АППАРАТ ДЛЯ ОСТЕОСИНТЕЗА ТРУБЧАТОЙ КОСТИ Российский патент 2019 года по МПК A61B17/64 A61B17/62 

Область техники.

Техническое решение относится к медицинской технике, а именно к травматологии и ортопедии, и может быть использовано для чрескостного остеосинтеза, замещения дефекта кости путем дозированного смещения костного фрагмента.

Уровень техники.

Аппараты для остеосинтеза, также известные как аппараты внешней фиксации (АВФ) широко известны и применяются в клинической практике для остеосинтеза. АВФ используются для дизированного перемещения закреплённых в них костных фрагментов. Аппараты для остеосинтеза известны и применяются в клинической практике для замещения дефектов трубчатых костей, ног и руки. Из уровня техники, известен аппарат Г.А. Илизарова для чрескостного остеосинтеза (источник [1]: SU 1055499; источник [2]: SU 538710 ). Аппарат Илизарова, это набор стандартных деталей (плоские кольца, полукольца, спицы, резьбовые стержни, болты, гайки, кронштейны, спицефиксаторы, спицедержатели) различного типоразмера, производится в виде комплекта деталей, из которых можно собрать множество разных, простых и сложных компоновок. Для фиксации костных фрагментов в опорах аппарата используют винты (винт Шанца, стержень-шуруп) и спицы (спицы Киршнера, гибкие упругие металлические стержни). Спицы и винты закрепляют к опорам и другим деталям. Спицами и/или стержнями-шурупами, проведенными через костные фрагменты осуществляется передача усилий на костные фрагменты и их фиксация. Стержни-шурупы, как правило, имеют цилиндрическую форму и диаметр от 4 до 6 мм, являются достаточно жесткими и консольно фиксируются к опорам. Спицы, как правило, имеют диаметр от 1 до 2 мм, кап правило 1,5 и 1,8 мм, закрепляются на опору с двух концов, т.е. типично спица имеет две точки крепления. Существуют комплекты деталей аппарата Илизарова для операций на бедре, на тазу, на голени, на стопе и голени, на плече, на предплечье, на ключице, на позвоночнике, на кисти, взрослый и детский комплекты (источник [3]: электронный каталог продукции ФГУП «Опытный завод РНЦ «ВТО» им. академика Г.А. Илизарова» Минздрава России, размещенный на интернет сайте предприятия http://www.ozrncvto.ru, в разделе «продукция» подразделы «Инструменты и приспособления для чрескостного остеосинтеза по Г.А. Илизарову», «Комплекты деталей аппарата Илизарова». Режим доступа http://www.ozrncvto.ru/blank-sto5i). Аппарат Илизарова содержит опоры, выполненные в виде плоских полуколец (1/2 кольца, 5/8 кольца) и/или плоских колец с отверстиями, дуг, с установленными на них спицами и/или стрежнями-шурупами, соединенные между собой дистракционными стержнями (резьбовыми стержнями, телескопическими стержнями) и образующие блоки фиксации и репозиции. Спицы и стрежни шурупы, закреплены на опорах. Аппарат может содержать шарнирные узлы и репозиционные узлы, которые собираются из кронштейнов, болтов, резьбовых стрежней, гаек. Комплект деталей содержит болты М6×1, болты - спицефиксаторы, зажимы ʺГʺ образные, гайки М6×1, дуги (простые полукольца и специальные), кольца (внутренний диаметр от 100 до 240 мм), кронштейны с резьбовым отверстием М6×1, кронштейны с резьбовым хвостовиком М6×1, прямые планки, балки, стержни резьбовые М6×1, шайбы Ф7, шайбы конические, шайбы с пазом, шайбы сферические, приставки радиусные. Детали изготовляется из нержавеющей стали или титанового сплава. Опоры выполнены в форме плоских колец и полуколец (1/2 часть кольца), со сквозными равномерно расположенными в один ряд отверстиями, продольные оси отверстий расположены радиально симметрично продольной оси кольца, при этом опоры в виде полуколец содержат отгибы и могут быть соединены так, что образуют кольцо.

Компоновка аппарата [1;2;3], для замещения дефектов костей конечностей содержит опоры со спицами, соединенные дистракционными стержнями, как правило, это две дистальные опоры и две проксимальные опоры выполненные в виде колец и соединенные резьбовыми стержнями с гайками, на каждом резьбовом стержне по четыре гайки, они предназанчены для фиксации путем затяжки и передачи усилия на опору. Дистракционная дистальная опора, предназначенная для перемещения остеотомированного фрагмента кости с целью формирования регенерата, соединяется с проксимальной опорой четырьмя резьбовыми стержнями М6х1, с гайками. Для продольной дистракции фрагмента кости и замещения дефекта кости необходимо постепенно, подкручивать все гайки резьбовых стержней для перемещения опоры с закреплённым в ней фрагментом кости. Дистракцию осуществляют подкручивая каждую гайку на четверть оборота четыре раза в день, т.е. для осуществления дистракции на 1 мм, необходимо ослабить, подкрутить и снова затянуть по восемь гаек четыре раза в день (всего 32 манипуляции с гайками), что увеличивает трудозатраты при работе с аппаратом, не удобно для пациента и врача. Гайки являются приводным элементом, к ним прикладывают крутящий момент и они обеспечивают передачу усилия на опору, перемещают ее вдоль резьбового стержня. При дистракционном остеосинтезе, спицы проводят насквозь через конечность и фиксируют кость. Спица фиксируется в двух точках и натягивается, этим обеспечивается ее возможность выдерживать нагрузку и фиксировать кость. При этом в мягких тканях образуется два проколола, диаметром до 2мм. Каждый прокол является «окном» для проникновения инфекции, и чем больше диаметр спицы, тем больше это «окно» и выше вероятность возникновения инфекции. При установке одной спицы образуется две раны на конечности. При дистракции спицы перемещаются вместе с опорой и натягивают и разрезают кожный покров, при этом на коже образуется шрам или рубец. Ширина рубца зависит от диаметра спицы, чем больше диаметр тем шире рана и больше рубец. От одной спицы, после дистракции, образуется два шрама на коже конечности. Поэтому часто для дистракционной опоры используют стержни-шурупы, позволяющие уменьшить количество проколов мягких тканей.

Известно устройство для возмещения костного дефекта (источник [4]: патент RU 40169). Устройство содержит основные и промежуточную опоры с закрепленными на них с помощью болтов-спицефиксаторов спицами, соединенные между собой резьбовыми дистракторами. На одной из основных опор установлены направляющие, свободные концы которых введены в отверстия промежуточной опоры, закрепленной с возможностью. В натянутом состоянии спицы крепят на установленных на соответствующем уровне внешних опорах которые соединяют между собой резьбовыми дистракторами. При этом промежуточную опору крепят только на одном из резьбовых дистракторов. Дополнительно на одной из основных опор устанавливают направляющую, выполненную, например, в виде гладкого стержня с резьбовой нарезкой (не показано) на одном из концов для крепления на опоре. При этом свободный конец направляющей пропускают в отверстие промежуточной опоры таким образом, чтобы последняя имела возможность свободного перемещения (скольжения) по направляющей.

Устройство [4] является усовершенствованием аппарата Илизарова [1;2;3]. В устройстве [4] для фиксации кости используют спицы, что увеличивает количество проколов мягких тканей и повышает риск инфицирования. Для перемещения промежуточной опоры в устройстве [4] необходимо ослабить, подкрутить и затянуть две гайки, фиксирующие и перемещающие опору на резьбовом стержне. Резьбовой стрежень фиксируется на опоре двумя гайками, в зависимости от того в каком направлении идет дистракция, одна гайка является перемещающей, приводит в движение опору при приложении к ней крутящего момента, вторая гайка является фиксирующей (выполняет функцию контргайки). При ослаблении гаек высок риск непреднамеренного и не контролируемого продольного перемещения опоры вдоль направляющих, так как опора полностью освобождается на резьбовом стержне и никак не фиксируется. В стандартном аппарате Илизарова [1;2;3] это исключено, так как при ослаблении одной пары гаек одного резьбового стержня для подтягивания, другие гайки фиксируют положение опоры. Кроме того так как толщина опоры устройства (это стандартная опора аппарата Илизарова) составляет около 5мм, направляющие имеют незначительную площадь контакта с опорой в отверстии, что не исключает перекоса промежуточной опоры. Также в устройстве не исключена возможность заклинивания промежуточной опоры на направляющих в результате трения металла о металл, так как при передаче дистракционных усилий, на спицы со стороны кости, происходит поворот опоры в месте крепления на резьбовом стрежне и направляющих. Устройство [4] позволяет уменьшить количество манипуляций для осуществления дистракции, но увеличивает риск неблагополучного исхода в результате непреднамеренного перемещения промежуточной опоры или ее заклинивания.

Известен компрессионно-дистракционный аппарат (источник [5]: патент RU 39481). Аппарат содержит основные и промежуточные опоры со спицами, соединенные резьбовыми дистракторами, а также элементы крепления, причем промежуточные опоры выполнены в виде попарно установленных на дистракторах с возможностью перемещения фигурных планок, а резьбовые дистракторы снабжены сплошной продольной лыской. При использовании аппарата [5] выполняют остеосинтез сегмента конечности, при котором фиксирующие спицы чрескостно, перекрестно проводят на его проксимальном и дистальном уровнях, а также в средней трети. Спицы крепят в натянутом состоянии на опорах. Сила натяжения достигает 180 кгс. Спицы крепят с помощью болтов спицефиксаторов на основных опорах и на фигурных планках. Затем осуществляют дозированное перемещение костных фрагментов. Для этого пары планок, на которых закреплены спицы фиксирующие фрагменты кости, путем вращения крепежных гаек, синхронно смещают в том или ином направлении по резьбовым дистракторам.

В аппарате [5] для исключения поворота планок на резьбовых дистракторах предусмотрены лыски, соответствующее выступу, выполненному в одном из центрально расположенных отверстий планок. Однако такое решение не способно исключить непреднамеренный поворот планок на резьбовых дистракторах. Так как площадь лысок и выступа незначительны, а развиваемый при натяжении спиц крутящий момент, в следствие длины плеча сил, намного больше момента сопротивления который обеспечивают лыски с выступами. Причем при натяжении спиц планки поворачиваются и ослабляют затяжку гаек на порах. Консольное закрепление направляющих не обеспечивает стабильного положения планок при нагрузке. Для перемещения планки необходимо манипулировать двумя гайками и при этом не допустить непреднамеренного перемещения планки вдоль резьбового дистракторах, что при действующих в аппарата усилиях практически не выполнимо. Фигурная планка фиксируется на резьбовой дистрактор двумя гайками, в зависимости от того в каком направлении идет дистракция, одна гайка является перемещающей, приводит в движение опору при приложении к ней крутящего момента, вторая гайка является фиксирующей (выполняет функцию контргайки). Для перемещения фигурной планки необходимо крутить две гайки. Устройство [5] не обеспечивает необходимой прочности и надежности фиксации остеотомированного фрагмента кости.

Известен способ возмещения дефектов длинных костей (источник [6]: патент RU 2149593) в котором описана компоновка аппарата Илизарова [1;2;3] содержащая дистальную кольцевую опору, проксимальную кольцевую опору, соединенные резьбовыми стержнями, и промежуточную опору установленную на резьбовых стрежнях, соединяющих дистальную и проксимальную опоры, посредством гаек. Проводят по одной паре перекрещивающихся спиц, которые фиксируют с натяжением на кольцевых опорах. Через один из отломков перпендикулярно к оси кости во фронтальной плоскости в трети перемещаемого фрагмента, противоположной месту остеотомии, проводят спицу с последующей фиксацией ее концов на опоре. На выбранном уровне этого отломка производят остеотомию. Три кольцевых опоры соединят между собой тремя резьбовыми стержнями. Посредством перемещения промежуточной опоры производят низведение среднего фрагмента кости по 1 мм в сутки в четыре приема до полного контакта с противоположным отломком. Затем сегмент конечности стабилизируют в таком положении в течение двух месяцев.

Использование спиц в устройстве [6] повышает риск инфицирования в связи с наличием двух проколов от каждой спицы. Для перемещения промежуточной опорой необходимо осуществлять дистракцию по трем резьбовым стержням, ослаблять, подкручивать и затягивать шесть гаек четыре раза в день (24 манипуляции), что увеличивает трудозатраты. Для перемещения одного резьбового стержня необходимо крутить две гайки. После завершения дистракции нет возможности демонтировать промежуточную опору не разъединяя дистальную и проксимальную опоры.

Таким образом, известные устройства имеют недостатки. Основная проблема аппарата Илизарова [1;2;3;6], при обеспечении стабильной и надежной фиксации фрагментов кости, заключается в сложности и неудобстве управления дистракцией, необходимо подкручивать одновременно множество гаек. Резьбовые стержни фиксируются на порах парой гаек, в зависимости от того в каком направлении идет дистракция, одна гайка является перемещающей, приводит в движение опору при приложении к ней крутящего момента, вторая гайка является фиксирующей. Для перемещения опоры вдоль одного резьбового стрежня всегда необходимо ослабить, затем подкрутить и затянуть две гайки. А резьбовых стрежней используется как правило четыре или три. Другие устройства [4;5] не обеспечивают стабильной и надежной фиксации фрагментов, и также требуют работы с двумя гайками сразу, причем необходимо четко контролировать положение гаек, иначе высок риск непреднамеренного перемещения опоры, что приведет к разрушение формирующегося регенерата. Использование одной спицы, при дистракционном остеосинтезе трубчатой кости, приводит к образованию двух проколов и двух рубцов шириной до 2 мм.

Известен телескопический привод к аппарату чрескостной фиксации, состоящий из резьбового стержня, с соосно установленными на нем гайки и трубки, в котором гайка имеет подпружиненный стержень, а упор резьбового стержня имеет торцевые углубления (источник [7]: авторское свидетельство SU1629046).

Известен дистрактор «Шебупа» к чрескостному аппарату состоящий из резьбовой пары, гайка которой выполнена с цилиндрической частью, установленной во втулке закрепленной на корпусе (источник [7]: RU2120248,).

Устройства [6;7] не позволяют осуществлять дистракцию промежуточной опоры с закреплёнными на ней стержнями-шурупами, расположенную между двумя другими проксимальной и дистальной опорами. Устройство [6] позволяет производить дозированное перемещение резьбовых стержней аппарата только в одном направлении. Конструкция устройства [7] не позволяет использовать его при близком расположении промежуточной и базовой опор чрескостного аппарата друг к другу. Кроме того она не позволяет осуществлять компрессию между костными фрагментами, и не исключает непреднамеренный поворот гайки.

Сущность технического решения.

Задачей разработки является снижение трудоёмкости дистракционного остеосинтеза аппаратом Илизарова, упрощение управления перемещением остеотомированного костного фрагмента и обеспечение контроля над величиной перемещения, с сохранением стабильной фиксации костного фрагмента и уменьшением риска возникновения осложнений.

Технический результат заключается в обеспечении дозируемого контролируемого двухстороннего перемещения промежуточной опоры в аппарате посредством одного приводного элемента для передачи крутящего момента, с обеспечением надежной фиксации стержней-шурупов и соединенного с ними костного фрагмента. Обеспечено удобство управления перемещением и контроля величины дистракции. Уменьшена вероятность заклинивания промежуточной опоры и снижен риск развития осложнений лечения. Кроме того уменьшена ширина шрама на коже, в месте установки стержня-шурупа, при сохранении достаточного момента сопротивления стержня-шурупа изгибу при дистракции.

Технический результат достигается тем, что аппарат для остеосинтеза трубчатой кости содержит проксимальную и дистальную опоры, связанные резьбовыми стержнями, выполненные в виде плоских колец с отверстиями, с установленными на них спицами, предназначенными для фиксации кости, промежуточную опору, расположенную между проксимальной и дистальной опорой. Отличается тем, что промежуточная опора выполнена в форме сегмента плоского кольца с отверстиями. В центральном отверстии промежуточной опоры установлена резьбовая втулка. В крайних отверстиях промежуточной опоры установлены направляющие втулки. Остальные отверстия промежуточной опоры предназначены для установки стержней-шурупов. Продольные оси втулок параллельны. Через направляющие втулки пропущены направляющие стержни, выполненные в виде цилиндрических стержней с гладкой центральной частью и резьбовой нарезкой М6х1 на концах. Контакт направляющих втулок с центральной частью направляющих стержней выполнен антифрикционным с коэффициентом трения менее 0,18. Концы направляющих стержней гайками зафиксированы на проксимальной и дистальной опорах. Центральная часть направляющих стержней оснащена шкалой контрастного цвета. Через резьбовую втулку пропущен резьбовой дистракционный стрежень, выполненный с центральной частью оснащенной резьбовой нарезкой М6х1, содержащий приводной и опорный концы. Приводной конец дистракционного стержня установлен на проксимальной опоре. Опорный конец дистракционного стержня установлен в опорной гильзе зафиксированной на дистальной опоре. На приводном конце дистракционного стержня выполнен упорный буртик и приводной элемент для передачи крутящего момента. На опорном конце дистракционного стержня выполнены четыре равномерно расположенных продольных канала, для контакта с пружинным фиксатором опорной гильзы. Опорная гильза содержит углубление для входа опорного конца дистракционного стержня, пружинный фиксатор и резьбовой хвостовик с гайками. Приводной элемент для передачи крутящего момента выполнен в виде многоугольного концевого участка дистракционного стрежня на котором насажена кубическая головка, оснащенная пружинным фиксатором и контрастными метками на гранях. Стержни-шурупы установлены на промежуточной опоре посредством кронштейнов.

Предполагается, что стержень-шуруп выполнен в виде стержня с рабочим концом и крепежным концом, между которыми расположен цилиндрический участок, с двумя симметричными лысками со кругленными краями. Проксимальная опора состоит из пары плоских колец соединенных резьбовыми стержнями, дистальная опора состоит из пары плоских колец соединенных резьбовыми стержнями. Внутренний диаметр кольцевых опор составляет от 150 до 160мм, толщина 5 мм, промежуточная опора содержит 7 отверстий.

Предпочтительно направляющие втулки выполнены с антифрикционным покрытием внутренней поверхности из фторопласта или направляющие втулки выполнены в виде линейного подшипника. Направляющие стержни на центральной части содержат фторопластовое покрытие, фторопластовые трубки или центральная часть направляющих стержней полированная, внутренняя поверхность направляющих втулок полированная.

Аппарат выполнен из нержавеющей стали или титанового сплава.

Техническое решение поясняется следующими графическими материалами:

Фиг.1- общий вид аппарата, 3d модель;

Фиг.2- вид аппарата с разнесенными частями;

Фиг.3- дистракционный стрежень;

Фиг.4- промежуточная опора;

Фиг.5 - аппарат для остеосинтеза плечевой кости;

Фиг.6 - аппарат для остеосинтеза большеберцовой кости;

Фиг.7- направляющий стержень.

На графических материалах обозначено:

1 - проксимальная опора;

2 - дистальная опора;

3 - отверстия;

4 - спицы;

5 - проксимальный фрагмент кости;

6 - дистальный фрагмент кости;

7 - промежуточная опора;

8 - резьбовые стержни;

9 - резьбовая втулка;

10 - направляющая втулка;

11 - отверстия промежуточной опоры 7;

12 - стержень-шуруп;

13 - направляющий стержень;

14 - центральная часть;

15 - первый конец направляющего стержня 13;

16 - второй конец направляющего стержня 13;

17 - гайка;

18 - шкала;

19 - дистракционный стержень;

20 - центральная часть дистракционного стержня 19;

21 - приводной конец дистракционного стержня 19;

22 - опорный конец дистракционного стержня 19;

23 - опорная (регулировочная) гильза;

24 - упорный буртик;

25 - приводной элемент для передачи крутящего момента;

26 - продольный канал;

27 - пружинный фиксатор;

28 - углубление;

29 - резьбовой хвостовик;

30 - концевой участок;

31 - кубическая головка;

32 - пружинный фиксатор;

33 - контрастные метки

34 - кронштейн;

35 - фторопластовая шайба;

36 - плоское кольцо;

37 - костный фрагмент.

Осуществление технического решения.

Пример 1. (фиг.1;2;3;4)

Аппарат выполнен из нержавеющей стали. Аппарат для остеосинтеза трубчатой кости содержит проксимальную 1 и дистальную опоры 2, выполненные в виде плоских колец с отверстиями 3, с установленными на них спицами 4, предназначенными для фиксации проксимального 5 и дистального 6 фрагментов кости, промежуточную опору 7, расположенную между проксимальной 1 и дистальной 2 опорой. Опоры 1 и 2 связаны резьбовыми стержнями 8 с гайками 17. Промежуточная опора 7 выполнена в форме сегмента плоского кольца с отверстиями. Внутренний диаметр опор 1,2,7 составляет 160 мм, толщина 5 мм, промежуточная опора содержит 7 отверстий. В центральном отверстии промежуточной опоры установлена резьбовая втулка 9. В крайних отверстиях промежуточной опоры установлены направляющие втулки 10. Остальные отверстия 11 промежуточной опоры 7 предназначены для установки стержней-шурупов 12. Продольные оси втулок 9,10 параллельны. Длина втулок составляет 10 мм. Через направляющие втулки 10 пропущены направляющие стержни 13, выполненные в виде цилиндрических стержней с гладкой центральной частью 14 и резьбовой нарезкой М6х1 на концах 15,16. Контакт направляющих втулок 10 с центральной частью 14 направляющих стержней 13 выполнен антифрикционным с коэффициентом трения менее 0,18. Центральная часть 14 направляющих стержней 13 полированная. Внутренняя поверхность направляющих втулок 10 полированная. Концы 15,16 направляющих стержней 13 гайками 17 зафиксированы на проксимальной 1 и дистальной 2 опорах. Центральная часть 14 направляющих стержней 13 оснащена шкалой 18 контрастного цвета. Через резьбовую втулку 9 пропущен резьбовой дистракционный стрежень 19, выполненный с центральной частью 20 оснащенной резьбовой нарезкой М6х1, содержащий приводной 21 и опорный 22 концы. Приводной конец 21 дистракционного стержня 19 установлен на проксимальной опоре 1. Опорный конец 22 дистракционного стержня 19 установлен в опорной гильзе 23 зафиксированной на дистальной опоре 2. На приводном конце 21 дистракционного стержня 19 выполнен упорный буртик 24 и приводной элемент 25 для передачи крутящего момента. На опорном конце 22 дистракционного стержня 19 выполнены четыре равномерно расположенных продольных канала 26, для контакта с пружинным фиксатором 27 опорной гильзы 23. Опорная гильза 23 содержит углубление 28 для входа опорного конца 22 дистракционного стержня 19, пружинный фиксатор 27 и резьбовой хвостовик 29 с гайками 17. Углубление 28 опорной гильзы 23 выполнено с полированной внутренней поверхностью. Опорный конец 22 дистракционного стержня 19 выполнен цилиндрическим и полированным. Приводной элемент 25 для передачи крутящего момента выполнен в виде многоугольного концевого участка 30 дистракционного стрежня 19 на котором насажена кубическая головка 31, оснащенная пружинным фиксатором 32 и контрастными метками 33 на гранях. Стержни-шурупы 12 установлены на промежуточной опоре 7 посредством кронштейнов 34.

Пример 2. (фиг.1;2;3;4)

Аппарат выполнен из титанового сплава с анодированным покрытием наружных поверхностей. Аппарат для остеосинтеза трубчатой кости содержит проксимальную 1 и дистальную опоры 2, связанные резьбовыми стержнями 8, выполненные в виде плоских колец с отверстиями 3, с установленными на них спицами 4, предназначенными для фиксации проксимального 5 и дистального 6 фрагментов кости, промежуточную опору 7, расположенную между проксимальной 1 и дистальной 2 опорой. Промежуточная опора 7 выполнена в форме сегмента плоского кольца с отверстиями. Внутренний диаметр опор 1,2,7 составляет 150 мм, толщина 5 мм, промежуточная опора содержит 7 отверстий. В центральном отверстии промежуточной опоры установлена резьбовая втулка 9. В крайних отверстиях промежуточной опоры установлены направляющие втулки 10. Остальные отверстия 11 промежуточной опоры 7 предназначены для установки стержней-шурупов 12. Продольные оси втулок 9,10 параллельны. Через направляющие втулки 10 пропущены направляющие стержни 13, выполненные в виде цилиндрических стержней с гладкой центральной частью 14 и резьбовой нарезкой М6 на концах 15,16. Контакт направляющих втулок 10 с центральной частью 14 направляющих стержней 13 выполнен антифрикционным с коэффициентом трения менее 0,18. Центральная часть 14 направляющих стержней 13 имеет фторопластовое покрытие. Внутренняя поверхность направляющих втулок 10 полированная. Концы 15,16 направляющих стержней 13 гайками 17 зафиксированы на проксимальной 1 и дистальной 2 опорах. Центральная часть 14 направляющих стержней 13 оснащена шкалой 18 контрастного цвета. Через резьбовую втулку 9 пропущен резьбовой дистракционный стрежень 19, выполненный с центральной частью 20 оснащенной резьбовой нарезкой М6, содержащий приводной 21 и опорный 22 концы. Приводной конец 21 дистракционного стержня 19 установлен на проксимальной опоре 1. Опорный конец 22 дистракционного стержня 19 установлен в опорной гильзе 23 зафиксированной на дистальной опоре 2. На приводном конце 21 дистракционного стержня 19 выполнен упорный буртик 24 и приводной элемент 25 для передачи крутящего момента. Между упорным буртиком 24 и проксимальной опорой 1 установлена фторопластовая шайба 35, для уменьшения трения. На опорном конце 22 дистракционного стержня 19 выполнены четыре равномерно расположенных продольных канала 26, для контакта с пружинным фиксатором 27 опорной гильзы 23. Опорная гильза 23 содержит углубление 28 для входа опорного конца 22 дистракционного стержня 19, пружинный фиксатор 27 и резьбовой хвостовик 29 с гайками 17. Углубление 28 опорной гильзы 23 содержит фторопластовое покрытие. Опорный конец 22 дистракционного стержня 19 выполнен цилиндрическим и полированным. Приводной элемент 25 для передачи крутящего момента выполнен в виде многоугольного концевого участка 30 дистракционного стрежня 19, на котором насажена кубическая головка 31, оснащенная пружинным фиксатором 32 и контрастными метками 33 на гранях. Стержни-шурупы 12 установлены на промежуточной опоре 7 посредством кронштейнов 34. Стержни-шурупы 12 выполнен в виде стержня с рабочим концом и крепежным концом, между которыми расположен цилиндрический участок, с двумя симметричными лысками со кругленными краями.

Пример 3. (фиг.3; 4; 5)

Аппарат выполнен из нержавеющей стили. Аппарат для остеосинтеза плечевой кости содержит проксимальную 1 и дистальную опоры 2, связанные резьбовыми стержнями 8, выполненные в виде плоских колец с отверстиями 3, с установленными на них спицами 4, предназначенными для фиксации проксимального 5 и дистального 6 фрагментов кости, промежуточную опору 7, расположенную между проксимальной 1 и дистальной 2 опорой. Промежуточная опора 7 выполнена в форме сегмента плоского кольца с отверстиями. В центральном отверстии промежуточной опоры установлена резьбовая втулка 9. В крайних отверстиях промежуточной опоры установлены направляющие втулки 10. Направляющие втулки 10 выполнены в виде линейных подшипников. Остальные отверстия 11 промежуточной опоры 7 предназначены для установки стержней-шурупов 12. Продольные оси втулок 9,10 параллельны. Через направляющие втулки 10 пропущены направляющие стержни 13, выполненные в виде цилиндрических стержней с гладкой центральной частью 14 и резьбовой нарезкой М6 на концах 15,16. Контакт направляющих втулок 10 с центральной частью 14 направляющих стержней 13 выполнен антифрикционным с коэффициентом трения менее 0,18. Центральная часть 14 направляющих стержней 13 отполирована. Концы 15,16 направляющих стержней 13 гайками 17 зафиксированы на проксимальной 1 и дистальной 2 опорах. Центральная часть 14 направляющих стержней 13 оснащена шкалой 18 контрастного цвета. Через резьбовую втулку 9 пропущен резьбовой дистракционный стрежень 19, выполненный с центральной частью 20 оснащенной резьбовой нарезкой М6, содержащий приводной 21 и опорный 22 концы. Приводной конец 21 дистракционного стержня 19 установлен на проксимальной опоре 1. Опорный конец 22 дистракционного стержня 19 установлен в опорной гильзе 23 зафиксированной на дистальной опоре 2. На приводном конце 21 дистракционного стержня 19 выполнен упорный буртик 24 и приводной элемент 25 для передачи крутящего момента. Между упорным буртиком 24 и проксимальной опорой 1 установлена фторопластовая шайба 35, для уменьшения трения. На опорном конце 22 дистракционного стержня 19 выполнены четыре равномерно расположенных продольных канала 26, для контакта с пружинным фиксатором 27 опорной гильзы 23. Опорная гильза 23 содержит углубление 28 для входа опорного конца 22 дистракционного стержня 19, пружинный фиксатор 27 и резьбовой хвостовик 29 с гайками 17. Углубление 28 опорной гильзы 23 отполирована. Опорный конец 22 дистракционного стержня 19 выполнен цилиндрическим и полированным. Приводной элемент 25 для передачи крутящего момента выполнен в виде многоугольного концевого участка 30 дистракционного стрежня 19, на котором насажена кубическая головка 31, оснащенная пружинным фиксатором 32 и контрастными метками 33 на гранях. Стержни-шурупы 12 установлены на промежуточной опоре 7 посредством кронштейнов 34. Стержни-шурупы 12 выполнен в виде стержня с рабочим концом и крепежным концом, между которыми расположен цилиндрический участок, с двумя симметричными лысками со кругленными краями.

Пример 4. (фиг.3;4;6;7)

Аппарат выполнен из титанового сплава. Аппарат для остеосинтеза большеберцовой кости содержит проксимальную 1 и дистальную опоры 2, выполненные в виде плоских колец с отверстиями 3, с установленными на них спицами 4, предназначенными для фиксации проксимального 5 и дистального 6 фрагментов кости, промежуточную опору 7, расположенную между проксимальной 1 и дистальной 2 опорой 8. Опоры 1 и 2 связаны резьбовыми стержнями 8 с гайками 17. Проксимальная опора 1 состоит из пары плоских колец 36 соединенных резьбовыми стержнями 8, дистальная опора состоит из пары плоских колец 36 соединенных резьбовыми стержнями 8. Промежуточная опора 7 выполнена в форме сегмента плоского кольца с отверстиями. Внутренний диаметр опор 1,2,7 составляет 150 мм, толщина 5 мм, промежуточная опора содержит 7 отверстий. В центральном отверстии промежуточной опоры установлена резьбовая втулка 9. В крайних отверстиях промежуточной опоры установлены направляющие втулки 10. Остальные отверстия 11 промежуточной опоры 7 предназначены для установки стержней-шурупов 12. Продольные оси втулок 9,10 параллельны. Через направляющие втулки 10 пропущены направляющие стержни 13, выполненные в виде цилиндрических стержней с гладкой центральной частью 14 и резьбовой нарезкой М6х1 на концах 15,16. Контакт направляющих втулок 10 с центральной частью 14 направляющих стержней 13 выполнен антифрикционным с коэффициентом трения менее 0,18. Центральная часть 14 направляющих стержней 13 содержит фторопластовые трубки. Внутренняя поверхность направляющих втулок 10 полированная. Концы 15,16 направляющих стержней 13 гайками 17 зафиксированы на проксимальной 1 и дистальной 2 опорах. Центральная часть 14 направляющих стержней 13 оснащена шкалой 18 контрастного цвета. Через резьбовую втулку 9 пропущен резьбовой дистракционный стрежень 19, выполненный с центральной частью 20 оснащенной резьбовой нарезкой М6, содержащий приводной 21 и опорный 22 концы. Приводной конец 21 дистракционного стержня 19 установлен на проксимальной опоре 1. Опорный конец 22 дистракционного стержня 19 установлен в опорной гильзе 23 зафиксированной на дистальной опоре 2. На приводном конце 21 дистракционного стержня 19 выполнен упорный буртик 24 и приводной элемент 25 для передачи крутящего момента. Между упорным буртиком 24 и проксимальной опорой 1 установлена фторопластовая шайба 35, для уменьшения трения. На опорном конце 22 дистракционного стержня 19 выполнены четыре равномерно расположенных продольных канала 26, для контакта с пружинным фиксатором 27 опорной гильзы 23. Опорная гильза 23 содержит углубление 28 для входа опорного конца 22 дистракционного стержня 19, пружинный фиксатор 27 и резьбовой хвостовик 29 с гайками 17. Углубление 28 опорной гильзы 23 содержит фторопластовое покрытие. Опорный конец 22 дистракционного стержня 19 выполнен цилиндрическим и полированным. Приводной элемент 25 для передачи крутящего момента выполнен в виде многоугольного концевого участка 30 дистракционного стрежня 19, на котором насажена кубическая головка 31, оснащенная пружинным фиксатором 32 и контрастными метками 33 на гранях. Стержни-шурупы 12 установлены на промежуточной опоре 7 посредством кронштейнов 34. Стержни-шурупы 12 выполнен в виде стержня с рабочим концом и крепежным концом, между которыми расположен цилиндрический участок, с двумя симметричными лысками со кругленными краями.

Использование аппарата.

Аппарат для остеосинтеза трубчатой кости применяют для замещения дефекта плечевой кости или большеберцовой кости. Также допустимо применение для замещения дефектов костей предплечья. Использование на разных конечностях не отличается. Для замещения дефекта в проксимальный 5 и дистальный 6 фрагменты кости проводят спицы 4. Концы спиц 4 фиксируют на проксимальной 1 и дистальной 2 опоре. Предпочтительно, для обеспечения жесткой фиксации и необходимой прочности конструкции аппарата проксимальную 1 и дистальную 2 опору собирать из двух плоских колец 36 соединяя их резьбовыми стержнями 8 с гайками 17. Однако, в некоторых случаях, допустимо использовать и по одному плоскому кольцу 36 для проксимальной 1 и дистальной 2 опор. Плоское кольцо 36 может быть собрано из полуколец. Соединяют проксимальную 1 и дистальную 2 опоры резьбовыми стержнями 8 с гайками 17. В конец проксимального 5 фрагмента кости вводят стержни-шурупы 12, устанавливая плоскости лысок параллельно продольной оси кости (совпадающим с направлением дистракции). Производят остеотомию проксимального фрагмента кости 5 получают костный фрагмент 37 предназначенный для дистракции и получения регенерата. Устанавливают промежуточную опору 7 между дистальной 2 и проксимальной 1 опорами. Направляющие стрежни 13 устанавливают в направляющие втулки 10 и концы 15,16 гайками 17 закрепляют на дистальной 2 и проксимальной 1 опорах. Устанавливают дистракционный стержень 19 приводным концом 21 на проксимальной опоре 1. Вкручивают центральную часть 20 дистракционного стержня в резьбовую втулку 9 промежуточной опоры 7. Устанавливают опорную гильзу 23 резьбовым хвостовиком 29 на дистальную опору, подбирая такое расстояние чтобы опорный конец 22 дистракционного стержня 19 был расположен в углублении 28 опорной гильзы 23. Фиксируют резьбовой хвостовик 29 гайками 17 на дистальной опоре 2. Устанавливают приводной элемент 25 для передачи крутящего момента. Для этого на концевой участок 30 дистракционного стрежня 19 насаживают кубическую головку 31, положение которой фиксируется пружинным фиксатором 32. Стержени-шурупы 12 фиксируют посредством кронштейнов 34 на промежуточную опору 7. Плоскости лысок каждого стержня-шурупа 12 ориентированы параллельно направлению дистракции. При такой установке передний край цилиндрического участка с лысками контактирующий с кожей при перемещении стержня-шурупа имеет наименьший поперечный размер, чем основная часть цилиндрического участка. Ширина цилиндрического участка с лысками воздействующая на кожу будет наименьшей. При этом изгибающий момент от дистракционных усилий действует в полкости лысок, и максимальный момент сопротивления создаваемый поперечным сечением цилиндрического участка обеспечивается в этой же плоскости. За счет чего стержень-шуруп 12 способен выдерживать дистракционные усилия, при этом минимизируя травмирование кожи и уменьшая ширину шрама и формирующегося рубца. Скруглённые края лысок снижают механическое напряжение в зоне контакта лысок с кожей и уменьшают ее травмирование. Для дистракции зафиксированного костного фрагмента 37 прикладывают усилие к приводному элементу 25 для передачи крутящего момента, поворачивают кубическую головку 31 на четверть оборота, при этом пружинный фиксатор 27 опорной гильзы производит фиксацию положения дистракционного стержня 19, так как фиксатор утопает продольном канале 26. Резьбовая втулка 9 перемещается на 0,25мм вдоль центральной части 20 и увлекает за собой промежуточную опору 7 вместе со связанным с ней костным фрагментом 37. Направляющие втулки 10 стабилизируют положение промежуточной опоры 7 на направляющих стержнях 13, низкий коэффициент трения в паре контакта направляющая втулка 10 – направляющий стрежень 13, и три точки опоры (три втулки) позволяет промежуточной опоре 7 перемещаться без перекосов и заклинивания. Величину перемещения промежуточной опоры 7 визуально контролируют по шкале 18. В сутки делают четыре поворота кубической головки 31 на четверть оборота, контролируя количество поворотов визуально по контрастным меткам 33. Положение дистракционного стержня 19 фиксируется каждую четверть оборота пружинным фиксатором 27. Для обеспечения компрессии регенерата, пока он еще полностью не заполнил дефект, возможно путем поворота кубической головки 31 в противоположную сторону. Ддя обеспечения компрессии регенерата когда дефект заполнен, убирают дистракционный стержень 19, направляющие стержни 10, опорную гильзу 23 и промежуточную опору 7, стержни-шурупы 12 вынимают, затем подкручивают гайки 7 резьбовых стрежней 8 соединяющих проксимальную 1 и дистальную 2 опору.

Использование спиц 4 и стержней-шурупов 12 обеспечивает стабильную и надежную фиксацию фрагментов кости 5,6,37 и меньшее количество проколов и шрамов. Конструкция обеспечивает удобство и простоту управления дистракцией, и совместима с аппаратом Илизарова. Дозируемое контролируемое двухстороннее перемещение промежуточной (дистракционной) опоры осуществляется посредством одного приводного элемента 25 для передачи крутящего момента, с обеспечением контроля величины перемещения по шкале 18, фиксацией положения пружинным фиксатором 27, и контроля поворота кубической головки 31 по контрастным меткам 33. Исключено заклинивание промежуточной опоры, за счет низкого трения в парах контакта и трех точек опоры для промежуточной опоры 7. Снижен риск развития осложнений лечения за счет меньшего количества проколов и стабильного положения промежуточной опоры 7 на направляющих стержнях 10 и дистракционном стержне 19. Уменьшена ширина шрамов на коже.

В общем, обеспечено снижение трудоёмкости дистракционного остеосинтеза, удобство эксплуатации, как для врача так и для пациента, упрощено управление перемещением остеотомированного костного фрагмента 37 и обеспечение контроля над величиной перемещения.

Аппарат для остеосинтеза может быть изготовлен на современных промышленных предприятиях, а также может быть скомплектован и применен в комплекте с деталями аппарат Илизарова.

Изобретение относится к медицине. Аппарат для остеосинтеза трубчатой кости содержит проксимальную и дистальную опоры, связанные резьбовыми стержнями, выполненные в виде плоских колец с отверстиями, с установленными на них спицами, предназначенными для фиксации кости, и промежуточную опору, расположенную между проксимальной и дистальной опорой. Промежуточная опора выполнена в форме сегмента плоского кольца с отверстиями. В центральном отверстии промежуточной опоры установлена резьбовая втулка. В крайних отверстиях промежуточной опоры установлены направляющие втулки, остальные отверстия предназначены для установки стержней-шурупов. Продольные оси втулок параллельны. Через направляющие втулки пропущены направляющие стержни, выполненные в виде цилиндрических стержней с гладкой центральной частью и резьбовой нарезкой М6 на концах. Контакт направляющих втулок с центральной частью направляющих стержней выполнен антифрикционным с коэффициентом трения менее 0,18. Концы направляющих стержней зафиксированы гайками на проксимальной и дистальной опорах. Центральная часть направляющих стержней оснащена шкалой контрастного цвета. Через резьбовую втулку пропущен резьбовой дистракционный стрежень, выполненный с центральной частью, оснащенной резьбовой нарезкой М6, содержащий приводной и опорный концы. Приводной конец дистракционного стержня установлен на проксимальной опоре. Опорный конец дистракционного стержня установлен в опорной гильзе, зафиксированной на дистальной опоре. На приводном конце дистракционного стержня выполнен упорный буртик и приводной элемент для передачи крутящего момента. На опорном конце дистракционного стержня выполнены четыре равномерно расположенных продольных канала для контакта с пружинным фиксатором опорной гильзы. Опорная гильза содержит углубление для входа опорного конца дистракционного стержня, пружинный фиксатор и резьбовой хвостовик с гайками. Приводной элемент для передачи крутящего момента выполнен в виде многоугольного концевого участка дистракционного стрежня, на котором насажена кубическая головка, оснащенная пружинным фиксатором и контрастными метками на гранях. Стержни-шурупы установлены на промежуточной опоре посредством кронштейнов. Изобретение обеспечивает дозируемое контролируемое двухстороннее перемещение промежуточной опоры в аппарате с обеспечением надежной фиксации стержней-шурупов и соединенного с ними костного фрагмента. 9 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Аппарат для остеосинтеза трубчатой кости, содержащий проксимальную и дистальную опоры, связанные резьбовыми стержнями, выполненные в виде плоских колец с отверстиями, с установленными на них спицами, предназначенными для фиксации кости, промежуточную опору, расположенную между проксимальной и дистальной опорой, отличающийся тем, что промежуточная опора выполнена в форме сегмента плоского кольца с отверстиями, в центральном отверстии промежуточной опоры установлена резьбовая втулка, в крайних отверстиях промежуточной опоры установлены направляющие втулки, остальные отверстия предназначены для установки стержней-шурупов, продольные оси втулок параллельны, через направляющие втулки пропущены направляющие стержни, выполненные в виде цилиндрических стержней с гладкой центральной частью и резьбовой нарезкой М6 на концах, контакт направляющих втулок с центральной частью направляющих стержней выполнен антифрикционным с коэффициентом трения менее 0,18, концы направляющих стержней гайками зафиксированы на проксимальной и дистальной опорах, центральная часть направляющих стержней оснащена шкалой контрастного цвета, через резьбовую втулку пропущен резьбовой дистракционный стрежень, выполненный с центральной частью, оснащенной резьбовой нарезкой М6, содержащий приводной и опорный концы, приводной конец дистракционного стержня установлен на проксимальной опоре, опорный конец дистракционного стержня установлен в опорной гильзе, зафиксированной на дистальной опоре, на приводном конце дистракционного стержня выполнен упорный буртик и приводной элемент для передачи крутящего момента, на опорном конце дистракционного стержня выполнены четыре равномерно расположенных продольных канала для контакта с пружинным фиксатором опорной гильзы, опорная гильза содержит углубление для входа опорного конца дистракционного стержня, пружинный фиксатор и резьбовой хвостовик с гайками, приводной элемент для передачи крутящего момента выполнен в виде многоугольного концевого участка дистракционного стрежня, на котором насажена кубическая головка, оснащенная пружинным фиксатором и контрастными метками на гранях, стержни-шурупы установлены на промежуточной опоре посредством кронштейнов.

2. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что стержень-шуруп выполнен в виде стержня с рабочим концом и крепежным концом, между которыми расположен цилиндрический участок, с двумя симметричными лысками со кругленными краями.

3. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что проксимальная опора состоит из пары плоских колец, соединенных резьбовыми стержнями, дистальная опора состоит из пары плоских колец, соединенных резьбовыми стержнями.

4. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что внутренний диаметр опор составляет от 150 до 160 мм, толщина 5 мм, промежуточная опора содержит 7 отверстий, длина втулок 10 мм.

5. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что направляющие втулки выполнены с антифрикционным покрытием внутренней поверхности из фторопласта.

6. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что направляющие втулки выполнены в виде линейного подшипника.

7. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что направляющие стержни на центральной части содержат фторопластовое покрытие.

8. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что на центральной части направляющих стержней насажены фторопластовые трубки.

9. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что центральная часть направляющих стержней полированная, внутренняя поверхность направляющих втулок полированная.

10. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что выполнен из нержавеющей стали или титанового сплава.