КОМПРЕССИОННО-ДИСТРАКЦИОННЫЙ АППАРАТ Российский патент 2005 года по МПК A61B17/66 

Изобретение относится к устройствам для ортопедии и травматологии и может использоваться в медицине для лечения больных с костно-суставной патологией.

Известны варианты компрессионно-дистракционных аппаратов для лечения больных с костно-суставной патологией, например аппараты А.С. 912156, 935093, 1217392, 1491493, 1496787, 1651885, 2015687, 2109492 и другие. Их конструкции являются альтернативными кольцевым, полукольцевым и дуговым аппаратам, применяемым в травматологии и ортопедии, относятся к классу рамочных многоугольных внешних фиксирующих и репонирующих устройств. Их преимущества выражаются в уменьшенной металлоемкости, повышенной упругости опор, обеспечивающей долговременность функционирования спиц без разрыва, и в обеспечении математически обоснованной точности репозиции костных фрагментов. Они сложны для сборки и перемонтажа на этапах лечения, ограничены в регулировании жесткости рам, имеют протяженные «мертвые зоны» для установки фиксаторов спиц и дополнительных спиценесущих стержней.

Указанные недостатки частично устранены в компрессионно-дистракционном аппарате по авт. св. №1616640, А 61 В 17/58 (Бюл. №48, 1990), который наиболее полно соответствует критерию прототипа. Он содержит по меньшей мере две прямоугольные рамы, каждая из которых состоит из четырех резьбовых стержней. Рамы по углам параллельно соединены между собой четырьмя продольными стяжками. Концы стержней и стяжек фиксированы гайками в стержнедержателях, имеющих четыре сквозных канала, три из которых взаимно перпендикулярны и предназначены для проведения сквозь них стержней и стяжек при соединении двух рядом расположенных рам. Четвертый канал стержнедержателя расположен по диагонали его корпуса между углами, максимально удаленными друг от друга, и предназначен для укрепления на корпусе стержнедержателя дополнительного резьбового стержня со спицефиксаторами, концы которого свободны и оснащены дополнительными спицефиксаторами.

Однако в прототипе выявлен существенный недостаток, выражающийся в трудностях, связанных с монтажом каркаса перед операцией и трудностью установки дополнительных стержней и спицефиксаторов по периметрам рам и между ними при выполнении перемонтажа конструкции на этапах лечения. Это предопределено конструкцией стержнедержателя, в котором на каждой плоскости имеется только по одному отверстию под каналы для установки стержней, причем они разнесены по углам для обеспечения взаимной автономности каналов, в которых устанавливаются резьбовые стержни рам и стяжки между рамами. Смещенность отверстий к углам вынуждает при сборке рамы внимательно подбирать стержнедержатели - таким образом, чтобы отверстия с противоположных сторон рамы были соосно разнесены либо кнаружи, либо вовнутрь рамы для обеспечения параллельности сторон самой прямоугольной рамы, то есть стержнедержатели фактически выполнены в двух вариантах - «правые и левые», они «энантиформны и конструктивно зеркальны». Для обеспечения параллельности рам вторая рама должна быть собрана в строгом соответствии с конструкцией углов первой рамы, иначе не избежать перекоса стяжек. Кроме того, для установки дополнительных спицефиксаторов на раме, когда аппарат уже установлен на конечности больного, следует полностью развинтить гайки по углам рамы и высвободить один из концов резьбового стержня, что вынуждает травмировать ткани конечности больного спицами, укрепленными на этом стержне, нарушая процесс регенерации или разрушая костную мозоль, что болезненно переносится больными. Дополнительно установленный в диагональном канале стержень с укрепленными гайками на нем спицефиксаторами увеличивает внешние габариты каркаса аппарата, предусматривает применение более длинных спиц, следовательно, менее жестких в сравнении с остальными, которыми сложно управлять. Аппарат-прототип имеет очень ограниченные репозиционные возможности, не обеспечивает установки дополнительных или заменных спицефиксаторов для спиц по всему периметру рам, хотя обеспечивает их установку только по углам рам. Не предусмотрена установка внутрикостных стержней для повышения надежности фиксации и проведения внутритканевой электротерапии, при этом в конструкции отсутствует для этого дополнительного вида лечения стержнедержатель для внутрикостного стержня, выполненный из электронейтрального материала. Взаимно ротационные, большие угловые смещения фрагментов кости, контрактуры суставов с помощью аппарата-прототипа неустранимы, крайне ограничена возможность обеспечить выращивание продольного костного регенерата при решении задачи утолщения диаметра недоразвитой кости после полиомиелита, атрофичного конца при ложном суставе или после продольной томии, например, большеберцовой кости, что в целом ограничивает технические преимущества рамочного аппарата-прототипа.

Задача изобретения - расширение репозиционных свойств компрессионно-дистракционного аппарата и повышение надежности фиксации, обеспечение управления жесткостью каркаса и проведение электротканевой терапии.

Для реализации поставленной задачи предлагается новая конструкция аппарата.

Компрессионно-дистракционный аппарат состоит из соединенных между собой резьбовыми стяжками двух прямоугольных рам или двух блоков рам из резьбовых стержней, стержнедержателей, спицефиксаторов, спиц и гаек, при этом дополнительно он снабжен резьбовыми стержнями и стяжками, каждый стержнедержатель выполнен в форме куба, имеющего в каждой плоскости сквозные, параллельные и симметрично удаленные от противоположных граней каналы для резьбовых стержней или резьбовых стяжек, рамы соединены в блоки, последние соединены по центрам стержней рам резьбовыми стяжками, укрепленными в каналах стержнедержателей, установленных на стержнях рам с возможностью дозированных перемещений блоков, а для проведения внутритканевой электротерапии он снабжен внутрикостным стержнем с возможностью размещения в стержнедержателе, причем последний выполнен из электронейтрального материала.

По показаниям на дополнительных стержнях рамы и стяжках между рам может быть установлен и укреплен гайками дополнительный стержнедержатель, в канале которого с помощью гаек может быть установлен внутрикостный винт, дистрактор для спицы с упором, стремя, динамометр, электростимулирующее устройство.

Сущность изобретения поясняют чертежами, где на фиг.1 изображен общий вид компрессионно-дистракционного аппарата, на фиг.2 - стержнедержатель, на фиг.3 - рама в сборе, на фиг.4 - блок рам, на фиг.5 - блок рам (вариант).

Компрессионно-дистракционный аппарат 1 состоит из соединенных между собой в блоки 2 рам 3, формирующих рамы резьбовых стержней 4, укрепленных концами с помощью гаек 5 в каналах 6 стержнедержателей 7, стяжек 8 между блоками 2 рам 3, дополнительных стержней 9 рам 3 и дополнительных стяжек 10 между рам 3 в блоках 2, спицефиксаторов 11 на стержнях 4 или на дополнительных стержнях 9 рам 3, ползунов 12 с укрепленными в них гайками 5 стяжек 8 между блоками 2 рам 3, спицами 13, укрепленными с помощью гаек 5 в спицефиксаторах 11. Как вариант сборки, на дополнительном стержне 9 рамы 3 установлен дополнительный стержнедержатель 14, в дополнительном канале 15 которого с помощью гаек 5 установлен внутрикостный стержень (винт) 16.

Для фиксации спиц аппарат комплектуется шайбовыми спицефиксаторами из набора КНИИЭКОТ или спицефиксаторами конструкции Р.Л.Шевца, представленными в описаниях патентов РФ на изобретения №1616640, 168860, 2014032, 2015687, 2109492, полезной модели №29655, А 61 В 17/58.

Компрессионно-дистракционный аппарат используют следующим образом. По рентгенограмме определяют продольные и поперечные размеры компрессионно-дистракционного аппарата 1, определяют длины формирующих рамы 3 резьбовых стержней 4 и резьбовых стяжек 8 между рам, резьбовых стяжек 8 между блоков 2 рам 3, места расположения спицефиксаторов 11 или при необходимости - внутрикостных стержней 16, в проекции которых предполагается установка дополнительного стержнедержателя 14, изготовленного из электронейтрального капролона, текстолита или пластмасс, устойчивых к термической обработке. Приступают к сборке рам 3 аппарата 1.

По центрам стержней 4, формирующих рамы 3, устанавливают шайбовые или иных конструкций спицефиксаторы 11, укрепляя их с каждой стороны гайками 5. Далее навинчивают по одной гайке 5 с каждого из свободных концов стержня 4 для последующего укрепления его между двух стержнедержателей 1, для чего концы стержней 4 пропускают сквозь каналы стержнедержателей 7 и укрепляют гайками 5 с наружной стороны корпуса стержнедержателя 7. Аналогично собирают противолежащую сторону рамы 3 и между ними в каналах 6 стержнедержателей 7 устанавливают боковые стороны рамы 3, представленные резьбовыми стержнями 4 со спицефиксаторами 11. В итоге формируется прямоугольная рама 3, внутренний размер которой предусматривает размещение внутри нее конечности с запасом в 2-3 см расстояния до кожи. Собирают вторую, третью, четвертую рамы 3 по аналогии с первой такого же размера. По углам двух рам 3 через каналы 6 стержнедержателей 7 пропускают резьбовые стяжки 8, укрепляя их на корпусах стержнедержателей 7 гайками. Таким образом получают аппарат 1, состоящий из двух соединенных параллельных рам 3. Для изготовления более сложного аппарата, состоящего из двух блоков 2 рам 3 или из одной рамы 3 в сочетании с блоком 2 рам 3, собирают второй блок 2 рам 3 (или только одну - третью раму 3). На одной из рам 3 блока 2 и одной раме 3 второго блока 2 рам 3 (или на третьей раме 3) по периметрам устанавливают на каждой раме 3 дополнительные стержни 9, по центрам которых с помощью гаек 5 установлены дополнительные стержнедержатели 14 (ползуны), и с наружных от них сторон - гайки 5 для их укрепления в стержнедержателях 7 по углам рам 3. Снаружи по углам рам 3 дополнительные стержни 9 укрепляются на корпусах стержнедержателей 7 гайками 5. Для повышения жесткости других рам 3 на них тоже устанавливаются дополнительные стержни 9, которые пропускают через дополнительные каналы 15 стержнедержателей 7 по углам рам 3 и укрепляют гайками 5. На дополнительных стержнях 9 устанавливают провизорные спицедержатели 11 для спиц 13, если будет необходимость в их проведении. По показаниям к применению фиксации конечности внутрикостными стержнями 16 на дополнительных стержнях 9 устанавливают дополнительные стержнедержатели 14. Между рам 3 по углам через дополнительные каналы 15 стержнедержателей 7 устанавливают дополнительные стяжки 8, которые укрепляют на корпусе стержнедержателей 7 гайками 5. Блоки 2 рам 3 соединяют стяжками 8, концы которых установлены в каналах 6 стержнедержателей 7, установленных ранее по центрам дополнительных стержней 9. Все гайки 5 вокруг стержней 4 рам 3 и стяжек 8 завинчивают для упрочнения каркаса аппарата 1. Аппарат 1 примеривают на конечности больного, регулируют размеры и положение спицефиксаторов 11 для спиц 13. Дополнительные стержнедержатели 14 располагают строго по центрам рам на каждой из четырех сторон.

Аппарат используют следующим образом. После размещения конечности больного внутри аппарата 1 под проводниковой анестезией или под наркозом дрелью в плоскостях рам 3 проводят и гаечным ключом укрепляют в спицефиксаторах 11 на рамах все спицы 13. Путем вращения гаек 5 по углам рам 3 осуществляют дозированное увеличение внутреннего размера каждой рамы 3, чем достигается натяжение спиц 13. Не исключено индивидуальное натяжение спиц с помощью известных спиценатягивателей, например пат. РФ №1577777. При установке внутрикостного стержня 16 последний вводят в кость, на его свободный конец навинчивают гайку 5 и нанизывают дополнительный стержнедержатель 14, в канал которого заводят дополнительный стержень 9. На свободный хвостовой конец внутрикостного стержня (или винта) навинчивают гайку 5. Со свободных концов дополнительного стержня 9 навинчивают по две гайки 5, внутренняя пара которых фиксирует дополнительный стержнедержатель 14, а наружную пару гаек 5 свинчивают в противоположные стороны и фиксируют этот дополнительный стержень 9 на корпусах изнутри в дополнительных каналах 15 стержнедержателей 7 по углам рамы 3. Со свободных концов дополнительного стержня 9 навинчивают встречные гайки и фиксируют на раме положение хвостовой части внутрикостного стержня. Блоки 2 рам 3 соединяют стяжками 8, установленными на дополнительных стержнях 9 блоков 2 рам 3.

В соответствии с видом угловых смещений и смещений по продольной оси конечности после рентгенологического контроля осуществляют репозиционный процесс, создавая компрессию или дистракцию между блоками 2 рам 3.

Устранение ротационных смещений.

С помощью гаек 5 по бокам дополнительных стержнедержателей (ползунов)14 на раме 3 дистального блока 2 выполняют смещение по периметру всех четырех ползунов в горизонтальной плоскости - в противоположном смещению направлении - этим устраняют ротационное смещение фрагмента кости (конечности). Как только дополнительные стержнедержатели 14 оказываются возле стержнедержателей 7 дистальной рамы 3, дальнейшее ротационное перемещение обеспечивается за счет перемещения вдоль рамы 3 противоположного блока 2, но уже во встречном направлении ее дополнительных стержнедержателей 14. Таким образом аппарат обеспечивает суммарную (де-) ротацию на угол 45 градусов и более (до 75-80 градусов, что в клинике бывает востребовано крайне редко).

Устранение сгибательно-разгибательной контрактуры

Для устранения контрактуры сустава (коленного, локтевого, стопы) блоки 2 аппарата 1 должны быть установлены на соседних сегментах конечности. За счет круглого сечения дополнительных стержней 9 и шарнирного вращения на них стержнедержателей 14 угловая репозиция между блоками 2 осуществима, как на шарнирах в пределах 90 и более градусов, при этом со стороны вершины угла деформации осуществляют компрессию, а с противоположной стороны - дистракцию. Гайки 5 по бокам дополнительных стержнедержателей 9 на этом этапе распускают, а обе боковые стяжки на период репозиции снимают или вместо них используют Г-образные стяжки от шарнирного узла рамочного аппарата по патенту №2109492.

При планировании проведения внутритканевой электротерапии через токопроводящие спицы 13 вместо металлических дополнительных стержнедержателей 14 между блоков 2 рам 3 на дополнительных стержнях 9 устанавливают дополнительные стержнедержатели 14, выполненные из электронейтрального капролона, пластмасс или текстолита. В этом случае спицы разных блоков играют роль катода и анода.

При установке внутрикостного стержня 16 последний можно использовать в качестве активного электрода, при этом в схеме рамы 3 достаточно одного электронейтрального дополнительного стержнедержателя 14, в котором он установлен в проекции внутрикостного стержня 16 (винта).

При установке спиц 13 с упором последние со стороны заточки фиксируются на дополнительной резьбовой стяжке 10, противоположный от спицы конец которой фиксируют гайками 5 в дополнительном канале 15 дополнительного стержнедержателя 14, специально установленного в проекции оси спицы на раме. Тракцию осуществляют вдоль оси спицы 13, при этом дополнительный стержнедержатель 14 устанавливается в соответствующем положении поворота вокруг дополнительного стержня 9, на котором он фиксирован, а дозированную тракцию осуществляют с помощью спиценатягивателя (или резьбового тягунка с помощью гаек).

При установке стременных устройств на голени на нижней раме 3 на дополнительном стержнедержателе 9 устанавливают дополнительные резьбовые стяжки 10, на которых монтируют стремя, а на верхнем блоке (его спицы при наличии стремени испытывают перегрузку на 27-18%) укрепляют дополнительно проведенную спицу в провизорных спицефиксаторах 11, но только в тех случаях, когда не применяется внутрикостный стержень 16.

Таким образом реализуется решение задачи - повышение надежности фиксации и расширение репозиционных свойств компрессионно-дистракционного аппарата, обеспечивается управление жесткостью каркаса и проведение внутритканевой электротерапии. Его габариты не выходят за пределы контуров рам ни по периметру, ни по углам, упрощается сборка каркаса и регулирование жесткости конструкции, сборочные элементы которой могут быть дополнены элементами из наборов рамочных и кольцевых аппаратов. При проведении электротерапии и применении капролоновых стержнедержателей повышается рентгенонегативность каркаса, а за счет классической геометрической формы достигается математически точная репозиция костных фрагментов.

Изобретение относится к медицине, а именно к травматологии и ортопедии. Изобретение обеспечивает расширение репозиционных свойств, повышение надежности фиксации и управление жесткостью каркаса. Аппарат состоит из соединенных между собой резьбовыми стяжками прямоугольных рам стержнедержателей, спицефиксаторов, спиц и гаек. Аппарат дополнительно снабжен резьбовыми стержнями и стяжками. Каждый стержнедержатель выполнен в форме куба, имеющего в каждой плоскости сквозные, параллельные и симметрично удаленные от противоположных граней каналы для резьбовых стержней или резьбовых стяжек. Рамы соединены в блоки, последние соединены по центрам стержней рам резьбовыми стяжками, укрепленными в каналах стержнедержателей, установленных на стержнях рам с возможностью дозированных перемещений блоков. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Компрессионно-дистракционный аппарат, содержащий прямоугольные рамы из резьбовых стержней, соединенных между собой резьбовыми стяжками, стержнедержатели, спицефиксаторы, спицы и гайки, отличающийся тем, что он снабжен дополнительно резьбовыми стержнями и стяжками, каждый стержнедержатель выполнен в форме куба, имеющего в каждой плоскости сквозные, параллельные и симметрично удаленные от противоположных граней каналы для резьбовых стержней или резьбовых стяжек, рамы соединены в блоки, последние соединены по центрам стержней рам резьбовыми стяжками, укрепленными в каналах стержнедержателей, установленных на стержнях рам с возможностью дозированных перемещений блоков.2. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что он снабжен внутрикостным стержнем с возможностью размещения в стержнедержателе, причем последний выполнен из электронейтрального материала для проведения внутритканевой электротерапии.