УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФИКСАЦИИ КОСТНЫХ ФРАГМЕНТОВ И СПОСОБ ФИКСАЦИИ ЭТИМ УСТРОЙСТВОМ Российский патент 1998 года по МПК A61B17/56 A61B17/60 

Изобретение относится к медицине и может быть использовано в травматологии при остеосинтезе костей.

Известно устройство для остеосинтеза, содержащее пластину для установки в продольном пазу костных фрагментов и крепежные элементы для соединения с костным фрагментами (авт. св. СССР N 685281, A 61 B 17/58, опублик. 15.09.79).

В этом техническом решении пластин соединена с корпусом, расположенном внутри трубчатой кости, который имеет полую часть с подвижным ребром, связанными с винтами. При взаимодействии с винтами полый корпус расширяется, увеличивая свои ребра жесткости, и заполняет костномозговой канал.

Ограничением этого устройства является возможность использования его только для длинных трубчатых костей. Кроме того, в местах механических напряжений костной ткани большой протяженности, а это устройство для надежной фиксации нельзя выполнить с малыми габаритами, может возникнуть резорпция (рассасывание костной ткани).

Известен фиксатор для внутрикостного соединения отломков трубчатых костей, содержащей пластину для установки в продольном пазу костных фрагментов и крепежные элементы для соединения с костными фрагментами, (авт. св. СССР N 264613, A 61 B 17/58).

В этом техническом решении пластина имеет заостренный передний конец и выполнена в форме тавра (из вертикальной и горизонтальной части), задняя горизонтальная часть пластины выполнена выступающей за вертикальную часть тавра и в ней выполнено косонаправленное под углом 35 - 45^o резьбовое отверстие для винта.

Ограничением этого технического решения также является возможность резорпции, поэтому для уменьшения концентрации напряжений должна проводится нарезка метчиками под крепежный элемент - винт, что приводит к погрешностям установки фрагментов при репонировании. Кроме того, горизонтальная часть тавровой пластины и шляпки винтов выступают над поверхностью костных фрагментов, что ухудшает режим питания, регенерации, консолидации костной ткани и может привести к надкостнице. Устройство также обладает значительными габаритами и может быть использовано только при остеосинтезе трубчатых костей.

Наиболее близким устройством для фиксации костных фрагментов является устройство, содержащее пластину для установки в продольном пазу костных фрагментов, и крепежные элементы для соединения с костными фрагментами, причем крепежные элементы расположены по обе стороны от противоположных краев пластины и соединены с нею, (авт. св. СССР N 1029957, A 61 B 17/58, опублик. 23.07.83).

В этом техническом решении пластина установлена в продольном пазу другой, горизонтальной пластины, которая крепится винтами к костным фрагментам. Преимущества устройства: принципиальная возможность использования конструкции не только для трубчатых костей и возможность за счет усложнения конструкции, выполнения одного из отверстий под винт удлиненной формы с фаской на торцевой стенке под головку винта, создать компрессию фрагментов.

Ограничениями устройства являются: высокие концентрации напряжений при установке винтов и компрессии фрагментов, что приводит в резорпции костной ткани; горизонтальная пластина с винтами ухудшает питание и регенерацию костной ткани, что приводит к надкостнице; большие ошибки установки, так как вертикальная и горизонтальная части пластины выполнены подвижными; сложность и большие габариты конструкции.

Наиболее близким способом фиксации костных фрагментов является способ, включающий выполнение в костных фрагментах при репонировании продольного паза и отверстий, причем отверстия выполняют с противоположных краев продольного паза, введение в продольный паз пластины, крепление ее к костным фрагментам крепежными элементами, которые устанавливают в отверстиях (авт. св. СССР N 1029957, A 61 B 17/58, опублик. 23.07.83).

Ограничениями способа являются: большие ошибки при установке пластины и при компрессии костных фрагментов, так как невозможно при установке подвижных пластин и винтов использовать калиброванные отверстия и длину продольного паза; при осуществлении этого способа возникают высокие величины давлений на кость, что увеличивает вероятность гнойно-воспалительных осложнений.

Задача изобретения - повышение качества фиксации костных фрагментов.

Технический результат для устройства - исключение резорпции и возникновения надкостницы, упрощение конструкции и уменьшение ее габаритов.

Технический результат для способа, как объекта изобретения - повышение точности фиксации костных фрагментов и уменьшение величин давлений на них.

Для решения поставленной задачи с достижением указанного технического результата в известном устройстве для фиксации костных фрагментов, содержащем пластину для установки в продольном пазу костных фрагментов и крепежные элементы для соединения с костными фрагментами, причем крепежные элементы расположены по обе стороны от противоположных краев пластины и соединены с нею, согласно изобретению каждый раз из крепежных элементов выполнен в форме трубки, соединение крепежного элемента с пластиной выполнено посредством соединения стенки трубки вдоль ее продольной оси с краем пластины, а в стенке трубки выполнен разрез, расположенный вдоль продольной оси трубки с возможностью сжатия-расжатия ее стенок вдоль поперечной оси трубки.

Возможны дополнительные варианты выполнения устройства, в которых целесообразно, чтобы:
пластина была расположена в плоскости продольных осей трубок, а разрез был расположен противоположно краю пластины, с которой соединена трубка;
пластина была расположена в плоскости продольных осей трубок, соединена со стенкой трубки изнутри нее и расположена в разрезе трубки;
трубка с разрезом была выполнена из полосы, свернутой в спираль, а наружный край полосы был соединен с краем пластины;
пластина с трубками была выполнена из высокомолекулярного полиэтилена;
пластина была расположена вне плоскости продольных осей трубок, а разрезы в трубках были расположены с противоположных сторон относительно плоскости пластины;
пластина была расположена вне плоскости продольных осей трубок, а разрезы в трубках были расположены с одной стороны относительно плоскости пластины;
были введены винты, которые были установлены внутри трубок с возможностью расширения их стенок.

Для решения поставленной задачи с достижением указанного технического результата в известном способе фиксации костных фрагментов путем выполнения в них при репонировании продольного паза и отверстий, причем отверстия выполняют с противоположных краев продольного паза, введения в продольный паз пластины, крепления ее к костным фрагментам крепежными элементами, которые устанавливают в отверстиях, согласно изобретению после выполнения продольного паза в него вводят вертикальную часть Т-образного кондуктора с направляющими отверстиями в горизонтальной части, выполнение отверстий в костных фрагментах проводят через направляющие отверстия горизонтальной части Т-образного кондуктора так, чтобы продольный паз проходил через стенку отверстия в костном фрагменте, удаляют Т-образный кондуктор, а крепление пластины при введении ее в продольный паз проводят путем ввода в отверстия пружинящих крепежных элементов, соединенных с пластиной, которые при установке в отверстия сжимают.

Возможен дополнительный вариант осуществления способа, в котором целесообразно чтобы, пружинящий крепежный элемент был выполнен из трубки с продольным разрезом ее стенки, а после установки трубки в отверстие дополнительно вворачивали бы винт в отверстие трубки.

Указанные преимущества, а также особенности настоящего изобретения станут понятными при рассмотрении основных и дополнительных вариантов его осуществления со ссылками на чертежи.

На фиг. 1 изображено устройство для фиксации костных фрагментов, вид спереди; на фиг.2 - то же, фиг. 1, вид сверху; на фиг.3 - 6 - то же схематично, фиг.2, другие различные варианты выполнения устройства; на фиг.7 - Т-образный кондуктор, вид спереди; на фиг.8 - то же, фиг.7, вид сбоку.

Устройство для фиксации костных фрагментов (фиг.1, 2) содержит пластину 1 для установки в продольном пазу костных фрагментов и крепежные элементы для соединения с костными фрагментами. Крепежные элементы расположены по обе стороны от противоположных краев пластины 1 и соединены с нею.

Каждый из крепежных элементов выполнен в форме трубки 2. Трубка 2 соединена с краем пластины 1 своею стенкой вдоль продольной оси трубки 1. В стенке трубки 2 выполнен разрез 3, расположенный вдоль продольной оси трубки 2 с возможностью сжатия-расжатия ее стенок вдоль поперечной оси трубки 2.

Пластина 1 (фиг.1, 2) может быть расположена в плоскости продольных осей трубок 2, а разрез 3 может быть расположен противоположно края пластины 1, с которой соединена трубка 2. Такое мягкое соединение целесообразно в случае расположения линии перелома в поперечном сечении кости.

Пластина 1 (фиг. 3) может быть расположена в плоскости продольных осей трубок 2, соединена со стенкой трубки 2 изнутри нее и расположена в разрезе трубки 2. Такое выполнение может быть целесообразно в случае расположения линии перелома поперек кости для обеспечения более жесткого соединения и исключения возможность смещения костных фрагментов в продольном направлении.

Трубка 2 с разрезом 3 (фиг.4) может быть выполнена из полосы, свернутой в спираль. В этом случае наружный край полосы соединяется с краем пластины 1. Такое выполнение целесообразно, в случае использования материалов с низким коэффициентом упругости, при этом упругость крепления повышается за счет использования пружинящих свойств спирали.

Пластина 1 с трубками 2 может быть выполнена из высокомолекулярного полиэтилена. Такое выполнение позволяет обеспечить стабильную во времени иммобилизацию костных фрагментов и исключает травму фиксатором кости фрагментов.

Пластина 1 (фиг. 5) может быть расположена вне плоскости продольных осей трубок 2, а разрезы 3 в трубках 2 могут быть расположены с противоположных сторон относительно плоскости пластины 1. Такое выполнение целесообразно при расположении линии перелома под углом к продольной оси кости.

Пластина 1 (фиг. 6) может располагаться вне плоскости продольных осей трубок 2, а разрезы 3 в трубках 2 могут быть расположены с одной стороны относительно плоскости пластины 1. Данное выполнение целесообразно при сложных линиях перелома, когда необходимо создать компрессию фрагментов в определенных направлениях.

В зависимости от используемых материалов пластины 1 и трубок 2 могут быть введены винты (на фиг. 1, 2, 4 - 6 не показаны), которые установлены внутри трубок 2 с возможностью расширения их стенок. В этом случае внутри трубок 2 выполняется резьба. Винт может быть выполнен, например, коническим, с расчетом прохода на всю длину для обеспечения разжатия стенок трубок 2.

Так как в стенке трубки 2 выполнен разрез 3, расположенный вдоль продольной оси трубки 2 с возможностью сжатия-разжатия ее стенок вдоль поперечной оси трубки 2, то крепежный элемент воздействует на костную ткань фрагмента с уменьшением в ней концентрации напряжений. Даже в случае введения винтов внутрь трубки 2 концентрация напряжений за счет применения упругой связи может быть уменьшена, а винты целесообразно применять в случае использования мягких материалов, таких как различные пластмассы, в том числе и высокомолекулярный полиэтилен.

За счет выполнения крепежных элементов в форме трубки 2 и соединения стенки трубки 2 с краем пластины 1 вдоль продольной оси трубки 2 удается упростить конструкцию и уменьшить ее габариты. Отсутствие в устройстве горизонтальной части пластины 1, выступающей над костью, позволяет исключить возникновение надкостницы из-за вышеперечисленных факторов.

Устройство (фиг.1 - 6) функционирует как монолит и противодействуют силам, стремящимся сместить костные фрагменты, при этом на практике не может возникнуть сил, направленных на выталкивание конструкции из продольного паза костных фрагментов. Если устройство - пластина 1 и трубки 2 выполнены из одного и того же материала, то выполнение разреза 2 в стенке трубки 2 позволяет обеспечить необходимую упругую связь крепежных элементов с костью, а пластина 1 работает на растяжение, коэффициент которого обычно для большинства материалов значительно меньше, чем коэффициент упругости. Выполнение же разреза 3 дополнительно повышает упругость стенок трубок 2.

Устройство (фиг. 1 - 6) может быть установлено в костных фрагментах, как и в известном техническом решении (авт.св. N 1029957), за счет выполнения пропила через оба кортикальных слоя трубчатой кости и размещения в обоих образовавшихся продольных пазах пластины 1 или выполнения пропила только в одном кортикальном слое, как в техническом решении (авт.св.N 264613), в последнем случае в зависимости от характера перелома возможно использование только одного устройства (фиг. 1 - 6) или двух таких устройств, расположенных, например, в продольных пазах противоположно относительно продольной оси трубчатой кости.

Устанавливают устройство (фиг. 1 - 6) путем сжатия трубок 2 специальными ключами, которые удалят после установки трубок 2 в отверстиях костных фрагментов.

Способ фиксации костных фрагментов осуществляют следующим образом.

Оперативный доступ к линии перелома осуществляется обычным образом. Концы соединяемых фрагментов освобождаются от мягких тканей на 20 мм от линии перелома.

При тщательном репонировании костных фрагментов они фиксируются любым специальным известным устройством или удерживаются ассистентом в этом положении на протяжении всех манипуляций, связанных с установкой устройства.

На наружном кортикальном слое фрагментов через линию перелома выполняется продольный паз-прорезь циркулярной пилой на глубину 2,2 - 2,5 и длиной не менее 20 мм (не менее 10 мм на каждом фрагменте).

После выполнения продольного паза в него вводят вертикальную часть 4 Т-образного кондуктора (фиг.7, 8) с направляющими отверстиями 5 в горизонтальной части 6.

Трепаном диаметром 2,2 мм через направляющие отверстия 5 горизонтальной части 6 Т-образного кондуктора выполняют отверстия в костных фрагментах так, чтобы продольный паз проходил через стенку отверстия в косном фрагменте. Для этого длина вертикальной части 4 Т-образного кондуктора вдоль продольной оси продольного паза в кости может быть выбрана несколько меньшей, чем длина выполненного продольного паза в костных фрагментах (20 мм).

Вынимают Т-образный кондуктор и проводят установку устройства (фиг.1 - 6). Для этого сжимают пружинящие крепежные элементы - трубки 2, например, специальными ключами, и вводят пластину 1 в продольный паз, а трубки 2 - в отверстия в кости.

Снимают ключи, трубки 2 разжимаются и обеспечивают плотное соединение костных фрагментов.

В случае необходимости, которая может возникнуть в зависимости от характера перелома, используемых материалов для изготовления устройства (фиг.1 - 6), толщины кости и т. п., в отверстие трубки 2 дополнительно может быть ввернут винт, который фиксирует расширение трубки 2 и не позволяет ей сжиматься.

Операция заканчивается послойным ушиванием тканей. Дополнительная иммобилизация не обязательна.

Указанные в способе размеры продольного паза и отверстий приводят к возможности реализации устройства, например, выполненного в соответствии с фиг.1, 2, со следующими характерными размерами.

Длина пластины 1 в продольной направлении 15 мм, длина трубок 2 и высота пластины 1 - 2,2 - 3 мм, диаметр трубок 2 - 2,4 мм, толщина разреза 3 - 0,1 - 0,7 мм. В результате общая площадь устройства около 90 мм².

Таким образом, кроме исключения резорпции и возникновения надкостницы удается уменьшить площадь соприкосновения конструкции с костной тканью костных фрагментов, что позволяет исключить грубую травму фиксатором кости фрагментов и обеспечивает ускорение срастания переломов.

Наиболее успешно устройство для фиксации костных фрагментов и способ фиксации этим устройством могут быть использованы в травматологии при остеосинтезе костей.

Устройство и способ предназначены для фиксации костных фрагментов. Устройство содержит пластину для установки в продольном пазу костных фрагментов и пружинящие трубки для соединения с костными фрагментами. Трубки расположены по обе стороны от противоположных краев пластины и соединены с ними. В стенке трубки выполнен разрез, расположенный вдоль продольной оси трубки с возможностью сжатия-расжатия ее стенок вдоль поперечной оси трубки. Способ включает выполнение в костных фрагментах продольного паза и отверстий, а также введение в продольный паз пластины. Отверстия выполняют с противоположных краев продольного паза посредством Т-образного кондуктора, для этого в продольный паз вводят вертикальную часть Т-образного кондуктора с направляющими отверстиями в горизонтальной части. Отверстия выполняют так, чтобы продольный паз проходил через стенку отверстия в костном фрагменте. Крепление пластины при введении ее в продольный паз проводят путем ввода в отверстия пружинящих крепежных элементов, соединенных с пластиной, которые при установке в отверстия сжимают. Технический результат для устройства заключается в заключении резорбции и возникновении надкостницы. Технический результат для способа заключается в повышении точности фиксации костных фрагментов и уменьшении величин давления на них. 2с. и 8 з.п. ф-лы, 8 ил.

1. Устройство для фиксации костных фрагментов, содержащее пластину для установки в продольном пазу костных фрагментов и крепежные элементы для соединения с костными фрагментами, причем крепежные элементы расположены по обе стороны от противоположных краев пластины и соединены с нею, каждый из крепежных элементов выполнен в форме трубки, соединение крепежного элемента с пластиной выполнено посредством соединения стенки трубки вдоль ее продольной оси с краем пластины, а в стенке трубки выполнен разрез, расположенный вдоль продольной оси трубки, отличающееся тем, что каждый из крепежных элементов выполнен пружинящим с возможностью сжатия - расжатия стенок трубки вдоль ее поперечной оси. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что пластина расположена в плоскости продольных осей трубок, а разрез расположен противоположно краю пластины, с которой соединена трубка. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что пластина расположена в плоскости продольных осей трубок, соединена со стенкой трубки изнутри нее и расположена в разрезе трубки. 4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что трубка с разрезом выполнена из полосы, свернутой в спираль, а наружный край полосы соединен с краем пластины. 5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что пластина с трубками выполнена из высокомолекулярного полиэтилена. 6. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что пластина расположена вне плоскости продольных осей трубок, а разрезы в трубках расположены с противоположных сторон относительно плоскости пластины. 7. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что пластина расположена вне плоскости продольных осей трубок, а разрезы в трубках расположены с одной стороны относительно плоскости пластины. 8. Устройство по п.1, отличающееся тем, что введены винты, которые установлены внутри трубок с возможностью расширения их стенок. 9. Способ фиксации костных фрагментов путем выполнения в них при репонировании продольного паза и отверстий, причем отверстия выполняют с противоположных краев продольного паза, введения в продольный паз пластины, крепления ее к костным фрагментам крепежными элементами, которые устанавливают в отверстиях, отличающийся тем, что после выполнения продольного паза в него вводят вертикальную часть Т-образного кондуктора с направляющими отверстиями в горизонтальной части, выполнение отверстий в костных фрагментах проводят через направляющие отверстия горизонтальной части Т-образного кондуктора так, чтобы продольный паз проходил через стенку отверстия в костном фрагменте, удаляют Т-образный кондуктор, а крепление пластины при введении ее в продольный паз проводят путем ввода в отверстия пружинящих элементов, соединенных с пластиной, которые при установке в отверстия сжимают. 10. Способ по п.9, отличающийся тем, что пружинящий крепежный элемент выполняют из трубки с продольным разрезом ее стенки, а после установки трубки в отверстие костного фрагмента дополнительно вворачивают винт в отверстие трубки.