Способ остеосинтеза при деформации костей предплечья Российский патент 2020 года по МПК A61B17/60 

Способ относится к области медицины, а именно к травматологии и ортопедии, и может быть использован при коррекции деформаций костей предплечья человека.

Известен способ остеосинтеза аппаратом Илизарова при удлинении и коррекции деформаций костей предплечья [Соломин Л.Н. Основы чрескостного остеосинтеза. Частные вопросы - 2. М.: Издательство БИНОМ, 2015. - Т. 2 - 2-е издание, переработанное и дополненное. - 2015. - 560 с.], согласно которому деформированное предплечье фиксируют в аппарате Илизарова, состоящим из чрескостных элементов (спиц и стержней Шанца), фиксирующих костные фрагменты во внешних кольцевых опорах. Кольцевые опоры соединяют между собой унифицированными репозиционными узлами.

Недостатки способа:

- унифицированные узлы, по сути, являются одноплоскостными шарнирами, позволяющими устранить только одноплоскостную деформацию. Для коррекции сложной многоплоскостной деформации необходима неоднократная замена унифицированных узлов, что является сложным, трудозатратным процессом, увеличивает сроки лечения пациента, затраты на лечение;

- Необходимость выполнения рентгенограмм после устранения каждого компонента деформации увеличивает лучевую нагрузку на пациента

Известны чрескостные аппараты на основе компьютерной навигации, т.н. гексаподы, которые позволяют удлинять кости человека и устранять деформации длинных костей человека согласно расчетам, полученных в компьютерной программе. Одним из данных устройств, наиболее близким к предлагаемому, является аппарат Орто-СУВ [Paley D. History and Science Behind the Six-Axis Correction External Fixation Devices in Orthopaedic Surgery / D. Paley // Oper Tech Orthop. 2011; 21:125-128.]. Согласно способу применения указанного устройства, при коррекции деформаций длинных трубчатых костей, проксимальный и дистальный чрескостный модули (которые фиксируют, соответственно, проксимальный и дистальный костные фрагменты) соединяют шестью телескопическими стойками оригинальной конструкции. Изменение длин каждой из телескопических стоек обеспечивает перемещение одной опоры относительно другой (и, соответственно, дистального фрагмента относительно проксимального) в шести степенях свободы. Необходимое для коррекции деформации изменение длин каждой из телескопических стоек определяет специальная компьютерная программа. Расчет коррекции деформации в аппарате Орто-СУВ осуществляется по рентгенограммам, загруженных непосредственно в компьютерную программу. Одним из требований программы является указание на рентгенограммах шарнирных соединений телескопических стоек, т.н. карданов. Это, в совокупности с измеренными длинами телескопических стоек, обеспечивает возможность выполнения навигации, т.е. на основе введенных данных программа выстраивает трехмерную модель аппарата и кости данного пациента. Пользователь при помощи инструментов программы выполняет построение контура перемещаемого костного фрагмента и выстраивает оси костных фрагментов. Исходя из этих данных, компьютерная программа визуализирует коррекцию деформации в виде смещенного в позицию коррекции и измененного в цвете контура перемещаемого костного фрагмента (фиг. 2). Хирург может как согласиться с решением программы, так и выбрать желаемое положение костного контура произвольно переместив его. Точность коррекции деформаций длинных костей нижних конечностей при помощи аппарата Орто-СУВ доказана множественными исследованиями [Соломин Л.Н., Щепкина Е.А., Виленский В.А., Скоморошко П.В., Тюляев Н.В. Коррекция деформаций бедренной кости по Илизарову и основанным на компьютерной навигации аппаратом «Орто-СУВ» / Травматология и ортопедия России. - 2011. - №3. - С. 32-39.; Виленский В.А., Поздеев А.А., Зубаиров Т.Ф., Захарьян Е.А., Поздеев А.П. Лечение детей с деформациями длинных трубчатых костей нижних конечностей методом чрескостного остеосинтеза с использованием аппарата Орто-СУВ: анализ 213 случаев / Ортопедия, травматология и восстановительная хирургия детского возраста. - 2016. - №4. - С. 21-32. doi: 10.17816/PTORS4421-32], Однако, при лечении деформаций коротких сегментов, в частности, деформаций предплечья способ использования аппарата Орто-СУВ имеет ряд недостатков:

- телескопические стойки аппарата Орто-СУВ, соединяющие кольцевые опоры, имеют косое направление, что в совокупности с их относительно большим диаметром создают сложности в визуализации костей предплечья на рентгенограммах (фиг. 3). Таким образом, теряется возможность выполнения навигации, что является основой точной работы аппарата;

- аппарат Орто-СУВ имеет сравнительно большой вес и размеры, что представляет дополнительный дискомфорт для пациента, т.к. в большинстве случаев удлинения и коррекции деформации период фиксации в чрескостном аппарате составляет не менее 3-4 месяцев.

Таким образом, очевидна потребность в дальнейшем совершенствовании возможностей визуализации рентгенограмм при использовании чрескостных аппаратов на базе компьютерной навигации для коррекции деформаций костей предплечья, уменьшении размеров чрескостных аппаратов для упрощения процесса лечения пациентов, устранения дискомфорта для пациентов при коррекции деформации и предотвращения возможности возникновения ошибок в ходе коррекции деформации костей предплечья пациентов.

Задача настоящего изобретения состоит в повышении точности коррекции деформаций костей предплечья, уменьшении размеров и веса внешнего устройства в процессе лечения.

Техническим результатом изобретения является обеспечение максимальной точности коррекции деформаций предплечья при сохранении минимальных габаритов внешней конструкции чрескостного аппарата на протяжении периода фиксации.

Технический результат изобретения достигается тем, что костные фрагменты деформированного предплечья фиксируют в опорных кольцах чрескостного аппарата посредством стержней Шанца и спиц, опорные кольца соединяют между собой телескопическими стойками аппарата Орто-СУВ посредством соединительных платиков, выполняют остеотомию деформированной кости, коррекцию деформации осуществляют путем изменения длин телескопических стоек по расчетам, выполненным в компьютерной программе, при этом, перед выполнением рентгенограмм опорные кольца соединяют резьбовыми стержнями аппарата Илизарова, телескопические стойки аппарата Орто-СУВ отсоединяют от опорных колец в местах их соединения с платиками, длину телескопических стоек сохраняют неизменной, к платикам в позицию телескопических стоек крепят рентген-позитивные маркеры, после выполнения рентгенограмм рентген-позитивные маркеры используют для навигации чрескостного аппарата при расчете коррекции деформации в компьютерной программе, после расчета коррекции деформации маркеры демонтируют, а телескопические стойки аппарата Орто-СУВ крепят к платикам в исходное положение, после коррекции деформации опорные кольца соединяют между собой шарнирными соединениями из деталей аппарата Илизарова, а телескопические стойки аппарата Орто-СУВ демонтируют.

Способ далее поясняется раскрытием его сущности на чертеже, где: На фиг. 1 показан внешний вид аппарата «Орто-СУВ»:

1 - опорные кольца;

2 - телескопические стойки аппарата Орто-СУВ;

На фиг. 2 показано окно компьютерной программы аппарата «Орто-СУВ» на шаге 11 при расчете коррекции деформации бедра:

3 - желтый контур - настоящее положение перемещаемого костного фрагмента;

4 - красный контур - планируемое положение перемещаемого костного фрагмента в результате коррекции деформации;

На фиг. 3 представлены рентгенограммы деформированного предплечья с установленным аппаратом Орто-СУВ - визуализация костных фрагментов затруднена;

На фиг. 4 схематично изображен предлагаемый способ:

5 - стержни Шанца;

6 - платики;

7 - остеотомия;

8 - резьбовые стержни;

9 - рентген-позитивные маркеры;

На фиг. 5 представлен вариант рентген-позитивного маркера;

На фиг. 6 представлены рентгенограммы правого предплечья пациента М. до операции;

На фиг. 7 представлены фотографии правого предплечья пациента М. после операции

На фиг. 8 представлены фотографии правого предплечья пациента М. после соединения опорных колец резьбовыми стержнями, снятия телескопических стоек аппарата Орто-СУВ и установки рентген-позитивных маркеров;

На фиг. 9 представлены фотографии снятых телескопических стоек аппарата Орто-СУВ;

На фиг. 10 представлены рентгенограммы правого предплечья пациента М. перед выполнением расчетов коррекции деформации;

На фиг. 11 представлено окно компьютерной программы аппарата «Орто-СУВ» на шаге 11 при расчете коррекции деформации пациента М.

На фиг. 12 представлено окно компьютерной программы аппарата «Орто-СУВ» на шаге 7 при расчете коррекции деформации пациента М.: отмечены рентген-позитивные маркеры;

На фиг. 13 представлены фотографии правого предплечья пациента М. перед началом коррекции деформации;

На фиг. 14 представлены рентгенограммы правого предплечья пациента М. после состоявшейся коррекции деформации;

На фиг. 15 представлены фотографии правого предплечья пациента М. после замены телескопических стоек аппарата Орто-СУВ на шарнирные соединения из деталей аппарата Илизарова.

На фиг. 16 представлены рентгенограммы правого предплечья пациента М. после снятия чрескостного аппарата.

Способ остеосинтеза при деформациях костей предплечья реализуется следующим образом (фиг. 4). На предоперационных рентгенограммах, согласно принятому в ортопедии алгоритму [Paley D. Principles of deformity correction. / D. Paley. - New York: Springer-Verlag, 2005. - 806 p.], путем построения осей костных фрагментов, находят вершину деформации кости. Во время операции в кость проводят спицы или стержни Шанца (фиг. 4, поз. 5), к которым крепят опорные кольца чрескостного аппарата (фиг. 4, поз. 1). Кольца соединяют между собой шестью телескопическими стойками аппарата Орто-СУВ (фиг. 4, поз.2), которые крепят к кольцам посредством платиков (фиг. 4, поз. 6). На вершине деформации выполняют остеотомию (фиг. 4, поз. 7).

В послеоперационном периоде кольца соединяют между собой тремя резьбовыми стержнями (фиг. 4, поз. 8), после чего телескопические стойки аппарата Орто-СУВ отсоединяют от мест их фиксации к платикам. Длины телескопических стоек аппарата Орто-СУВ при этом оставляют неизменными. К платикам фиксируют рентген-позитивные маркеры фиг. 4, поз. 9), которые могут быть выполнены, например, в виде резьбового стержня, соединенного с торцевой гайкой (фиг. 5). Фиксацию маркеров к платику осуществляют посредством гаек. При этом расстояние от платика до конца маркера должно быть равным стандартному расстоянию от платика до центра кардана телескопической стойки аппарата Орто-СУВ. Затем выполняют рентгенограммы в двух стандартных проекциях: прямой и боковой. Рентгенограммы в электронном виде вводят в компьютерную программу аппарата Орто-СУВ. Затем по стандартному алгоритму [Соломин Л.Н. Основы чрескостного остеосинтеза. Частные вопросы - 2. М.: Издательство БИНОМ, 2015. - Т. 2 - 2-е издание, переработанное и дополненное. - 2015. - 560 с], в компьютерной программе аппарата Орто-СУВ выполняют расчет коррекции деформации. При выполнении навигации в компьютерной программе, вместо запрашиваемых центров карданов телескопических стоек, отмечают рентген-позитивные маркеры. После выполнения расчета телескопические стойки аппарата Орто-СУВ крепят к платикам в исходное положение. Затем резьбовые стержни демонтируют.Согласно произведенным расчетам, по представленному компьютерной программой графику, выполняют изменение длин телескопических стоек аппарата Орто-СУВ, тем самым постепенно перемещают опорные кольца и зафиксированные в них костные фрагменты относительно друг друга, что приводит к коррекции деформации с формированием дистракционного регенерата (фиг. 4, поз. 10). После того, как деформация устранена, опорные кольца соединяют между собой шарнирными соединениями из деталей аппарата Илизарова, а телескопические стойки аппарата Орто-СУВ демонтируют, тем самым уменьшают внешние размеры чрескостного аппарата на период фиксации.

Приводим клинический пример.

Пациент М., 16 лет, поступила в ФГБУ НИДОИ имени Г.И. Турнера 05.07.2019 с диагнозом: Множественная экзостозная хондродисплазия. Деформация костей правого предплечья (фиг. 6). 07.05.2017 выполнена операция: Остеотомии обеих костей правого предплечья, чрескостный остеосинтез. При этом опорные кольца соединены телескопическими стойками аппарата Орто-СУВ (фиг. 7). В послеоперационном периоде опоры соединены резьбовыми стержнями (фиг. 8, поз. 8), а телескопические стойки аппарата Орто-СУВ отсоединены от платиков (фиг. 8, поз. 6), посредством которых стойки фиксируются к кольцевым опорам. К платикам были фиксированы рентген-позитивные маркеры (фиг. 8, поз. 9). При этом длины телескопических стоек оставались неизменными (фиг. 9). Выполнены рентгенограммы (фиг. 10). По рентгенограммам в компьютерной программе аппарата Орто-СУВ был выполнен расчет коррекции деформации (фиг. 11). При выполнении навигации в компьютерной программе вместо запрашиваемых программой центров карданов телескопических стоек, были отмечены рентген-позитивные маркеры (фиг. 12). После выполнения расчетов, телескопические стойки аппарата Орто-СУВ были прикреплены в свое начальное положение, а резьбовые стержни демонтированы (фиг. 13). С 5х суток после операции, в течение 12 дней, согласно предписаниями компьютерной программы, выполняли дозированную коррекцию деформации путем изменения длин телескопических стоек. После рентгенологического подтверждения состоявшейся коррекции деформации (фиг. 14), опорные кольца были соединены шарнирными соединениями из деталей аппарата Илизарова, а телескопические стойки аппарата Орто-СУВ демонтированы (фиг. 15). Ежемесячно выполнялся рентген-контроль. После появления рентгенологических признаков консолидации (костной перестройки дистракционного регенерата), аппарат был демонтирован. Период фиксации составил 110 дней. На рентгенограммах после демонтажа чрескостного аппарата отмечались признаки устраненной деформации (фиг. 16).

Изобретение относится к медицине, а именно к способам остеосинтеза при деформациях костей предплечья. Способ включает: фиксацию костных фрагментов деформированного предплечья в опорных кольцах чрескостного аппарата посредством стержней Шанца и спиц; соединение опорных колец между собой телескопическими стойками аппарата Орто-СУВ посредством соединительных платиков; выполнение остеотомии деформированной кости; коррекцию деформации путем изменения длин телескопических стоек по расчетам, выполненным в компьютерной программе. Перед выполнением рентгенограмм опорные кольца соединяют резьбовыми стержнями аппарата Илизарова. Телескопические стойки аппарата Орто-СУВ отсоединяют от опорных колец в местах их соединения с платиками. Длину телескопических стоек сохраняют неизменной. К платикам в позицию телескопических стоек крепят рентген-позитивные маркеры. После выполнения рентгенограмм рентген-позитивные маркеры используют для навигации чрескостного аппарата при расчете коррекции деформации в компьютерной программе. После расчета коррекции деформации маркеры демонтируют, а телескопические стойки аппарата Орто-СУВ крепят к платикам в исходное положение. После коррекции деформации опорные кольца соединяют между собой шарнирными соединениями из деталей аппарата Илизарова, а телескопические стойки аппарата Орто-СУВ демонтируют. Достигается максимальная точность коррекции деформаций предплечья при сохранении минимальных габаритов внешней конструкции чрескостного аппарата на протяжении периода фиксации. 16 ил.

Способ остеосинтеза при деформациях костей предплечья, включающий фиксацию костных фрагментов деформированного предплечья в опорных кольцах чрескостного аппарата посредством стержней Шанца и спиц, соединение опорных колец между собой телескопическими стойками аппарата Орто-СУВ посредством соединительных платиков, выполнение остеотомии деформированной кости, коррекцию деформации путем изменения длин телескопических стоек по расчетам, выполненным в компьютерной программе, отличающийся тем, что перед выполнением рентгенограмм опорные кольца соединяют резьбовыми стержнями аппарата Илизарова, телескопические стойки аппарата Орто-СУВ отсоединяют от опорных колец в местах их соединения с платиками, длину телескопических стоек сохраняют неизменной, к платикам в позицию телескопических стоек крепят рентген-позитивные маркеры, после выполнения рентгенограмм рентген-позитивные маркеры используют для навигации чрескостного аппарата при расчете коррекции деформации в компьютерной программе, после расчета коррекции деформации маркеры демонтируют, а телескопические стойки аппарата Орто-СУВ крепят к платикам в исходное положение, после коррекции деформации опорные кольца соединяют между собой шарнирными соединениями из деталей аппарата Илизарова, а телескопические стойки аппарата Орто-СУВ демонтируют.