КОМПРЕССИОННО-ДИСТРАКЦИОННЫЙ АППАРАТ (ВАРИАНТЫ) Российский патент 2006 года по МПК A61B17/60 

Изобретение относится к медицинской технике, в частности к травматологии, к конструктивным элементам устройств для чрескостной фиксации костных фрагментов.

Известен широкий ряд аппаратов, выполняющих функции компрессии и репозиции костных фрагментов, выполненных на базе аппарата Илизарова - книга О.В.Оганесяна "Лечение заболеваний суставов с помощью шарнирно-дистракционных аппаратов", Москва, Медицина, 1975 г., (1), стр.29, рис.9, например аппарат Ткаченко (1), стр.29, рис.10, а также аппараты Волкова-Оганесяна, стр.48-59. Любой из данных аппаратов может быть принят за прототип по варианту 1. Любой из них состоит из двух ферм, состоящих из снабженных спицами скоб или колец, соединенных между собой при помощи компрессионно-дистракционных элементов, выполненных в виде резьбовых шпилек с регулировочными гайками. Все данные существенные признаки есть и в предлагаемом техническом решении по варианту 1 формулы.

Общие недостатки всех данных аппаратов определяются общим недостатком используемых в них компрессионно-дистракционных элементов - отсутствие информации о величине силы взаимодействия между фрагментами. Этот недостаток снижает точность репозиции фрагментов.

Известен также принятый за прототип по варианту 2 формулы компрессионно-дистракционный аппарат (патент на полезную модель РФ №118223), содержащий две фермы, состоящие из снабженных спицами скоб или колец, соединенные между собой при помощи компрессионно-дистракционных элементов, состоящих из резьбовой шпильки, жестко соединенной с одной фермой, при этом на шпильке выполнено не менее трех продольных пазов с шариками, вставленными в сепаратор, снаружи которого на шарики по посадке одета втулка, жестко соединенная с другой фермой, причем втулка с одной стороны контактирует с первой регулировочной гайкой, а со второй стороны через пружину со второй регулировочной гайкой. Все данные существенные признаки присутствуют и в предлагаемом техническом решении по варианту 2 формулы.

Данный аппарат позволяет более точно, по сравнения с ранее приведенными аппаратами регулировать репозицию, задаваемые нагрузки и зазор между фрагментами, однако данная информация недостаточно точна и информативна, так как не имеет точных средств регистрации, а также требует высокой квалификации оператора.

Технической задачей, на решение которой направлено предлагаемое техническое решение по обоим вариантам, является организация цифровой визуализации процессов компрессии и дистракции в чрескостных аппаратах, повышение точности репозиции костных фрагментов, точности задания компрессионной нагрузки и зазора между фрагментами.

Для достижения данной технической задачи:

- по варианту 1 в компрессионно-дистракционном аппарате, содержащем две фермы, состоящие из снабженных спицами скоб или колец, соединенные между собой при помощи компрессионно-дистракционных элементов, выполненных в виде резьбовых шпилек с регулировочными гайками, шпильки соединены с фермами посредством консольно закрепленных на фермах, ортогонально шпилькам, вставок, одна из которых в каждом соединении ферм с компрессионно-дистракционным элементом выполнена упругой и снабжена тензодатчиками, соединенными в мостовую схему с возможностью ее подключения к контроллеру;

- по варианту 2 в компрессионно-дистракционном аппарате, содержащем две фермы, состоящие из снабженных спицами скоб или колец, соединенные между собой при помощи компрессионно-дистракционных элементов, состоящих из резьбовой шпильки, жестко соединенной с одной фермой, при этом на шпильке выполнено не менее трех продольных пазов с шариками, вставленными в сепаратор, снаружи которого на шарики по посадке одета втулка, жестко соединенная с другой фермой, причем втулка с одной стороны контактирует с первой регулировочной гайкой, а со второй стороны через пружину со второй регулировочной гайкой, шпильки и втулки жестко соединены с фермами посредством консольно закрепленных на фермах, ортогонально шпилькам, вставок, одна из которых в каждом соединении ферм с компрессионно-дистракционным элементом выполнена упругой и снабжена тензодатчиками, соединенными в мостовую схему с возможностью ее подключения к контроллеру.

Отличительными признаками предлагаемого технического решения от прототипа являются:

- по варианту 1 - шпильки соединены с фермами посредством консольно закрепленных на фермах, ортогонально шпилькам, вставок, одна из которых в каждом соединении ферм с компрессионно-дистракционным элементом выполнена упругой и снабжена тензодатчиками, соединенными в мостовую схему с возможностью ее подключения к контроллеру;

по варианту 2 - шпильки и втулки жестко соединены с фермами посредством консольно закрепленных на фермах, ортогонально шпилькам, вставок, одна из которых в каждом соединении ферм с компрессионно-дистракционным элементом выполнена упругой и снабжена тензодатчиками, соединенными в мостовую схему с возможностью ее подключения к контроллеру.

Благодаря данным отличительным признакам по обоим вариантам достигается следующий технический результат - появилась возможность цифровой индикации процессов компрессии и декомпрессии, за счет чего существенно повышается точность репозиции костных фрагментов (особенно по варианту 2 за счет наличия более точной регулировки компрессионно-дистракционного элемента), а также возможность точного задания и регулирования компрессионной нагрузки и зазора между фрагментами. Данная конструкция позволяет упростить саму процедуру работы с аппаратом.

В результате поиска по источникам патентной и научно-технической информации совокупность признаков, характеризующая предлагаемый компрессионно-дистракционный аппарат, не была обнаружена. Таким образом, предлагаемое изобретение соответствует критерию охраноспособности "новое".

На основании сравнительного анализа предложенного технического решения с известным уровнем техники по источникам научно-технической и патентной литературы можно утверждать, что между совокупностью признаков, в том числе и отличительных, и выполняемых ими функций и достигаемых целей существует неочевидная причинно-следственная связь. На основании вышеизложенного можно сделать вывод о том, что техническое решение в предложенном устройстве не следует явным образом из уровня техники и, следовательно, соответствует критерию охраноспособности "изобретательский уровень".

Предложенный регулировочный элемент может найти применение в медицине, а именно в травматологии, в компрессионно-дистракционных аппаратах для восстановления разрушенных костей, а также их удлинения. Таким образом, предлагаемое изобретение соответствует критерию охраноспособности "промышленно применима".

Изобретение поясняется чертежами.

На фиг.1 изображен компрессионно-дистракционный аппарат по варианту 1 формулы.

На фиг.2 изображен компрессионно-дистракционный аппарат по варианту 2 формулы.

На фиг.3 изображена снабженная тензодатчиками упругая вставка.

Изображенный на фиг.1-3 компрессионно-дистракционный аппарат содержит две фермы 1, состоящие из снабженных спицами (на чертеже не изображены) скоб 2. Фермы 1 соединены между собой при помощи компрессионно-дистракционных элементов, выполненных в виде резьбовых шпилек 3 с регулировочными гайками 4. При этом шпильки 3 соединены с фермами 1 посредством консольно закрепленных на фермах 1, ортогонально шпилькам 3, жестких вставок 5 и упругих вставок 6, которые снабжены тензодатчиками 7, соединенными в мостовую схему с возможностью ее подключения к контроллеру через разъем 8.

В изображенном на фиг.2 аппарате компрессионно-дистракционные элементы состоят из резьбовых шпилек 3, жестко соединенных с одной фермой 1, при этом на шпильке 3 выполнено не менее трех продольных пазов с шариками, вставленными в сепаратор, снаружи которого на шарики по посадке одета втулка 10, жестко соединенная с другой фермой 1, причем втулка с одной стороны контактирует с первой регулировочной гайкой 4, а со второй стороны через пружину 11 со второй регулировочной гайкой 4, шпильки 3 и втулки 10 соединены с фермами 1 посредством консольно закрепленных на фермах 1, ортогонально шпилькам (на фиг.2 не изображены), жестких вставок 5 и упругих вставок 6, снабженых тензодатчиками 7 (фиг.3), соединенными в мостовую схему с возможностью ее подключения к контроллеру через разъем 8 (фиг.3).

Изображенная на фиг.3 упругая вставка имеет отверстия 12 для закрепления на шпильках 3 и содержит тензодатчики 7, соединенные в мостовую схему, которая подключена к разъему 8.

Изображенный на фиг.1 компрессионно-дистракционный аппарат закрепляется на фрагментах конечностей посредством спиц, которые проводятся через кости и фиксируются в скобах 2. При этом скобы 2, объединенные в фермы 1, соединяются между собой через жесткие 5 и упругие вставки 6 (попарно жесткая вставка 5 с упругой вставкой 6) дистракционными элементами - шпильками 3 с регулировочными гайками 4.

Регулировка аппарата на конечности после операции производится при помощи регулировочных гаек 4, перемещая которые по шпильке 3, создают между фрагментами либо компрессию, либо дистракцию. При подключении тензомоста через разъем 8 к контроллеру можно контролировать нагрузки, возникающие между фрагментами, поскольку эти нагрузки замыкаются через спицы, через ферму 1, через жесткую вставку 5, по шпильке 3, через упругую вставку 6, через вторую ферму 1 и ее спицы на второй фрагмент конечности. Таким образом, сила, возникающая между фрагментами, замыкается через упругую вставку 6 с измерительным тензомостом 7.

При контроле нагрузок двумя такими тензомостами можно судить о симметрии репозиции фрагментов. Если нарушится симметрия, показания датчиков будут разные. Суммарные показания датчиков несут информацию о компрессионной или дистракционной силе. Таким образом, регулировочные гайки 4 в предложенном аппарате вращают не по косвенной информации, а по точно измеренным нагрузкам.

Отличия в работе аппарата по пункту 2 формулы - фиг.2 заключается лишь в том, что при регулировках гайками 4 за счет упругой связи между фрагментами, нарастание силы идет более плавно. В данном аппарате упругая связь реализована так же, как в аппарате - прототипе.

Группа изобретений относится к медицинской технике, в частности к травматологии, к конструктивным элементам устройств для чрескостной фиксации костных фрагментов. Группа изобретений обеспечивает организацию цифровой визуализации процессов компрессии и дистракции в чрескостных аппаратах, повышение точности репозиции костных фрагментов, точности задания компрессионной нагрузки и зазора между фрагментами. Аппарат по первому варианту содержит две фермы, состоящие из снабженных спицами скоб или колец, соединенные между собой при помощи компрессионно-дистракционных элементов, выполненных в виде резьбовых шпилек с регулировочными гайками. Шпильки соединены с фермами посредством консольно закрепленных на фермах, ортогонально шпилькам, вставок, одна из которых в каждом соединении ферм с компрессионно-дистракционным элементом выполнена упругой и снабжена тензодатчиками, соединенными в мостовую схему с возможностью ее подключения к контроллеру. Аппарат по второму варианту содержит две фермы, состоящие из снабженных спицами скоб или колец, соединенные между собой при помощи компрессионно-дистракционных элементов, состоящих из резьбовой шпильки, жестко соединенной с одной фермой. На шпильке выполнено не менее трех продольных пазов с шариками, вставленными в сепаратор, снаружи которого на шарики по посадке одета втулка, жестко соединенная с другой фермой. Втулка с одной стороны контактирует с первой регулировочной гайкой, а со второй стороны через пружину со второй регулировочной гайкой. Шпильки и втулки жестко соединены с фермами посредством консольно закрепленных на фермах, ортогонально шпилькам, вставок, одна из которых в каждом соединении ферм с компрессионно-дистракционным элементом выполнена упругой и снабжена тензодатчиками, соединенными в мостовую схему с возможностью ее подключения к контроллеру. 2 н.п. ф-лы, 3 ил.

1. Компрессионно-дистракционный аппарат, содержащий две фермы, состоящие из снабженных спицами скоб или колец, соединенные между собой при помощи компрессионно-дистракционных элементов, выполненных в виде резьбовых шпилек с регулировочными гайками, отличающийся тем, что шпильки соединены с фермами посредством консольно закрепленных на фермах ортогонально шпилькам вставок, одна из которых в каждом соединении ферм с компрессионно-дистракционным элементом выполнена упругой и снабжена тензодатчиками, соединенными в мостовую схему с возможностью ее подключения к контроллеру.2. Компрессионно-дистракционный аппарат, содержащий две фермы, состоящие из снабженных спицами скоб или колец, соединенные между собой при помощи компрессионно-дистракционных элементов, состоящих из резьбовой шпильки, жестко соединенной с одной фермой, при этом на шпильке выполнено не менее трех продольных пазов с шариками, вставленными в сепаратор, снаружи которого на шарики по посадке одета втулка, жестко соединенная с другой фермой, причем втулка с одной стороны контактирует с первой регулировочной гайкой, а со второй стороны через пружину со второй регулировочной гайкой, отличающийся тем, что шпильки и втулки жестко соединены с фермами посредством консольно закрепленных на фермах ортогонально шпилькам вставок, одна из которых в каждом соединении ферм с компрессионно-дистракционным элементом выполнена упругой и снабжена тензодатчиками, соединенными в мостовую схему с возможностью ее подключения к контроллеру.