устройство для стимуляции остеогенеза при лечении оскольчатых переломов голени в аппарате илизарова

Формула изобретения

Устройство для стимуляции остеогенеза при лечении оскольчатых переломов голени в аппарате Илизарова, содержащее спицу для проведения через костный осколок с возможностью стимуляции костеобразования и фиксированную к парафрактурным кольцам аппарата Илизарова, отличающееся тем, что для проведения через костный осколок используют 2 спицы Киршнера, которые проводят монолатерально под углом 45° к поверхности кости с последующим надкостным изгибом под прямым углом и закреплением в пластинке с помощью болтовых спицефиксаторов, а фиксируют к парафрактурным кольцам аппарата Илизарова посредством кронштейнов, резьбовых штанг, гаек и пластинок, костеобразование стимулируют путем дистракции костного осколка и компактизации дистракционного регенерата, причем устройство состоит из деталей стандартного набора аппарата Илизарова.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к медицинским инструментам, применяемым в травматологии и ортопедии.

Проблема лечения переломов голени имеет не только медицинский, но и социальный характер. Обусловлено это, во-первых, наибольшей подверженностью молодого и социально активного контингента населения к высокоэнергетическим повреждениям вообще и к переломам голени в частности. Во-вторых, среди всех несросшихся переломов и ложных суставов длинных трубчатых костей псевдоартрозы голени превалируют, составляя до 41,5% от их общего количества, главным образом за счет открытых и оскольчатых переломов (Ткаченко С.С., 1973; Руда Д.В., 1973; Илюшина С.И., 1985, 1990; Кузьменко В.В., 1990; Шевцов В.И., Макушин В.Д., 1994; Шафит С.Е., 2000 и др.).

Оптимальным видом остеосинтеза переломов голени является внеочаговый остеосинтез аппаратом Илизарова. Он сочетает стабильность фиксации костных отломков с миниинвазивностью и бережным отношением к источникам остеогенеза. Возможность управления костными фрагментами на весь срок ношения аппарата открыла широкие перспективы для использования механических факторов оптимизации остеогенеза в угодном для поставленных лечебных задач направлении. Г.А. Илизаровым была открыта зависимость процесса роста и формообразования тканей от их напряжения растяжения. Установлено, что во всех тканях, подвергшихся дозированному растяжению, отмечается повышение энергетического обмена, пролиферативной и биосинтетической активности клеток, что сделало реальным не только активизацию остеогенеза, но и целенаправленное выращивание костной ткани (Илизаров Г.А., 1976; Шевцов В.И., 1994; Барабаш А.П., 1995;

Введенский С.П., 2001; Ciuccarelli С., Cervellati С., Montanari G., 1989; Cibo S., 1992 и др.).

Продольную дистракцию обычно осуществляют раскручиванием гаек на резьбовых штангах между парафрактурными кольцами аппарата Илизарова или тягой спиц-"вожжей", а поперечную - спицами с упорной площадкой. Последнее, однако, не всегда приемлемо, т.к. предполагает тягу только по вектору направления спицы и не допускает отклонений или обратного хода костного фрагмента. Наращивание дистракционного регенерата поперечной тягой костного осколка, как правило, технически не осуществимо или безрезультатно, т.к. проведение спицы через него возможно лишь при отсутствии его контакта с костным ложем. Кроме того, проведение спицы с упором сопровождается сквозным прохождением ее через кость и "прошиванием" массива мягких тканей. Это особенно существенно при переломах голени, топографо-анатомической особенностью которой является эксцентричное положение большеберцовой кости. Таким образом, недостатками применения спиц с упорной площадкой для поперечной дистракции являются следующие:

1) сквозное проведение спиц через кость и мягкие ткани сегмента;

2) недостаточные манипуляционные свойства, обусловленные отсутствием возможности обратного хода костного фрагмента и отклонения от первоначально заданного вектора спицы;

3) невозможность применения стимуляции остеогенеза наращиванием дистракционного регенерата по Илизарову при оскольчатых переломах голени из-за технически невыполнимой боковой тяги спицей с упорной площадкой за адаптированный к своему ложу костный осколок.

В качестве аналога приводим спицевые вилки для скелетного вытяжения Э.Г. Грязнухина (1988), описанные в руководстве для врачей "Травматологическая и ортопедическая помощь в поликлинике" (1994). Изготовление и применение устройства-прототипа осуществляют следующим образом. Под углом 45-50 градусов в кость вводят 2 спицы Киршнера в различных комбинациях, надкостно изгибают их под прямым углом и фиксируют во внешней опоре. За образованную таким образом спицевую вилку осуществляют скелетную тягу продольно, перпендикулярно или косо-продольно поверхности кости. Преимуществом устройства-прототипа перед спицей с упорной площадкой является монолатеральность его установления без необходимости сквозного проведения спиц через поперечник поврежденного сегмента конечности. Однако ему свойственны и недостатки, к числу которых относятся следующие:

1) возможность применения только при скелетном вытяжении;

2) отсутствие возможности адекватной дозированности тяги за костный фрагмент, осуществляемой лишь подвешенным к спицевой вилке грузом;

3) невозможность боковой компрессии при необходимости обратного хода поперечно вытянутого костного фрагмента или обеспечения адаптации костного осколка к своему ложу;

4) отсутствие возможности активизации остеогенеза применением закона Г.А. Илизарова о стимулирующем влиянии напряжения растяжения между костными фрагментами.

Технический результат заключается в увеличении эффективности лечения оскольчатых переломов голени в аппарате Илизарова. Технический результат обеспечивает совокупность признаков и достигается при помощи устройства для стимуляции остеогенеза при лечении оскольчатых переломов голени в аппарате Илизарова, содержащего спицу для проведения через костный осколок с возможностью стимуляции костеобразования и фиксированную к парафрактурным кольцам аппарата Илизарова. Для проведения через костный осколок используют 2 спицы Киршнера, которые проводят монолатерально, под углом 45 градусов к поверхности кости с последующим надкостным изгибом под прямым углом и закреплением в пластинке с помощью болтовых спицефиксаторов, а фиксируют к парафрактурным кольцам аппарата Илизарова посредством кронштейнов, резьбовых штанг, гаек и пластинок, костеобразование стимулируют путем дистракции костного осколка и компактизации дистракционного регенерата, причем устройство состоит из деталей стандартного набора аппарата Илизарова. Изобретение иллюстрируется графически. На фиг.1 изображено устройство в общем виде в действии, состоящее из деталей стандартного аппарата Илизарова, а именно - спиц Киршнера (1), болтовых спицефиксаторов (2), резьбовых штанг (3), пластинок (4), гаек (5) и кронштейнов (6); на фиг.2 - выращивание дистракционного регенерата в дефект кости при продольном перемещении устройства. Изготавливают и применяют устройство следующим образом. Между парафрактурными кольцами аппарата Илизарова, через мануально поджатый к своему ложу осколок большеберцовой кости, под углом 45 градусов к его поверхности проводят встречно 2 спицы Киршнера (1) на глубину, соответствующую толщине кортикальной пластинки большеберцовой кости - 1,5-2,0 см. Для удобства последующих перевязок на обе спицы насаживают резиновые пробки, не перпендикулярно спицам, а под углом 45 градусов, чтобы они своим краем не оставляли вдавлений на коже, а располагались равномерно всей своей площадью над поверхностью сегмента. Спицы надкожно встречно изгибают под прямым углом и фиксируют в пластинке (4) из набора аппарата Илизарова (49-82 мм) при помощи болтовых спицефиксаторов (2). Образованную таким образом спицевую вилку фиксируют к парафрактурным кольцам посредством кронштейнов (6), резьбовых штанг (3) и гаек (5). Центробежным подкручиванием гаек на поперечной резьбовой штанге осуществляют давление на осколок, увеличивая его адаптацию к своему ложу. Подкручивание гаек на штанге может привести к визуально контролируемому пружинящему изгибу надкостной части обеих спиц, являющемуся дополнительным, стимулирующим репаративную регенерацию фактором. Последнее обусловлено тем, что демпферная компрессия или дистракция "гасит", смягчает избыточную нагрузку, придает ей более пролонгированный характер и создает между осколком и его ложем постоянную пружинящую, динамическую компрессию или дистракцию.

После рентгенологического подтверждения репозиции костного осколка следует период стабилизации аппарата Илизарова на 4-6 суток, по истечении которых, в целях выращивания дистракционного регенерата, начинают центростремительное подкручивание гаек на поперечной резьбовой штанге. Скорость боковой дистракции костного осколка - 1 мм/сут, ритм - 1/4-1/3 мм. Через 8-12 дней дистракцию прекращают и, спустя еще 3-5 суток, начинают обратное подкручивание гаек с той же скоростью и ритмом (1мм в сутки в 3-4 приема). Этим ("аккордеонный способ") достигают компактизации дистракционного регенерата и стимуляции костеобразования. В случае наличия сопутствующего дефекта большеберцовой кости (например, при открытом многооскольчатом переломе голени, когда один или несколько осколков "выпали" из раны или секвестрировались) предлагаемое устройство используют и следующим образом. После завершения "аккордеонного способа" активизации репаративного остеогенеза и адаптации осколка к своему ложу, продольной дистракцией по резьбовым штангам (с той же скоростью и ритмом) начинают дозированное перемещение осколка в дефект (фиг.2). Дистракцию осуществляют по продольным резьбовым штангам. После консолидации перелома спицы удаляют, последовательно скусив их и вытянув обратно направлению их введения в кость, под углом 45 градусов.

В качестве примера клинического применения предлагаемого изобретения приводим следующее наблюдение.

Больной С., 38 лет, поступил экстренно через 25 минут после автонаезда в травматологическое отделение Республиканского ортопедо-травматологического центра в г. Махачкале 21.03.2001 г. с диагнозом: Сочетанная травма: Сотрясение головного мозга; ушиб правой половины грудной клетки; открытый оскольчатый перелом костей средней трети правой голени и закрытый поперечный перелом костей левой голени со смещением отломков; множественные ушибы и ссадины тела и конечностей; травматический шок I степени. После новокаиновой блокады зон перелома обеих голеней, слева произвели закрытую репозицию костных отломков и наложили гипсовую лонгету от верхней трети бедра до пальцев стопы. Справа произвели первичную хирургическую обработку раны голени и установили скелетное вытяжение через пяточную кость с грузом 3 кг, доведенным в течение двух дней до 5 кг. Рентгенологически верифицировано удовлетворительное положение костных отломков левой голени и остающееся недопустимым смещение костных фрагментов правой голени.

27.03.2001 г. в плановом порядке произвели внеочаговый остеосинтез правой голени аппаратом Илизарова из четырех колец. В связи с наличием опасности замедленной консолидации оскольчатого перелома большеберцовой кости, выставили показания к применению предлагаемого устройства. Для стимуляции остеогенеза "аккордеонным способом" через клиновидный осколок большеберцовой кости, размерами 5,0 на 2,5 на 1,8 см, располагавшийся по передневнутренней поверхности средней трети голени, встречно под углом 45 градусов провели 2 спицы Киршнера на глубину 2,0 см. На обе спицы насадили резиновые пробки под углом 45 градусов. Спицы надкожно под прямым углом загнули и зафиксировали болтовыми спицефиксаторами в 49-миллиметровой пластинке из набора аппарата Илизарова. Образованную таким образом спицевую вилку зафиксировали к парафрактурным кольцам посредством кронштейнов, резьбовых штанг, пластинки и гаек. Центробежным подкручиванием гаек на поперечной резьбовой штанге осуществили давление на осколок, увеличив его адаптацию к своему ложу. Рентгенологически удостоверились в удовлетворительной репозиции костных фрагментов и осколка. Рана на голени зажила вторично под сухим струпом 30.03.01 г. Дозированная дистракция осколка по поперечной резьбовой штанге начата 2.04.2001 г. со скоростью 1 мм/сут в 3 приема в течение 8 дней. Затем после трехдневного периода стабилизации осуществлена компрессия костного осколка с компактизацией дистракционного регенерата. Больной выписан на амбулаторное лечение 21.04.01 г. Контрольные рентгенограммы через 2 месяца подтвердили активное костеобразование с формированием плотной костной мозоли. Аппарат Илизарова демонтирован 11.07.01 г. после клинической пробы на адекватность консолидации перелома (ходьба без костылей в течение недели при полностью расслабленных и раскрученных средних штангах аппарата). Результат лечения расценен нами как хороший.

Конструктивными отличиями предлагаемого устройства и преимуществами его перед прототипом являются следующие:

1) возможность проведения спиц только через костный осколок без необходимости прохождения их через костномозговой канал и вторую кортикальную пластинку большеберцовой кости;

2) монолатеральность и отсутствие необходимости сквозного прошивания массива мягких тканей всего поперечника поврежденного сегмента голени;

3) возможность не только тяги, но и давления на костный осколок;

4) дозированность и прецизионная точность дистракции и компрессии костного осколка в заданном направлении с регулируемой скоростью и ритмом перемещения костного осколка;

5) создание не только резьбовой, но и демпферной компрессии или дистракции, обусловленной пружинящим изгибом спиц и являющейся дополнительным стимулирующим остеогенез фактором;

6) обеспечение возможности не только стимуляции репаративного остеогенеза, но и замещения дефекта большеберцовой кости продольным выращиванием дистракционного регенерата.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет рассчитывать на увеличение эффективности внеочагового остеосинтеза оскольчатых переломов голени аппаратом Илизарова.