкцию и препятствуют смещению костного фрагмента не только по оси, но и в переднезаднем и боковом направлениях.
При увеличении угла между спицами до 60–90° возрастает их способность противостоять сдвигу и ротации. Такая конфигурация увеличивает эффективную базу фиксации и уменьшает микроподвижность в системе кость — спица — рама , что особенно важно для стабильного удержания отломков и формирования условий для консолидации. Одноплоскостное расположение спиц обладает меньшей пространственной устойчивостью, а применение стержней или спице-стержневых элементов само по себе не определяет максимальную жёсткость без учёта геометрии всей рамы.
Биомеханический эффект перекрёстных спиц зависит также от их натяжения, диаметра, количества, расстояния от рамы до кости и качества фиксации в костных фрагментах. Поэтому угол 60–90° является важным, но не единственным параметром стабильности аппарата.
| Конфигурация фиксаторов | Пространственная схема | Основное биомеханическое свойство | Относительная устойчивость |
|---|---|---|---|
| Спицы в одной плоскости | Параллельное или близкое к параллельному расположение | Хорошая фиксация в одной плоскости, ограниченное сопротивление ротации и боковому сдвигу | Низкая–умеренная |
| Перекрёстные спицы под углом менее 30° | Небольшой угол схождения | Недостаточная триангуляция, сохраняется значительная податливость конструкции | Умеренная |
| Перекрёстные спицы под углом 30–60° | Пересечение с формированием частично пространственной опоры | Улучшение сопротивления изгибу и сдвигу по сравнению с одноплоскостной схемой | Умеренно высокая |
| Перекрёстные спицы под углом 60–90° | Выраженная треугольная и пространственная стабилизация | Максимальное повышение сопротивления ротации, изгибу и поперечному смещению в пределах данной спицевой схемы | Высокая |
| Спицы, дополнительно натянутые на кольце | Перекрёстная или веерообразная схема с предварительным натяжением | Повышение жёсткости за счёт увеличения натяжения и уменьшения провисания спиц | Высокая при правильной сборке |
| Рама, расположенная близко к кости | Малое расстояние между фиксатором и костным фрагментом | Уменьшение плеча изгибающей нагрузки и микроподвижности системы | Выше, чем при удалённой раме |
| Большое количество элементов или более толстые стержни | Увеличение площади и жёсткости опорной конструкции | Рост сопротивления деформации, однако с повышением массы и риска избыточной жёсткости | Зависит от конфигурации |
При выборе схемы фиксации оценивают не только угол пересечения спиц, но и прочность костных фрагментов, длину рычага, расстояние до рамы и направление действующих нагрузок. Недостаточная жёсткость приводит к патологической подвижности и вторичной потере коррекции. Чрезмерная жёсткость может ограничивать контролируемую микроподвижность, поэтому конструкцию подбирают с учётом этапа лечения и задачи фиксации. Наиболее рациональной базовой схемой для повышения пространственной стабильности является перекрёстное проведение натянутых спиц под углом 60–90°.