Устройство для остеосинтеза шейки бедренной кости Российский патент 2019 года по МПК A61B17/74 A61B17/76 A61B17/78 A61B17/82 

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к устройствам, применяемым в травматологии и ортопедии.

Переломы шейки бедренной кости представляют собой актуальную медико-социальную проблему, сохраняющую свою остроту из-за неудовлетворенности результатами лечения и продолжающегося увеличения распространенности остеопороза во всем мире. Общемировой тенденцией является увеличение продолжительности жизни населения и, соответственно, частоты и выраженности возрастных изменений костной ткани, а в России темпы старения населения опережают общемировые тенденции. Частота переломов проксимального конца бедренной кости, являющихся маркером остеопороза, составляет около 60 случаев на 100 тысяч населения, а общий показатель летальности при этом виде травм превышает 12%. Обусловлено это тем, что медиальные переломы шейки бедренной кости без операции, как правило, не срастаются. Риск гипостатических осложнений (пролежней, кардио-респираторных и васкуляторных расстройств, декомпенсации интеркуррентной патологии) при отказе от оперативного вмешательства выше, чем риск операционной агрессии. Поэтому разработка эффективных и атравматичных способов остеосинтеза особенно важна при лечении переломов шейки бедренной кости.

Аналоги

С момента внедрения Смит-Петерсоном (1931) трехлопастного стержня для остеосинтеза медиальных переломов шейки бедренной кости был предложен целый ряд способов и конструкций для остеосинтеза. К ним относятся открытые и закрытые способы остеосинтеза шейки бедренной кости: использование канюлированного трехлопастного стержня с боковой накладкой и без нее, остеосинтез несколькими фиксаторами, трансартикулярный остеосинтез, остеосинтез с использованием костных ауто- и аллотрансплантатов, эндопротезирование тазобедренного сустава.

Критика аналогов

Открытые способы остеосинтеза, сопровождающиеся вскрытием тазобедренного сустава, несмотря на возможность точной репозиции и стабильной фиксации костных отломков, сопряжены с усугублением ишемии костных отломков, имеющейся в силу анатомических особенностей кровоснабжения шейки бедренной кости. Ишемия костных отломков часто осложняется несращением перелома шейки и развитием асептического некроза головки бедренной кости. Последний является также частым осложнением применения канюлированного трехлопастного стержня с боковой накладкой и без нее - в силу того, что при ударах молотка во время внутрикостного забивания стержня по оси шейки бедренной кости происходят соударения головки бедренной кости о дно вертлужной впадины. Трансартикулярный остеосинтез с пенетрацией головки бедренной кости и внедрением фиксатора в дно вертлужной впадины связан с неизбежным деформирующим коксартрозом, то есть переводом одного патологического состояния в другое. Применение ауто- и аллотрансплантатов сопряжено с поиском пластического материала и риском развития осложнений со стороны донорской и реципиентной зон. Эндопротезирование, являясь радикальным высокотехнологическим способом лечения заболеваний и повреждений тазобедренного сустава, своими недостатками имеет высокую агрессию оперативного вмешательства, множество ранних и поздних осложнений, частые вывихи ножки эндопротеза, износ его компонентов, нередкая необходимость повторных оперативных вмешательств (ревизионного эндопротезирования) и значительные экономические затраты.

Прототип

В качестве ближайшего аналога приводим устройство и способ закрытого остеосинтеза шейки бедренной кости спонгиозными винтами («Травматология и ортопедия: Руководство для врачей / Под ред. Н.В. Корнилова: в 4 томах. - СПб.: Гиппократ, 2004 - Т. 3: Травмы и заболевания нижней конечности / Под ред. Н.В. Корнилова и Э.Г. Грязнухина. - СПб.: Гиппократ, 2006. - 896 с. - С. 44-70). Применение устройства-прототипа заключается в том, что репозицию перелома шейки бедренной кости осуществляют закрыто на столе Хоули, а остеосинтез костных отломков выполняют через наружный доступ в области большого вертела, не проникая в полость тазобедренного сустава, спонгиозными винтами следующим образом.

На столе Хоули выполняют репозицию костных отломков: сгибание под прямым углом в коленном и тазобедренном суставах, тяга бедра вверх с нарастающей силой, затем ротация бедра кнутри с отведением его при непрекращающейся осевой тяге; затем разгибание голени и бедра с одновременной тягой конечности по длине и сохранением внутренней ротации и отведения бедра. Конечность фиксируют к ножным подставкам стола Хоули в умеренном натяжении. Параллельно пупартовой связке на коже живота подшивают планку с отверстиями и накожно проводят спицы, ориентируясь на шейку бедренной кости. После рентгеноконтроля с подтверждением репозиции костных отломков, оставляют в качестве ориентира оптимальную спицу, убирают все остальные спицы и приступают к следующему этапу операции. Производят линейный продольный разрез кожи от уровня большого вертела вниз на 7-8 см. Рассекают подкожную клетчатку, фасцию, отводящие мышцы бедра и надкостницу с обнажением площадки кости ниже основания большого вертела, через которую проводят 3 спицы Киршнера по оси шейки бедренной кости. Выполняют рентгеноконтроль в 2-х проекциях и по ходу оптимальной спицы вводят 2-3 спонгиозных винта, после чего удаляют спицу и выполняют контрольную рентгенографию. Рану промывают растворами антисептиков и послойно ушивают.

Критика прототипа

Устройство-прототип и его применение при остеосинтезе шейки бедренной кости имеют следующие недостатки:

- вследствие остеопороза, как правило, являющегося непременным спутником медиального перелома шейки бедренной кости, между костью и металлоконструкцией в последующем, как правило, возникает зона резорбции костной ткани. Это снижает стабильность остеосинтеза и может привести к вторичному смещению винтов, костных отломков и несращению перелома;

- конусовидность нижней части шляпки стандартного спонгиозного винта способствует тому, что при его вкручивании шляпка винта вклинивается в кость и погружается глубже истонченного при остеопорозе кортикального слоя бедренной кости в области большого вертела. Это является причиной первичной (во время операции остеосинтеза) или вторичной (развившейся после операции из-за лизиза кости под шляпкой) нестабильности остеосинтеза. Для предупреждения данного осложнения нередко применяют шайбы под шляпки винтов, однако, во-первых, не всегда можно заранее спрогнозировать необходимость их применения (а перепроведение винтов неизбежно ослабляет их сцепку с костью), и, во-вторых, под шайбами отмечается ишемия кости, что повышает риск воспалительных осложнений и нестабильности металлоконструкции;

- необходимость точности дозирования компрессии между костными отломками, потому что при недотягивании (недовкручивании) винтов не возникает адекватной взаимной адаптации костных отломков, а при перетягивании происходит срыв резьбы, сформированной в кости лопастями (резьбой) винтов при остеопорозе. Это приводит к нестабильности и несостоятельности остеосинтеза.

Цель изобретения - повышение эффективности лечения больных с переломами шейки бедренной кости.

Сущность изобретения

Поставленная цель реализуется применением устройства, состоящего из трех спонгиозных винтов и серкляжной проволоки, диаметром 1-1,5 мм и длиной 150-170 мм.

Применяют устройство следующим образом. Репозицию перелома шейки бедренной кости осуществляют закрыто на ортопедическом столе или столе Хоули традиционно: сгибание нижней конечности пациента под прямым углом в коленном и тазобедренном суставах, тяга бедра вверх с нарастающей силой, ротация бедра кнутри с отведением его при непрекращающейся осевой тяге; затем разгибание голени и бедра с одновременной тягой конечности по длине и сохранением внутренней ротации и отведения бедра. Конечности фиксируют к ножным подставкам ортопедического стола в умеренном натяжении. После рентгенологического подтверждения репозиции костных отломков производят линейный продольный разрез кожи от уровня основания большого вертела вниз на 7-8 см. Рассекают подкожную клетчатку, фасцию, отводящие мышцы бедра и надкостницу с обнажением площадки кости ниже основания большого вертела, через которую проводят 3 спицы Киршнера по оси шейки бедренной кости. Выполняют рентгеноконтроль в 2-х проекциях, убирают две спицы и по ходу оптимальной спицы параллельно и равноудалено друг от друга вводят 3 спонгиозных винта, после чего убирают спицу. Во избежание пенетрации головки бедренной кости, длина винтов должна быть меньше расстояния от поверхности основания большого вертела до субхондральной зоны головки бедренной кости, что определяют рентгенологически. Например, если расстояние от поверхности основания большого вертела до субхондральной зоны головки бедренной кости составляет 110 мм, то длина винтов должна быть не больше 100 мм, однако и не меньше 85 мм, поскольку от этого зависит стабильность остеосинтеза и возможность обеспечения компрессии между костными отломками. Расстояние между винтами должно быть таковым, чтобы, с одной стороны, не выходить за пределы поперечного сечения шейки бедренной кости (в пределах 30 мм в обеих плоскостях), а, во-вторых, достаточно удаленно друг от друга, чтобы лопасти их резьбы не вступили в конфликт друг с другом и обеспечивали достаточную жесткость фиксации костных отломков - то есть в пределах 20-23 мм друг от друга. С учетом того, что наиболее устойчивой геометрической фигурой является равнобедренный треугольник, винты нужно располагать равноудалено - на вершинах условного равнобедренного треугольника. Плотность костной ткани в пределах периметра шейки бедренной кости преобладает ближе к дуге Адамса, в дорсо-каудальном направлении. Поэтому для большей стабильности остеосинтеза два из трех винтов следует провести в нижней части шейки бедренной кости на одной горизонтальной линии. Все три винта при этом не довкручивают на 5-15 мм (фиг. 1). Затем берут серкляжную проволоку, диаметром 1-1,5 мм и длиной 150-170 мм, и накручивают ее на три недовкрученных винта следующим образом (фиг. 2): вначале слева направо снизу вверх накидывают на левый нижний винт (поз. 1), затем на правый нижний винт сверху (поз. 2), огибают его по часовой стрелке и, продолжая снизу вверх и слева направо (поз. 3), накидывают на верхний винт, огибают его по часовой стрелке, продолжают вниз (поз. 4) и последним витком огибают первый винт снизу вверх по часовой стрелке (поз. 5). Оба конца проволоки (поз. 1 и поз. 5 фиг. 2) захватывают иглодержателем или пассатижами, потягивают в стороны и осуществляют их закрутку (фиг. 3, а, б) против часовой стрелки (фиг. 4, а, б). Выполнив закрутку, достаточную для устойчивого стягивания между собой трех недовкрученных винтов, тем самым создают дозированное напряжение между ними. Напряжение стягивания винтов около шляпок сопровождается соответствующим напряжением расхождения их на другом конце винтов - в резьбовой части. Данное равномерное напряжение между тремя винтами усиливает как их сцепку на границе «металл-кость», так и способствует взаимной адаптации между костными отломками. Кроме того, все три винта представляют собой единую металлоконструкцию, что исключает вторичную миграцию как каждого из винтов, так и, в еще большей степени, всей металлоконструкции. Концы серкляжной проволоки после их закрутки скусывают, загибают и фиксируют под проволокой и шляпками винтов, а винты вкручивают до упора (фиг. 5, а, б), начиная с верхнего винта, затем правого нижнего и заканчивая левым нижним винтом. При этом на последнем витке каждого из вкручиваемых винтов серкляжная проволока еще больше натягивается, а концы проволоки, дистальнее закрутки, надежно удерживаются под шляпками винтов и петлями проволоки. Это исключает расслабление и раскручивание проволоки из-за пластичности ее металла. Кроме того, серкляжная проволока, наряду с обеспечением дозированного напряжения в металлоконструкции, препятствует вклиниванию нижней части шляпок винтов в истонченную кортикальную пластинку большого вертела бедренной кости, то есть выполняет функцию шайбы под шляпки. Однако, в отличие от стандартных шайб, под серкляжной проволокой не возникает ишемии кости. После рентгенологической верификации состоятельности остеосинтеза рану промывают растворами антисептиков и послойно ушивают с оставлением дренажа.

Пример применения устройства

В качестве примера применения устройства для компрессионного остеосинтеза шейки бедренной кости приводим следующее наблюдение.

Больная К., 76 лет, поступила в Республиканский ортопедо-травматологический центр в г. Махачкале 15.09.17 г. с диагнозом: Закрытый трансцервикальный перелом шейки левой бедренной кости со смещением. Сопутствующая ИБС, гипертоническая болезнь II степени. Из анамнеза: за 2 часа до поступления в стационар больная получила бытовую травму при падении на левый бок. Рентгенологически отмечается диффузный остеопороз, I тип перелома по Паувельсу (угол наклона не более 30°) и III тип по Гардену (полный перелом шейки бедренной кости с частичным смещением костных фрагментов).

19.09.17 г. в плановом порядке выполнена операция: Закрытый остеосинтез шейки левой бедренной кости спонгиозными винтами и серкляжной проволокой. Под спинномозговой анестезией на столе Хоули выполнена и в двух проекциях на электронно-оптическом преобразователе (ЭОП) верифицирована репозиция костных отломков шейки бедренной кости. Затем проведены провизорные спицы Киршнера со стороны большого вертела в шейку бедренной кости. Оставлена оптимальная спица, проведенная строго по центру шейки бедренной кости, что определено на ЭОПе в обеих проекциях, а две другие спицы удалены.

По наружной поверхности области тазобедренного сустава выполнен линейный продольный разрез кожи, длинной 7 см. Рассечена подкожная клетчатка и фасция и по ходу мышечных волокон острым и тупым путем обнажен участок кости ниже основания большого вертела. Параллельно и вокруг спицы проведено три 6,5-миллиметровых спонгиозных винта, длиной 90 мм (при расстоянии от поверхности большого вертела до субхондральной части головки бедренной кости в 105 мм). При этом винты недовкручены с расстоянием между их шляпками и поверхностью большого вертела в 6-7 мм. Провизорная спица удалена. Расположение винтов было равноудалено - на расстоянии около 20 мм друг от друга, в пределах поперечного сечения шейки бедренной кости и проходило по вершинам условного равнобедренного треугольника. Два нижних винта при этом располагались на одном горизонтальном уровне, а верхний винт составлял вершину условного равнобедренного треугольника. Затем серкляжную проволоку, диаметром 1 мм и длиной 150 мм, накрутили на винты: вначале слева направо снизу вверх накинули на левый нижний винт сверху, затем на правый нижний винт сверху, обогнули его одним витком по часовой стрелке и, продолжая снизу вверх, накинули на верхний винт, обогнули его по часовой стрелке, продолжили внизи последним витком обогнули первый винт снизу вверх. Оба конца проволоки около первого нижнего винта захватили пассатижами и выполнили их закрутку против часовой стрелки. Выполнив закрутку, достаточную для устойчивого стягивания между собой трех недовкрученных винтов, создали дозированное напряжение между ними, а концы серкляжной проволоки после их закрутки скусили, загнули и фиксировали под проволокой и шляпками винтов. Затем винты вкрутили до упора. На ЭОПе подтверждено правильное положение металлоконструкции в передне-задней и аксиальной проекциях. Рана послойно ушита с оставлением перфорированного трубчатого дренажа. Выполнена проверка движений в суставе - без ощущения препятствия в суставе. Наложена асептическая наклейка на рану. Послеоперационный период протекал без осложнений, рана зажила первично, швы сняты на 8-й день. Пациентка выписана на амбулаторное лечение 27.09.17 г. с рекомендацией проводить ЛФК, дыхательную гимнастику и профилактику гипостатических осложнений, а через месяц выполнить рентген-контроль. Результат лечения расценен как хороший.

Признаки изобретения, отличительные от прототипа

Конструктивными особенностями (отличительными признаками от прототипа) устройства для остеосинтеза шейки бедренной кости являются:

- равноудаленность расположения трех винтов в пределах поперечного сечения шейки бедренной кости на расстоянии 20-23 мм друг от друга на вершинах условного равнобедренного треугольника;

- два нижних винта при этом располагаются на одном горизонтальном уровне;

- применение серкляжной проволоки, диаметром 1-1,5 мм и длиной 150-170 мм, с проведением ее под шляпками недовкрученных на 5-15 мм винтов в следующей последовательности (фиг. 2): вначале слева направо снизу вверх накидывают проволоку на левый нижний винт сверху (поз. 1), затем на правый нижний винт сверху (поз. 2), огибают его по часовой стрелке и, продолжая снизу вверх (поз. 3), накидывают на верхний винт, огибают его по часовой стрелке, продолжают вниз (поз. 4) и последним витком огибают первый винт снизу вверх (поз. 5);

- оба конца проволоки захватывают иглодержателем или пассатижами и осуществляют их закрутку против часовой стрелки;

- концы серкляжной проволоки после закрутки скусывают, загибают и фиксируют под проволокой и шляпками винтов, а винты вкручивают до упора.

- докручивание винтов начинают с верхнего винта, затем правого нижнего и заканчивая левым нижним винтом. При этом на последнем витке каждого из вкручиваемых винтов серкляжная проволока еще больше натягивается, а концы проволоки, дистальнее закрутки, надежно удерживаются под шляпками винтов и петлями проволоки.

Технический результат (преимущества перед прототипом) устройства для остеосинтеза шейки бедренной кости являются:

- сочетание достаточной стабильности остеосинтеза с его малотравматичностью;

- рациональность расположения трех спонгиозных винтов в пределах поперечного сечения шейки бедренной кости с обеспечением максимальной устойчивости конструкции при минимальной затрате материала;

- рациональность расположения проволоки на винтах с правильной последовательностью их закрутки;

- концы серкляжной проволоки после закрутки скусывают, загибают и фиксируют под проволокой и шляпками винтов, а винты вкручивают до упора;

- рациональность последовательности докручивания винтов, начиная с верхнего винта, затем правого нижнего и заканчивая левым нижним винтом. При этом на последнем витке каждого из вкручиваемых винтов серкляжная проволока еще больше натягивается, а концы проволоки, дистальнее закрутки, надежно удерживаются под шляпками винтов и петлями проволоки, что исключает расслабление и раскручивание проволоки из-за пластичности ее металла;

- обеспечение дозированного напряжения между винтами взаимным стягиванием их около шляпок и соответствующим напряжением расхождения на другом их конце - в резьбовой части, усиливает как сцепку винтов на границе «металл-кость», так и способствует взаимной адаптации между костными отломками;

- все три винта и серкляжная проволока представляют собой единую металлоконструкцию, что исключает вторичную миграцию как каждого из винтов, так и, в еще большей степени, всей металлоконструкции - даже при наличии выраженного системного остеопороза.

- серкляжная проволока, кроме обеспечения дозированного напряжения в металлоконструкции, препятствует вклиниванию нижней части шляпок винтов в истонченную кортикальную пластинку большого вертела бедренной кости, то есть выполняет функцию шайбы под шляпки. Однако, в отличие от стандартных шайб, под серкляжной проволокой не возникает ишемии кости.

Таким образом, устройство для остеосинтеза шейки бедренной кости позволяет рассчитывать на увеличение эффективности лечения данных повреждений, сокращение их сроков и повышение качества жизни пациентов.

Информация, принятая во внимание

1. Буачидзе О.Ш. Хирургия тазобедренного сустава / О.Ш. Буачидзе, Г.А. Оноприенко, В.П. Волошин, В.С. Зубков. - М.: Медицина, 2002. - 134 с.

2. Каплан А.В. Переломы шейки бедра и их лечение / А.В. Каплан. - М.: Медгиз, 1952. - 172 с.

3. Наумович С.С. Оперативное лечение переломов шейки бедра / С.С. Наумович. - Минск: Гос. издат. БССР, 1963. - 80 с.

4. Шестерня Н.А. Переломы шейки бедра: Современные методы лечения / Н.А. Шестерня, Ю.С. Гамди, С.В. Иванников. - М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2005. - 104 с.

5. Травматология: национальное руководство / под ред. Г.П. Котельникова, С.П. Миронова. - М.: ГЭОТАР-Медиа, 2008. - 808 с. - (Серия «Национальные руководства»), - С. 377-386.

6. Травматология и ортопедия: Руководство для врачей / Под ред. Н.В. Корнилова: в 4 томах. - СПб.: Гиппократ, 2004 - Т.3: Травмы и заболевания нижней конечности / Под ред. Н.В. Корнилова и Э.Г. Грязнухина. - СПб.: Гиппократ, 2006. - 896 с.- С. 44-70 - устройство-прототип.

Изобретение относится к медицинской технике. Устройство для остеосинтеза шейки бедренной кости состоит из трех спонгиозных винтов и серкляжной проволоки, диаметром 1-1,5 мм и длиной 150-170 мм. Винты располагаются на вершинах равнобедренного треугольника, при этом два из трех винтов располагают в нижней части шейки бедренной кости на одной горизонтальной линии, все три винта при этом не довкручивают на 5-15 мм, серкляжную проволоку накручивают: вначале слева направо снизу вверх накидывают на левый нижний винт, затем на правый нижний винт сверху, огибают его по часовой стрелке и, продолжая снизу вверх и слева направо, накидывают на верхний винт, огибают его по часовой стрелке, продолжают вниз и последним витком огибают первый винт снизу вверх по часовой стрелке, оба конца проволоки потягивают в стороны и осуществляют их закрутку против часовой стрелки. Выполнив закрутку, достаточную для устойчивого стягивания между собой трех недовкрученных винтов, тем самым создают дозированное напряжение между ними, а концы серкляжной проволоки после закрутки скусывают, загибают и фиксируют под проволокой и шляпками вкрученных до упора винтов. Изобретение обеспечивает повышение эффективности и сокращение сроков лечения больных с переломами шейки бедренной кости. 5 ил., 1 пр.

Устройство для остеосинтеза шейки бедренной кости, отличающееся тем, что состоит из трех спонгиозных винтов и серкляжной проволоки диаметром 1-1,5 мм и длиной 150-170 мм, винты располагаются на вершинах равнобедренного треугольника, при этом два из трех винтов располагают в нижней части шейки бедренной кости на одной горизонтальной линии, все три винта при этом не довкручивают на 5-15 мм, серкляжную проволоку накручивают: вначале слева направо снизу вверх накидывают на левый нижний винт, затем на правый нижний винт сверху, огибают его по часовой стрелке и, продолжая снизу вверх и слева направо, накидывают на верхний винт, огибают его по часовой стрелке, продолжают вниз и последним витком огибают первый винт снизу вверх по часовой стрелке, оба конца проволоки потягивают в стороны и осуществляют их закрутку против часовой стрелки, выполнив закрутку, достаточную для устойчивого стягивания между собой трех недовкрученных винтов, тем самым создают дозированное напряжение между ними, а концы серкляжной проволоки после закрутки скусывают, загибают и фиксируют под проволокой и шляпками вкрученных до упора винтов.