АППАРАТ ВНЕШНЕЙ ФИКСАЦИИ ДЛЯ ЛЕЧЕНИЯ ПЕРЕЛОМОВ И ЛОЖНЫХ СУСТАВОВ ДЛИННЫХ КОСТЕЙ Российский патент 2000 года по МПК A61B17/66 

Изобретение относится к медицине, а именно к устройствам для лечения переломов костей.

Известно устройство для фиксации костных фрагментов, содержащее втулку с разнонаправленной резьбой, установленные в ней резьбовые оси и стержни, которые имеют резьбу и конусную заточку и установлены на осях с помощью шарниров, выполненных в виде сфер и хомутиков (см. А.С. N 848012, A 61 B 17/18).

Наиболее близким и принятым нами за прототип является устройство для репозиции и фиксации костных фрагментов, содержащее полукольца с костными стержнями, выполненные с возможностью их соединения резьбовыми стяжками, и съемный репонирующий узел в виде ползунов, имеющий червячное соединение с полукольцами и соединенных резьбовыми и гладкостенными штырями с шарнирно связанными пластинами, размещенными на каретках, которые установлены при помощи Т-образных резьбовых стержней на направляющих, а основания направляющих соединены резьбовым дистрактором (см. А.С. N 2012279, A 61 B 17/60, 1994 г.).

Однако известные стержневые аппараты внешней фиксации, используемые при лечении переломов и ложных суставов, имеют следующий существенный недостаток - затруднено или практически невозможно устранение ротационного смещения отломков.

При анализе прототипа выявлены следующие недостатки:
1. Сложность и громоздкость репонирующего устройства.

2. В случае неполадки одного из узлов репонирующего устройства, необходима смена всего устройства.

3. В случае вторичного смещения отломков в послеоперационном периоде, необходимо повторное применение устройства на весь период репозиции.

4. Стержни необходимо проводить строго в одной плоскости - перпендикулярно к продольной оси кости, при малейшем отклонении от этого условия произойдет нарушение параллельности расположения полуколец, что ведет к угловым смещениям отломков.

5. Не предусмотрено устранение угловых смещений отломков в устройстве, которые в предлагаемом аппарате устраняются до начала репозиции и до проведения стержней через костные отломки. При наличии угловых смещений - устройство будет неэффективно.

6. Стержни на каждом отломке не разнесены по длине и по плоскостям, что значительно снижает стабильность фиксации отломков в аппарате.

7. За счет близкого расположения стержней, проведенных через один отломок, снижается механическая прочность кости за счет двойной сквозной перфорации, что может привести к дополнительному перелому кости по линии, соединяющей места проведения стержней.

8. При воспалении мягких тканей вокруг стержня сложно найти место для перепроведения стержня в плоскости этого же полукольца.

Техническим результатом предлагаемого устройства является уменьшение травматичности репозиции отломков при их ротационных смещениях и повышение жесткости фиксации отломков за счет проведения стержней в разных плоскостях и под разными углами.

Новым в достижении технического результата является то, что аппарат содержит две подсистемы, каждая из которых состоит из двух дуг, выполненных с прорезью на всю их длину.

Новым является также то, что дуги соединены между собой двумя резьбовыми штангами или шарнирным соединением.

Новым является также то, что на дугах установлены стержнедержатели с возможностью их перемещения по прорези дуг, при этом стержнедержатели состоят из кронштейна с продольной прорезью, который соединен с дугой посредством резьбовой ножки с помощью гайки и шестигранного цилиндра с двумя взаимно-перпендикулярными каналами.

Новым является и то, что в поперечном канале шестигранного цилиндра установлен костный стержень, а в продольном канале - резьбовое соединение в виде болта со стопорной гайкой.

Новым является то, что шарнирное соединение дуг состоит из четырех резьбовых штанг, которые попарно соединены между собой посредством болта с гайкой, при этом один конец резьбовой штанги размещен в прорези дуги, а на другом конце штанги выполнено отверстие, в которое установлен болт с гайкой.

Использование дуг аппарата облегчает доступ к сегменту конечности при ревизии сосудисто-нервного пучка, при удалении некротизированных тканей и при выполнении кожной пластики при дефектах кожи, что уменьшает травматичность оперативных вмешательств и обеспечивает больший комфорт для больного.

Создание двух подсистем аппарата позволяет одновременно фиксировать проксимальный и дистальные отломки, что повышает их стабильность в раннем послеоперационном периоде.

Новым является то, что стержнедержатели состоят из двух элементов. Первый элемент представляет собой кронштейн с продольной прорезью, который жестко соединяется с дугой посредством резьбовой ножки с помощью гайки. Второй элемент выполнен в виде шестигранного цилиндра, имеющего два взаимно перпендикулярных канала: продольный канал с внутренней резьбой, поперечный - гладкостенный. В поперечный гладкостенный канал введен костный стержень, который фиксирован двумя гайками. Цилиндр выполнен шестигранным для удобства вращения вокруг продольной оси.

Цилиндр фиксирован с кронштейном резьбовым соединением, выполненным в виде болта со стопорной гайкой, размещенной между кронштейном и головкой болта. Цилиндр перемещается по прорези кронштейна и имеет возможность осевого перемещения.

Костные стержни вводят в кость, минуя мышечно-сухожильные образования, что позволяет приступить к ранним движениям в прилежащих суставах в раннем послеоперационном периоде и является профилактикой контрактур этих суставов.

Конструкция аппарата внешней фиксации для лечения переломов и ложных суставов длинных костей предусматривает введение стержней в кость под любым углом к продольной оси кости, в разнонаправленных плоскостях. Стержни максимально разносятся по длине отломка кости. Все это позволяет значительно повысить стабильность костных отломков, уменьшить травматичность репозиции.

Предлагаемый аппарат позволяет производить ротационные перемещения дистального отломка как относительно неподвижного проксимального, так и наоборот, что расширяет репонирующие возможности аппарата по устранению ротационных смещений.

Из вышеизложенного следует, что заявленный аппарат внешней фиксации для лечения переломов и ложных суставов длинных костей имеет отличительные существенные признаки, заключающиеся в том, что содержит две подсистемы, каждая из которых состоит из двух несущих дуг, выполненных с прорезью на всю их длину, дуги соединены между собой двумя резьбовыми штангами или шарнирным соединением, на дугах установлены стержнедержатели с возможностью их перемещения по прорези дуг, при этом стержнедержатели состоят из кронштейна с продольной прорезью, который соединен с дугой посредством резьбовой ножки с помощью гайки, и шестигранного цилиндра с двумя взаимно перпендикулярными каналами, при этом в поперечном канале установлен костный стержень, а в продольном канале - резьбовое соединение в виде болта со стопорной гайкой, а шарнирное соединение дуг состоит из четырех резьбовых штанг, которые попарно соединены между собой посредством болта с гайкой, при этом один конец резьбовой штанги размещен в прорези дуги и фиксирован к ней, а на другом конце штанги выполнено отверстие, в которое установлен болт с гайкой, что соответствует критерию "новизна".

Новая совокупность признаков обеспечивает уменьшение травматичности репозиции отломков при их ротационных смещениях и повышение жесткости фиксации отломков за счет проведения стержней в разных плоскостях и под разными углами, что соответствует критерию "промышленная применимость".

При анализе известных устройств было выявлено, что в них отсутствуют сведения о влиянии отличительных признаков заявленного аппарата на достижение технического результата, следовательно, изобретение соответствует "изобретательскому уровню".

Предлагаемый аппарат внешней фиксации для лечения переломов и ложных суставов длинных костей поясняется следующими чертежами, где на фиг. 1 изображен общий вид аппарата внешней фиксации, на фиг. 2 - дуга со стержнедержателем и стержнем, на фиг. 3 - стержнедержатель, состоящий из двух элементов: кронштейна и шестигранного цилиндра, на фиг. 4 - шарнирное соединение между подсистемами, представленное двумя резьбовыми штангами.

Аппарат внешней фиксации для репозиции отломков состоит из дуг 1 (см. фиг. 1) со сплошными прорезями 2. Дуги соединяются резьбовыми штангами 3 и фиксируются гайками 4. По прорезям 2 перемещаются резьбовые штанги 3 и кронштейны 5 с прорезью 6, кронштейн фиксирован к дугам с помощью резьбовых ножек 7 гайками 8. В шестигранном цилиндре 9 выполнен продольный канал 10 с внутренней резьбой и поперечный гладкостенный 11. Кронштейн 5 соединен с шестигранным цилиндром болтом 12 и стопорной гайкой 13, а стержни 14 в шестигранных цилиндрах 9 - гайками 15 и болтом 16. Шарнирное соединение дистальной и проксимальной подсистем состоит из четырех резьбовых штанг 17, которые попарно соединены между собой посредством болта 18 с гайкой 19, при этом один конец резьбовой штанги размещен в прорези дуги 2 и фиксирован к ней гайками 4, а на другом конце штанги выполнено отверстие 20, в которое установлен болт 18 с гайкой 19.

Аппарат внешней фиксации работает следующим образом.

В проксимальный и дистальный отломки вводят резьбовые стержни 14, минуя мышечно-сухожильные образования, под углом к продольной оси кости в разнонаправленных плоскостях. Стержни максимально разнесены по длине отломка вне зоны поврежденных мягких тканей.

На стержни устанавливают шестигранные цилиндры 9, которые фиксируют двумя гайками 15 и болтом 16. К цилиндрам 9 прикрепляют кронштейны 5 резьбовым соединением: болтом 12 и стопорной гайкой 13. Стержнедержатель фиксируют к дуге 1 посредством ножки кронштейна 7 гайками 8.

Дуга 1 устанавливается в плоскости, перпендикулярно продольной оси отломка. Дуги на проксимальном и дистальном отломке соединены двумя резьбовыми штангами. Две дуги на проксимальном отломке составляют проксимальную подсистему, две дуги на дистальном отломке - дистальную подсистему.

Между дистальной и проксимальной подсистемами устанавливают резьбовые штанги или шарнирное соединение, состоящее из четырех резьбовых штанг, которые попарно соединены между собой болтами 18 с гайкой 19 в режиме дистракции.

Репозицию отломков проводят под контролем электронно-оптического преобразователя, а при его отсутствии выполняют R-графию в двух проекциях.

Для устранения смещения по длине осуществляют дистракцию на резьбовых штагах 3 между двумя подсистемами гайками 4.

Устранение ротационного смещения отломков производят перемещением стержнедержателей в прорезях 2 дуг 1 в дистальной подсистеме. Данная конструкция аппарата позволяет производить ротационные перемещения и на проксимальной подсистеме, что значительно облегчает устранение ротационного смещения.

Устранение смещений по ширине осуществляют при помощи гаек 15 на стержнях 14, посредством смещения стержней по их оси или качательными /маятникообразными/ перемещениями стержней (см. стрелки на фиг. 2).

Угловые смещения отломков устраняют с помощью шарнирного соединения между подсистемами.

После устранения всех видов смещения отломки стабильно фиксируют в стержневом аппарате внешней фиксации.

Предлагаемый аппарат поясняется следующими клиническими примерами.

Пример 1. Больной 25 лет. Диагноз: закрытый винтообразный диафизарный перелом правой плечевой кости в средней трети со смещением отломков по длине, с ротацией дистального отломка кнутри, по ширине и под углом.

Пациент поступил через две недели после полученной травмы.

На плечо наложен аппарат внешней фиксации, за три дня устранено смещение отломков. Больной начал движения в правом плечевом и локтевом суставах с первого дня после операции.

Фиксация костных отломков прекращена через 60 дней после операции.

Анатомо-функциональный результат хороший. Ось конечности правильная. На контрольной рентгенограмме отмечается сращение перелома. Период лечения составил 2,5 месяца.

Данный пример иллюстрирует лечение аппаратом внешней фиксации (фиг. 1).

Пример 2. Больная 32 лет. Диагноз: закрытый винтообразный диафизарный перелом костей левой голени в нижней трети со смещением отломков по длине, с ротацией дистального отломка кнаружи, по ширине и под углом.

Пациентка поступила через 10 дней после полученной травмы.

На голень наложен аппарат внешней фиксации, в первые сутки устранено смещение отломков. Для устранения углового смещения отломков использовалось шарнирное соединение между двумя подсистемами.

Больная начала движения в левом коленном и голеностопном суставах с первого дня после операции.

Фиксация костных отломков прекращена через 90 дней после операции.

Анатомо-функциональный результат хороший. Ось конечности правильная. На контрольной рентгенограмме отмечается сращение перелома. Период лечения составил 3,5 месяца.

Данный пример иллюстрирует лечение аппаратом внешней фиксации с использованием шарнирного соединения между двумя подсистемами (фиг. 4).

Изобретение используется в медицине, а именно для лечения переломов костей. Технический результат: уменьшение травматичности репозиции отломков при их ротационных смещениях и повышение жесткости фиксации отломков за счет проведения стержней в разных плоскостях и под разными углами. Аппарат содержит две подсистемы, каждая из которых состоит из двух несущих дуг, выполненных с прорезью на всю их длину. Дуги соединены между собой двумя резьбовыми штангами или шарнирным соединением. На дугах установлены стержнедержатели с возможностью их перемещения по прорези дуг. Стержнедержатели состоят из кронштейна с продольной прорезью, который соединен с дугой посредством резьбовой ножки с помощью гайки, и шестигранного цилиндра с двумя взаимно перпендикулярными каналами. В поперечном канале установлен костный стержень, а в продольном канале - резьбовое соединение в виде болта со стопорной гайкой. Шарнирное соединение дуг состоит из четырех резьбовых штанг, которые попарно соединены между собой посредством болта с гайкой. Один конец резьбовой штанги размещен в прорези дуги и фиксирован к ней. На другом конце штанги выполнено отверстие, в которое установлен болт с гайкой. 1 з.п.ф-лы, 4 ил. .

1. Аппарат внешней фиксации для лечения переломов и ложных суставов длинных костей, содержащий полукольца с костными стержнями, выполненные с возможностью их соединения резьбовыми стяжками, отличающийся тем, что содержит две подсистемы, каждая из которых состоит из двух дуг, выполненных с прорезью на всю их длину, дуги соединены между собой резьбовыми штангами или шарнирным соединением, на дугах установлены стержнедержатели с возможностью их перемещения по прорези дуг, при этом стержнедержатели состоят из кронштейна с продольной прорезью, который соединен с дугой посредством резьбовой ножки с помощью гайки, и шестигранного цилиндра с двумя взаимно перпендикулярными каналами, при этом в поперечном канале установлен костный стержень, а в продольном канале - резьбовое соединение в виде болта со стопорной гайкой. 2. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что шарнирное соединение дуг состоит из четырех резьбовых штанг, которые попарно соединены между собой посредством болта и гайки, при этом один конец резьбовой штанги размещен в прорези дуги, а на другом конце штанги выполнено отверстие, в которое установлен болт с гайкой.