НАБОР ФРЕЗ ДЛЯ РЕЗЕКЦИИ РЕБЕРНЫХ ХРЯЩЕЙ Российский патент 2020 года по МПК A61B17/16 

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к хирургическим инструментам, используемым в торакальной хирургии, травматологии и ортопедии, и может применяться для мобилизации грудинно-реберного комплекса при любых формах деформации грудной клетки, а также иных заболеваниях или состояниях, требующих резекции реберных хрящей.

Реберный хрящ образует передние концы ребер и является гиалиновым хрящом, покрытым надхрящницей. Общая схема строения реберного хряща представлена на рисунке 1, где

1. Надхрящница;

2. Фиброзный слой, состоящий из фибробластов и коллагеновых волокон;

3. Хондрогенный слой, представленный хондробластами;

4. Поверхностный (периферический) слой хряща (субперихондрий);

5. Глубокая (центральная) зона хряща;

С точки зрения топографии, в реберном хряще выделяют поверхностную (периферическую) зону, расположенную под надхрящницей (субперихондрий), в которой располагаются менее зрелые хондроциты, и глубокую (центральную), в которой видна хондрогенная структура: территориальный и интертерриториальный матрикс, различающиеся по своим тинкториальным свойствам (Kierszenbaum, A.L. Histology and Cell Biology: An Introduction to Pathology / A.L. Kierszenbaum, L. Tres. - Elsevier Health Sciences, 2015. - 720 p.).

На данный момент из уровня техники известны различные режущие и расширительные инструменты, в том числе, боры, фрезы, ультразвуковые скальпели, однако ни один из них не позволяет осуществить резекцию реберного хряща с учетом его морфологических зон.

В тоже время, из уровня техники (Быков, В.Л. Цитология и общая гистология (функциональная морфология клеток и тканей человека) / В.Л. Быков. - СПб.: СОТИС, 2013. - 520 с.) известно, что отслоение надхрящницы, которое сопровождает большинство способов резекции хряща за счет особенностей применяемых инструментов и техник, ведет к нарушению аппозиционного роста хряща. То же влияние оказывает повреждение субперихондральной зоны (субперихондрия).

Целью настоящего изобретения является создание набора инструментов, позволяющего осуществить резекцию центральной зоны хряща без повреждения надхрящницы и субперихондральной зоны.

В качестве аналогов настоящего изобретения могут быть использованы следующие известные инструменты:

Расширительный бор для обработки костных углублений или полостей с целью придания им необходимой формы во время ортопедической операции (RU 2197185 С2, 21.01.1998 г.). Изобретение используется для рассверливания полостей тазобедренного сустава. Недостатком данного изобретения является отсутствие возможности использовать его внутри реберного хряща.

Зубной бор, содержащий хвостовик, соединительную шейку и головку, используемый в стоматологии для обработки зубов, суставов, костей (RU 2019151 С1, 15.09.1994 г.). Недостаток известного решения заключается в отсутствии возможности безопасного использования его в закрытых полостях, невозможность использования при резекции реберного хряща.

Фреза для формирования отверстий в костной части ребра (STERNAL COSTAL FIXATION SYSTEM, Jiangsu Shuangyang Medical Instrument Co., Ltd, 2017, MatrixRIB™, Surgical Technique DePuy Synthe, 1-77, Stefan Schulz-Drost et al., Surgical Fixation of Sternal Fractures: Preoperative Planning and a Safe Surgical Technique Using Locked Titanium Plates and Depth Limited Drilling, URL: http://www.jove.com/video/52124 DOI: doi:10.3791/52124, 01/05/2015) с ограничителем проникновения в кость. Недостатком известной фрезы является невозможность использования ее внутри реберного хряща из-за неподходящих размеров и конструкции.

В уровне техники отсутствует изобретение (известное устройство или набор), которое могло бы быть использовано в качестве ближайшего аналога настоящего изобретения, так как из уровня техники не выявлены источники информации, раскрывающие известность фрез для осуществления резекции реберного хряща.

Задачей настоящего изобретения является создание набора фрез для резекции реберного хряща с учетом его морфологических зон.

Поставленная задача решается следующим образом:

Фреза для резекции реберного хряща выполняется в виде единой детали, содержащей хвостовик, соединительную шейку, имеющую защитную муфту, и режущую головку. Хвостовик, соединительная шейка и режущая головка расположены по одной оси.

При этом для выполнения резекции с учетом морфологических зон хряща в рамках одной операции необходимо использовать не одну фрезу, а набор фрез, участвующих в разных этапах вмешательства, но выполняющих, по сути, одну и ту же задачу - удаление хряща в центральной зоне с сохранением надхрящницы и субперихондральной зоны(субперихондрия).

В набор входит:

1. Фреза для формирования направляющего канала

2. Фреза для удаления основной массы центральной зоны реберного хряща

3. Фреза для обработки (доработки) нерезецированных участков центральной зоны реберного хряща.

Технический результат изобретения в целом заключается в возможности резекции реберного хряща с учетом его морфологических зон, а именно в возможности резекции центральной зоны хряща без повреждения надхрящницы и субперихондральной зоны, что в свою очередь не приводит к нарушению аппозиционного роста хряща.

Свой вклад в достижение указанного технического результата вносит каждая из фрез, имеющих описанную выше общую структуру, но при этом также и свои конструктивные особенности.

Так, фреза для формирования направляющего канала в реберном хряще, выполненная в виде единой детали, содержащей хвостовик, соединительную шейку, имеющую защитную муфту, и режущую головку, позволяет исключить неконтролируемое перемещение фрезы при резекции центральной зоны, сформировав направляющий канал. При этом направляющий канал сам по себе также формируется с учетом морфологических особенностей хряща. Учет возможен за счет конструктивных особенностей этой фрезы, а именно:

Головка фрезы для формирования направляющего канала имеет округлую форму, ее диаметр совпадает с диаметром соединительной шейки и составляет от 1 до 2 мм. На соединительной шейке сразу за режущей головкой находится защитная муфта, позволяющая точно выполнять направляющий канал на глубине 2-3 мм. Защитная муфта располагается перпендикулярно соединительной шейке и имеет диаметр от 3 до 5 мм.

Поскольку реберный хрящ имеет форму от круглой до овальной как на всем своем протяжении, так и может менять форму от стернального конца до реберного конца, режущая головка фрезы для удаления основной массы центральной зоны реберного хряща также может быть выполнена округлой или овальной формы. Ее диаметр составляет от 3 до 12 мм и определяется вычитанием минимального диаметра одного конца реберного хряща от минимального диаметра другого конца. Таким образом, достигается максимально возможное и безопасное удаление центральной зоны хряща. На соединительной шейке на расстоянии в 1,5-2 мм от режущей головки находится защитная муфта, позволяющая точно выполнять продольную резекцию хряща на соответствующей глубине. Защитная муфта располагается перпендикулярно соединительной шейке и имеет диаметр от 3 до 5 мм. Для фрезы с режущей головкой круглой формы защитная муфта может располагаться под углом от 45 до 90 градусов (острым углом к хвостовику), что позволяет производить резекцию центральной зоны с наклоном фрезы, что увеличивает ее режущие возможности. Предлагаемая конструкция позволяет избежать возможности случайного глубокого внедрения в подлежащие ткани, а также использовать фрезу под наклоном, соответствующему углу наклона защитной муфты, что обеспечивает точную резекцию центральной зоны хряща и, соответственно, позволяет достичь указанного выше технического результата.

При наличии одинаковой формы реберного хряща на всем его протяжении выполняется третья задача, а именно обработка (доработка) нерезецированных участков центральной зоны реберного хряща путем подбора фрезы, диаметр режущей головки которой должен быть в диапазоне от 5 до 14 мм и меньше диаметра хряща не менее чем на 1,5-2 мм. Защитная муфта данной фрезы расположена перпендикулярно соединительной шейке и имеет диаметр от 3 до 5 мм и расположена на расстоянии в 1,5-2 мм от режущей головки.

Каждая фреза выполнена в виде цельной детали и имеет три части: хвостовик, соединительную шейку с расположенной на ней защитной муфтой, и режущую головку.

В набор фрез для резекции реберного хряща входит 3 фрезы, которые используются в ходе одной операции, обеспечивая возможность учета морфологического строения реберного хряща в ходе его резекции, а именно удаление центральной части хряща без повреждения надхрящницы и субперихондральной зоны, следующим образом:

Во время предоперационного обследования или интраоперационно перед резекцией хряща производят ультразвуковое исследование хряща с определением его формы и размеров. Продольно производится рассечение надхрящницы и формирование направляющего канала с использованием фрезы для формирования направляющего канала. Диаметр режущей головки данной фрезы совпадает с диаметром соединительной шейки и составляет от 1 до 2 мм. На соединительной шейке сразу за режущей головкой находится защитная муфта, позволяющая точно выполнять направляющий канал на глубине 2-3 мм. Защитная муфта располагается перпендикулярно соединительной шейке и имеет диаметр от 3 до 5 мм. В проксимальной или дистальной части сформированного направляющего канала путем сверления погружается до защитной муфты подобранная по размерам и форме фреза для удаления основной массы центральной зоны реберного хряща. Данная фреза имеет режущую головку округлой или овальной формы, диаметром от 3 до 12 мм, а также защитную муфту, расположенную на соединительной шейке на расстоянии 1,5-2 мм от режущей головки фрезы. Защитная муфта может располагаться как перпендикулярно соединительной шейке, так и под любым углом от 45 до 90 (до перпендикуляра) градусов. Фреза продвигается вдоль хряща, выполняя резекцию центральной зоны хряща. Фреза с угловым расположением защитной муфты позволяет продвигаться с соответствующим наклоном, что увеличивает режущие возможности фрезы. Сама защитная муфта препятствует повреждению любых других зон хряща.

При наличии одинаковой формы реберного хряща на всем его протяжении выполняется третья задача, а именно обработка (доработка) нерезецированных участков центральной зоны реберного хряща путем подбора фрезы, диаметр режущей головки которой должен быть в диапазоне от 5 до 14 мм и меньше диаметра хряща не менее чем на 1,5-2 мм. Защитная муфта данной фрезы расположена перпендикулярно соединительной шейке и имеет диаметр от 3 до 5 мм и расположена на расстоянии в 1,5-2 мм от режущей головки.

Клинический пример использования набора фрез для резекции реберного хряща:

Больной А., 12 лет поступил в хирургическое отделение НИИ НДХиТ с диагнозом: Килевидная деформация грудной клетки, корпорокостальный тип (пирамидальная форма). Жалобы при поступлении на деформацию грудной клетки.

Ребенку показано оперативное лечение - торакопластика. В предоперационном периоде в плановом порядке выполнено ультразвуковое исследование передней грудной стенки и определение диаметров подлежащих резецированию реберных хрящей. Под общей анестезией произведен поперечный разрез кожи длиной до 8 см. Тупым и острым путем произведен доступ к III-VII реберным хрящам с обеих сторон. В области III реберного хряща справа по передней его поверхности произведен разрез надхрящницы электрокоагулятором по всей длине хряща. По разрезу, используя фрезу с минимальным диаметром 2 мм, сформирован направляющий канал. Диаметр III реберного хряща справа по данным ультразвукового исследования одинаковый на всем протяжении и равен 12 мм. Фрезой с круглой режущей головкой диаметром 6 мм и защитной муфтой с углом наклона 45 градусов произведена продольная хондротомия (удаление основной массы центральной зоны реберного хряща) с продвижением фрезы под углом 45 градусов. Поскольку диаметр реберного хряща одинаковый далее произведена доработка нерезецированных участков центральной зоны реберного хряща фрезой с круглой режущей головкой диаметром 10 мм и защитной муфтой, расположенной перпендикулярно соединительной шейке.

Подобным образом произведена резекция IV-VII реберных хрящей справа и III-VII реберных хрящей слева. На уровне II межреберья выполнена поперечная клиновидная стернотомия, фиксация концов грудины нерассасывающимся шовным материалом 2/0. Грудинно-реберный комплекс в коррегированном положении. Рана послойно ушита. Косметический шов кожи.

Способ опробован на 5 детях в возрасте от 3 до 17 лет имевших воронкообразную и килевидную деформацию грудной клетки. Осложнений в раннем и позднем послеоперационном периодах не наблюдалось.

Изобретение относится к медицинской технике. Набор фрез состоит из фрезы для формирования направляющего канала, фрезы для удаления основной массы центральной зоны реберного хряща и фрезы для обработки нерезецированных участков центральной зоны реберного хряща. Каждая фреза выполнена в виде единой детали и состоит из хвостовика, соединительной шейки и режущей головки, расположенных по одной оси, а также защитной муфты, выполненной на соединительной шейке. Головка фрезы для формирования направляющего канала имеет округлую форму, ее диаметр совпадает с диаметром соединительной шейки и составляет от 1 до 2 мм, защитная муфта фрезы для формирования направляющего канала располагается перпендикулярно соединительной шейке, размещена на ней сразу за режущей головкой и имеет диаметр 3-5 мм. Режущая головка фрезы для удаления основной массы центральной зоны реберного хряща имеет округлую или овальную форму, ее диаметр составляет от 3 до 12 мм, на соединительной шейке на расстоянии в 1,5-2 мм от режущей головки расположена защитная муфта, имеющая диаметр от 3 до 5 мм. Режущая головка фрезы для обработки нерезецированных участков центральной зоны реберного хряща имеет диаметр от 5 до 14 мм. Защитная муфта данной фрезы расположена перпендикулярно соединительной шейке и имеет диаметр от 3 до 5 мм и расположена на расстоянии в 1,5-2 мм от режущей головки. Изобретение позволяет обеспечить возможность резекции реберного хряща с учетом его морфологических зон, а именно возможность резекции центральной зоны хряща без повреждения надхрящницы и субперихондральной зоны, что в свою очередь не приводит к нарушению аппозиционного роста хряща. 2 з.п. ф-лы, 1 пр., 1 ил.

1. Набор фрез для резекции реберных хрящей, содержащий фрезу для формирования направляющего канала, фрезу для удаления основной массы центральной зоны реберного хряща и фрезу для обработки нерезецированных участков центральной зоны реберного хряща, в котором каждая из фрез выполнена в виде единой детали и состоит из хвостовика, соединительной шейки и режущей головки, расположенных по одной оси, а также защитной муфты, выполненной на соединительной шейке; при этом головка фрезы для формирования направляющего канала имеет округлую форму, ее диаметр совпадает с диаметром соединительной шейки и составляет от 1 до 2 мм, защитная муфта фрезы для формирования направляющего канала располагается перпендикулярно соединительной шейке, размещена на ней сразу за режущей головкой и имеет диаметр 3-5 мм; режущая головка фрезы для удаления основной массы центральной зоны реберного хряща имеет округлую или овальную форму, ее диаметр составляет от 3 до 12 мм, на соединительной шейке на расстоянии в 1,5-2 мм от режущей головки расположена защитная муфта, имеющая диаметр от 3 до 5 мм; режущая головка фрезы для обработки нерезецированных участков центральной зоны реберного хряща имеет диаметр от 5 до 14 мм, защитная муфта данной фрезы расположена перпендикулярно соединительной шейке на расстоянии 1,5-2 мм от режущей головки и имеет диаметр от 3 до 5 мм.

2. Набор фрез для резекции реберных хрящей по п. 1, отличающийся тем, что защитная муфта фрезы для удаления основной массы центральной зоны реберного хряща с режущей головкой круглой формы расположена под углом от 45 до 90 градусов по отношению к соединительной шейке.

3. Набор фрез для резекции реберных хрящей по п. 1, отличающийся тем, что защитная муфта фрезы для удаления основной массы центральной зоны реберного хряща с режущей головкой овальной формы расположена под углом 90 градусов по отношению к соединительной шейке.