СТЕРЖЕНЬ ДЛЯ ИНТРАМЕДУЛЛЯРНОГО ОСТЕОСИНТЕЗА ПЕРЕЛОМОВ КОСТИ Российский патент 2000 года по МПК A61B17/68 A61B17/72 

Изобретение относится к трубчатому стержню для интрамедуллярного остеосинтеза, используемому в ортопедии для репозиции костных отломков при переломах костей.

Хорошо известно, что в хирургической ортопедии трубчатые металлические стержни, называемые "стержнями для остеосинтеза", вводимые в сломанную кость после сверления костно-мозгового канала, во многих случаях используют для лечения переломов, особенно переломов длинных трубчатых костей. Чтобы исключить ротационное смещение отломков и их укорочение при многофрагментированных переломах, в известном способе необходимо вводить указанный стержень для остеосинтеза с помощью фиксирующих винтов, которые проходят через соответствующие отверстия. Введение стержня и, главным образом, фиксация дистальной части самого стержня в отломках сломанной кости являются довольно сложными операциями вследствие того, что часто трудно центрировать винты, вводимые в отверстия стержней.

Другой недостаток, связанный с известным способом, объясняется тем, что в период консолидации перелома стержень, фиксированный посредством поперечных винтов, действительно предотвращает любое относительное перемещение отломков сломанной кости в продольном направлении. На самом же деле это является очевидным ограничением способа, поскольку обычно существует умеренное физиологическое рассасывание сломанных частей, а динамическая компрессия оказывается практически невозможной. Поэтому невозможность доведения двух отломков кости близко друг к другу под действием динамической нагрузки продлевает период консолидации перелома.

В документе США N 5057103 A раскрыт стержень для длинных трубчатых костей, содержащий трубчатый корпус, внутри которого имеется фиксирующее приспособление, удерживающее нижнюю часть сломанной кости и обеспечивающее возможность компрессии частей сломанной кости, но стержень указанного вида по сути не исключает ротационного смещения и сдвига указанных сломанных частей.

Изобретение направлено на исключение вышеупомянутых недостатков. Одна из задач изобретения заключается в создании нового стержня для остеосинтеза, который предотвращает ротационное смещение отломков кости, при этом отсутствует необходимость фиксировать сам стержень посредством ряда поперечных винтов.

Дальнейшая задача заключается в создании стержня, снабженного всеми приспособлениями, которые необходимы для фиксации отломков. Даже при фиксации сломанной кости указанный стержень не должен предотвращать динамического сжатия самих отломков, когда конечность подвергается осевой динамической нагрузке, например, когда масса тела покоится на самой конечности.

Еще одна задача изобретения заключается в создании стержня, который можно удалить из внутренней полости кости, когда это необходимо по какой-либо причине.

Задачи, описанные выше, и другие задачи, которые будут лучше описаны ниже, решаются путем создания стержня для интрамедуллярного остеосинтеза, основные признаки которого находятся в соответствии с пунктом 1 формулы изобретения.

С целью достижения преимущества согласно изобретению фиксирующее приспособление, расположенное внутри стержня для интрамедуллярного остеосинтеза, фиксирует часть дистального отломка посредством двух или большего количества крюков, выходящих из стержня для интрамедуллярного остеосинтеза во время приведения в действие изменяющего направление перемещения приспособления. Стержень для интрамедуллярного остеосинтеза может быть снабжен одним или несколькими фиксирующими приспособлениями, например, двумя, в зависимости от типа перелома, подлежащего лечению.

Когда речь идет о простых переломах (поперечных, косых и т.д.), можно использовать только одно фиксирующее приспособление внутри стержня для интрамедуллярного остеосинтеза, и его действие будет распространяться на нижнюю часть отломка. Сжатие двух отломков достигается посредством действия винта, упирающегося во втулку на проксимальном конце стержня для интрамедуллярного остеосинтеза. Указанная втулка, корпус которой связан с нецилиндрическои частью стержня, расположенной внутри кости, опирается на наружную поверхность кости посредством одного или нескольких выступов, предотвращая таким образом ротационное смещение двух отломков и в то же самое время обеспечивая подведение нижней части отломка непосредственно к верхней части до достижения сжатия.

Как будет лучше описано ниже, возможность скольжения втулки относительно конца стержня для интрамедуллярного остеосинтеза позволяет достичь сжатия отломка даже в течение периода консолидации перелома, поскольку осевая динамическая нагрузка конечности продвигает нижний отломок к верхнему отломку, и это оказывается возможным благодаря относительному перемещению втулки и верхнего конца стержня для интрамедуллярного остеосинтеза.

Дополнительные характеристики и детали изобретения будут лучше освещены в нижеследующем описании изобретения, иллюстрируемом сопровождающими чертежами, на которых:
фиг. 1 - иллюстрация применения стержня как объекта изобретения в бедренной кости при простом переломе,
фиг. 2 - бедренная кость из фиг. 1 после сжатия,
фиг. 3 - стержень как объект изобретения, снабженный двумя фиксирующими приспособлениями, находящийся в бедренной кости при многофрагментированном переломе, до сжатия,
фиг. 4 - бедренная кость из фиг. 3 после сжатия, фиг.

4а - бедренная кость из фиг. 3 и 4, сжатая стержнем из фиг. 2 и стабилизированная посредством поперечного винта,
фиг. 5 - покомпонентное изображение фиксирующего приспособления и изменяющего направление перемещения приспособления, которыми снабжается стержень для интрамедуллярного остеосинтеза как объект изобретения,
фиг. 6 - разрез стержня как объекта изобретения, содержащего только одно фиксирующее приспособление,
фиг. 7 - вариант стержня из фиг. 6, в котором фиксирующее приспособление расположено таким образом, что выходящие заостренные концы крюков повернуты в обратном направлении относительно направления, показанного на фиг. 6,
фиг. 8 - разрез стержня как объекта изобретения, объединенного с поперечным винтом и предназначенного для использования при многофрагментированных диафезарных переломах, таких, как показанный на фиг. 4а,
фиг. 9 - вил сверху выступа, которым снабжена втулка стержня,
фиг. 10 и 11 - разрезы двух стержней согласно изобретению, каждый из которых снабжен двумя фиксирующими приспособлениями, ориентированными с обеспечением схождения и расхождения крюков соответственно,
фиг. 12 - иллюстрация конкретного выполнения стержня как объекта изобретения, использованного при чрезвертельных переломах бедренной кости,
фиг. 12а - иллюстрация конкретного выполнения стержня, использованного при тех же переломах, как показанные на фиг. 12,
фиг. 13 - стержень как объект изобретения, использованный при переломах в основании шейки,
фиг. 14 и 15 - покомпонентное изображение и разрез соответственно втулки и винта, объединенных со стержнем как объектом изобретения, и
фиг. 16 - разрез поперечного стержня из фиг. 12 по линии XVI-XVI.

Обратившись к вышеупомянутым фиг.м, в частности к фиг.м 5 и 6, можно видеть, что стержень как объект изобретения, разрез которого показан на фиг. 6, содержит трубчатый корпус, обозначенный в целом позицией 1, конец 11 которого имеет форму восьмигранника, полученную путем механической обработки трубчатого корпуса 1 по наружному диаметру. Внутренняя поверхность указанной трубки 1 имеет две резьбы, одна из которых выполнена на внешнем восьмигранном участке 11, при этом указанная резьба обозначена позицией 12 и используется, как будет пояснено ниже, для ввинчивания винта 2. Другая резьба выполнена на внутренней поверхности корпуса трубки 1 и обозначена позицией 13. Эта резьба занимает только одну часть трубчатого корпуса, а именно участок между отметками 131 и 132, на который навинчивается фиксирующее приспособление 3.

Указанное фиксирующее приспособление, обозначенное в целом позицией 3 и показанное подробно на фиг. 5, содержит цилиндр 31, снабженный четырьмя продольными полостями 32, только две из которых видны на покомпонентном изображении на фиг. 5, при этом каждая из указанных четырех продольных полостей приспособлена для размещения крюка, обозначенного позицией 33, при этом указанный крюк криволинейной формы имеет заостренный конец 34, а на противоположном краю, в основном, закругленный участок 35, который плотно входит в отверстие 36, выполненное в основании продольной полости 32. Цилиндрический корпус 31 также имеет резьбовое гнездо 37, предназначенное для приема изменяющего направление перемещения элемента 4, который обеспечивает возможность продольного перемещения фиксирующего приспособления в обоих направлениях. На противоположном конце цилиндрический корпус 31 снабжен шлицом для отвертки, обозначенным позицией 38. Фиксирующее приспособление взаимодействует с изменяющим направление перемещения приспособлением, обозначенным в целом позицией 4, которое, как видно на фиг. 5, выполнено в виде резьбовой шпильки с двумя диаметрами 41 и 42 соответственно, где, например, резьба 41 большего диаметра является правой резьбой, а резьба 42 меньшего диаметра является левой резьбой. Витки резьбы 41 входят во внутреннюю резьбу 13, принадлежащую трубчатому корпусу 1, тогда как витки резьбы 42 входят в резьбовое отверстие 37, принадлежащее фиксирующему приспособлению 3.

Изменяющий направление перемещения элемент 4 непосредственно соединяют с фиксирующим приспособлением 3, укомплектованным крюками 33, и вводят в трубку 1. Как показано на фиг. 6 и 7, нижний конец, противоположный нецилиндрическому участку трубки 1, закрыт резьбовой пробкой 5. Эта пробка также служит для прекращения скольжения фиксирующего приспособления во время его движения, фактически она действует как ограничитель хода.

Обратимся либо к фиг. 6, либо к фиг. 7, где заостренные концы 34 крюков 33 находятся вблизи прорезей 6, предусмотренных в трубчатом корпусе 1, при этом поворот фиксирующего приспособления 3, осуществляемый, например, при введении наконечника отвертки в шлиц 38 трубчатого корпуса 31, обеспечивает правильную ориентацию фиксирующего приспособления, когда заостренные концы 34 всех крюков проходят через прорези 6.

Понятно, что последующее действие над мануальным инструментом, не представленное на чертежах, например, с помощью шестигранного гаечного ключа, относительно шестигранника 43 изменяющего направление перемещения приспособления 4, будет обеспечивать возможность вращения указанного изменяющего направление перемещения элемента и, следовательно перемещение в обоих направлениях фиксирующего приспособления 3 в соответствии с направлением вращения указанного изменяющего направление перемещения элемента.

Что касается фиг. 6, то, когда изменяющий направление перемещения элемент 4 осуществляет перемещение в направлении стрелки, фиксирующее приспособление вытягивается кверху и в результате этого крюки 33 выходят через прорези 6, как это показано на фиг. 2, которая иллюстрирует применение стержня как объекта изобретения в бедренной кости при простом переломе. В этом случае крюки 33 выходят из прорезей 6 кверху в соответствии с типом стержня, который показан в разрезе на фиг. 6. В случае простого перелома вытягивание крюков 33 за пределы стержня происходит в дистальной части кости и до места сжатия двух отломков и здесь же находится место фиксации относительно кости. Фактически, последовательность операций, выполняемых с применением стержня как объекта изобретения, в основном, заключается во введении стержня в костно-мозговой канал кости, подготовленный заранее. Затем управляют изменяющим направление перемещения элементом таким образом, чтобы фиксирующее приспособление закрепило дистальный отломок. Далее два отломка, обозначенные позициями 7 и 8 на фиг. 1, подводят близко друг к другу с помощью давления, оказываемого головкой винта 2 на втулку 9, которая снабжена отверстием, имеющим ту же самую форму, что и конец 11 трубчатого корпуса 1, в этом случае восьмигранную, и корпус, который находится внутри кости. Вследствие этого втулка 9 может только скользить в продольном направлении, вниз, но не может поворачиваться. При скольжении втулки вниз выступ 91, объединенный с верхней частью втулки 9, останавливается на наружной части кости 8. Таким образом, завинчивание винта 2 может приводить только к перемещению всего трубчатого корпуса 1 стержня кверху и, следовательно, к сжатию двух отломков 7 и 8, как это показано на фиг. 2. Поэтому в случае простого перелома, как показано на фиг. 1 и 2, достаточно использовать единственное фиксирующее приспособление 3, введенное в стержень как объект изобретения, поскольку указанное приспособление обеспечивает фиксацию отломка 7, тогда как фиксация отломка 8, в свою очередь, обусловлена внешним воздействием выступа 91, принадлежащего втулке 9.

Во время периода выздоровления пациента осевая динамическая нагрузка, которой подвергаются два обломка, увеличивает их сжатие, при этом указанному сжатию способствует наличие стержня для остеосинтеза как объекта изобретения, фактически весь стержень можно поднять, поскольку он может скользить по выточке втулки.

В случае многофрагментированных переломов, как показано на фиг. 3 и 4, стержень должен быть снабжен, по меньшей мере, двумя фиксирующими приспособлениями 3. Точнее, можно видеть, что стержень как объект изобретения, использованный при переломе, который показан на фиг. 3 и 4, является стержнем, разрез которого представлен на фиг. 11, где предусмотрены два фиксирующих приспособления 30 и 301, которые находятся друг против друга и приводятся в действие с помощью соответствующих изменяющих направление перемещения элементов 40 и 401. На фиг. 10 показан еще один вариант, в котором стержень также снабжен двумя фиксирующими приспособлениями 30 и 301, которые, однако, ориентированы так, что крюки сходятся, а не расходятся, как на фиг. 11. Преимущество, обеспечиваемое двойной фиксацией при многофрагментированных переломах, как уже указывалось, является очевидным. На фиг. 3 показана многофрагментированная кость совместно со стержнем, имеющем два фиксирующих приспособления. Очевидно, что сначала должно приводиться в действие первое приспособление 30, затем необходимо сжать отломки кости, а после этого осуществлять вытягивание или зацепление второго фиксирующего приспособления. После этого стержень можно окончательно зафиксировать с помощью втулки 9, соответствующим образом направляя выступ 91.

Если по соображениям надежности необходимо осуществить фиксацию проксимального конца стержня как объекта изобретения с помощью поперечного винта 20, то это можно легко сделать, поскольку стержень как объект изобретения дополнительно снабжен поперечным отверстием 21 для введения указанного винта, как это показано на фиг. 4а и в разрезе на фиг. 8.

В случае переломов бедренной кости, как это показано на фиг. 12, на которой отражен чрезвертельный перелом, два стержня согласно изобретению, обозначенные позициями 10 и 101 соответственно, можно ввести в бедренную кость. В этом случае стержень 10 слегка изогнут с целью отслеживания формы кости и снабжен только одним фиксирующим приспособлением 30 для ограничения подвижности дистального отломка. Дополнительный стержень 101, также снабженный только одним фиксирующим приспособлением 30, использован для замены традиционного винта с головкой, вследствие чего обеспечивается возможность закрепления приспособления с помощью крюков на той части кости, которая удалена от перелома. Должно быть видно, что при использовании стержня 101 предотвращается ротационное смещение проксимальной части перелома. Также должно быть видно, что относительный поворот стержня 101 и стержня 10 предотвращается наличием прутка 102, вставленного в небольшую продольную выемку 104, выполненную на наружной поверхности стержня 101, которая соответствует равновеликой полости 105 в отверстии 103, принадлежащем стержню 10. Это можно видеть на фиг. 16, на которой показан разрез стержня 101 по линии XVI-XVI.

На фиг. 12а показан стержень как объект изобретения с угловой пластиной 71, предназначенной для замены втулки. Эта пластина представляет собой, по существу, плоскую продольную шину 72, которая опирается на бедренную кость и соединяется с трубчатым корпусом 73, связанным с нецилиндрической частью стержня, и на которую опирается головка винта 2, необходимого для достижения компрессии места перелома.

На фиг. 13 показан стержень как объект изобретения, введенный при переломе основания шейки. В этом случае существенно, что часть 81, фиксируемая с помощью крюков стержня, являлась частью бедренной кости большего диаметра, и поэтому необходимо использовать стержень, имеющий заостренные концы крюков, ориентированные по направлению к терминальной части самого стержня, т. е. стержень того типа, который показан на фиг. 7, тогда как при операции, которая поясняется фиг. 12, использован стержень, показанный на фиг. 6. На фиг. 14 и 15 показана особая втулка, которой придана форма шайбы с раструбом, обозначенная позицией 50 и имеющая два симметричных выступа 54 и нецилиндрическое отверстие 53, при этом указанная втулка опирается на поверхность отломка 82 с помощью силы давления головки 51 винта 52, который ввинчен в трубчатый элемент стержня 100.

В изобретении раскрыт стержень для интрамедуллярного остеосинтеза, предназначенный для использования в ортопедии. Технический результат изобретения - предотвращение динамического сжатия отломков кости при осевой динамической нагрузке и предотвращение ротационного смещения отломков кости при возможности удаления стержня из внутренней полости кости. Изобретение содержит трубчатый корпус, имеющий внутри, по меньшей мере, одно фиксирующее приспособление, изменяющий направление перемещения элемент и высверленную втулку на верхнем конце указанного стержня, в котором указанный трубчатый корпус, в основном цилиндрический, имеет верхний конец нецилиндрической формы. Фиксирующее приспособление снабжено двумя или большим количеством продольных полостей, форма которых обеспечивает помещение крюка с дугообразным заостренным концом, ориентированным по направлению к наружной стороне трубки и способным перемещаться относительно вмещающей его полости при скольжении фиксирующего приспособления относительно трубки. Изменяющий направление перемещения элемент, помещенный внутри трубчатого корпуса, управляет продольным скольжением в двух противоположных направлениях указанного фиксирующего приспособления. Высверленная втулка скользит без поворота относительно нецилиндрического верхнего конца указанного трубчатого корпуса и имеет, по меньшей мере, один дугообразный выступ для соприкосновения с костью. 9 з.п. ф-лы, 16 ил.

1. Стержень для интрамедуллярного остеосинтеза, предназначенный для использования в ортопедии, содержащий трубчатый корпус (1), имеющий внутри, по меньшей мере, одно фиксирующее приспособление, изменяющий направление перемещения элемент для указанного фиксирующего приспособления и высверленную втулку на верхнем конце указанного стержня, отличающийся тем, что указанный трубчатый корпус выполнен, в основном, цилиндрическим и имеет на верхнем конце нецилиндрическую форму, тем, что указанное, по меньшей мере, одно фиксирующее приспособление имеет, в основном, цилиндрический корпус (31), снабженный двумя или большим количеством продольных полостей (32), при этом каждая из указанных полостей имеет форму, обеспечивающую помещение крюка (33) с дугообразным заостренным концом (34), ориентированным по направлению к наружной стороне трубки и обращенным к прорези (6), расположенной на цилиндрической поверхности указанного трубчатого корпуса, указанный крюк (33) выполнен с обеспечением возможности перемещения относительно вмещающей его полости (32) при скольжении фиксирующего приспособления относительно трубки, тем, что указанный изменяющий направление перемещения элемент, помещенный внутри трубчатого корпуса, управляет продольным скольжением в двух противоположных направлениях указанного, по меньшей мере, одного фиксирующего приспособления (3), вызывающим прохождение крюков (33) или их введение в окна, предусмотренные в указанном трубчатом корпусе, соответственно, и тем, что указанная высверленная втулка (9) скользит без поворота относительно нецилиндрического верхнего конца трубчатого корпуса и имеет, по меньшей мере, один дугообразный выступ (91) для соприкосновения с костью, в которую указанный стержень введен, при этом указанная втулка взаимодействует с винтом (2), головка которого находится на указанной втулке, ввинченным в резьбу (12), предусмотренную внутри трубчатого корпуса в соответствующей нецилиндрической части. 2. Стержень для интрамедуллярного остеосинтеза по п.1, отличающийся тем, что во время перемещения через окна (6), имеющиеся в трубчатом корпусе, каждый крюк (33), принадлежащий каждому фиксирующему приспособлению (3), поднимается из своей полости (32) с сохранением своего конца (35), противоположного заостренному концу (34), введенного в радиальное отверстие (36), имеющееся на конце основания указанной полости. 3. Стержень для интрамедуллярного остеосинтеза по п.1 или 2, отличающийся тем, что изменяющее направление перемещения приспособление (4) указанного фиксирующего приспособления выполнено в виде резьбовой шпильки с двумя диаметрами (41, 42), при этом меньший диаметр (42) снабжен первой резьбой, пригодной для связи с резьбовым отверстием (37), имеющимся на конце фиксирующего приспособления (3), больший диаметр (41) снабжен второй резьбой, обратной по отношению к первой резьбе и пригодной для зацепления на соответствующей резьбе (13), имеющейся на внутренней стенке трубчатого корпуса, а также осевым гнездом (43), пригодным для помещения головки изменяющего направление перемещения гаечного ключа. 4. Стержень для интрамедуллярного остеосинтеза по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что он снабжен поперечным отверстием (21), пригодным для помещения винта (20), который гарантирует дополнительную фиксацию. 5. Стержень для интрамедуллярного остеосинтеза по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что верхний конец корпуса (1), связанный с просверленной втулкой (9), имеет форму параллелепипеда. 6. Стержень для интрамедуллярного остеосинтеза по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что он снабжен двумя фиксирующими приспособлениями (30, 301), расположенными противоположно по направлению таким образом, что соответствующие крюки выходят со схождением или с расхождением относительно друг друга. 7. Стержень для интрамедуллярного остеосинтеза по любому из пп.1-6, отличающийся тем, что он снабжен закрывающей пробкой (5) на своем нижнем конце. 8. Стержень для интрамедуллярного остеосинтеза по любому из пп.1-7, отличающийся тем, что втулка имеет форму шайбы (50) с двумя симметричными выступами (51), пригодными для опоры на кость, которая должна быть сжата. 9. Стержень для интрамедуллярного остеосинтеза по любому из пп.1-7, отличающийся тем, что втулка преобразована в пластину (71), представляющую собой, по существу, плоскую продольную шину (72) для опоры на бедренную кость и соединенную с трубчатым корпусом (73), который связан с нецилиндрической частью стержня и по отношению к которому головка винта (2) взаимодействует с указанными опорами стержня. 10. Стержень (10) для интрамедуллярного остеосинтеза по п.1, отличающийся тем, что он снабжен поперечным отверстием (103), через которое введен указанный второй стержень (101), при этом поворот указанного второго стержня (101) предотвращается посредством прутка (102), помещенного в продольные выемки (104, 105), обращенные друг к другу и расположенные в отверстии (103) указанного стержня и на наружной поверхности указанного второго стержня.