фиксатор для внеочагового остеосинтеза

Формула изобретения

Фиксатор для внеочагового остеосинтеза, выполненный из материала с памятью формы в виде стержня с продольной прорезью, отличающийся тем, что прорезь имеет форму клина, широкая часть которого расположена на торце стержня, а на острие клина имеется цилиндрическое отверстие диаметром 0,1-0,25 диаметра стержня, ось отверстия проходит по диаметру поперечного сечения стержня перпендикулярно его оси, длина прорези составляет 0,3-0,4 длины стержня, а сам стержень имеет форму цилиндра.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области медицины, а именно к травматологии и ортопедии, и может быть использовано для лечения повреждений и заболеваний костно-суставной системы с использованием аппаратов внешней фиксации.

Известен фиксатор для чрескостного остеосинтеза, представляющий собой заостренный стержень, погружная часть которого выполнена в виде стилета, вводимого в метафизарный отдел кости забиванием, а наружная, круглая в сечении, служит для крепления опорных элементов аппарата внешней фиксации [1].

Недостатками данного фиксатора являются:

1. Из-за возникающей резорбции костной ткани вокруг стержня происходит его расшатывание. Это снижает стабильность остеосинтеза, приводит к повышению опасности возникновения инфекционных осложнений.

2. Данный фиксатор предназначен для введения только в метафизарный отделе кости, что ограничивает показания к его применению.

Так же известен штифт для интрамедуллярного остеосинтеза [2], принятый за прототип, как наиболее близкий по своей технической сути к предлагаемому изобретению.

Данный интрамедуллярный фиксатор, выполненный из материала с памятью формы, представляет собой стержень, один из концов которого расщеплен с торца на два лепестка, изогнутых в противоположные стороны друг от друга. Этот фиксатор предназначен для лечения околосуставных переломов длинных трубчатых костей.

Указанному фиксатору присущи следующие недостатки:

1. Большая сложность установки фиксатора, связанная с тем, что в случае преждевременного "срабатывания" эффекта памяти формы, он застопорится, делая невозможным сопоставление костных отломков.

2. Невозможность или, по меньшей мере, очень высокая травматичность его удаления после сращения перелома или при возникновении инфекционного осложнения.

3. Указанное устройство не может быть использовано для чрескостного остеосинтеза.

Указанных недостатков лишено предлагаемое изобретение, разработанное с целью создания фиксатора для внеочагового остеосинтеза, который обеспечивает стабильность фиксации костного фрагмента, снижение травматичности оперативного вмешательства и опасности возникновения воспалительных осложнений, простоту установки и удаления конструкции.

Указанная цель достигается за счет того, что фиксатор выполнен из материала с памятью формы в форме цилиндрического стержня с продольной прорезью, имеющей форму клина. Причем длина прорези составляет 0,3-0,4 от длины стержня. Широкая часть клина расположена на торце стержня, а на острие его имеется цилиндрическое отверстие 0,1-0,25 от диаметра стержня. Ось отверстия проходит по диаметру поперечного сечения стержня перпендикулярно оси последнего.

Конструкция фиксатора и принцип его действия поясняется чертежами.

На фиг.1 представлен фиксатор в рабочем состоянии; на фиг.2 - в деформированном состоянии, т.е. подготовленном для установки в кость; на фиг.3 показан фиксатор после установки его в кости.

Фиксатор представляет собой цилиндрический стержень (1), на погружной части которого имеется клиновидная прорезь (2), которая образует у стержня конические фиксирующие ножки (3). В вершине прорези имеется цилиндрическое отверстие (4). При деформировании ножки сводятся навстречу друг другу, создавая тем самым коническую форму погружной части фиксатора.

Использование в качестве материала для изготовления фиксатора никелида титана с памятью формы позволяет повысить стабильность фиксации устройства в кости, а следовательно, повысить в целом жесткость фиксации костного фрагмента в аппарате внешней фиксации и снизить опасность возникновения инфекционных осложнений. Исполнение фиксатора в виде цилиндрического стержня с прорезью в форме клина длиной, равной 0,3-0,4 длины стержня, широкая часть которого расположена на торце стержня, позволяет при деформировании фиксатора перед установкой придать его погружной части коническую форму, что существенно облегчает внедрение фиксатора в кость и позволяет предотвратить введение фиксатора на глубину, превышающую необходимую. Длина прорези 0,3-0,4 от общей длины стержня выбрана на основании данных антропометрических измерений и позволяет изготавливать стержни, типоразмеры которых учитывают диаметр кости и толщину мягких тканей.

Наличие на острие клина цилиндрического отверстия диаметром, равным 0,1-0,25 диаметра стержня с осью, направленной по диаметру поперечного сечения стержня и перпендикулярно оси последнего способствует более плотному сведению фиксирующих ножек и предотвращает формирование напряжений вокруг концентратора - острия клина. При выполнении отверстия диаметром меньше 0,1 от диаметра стержня оно не будет выполнять роль "демпфера" возникающих напряжений. При диаметре отверстия свыше 0,25 от диаметра стержня будет опасно уменьшен поперечник ножек устройства.

Цилиндрическая форма фиксатора в рабочем состоянии существенно облегчает его удаление.

При изготовлении фиксаторов для внеочагового остеосинтеза используют проволоку или прутки диаметром 4-6 мм из материала, обладающего термомеханической памятью, например, сплавов на основе никелида титана типа ТН-1. Применяются сплавы, проявляющие эффект памяти формы при температурах, близких к температуре человеческого тела. Для обеспечения нужных температурных параметров "срабатывания", а именно температуры полного восстановления формы 33-36^oС, фиксаторы подвергают термической обработке по известным режимам [3] , затем осуществляют их химическую обработку.

Предлагаемое устройство используют следующим образом. Для быстрого и малотравматичного введения рабочей части устройства в кость используют кондуктор и сверло. Через прокол кожи подводят кондуктор со сверлом, диаметр которого на 0,2-0,3 мм больше диаметра погружного конца стержня при сведении ножек. Выполняют отверстие в обеих кортикальных пластинках. После этого сверлом, диаметр которого несколько меньше диаметра "надкостной" части стержня, расширяют им канал только в прилежащей кортикальной пластинке. Для ускорения и облегчения работы может быть использовано ступенчатое сверло. Убирают кондуктор и сверло. Охлаждают стержень холодным физраствором или хлорэтилом до 10^oС и сводят ножки до их соприкосновения. Вводят в подготовленный канал стержень до его плотной "посадки" в канале. Формирование канала в прилежащей кортикальной пластинке диаметром на 0,2-0,3 мм меньшего диаметра, чем диаметр стержня, позволяет ограничить глубину введения стержня в кость. По мере согревания ножки устройства, под воздействием эффекта памяти формы, будут стремиться принять исходное положение, т.е. "разойтись", что обеспечивает прочную фиксацию стержня в кости. Свободный конец стержня фиксируют к внешним опорам чрескостного аппарата.

Таким образом, предлагаемый "Фиксатор для внеочагового остеосинтеза" позволяет, в сравнении с известными конструкциями, снизить травматичность лечения переломов костей, а также упростить манипуляции по использованию устройства. Устройство может быть введено, как в метафизарный, так и в диафизарный отдел кости. Кроме этого предлагаемое устройство может быть использовано для репозиции костных фрагментов как в качестве "толкателя", так и в качестве "тяги". Удаление устройства из кости, после завершения его эксплуатации, также не вызывает сложностей.

Источники информации, принятые во внимание

1. А.С. 1102588.

2. Гюнтер В.Э., Котенко В.В. и др. Сплавы с памятью формы в медицине. - Томск: Изд-во Томского ун-та, 1986. - С. 89-93.

3. Хачин В.Н., Пушин В.Г., Кондратьев В.В. Никелид титана: структура и свойства. - М.: Наука, 1992. - 160 с.