КОМПРЕССИОННО-ДИСТРАКЦИОННЫЙ АППАРАТ Российский патент 1997 года по МПК A61B17/66 

Изобретение относится к медицинской технике и предназначено для лечения больных с переломами длинных трубчатых костей.

Известны классические методы лечения переломов: гипсовой повязкой, скелетным вытяжением и различными видами накостного и внутрикостного остеосинтеза (винтами, пластинками, стержнями) [1]
Однако в ряде случаев эти методы неэффективны при лечении сложных, оскольчатых, застарелых переломов.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является компрессионно-дистракционный аппарат, разработанный Г.А. Илизаровым [2] Однако он не всегда является эффективным, вследствие чего увеличиваются сроки лечения, т.к. в нем используется только один лечебный фактор - механическое воздействие.

Технический результат, обеспечиваемый изобретением оптимизация репаративной регенерации путем обеспечения одновременного воздействия на область перелома двух лечебных факторов механического воздействия (компрессия, дистракция или иммобилизация) и регулируемого магнитного поля, создаваемого магнитной системой.

Технический результат обеспечивается тем, что в компрессионно-дистракционный аппарат, содержащий кольца, шпильки, соединяющие кольца, и спицы, установленные на кольцах посредством фиксаторов, внесено следующее усовершенствование (п.1 формулы изобретения): он снабжен кольцевой магнитной системой с осевой намагниченностью, размещенной между кольцами и связанной со шпильками.

Такое построение компрессионно-дистракционного аппарата позволяет активизировать движение ионов различных веществ под воздействием магнитного поля [3] за счет чего увеличивается скорость химических реакций, в результате чего увеличивается усвоение кальция, фосфора, фтора и других веществ, что приводит к ускорению процесса лечения. Кровеносные сосуды под воздействием магнитного поля расширяются, за счет чего нормализуется кровоснабжение тканей, а значит, и снабжение их кислородом. Кроме того, магнитное поле влияет на мышечную ткань, которая начинает выделять тканевые опиаты вещества, которые, всасываясь в кровь, оказывают влияние на расположенный в головном мозге болевой центр, снижая болевые ощущения.

В частном случае (п.2 формулы изобретения) кольцевая магнитная система выполнена из трех последовательно расположенных с возможностью перемещения по шпилькам подсистем кольцевых магнитов с осевой намагниченностью, причем магнитные моменты крайних подсистем кольцевых магнитов противоположны магнитному моменту средней подсистемы кольцевых магнитов.

Такое построение кольцевой магнитной системы с осевой намагниченностью позволяет при необходимости концентрировать магнитное поле в области перелома, изменять величину магнитного поля и перемещать вдоль оси конечности область воздействия магнитного поля.

Сущность изобретения поясняется описанием конкретного, но не ограничивающего заявляемое изобретение, варианта выполнения и прилагаемыми чертежами, на которых:
на фиг.1 приведен вариант конструктивного выполнения компрессионно-дистракционного аппарата; на фиг.2 вид в аксонометрии варианта кольцевой магнитной системы с осевой намагниченностью, выполненной из трех последовательно расположенных подсистем кольцевых магнитов с осевой намагниченностью; на фиг.3 9 графики распределения величины магнитного поля при различных расстояниях между подсистемами кольцевых магнитов с осевой намагниченностью; на фиг. 10 вариант конструктивного выполнения регулируемой по длине шпильки; на фиг. 11 вариант конструктивного выполнения фиксатора; на фиг.12 вариант конструктивного выполнения защитного кожуха.

Компрессионно-дистракционный аппарат содержит (фиг.1) кольца 1, на которых посредством фиксаторов 2 установлены спицы 3. Кольца 1 соединены шпильками 4. Кольцевая магнитная система с осевой намагниченностью размещена между кольцами и связана со шпильками 4. Кольцевая магнитная система с осевой намагниченностью выполнена из трех подсистем кольцевых магнитов с осевой намагниченностью. Первая подсистема 5 кольцевых магнитов с осевой намагниченностью связана со шпильками 4 посредством держателей 6, вторая подсистема 7 кольцевых магнитов с осевой намагниченностью связана со шпильками 4 посредством держателей 8, а третья подсистема 9 кольцевых магнитов с осевой намагниченностью связана со шпильками 4 посредством держателей 10. Первая подсистема 5 кольцевых магнитов с осевой намагниченностью, вторая подсистема 7 кольцевых магнитов с осевой намагниченностью и третья подсистема 9 кольцевых магнитов с осевой намагниченностью расположены последовательно, причем магнитные моменты первой подсистемы 5 кольцевых магнитов с осевой намагниченностью и третьей подсистемы 9 кольцевых магнитов с осевой намагниченностью противоположны магнитному моменту второй подсистемы 7 кольцевых магнитов с осевой намагниченностью. Держатели 6,8 и 10 обеспечивают возможность перемещения по шпилькам 4 соответствующих подсистем кольцевых магнитов с осевой намагниченностью и их фиксацию в требуемом положении.

На фиг.2 приведен вид в аксонометрии кольцевой магнитной системы с осевой намагниченностью, выполненной из трех подсистем 5,7 и 9 кольцевых магнитов с осевой намагниченностью.

На фиг.3 8 показано распределение магнитного поля Н по оси симметрии для шести вариантов построения кольцевой магнитной системы с осевой намагниченностью (по оси абсцисс отложена координата Х, отсчитываемая по оси симметрии магнитной системы, а по оси ординат магнитное поле Н в условных единицах).

Для обеспечения сравнимости и наглядности графики на фиг.3 8 соответствуют использованию в качестве магнитной системы шести идентичных кольцевых магнитов с осевой намагниченностью.

График, приведенный на фиг.3, соответствует шести последовательно расположенным кольцевым магнитам с осевой намагниченностью, причем направления магнитных моментов всех кольцевых магнитов совпадают.

Графики, приведенные на фиг.4 8 соответствуют случаю, когда система кольцевых магнитов выполнена в виде совокупности трех последовательно расположенных подсистем кольцевых магнитов с осевой намагниченностью, причем магнитные моменты крайних подсистем кольцевых магнитов противоположны магнитному моменту средней подсистемы кольцевых магнитов. На фиг.4 8 расстояние между первой и второй, а также второй и третьей подсистемами кольцевых магнитов, обозначено через X₁, X₂, X₃, X₄ и X₅ соответственно, причем X₁ > X₂ > X₃ > X₄ > X₅ 0.

Для наглядности на фиг.9 на одну координатную сетку нанесены графики, приведенные на фиг.3 8.

Анализ графиков, приведенных на фиг.3 9 позволяет сделать вывод, что варианты построения системы кольцевых магнитов, приведенные на фиг.4 8, являются более предпочтительными, т.к. позволяют при одинаковом, по сравнению с вариантом построения системы кольцевых магнитов, приведенном на фиг.3, количестве идентичных кольцевых магнитов, получить более высокое максимальное значение магнитного поля. Очевидно, что при заданном максимальном значении магнитного поля система кольцевых магнитов, выполненная в варианте, приведенном на фиг. 4 8, будет иметь более низкие массогабаритные характеристики, чем в варианте, приведенном на фиг.3.

Далее анализ графиков, приведенных на фиг.4 9, позволяет сделать вывод о возможности регулировки величины максимального магнитного поля, распределения магнитного поля вдоль оси Х и протяженности воздействия магнитного поля вдоль оси путем изменения величины расстояния X_i, где i 1, 2, 3,
Реализация заявляемого компрессионно-дистракционного аппарата не вызывает затруднений. Для удобства эксплуатации шпильки 4 могут быть выполнены регулируемыми по длине, например, в виде двух соосно расположенных частей 11 и 12, соединенных обоймой 13 (фиг.10), причем с одного конца обойма 13 имеет правую резьбу, а с другого конца левую резьбу. При этом прилегающая к обойме 13 часть шпильки 11 снабжена правой резьбой, а прилегающая к обойме 13 часть шпильки 12 снабжена левой резьбой. При вращении обоймы 13 происходит изменение длины шпильки 4, состоящей из двух частей 11 и 12.

Фиксатор 2 может быть выполнен, например, в виде снабженной фиксирующим винтом обоймы, в отверстие которой входит спица 3. При этом фиксатор 2 должен быть снабжен фланцем для крепления к кольцу 1. Этот вариант конструктивного выполнения фиксатора 2 приведен на фиг.11, где приняты следующие обозначения: 14 обойма, 15 отверстие в обойме для спицы 3, 16 фланец, 17 отверстия для крепежных винтов, которыми фиксатор 2 крепится к кольцу 1, 18
фиксирующий винт. Конструктивное выполнение держателей 6, 8 и 10 может быть аналогичным конструктивному выполнению фиксатора 2 (фиг.11).

Подсистемы 5, 7 и 9 кольцевых магнитов с осевой намагниченностью могут быть заключены в защитные кожухи, к которым крепятся держатели 6, 8 и 10 соответственно. Защитные кожухи могут представлять собой, например, оболочки, в которые заключены подсистемы 5, 7 и 9 кольцевых магнитов с осевой намагниченностью. Возможный вариант конструктивного выполнения защитного кожуха приведен на фиг.12, где приняты следующие обозначения: 19 защитный кожух, 20 крепежный винт.

Для удобства монтажа подсистемы 5, 7 и 9 кольцевых магнитов с осевой намагниченностью могут быть выполнены разъемными с разъемом в плоскости, проходящей через ось соответствующей подсистемы кольцевых магнитов с осевой намагниченностью.

Компрессионно-дистракционный аппарат может быть снабжен комплектом подсистем кольцевых магнитов с осевой намагниченностью на различные величины магнитного поля и на различные протяженности области воздействия магнитного поля.

Компрессионно-дистракционный аппарат работает следующим образом.

После его установки на конечность производится регулировка величины магнитного поля путем установки требуемых расстояний между подсистемами 5, 7 и 9 кольцевых магнитов с осевой намагниченностью. В процессе лечения при необходимости можно изменять область воздействия и величину магнитного поля путем передвижения подсистем 5, 7 и 9 кольцевых магнитов с осевой намагниченностью по шпилькам 4.

Использование: в медицинской технике для лечения больных с переломами длинных трубчатых костей. Сущность изобретения: аппарат содержит кольца, шпильки, соединяющие кольца, спицы, установленные на кольцах посредством фиксаторов, и кольцевую магнитную систему с осевой намагниченностью, размещенную между кольцами и связанную со шпильками. Кольцевая магнитная система может быть выполнена из трех последовательно расположенных с возможностью перемещения по шпилькам подсистем кольцевых магнитов с осевой намагниченностью, причем магнитные моменты крайних подсистем кольцевых магнитов противоположны магнитному моменту средней подсистемы кольцевых магнитов. 1 з.п.ф-лы, 12 ил.

1. Компрессионно-дистракционный аппарат, содержащий кольца, шпильки, соединяющие кольца и спицы, установленные на кольцах посредством фиксаторов, отличающийся тем, что аппарат снабжен кольцевой магнитной системой с осевой намагниченностью, размещенной между кольцами и связанной со шпильками. 2. Аппарат по п. 1, отличающийся тем, что кольцевая магнитная система выполнена из трех последовательно расположенных с возможностью перемещения по шпилькам подсистем кольцевых магнитов с осевой намагниченностью, причем магнитные моменты крайних подсистем кольцевых магнитов противоположны магнитному моменту средней подсистемы кольцевых магнитов.