Способ моделирования перелома проксимального отдела бедренной кости Российский патент 2021 года по МПК G09B23/28 

Изобретение относится к медицине, в частности к травматологии и ортопедии, и может применяться для моделирования перелома проксимального отдела бедра в экспериментальных условиях.

В последнее время отмечается неуклонный рост переломов проксимального отдела бедренной кости в структуре общего травматизма. На современном этапе развития медицины приоритетным способом лечения данной травмы является хирургическое вмешательство. Однако отсутствие единой тактики лечения, многообразие металлических фиксаторов для остеосинтеза, высокий процент осложнений указывают на необходимость более углублённого изучения процессов, протекающих при переломе проксимального отдела бедра, в том числе и на границе «кость - металлоконструкция» с возможностью экспериментального подбора наиболее оптимального металлофиксатора, усовершенствования техники операции, коррекции осложнений. С этой целью необходимо воссоздать прототип перелома проксимального отдела бедра, наиболее приближенный к естественному, травматическому перелому с характерным повреждением губчатого и кортикального слоёв на фоне применения некой, избыточной нагрузки, приводящей к локальному повреждению проксимального отдела (Тихилов Р.М., Шаповалов В.М. Руководство по эндопротезированию тазобедренного сустава. СПб: РНИИТО им. Р.Р. Вредена; 2008. 324 с.; Кузьмина Л.И. Эпидемиология, факторы риска и медико-социальные аспекты последствий остеопороза: автореф. дис. … канд. мед. наук. Ярославль; 2002. 25 с.; Thorngren K.G. National registration of hip fractures in Sweden. Eur. Instr. Course Lect. 2009; 9:11-18).

Известен способ моделирования переломов длинных трубчатых костей, при котором экспериментальный перелом формируют с помощью пилы Джигли, проводя поперечную остеотомию (Патент RU 2323694 С2, А61 В17/56, опубл. 15.11.2005). Данный способ практически не применяется, так как широкое полотно пилы Джигли формирует грубый и избыточный распил кортикального и губчатого слоёв, тем самым не отражается этиопатогенез истинного перелома. Кроме того, на кость не применяется избыточная нагрузка, приводящая к перелому в естественных условиях.

Воссоздать истинный характер перелома бедра на лабораторных животных с помощью приложения избыточной нагрузки попытался Белинов Н.В. и соавт. (Патент RU 2 490 721 С1, G09 B 23/28, опубл. 20.08.2013). Данный способ отличается тем, что субкапитальный перелом бедренной кости воспроизводится при применении хирургического зажима типа «Москит». Рабочие поверхности зажима фиксируют в области шейки бедренной кости и при равномерном сдавлении браншей получают субкапитальный перелом.

Данный способ имеет ряд недостатков. Воздействие избыточной энергии браншей зажима деформирует и разрушает костные трабекулы, и перелом приобретает характер размозжённого. Кроме того, вектор нагрузки, передаваемой через бранши, не соответствует истинной картине избыточной осевой нагрузки при низкоэнергетических переломах проксимального отдела бедренной кости.

Наиболее близким к нашему изобретению является Патент RU 2 669 047 С1, А61 В 17/00, опубл. 05.10.2018, суть которого заключается в создании экспериментального перелома трубчатой кости in vivo на лабораторных животных. После проведения анестезии линейным разрезом обнажают необходимый участок кости. Ножовочным полотном осуществляют четырехсторонний распил кости в области медиального мыщелка большеберцовой кости, и далее производятся надлом и смещение части мыщелка в дистальном направлении в область костного дефекта, в результате чего образуется импрессионный перелом. Недостаток данного способа заключается в том, что его возможно применить только для воссоздания перелома диафиза бедра. Кроме того, истинный перелом воспроизводится только на участке кости на стороне, противоположной надпилу.

В основе предложенного нами способа моделирования перелома проксимального отдела бедра лежит надпиливание кортикального слоя экспериментального биоманекена бедренной кости человека отрезным диском и последующее применение одномоментной осевой нагрузки универсальной испытательной разрывной машины, установленной на режим сжатия.

На фиг. 1 изображена схема осуществления моделирования перелома проксимального отдела бедренной кости.

Способ осуществляется следующим образом (фиг. 1):

На экспериментальном биоманекене бедренной кости человека (1) в области проксимального отдела бедра по линии предполагаемого перелома производят круговой распил кортикального слоя кости (2) металлическим отрезным диском. Нижележащее губчатое вещество кости остаётся интактным. Далее экспериментальный биоманекен бедренной кости человека помещают в универсальную разрывную машину, переведённую в режим сжатия (3). Проксимальный конец бедренной кости оставляют свободным и располагают так, чтобы он находился под подвижным захватом (4) испытательной разрывной машины. При этом дистальный отдел бедренной кости фиксируют в неподвижный захват (4) испытательной разрывной машины.

С помощью программного обеспечения устанавливают одномоментную осевую нагрузку (5), достаточную для разрушения костного вещества, и необходимый режим скорости, приближённо имитирующий одномоментное приложение травмирующего агента на проксимальный отдел бедра в реальных условиях. После нажатия на кнопку «Пуск» подвижный захват приводят в движение, ударяют о проксимальный отдел бедра, воспроизводят истинную картину травматического перелома.

Техническим результатом способа является:

1) Наглядная имитация зоны перелома проксимального отдела бедра, наиболее приближенного к реальной картине травматического низкоэнергетического перелома.

2) Возможность воссоздать перелом на необходимом уровне проксимального отдела бедра при помощи распила кортикального слоя отрезным диском по намеченной линии излома.

3) Возможность применять данный биоманекен бедренной кости человека с экспериментальным переломом для разработки и испытания новых способов остеосинтеза.

Новизна предлагаемого изобретения заключается в создании перелома проксимального отдела бедра на необходимом уровне при помощи распила кортикального слоя по всему диаметру кости и приложения одномоментной осевой травмирующей нагрузки, достаточной для разрушения костного вещества. При данном способе сохраняется картина истинного перелома на всём протяжении линии излома.

Изобретение относится к медицине, в частности к травматологии и ортопедии, и может быть использовано для моделирования перелома проксимального отдела бедра в экспериментальных условиях. На экспериментальном биоманекене в области проксимального отдела бедра выполняют круговой распил кортикального слоя кости по всей протяженности линии предполагаемого перелома. Затем экспериментальный биоманекен помещают в универсальную испытательную машину так, чтобы шейка бедренной кости или вертельная область находилась под подвижным захватом универсальной испытательной машины. Далее применяют одномоментную осевую нагрузку на универсальной испытательной машине, переведенной в режим сжатия. Способ позволяет воссоздать перелом на необходимом уровне проксимального отдела бедра, наиболее приближенный к реальной картине травматического низкоэнергетического перелома, с возможностью применения данного экспериментального биоманекена для разработки и испытания новых способов остеосинтеза за счет совокупности приемов заявленного изобретения. 1 ил.

Способ моделирования перелома проксимального отдела бедренной кости, заключающийся в том, что на экспериментальном биоманекене в области проксимального отдела бедра выполняют круговой распил кортикального слоя кости по всей протяженности линии предполагаемого перелома, затем экспериментальный биоманекен помещают в универсальную испытательную машину, при этом дистальный отдел бедренной кости фиксируют в неподвижный захват машины, а проксимальный конец бедренной кости оставляют свободным и располагают так, чтобы шейка бедренной кости или вертельная область находилась под подвижным захватом универсальной испытательной машины, затем применяют одномоментную осевую нагрузку на универсальной испытательной машине, переведенной в режим сжатия.