способ вправления застарелых вывихов плечевой кости

Классы МПК:A61B17/56 хирургические инструменты или способы лечения опорно-двигательного аппарата; устройства, специально предназначенные для этого
Автор(ы):, , , , , ,
Патентообладатель(и):Российский научно-исследовательский институт травматологии и ортопедии им. Р.Р. Вредена
Приоритеты:
подача заявки:
2001-06-01
публикация патента:

Изобретение относится к медицине, а именно к траматологии и ортопедии, для вправления застарелых вывихов плечевой кости с использованием аппаратов внешней фиксации. Для выведения головки плечевой кости наружи используется стержень-шуруп, который вводят в верхнюю треть наружной поверхности плечевой кости под углом способ вправления застарелых вывихов плечевой кости, патент № 2206286=30способ вправления застарелых вывихов плечевой кости, патент № 22062865o к горизонтальной плоскости, тягу за него производят под углом способ вправления застарелых вывихов плечевой кости, патент № 2206286=-25способ вправления застарелых вывихов плечевой кости, патент № 22062865o от горизонтальной оси, что минимизирует опасность вырывания стержня-шурупа из кости, позволяет уменьшить травматичность вмешательства, опасность повреждения магистральных сосудов, нервов и опасность возникновения инфекционных осложнений. 9 ил.
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9

Формула изобретения

Способ вправления застарелых вывихов плечевой кости аппаратом внеочаговой фиксации, в котором для выведения кнаружи головки плечевой кости используют стержень-шуруп, вводимый в верхнюю треть наружной поверхности плечевой кости, отличающийся тем, что стержень-шуруп вводят в кость под углом способ вправления застарелых вывихов плечевой кости, патент № 2206286 = 30способ вправления застарелых вывихов плечевой кости, патент № 22062865o к горизонтальной плоскости, а тягу за него производят под углом способ вправления застарелых вывихов плечевой кости, патент № 2206286 = -25способ вправления застарелых вывихов плечевой кости, патент № 22062865o от горизонтальной оси.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к медицине, а именно к травматологии, и может быть использовано для вправления застарелых вывихов плечевой кости.

Для постепенного закрытого вправления застарелых вывихов плечевой кости используют аппараты внеочаговой фиксации. Вправление вывиха осуществляется в три этапа: дистракция, выведение головки плечевой кости латерально, компрессия с окончательным вправлением. Все способы вправления с помощью аппаратов внеочаговой фиксации отличаются приспособлениями для осуществления второго этапа репозиции, тогда как дистракция и компрессия во всех случаях осуществляется аналогично.

Известен способ вправления вывихов плечевой кости при помощи аппарата Илизарова, в котором для выведения головки плечевой кости кнаружи используется спица со штыкообразным изгибом, проводимая с внутренней стороны плеча, из подмышечной области [1, 2].

Указанный способ имеет ряд недостатков. Так, область введения спицы по данному способу имеет сложную топографию сосудисто-нервных образований, которая меняется при вывихе, что увеличивает вероятность повреждения магистральных сосудов и нервов при проведении спицы. Вследствие того, что внутренний конец спицы остается без натяжения, увеличивается опасность воспаления мягких тканей вокруг него.

Наиболее близким к предлагаемому является способ вправления застарелых вывихов плеча аппаратом Алейникова, в котором для выведения головки плеча из-под нижнего края суставной впадины используется винт для остеосинтеза губчатой кости или стержень-шуруп, проводимый перпендикулярно оси конечности, за который осуществляется тяга в латеральном направлении [3]. Винт вводится с наружной стороны плеча, что исключает повреждение сосудов и нервов; минимально травмируются мягкие ткани, что значительно уменьшает риск гнойных осложнений. Тяга может быть четко дозирована и распределена во времени, что позволяет вправлять вывихи значительной давности. Основным недостатком этого метода является достаточно высокая вероятность вырывания винта из кости ввиду совпадения направления сил тяги с осью винта.

Указанных недостатков (травматичности оперативного вмешательства, опасности вырывания винта из кости, повышенной вероятности возникновения воспалительных осложнений и прорезывания мягких тканей) лишен предлагаемый способ, разработанный с целью повышения эффективности устранения застарелых вывихов плечевой кости.

Указанная цель достигается за счет того, что стержень-шуруп ввинчивается в кость под углом способ вправления застарелых вывихов плечевой кости, патент № 2206286=30способ вправления застарелых вывихов плечевой кости, патент № 22062865o от горизонтальной оси. и тяга за него производится под утлом способ вправления застарелых вывихов плечевой кости, патент № 2206286=-25способ вправления застарелых вывихов плечевой кости, патент № 22062865o от горизонтальной оси. Оптимальные величины углов способ вправления застарелых вывихов плечевой кости, патент № 2206286 и способ вправления застарелых вывихов плечевой кости, патент № 2206286 получены в результате математического моделирования и анализа.

Построение расчетной модели комплекса "плечевой сустав - чрескостный аппарат" было осуществлено следующим образом.

Общая математическая модель "плечевой сустав - чрескостный аппарат" (фиг. 1) включает в себя лопатку 1, плечевой сустав 2 - упруговязкое соединение, плечевую кость 3, каркас аппарата 4, стержень-шуруп 5, к которому прилагается сила тяги FT.

Рассмотрен статический режим, когда стержень находится в равновесии. Из этого следует:

1. сумма всех сил, действующих на стержень-шуруп, равна 0.

2. сумма всех моментов сил, действующих на стержень-шуруп, равна 0.

Из 1-го условия следует (фиг. 2):

1. FBT = -Ncosспособ вправления застарелых вывихов плечевой кости, патент № 2206286+Rcosспособ вправления застарелых вывихов плечевой кости, патент № 2206286, где FBT = FTcosспособ вправления застарелых вывихов плечевой кости, патент № 2206286 - вырывающая сила (для упрощения сила тяги FT направлена вдоль горизонтальной оси)

Из 2-го условия:

2. Rd/cosспособ вправления застарелых вывихов плечевой кости, патент № 2206286 = FTsinспособ вправления застарелых вывихов плечевой кости, патент № 2206286(lc-d/cosспособ вправления застарелых вывихов плечевой кости, патент № 2206286)

Полученные соотношения (1) и (2) необходимы и достаточны для равновесия стержня-шурупа. Отсюда получены силы, действующие на кость со стороны стержня-шурупа (фиг. 3):

1. Сила FB, величина которой равна проекции силы тяги FT на ось стержня-шурупа, стремится вырвать его из кости.

2. Силы R и N, приложенные в точках O1 и О2 соответственно, стремятся повернуть кость вокруг некоторого центра О3, лежащего на отрезке O1O2, и прижимают стержень к стенкам кости, препятствуя его вырыванию силой FB.

Кроме этих сил на кость действуют силы со стороны лопатки, мягких тканей, а также спиц чрескостного аппарата. Эти силы в модели в явном виде не отражены с целью упрощения. Достаточно учитывать только то, что они уравновешивают действие силы тяги FB на кость.

На этой основе построена упрощенная модель комплекса "плечевой сустав-чрескостный аппарат". При этом дополнительно принято, что поперечные размеры кости достаточно малы по сравнению с размерами чрескостного аппарата, вследствие чего момент сил вращения относительно т. О3 (фиг. 3) много меньше момента сил, создаваемого силой тяги T относительно точки О закрепления кости спицами (фиг. 4). Закрепление спицами рассмотрено как шарнирное соединение с неподвижным основанием. Лопатка также принята неподвижной, так как она удерживается чрескостным аппаратом (фиг. 1).

1. Полезный момент сил (создающий вращение кости в нужном для исправления вывиха направлении): Мп=FT Пспособ вправления застарелых вывихов плечевой кости, патент № 2206286lП

2. Полезная сила смещения (создающая полезный момент сил):

FПT = FTcosспособ вправления застарелых вывихов плечевой кости, патент № 2206286

3. Неполезная сила вырывания: FB = FTcos(способ вправления застарелых вывихов плечевой кости, патент № 2206286+способ вправления застарелых вывихов плечевой кости, патент № 2206286)

Ось OY на фиг. 4 располагается в таком положении, которое должна занимать кость при нормальных условиях (отсюда взят некоторый угол способ вправления застарелых вывихов плечевой кости, патент № 2206286 между осью OY и первоначальным расположением кости).

При решении задачи выбора параметров для описания и (модели) сил и моментов, действующих на кость, учтены два критерия:

1. Минимизация числа значимых для устанения вывиха параметров.

2. Выбор наиболее удобных для управления (в практическом плане при установке аппарата) параметров.

В качестве базовой выбрана следующая совокупность параметров:

R - радиус кольца;

l= l1 - расстояние от точки закрепления кости спицами до точки ввинчивания стержня-щурупа;

способ вправления застарелых вывихов плечевой кости, патент № 2206286 - угол ввинчивания стержня-шурупа в плечевую кость от горизонтальной оси;

способ вправления застарелых вывихов плечевой кости, патент № 2206286 - угол тяги за стержень-шуруп от горизонтальной оси;

FТ - сила тяги, приложенная к стержню-шурупу.

Пользуясь расчетной схемой (фиг. 5) получены выражения для момента сил М, поворачивающего кость вокруг т. О, и вырывающей силы FB.

Момент MП создается приложением к стержню силы тяги FT. При его расчете считаем закрепление кости спицами в точке О абсолютно жестким: в этом случае плечом действия силы FТ является отрезок 1П (фиг. 5)

FB = FTcos(способ вправления застарелых вывихов плечевой кости, патент № 2206286+способ вправления застарелых вывихов плечевой кости, патент № 2206286)

способ вправления застарелых вывихов плечевой кости, патент № 2206286

Задача оптимизации в первом приближении сводится к такому выбору параметров способ вправления застарелых вывихов плечевой кости, патент № 2206286 и способ вправления застарелых вывихов плечевой кости, патент № 2206286, которые доставляют минимум силе вырывания FB и максимум полезному моменту МП.

Выбрана область изменения углов способ вправления застарелых вывихов плечевой кости, патент № 2206286 и способ вправления застарелых вывихов плечевой кости, патент № 2206286 от -способ вправления застарелых вывихов плечевой кости, патент № 2206286/4 до +способ вправления застарелых вывихов плечевой кости, патент № 2206286/4. Соотношение радиуса кольца и длины участка у кости 1 выбрано таким образом:

1=4R.

При помощи компьютерной программы MATLAB фирмы The MathWorks, Inc. произведены расчеты и построены трехмерные графики зависимости FB (график фиг.7) и МП (график фиг.8) от углов способ вправления застарелых вывихов плечевой кости, патент № 2206286 и способ вправления застарелых вывихов плечевой кости, патент № 2206286. Из этих графиков видно, что достижение минимума FB и максимума МП за счет выбора значений углов способ вправления застарелых вывихов плечевой кости, патент № 2206286 и способ вправления застарелых вывихов плечевой кости, патент № 2206286 частично находится в противоречии. Поэтому была введена интегральная целевая функция Q, учитывающая:

- величину, обратную силе вырывания 1/FB;

- величину полезного момента сил МП;

- величину полезной силы тяги;

- практические ограничения на углы способ вправления застарелых вывихов плечевой кости, патент № 2206286 и способ вправления застарелых вывихов плечевой кости, патент № 2206286.

Интегральный критерий оптимальности состоит в максимизации интегральной целевой функции Q.

На графике фиг.9 показана зависимость значений интегральной целевой функции Q от углов способ вправления застарелых вывихов плечевой кости, патент № 2206286 и способ вправления застарелых вывихов плечевой кости, патент № 2206286. Как видно из графика, наилучшим в смысле интегрального критерия будет случай, когда угол способ вправления застарелых вывихов плечевой кости, патент № 2206286=30o и угол способ вправления застарелых вывихов плечевой кости, патент № 2206286=-30o (с учетом направления от горизонтальной оси).

Приводим пример использования предложенного способа вправления застарелых вывихов плечевой кости.

Больная Андрианова Т. А. , 1950 г.р., история болезни 7129. 20.07.2000 упала на область левого плечевого сустава. Занималась самолечением по поводу "ушиба" плеча. За медицинской помощью не обращалась на протяжении 2 месяцев. 13.10.2000 госпитализирована в РосНИИТО им. P.P. Вредена с диагнозом: Застарелый вывих левой плечевой кости. 23.10.2000 больной под проводниковой анестезией наложен чрескостный аппарат: проведено по паре спиц через акромиальный отросток лопатки и нижнюю треть плечевой кости, в наружную поверхность верхней трети плечевой кости, под углом 30o к горизонтальной плоскости введен стержень-шуруп. Скомпонован аппарат из 3 опор (фиг. 6,1). Дистракция начата 25.10.2000. За 19 суток головка была выведена за нижний край fossa glenoidale (фиг. 6,2) и начата тракция плечевой кости кнаружи с использованием стержня-шурупа, введенного в кость под углом способ вправления застарелых вывихов плечевой кости, патент № 2206286=30o от горизонтальной оси. При этом тракционное усилие за свободный конец стержня-шурупа осуществлялось под углом способ вправления застарелых вывихов плечевой кости, патент № 2206286=-20o от горизонтальной оси. За 11 суток головка плечевой кости выведена из состояния внутреннего вывиха (фиг. 6,3). С 24.11.2000 начата компрессия и 02.12.2000 вывих был вправлен (фиг. 6,4). 09.12.2000 аппарат демонтирован, головка плечевой кости диафиксирована спицами (фиг. 6,5). При удалении стержня-шурупа констатировано, что он был жестко фиксирован в кости; данных за его вырывание не было. Через трое суток больная была выписана на амбулаторное лечение. Отвечая на письменный запрос от 25.02.2001, сообщила, что спицы были удалены и иммобилизация прекращена 05.01.2001. К труду (доярка) приступила 07.02.2001. Движения в плечевом суставе в пределах 60o.

Источники информации

1. Шевцов В. И. , Швед С.И., Сысенко Ю.М. Лечение больных с переломами плечевой кости и их последствиями методом чрескостного остеосинтеза. - Курган, 1995. - С. 90-94.

2. Илизаров Г.А., Сысенко Ю.М., Швед С.И., Голиков В.Д. Чрескостный остеосинтез при лечении переломовывихов плеча // Ортопедия, травматология, протезирование. - 1982, 7 . - С. 46-48.

3. Алейников А.В. Лечение застарелых вывихов плеча. - Нижний Новгород, 1995. - С.74.

Класс A61B17/56 хирургические инструменты или способы лечения опорно-двигательного аппарата; устройства, специально предназначенные для этого

способ остеосинтеза вывиха акромиального конца ключицы -  патент 2529416 (27.09.2014)
способ анатомо-хирургического моделирования наружной ротационной контрактуры тазобедренного сустава в эксперименте -  патент 2529407 (27.09.2014)
способ лечения деформаций проксимального отдела бедра -  патент 2528964 (20.09.2014)
способ лечения застарелых неправильно сросшихся пронационно-эверсионных переломов дистального отдела костей голени -  патент 2528819 (20.09.2014)
способ удлинения голени у собак -  патент 2528818 (20.09.2014)
способ лечения застарелого повреждения сухожилия надостной мышцы и устройство для его осуществления -  патент 2527361 (27.08.2014)
способ лечения больных с парапротезной инфекцией тазобедренного сустава -  патент 2526956 (27.08.2014)
способ возмещения полуциркулярного дефекта мягких тканей ладонной поверхности i пальца в сочетании с переломом и дефектом костной ткани -  патент 2525640 (20.08.2014)
способ хирургического лечения синдрома зудека -  патент 2525635 (20.08.2014)
способ лечения невропатии срединного нерва -  патент 2525214 (10.08.2014)
Наверх