компрессионно-дистракционный элемент чрескостного аппарата

Формула изобретения

Компрессионно-дистракционный элемент, характеризующийся тем, что он содержит две снабженные регулирующими гайками соосные резьбовые шпильки, соединенные между собой посредством упругого параллелограмма, основания которого жестко соединены со шпильками и содержат размещенные поперек оси шпилек упругие силовые балки, связанные между собой парой расположенных параллельно и симметрично относительно оси шпилек упругих чувствительных балок, снабженных тензодатчиками, соединенными в мостовую схему с возможностью подключения ее к тензоизмерителю.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к медицинской технике, в частности к травматологии, к конструктивным элементам устройств для чрескостной фиксации фрагментов - аппаратов Илизарова, Волкова-Оганесяна и других.

Практически все известные аппараты для наружной чрескостной фиксации, например Перцовского, Сиваша, Илизарова, Ткаченко, приведенные в книге Оганесяна О.В. "Лечение заболеваний суставов с помощью шарнирно-дистракционных аппаратов" Москва: Медицина 1975 г. стр.28, 29, выполняющие функции компрессии и репозиции костных фрагментов, содержат снабженные спицами скобы или кольца, которые объединены в фермы с помощью компрессионно-дистракционных элементов, задающих сжимающие или растягивающие усилия для репозиции между собой костных элементов. Основой этих компрессионно-дистракционных элементов служат резьбовые шпильки с регулирующими элементами. Данные существенные признаки есть и в предлагаемом техническом решении.

Данные компрессионно-дистракционные элементы позволяют задавать сжимающие или растягивающие усилия, однако объективная информация о величине этих усилий (в т.ч. переменных в течение срока восстановления) отсутствует, что отрицательно влияет на точность требуемой репозиции костных фрагментов.

Технической задачей, на решение которой направлено предлагаемое техническое решение, является получение точной и достоверной информации о компрессионных и дистракционных нагрузках, задаваемых в компрессионно-дистракционных аппаратах, что позволяет повысить точность репозиции элементов кости и ускорение их восстановления.

Для достижения указанного технического результата компрессионно-дистракционный элемент содержит две снабженные регулирующими гайками соосные резьбовые шпильки, соединенные между собой посредством упругого параллелограмма, основания которого жестко соединены со шпильками и содержат размещенные поперек оси шпилек упругие силовые балки, связанные между собой парой расположенных параллельно и симметрично относительно оси шпилек упругих чувствительных балок, снабженных тензодатчиками, соединенными в мостовую схему с возможностью подключения ее к тензоизмерителю.

Отличительными признаками предлагаемого компрессионно-дистракционного элемента являются следующие - наличие упругого параллелограмма, основания которого жестко соединены со шпильками и содержат размещенные поперек оси шпилек упругие силовые балки, связанные между собой парой расположенных параллельно и симметрично относительно оси шпилек упругих чувствительных балок, снабженных тензодатчиками, соединенными в мостовую схему с возможностью подключения ее к тензоизмерителю.

Наличие данного упругого параллелограмма с чувствительными балками, которые ортогональны балкам параллелограмма, позволяет исключить влияние на чувствительные балки перекрестных сил и моментов, которые вызываются силами веса собственно аппарата и весом костных фрагментов. Это обеспечивается за счет того, что все перекрестные силы и моменты замыкаются через балки параллелограмма, не приводя сам параллелограмм в движение. Движение параллелограмма, обусловленное осевой силой (сжимающей или растягивающей), фиксируется чувствительными балками, ортогональными балкам параллелограмма. На чувствительной балке расположены тензорезисторы, которые, будучи подключены к тензоизмерительной системе, несут визуальную информацию о силе.

Благодаря наличию данных отличительных признаков в совокупности с известными достигается значительное повышение точности репозиции костных фрагментов за счет точного задания растягивающих или сжимающих сил.

В результате поиска по источникам патентной и научно-технической информации совокупность признаков, характеризующая предлагаемый предлагаемый компрессионно-дистракционный элемент, не была обнаружена. Таким образом, предлагаемое изобретение соответствует критерию охраноспособности "новое".

На основании сравнительного анализа предложенного технического решения с известным уровнем техники по источникам научно-технической и патентной литературы можно утверждать, что между совокупностью признаков, в том числе и отличительных, и выполняемых ими функций и достигаемых целей существует неочевидная причинно-следственная связь. На основании вышеизложенного можно сделать вывод о том, что техническое решение в предложенном устройстве не следует явным образом из уровня техники и, следовательно, соответствует критерию охраноспособности "изобретательский уровень".

Предложенное техническое решение целесообразно применять в травматологии при восстановлении функции суставов, а также при удлинении конечностей, а следовательно, данное решение соответствует критерию "промышленно применимо".

Данное техническое решение поясняется фиг.1 и 2.

На фиг.1 изображен компрессионно-дистракционный элемент.

На фиг.2 изображена мостовая схема подключения тензодатчиков компрессионно-дистракционного элемента к тензоизмерителю.

Изображенный на фиг.1 компрессионно-дистракционный элемент содержит две снабженные регулирующими гайками (на чертеже не приведены) соосные резьбовые шпильки 1 и 2, соединенные между собой посредством упругого параллелограмма 3, основания которого жестко соединены со шпильками 1, 2 и содержат размещенные поперек оси шпилек упругие силовые балки 4, связанные между собой парой расположенных параллельно и симметрично относительно оси шпилек 1, 2 упругих чувствительных балок 5, снабженных тензодатчиками 6, соединенными в мостовую схему 7 с возможностью подключения ее к тензоизмерителю 8 - фиг.2.

Изображенный на чертеже компрессионно-дистракционный элемент работает следующим образом. После операции на суставе полускобы или кольца соединяются предлагаемыми элементами. В соответствии с временным режимом восстановления и задания растягивающих или сжимающих нагрузок начинают задание усилий в аппарате. При этом установленные при операции компрессионно-дистракционные элементы подсоединяют к тензоизмерителю 8. Вращая регулировочные гайки, раздвигают или приближают полускобы или кольца. При этом упругий параллелограмм 3 придет в микродвижение и заставит изогнуться упругие силовые балки 4 и упругие чувствительные балки 5. Тогда тензомост 7 разбалансируется и его выходной сигнал будет пропорционален перемещению параллелограмма 3. Перемещение параллелограмма 3, в свою очередь, пропорционально осевой нагрузке, создаваемой элементом. Усилия же, ортогональные продольной оси шпилек 1, 2 замкнутся через упругие силовые балки 4 параллелограмма 3 на его основание и не будут передаваться на упругие чувствительные балки 5. Тем самым такой компрессионно-дистракционный элемент будет измерять лишь усилия, направленные вдоль оси шпилек 1, 2.

После задания данными элементами необходимого растягивающего или сжимающего усилия тензоизмеритель 8 отсоединяется от элементов до следующего сеанса задания нагрузок.