РЕПОЗИЦИОННЫЙ АППАРАТ НАРУЖНОЙ ЧРЕСКОСТНОЙ ФИКСАЦИИ Российский патент 1995 года по МПК A61B17/62 

Изобретение относится к медицинской технике, а именно, к репозиционному аппарату наружной чрескостной фиксации, который используется в травматологии и ортопедии и предназначен для лечения свежих и застарелых переломов костей конечностей, несросшихся и неправильно сросшихся переломов, "ложных суставов", а также для восполнения дефектов костной ткани дистракционным остеосинтезом.

Известен репозиционный аппарат наружной чрескостной фиксации, содержащий два опорных кольца с отверстиями для спицедержателей, соединенных резьбовыми стойками посредством фиксирующих гаек [1]
Этот аппарат не обеспечивает полную репозицию, поэтому на практике в процессе конкретной операции резьбовые стойки приходится изгибать, добиваясь удачной репозиции, что делает эти резьбовые стойки и весь аппарат непригодным для последующих операций.

Известен репозиционный аппарат наружной чрескостной фиксации, содержащий опорные кольца, соединенные резьбовыми стойками при помощи сферических шарниров с фиксирующими гайками [2] Каждый сферический шарнир выполнен в виде двух полусфер, соединенных между собой фиксирующими элементами из выступов и стяжек. Сферические шарниры размещены в дугообразных пазах, выполненных в опорных кольцах, причем боковые поверхности дугообразных пазов выполнены сферической формы, соответствующей сферической поверхности шарнира. Фиксация полусфер шарнира в опорном кольце осуществляется коническими хвостовиками фиксирующих гаек, размещенных на резьбовых стойках. Хвостовики гаек размещены между полусферами. При перемещении гаек хвостовики распирают полусферы и прижимают их к сферическим поверхностям дугообразных пазов.

Однако такие сферические шарниры имеют сложную конструкцию и требуют для их размещения в опорных кольцах дугообразных пазов сложного профиля. Все это делает такой аппарат сложным в изготовлении и эксплуатации и требует при совмещении костных отломков перемещений как составных частей шарнира, так и перемещений самого шарнира в дугообразных пазах опорных колец, что усложняет регулировку аппарата при вправлении переломов.

В основу настоящего изобретения поставлена задача путем совершенствования узлов соединения резьбовых стоек с опорными кольцами в репозиционном аппарате наружной чрескостной фиксации обеспечить достижение одномоментной репозиции и регулируемой компрессии при одновременном упрощении конструкции аппарата, что значительно облегчит выполнение операций и сократит время ее проведения.

Поставленная задача решается тем, что в репозиционном аппарате наружной чрескостной фиксации, содержащем опорные кольца, соединенные резьбовыми стойками при помощи сферических шарниров с фиксирующими гайками, каждый сферический шарнир выполнен в виде плоскосферических шайб, размещенных с зазором относительно резьбовой стойки и симметрично относительно опорного кольца в ответных сферических полостях, выполненных в фиксирующих гайках, и контактирующих своими плоскими поверхностями с опорным кольцом.

Такое конструктивное выполнение узла соединения резьбовых стоек с опорными кольцами позволяет зафиксировать опорные кольца на резьбовых стойках в любом требуемом пространственном положении для полной репозиции, поскольку сферический шарнир предлагаемой конструкции обеспечивает перемещение каждой резьбовой стойки по трем осям координат и вращение относительно общего центра, т.е. шесть степеней свободы.

Предлагаемая конструкция шарнира обеспечивает кинематическое соединение, включающее в себя: винтовую пару, образованную резьбовой стойкой, и фиксирующей гайкой; кольце сферическую пару, образованную сферической полостью фиксирующей гайки и выпуклой поверхностью плоскосферической шайбы; плоскую пару, образованную плоскими поверхностями плоскосферической шайбы и опорного кольца. Такой сферический шарнир технологичен в изготовлении (например, методом холодной или полугорячей объемной штамповки), прост и надежен в эксплуатации, легко разбирается и собирается, что облегчает его стерилизацию.

После предварительной затяжки такой шарнир обеспечивает легкую репозицию, которая контролируется методами лучевой и другими средствами диагностики. Последующая затяжка с заданным усилием обеспечивает образование единого узла, способствующего перемещению резьбовых стоек относительно общего центра.

На фиг.1 изображен схематично репозиционный аппарат наружной чрескостной фиксации в трех положениях: а) при устранении смещения отломков по ширине; б) устранение ротационного смещения; в) устранение углового смещения; на фиг.2 узел соединения резьбовой стойки и опорного кольца в разрезе.

Репозиционный аппарат наружной чрескостной фиксации содержит верхнее и нижнее опорные кольца 1 (фиг.1) (или полукольца в одностержневом аппарате), соединенные резьбовыми стойками 2 при помощи сферических шарниров 3 с фиксирующими гайками 4.

Каждый сферический шарнир 3 выполнен в виде плоскосферических шайб 5 (фиг.2) размещенных симметрично относительно опорного кольца 1 и с зазором 6 относительно резьбовой стойки 2, что обеспечивает поворот резьбовой стойки 2 на угол, равный 2 α относительно общего центра 0. Плоскосферические шайбы 5 размещены в ответных сферических полостях 7, выполненных в фиксирующих гайках 4, и контактирующих своими плоскими поверхностями 8 с опорным кольцом 1. В опорных кольцах 1 смонтированы спицедержатели известной конструкции (не показаны) для спиц, проводимых через костные отломки.

В каждом узле соединения одна и та же резьба на стойках 2 служит как ходовая для продольных линейных перемещений шарниров 3 (вдоль длинной оси кости), так и как крепежная для геометрического замыкания шарнира на опорном кольце 1 и надежной фиксации его в требуемом положении. При этом каждый сферический шарнир 3 обеспечивает шесть степеней свободы относительно трех осей координат Х, Y, Z, в результате в процессе операции нижний "свободный" отломок кости репонируется полностью с верхним отломком конечности, а все узлы соединены в аппарате занимают различное пространственное положение.

Использование предлагаемого аппарата осуществляется следующим образом.

В процессе проведения операции аппарат устанавливают традиционным образом и его регулировку на оперируемой конечности проводят относительно трех осей координат, где Z обозначаем длинную ось кости, Y короткую ось кости, Х перпендикулярное направление, плоскость репозиции XOY. Полную и одномоментную репозицию осуществляют путем линейных (плоских) перемещений f_x', f_y', f_z', и угловых (неплоских) перемещений f_x", f_y", f_z" (фиг.1а).

Для репозиции отломков кости используют линейные перемещения f_x', f_y', f_z' нижнего опорного кольца 1 для "свободной" кости сломанной конечности. При использовании линейного перемещения f_x' все имеющиеся в аппарате резьбовые стойки 2 наклоняются на одинаковый угол, оставаясь параллельным друг другу, т. е. угловое перемещение заменяет потребное линейное перемещение, а центр нижнего отломка кости "выводится на Z-длинную ось кости.

При использовании линейного перемещения f_y^I- аналогичный эффект репозиции, только наклон стоек 2 будет, естественно, вдоль другой оси координат.

При использовании углового перемещения f_z^I нижнее опорное кольцо 1 (фиг. 1,б) вместе с крестом из спиц поворачивается на требуемый угол ротации относительно верхнего опорного кольца 1 на конечности, причем все стойки 2 остаются параллельно винтовым линиям.

После выполнения данных трех линейных перемещений верхние шарниры предварительно (нетуго) затягиваются.

Кроме того, для полной репозиции используют угловые перемещения f_x", f_y" и f_z". Вращением гайки 4 на одной из стоек 2 получаем наклон нижнего кольца 1 вдоль f_x" или f_y" в зависимости от того, какая из резьбовых стоек 2 используется (фиг.1,в).

Синхронным вращением гаек 4 на двух стойках 2 можно получить требуемый наклон нижнего опорного кольца в любую требуемую сторону. Синхронным же вращением гаек 4 на всех стойках 2 добиваемся осевой ротации поступательного движения вдоль длинной оси Z кости, что позволяет завершить полную репозицию сопрягаемых отломков кости конечности, а также обеспечивается равномерная взаимокомпрессия (прижатие) отломков с требуемой для выздоровления нагрузкой.

Так, например, требуется репонировать и зафиксировать отломки диафаза большой берцовой кости. Общий случай: отломки кости смещены по длине и по ширине под углом один относительно другого, дистальный отломок ротирован внутрь.

Больному накладывают аппарат в сборе на спицы по две или три, проведенные через каждый отломок кости. Спицы натягивают и зажимают в стандартных спицедержателях опорных колец 1. Все гайки 4 предварительно (нетуго) затягивают. Выполняют первичную рентгенограмму в двух проекциях, на которой отчетливо видны линейная и угловая сетки-лимбы c оцифровкой. Это позволяет, соотносясь с тарировочными шкалами, поэтапно выполнить полную репозицию. Например, сближение обоих отломков по длинной оси кости синхронным вращением всех нижних гаек, т.е. за счет f_z'. Сближение отломков по ширине наклоном стоек, т.е. за счет f_z". Угловое смещение отломков освобождением гайки нижнего опорного кольца, т.е. за счет углового перемещения f_z^I Доротация отломков один относительно другого вокруг оси Z осуществляется вращением нижнего опорного кольца на требуемый угол относительно верхнего опорного кольца, жестко закрепленного на конечности. Операция завершается затяжкой всех гаек заданным усилием.

Одномоментная и полная репозиция, а также фиксация двух основных отломков кости завершена. Заданное усилие компрессии в месте стыка сопряженных отломков обеспечено. Затем выполняют заключительную рентгенограмму. Дальнейшее ведение больного осуществляется традиционно. При наличии тепловизора, ультразвукового или др. устройств лучевой диагностики, обеспечивающих хирургу постоянную и достоверную картину полной репозиции, сама операция существенно упрощается и сокращается во времени, при этом исключаются неудобства и вредные последствия для больного от действия рентгеновских лучей.

Использование: в травматологии и ортопедии для остеосинтеза костей с обеспечением репозиции любого вида. Сущность изобретения: аппарат содержит опорные кольца 1, соединенные резьбовыми стойками 2 при помощи сферических шарниров 3, выполненных в виде плоско-сферических шайб 5, размещенных с зазором на резьбовых стойках 2 симметрично относительно опорных колец 1 и контактирующих с опорными кольцами 1 своими плоскими поверхностями, и фиксирующих гаек 4, имеющих сферические полости под сферические поверхности шайб 5. 2 ил.

РЕПОЗИЦИОННЫЙ АППАРАТ НАРУЖНОЙ ЧРЕСКОСТНОЙ ФИКСАЦИИ, содержащий опорные кольца, соединенные резьбовыми стойками при помощи сферических шарнирнов с фиксирующими гайками, отличающийся тем, что каждый сферический шарнир выполнен в виде плоскосферических шайб, размещенных с зазором относительно опорного кольца в ответных сферических полостях, выполненных в фиксирующих гайках, и с возможностью контакта своими плоскими поверхностями с опорным кольцом.