УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПРАВЛЕНИЯ ВОРОНКООБРАЗНОЙ ДЕФОРМАЦИИ ГРУДНОЙ КЛЕТКИ Российский патент 1998 года по МПК A61F5/02 

Изобретение относится к медицине, а именно к устройствам для послеоперационного исправления деформации грудной клетки.

Известно устройство для исправления воронкообразной деформации грудной клетки, включающее в себя постоянный магнит, покрытый оболочкой из биологически пассивного материала, который вводят в загрудное пространство и подшивают к мягким тканям. Кроме того, устройство включает в себя корсет, снабженный металлической пластиной, и связанный с пластиной подвес, состоящий из трех пар скоб с пазами, установленных во взаимно перпендикулярных плоскостях относительно друг друга и имеющих болты, а также из двух постоянных магнитов, один из которых расположен между скоб, выполненных многополюсными из встречно намагниченных элементов, укрепленных на магнитопроводах, причем элементы одного магнита соединены между собой дополнительными элементами, намагниченными по отношению к намагничиванию основных элементов под углом 45 - 90^o, а размеры магнитов имеют следующие соотношения:
(l₁ - l₂) < min(l₁; l₂)
[(S₁/2 + l₁) - (S₂/2 + l₂)] < max(l₁/2; l₂/2),
где l₁ и S₁ - диаметр полюса и расстояние между полюсами одного магнита;
l₂ и S₂ - те же величины другого магнита ([1] - ближайший аналог).

Недостатками известного устройства являются сложность конструкции, неудовлетворительные массогабаритные показатели, большая громоздкость, а следовательно низкая надежность и высокая себестоимость, кроме того, заявляемое соотношение размеров и магнитных величин входящих в его состав постоянных магнитов трудно обеспечиваемо, неустойчивость местонахождения постоянного магнита внутри грудной клетки больного и отторжение инородного тела.

Задача изобретения - устранение указанных недостатков, а именно упрощение конструкции, повышение надежности и снижение себестоимости.

Поставленная задача решена за счет того, что в известном устройстве, представляющем собой магнитную систему, состоящую из двух основных элементов, первый из которых жестко связан с деформированным участком грудной клетки, а второй - жестко связан с корсетом, в отличие от прототипа первый основной элемент магнитной системы представляет собой пластину из магнитоэласта, второй основной элемент представляет собой профилированную пластину из магнитотвердого материала, прикрепленную с помощью винтовых крепежных элементов через набор регулировочных шайб к передней поверхности корсета, причем между первым и вторым основными элементами имеется зазор. Поставленная цель достигается тем, что первоначальная форма первого основного элемента плоская, имеет проушины по боковым граням и сквозные отверстия по поверхности, а форма внутренней поверхности второго основного элемента соответствует форме наружной поверхности исправленной или нормально развитой грудной клетки. Кроме того, поставленная цель достигается тем, что величина зазора определяется из соотношения l = λB²S.

На фиг. 1 изображен общий вид предлагаемого устройства (вид сбоку); на фиг. 2 - первый основной элемент магнитной системы; на фиг. 3 - корсет (фронтальный вид).

Устройство представляет собой магнитную систему, состоящую из первого основного элемента 1, который через зазор 2 функционально связан со вторым основным элементом 3, жестко связанным с помощью винтовых крепежных элементов 5 через набор регулировочных шайб 6 к передней поверхности корсета 8. Первый основной элемент 1 (см. фиг. 2) представляет собой намагниченную, величина намагниченности которой увеличивается от периферии к центру по продольной оси, пластину с проушинами 9 и отверстиями 10 из композиционного материала (магнитоэласта), например магнитоэласт на основе порошка сплава PЗM-FE-B [2, 3] и резины. Благодаря тому что магнитоэласт по упругим и пластическим свойствам близок к свойствам резины, будучи скрепленным с грудной клеткой (ребенка), он повторяет ее форму. Второй основной элемент 3 представляет собой постоянный магнит в виде прямоугольной пластины, намагниченной аналогично первому основному элементу, одна грань которой плоская, другая грань 7 в форме передней поверхности грудной клетки. Таким образом, имеются две эквидистантные поверхности 1 и 7, расположенные с зазором, между которыми действуют силы взаимного магнитного притяжения и силы упругие деформированной пластины 1, возникшие после пришивания ее к груди.

Величина зазора 2 определяется исходя из необходимого усилия вытягивания, т.е. усилия взаимного притяжения первого и второго основных элементов - постоянных магнитов. Экспериментально установлено, что оптимальная величина этого усилия равна 3 - 5 кгс. Известно, что [4]

где B - величина магнитной индукции (сумма индукций);
S - площадь поперечного сечения магнита;
l - величина зазора 2;
μ - величина магнитной проницаемости.

Объединив константы коэффициентом λ можно записать, что l = λB²S.

Применение устройства основано на свойстве молодого растущего организма поддаваться коррекции. Оптимальные сроки лечения 3 - 5 лет.

Для осуществления лечения на поверхность грудной клетки 4 в области деформации подшивают первый основной элемент 1 - пластину из магнитоэласта, предварительно намагниченную. Подшивание осуществляют через верхнюю картикальную пластину к грудине лавсановыми нитями, пропуская последние через проушины 9. Поскольку пластина из магнитоэласта обладает упругостью резины, она плотно прилегает к деформированной груди. Отверстия 10 дают возможность вентиляции грудной клетки, в то же время облегчают магнитоэласт 1. Далее на больного одевают корсет 8. Берут второй основной элемент - пластинчатый постоянный магнит 3 с винтовыми крепежными элементами 5, подложив необходимое количество регулировочных шайб 6 для обеспечения заранее вычисленного зазора 2, прикрепляют его выпуклой стороной 7 к передней поверхности корсета 8, выполненной, например, из полиамидной смолы. Таким образом обеспечивается неравномерное по всей поверхности вытягивание его с помощью сил магнитного поля без механического контакта.

При вычислении величины зазора l должен соблюдаться принцип необходимости и достаточности, т.е. она должна обеспечить достаточную силу притяжения элементов 1 и 3 и, в то же время, давать необходимый простор для дыхания больного.

Контроль динамики течения болезни, а также проведение гигиенических процедур осуществляется быстро и просто - съемом второго основного элемента 3. В случае, если возникнет необходимость откорректировать силу притяжения элементов, т. е. тянущее усилие в сторону ослабления или усиления, необходимо прибавить или убрать одну или несколько шайб 6.

По сравнению с аналогом, а также применяющимися на практике устройствами для исправления воронкообразной деформации грудной клетки устройство обладает рядом существенных преимуществ:
1. Простотой и надежностью конструкции. Нет сложной системы постоянных магнитов, подвесов, скоб и т.д. Внешняя магнитная система состоит практически из двух деталей - постоянных магнитов 1 и 3. Если учесть, что удельный вес магнитоэласта по сравнению с монолитным магнитом в два раза меньше, то с учетом упрощения конструкции можно сказать, что внешняя магнитная система стала легче не менее чем в 4,5 - 5 раз.

2. Существенным преимуществом является то, что предлагаемое устройство позволяет избежать вскрытия грудной клетки и помещения за грудину инородного тела - постоянного магнита.

3. Эксплуатация предлагаемого устройства чрезвычайно проста, не требует специальной подготовки и под силу любому ухаживающему. Нет опасности перепутать при одевании полюса магнитов или потерять одну из многочисленных деталей.

4. Высокая степень универсальности, хирургу достаточно иметь несколько наборов пар основных элементов разных размеров, а первый основной элемент является универсальным для всех степеней деформации, поскольку сможет повторять любую форму поверхности груди.

Все перечисленные преимущества, наряду с высокой технологичностью и низкой себестоимостью, делают предлагаемое устройство незаменимым не только при исправлении данной патологии, но и во всех случаях, когда необходимо создать тянущее или давящее усилие без механического контакта.

Для изготовления пластинки из магнитоэласта используются: наполнителем - порошок сплава на основе редких земель РЗМ-Fe-B, а связывающим - каучук, с механическим смешением их. Затем вулканизация и намагничивание. Вулканизация при 100 - 160^oC в течение 4 - 5 ч.

Использование: изобретение относится к медицине, а именно к устройствам для послеоперационного исправления деформации грудной клетки. Задачей изобретения является повышение удобства эксплуатации при одновременном упрощении конструкции, повышение надежности и снижение себестоимости. Для этого устройство выполнено в виде магнитной системы, состоящей из первого основного элемента 1, выполненного из магнитоэласта, представляющего из себя намагниченную пластину, функционально связанного через зазор 2 со вторым основным элементом 3, выполненным из магнитотвердого материала, представляющим из себя профилированную намагниченную пластину, форма нижней поверхности которой соответствует форме исправленной грудной клетки, и связанного с корсетом 8. Кроме того, поставленная цель достигается тем, что величина зазора между основными элементами определяется из соотношения: l = λB²S, где B - величина магнитной индукции, S - площадь поперечного сечения, λ - константа. 4 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Устройство для исправления воронкообразной деформации грудной клетки, содержащее магнитную систему, состоящую из двух основных элементов, первый из которых выполнен с возможностью установки на деформированный участок грудной клетки, а второй элемент жестко связан с корсетом, отличающееся тем, что первый основной элемент магнитной системы представляет собой намагниченную пластину из магнитоэласта, второй основной элемент представляет собой профилированную пластину из магнитотвердого материала, жестко связанный с помощью винтовых крепежных элементов через набор регулировочных шайб с передней поверхностью корсета, причем между первым и вторым основными элементами магнитной системы имеется зазор, а величина намагничивания первого и второго основных элементов увеличивается от периферии к центру по продольной оси. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что форма внутренней поверхности второго основного элемента соответствует форме поверхности груди. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что величина зазора между элементами магнитной системы определяется из соотношения
l = λB²S,
где B - величина магнитной индукции;
S - площадь поперечного сечения магнитоэласта;
λ - константа. 4. Устройство по пп.1 - 3, отличающееся тем, что первый основной элемент магнитной системы имеет проушины по боковым граням и сквозные отверстия по поверхности. 5. Устройство по пп.1 - 4, отличающееся тем, что первый основной элемент выполнен из магнитоэласта, например, на основе порошка сплава РЗМ - FE - В и резины.