УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОСТЕОСИНТЕЗА, ПРЕДНАЗНАЧЕННОЕ ДЛЯ ИММОБИЛИЗАЦИИ И ФИКСАЦИИ ТРУБЧАТЫХ КОСТЕЙ Российский патент 2012 года по МПК A61B17/80 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к устройству для остеосинтеза, а также для фиксации и иммобилизации трубчатых костей, содержащему проходящую в первом продольном направлении несущую перемычку, по меньшей мере, один отходящий поперечно от несущей перемычки первый фиксатор и один отходящий поперечно от несущей перемычки второй фиксатор, причем второй фиксатор расположен с продольным смещением от первого фиксатора.

Уровень техники

После переломов или остеотомии трубчатых костей, например, в области грудной клетки, существует необходимость иммобилизации грудной клетки, чтобы обеспечить возможность срастания костей. При этом в большинстве случаев иммобилизацию осуществляют консервативно, то есть не инвазивно, снаружи. Нагрузка пациентов при этом значительна. Их дыхание и подвижность могут быть ограничены. Улучшение состояния наступает только после длительного периода восстановления.

Когда лечение осуществляется посредством оперативного вмешательства, для фиксации костей на практике используют хирургическую проволоку или проволоку для остеосинтеза или другие материалы. Однако эти методы имеют тот специфический недостаток, что, как правило, не достигается немедленного желательного эффекта стойкости к тренировочным нагрузкам, то есть состояния, при котором возможна легкая нагрузка на грудную клетку.

Для преодоления этой проблемы в патентном документе DE 102006042277 A1 предложен имплантат для остеосинтеза, который по существу состоит из двух фиксаторов для ребер и соединительного стержня. Для соединения двух концов кости один фиксатор крепится на каждом конце кости, а затем фиксаторы соединяют с помощью соединительного стержня. Соединительные стержни различной длины поставляются в наборе вместе с фиксаторами. С помощью этой системы при переломах или остеотомии необходимая стойкость к тренировочным нагрузкам обеспечивается непосредственно при хирургическом вмешательстве.

Раскрытие изобретения

Исходя из известных решений уровня техники задачей изобретения является создание устройства для остеосинтеза, которое обладало бы гибкостью и простотой в использовании.

Задача изобретения решается за счет устройства для остеосинтеза, а также для фиксации и иммобилизации трубчатых костей по п.1 формулы изобретения. Предпочтительные примеры осуществления охарактеризованы в зависимых пунктах.

В соответствии с изобретением устройство для остеосинтеза, а также для фиксации и иммобилизации трубчатых костей содержит проходящую в первом продольном направлении несущую перемычку, по меньшей мере, один отходящий поперечно от несущей перемычки первый фиксатор и один отходящий поперечно от несущей перемычки второй фиксатор, причем второй фиксатор расположен с продольным смещением от первого фиксатора. Перемычка имеет, по меньшей мере, одну расположенную между первым фиксатором и вторым фиксатором область, которая выполнена изгибаемой относительно продольной оси перемычки.

Таким образом, устройство выполнено в виде имплантата или фиксатора для ребер, который состоит по существу из двух отходящих от обеих сторон перемычки фиксаторов для крепления каждого из них на конце трубчатой кости. Первый фиксатор требуется для крепления на одной стороне от перелома/остеотомии, а второй фиксатор - для крепления на второй стороне от перелома/остеотомии. Перелом перекрывается продольной перемычкой.

Теоретически имплантат может содержать две пары фиксаторов, однако предпочтительно он выполнен с множеством пар фиксаторов. В частности, при косых переломах/остеотомии может быть предпочтительно использовать для крепления имплантата от двух до трех пар фиксаторов на каждой стороне.

Устройство может быть изготовлено относительно легко и может поставляться с большой длиной перемычки, то есть с большим числом пар фиксаторов, отходящих от перемычки. Теоретически имплантат может поставляться как «фиксатор неограниченной длины» для индивидуального укорочения хирургом.

Согласно изобретению перемычка выполнена изгибаемой, по меньшей мере, между двумя фиксаторами. В том случае, когда перемычка снабжена несколькими фиксаторами, она предпочтительно выполнена изгибаемой относительно продольной оси между всеми фиксаторами. При этом может быть предпринята подгонка формы имплантата практически к любому виду наружной поверхности или контуру трубчатой кости.

Первый и второй фиксаторы также выполнены изгибаемыми, чтобы фиксироваться на трубчатой кости путем ее захвата или зацепления с ней с противоположных сторон.

Имплантат может универсально устанавливаться на круглых или овальных трубчатых костях, например на костях ребер. Для этого фиксатор фиксируется с двух сторон от перелома. Перед этим участки кости приводят в оптимальное относительное положение и иммобилизируют с помощью имплантата по изобретению. Это способствует биологическому процессу остеосинтеза. После успешного срастания кости имплантат может быть либо удален, либо оставлен в теле.

Таким образом, устройство может поставляться в виде комплекта с несколькими составными частями и гибкими возможностями использования. Манипуляции хирургов с устройством несложны, так как для соединения двух концов трубчатой кости требуется использование имплантата, представляющего собой только один единый элемент.

В частности, перемычка выполнена изгибаемой относительно продольной оси, по меньшей мере, в двух пространственных измерениях. Так, например, перемычка может быть изогнута в двух любых непараллельных плоскостях, которые пересекаются по линии продольной оси.

Предпочтительно перемычка может содержать, по меньшей мере, одну расположенную между первым фиксатором и вторым фиксатором область, которая обеспечивает возможность поворота первого фиксатора относительно второго фиксатора вокруг продольной оси перемычки. Другими словами, перемычка может быть изогнута и/или скручена, так что обеспечивается возможность приспособления в трех пространственных измерениях трехмерного устройства для остеосинтеза к любому контуру или строению кости. Приспособление или подгонка производится, например, с помощью плоскогубцев для изгиба перемычки вверх или вниз или для скручивания. С помощью трехточечных гибочных клещей перемычка может быть изогнута относительно продольной оси вбок, то есть параллельно передней стороне перемычки. Трехточечные гибочные клещи обеспечивают, например, возможность изгиба на 15° в каждую сторону и между каждой парой фиксаторов.

Для фиксации первого фиксатора и второго фиксатора на трубчатой кости после установки с противоположных сторон от места вмешательства могут использоваться фиксирующие клещи, которые могут вводиться, например, перпендикулярно фиксатору. Однако могут использоваться также угловые клещи, для доступа которых может быть подготовлен проход в мягких тканях.

Далее, могут использоваться кусачки для отделения подходящей длины имплантата и трехточечные гибочные щипцы для изгиба перемычки нужным образом.

В предпочтительном примере выполнения изобретения, по меньшей мере, первый фиксатор и/или второй фиксатор отходят в обе стороны от перемычки. Таким образом, каждый фиксатор содержит два плеча, которые могут быть деформированы для крепления на трубчатой кости.

В частности, первый фиксатор и/или второй фиксатор выполнены в виде сегмента круга с захватным проемом для зацепления с трубчатой костью с противоположных сторон. Для крепления кость должна быть охвачена фиксатором, по меньшей мере, частично. Поэтому для различных случаев применения и для различных диаметров кости могут предоставляться фиксаторы различных размеров. Фиксаторы поставляются определенной ширины, то есть с определенным расстоянием между боковыми парами фиксаторов, предпочтительно предварительно изогнутых по форме полукругов. Перед установкой имплантата захватный проем может быть расширен или уменьшен, например, с помощью плоскогубцев. Кроме того, возможна поставка устройства в различных вариантах размеров для различных костей.

Предпочтительно перемычка выполнена в виде полосы материала предварительно заданной длины и ширины. Ширина перемычки может быть постоянной вдоль продольной оси, но может также и изменяться. Так, перемычка может поставляться с уменьшенной шириной, в особенности в области между фиксаторами, в которой она выполнена изгибаемой для облегчения гибки, например, бокового изгиба. В зависимости от применения ширина перемычки может составлять, например, примерно от 2 до 6 мм при толщине материала, например, от 1 до 4 мм.

В особенно предпочтительном примере выполнения перемычка содержит, по меньшей мере, два отверстия, расположенных вдоль продольной оси перемычки. Отверстия или сверления могут быть выполнены вдоль центральной перемычки на равных расстояниях друг от друга.

В частности, перемычка содержит отверстия для захвата инструментом для изгиба и/или скручивания изгибаемой области перемычки. Отверстия могут быть выполнены для захвата трехточечными клещами для бокового изгиба перемычки.

В частности, отверстия расположены вдоль продольной оси перемычки на уровне каждого фиксатора.

В предпочтительном примере выполнения отверстия расположены между изгибаемыми областями перемычки. В рамках изобретения отверстия выполнены и расположены таким образом, что при захвате инструментом, например трехточечными клещами, при гибке изгибаемой области в соответствии с назначением не происходит деформации отверстия, а происходит только деформация изгибаемых областей перемычки.

В частности, отверстие предусмотрено на уровне каждого фиксатора устройства.

Предпочтительно перемычка и отходящие от перемычки фиксаторы выполнены за одно целое. За счет этого значительно облегчаются изготовление имплантата и манипуляции с ним. С одной стороны, для самых различных переломов может предоставляться стандартный фиксатор, который может укорачиваться хирургом до желаемой длины, и, с другой стороны, хирург не должен производить сборку отдельных частей во время операции.

Предпочтительно устройство изготовлено из пригодного для имплантации материала, в особенности из титана. Однако устройство может быть изготовлено из всех материалов, пригодных для имплантации в тело человека, таких как подходящие металлы, рассасывающиеся материалы, материалы с эффектом памяти и другие.

Чистый титан особенно пригоден вследствие его биологической совместимости и биологической инертности. Поэтому титан пригоден в качестве долговременного имплантата, в то время как обычная сталь со временем теряет свою совместимость с телом. Поскольку оксидный слой титана даже после изгиба спонтанно возобновляется в биологической среде, имплантаты из титана остаются химически инертными и стойкими к коррозии даже по прошествии длительного времени. В контексте данного изобретения титановые имплантаты являются деформируемыми с относительной точностью и поддаются точной подгонке к индивидуальным контурам костей.

Предпочтительно устройство содержит множество фиксаторов и/или множество отверстий, причем конструкция устройства повторяется через равные промежутки вдоль продольной оси перемычки. Необходимы два или больше фиксаторов, которые расположены на перемычке с продольным смещением. Предпочтительно устройство содержит больше двух фиксаторов, которые расположены на продольной оси перемычки на равных расстояниях друг от друга. На уровне каждого фиксатора может быть расположено отверстие для захвата гибочным инструментом.

В особенно предпочтительном примере выполнения изобретения создано устройство из конструктивных элементов, каждый из которых содержит фиксатор и область перемычки, причем конструкция устройства повторяется n-е число раз, где n=1, 2, 3, … За счет этого создан в целом простой имплантат равномерной конструкции, который может быть отрезан с помощью кусачек для получения желаемой длины после ее установления.

Краткое описание чертежей

Другие особенности и преимущества изобретения будут ясны из описания предпочтительных примеров осуществления со ссылками на прилагаемые чертежи. На чертежах:

фиг.1 изображает в перспективе имплантат по изобретению,

фиг.2 - имплантат по изобретению на виде сверху,

фиг.3 - имплантат по изобретению на виде сбоку.

Осуществление изобретения

На фиг.1 показан имплантат 1 по изобретению. Он содержит центральную перемычку 2, которая проходит вдоль продольной оси L и имеет длину I. В перемычке 2 на равном расстоянии друг от друга выполнены отверстия 3. На уровне отверстий 3 от перемычки 2 в обе стороны отходят под прямым углом фиксаторы (пары фиксаторов) 4, которые при вводе имплантата 1 приводятся в зацепление с трубчатой костью с противоположных сторон и жестко фиксируются на ней.

На фиг.2 имплантат 1 схематично показан на виде сверху. Отверстия 3 и фиксаторы 4 расположены или выполнены на перемычке 2 через равные промежутки d. Ширина b имплантата определяется расстоянием в плоскости чертежа между кромками фиксаторов 4, которые имеют форму полукругов.

Перемычка 2 выполнена в виде тонкой полосы материала, в которой выполнены отверстия 3 для захвата гибочным инструментом, в частности трехточечными клещами. Гибка производится, с одной стороны, в плоскости чертежа относительно продольной оси L, в особенности в областях 5 между отверстиями 3. В этих областях 5 перемычка 2 имеет радиальные контуры 6, так что в этой плоскости образованы сужения для облегчения изгиба и поворотов в областях 5.

Кроме изгибов в плоскости чертежа перемычка 2 может быть изогнута относительно продольной оси L в областях 5 перпендикулярно или наклонно к плоскости чертежа. Этот изгиб может выполняться, например, с помощью плоскогубцев. Кроме того, перемычка 2 может быть развернута (скручена) вокруг продольной оси L путем приложения к ней крутящего момента. При этом два смежных фиксатора 4 могут быть повернуты относительно друг друга. В целом таким образом обеспечивается возможность пространственного приспособления имплантата 1 к конкретному строению кости.

На фиг.3 имплантат 1 показан на виде сбоку. От выполненной в виде тонкой полосы перемычки 2 отходят в стороны и вниз фиксаторы 4. Высота h имплантата 1 определяется расстоянием от верхней стороны перемычки 2 до нижних концов фиксаторов 4. Перемычка 2 может быть приспособлена, в частности, в областях 5, к конкретному строению кости в трех измерениях, то есть относительно продольной оси L в плоскости чертежа, относительно продольной оси L перпендикулярно плоскости чертежа и путем поворота перемычки 2 вокруг продольной оси L.

Изобретение относится к медицине. Устройство содержит несущую перемычку, проходящую в первом продольном направлении, по меньшей мере, один первый фиксатор, отходящий поперечно от несущей перемычки, и один второй фиксатор, отходящий поперечно от несущей перемычки. Второй фиксатор расположен с продольным смещением от первого фиксатора. Перемычка имеет, по меньшей мере, одну область, расположенную между первым фиксатором и вторым фиксатором, которая выполнена с возможностью изгиба относительно продольной оси перемычки, по меньшей мере, в двух пространственных измерениях и которая обеспечивает возможность поворота первого фиксатора относительно второго фиксатора вокруг продольной оси перемычки, так что обеспечивается возможность приспособления устройства в трех пространственных измерениях к любому контуру или строению кости. Изобретение обеспечивает адаптацию устройства путем гибки/скручивания перемычки к конкретному строению кости в трех измерениях. 11 з.п. ф-лы; 3 ил.

1. Устройство (1) для остеосинтеза, а также для фиксации и иммобилизации трубчатых костей, содержащее несущую перемычку (2), проходящую в первом продольном направлении (L), по меньшей мере, один первый фиксатор (4), отходящий поперечно от несущей перемычки (2), и один второй фиксатор (4), отходящий поперечно от несущей перемычки (2), причем второй фиксатор (4) расположен с продольным смещением от первого фиксатора (4), отличающееся тем, что перемычка (2) имеет, по меньшей мере, одну область (5), расположенную между первым фиксатором (4) и вторым фиксатором (4), которая выполнена с возможностью изгиба относительно продольной оси перемычки (2), по меньшей мере, в двух пространственных измерениях и которая обеспечивает возможность поворота первого фиксатора (4) относительно второго фиксатора (4) вокруг продольной оси перемычки (2), так, что обеспечивается возможность приспособления устройства в трех пространственных измерениях к любому контуру или строению кости.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что, по меньшей мере, первый фиксатор (4) и/или второй фиксатор (4) отходят от перемычки в обе стороны.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что, по меньшей мере, первый фиксатор (4) и/или второй фиксатор (4) выполнены в виде сегмента круга с захватным проемом для двухстороннего зацепления с трубчатой костью.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что перемычка (2) имеет, по меньшей мере, два отверстия (3), расположенных вдоль продольной оси (L) перемычки (2).

5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что перемычка (2) имеет отверстия (3), выполненные с возможностью захвата инструментом для изгиба и/или скручивания изгибаемой области (5) перемычки (2).

6. Устройство по п.4, отличающееся тем, что каждое из отверстий (3), расположенных вдоль продольной оси (L) перемычки (2), выполнено на уровне фиксатора (4).

7. Устройство по п.4, отличающееся тем, что отверстия (3) расположены между изгибаемыми областями (5) перемычки (2).

8. Устройство по п.1, отличающееся тем, что на уровне каждого фиксатора (4) устройства (1) выполнено соответствующее отверстие (3).

9. Устройство по п.1, отличающееся тем, что перемычка (2) и отходящие от перемычки (2) фиксаторы (4) выполнены за одно целое.

10. Устройство по п.1, отличающееся тем, что изготовлено из пригодного для имплантации материала, в особенности из титана.

11. Устройство по п.1, отличающееся тем, что содержит множество фиксаторов (4) и/или множество отверстий (3), причем конструкция устройства (1) повторяется через равные промежутки вдоль продольной оси (L) перемычки (2).

12. Устройство по п.1, отличающееся тем, что выполнено из конструктивных элементов, каждый из которых содержит фиксатор (4) и область перемычки, причем конструкция устройства повторяется вдоль продольной оси (L) перемычки (2) n-е число раз, где n=1, 2, 3, ….