устройство для остеосинтеза проксимального отдела бедренной кости

Формула изобретения

1. Устройство для остеосинтеза проксимального отдела бедренной кости, содержащее цилиндрический фиксирующий стержень с коническим наконечником и шуруп, конец стержня с коническим наконечником выполнен с резьбой для закрепления в проксимальном фрагменте кости, шуруп имеет длину для прохождения через два кортикальных слоя диафиза, отличающийся тем, что оно снабжено стопорным винтом с потайной головкой и компрессионным втулочным удлинителем, последний выполнен с прямоугольной головкой и опорным кольцом, при этом в головке выполнены перпендикулярное отверстие с гнездом для стопорного винта с потайной головкой и отверстие под шуруп, диаметр которого соответствует диаметру шурупа для запирания винта от перемещений, компрессионный втулочный удлинитель скреплен со стержнем метрической резьбой, стержень выполнен на одном конце с метрической резьбой и с отверстием под спицу, а со стороны скрепления с втулочным удлинителем - с соосным отверстием с метрической резьбой под стопорный винт, сообщающимся с отверстием под спицу, при этом стержень имеет возможность скрепления с отверткой для введения в кость, резьба стержня для закрепления в проксимальном фрагменте кости выполнена самонарезающей и упорной и имеет внутренний диаметр, больший, чем наружный диаметр втулочного удлинителя, шаг метрической резьбы в отверстии стержня отличен от шага метрической резьбы на стержне, а длина втулочного удлинителя выполнена не менее половины стержня, диаметр шурупа выполнен не менее 1,2 диаметра стопорного винта.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что конический наконечник цилиндрического фиксирующего стержня пересечен тремя равномерно расположенными по окружности ступенчатыми пазами, которые направлены вдоль оси и выполнены с заостренными кромками.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к медицине и может найти применение в травматологии и ортопедии для остеосинтеза при переломах проксимального отдела бедренной кости.

Известно устройство для остеосинтеза головки бедренной кости, содержащее цилиндрический фиксирующий стержень и головку с опорным кольцом, причем на одном конце стержня выполнена резьба для закрепления в проксимальном фрагменте кости, а другой конец стержня выполнен с метрической резьбой, а стержень, головка и опорное кольцо выполнены со сквозными отверстиями под спицу (см. а.с. №1115738, опубл. 1984 г.).

Это устройство обеспечивает только компрессию фрагментов перелома и точность расположения на стержне шайбы и гайки в зависимости от их толщины, но ограничено в возможности использования для бедренных костей различных габаритов.

Известно устройство для остеосинтеза при переломах шейки бедренной кости, содержащее два расходящихся в кости стержня, которые выполнены с одной головкой (см. патент №2152191, опубл. 2000 г.). Один из стержней проведен через отломки шейки бедренной кости, а другой - блокирующий стержень (в качестве которого может быть использован шуруп) расположен под углом к основному и имеет осевую длину, позволяющую пересечь только один кортикальный слой кости, что создает усилия, не достаточные для противодействия действующим вращающим моментам, и ведет к ротационной нестабильности.

К тому же, введение трехлопастного стержня в фрагменты перелома приводит к повышенной травме кости. В таком устройстве возможна ротация и диаметральное смещение фрагментов головки, а при нестабильных переломах шейки - возникновение срезающих усилий в области перелома, что ведет к снижению устойчивости положения стержня в послеоперационный период.

Наиболее близким аналогом является устройство для остеосинтеза проксимального отдела бедренной кости, содержащее цилиндрический фиксирующий стержень с коническим наконечником и шуруп, конец стержня с коническим наконечником выполнен с резьбой для закрепления в проксимальном фрагменте кости, шуруп имеет длину для прохождения через два кортикальных слоя диафиза (см патент US №2772676, опубл. 1956 г.).

Устройство не предназначено для пациентов, имеющих различные размеры бедренной кости. Кроме того, в устройстве нет средств, позволяющих выполнить дополнительную компрессию. Кроме того, устройство не может обеспечить стабильный остеосинтез. Это ограничивает возможности устройства и снижает эффект лечения.

Задачей предложенного технического решения является расширение возможности лечения пациентов с различными размерами проксимального отдела бедренной кости при одновременном повышении осевой стабильности устройства, увеличении устойчивости к срезающим силам при нестабильных переломах и исключении смещения отломков, а также снижение травмы кости, с одновременным упрощением и уменьшением времени операции, а также увеличение прочности кости после сращивания фрагментов.

Для решения поставленных задач устройство для остеосинтеза проксимального отдела бедренной кости, содержащее цилиндрический фиксирующий стержень с коническим наконечником и шуруп, конец стержня с коническим наконечником выполнен с резьбой для закрепления в проксимальном фрагменте кости, шуруп имеет длину для прохождения через два кортикальных слоя диафиза, согласно изобретению оно снабжено стопорным винтом с потайной головкой и компрессионным втулочным удлинителем, последний выполнен с прямоугольной головкой и опорным кольцом, при этом в головке выполнены перпендикулярное отверстие с гнездом для стопорного винта с потайной головкой и отверстие под шуруп, диаметр которого соответствует диаметру шурупа для запирания винта от перемещений, компрессионный втулочный удлинитель скреплен со стержнем метрической резьбой, стержень выполнен на одном конце с метрической резьбой и с отверстием под спицу, а со стороны скрепления с втулочным удлинителем - с соосным отверстием с метрической резьбой под стопорный винт, сообщающимся с отверстием под спицу, при этом стержень имеет возможность скрепления с отверткой для введения в кость, резьба стержня для закрепления в проксимальном фрагменте кости выполнена самонарезающей и упорной и имеет внутренний диаметр, больший, чем наружный диаметр втулочного удлинителя, шаг метрической резьбы в отверстии стержня отличен от шага метрической резьбы на стержне, а длина втулочного удлинителя выполнена не менее половины длины стержня, диаметр шурупа выполнен не менее 1,2 диаметра стопорного винта.

Кроме того, решение поставленных задач достигается тем, что согласно изобретению в устройстве конический наконечник стержня с самонарезающей упорной резьбой пересечен тремя равномерно расположенными по окружности ступенчатыми пазами, которые направлены вдоль оси и выполнены с заостренными кромками.

Технический результат предложенного устройства состоит в повышении универсальности использования устройства для пациентов, имеющих различные размеры проксимального отдела бедренной кости, с повышением стабильности компрессии, при одновременном повышении осевой стабильности и антимиграционных свойств в случае нестабильных переломов проксимального отдела бедренной кости, в упрощении устройства, в упрощении его установки в бедренную кость, а также в снижении травмы кости, в повышении прочности соединения фрагментов кости и в снижении стоимости устройства.

На фиг.1 показана конструктивная схема и расположение устройства в бедренной кости.

На фиг.2 показан вид А на компрессионный втулочный удлинитель.

На фиг.3 показан вид А на фиксирующий стержень.

На фиг.4 показан выносной элемент Г - внешний вид конического наконечника фиксирующего стержня, выполненного со ступенчатыми пазами.

На фиг.5 показан вид по стрелке В на конический наконечник стержня.

На фиг.6 показан разрез по Б-Б.

Предложенное устройство содержит цилиндрический фиксирующий стержень 1 с коническим наконечником 2 и компрессионный втулочный удлинитель 3. На одном конце стержня 1 выполнена метрическая резьба, а в компрессионном втулочном удлинителе 3 выполнено отверстие 4 диаметром d с ответной метрической резьбой 5 для резьбового соединения удлинителя 3 со стержнем 1. С этой стороны в стержне 1 выполнено соосное отверстие 6 под стопорный винт 7, который выполнен с потайной головкой 7 ¹.

Отверстие 6 выполнено с метрической резьбой 6 ¹. Глубина h отверстия 6 соответствует длине «а» метрической резьбы 5 на стержне 1, при этом шаг метрической резьбы 6 ¹ в отверстии стержня 1 отличен от шага метрической резьбы 5 на стержне 1.

Конец стержня 1 с коническим наконечником 2 выполнен с упорной самонарезающей резьбой 8. Конический наконечник 2 стержня 1 пересечен тремя равномерно расположенными по окружности ступенчатыми пазами 9, которые направлены вдоль оси и выполнены с заостренными кромками 10.

Компрессионный втулочный удлинитель 3 выполнен за одно целое с головкой 11 и с опорным кольцом 12. Головка 11 втулочного удлинителя 3 имеет форму прямоугольника. Стопорный винт 7 пропущен через соосно расположенное в головке удлинителя 3 отверстие 13 диаметром D и закреплен на резьбе в отверстии 6 стержня 1. Потайная головка 7¹ винта 7 расположена в гнезде 14, выполненном в головке 11 втулочного удлинителя 3. Шуруп 15 пропущен через отверстие 16, перпендикулярное отверстию 13 под стопорный винт 7, выполненному в головке 11 удлинителя 3.

Диаметр отверстия 16 в головке удлинителя 3 под шуруп 15 соответствует диаметру d1 шурупа 15. Длина В шурупа 15 не меньше максимальной длины L_max стержня 1 с навинченным на него удлинителем 3, что необходимо и достаточно для пересечения шурупом 15 диафиза бедренной кости, перпендикулярно к оси стержня 1. Диаметр d1 шурупа 15 не менее 1,2 диаметра d2 стопорного винта 7. При этом упорная резьба 8 на стержне со стороны конического наконечника 2 выполнена самонарезающей с внутренним диаметром, большим наружного диаметра втулочного удлинителя 3. Диаметр шурупа 15 d1 не менее 1,2 диаметра d2 винта 7. Отверстие 6 в стержне 1 сообщено с отверстием 17 под спицу.

Устройство используется следующим образом.

Под контролем ЭОПа на ортопедическом столе выполняют закрытую репозицию костных фрагментов. Из подвертельной области через фрагменты проксимального отдела бедренной кости вводят навигационную спицу (не показана), которую располагают под углом 120-135° к анатомической оси бедренной кости. По спице сверлом диаметром 6 мм в кортикальном слое кости высверливают отверстие. Далее усилием отвертки (не показана), закрепленной на фиксирующем стержне 1, стержень 1 проводят через костные фрагменты проксимального отдела бедренной кости. Стержень 1 со стороны конического наконечника 2 выполнен с упорной самонарезающей резьбой 8, что облегчает введение стержня, удаление стержня после консолидации фрагментов, и обеспечивает требуемые поддерживающие усилия в послеоперационный период. Конический наконечник 2 стержня 1 пересечен тремя равномерно расположенными по окружности вдоль оси ступенчатыми пазами 9. Пазы 9 выполнены фрезой, направлены вдоль оси стержня 1 и имеют заостренные кромки 10. Это облегчает введение стержня в кость, снижает риск раскалывания фрагментов и обеспечивает выведение костной стружки в область перелома, что ускоряет сращивание фрагментов в послеоперационный период.

Затем компрессионный втулочный удлинитель 3, в отверстии 4 которого выполнена метрическая резьба 5, навинчивают на фиксирующий стержень 1, что выполняют до упора опорного кольца 12 втулочного удлинителя 3 в кость. Длина втулочного удлинителя, которая не меньше половины длины стержня, и резьбовое соединение удлинителя со стержнем позволяют расширить пределы осевой длины всех известных ранее аналогов. Появляется возможность подобрать осевую длину стержня в сборе с удлинителем, соответствующую размерам оперируемого участка бедренной кости конкретного пациента. Это расширяет возможности конструкции и делает ее универсальной.

После упора опорного кольца удлинителя в кость выполняют последующую компрессию фрагментов перелома, что увеличивает возможности устройства и повышает эффект лечения.

Далее через отверстие 13, выполненное в головке 11 втулочного удлинителя 3, вводят стопорный винт 7, выполненный с потайной головкой 7¹, который ввинчивают в отверстие 6, выполненное в фиксирующем стержне 1, а потайную головку 7 ¹ располагают в гнезде 14 втулочного удлинителя 3. Это не препятствует последующему проведению шурупа 15 через отверстие 16 головки 11, но запирает винт 7 от осевых перемещений кнутри. Выбор диаметра отверстия 16 для проведения шурупа 15 в головке 11, соответствующим диаметру шурупа 15, позволяет потайной головке 7¹ винта упереться в шуруп и запереть винт от перемещений кнаружи. Этим обеспечивается исключение ротации стержня 1 с винтом 7 относительно удлинителя 3 и повышается стабильность компрессии. Отверстие 6, в которое ввинчивают винт 7, выполнено с метрической резьбой 6¹, имеющей шаг, отличный от шага резьбы 5 на стержне 1. Это дополнительно повышает стабильность остеосинтеза. Глубина h отверстия с резьбой в стержне под винт 7 равна длине "а" метрической резьбы, выполненной на стержне 1, что позволяет создать антиротационный момент по всей включенной в работу длине метрической резьбы.

При длине В шурупа 15, не меньшей максимальной длины L_max стержня 1 с закрепленным на нем втулочным удлинителем 3, шуруп пересекает два кортикальных слоя диафиза. При такой площади контакта блокирующего шурупа с костью повышается осевая стабильность конструкции. Выбор диаметра d1 блокирующего шурупа большим, чем 1,2 диаметра d2 винта 7, позволяет создать оптимальную площадь контакта шурупа с костью диафиза и снизить травму кости.

Использование устройства описано для проксимального отдела бедренной кости, но это не ограничивает его возможностей и устройство может быть использовано и для мыщелков.

Технико-экономический эффект состоит в универсальности устройства путем возможности подгонки к размерам бедренной кости пациента, в расширении возможностей лечения путем последующей компрессии фрагментов перелома, с одновременным повышением осевой стабильности и антимиграционных свойств при нестабильных переломах, а также в повышении прочности соединения отломков и в увеличении эффекта лечения при простоте устройства и простоте его установки в бедренную кость, а также в снижении травмы кости.