АППАРАТ ВНЕШНЕЙ ФИКСАЦИИ ДЛЯ ЛЕЧЕНИЯ ПЕРЕЛОМОВ, ЛОЖНЫХ СУСТАВОВ И НЕСРОСШИХСЯ ПЕРЕЛОМОВ КОСТЕЙ Российский патент 2009 года по МПК A61B17/66 

Предлагаемое изобретение относится к медицине, а именно к травматологии, и может быть использовано при лечении переломов, ложных суставов и несросшихся переломов костей.

Известно устройство для лечения перелома длинной трубчатой кости, содержащее съемный репонирующий аппарат в виде штанги, на штанге установлены стержнедержатели в виде кронштейнов и стержнезажимов с возможностью поворота и изменения угла их взаимного расположения, средства дозированного перемещения стержнедержателей вдоль штанги, а также фиксирующий аппарат в виде опоры. Штанга репонирующего аппарата выполнена из двух частей, соединенных шарнирным механизмом в виде прямых планок, одни концы которых установлены на частях штанги с возможностью перемещения, а другие концы соединены с Г-образной планкой с возможностью дозированного поворота вокруг взаимно перпендикулярных осей при помощи узлов поворота, выполненных в виде червячных передач. Червячные колеса передач установлены на осях шарнирного механизма, а червяки - на планках, при этом оси шарнирного механизма снабжены фиксаторами их положения. На опоре фиксирующего аппарата с возможностью дозированного продольного и поперечного перемещения размещены стержнедержатели со стержнезажимами (см. патент РФ №2010556, А61В 17/60, 1996 г.).

Известно 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, соединенными 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 (cм. а.с. №2012279, А61В 17/60, 1994 г.).

Известен аппарат внешней фиксации Илизарова (а.с. №538710, 1976 г.) с циркулярной или полуциркулярной схемой монтажа внешних устройств, включающий введение в проксимальный и дистальный отломки кости спиц Киршнера под углом 90 градусов к фронтальной плоскости, закрепленных в раме аппарата при помощи спицедержателей, с последующей репозицией костных отломков, компрессией и дистракцией фрагментов. Методика их применения в определенной мере сложна, занимает много времени, репозиция отломков бывает затруднена, часто возникают воспалительные явления вокруг спиц из-за их недостаточно равномерного и постоянного натяжения. Циркулярная компоновка аппарата плохо переносится пациентами, затруднен доступ к сегменту конечности при выполнении повторных оперативных вмешательств, также при сквозном проведении спиц прошиваются противоположные группы мышц, что ограничивает объем движений в смежных суставах и увеличивает риск повреждения сосудисто-нервных образований.

Наиболее близким является аппарат внешней фиксации для лечения переломов и ложных суставов длинных костей, содержащий 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. Стержнедержатели состоят из кронштейна с продольной прорезью и шестигранного цилиндра с двумя перпендикулярными каналами (см. патент РФ №2152765, А61В 17/66, 2000 г.). Однако в данном аппарате в качестве дуг выбраны полукольца, на концах которых нет пазов, в связи с чем отсутствует возможность объединения полуколец в кольцо и перевод стержневой подсистемы устройства в спицевую и наоборот. Это затрудняет репозицию костных фрагментов при ротационных смещениях, при переломах различной локализации и степени смещения, застарелых переломах, ложных суставах и т.д.. Полукольца в данном аппарате выполнены из стали, что увеличивает общий вес и не дает рентгенонегативности, а значит и лучшей обзорности места перелома на рентгеновских снимках.

Техническим результатом предлагаемого устройства является обеспечение возможности комбинации фиксации фрагментов кости как с помощью натянутых или консольных спиц, так и с помощью стержней при обеспечении рентгенонегативности, прочности и легкости дуг аппарата, а также повышение жесткости фиксации отломков.

Новым в достижении технического результата является то, что каждая подсистема состоит из дуг в виде 1/3 окружности с выполненными пазами на концах для соединения между собой в подсистему резьбовыми штангами или с возможностью объединения в кольцо.

Новым является также то, что дуги аппарата выполнены из сплава, который содержит медь, магний и цинк.

Костные стержни вводят в кость, минуя сухожильно-мышечные образования, что дает возможность ранних движений в суставах в послеоперационном периоде, что, в свою очередь, является профилактикой контрактур этих суставов. Выполнение дуг в виде 1/3 окружности позволяет максимально разнести стержни по плоскостям под углом 30-60 градусов. Введение костных стержней под любым углом к продольной оси кости в разнонаправленных плоскостях с максимальным разнесением по длине костного отломка позволяет значительно уменьшить травматичность репозиции, повысить стабильность и жесткость фиксации и обеспечивает раннюю опороспособность поврежденного сегмента, сокращает сроки стационарного лечения. Использование дуг аппарата в виде 1/3 окружности облегчает доступ к сегменту конечности при ревизии сосудисто-нервных образований, остеотомии, костной пластике, иссечении нежизнеспособных тканей, выполнении кожной пластики при дефектах кожи, что обеспечивает уменьшение травматичности операции и создает комфорт для больного.

Выполнение на концах дуг пазов обеспечивает возможность комбинации фиксации фрагментов кости как с помощью спиц, так и с помощью стержней, а также возможность объединения дуг в кольцо. Объединение дуг в кольцо обеспечивает свободный переход от стержневой системы на дугах к спицевой в кольцах, что важно при репозиции костных фрагментов при переломах различной локализации и степени смещения, застарелых переломах, ложных суставах и т.д. Возможность объединения дуг в единое кольцо значительно облегчает репозицию при ротационных смещениях отломков, по окончании репозиции и удовлетворительном стоянии отломков, возможен демонтаж кольца с оставлением одной дуги, при этом жесткость фиксации и механические свойства аппарата не изменяются. Использование дуг аппарата облегчает доступ к сегменту конечности при ревизии сосудисто-нервных образований, остеотомии, костной пластике, иссечении нежизнеспособных тканей, выполнении кожной пластики при дефектах кожи, таким образом, уменьшается травматичность операции и создается комфорт для больного. Выполнение дуг аппарата из сплава, который содержит медь, магний и цинк, обеспечивает их рентгенонегативность. Это облегчает изучение снимков, тогда как металлоконструкции известных аппаратов перекрывают линию перелома, суставную поверхность и т.д. В составе сплава при сравнительно небольшом содержании меди (0,8-2,4%) и магния (1,2-2,8%) находится цинк (5-7%), который не образует упрочняющих фаз, но входя в состав твердого раствора, увеличивает эффект старения, что приводит к значительному повышению твердости сплава, но в 2 раза легче по массе, чем стальные конструкции известных аппаратов.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемый аппарат отличается от известного тем, что каждая подсистема состоит из дуг в виде 1/3 окружности с выполненными пазами на концах для соединения между собой в подсистему резьбовыми штангами или с возможностью объединения в кольцо, при этом дуги аппарата выполнены из сплава, который содержит медь, магний и цинк, что соответствует критерию "новизна".

Совокупность признаков обеспечивает возможность комбинации фиксации фрагментов кости как с помощью натянутых или консольных спиц, так и с помощью стержней при обеспечении рентгеннегативности, прочности и легкости дуг аппарата, а также повышение жесткости фиксации отломков, 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, таким образом, изобретение соответствует "изобретательскому уровню".

Предлагаемый аппарат внешней фиксации поясняется следующими чертежами, где на фиг.1 показан общий вид аппарата внешней фиксации, на фиг.2 изображена дуга аппарата с прорезью по всей длине и пазами на концах для фиксации дуг в подсистеме и (или) объединения в кольцо, на фиг.3а -кронштейн стержнедержателя, вид сбоку, на фиг.3б - кронштейн, вид сверху, на фиг.4 показаны поперечный и продольный каналы шестигранного цилиндра, на фиг.5 - спицедержатель, где I -вид сбоку, II - вид сверху, на фиг.6 варианты соединения проксимальной и дистальной подсистем аппарата посредством А - шарнира, В - резьбовой штанги.

Аппарат внешней фиксации для лечения переломов, ложных суставов и несросшихся переломов костей состоит из двух подсистем проксимальной 1 и дистальной 2. Каждая подсистема состоит из несущих дуг 3, в виде 1/3 окружности. На дугах выполнены прорези по всей длине 4 и пазы 5 на концах, за счет них возможно объединение трех дуг аппарата в кольцо 6. Дуги соединены между собой резьбовыми штангами 7 или шарнирами (см. фиг.6), шарнирное соединение состоит из четырех резьбовых штанг, установленных в пазах 5 дуг 3, соединенных попарно между собой посредством болта с гайкой. На дугах установлены стержнедержатели с возможностью перемещения по всей длине прорези 4. Стержнедержатели состоят из кронштейна 7 с отверстиями 8, соединенного с дугой посредством резьбовой ножки 9 и закрепленного на ней гайкой 10 (см. фиг.3), и шестигранного цилиндра 11. Шестигранный цилиндр выполнен с двумя взаимоперпендикулярными каналами (фиг.4), в поперечном канале 12 установлен костный стержень 13, а в продольном канале 14 резьбовое соединение в виде болта 15 со стопорной гайкой 16. Резьбовым соединением шестигранный цилиндр 11 закреплен в отверстии 8 кронштейна 7 с возможностью осевого перемещения. Вместо резьбовых стержней можно установить спицедержатели 17 для перевода стержней системы в спицевую с закреплением их на кольце из трех дуг.

Сущность работы аппарата внешней фиксации в следующем.

В имеющиеся проксимальный и дистальный костные отломки, минуя сухожильно-мышечные образования, с разнесением по длине и плоскостям, вне поврежденных мягких тканей, вводят костные стержни. На стержни устанавливают шестигранные цилиндры с двумя взаимоперпедикулярными каналами, при этом в поперечном канале устанавливают костный стержень, а в продольном канале - резьбовое соединение в виде болта со стопорной гайкой. К отверстиям в кронштейнах прикрепляют цилиндры резьбовым соединением. Стержнедержатель фиксируют к дуге посредством резьбовой ножки кронштейна гайкой. Производят установку дуги в плоскости, перпендикулярной продольной оси отломка. Дуги аппарата могут объединять три сектора в кольцо за счет пазов дуг на их концах. Дуги фиксируют между собой резьбовыми штангами, образуя проксимальную и дистальную подсистемы. Проксимальную и дистальную подсистему, в свою очередь, соединяют между собой резьбовыми штангами или шарнирами (см. фиг.6) в режиме дистракции. Осуществляют репозицию отломков, контролируя свои действия серией R - снимков, или под электронно-оптическим преобразователем. При наличии смещения по оси дают дистракцию на резьбовых штангах между подсистемами. Ротационное смещение устраняют перемещением стержнедержателей в имеющихся прорезях дуг в дистальной подсистеме. Устранение смещения по ширине осуществляют перемещением костного стержня в поперечном канале шестигранного цилиндра в плоскости, перпендикулярной плоскости смещения. При наличии углового смещения используют шарниры между подсистемами (фиг.6). Данная комплектация аппарата внешней фиксации позволяет устранять ротационные и угловые смещения за счет проксимальной подсистемы. При необходимости можно установить спицедержатели (см фиг.5) для перевода стержневой подсистемы в спицевую стандартным проведением спиц по методике Илизарова с закреплением их в кольце из трех секторов. После устранения всех имеющихся видов смещения производится стабильная фиксация отломков в аппарате внешней фиксации.

Предлагаемая методика применения аппарата внешней фиксации поясняется следующими клиническими примерами

Пример 1. Больной Д., 32 года. Диагноз: Открытый ЦБ оскольчатый перелом средней - нижней трети диафиза обеих костей левой голени со смещением отломков по длине, с ротацией дистального отломка кнутри и под углом.

Автодорожная травма, поступил через 5 часов после получения травмы. При поступлении выполнена первичная хирургическая обработка, дренирование, наложен аппарат внешней фиксации. В послеоперационном периоде получал антибактериальную, вазоактивную, симптоматическую терапию. Пациент начал активные движения в коленном и голеностопном суставах с первых дней после операции. Фиксация в аппарате продолжалась всего 84 дня. Наблюдается хороший анатомо - функциональный результат. Ось конечности правильная, R - контроль, отмечается консолидация перелома. Общий период лечения составил 100 дней. Больной Д. полностью реабилитирован, вернулся к прежней работе.

Пример 2. Больная И., 54 года. Диагноз: Закрытый винтообразный перелом средней трети диафиза правой плечевой кости со смещением дистального отломка по ширине и под углом. Бытовая травма, поступила через 2 дня после получения травмы. После проведенной предоперационной подготовки, обследования наложен аппарат внешней фиксации. Пациентка начала активные движения в локтевом и плечевом суставах с первого дня после операции. Послеоперационный период гладкий. Фиксация в аппарате продолжалась 56 дней. Наблюдается хороший анатомо-функциональный результат. Ось конечности правильная, R - контроль -отмечается консолидация перелома. Общий период лечения составил 70 дней. Пациентка полностью восстановила функцию конечности, работает по специальности.

Пример 3. Больной Д., 45 лет. Диагноз: Ложный сустав средней трети диафиза левой голени. Бытовая травма 8 месяцев назад, был оперирован накостной пластиной. В результате нестабильного остеосинтеза, удаленной в ранние сроки после операции пластины, у больного сформировался ложный сустав голени. После проведенной предоперационной подготовки наложен стержневой аппарат внешней фиксации. Дискретно во времени проводилась компрессия 1 мм в 10 суток. Пациент активизирован в ранние сроки после операции. Фиксация в аппарате продолжалась 94 дня. Хороший анатомо-функциональный результат. Ось конечности правильная. R- контроль, отмечается консолидация перелома. Общий период лечения оставил 112 дней. Пациент полностью реабилитирован к труду, работает по специальности.

Пример 4. Больной М., 32 года. Диагноз: Ложный сустав нижней трети диафиза левого бедра. Бытовая травма 11 месяцев назад, был оперирован накостной пластиной. В результате нестабильности первичного остеосинтеза, удаленной в ранние сроки после операции пластины, у больного сформировался ложный сустав бедра с угловой деформацией, после проведенной предоперационной подготовки наложен предлагаемый аппарата внешней фиксации, в котором проксимальная система - спицевая, дистальная подсистема - стержневая. Дискретно во времени проводилась компрессия 1 мм в 10 суток. Угловая деформация устранялась за счет шарнирного соединения подсистем. Пациент активизирован в ранние сроки после операции. Фиксация в аппарате продолжалась 164 дня. Наблюдался хороший анатомо-функциональный результат. Ось конечности правильная. На R-контроле отмечается консолидация перелома. Общий период лечения составил 196 дней. Пациент полностью реабилитирован к труду, работает по специальности.

Изобретение относится к медицине, а именно к травматологии и ортопедии. Аппарат содержит две подсистемы, которые соединены резьбовыми штангами. Каждая подсистема состоит из дуг в виде 1/3 окружности с выполненными пазами на концах для соединения между собой в подсистему резьбовыми штангами или с возможностью объединения в кольцо. Дуги аппарата выполнены из сплава, который содержит медь, магний и цинк. Изобретение обеспечивает возможность комбинации фиксации фрагментов кости как с помощью натянутых или консольных спиц, так и с помощью стержней, рентгенонегативность, прочность и легкость дуг аппарата, а также повышение жесткости фиксации фиксации отломков. 6 ил.

Аппарат внешней фиксации для лечения переломов, ложных суставов и несросшихся переломов костей, содержащий две подсистемы, которые соединены резьбовыми штангами, отличающийся тем, что каждая подсистема состоит из дуг в виде 1/3 окружности с выполненными пазами на концах для соединения между собой в подсистему резьбовыми штангами или с возможностью объединения в кольцо, при этом дуги аппарата выполнены из сплава, который содержит медь, магний и цинк.