ШТИФТ ДЛЯ АРТРОДЕЗА ГОЛЕНОСТОПНОГО СУСТАВА Российский патент 2009 года по МПК A61B17/56 

Изобретение относится к медицине, а именно к травматологии и ортопедии, и предназначено для артродеза при хирургическом лечении переломов или травм в голеностопном суставе.

Известно устройство для репозиции и фиксации костей при лечении переломов большеберцовой кости (см. а.с. №1581297, кл. А61В 17/58, опубл. 1990 г.), которое выполнено по принципу аппарата Илизарова и содержит две дугообразные пластины с отверстиями. На пластинах с помощью кронштейнов закреплены вертикальные стойки. На одной дугообразной пластине эти стойки скреплены поперечным дистрактором, а на другой - поперечиной с отверстиями и дополнительной дугообразной пластиной. Дугообразные пластины и вертикальные стойки дополнительно скреплены продольными дистракторами. В устройстве через пяточную кость и надмыщелки бедренной кости проводят спицы, скрепляющие вертикальные стойки и фиксирующие конечность. Дистракторы могут выполнять репозицию и дистракцию до требуемого уровня.

Однако построение устройства по принципу аппарата Илизарова и наличие в нем большого количества гаечных соединений ведет к его громоздкости, требует повышенных затрат времени на операцию и тяжело переносится пациентами. Кроме того, прорезывание тканей спицами приводит к опасности нагноения и к возможности возникновения остеомиелита. Одновременно наблюдается снижение кровообращения, появление асептического некроза в костях и мягких тканях до их травматического рубцового перерождения. Даже незначительные смещения отломков переломов приводят к развитию деформирующего остеоартроза, который возникает в 6-10% случаев, а при тяжелых травмах - даже в 25% случаев (см http://www.medline.ru/public/art/tom6/art046.phtml).

При переломах на низком уровне большеберцовой кости может произойти развитие грубого деформирующего артроза голеностопного сустава и опасность исхода в анкилоз.

Известно использование штифта UTN для интрамедуллярного остеосинтеза при лечении несросшихся переломов и ложных суставов с блокированием к большеберцовой кости (см. «Вестник травматологии и ортопедии им. Н.Н. Приорова», №4, 2006 г., статья Кавалерского Г.М., Амирханова И.М., Петрова Н.В., Бровкина С.В. «Методика остеосинтеза штифтом UTN с блокированием при лечении несросшихся переломов и ложных суставов большеберцовой кости») (1).

Из тезисов выступления Басова С.В. и др. «Первый опыт интрамедуллярного остеосинтеза при ложных суставах нижней трети большеберцовой кости в сочетании с анкилозом голеностопного сустава», известного из конгресса от 25-27 окт. 2006 (см. http://www.orthopedia.ru/index.php?action=thesis&ID=351))(2), раскрыто использование штифта для хирургических операций больных с несросшимися переломами и с ложными суставами, в котором приводятся рекомендации по установке штифта. Согласно (2), рассверливание канала под штифт проводят как ретроградно из прокола в области пяточной кости под контролем ЭОП, так и непосредственно из зоны ложного сустава при его резекции. Дистальный конец штифта проводят трансартикулярно через голеностопный и таранно-пяточный суставы в условиях анкилоза, с блокировкой штифта винтами в проксимальном отломке большеберцовой кости и на уровне таранной и пяточной костей. Введение штифта осуществляют антеградно из трепанационного отверстия в области бугристости большеберцовой кости. В послеоперационном периоде больному на 2 месяца накладывают функциональную повязку типа «сапожок», выполненный из гипса и с каблуком, что разрешает раннюю нагрузку стопы и движения ее переднего отдела.

Однако штифты, описанные в (1), (2) используют в условиях резкого ограничения подвижности голеностопного сустава, что связано с патологическим сращением костных или фиброзных суставных поверхностей, т.е. с анкилозом. Это исключает использование этих штифтов для артродеза голеностопного сустава.

Ближайшим аналогом выбран штифт для артродеза голеностопного сустава, выполненный с отверстиями под блокирующие винты для фиксации штифта соответственно к пяточной, таранной и большеберцовой костям, с соосным сквозным каналом, включающим резьбовое отверстие под заглушку и с направляющим наконечником, имеющим форму усеченного конуса (см. статью «THE FOOT & ANKLE EXPERT GROUP (FAEG): A 12 YEARS REPORT», автор Hans Zwippa, журнал «New Trauma Products from АО Development», News - Number 1 | 2006 г., c.5).

Однако этот штифт находится на стадии разработки. В этой статье, как и в указанных выше аналогах, не предложен штифт, в котором параметры, в том числе расположение отверстий под блокирующие винты, были выбраны на основе среднестатистических анатомических данных голеностопного сустава, и учитывали расположение его кровеносных артерий и нервных ветвей. Это может привести к повышенной травме кости, к повреждению мягких тканей, артерий и нервных ветвей голеностопного сустава, к снижению прочности системы штифт-кость и влияет на стабильность артродеза.

При этом этот штифт не содержит средств, обеспечивающих компрессию и способствующих стабильности при лечении артродезом голеностопного сустава.

Кроме того, блокировку штифта к пяточной кости выполняют одним блокирующим винтом и Х-образным спиралевидным клинком, который, после введения в пяточную кость, поворачивают относительно оси. Однако это сопровождается выборкой кости, с образованием костной полости, ведет к повышенной травме кости и мягких тканей. При этом возможно расшатывание штифта и снижение надежности артродеза, с опасностью дополнительного перелома пяточной кости, что может стать причиной повторных операций.

Задача предложенного технического решения состоит в создании стабильного артродеза, в повышении его надежности при переломах таранной кости и дистального метафиза голеностопного сустава, сопровождающихся асептическим некрозом костей и окружающих мягких тканей, в обеспечении осевой и ротационной стабильности остеосинтеза на весь период лечения, в снижении травмы кости, мягких тканей, в снижении нарушения кровоснабжения и исключении повреждения кровеносных артерий и нервных ветвей голеностопного сустава, с одновременным расширением возможностей путем компрессии фрагментов.

Для решения поставленной задачи в предложенном штифте для артродеза голеностопного сустава, выполненном с отверстиями под блокирующие винты для фиксации штифта соответственно к пяточной, таранной и большеберцовой костям, с соосным сквозным каналом, включающим резьбовое отверстие под заглушку, и с направляющим наконечником, имеющим форму усеченного конуса, согласно изобретению штифт выполнен ступенчатым и содержит выполненный с наконечником участок меньшего диаметра, на котором равномерно расположены отверстия под блокирующие винты для крепления штифта к большеберцовой кости, участок большего диаметра, на котором расположено отверстие под блокирующие винты для крепления штифта к таранной кости и не более двух отверстий под блокирующие винты для крепления штифта к пяточной кости, и переходный участок, выполненный в форме усеченного конуса для соединения участков большего и меньшего диаметров, при этом на участке меньшего диаметра отверстие, ближнее к наконечнику, выполнено овальным, а ось другого из отверстий этого участка, ближнего к торцу штифта, расположена на расстоянии от торца, составляющем 0,66 от длины штифта для блокировки штифта к большеберцовой кости при ее дистальных переломах, причем на участке большего диаметра оси отверстий под блокирующие винты для крепления к пяточной кости расположены на расстояниях от торца штифта, соответственно составляющих 0,06 и 0,12 от длины штифта, а ось отверстия под блокирующие винты для крепления к таранной кости расположена на расстоянии от торца штифта, составляющем 0,22 от длины штифта, при этом длина участка большего диаметра составляет 0,66 длины участка меньшего диаметра, а диаметр участка меньшего диаметра составляет 0,9 диаметра участка большего диаметра. Кроме того, согласно изобретению углы наклона образующих усеченных конусов наконечника и переходного участка к оси штифта равны и составляют с этой осью угол, равный 15°, а длина наконечника составляет 0,05 от длины штифта.

Технический результат предложенного решения состоит в обеспечении осевой и ротационной стабильности при артродезе голеностопного сустава на весь период лечения при переломах таранной кости и дистального метафиза большеберцовой кости, сопровождающихся асептическим некрозом, при одновременном снижении травмы кости, исключении повреждения тыльной артерии стопы, задней большеберцовой артерии, артерии, питающей большеберцовую кость, артерии пяточных ветвей и пяточной сети, в исключении повреждения подкожного нерва ноги, поверхностного малоберцового нерва, нервов мышечных ветвей, медиального тыльного кожного нерва, глубокого малоберцового нерва, в исключении повреждения мышечных ветвей rami musculares передней большеберцовой мышцы, с одновременным сокращением сроков лечения путем создания компрессии и с возможностью ранней нагрузки на оперированную конечность.

На фиг.1 приведен общий вид штифта для артродеза голеностопного сустава.

На фиг.2 приведен вид штифта по стрелке А.

На фиг.3 приведен разрез штифта по Б-Б.

На фиг.4 приведен разрез штифта по В-В.

На фиг.5 приведен разрез штифта по Г-Г.

На фиг.6 приведен разрез штифта по Д-Д.

Штифт для артродеза голеностопного сустава выполнен ступенчатым и содержит участки 1 и 2 соответственно большего и меньшего диаметров D1, D2, длина которых соответственно L1 и L2. Уменьшение диаметра D2 штифта по отношению к диаметру D1 в соотношении D2/D1=0,9 основано на анатомическом сужении костномозгового канала в метафизе большеберцовой кости. Участки 1, 2 соединены переходным участком 3, имеющим форму усеченного конуса. Соосный штифту сквозной канал 4 под спицу включает резьбовое отверстие 5 под заглушку (не показана). Участок 2 меньшего диаметра предназначен для блокировки штифта к большеберцовой кости при лечении переломов дистального метафиза большеберцовой кости и выполнен с направляющим наконечником 6, имеющим форму усеченного конуса. Участок 2 меньшего диаметра выполнен с параллельными, равномерно расположенными отверстиями 7, 7¹ под блокирующие винты (не показаны). Одно из отверстий 7, ближнее к наконечнику 6, выполнено овальным, что предназначено для выполнения компрессии. На участке 2 имеется не менее двух других отверстий 7¹, из которых ось отверстия 7¹, ближнего к торцу штифта, расположена на расстоянии L3 от торца.

На участке 1 большего диаметра выполнено не более двух параллельных отверстий 8 для блокировки к пяточной кости и одно отверстие 9 для блокировки к таранной кости. Оси отверстий 7, 7¹, 8, 9 расположены в разных плоскостях, но каждая из них перпендикулярна оси штифта. Оси отверстий 8 расположены соответственно на расстояниях L5, L6 от торца штифта. Ось отверстия 9 расположена с отступом L4 от торца штифта и смещена по часовой стрелке относительно осей отверстий 8 на угол 45°. Длина участка 1 составляет 0,66 длины участка 2, что основано на среднестатистических анатомических параметрах пяточной, таранной и большеберцовой кости голеностопного сустава. Угол наклона образующей усеченного конуса наконечника 6 к оси штифта равен углу наклона образующей усеченного конуса переходного участка 3 к этой оси. Эти углы равны 15°. Длина наконечника - L7.

Предложенный штифт используется следующим образом. Выполняют рентгенограммы в двух плоскостях на пленке крупного формата. В соответствии с рентгенограммами выполняют репозицию и дистракцию фрагментов переломов. Находят точку пересечения проекции оси интрамедуллярного канала большеберцовой кости с подошвенной поверхностью стопы. Через прокол в подошвенной поверхности, выполненный в этой точке, под контролем ЭОП в пяточной и таранной костях рассверливают каналы под диаметр D1 штифта участка 1 большего диаметра. Рассверливание выполняют соосно интрамедуллярному каналу большеберцовой кости.

Под контролем ЭОП соосно вскрывают интрамедуллярный канал большеберцовой кости. Далее спицу вводят и располагают в соосных каналах, сформированных в пяточной, таранной и большеберцовой костях, и в интрамедуллярном канале большеберцовой кости. Штифт проводят под контролем ЭОП по направляющей спице, которую располагают в сквозном отверстии 4 штифта. При этом штифт располагают в сформированных каналах и в интрамедуллярном канале большеберцовой кости. Введение штифта выполняют, ориентируя строго по спице, наконечником 6 вперед. Длина участка большего диаметра составляет 0,66 длины участка меньшего диаметра, что подобрано по средним анатомическим параметрам, и позволяет расположить участок 1 штифта в пяточной и таранной костях, а участок 2 - в большеберцовой кости. Увеличение диаметра D1 на участке 1 относительно диаметра D2 участка 2 позволяет повысить прочность системы штифт-кость, а значит, повысить надежность артородеза голеностопного сустава. Выполнение переходного участка 3 и наконечника 6 в форме усеченных конусов, углы конусности которых равны 15°, и выполнение длины L7 наконечника, составляющей 0,05 от длины штифта, позволяет облегчить введение штифта в каналы и исключить заклинивание штифта. Одновременно предотвращается интерпозиция мягких тканей между костными фрагментами.

Штифт располагают в голеностопном суставе так, чтобы оси отверстий 7, 7¹ участка 2 расположились во фронтальной плоскости, а оси отверстий 8 участка 1 штифта, перпендикулярные осям отверстий 7, 7¹, располагаются при этом в сагиттальной плоскости. Ось отверстия 9 участка 1 штифта смещена по часовой стрелке на угол, равный 45°, относительно осей отверстий 8. Это позволяет повысить удобство доступа к таранной кости при операции. Указанное расположение отверстий 7, 7¹, 8, 9 позволяет создать блокировку штифта в трех плоскостях, повысить прочность соединения штифт-кость, повысить надежность, чем и обеспечить стабильность артродеза голеностопного сустава на весь период лечения. Достигается возможность ранней нагрузки на оперированную конечность (через несколько дней после операции).

Для выполнения блокировки штифта к пяточной и таранной костям блокирующие винты с помощью направителя вводят соответственно в отверстия 8, 9 штифта. Число отверстий 8 в штифте не может быть более двух, что связано со среднестатистическими анатомическими параметрами пяточной кости. Штифт блокируют к таранной кости блокирующим винтом (винт не показан), введенным в отверстие 9.

Блокировку фрагментов переломов дистального метафиза большеберцовой кости выполняют с помощью направителя, блокирующими винтами, пропущенными через отверстия 7, 7¹ участка 2 штифта. Отверстие 7, расположенное со стороны наконечника 6, выполнено овальным, что позволяет выполнить компрессию во время операции. Для этого используют стержень (не показан), который вводят в овальное отверстие. Это стержень связан с направителем резьбовым соединением. После выполнения компрессии в овальное отверстие 7 на место стержня устанавливают блокирующий винт. Далее с помощью направителя выполняют блокировку штифта блокирующими винтами, пропущенными через отверстия 7¹. Ось отверстия 7¹, ближнего к торцу, расположена на расстоянии L3 от торца, составляющем 0,66 от длины штифта. Это дает возможность исключить при блокировке повреждение мышечных тканей, повреждение задней большеберцовой артерии, питающей большеберцовую кость артерии, малоберцовой артерии, а также исключить повреждение поверхностного малоберцового нерва и медиального тыльного кожного нерва, при одновременном исключении гнойно-септических осложнений вокруг блокирующих винтов. Наличие одного овального 7 и не менее двух круглых отверстий 7¹, оси которых равномерно расположены по оси штифта, позволяет выполнить блокировку всех возможных переломов дистального метафиза большеберцовой кости.

Ось отверстия 9 участка 1 штифта расположена с отступом L4 от торца, составляющим 0,22 от длины штифта. Оси отверстий 8 участка 1 для крепления к пяточной кости расположены на расстояниях L5, L6 от торца, соответственно составляющих 0,06 и 0,12 от длины L штифта. Выбор расстояний L4, L5, L6 связан со среднестатистическими анатомическими данными пяточной, таранной и большеберцовой костей в голеностопном суставе. Это позволяет исключить повреждение тыльной артерии стопы, задней большеберцовой артерии, артерии, питающей большеберцовую кость, артерии пяточных ветвей и пяточной сети, а также исключить повреждение подкожного нерва ноги, поверхностного малоберцового нерва, нервов мышечных ветвей, медиального тыльного кожного нерва, глубокого малоберцового нерва и мышечных ветвей rami musculares передней большеберцовой мышцы. Одновременно это создает стабильный артродез на весь период лечения, уменьшает возможность разрушения остеогенных (костных) тканей в зоне перелома, улучшает условия для сращения отломков перелома и сокращает сроки лечения.

Технико-экономический эффект предложенного решения состоит в создании стабильного артродеза, в повышении его надежности при переломах таранной кости и дистального метафиза голеностопного сустава, сопровождающихся асептическим некрозом костей и окружающих мягких тканей, в обеспечении осевой и ротационной стабильности остеоситнеза на весь период лечения, в снижении травмы кости, мягких тканей, в снижении нарушения кровоснабжения и исключении повреждения кровеносных артерий и нервных ветвей голеностопного сустава, с одновременным расширением возможностей лечения путем компрессии фрагментов.

Изобретение относится к медицине. Штифт выполнен с отверстиями под блокирующие винты для фиксации штифта соответственно к пяточной, таранной и большеберцовой костям, с соосным сквозным каналом, включающим резьбовое отверстие под заглушку, и с направляющим наконечником, имеющим форму усеченного конуса. Штифт выполнен ступенчатым и содержит выполненный с наконечником участок меньшего диаметра, на котором равномерно расположены отверстия под блокирующие винты для крепления штифта к большеберцовой кости, участок большего диаметра, на котором расположено отверстие под блокирующие винты для крепления штифта к таранной кости и не более двух отверстий под блокирующие винты для крепления штифта к пяточной кости, и переходный участок, выполненный в форме усеченного конуса для соединения участков большего и меньшего диаметров. На участке меньшего диаметра отверстие, ближнее к наконечнику, выполнено овальным, а ось другого из отверстий этого участка, ближнего к торцу штифта, расположена на расстоянии от торца, составляющем 0,66 от длины штифта для блокировки штифта к большеберцовой кости при ее дистальных переломах. На участке большего диаметра оси отверстий под блокирующие винты для крепления к пяточной кости расположены на расстояниях от торца штифта, соответственно составляющих 0,06 и 0,12 от длины штифта. Ось отверстия под блокирующие винты для крепления к таранной кости расположена на расстоянии от торца штифта, составляющем 0,22 от длины штифта. Длина участка большего диаметра составляет 0,66 длины участка меньшего диаметра. Диаметр участка меньшего диаметра составляет 0,9 диаметра участка большего диаметра. Изобретение обеспечивает осевую и ротационную стабильность при артродезе голеностопного сустава на весь период лечения при переломах таранной кости и дистального метафиза большеберцовой кости, сопровождающихся асептическим некрозом, при одновременном снижении травмы кости, исключении повреждения тыльной артерии стопы, задней большеберцовой артерии, артерии, питающей большеберцовую кость, артерии пяточных ветвей и пяточной сети, при исключении повреждения подкожного нерва ноги, поверхностного малоберцового нерва, нервов мышечных ветвей, медиального тыльного кожного нерва, глубокого малоберцового нерва, а также исключении повреждения мышечных ветвей rami usculares передней большеберцовой мышцы, с одновременным сокращением сроков лечения путем создания компрессии и с возможностью ранней нагрузки на оперированную конечность. 1 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Штифт для артродеза голеностопного сустава, выполненный с отверстиями под блокирующие винты для фиксации штифта соответственно к пяточной, таранной и большеберцовой костям, с соосным сквозным каналом, включающим резьбовое отверстие под заглушку, и с направляющим наконечником, имеющим форму усеченного конуса, отличающийся тем, что штифт выполнен ступенчатым и содержит выполненный с наконечником участок меньшего диаметра, на котором равномерно расположены отверстия под блокирующие винты для крепления штифта к большеберцовой кости, участок большего диаметра, на котором расположено отверстие под блокирующие винты для крепления штифта к таранной кости и не более двух отверстий под блокирующие винты для крепления штифта к пяточной кости, и переходный участок, выполненный в форме усеченного конуса для соединения участков большего и меньшего диаметров, при этом на участке меньшего диаметра отверстие, ближнее к наконечнику, выполнено овальным, а ось другого из отверстий этого участка, ближнего к торцу штифта, расположена на расстоянии от торца, составляющем 0,66 длины штифта, для блокировки штифта к большеберцовой кости при ее дистальных переломах, причем на участке большего диаметра оси отверстий под блокирующие винты для крепления к пяточной кости расположены на расстояниях от торца штифта, соответственно составляющих 0,06 и 0,12 длины штифта, а ось отверстия под блокирующие винты для крепления к таранной кости расположена на расстоянии от торца штифта, составляющем 0,22 длины штифта, при этом длина участка большего диаметра составляет 0,66 длины участка меньшего диаметра, а диаметр участка меньшего диаметра составляет 0,9 диаметра участка большего диаметра.

2. Штифт по п.1, отличающийся тем, что углы наклона образующих усеченных конусов наконечника и переходного участка к оси штифта равны и составляют с этой осью угол, равный 15°, а длина наконечника составляет 0,05 длины штифта.