устройство для лечения перипротезных переломов

Формула изобретения

Фиксатор костного фрагмента бедра при лечении переломов в случае наличия в костно-мозговой полости инородного тела - интрамедуллярного стержня, ножки эндопротеза, содержащий хвостовик для крепления к опоре компрессионно-дистракционного аппарата и погружную часть для контакта с костью, при этом вышеуказанная погружная часть выполнена в виде двух параллельно расположенных крючкообразных лапок, последние своим основанием соединены с вышеуказанным хвостовиком в виде полого стержня с внутренней резьбой, внутрь хвостовика ввинчивается при помощи резьбы имеющий на своем основании головку под ключ остроконечный стержень для упора в кость, отличающийся тем, что крючкообразные лапки выполнены одинаковой формы, но разного размера радиуса: радиус лапки большего радиуса на 10% больше радиуса лапки меньшего радиуса, причем каждая лапка имеет на конце по внутренней поверхности по остроконечному зубцу.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к медицине, а именно к травматологии и ортопедии, и может быть использовано для репозиции и фиксации костного фрагмента надмыщелковой области бедра к опоре аппарата внешней фиксации при наличии в костномозговой полости инородного тела (интрамедуллярный стержень, ножка эндопротеза и т.п.).

Известен «Чрескожный компрессионный фиксатор» (А.с. №245985; БИ №20, 1969), который содержит два загнутых стержня, скользящую муфту с прижимной лапкой. Недостатками этого устройства являются:

- Достаточно высокая травматичность при установке и удалении фиксатора;

- В описании устройства не оговаривается возможность фиксации его в опорах чрескостного аппарата;

- «Точки» контакта фиксатора с костью (внутренние поверхности лапок) располагаются друг напротив друга в одной плоскости. Это уменьшает стабильность, особенно боковую, фиксации конструкцией кости. В связи с этим данное устройство не может быть использовано как самостоятельный фиксирующий элемент.

Наиболее близким к предлагаемому является «Экстракортикальный фиксатор» (Патент на изобретение RU №2257866 С2, 2005), который содержит погружную часть, представляющую собой 2 параллельные крючкообразные лапки одинакового размера, охватывающие больше половины окружности кости. Погружная часть эксцентрично соединена с хвостовиком в виде полого стержня с внутренней резьбой, внутрь которого ввинчивается прижимной остроконечный стержень с головкой под ключ. Хвостовик фиксируется в опоре аппарата внешней фиксации.

Недостатками этого устройства являются:

- Ввиду несоответствия формы лапок фиксатора форме бедренной кости в надмыщелковой области известный фиксатор здесь использован быть не может (Фиг.3);

- Недостаточно высокая жесткость остеосинтеза предполагает использовать, как минимум, два фиксатора на каждый костный фрагмент, что в свою очередь повышает травматичность вмешательства, увеличивает опасность возникновения инфекционных осложнений.

Указанных недостатков лишено предлагаемое устройство.

Техническим результатом изобретения является возможность стабильной фиксации бедренной кости в надмыщелковой области при наличии в ней инородного тела (ножка эндопротеза).

Результат достигается за счет того, что каждая лапка имеет на конце по внутренней поверхности по остроконечному зубцу, а размер дистальной лапки на 10% больше, чем проксимальной.

На фигурах изображено:

Фиг.1 - Устройство для лечения перипротезных переломов, вид сбоку;

Фиг.2 - Устройство для лечения перипротезных переломов, вид спереди, где:

1 - крючкообразные лапки

1.1 - лапка большего радиуса

1.2 - лапка меньшего радиуса

2 - остроконечные зубцы

3 - хвостовик

4 - остроконечный стержень

5 - головка под ключ

Фиг.3 - Недостатки применения экстракортикального фиксатора при фиксации надмыщелковой области бедра;

Фиг.4 - Принцип применения устройства для лечения перипротезных переломов, где:

6 - устройство для лечения перипротезных переломов

7- экстракортикальный фиксатор

Общий вид устройства показан на фиг. 1 и 2. Устройство состоит из двух основных частей: погружной части, при помощи которой осуществляется контакт фиксатора с костью, и наружной, которая присоединяется к опоре компрессионно-дистракционного аппарата. Погружная часть устройства имеет две располагающиеся параллельно крючкообразные лапки (1), занимающие больше полуокружности кости. При этом отличительной особенностью является то, что при одинаковой форме, лапки имеют разный размер: лапка, расположенная на кости дистальнее - большего радиуса (1.1), проксимальнее - меньшего (1.2). На конце каждой из лапок имеется по одному заостренному зубцу (2). Своим основанием лапки соединены с хвостовиком (3), который представляет собой полый стержень с внутренней резьбой. Внутрь хвостовика ввинчивается остроконечный стержень (4), имеющий на своем основании головку под ключ (5). При этом хвостовик (3) соединен с лапками (1) так, что остроконечный стержень (4) оказывается расположенным эксцентрично кнаружи относительно радиуса кривизны лапок (1).

Разный размер лапок необходим потому, что в надмыщелковой области кость имеет коническую форму. Поэтому при одинаковом размере лапок (как у экстракортикального фиксатора) невозможно стабильно фиксировать устройство к кости (Фиг.3).

Для определения оптимальных размеров лапок было проведено антропометрическое исследование на основе 50 рентгенограмм и 30 распилов трупных костей: измеряли размеры костей на уровне предполагаемого расположения каждой из лапок (табл.1).

Исследования показали, что размер лапки, располагающейся более дистально, должен быть в среднем на 10% больше, чем у проксимальной лапки.

Для обоснования применения в данном устройстве остроконечных зубцов проведены биомеханические исследования на основе новой медицинской технологии №ФС-2005/021. Результаты эксперимента приведены в таблице 2, где К_{ЭФ изв} - коэффициент жесткости известного ЭФ, К_{ЭФ нов} - коэффициент жесткости предлагаемого устройства для лечения перипротезных переломов, К_М2э - коэффициент жесткости эталонного модуля второго порядка - М2э (согласно новой медицинской технологии №ФС-2005/021).

Из представленных в таблице 2 данных следует, что жесткость фиксации отломка данным устройством при поперечной и продольной нагрузке в 2 раза, при ротационной на 27% превышает жесткость фиксации известным ЭФ. Устройство для лечения перипротезных переломов по жесткости фиксации костного фрагмента ни при одном из видов нагрузки не уступает эталонному модулю второго порядка (а при нагрузке в сагиттальной плоскости даже превышает более чем в 2 раза). Это позволяет фиксировать костный фрагмент одним ЭФ, закрепленным в одной опоре аппарата внешней фиксации.

На фиг.4 показан принцип использования устройства (6). Определяют оптимальное расположение устройства для лечения перипротезных переломов с учетом данных рентгенограмм и локализации магистральных сосудов и нервов. После этого в асептических условиях из разреза в надмыщелковой области, равного ширине погружной части, формируют канал в мягких тканях до кости. В сформированный канал вводят погружную часть устройства, ориентируя ее таким образом, чтобы кость вошла в соприкосновение с внутренней поверхностью лапок. После этого ввинчивают остроконечный стержень сначала до упора его в кость, а затем, еще более выкручивая стержень, добиваются плотного «обжимания» кости лапками с одной стороны и острием стержня - с другой. Это обеспечивает высокую степень фиксации фиксатора на кости. Хвостовик устройства фиксируют к внешней опоре чрескостного аппарата, например, стандартным Г-образным зажимом для стержней-шурупов.

Второй фрагмент кости при наличии в его костномозговой полости инородного тела фиксируют одним экстакортикальным фиксатором с зубцами или двумя экстракортикальными фиксаторами без зубцов (фиг.4(7)). Если фрагмент не содержит в себе инородного тела, его фиксируют при помощи спиц Киршнера или стержней-шурупов, которые закрепляют во внешней опоре (опорах) чрескостного аппарата. Далее с помощью известных приемов чрескостного остеосинтеза производят репозицию перелома и стабилизацию фрагментов в аппарате внешней фиксации до сращения.

Возможность фиксации бедренной кости в надмыщелковой области, стабильная фиксация костного фрагмента одним фиксатором вне зависимости от вида смещающего усилия, отсутствие непосредственного контакта устройства с расположенным внутрикостно инородным телом (внутрикостный гвоздь, ножка протеза и т.п.), снижение травматичности вмешательства (при использовании прототипа фрагмент должен был бы быть фиксирован двумя экстракортикальными фиксаторами), исключение вероятности повреждения магистральных сосудов и нервов, уменьшение опасности возникновения инфекционных осложнений и трансфиксационных контрактур обеспечивают положительные свойства нового устройства.

Таблица 1.
Результаты замеров надмыщелковой области бедренной кости
№	№ истории болезни	Прямая проекция			Боковая проекция
		Ширина (в мм.) в месте предполагаемого расположения дистальной лапки	Ширина (в мм) в месте предполагаемого расположення проксимальной лапки	Разница мм (%)	Ширина (в мм.) в месте предполагаем ого расположения дистальной лапки		Ширина(в мм) в месте предполагаемого расположения проксимальной лапки	Разница (в%
1.	4367/04	45	40	5 (11)	35		31	4 (11,4)
2.	4993/04	34	31	3 (8,8)	34		31	3 (8,8)
3.	5303/04	42	38	4 (11,8)	30		27	3 (10)
4.	6740/04	36	32	4 (11,1)	31		28	3 (9,67)
5.	7174/04	37	33	4 (10,8)	31		28	3 (9,67)
6.	7414/04	37	33	4 (10,8)	26		23	3(11,5)
7.	7440/04	38	34	4 (10,5)	28		25	3 (10,7)
8.	7647/04	41	36	5 (12,2)	29		26	3 (10,3)
9.	7722/04	37	34	3 (8,1)	30		27	3 (10)
10.	7732/04	37	34	3 (8,1)	29		26	3 (10,3)
11.	2226/04	39	35	4 (10,2)	30		27	3 (10)
12.	2221/04	38	34	4 (10,5)	30		26	4 (13,3)
13.	2169/04	41	37	4 (9,7)	32		29	3 (9,4)
14.	2744/04	41	37	4 (9,7)	33		30	3 (9,1)
15.	2081/04	39	35	4 (10,2)	33		30	3 (9,1)
16.	2715/04	39	35	4 (10,2)	30		27	3 (10)
17.	2238/04	39	35	4 (10,2)	32		29	3 (9,4)
18.	2737/04	39	35	4 (10,2)	35		31	4 (11,4)
19.	2048/03	43	39	4 (9,3)	34		31	3 (8,82)
20.	197/03	39	35	4 (10,2)	33		30	3 (9,1)
21.	262/03	48	43	5 (10,4)	37		33	4 (10,8)
22.	275/03	37	33	3 (8,1)	29		26	3 (10,3)
23.	292/03	39	35	4 (10,2)	31		27	4 (12,9)
24.	447/03	39	35	4 (10,2)	31		28	3 (9,7)
25.	1020/03	36	32	4 (11,1)	29		26	3 (10,3)
26.	1027/03	37	33	4 (10,8)	29		26	3 (10,3)
27.	1240/04	36	32	4 (11,1)	33		30	3 (9,1)
28.	1393/03	36	32	4 (11.1)	30		27	3 (10)
29.	1922/03	37	33	4 (10,8)	29		26	3 (9,1)
30.	1967/03	37	33	4 (10,8)	30		27	3 (10)
31.	8125/04	34	31	3 (8,82)	29		26	3 (9,1)
32.	8902/04	33	30	3 (9,1)	28		25	3 (10,7)
33.	8718/04	38	34	4 (10,5)	30		27	3 (10)
34.	8692/04	40	36	4 (10)	35		31	4 (11,4)
35.	8611/04	41	37	4 (9,75)	37		33	4 (10,8)
36.	7820/04 прав.	45	41	4 (8,9)	31		28	3 (9,7)
37.	7820/04 лев.	47	42	5 (10,6)	31		28	3 (9,7)
38.	8425/04	40	36	4 (10)	38		34	4 (10,5)
39.	8212/04	42	38	4 (9,52)	34		31	3 (8,8)
40.	10744/04	41	36	5 (12,2)	37	33		4 (10,8)
41.	10766/04	34	31	3 (8,82)	27	24		3 (11,1)
42.	10785/04	35	31	4 (11,4)	27	24		3 (11,1)
43.	10818/04	42	38	4 (9,52)	38	34		4 (10,5)
44.	10821	38	34	4 (10,5)	28	25		3 (10,7)
45.	9582/04	35	31	4 (11,4)	29	26		3 (9,1)
46.	9583/04	41	37	4 (9,7)	32	29		3 (9,4)
47.	815/04	34	31	3 (8,82)	29	26		3 (9,1)
48.	4980/04	34	31	3 (8,8)	34	31		3 (8,8)
49.	2188/04	39	35	4 (10,2)	33	30		3 (9,1)
50.	8442/04	42	38	4 (9,52)	34	31		3 (8,8)
Среднее значение		38,76	34,82	3,9 (10,16)	31,48	28,28		3,2 (10,23)

Таблица 2.
Результаты исследования жесткости различных фиксаторов
	Ротационная жесткость Нмм/град	Поперечная жесткость		Продольная жесткость
		Сагиттальная плоскость Нмм/град	Фронтальная плоскость Нмм/град	Дистракция Н/мм	Компрессия Н/мм
КМ2э	16,0	8,9	15,6	54	54
КЭФ изв	12,0	5,1	10	33,3	33,3
КЭФ нов	16,4	20	22	60	55