устройство для чрескостного компрессионно-дистракционного остеосинтеза

Формула изобретения

Устройство для чрескостного компрессионно-дистракционного остеосинтеза, содержащее резьбовые штанги, опоры, чрескостные резьбовые стержни, фиксаторы и держатели фиксаторов, отличающееся тем, что фиксатор выполнен в виде двух пластин, соединенных на одном конце и имеющих две параллельные канавки, образующие канал для чрескостного резьбового стержня, и сквозное отверстие для стягивающего винта, держатель фиксатора выполнен в виде L-образной пластины, имеющей винт с гайкой, при этом фиксатор имеет возможность вращения вокруг стягивающего винта, укрепленного в держателе, средние опоры выполнены в виде полуколец с пятью пазами, четыре из которых предназначены для резьбовых штанг, а один - для винта держателя, крайние опоры выполнены в виде дуги с тремя пазами, два из которых расположены по краям и предназначены для концов резьбовых штанг, а один - в центре и предназначен для крепления винта держателя, причем длина дуги выполнена равной 1/3 длины соответствующей окружности.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области медицины и может быть использовано в травматологии и ортопедии для лечения врожденных и приобретенных деформаций длинных трубчатых костей.

Распространенные устройства для чрескостного остеосинтеза представляют собой аппараты, основанные на использовании спиц, которые фиксируются на внешней опоре в натянутом состоянии (аппараты Илизарова, Волкова-Оганесяна, Гудушаури, Сиваша, Ткаченко, Демьянова, Калнберза, "Синтез"), или основанные на использовании стержней-гвоздей (аппараты Вагнера, Андерсона, Жюде, Гофмана, Пронь) [1, 2].

Однако известный стержневой компрессионно-дистракционный аппарат имеет громоздкость конструкции, не позволяет вводить резьбовые стержни под заданным углом в той или иной плоскости, требует большого количества времени для подготовки его к работе, имеет большую массу и габариты, сложную конструкцию и управление. Известный аппарат состоит из большого количества деталей, что затрудняет его комплектование во время операции и значительно удлиняет ее время, что небезразлично для больных, особенно детей. Перечисленные недостатки снижают эффективность исправления деформации длинных трубчатых костей, ограничивают область применения известного стержневого компрессионно-дистракционного аппарата [1].

Изобретение направлено на упрощение наложения устройства, возможность проведения резьбовых стержней в трех взаимоперпендикулярных плоскостях, уменьшения времени его подготовки, сборки и наложения на поврежденный сегмент конечности, устранение угловых деформаций.

Это достигается созданием устройства для чрескостного компрессионно-дистракционного остеосинтеза с такой конструкцией фиксаторов, держателей и опор, которые обеспечивали бы отклонение и перемещение чрескостных стержней в трех взаимоперпендикулярных плоскостях, обеспечивали быструю установку аппарата, дозированное устранение угловой деформации.

В предлагаемом устройстве имеется четыре опоры, выполненные в виде набора колец, размещенных по высоте рабочей части устройства, установленные на расстоянии друг от друга для размещения между первой и второй парами соответственно линии остеотомии (перелома) кости. Крайние опоры, выполненные в виде дуги длиной, равной 1/3 длины соответствующей окружности, содержат три паза, один из которых располагается по центру, в него устанавливается винт держателя, а два других паза - по краям опоры, в них устанавливается один из концов штанг.

Средние опоры в сечении выполнены в виде полудуг и снабжены, по крайней мере, пятью пазами, в четырех из которых установлены резьбовые штанги, в один - стягивающий винт L-образного держателя, к которому крепится фиксатор. Пластины между собой соединены резьбовыми штангами. Резьбовые стержни укрепляются в фиксаторах, представляющих собой две пластины, соединенные на одном конце, и имеющих две параллельные канавки, образующие канал, в который вводится стержень, а также имеет сквозное отверстие, в который вводится стягивающий винт. Фиксаторы крепятся стягивающим винтом к держателям, представляющим собой L-образную пластину, содержащую с одной стороны винт, устанавливающийся в пазы с возможностью вращения и перемещения. Фиксаторы с укрепленными в них стержнями могут вращаться вокруг винта, укрепленного в держателе. Для возможности фиксации короткого отломка держатели могут устанавливаться рядом друг с другом.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 представлен вид устройства для чрескостного компрессионно-дистракционного остеосинтеза; на фиг.2 - схема крепления стержня в фиксаторе; на фиг.3 - схема крепления штанг и держателя в средних опорах; на фиг.4 - конструкция крайней опоры; на фиг.5 - схема крепления держателей и штанг в устройстве; на фиг.6 - конструкция гайки крепления штанг; на фиг.7 - конструкция держателя; на фиг.8 - конструкция винта крепления фиксатора к держателю; на фиг.9, 10, 11 - пример применения устройства; на фиг.9 - интраоперационная рентгенограмма больного после выполнения корригирующей остеотомии бедренной кости и наложения устройства, на фиг.10 - больной на 7 сутки после операции, на фиг.11 - рентгенограмма больного на 45 сутки после оперативного лечения.

Позиции на чертежах обозначают:

Опоры 1, 2, 3, 4; стержни 5, 6; резьбовая штанга 7; фиксаторы 8, 9; держатели 10, 11; линия остеотомии (перелома) 12; пазы 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 34, 35; фиксирующие гайки 21, шайбы 22, кость 23; костные отломки 24, 25; винт фиксатора 26, винт держателя 27, крепежная гайка держателя 28, сквозной канал фиксатора 29, сквозной резьбовой канал держателя 30 с резьбой 31, цилиндрическая часть винта фиксатора 32, резьба винта фиксатора 33, канал фиксатора под стержень 36.

Устройство содержит четыре опоры 1, 2, 3, 4, установленные на расстоянии друг от друга для размещения между первой и второй парами соответственно линии остеотомии (перелома) 12 кости 23 (фиг.1). Опоры 3, 4, выполненные в виде дуги длиной, равной длине 1/3 длины соответствующей окружности кольца, содержат три паза 13, 14, 17, причем паз 17 располагается по центру, в него устанавливается стягивающий винт 27 держателя 10, пазы 13, 14 - по краям опоры, в них устанавливается один из концов резьбовых штанг 7 (фиг.4). Опоры 1, 2 представляют собой полукольца, имеющие, по меньшей мере, пять пазов 15, 16, 18, 19, 20, причем 15, 16 - пазы, располагающиеся по краям этих опор, пазы 18, 19 располагаются между крайними пазами 15, 16 и центральным пазом 20, пазы 34, 35 располагаются по наружному краю опоры между пазами 18 и 20, 19 и 20 соответственно (фиг.3). Опоры 1, 2, 3, 4 между собой соединены резьбовыми штангами 7. Чрескостные резьбовые стержни 5, 6, укрепляются в фиксаторах 8, 9, представляющих собой две пластины, соединенные на одном конце и имеющие две параллельные канавки, образующие канал, в которое вводится стержень, а также имеет сквозное отверстие, в которое вводится стягивающий винт 26 (фиг.2). Фиксаторы 8, 9 крепятся стягивающим винтом 26 к держателям 10, 11, представляющим собой L-образную пластину, содержащую с одной стороны стягивающий винт 27, устанавливающийся в пазы 17, 20 с возможностью вращения и перемещения и крепящейся гайкой 28 (фиг.7). Фиксаторы 8, 9 с укрепленными в них чрескостными резьбовыми стержнями 5, 6 могут вращаться вокруг винта 26, укрепленного в держателе 10, 11.

Чрескостные резьбовые стержни 5, 6, вкручивающиеся в костные отломки 24, 25 и снабженные фиксаторами 8, 9 представляющими собой две пластины, соединенные с одного своего конца, имеющие канавки, образующие канал 36, под чрескостные резьбовые стержни 5, 6 (фиг.2). Фиксаторы 8, 9 с помощью винта 26, проведенного через обе пластины фиксатора перпендикулярно их оси, крепятся к держателям 10, 11.

Держатели 10, 11 представляют собой L-образную пластинку, несущую на своем коротком плече винт 27, вставляющийся в пазы 17, 20 опор 1, 2, 3, 4 и крепящийся к ним гайкой 28 (фиг.7). Держатели 10, 11 вместе с фиксаторами 8, 9 до затягивания гайки 28 имеют возможность вращаться вокруг оси винта 27 на 360°, а также перемещаться на всю длину пазов 17, 20. Фиксатор 8, 9 с целью установки резьбовых стержней 5, 6 под углом к оси кости вращается вокруг винта 26 до его затягивания проксимально и дистально относительно костных отломков 24, 25 по крайней мере на 45°.

Держатели 10, 11 укрепляются на опорах 1, 2, 3, 4. Опоры 1, 2 (фиг.3) в сечении выполнены в виде полудуг и снабжены, по крайней мере, 5 пазами, два из которых 15, 16 располагаются по краям опоры, два других 18, 19 занимают промежуточное положение между пазами 15 и 20 с одной стороны, а также 16 и 20 с другой соответственно (фиг.3). В пазу 20, занимающем центральное положение в опорах 1, 2, укрепляются винты L-образных держателей 10, 11 с помощью винта 27. С целью более жесткой фиксации отломков 24, 25 на опорах 1, 2 возможно размещение дополнительных пазов 34, 35. В пазах 15, 16, 18, 19, 34, 35 укрепляются резьбовые штанги 7, соединяющие между собой опоры 1, 2, 3, 4.

Опоры 3, 4 представляют собой кольца, выполненные в виде дуги длиной, равной 1/3 длины соответствующей окружности кольца (фиг.4). По краям опор 3, 4 содержатся пазы 13, 14, а в центре их паз (отверстие) 17. В пазу 17 устанавливается винт 27 держателей 10, 11. В пазах 13, 14 устанавливаются резьбовые штифты 7, фиксирующиеся гайками 21 с шайбой 22. Для обеспечения введения чрескожных резьбовых стержней 5, 6 в любом месте по окружности кости 23 опоры 3, 4 имеют возможность перемещаться относительно опор 1, 2 на длину пазов 18, 19. После достигнутого положения чрескожных резьбовых стержней 5, 6 в костных фрагментах 24, 25 затягиваются гайки 21 на штифтах, винты фиксатора 26, винты держателя 27.

Предлагаемое устройство в травматологии для лечения переломов со смещением используется следующим образом. На операционном столе на шине Белера при наложенном скелетном вытяжении производят тракцию по оси до достижения исправления имеющейся деформации. Производят контрольную рентгенографию поврежденного сегмента конечности в двух проекциях.

Устройство собирают из четырех опор (фиг.1, 3, 4). Опоры 1, 3 соединяют с помощью резьбовых штанг 7, установленных в паз 13, 14 опоры 3 и паз 18, 19 опоры 1, гаек 21 и устанавливают так, чтобы опора 1 была параллельна опоре 3. В пазу 17 опоры 3 и пазу 20 опоры 1 укрепляют держатели 10, 11 с фиксаторами 8, 9. Опоры ориентируют вдоль оси поврежденного сегмента конечности. Затем в анатомически безопасной зоне в проекции проксимального отломка 24 делают прокол кожи и мягких тканей скальпелем и производят сверление в костный отломок 24 на оба кортикальных слоя перпендикулярно оси костного отломка 24. Затем в сформированное отверстие ввинчивают чрескостный резьбовой стержень 5 так, чтобы резьбовая его часть прошла через оба кортикальных слоя. Чрескостный резьбовой стержень 5 устанавливают в фиксаторе 8. Затем, используя фиксатор 9, укрепленный на держателе 11 опоры 1, в качестве направляющей, в анатомически безопасной зоне производят прокол кожи и мягких тканей и сверлят сквозное отверстие в проксимальном отломке, несколько дистальнее от первого образованного в кости отверстия. Резьбовой стержень 5 ввинчивается в проксимальный отломок 24 через его оба кортикальных слоя. Резьбовой стержень 5 устанавливают в фиксаторе 9, установленном на держателе 11 опоры 1. Опоры 1, 3 ориентируют вдоль оси поврежденного сегмента конечности, после чего проводится затягивания гайки 28 держателя 10, 11 и затягивание винта 26 фиксатора 8, 9.

В последующем соединяют опоры 2, 4 между собой резьбовыми штангами 7, установленными в пазы 18, 19 опоры 2 и пазы 13, 14 опоры 4, гаек 21 и устанавливают так, чтобы опора 2 была параллельна опоре 4. В пазу 17 опоры 4 и пазу 20 опоры 2 укрепляют держатели 10, 11 с фиксаторами 8, 9. Опоры ориентируют вдоль оси поврежденного сегмента конечности. Затем в анатомически безопасной зоне в проекции дистального отломка 25 делают прокол кожи и мягких тканей скальпелем и производят сверление в костный отломок 25 на оба кортикальных слоя перпендикулярно оси костного отломка 25. Затем в сформированное отверстие ввинчивают чрескостный резьбовой стержень 6 так, чтобы резьбовая его часть прошла через оба кортикальных слоя. Чрескостный резьбовой стержень 6 устанавливают в фиксаторе 8, укрепленном в держателе 10 опоры 4. Затем, используя фиксатор 9, укрепленный на держателе 11 опоры 2, в качестве направляющей, в анатомически безопасной зоне производят прокол кожи и мягких тканей и сверлят сквозное отверстие в проксимальном отломке, несколько проксимальнее от предыдущего отверстия, образованного в кости. Резьбовой стержень 6 ввинчивается в дистальный отломок 25 через его оба кортикальных слоя. Резьбовой стержень 6 устанавливают в фиксаторе 9, установленным на держателе 11 опоры 2. Опоры 2, 4 ориентируют вдоль оси поврежденного сегмента конечности, после чего проводится затягивания гайки 28 держателя 10, 11 и затягивание винта 26 фиксатора 8, 9.

Опоры 1, 2 соединяются между собой резьбовыми штангами 7, установленными в пазы 15, 16, 34, 35.

Предлагаемое устройство в ортопедии для лечения угловых деформаций используется следующим образом. Производят контрольную рентгенографию поврежденного сегмента конечности в двух проекциях. Определяют по рентгенограммам угол деформации.

Устройство собирают из четырех опор (фиг.1, 3, 4). Опоры 1, 3 соединяют с помощью резьбовых штанг 7, установленных в пазы 13, 14 опоры 3 и пазы 18, 19 опоры 1, гаек 21 и устанавливают так, чтобы опора 1 была параллельна опоре 3. В пазу 17 опоры 3 и пазу 20 опоры 1 укрепляют держатели 10, 11 с фиксаторами 8, 9. Опоры ориентируют вдоль оси конечности. Затем в анатомически безопасной зоне в проекции проксимального отломка 24 делают прокол кожи и мягких тканей скальпелем и производят сверление в костный отломок 24 на оба кортикальных слоя перпендикулярно оси костного отломка 24. Затем в сформированное отверстие ввинчивают чрескостный резьбовой стержень 5 так, чтобы резьбовая его часть прошла через оба кортикальных слоя. Чрескостный резьбовой стержень 5 устанавливают в фиксаторе 8. Затем, используя фиксатор 9, укрепленный на держателе 11 опоры 1, в качестве направляющей, в анатомически безопасной зоне производят прокол кожи и мягких тканей и сверлят сквозное отверстие в проксимальном отломке, несколько дистальнее от первого образованного в кости отверстия. Резьбовой стержень 5 ввинчивается в проксимальный отломок 24 через его оба кортикальных слоя. Резьбовой стержень 5 устанавливают в фиксаторе 9 на держателе 11 опоры 1. Опоры 1, 3 ориентируют вдоль оси поврежденного сегмента конечности, после чего проводится затягивания гаек 28 держателя 10, 11 и затягивание винта 26 фиксаторов 8, 9.

В последующем соединяют опоры 2, 4 между собой резьбовыми штангами 7, установленных в пазы 18, 19 опоры 2 и пазы 13, 14 опоры 4, гаек 21 и устанавливают так, чтобы опора 2 была параллельна опоре 4. В пазу 17 опоры 4 и пазу 20 опоры 2 укрепляют держатели 10, 11 с фиксаторами 8, 9. Опоры ориентируют перпендикулярно фрагмента поврежденного сегмента конечности. Затем в анатомически безопасной зоне в проекции дистального фрагмента 25 кости делают прокол кожи и мягких тканей скальпелем и производят сверление в костный фрагмент 25 через оба кортикальных слоя перпендикулярно оси костного фрагмента 25. Затем в сформированное отверстие ввинчивают чрескостный резьбовой стержень 6 так, чтобы резьбовая его часть прошла через оба кортикальных слоя. Чрескостный резьбовой стержень 6 устанавливают в фиксаторе 8, укрепленном в держателе 10 опоры 4. Затем, используя фиксатор 9, укрепленный на держателе 11 опоры 2, в качестве направляющей, в анатомически безопасной зоне производят прокол кожи и мягких тканей и сверлят сквозное отверстие в проксимальном отломке, несколько проксимальнее от предыдущего отверстия, образованного в кости. Резьбовой стержень 6 ввинчивается в дистальный фрагмент 25 через его оба кортикальных слоя. Резьбовой стержень 6 устанавливают в фиксаторе 9 на держателе 11 опоры 2. Опоры 2, 4 ориентируют перпендикулярно оси дистального фрагмента поврежденного сегмента конечности, после чего проводится затягивание гайки 28 держателя 10, 11 и затягивание винта 26 фиксатора 8, 9.

Опоры 1, 2 располагают по отношению друг к другу под углом, соответствующим угловой деформации сегмента, и соединяют между собой шарнирами от аппарата Илизарова, установленными в пазы 15, 16, 34, 35, причем плоскость вращения шарниров ориентируют в плоскости угловой деформации. Через отдельный разрез на вершине деформации дрелью проводят несколько отверстий, а затем долотом пересекают кость. С помощью гаек 21 и шарниров постепенно исправляют угловую деформацию, выращивая клиновидный регенерат. По окончанию исправления деформации пластины 1, 2 устанавливаются параллельно друг другу, после чего проводят подтягивание всех соединений аппарата. В таком положении оставляют аппарат до полного сращения костных фрагментов.

Для значительной экономии времени сборки устройства во время операции частичную компоновку его необходимо проводить в предоперационном периоде. Для этого по рентгенограммам размечается место проведения чрескостных резьбовых стержней 5, 6 в костные отломки 24 и 25. Измеряется расстояние между точками проведения стержней в проксимальном отломке, а потом в дистальном фрагменте. Соответственно установленного расстояния между ними сначала соединяют опоры 1, 3 с помощью резьбовых штанг 7, установленными в паз 13, 14 опоры 3 и паз 18, 19 опоры 1, гаек 21 и устанавливают так, чтобы опора 1 была параллельна опоре 3. В пазу 17 опоры 3 и пазу 20 опоры 1 укрепляют держатели 10, 11 с фиксаторами 8, 9. В последующем соединяют опоры 2, 4 между собой резьбовыми штангами 7, установленных в пазы 18, 19 опоры 2 и пазы 13, 14 опоры 4, гаек 21 и устанавливают так, чтобы опора 2 была параллельна опоре 4. В пазу 17 опоры 4 и пазу 20 опоры 2 укрепляют держатели 10, 11 с фиксаторами 8, 9. Таким образом, до операции устройство находится уже в собранном состоянии за исключением соединения между собой опор 1, 2 посредством резьбовых штанг 7.

Во время операции проводятся чрескостные резьбовые стержни 5, 6 через костные отломки 24, 25, как указано выше, после чего они устанавливаются в фиксаторах 8, 9 опор 3, 1, 2, 4. Опоры 1, 2 соединяются между собой шарнирами от аппарата Илизарова в случаях имеющейся угловой деформации отломков или же посредством резьбовых штанг 7 при отсутствии таковой.

Технический результат заключается в упрощении наложения устройства, возможности проведения резьбовых стержней в трех взаимоперпендикулярных плоскостях, уменьшении времени его подготовки, сборки и наложения на поврежденный сегмент конечности и устранении угловых деформаций.

Предлагаемое устройство использовалось нами в детском ортопедическом отделении Волгоградской областной клинической больницы №1 у 5 детей, у 3 из них с переломами различных сегментов нижних конечностей, у 2 - с деформациями нижних конечностей. В качестве примера использования предлагаемого устройства приводим клинический случай. Больной Б., поступил в детское ортопедическое отделение Волгоградской областной клинической больницы №1 с диагнозом: двусторонняя болезнь Блаунта. В отделении выполнена корригирующая остеотомия левой бедренной кости с наложением устройства (фиг.9). На седьмые сутки после операции больному разрешена частичная нагрузка на левую нижнюю конечность (фиг.10). Проводилось дозированное устранение угловой деформации. Через полтора месяца с момента операции на контрольных рентгенограммах наблюдается исправление деформации и консолидация участка остеотомии (фиг.11), аппарат снят. У ребенка ограничений движений в суставах левой нижней конечности не наблюдалось.

Как было показано, предложенное устройство для компрессионно-дистракционного остеосинтеза удобно для применения его хирургом во время операции, позволяет как одномоментно, так и дозированно перемещать костные отломки, содержит небольшое количество деталей, легко в обращении, быстро собирается, не ограничивает движений в суставе, обеспечивает возможность ранней нагрузки на поврежденную конечность в аппарате, улучшает качество лечения при переломах и деформациях длинных трубчатых костей.

Источники информации

1. Патент РФ №2085144, А 61 В 17/66, опубликовано в 1997 (прототип).

2. Шевцов В.И., Попков А.В. Оперативное удлинение нижних конечностей. - М.: Медицина, 1998. - С.192.