Пассивное ортопедическое вспомогательное средство в виде закрепляемого на копыте ортеза Российский патент 2024 года по МПК A61D99/00 A01L3/00 A01L5/00 

Изобретение относится к ветеринарной медицине, в частности, к травматологии и ортопедии, восстановительной медицине и реабилитации, ортезированию и ортезостроению и предназначено для выполнения функции поддержки травмированной конечности с целью обеспечения ей положения в пространстве, максимально приближенное к физиологически естественному.

Описание технического результата при внедрении изобретения

Область техники, ее уровень

Как правило, в силу физиологических особенностей функционирования опорно-двигательного аппарата у лошадей и пони протезирование пострадавших конечностей (например, при переломах путовой, пястной, плюсневой, лучевой или берцовой костей, при различных вывихах и прочее) не выполняют. В большинстве случаев прогноз лечения неблагоприятный и животное подлежит эфтаназии.

Однако, в некоторых случаях, современные достижения из области материаловедения позволяют не просто сохранить жизнь животного, но и обеспечить ему вполне комфортное существование. Особенно важным это оказывается, когда травмы получают племенные животные, эвтаназия которых сопровождается существенными экономическими потерями и обедняет генофонд племенного поголовья отечественных конных заводов.

К одним из случаев, когда применение ортеза позволяет добиться успехов в работе с пострадавшим животным в постоперационный период, относится вывих тазобедренного сустава. Вывих тазобедренного сустава у лошадей встречается достаточно редко, при этом прогноз, как правило, осторожный или неблагоприятный. Болезнь характеризуется смещением головки бедренной кости из суставной впадины, а также разрывом связок сустава и повреждением его капсулы. Иногда могут наблюдаться переломы костных структур (вертлужная впадина, головка бедренной кости и др.), а также разрывы связок и окружающих мышц с массивным кровоизлиянием. Согласно существующей статистики, чаще всего травмированию подвержены жеребята и пони.

Основной причиной вывиха тазобедренного сустава служит чрезмерное разгибание тазовой конечности, которое может происходить при поскальзывании животного, падениях, крутых разворотах и движении по вязкому грунту (глубокий снег, топкая местность).

Основным способом лечения вывиха тазобедренного сустава у лошадей является вправление головки бедренной кости в суставную впадину.

В тех случаях, когда вправление вывиха не представляется возможным, крайней мерой становится хирургическое вмешательство. Простейшая техника операции сводится к резекции головки бедренной кости с последующим ушиванием капсулы сустава. В случаях, когда это возможно, между костями таза и бедренной костью для предотвращения трения ими друг о друга, дополнительно выполняют репозицию глубокого ягодичного мускула или лоскута бицепса бедра. В дальнейшем у животного формируется ложный сустав, который и позволяет обеспечить конечности достаточную подвижность и опорную функцию.

Пациенты, которым была проведена операция по резекции головки бедра, нуждаются в длительной реабилитации, целью которой является максимальное восстановление и сохранение всех локомоторных функций организма: восстановление амплитудного диапазона движения и несущей способности травмированной конечности (её полноценное нагружение) и общее укрепление мышечного корсета. Отдельного внимания заслуживает работа с проприоцептивным дефицитом, что становится особенно важно на этапе, когда животное начинает все более и более свободно двигаться. Проприоцептивные тренировки могут включать в себя ходьбу через препятствия, движение по различным грунтам (песок, трава, вода, неровная почва и т.п.) и упражнения на баланс и, по сути, позволяют животному заново сформировать двигательные навыки, компенсирующие изменения в строении организма после полученной травмы.

Одним из последствий операции на тазобедренном суставе является заметное укорочение прооперированной конечности. На этапе лечения, когда основную долю выполняемых с животным манипуляций составляют пассивные движения (первая неделя после операции), уменьшение длины конечности не является существенным фактором. Однако в дальнейшем, по мере выздоровления, когда животное начинает все больше двигаться самостоятельно, для создания условий, при которых обеспечиваются максимально приближенные к физиологической норме кинематика и динамика движения конечности, этот фактор становится определяющим. Очень важно с первых дней сформировать у животного правильные двигательные навыки, что в случае конечностей разной длины затруднительно. Таким образом, необходимость применения компенсирующего устройства - ортеза, следует считать обязательным условием выздоровления животного.

Описание существующих технических решений

Анализ патентной и патентно-ассоциированной литературы аналогов заявляемому изобретению не выявил.

Задача, на решение которой направлено предлагаемое техническое решение

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является создание устройства, представляющего собой ортез, позволяющий на время восстановления животного осуществить поддержку дистального конца травмированной конечности в положении, максимально приближенном к физиологически естественному.

С точки зрения терапевтической эффективности ортез должен обеспечивать выполнение всех необходимых медицинских показаний, качественную ортопедическую коррекцию положения конечности относительно тела животного, позволять создать условия для движения конечности с заданной амплитудой в откорректированных направлениях. Дополнительно, ортез должен обеспечивать выполнение всех необходимых гигиенических требований (быть стойким к действию дезинфицирующих растворов, легко очищаться от механических загрезнений и т.д.) и быть безопасным.

С технической точки зрения конструкция ортеза должна обеспечивать простоту его монтажа и настройки (подгонки в размер), надежное фиксирование на конечности и быть максимально простой в обслуживании, очистке и ремонте, иметь минимальный вес.

Поставленная задача достигается следующим.

Для минимизации веса конструкции и обеспечения необходимых гигиенических характеристик основные составные элементы ортеза выполнены из полимерных материалов.

Конструкция ортез состоит из подковы и протектора, соединяемых между собой с помощью винтов.

Подкова, изготавливается из эластомера и закрепляется на копыте с помощью клевой композиции. Применение эластомера, во-первых, позволяет выполнять легкую подгону подковы к копыту, а во-вторых, на этапе реабилитации, когда животное начинает больше двигаться, за счет амортизационных (упругих) свойств материала, позволяет снизить ударную нагрузку на травмированную конечность.

Поскольку в силу своей природы эластомерный материал не позволяет реализовать возможность непосредственного механического (например, резьбового) закрепления на нем прочих элементов конструкции ортеза, в составе подковы предусмотрены резьбовые втулки и закладные. Закладные элементы предназначены для удерживания втулок и перераспределения усилия, возникающего после сборки резьбового соединения. Равномерное перераспределение усилия по объему материала подковы позволяет исключить значительные местные деформации материала и вырывание втулок. В качестве материала для закладных применяют конструкционные пластмассы или сплавы металлов, например алюминия или титана.

Протектор является опорной частью ортеза и непосредственно контактирует с грунтом. Протектор снабжается радиально ориентированными рифлениями (грунтозацепами) и перекатом, имеющим набольшую крутизну и ширину в зацепной области. Наличие переката обеспечивает конечности близкую к норме кинематику движения, а рифления - надежную опору и качественное сцепление с грунтом.

В случае, если для регулирования общей высоты ортеза толщин подковы и протектора оказывается недостаточно, подгонку в размер выполняют с помощью набора пластин или дистанционных втулок.

Одним из дополнительных преимуществ применения полимерных материалов является возможность их окрашивания в массе. Это позволяет изготавливать элементы ортеза с применением красителей (пигментов) яркой цветовой гаммы (оранжевый, яркий зеленый и др.), что, в частности, в случае утраты отдельных элементов ортеза, облегчает их поиск.

Описание чертежей

Сущность предлагаемого изобретения поясняется графическим материалом и нижеследующим описанием.

Фиг. 1 - Общий вид ортеза и вид с разнесенными частями.

Фиг. 2 - Конструкция подковы.

Фиг. 3 - Способ реализации изобретения с применением дистанционных пластин: общий вид и вид с разнесенными частями.

Фиг. 4 - Способ реализации изобретения с применением дистанционных втулок: общий вид и вид с разнесенными частями.

Сущность (раскрытие) изобретения

Ортез состоит (см. Фиг. 1) из подковы 1 и протектора 4, соединяемых между собой с помощью винтов 8. Винты 8 вкручиваются в резьбовые втулки 2 (см. Фиг. 2), удерживание которых в теле подковы 1 осуществляется за счет закладных 3. На внешней цилиндрической части резьбовых втулок 2 имеются насечки (шлицы). Закладные 3 предназначены для предотвращения прокручивания резьбовых втулок 2 и увеличения площади, по которой после сборки ортеза распределяется тяговая нагрузку от болтов 8.

Для регулирования общей высоты ортеза используется набор пластин позиции 5 и 6 (см. Фиг. 3) или дистанционные втулки 7 с опорными шайбами 9 (см. Фиг. 4). Опорные шайбы 9 необходимы для увеличения площади опоры дистанционных втулок 7. Пластина 5 для предотвращения набивания грунта внутрь конструкции ортеза выполняется сплошной. Пластины 6 с целью минимизации общего веса конструкции выполняются со сквозным окном.

Для повышения надежности закрепления подковы на копыте на поверхности, соприкасающейся с копытом, предусмотрены рифления, а на внешней стороне веток подковы в ее пяточной части - лепестки.

Опорная поверхность протектора 4 может изготавливаться как плоской, так и криволинейной, например, сферической. В случае применения протектора со сферической опорной поверхностью, радиус кривизны подбирается индивидуально в каждом случае.

Материалы для изготовления ортеза подбираются таким образом, чтобы их удельный вес был минимальный и чрезмерно не обременял травмированную конечность.

В качестве материала подковы 1 используется эластомерный материал, например полиуретан. Работая как упругий амортизатор, установленная на копыте подкова 1 смягчает ударную нагрузку, возникающую при движении животного по твердому грунту. Дополнительно, упругая сила, возникающая в эластомерном материале после затяжки винтов 8, предотвращает их самоотвинчивание (контрит резьбовое соединение).

В качестве материала протектора 4 может быть выбран, например, полиэтилен, который с одной стороны имеет необходимую прочность и износостойкость, а с другой стороны позволяет выполнить свою механическую обработку с целью формирования грунтозацепного узора и переката зацепной части.

Пластины 5 и 6 могут быть изготовлены, например, из полиметилметакрилата методом механической обработкой листовой заготовки.

Дистанционные втулки 7 могут быть изготовлены, например, из полиамида или полиэфирэфиркетона методом механической обработки круглого прутка.

Закладные 3 и дистанционные втулки 7 могут также изготавливаться из металлов с небольшой относительной плотностью и достаточной прочностью, например, сплавы алюминия или титана.

Согласно изобретению, полимерные составляющие ортеза могут быть изготовлены способом литья под давлением, методом реакционно-литьевого формования или механической обработкой, причем в качестве материала предпочтительно применяются конструкционные полимеры, армированные волокном или тканью.

Применение предлагаемого ортопедического изделия увеличивает эффективность, комфортность и удобство его использования при реабилитации животных после хирургического вмешательства, одним из последствий которого является укорочение конечности, например, после резекции головки бедренной кости.

С целью подтверждения преимуществ предлагаемого пассивного ортопедического вспомогательного средства в виде закрепляемого на копыте ортеза для реабилитации животного, его апробация была проведена в полевых условиях при лечении пациента с патологией тазового отдела после резекции головки бедренной кости.

Пример осуществления изобретения

Осуществление изобретения выполняют следующим образом. Ортез в разобранном виде раскладывают на устойчивой поверхности. Копыто расчищается с учетом требований и рекомендаций лечащего врача. На рифленую поверхность подковы 1 и лепестки наносится клей, после чего подкова монтируется на копыто. Подкову на копыто устанавливают таким образом, чтобы лепестки в ее пяточных частях плотно прилегали к медиальной и латеральной поверхностям копыта. Технология подготовки копыта и техника склеивания определяются природой связующего клеевой композиции и выполняются согласно инструкции.

После отверждения клеевого соединения на подкове с помощью винтов 8 выполняют закрепление протектора 4 и осуществляют проводку животного.

Если суммарной толщины подковы 1 и протектора 4 оказывается недостаточно для компенсации укорочения конечности, необходимую высоту ортеза набирают с помощью пластины 5 и пластин 6.

При необходимости значительного увеличения высоты ортеза с целью минимизации общего веса конструкции пластины заменяются дистанционными втулками 7 нужной длины.

Применение предлагаемого ортеза иллюстрируется клиническим примером.

На прием поступил пациент - пони, 2009 г.р. (на момент операции 11 лет) с вывихом тазобедренного сустава. В покое травмированная конечность находилась в вынужденном физиологически неестественном положении: коленный, путовый и копытный суставы повернуты наружу, а заплюсневый - внутрь.

Живая масса 156 кг, упитанность высокая - 7/9 по шкале Хеннеке.

После клинического осмотра на основании характерных симптомов был поставлен диагноз: вывих тазобедренного сустава. Диагноз был подтвержден рентгенологическим исследованием. Прогноз неблагоприятный.

Для лечения первоначально была предпринята попытка вправить сустав. Мануальное вправление тазобедренного сустава проводилось по стандартному протоколу. Несмотря на многочисленные попытки, осуществить вправление вывиха не удалось. Среди вероятных причин - избыточное отложение жира и полный разрыв связки. В сложившейся ситуации оперативный способ лечения стал крайней мерой. При принятии решения учитывалось, что пони имеет невысокий рост (95 см в холке) и небольшую живую массу тела (156 кг), что в целом повышало шансы на благоприятный исход лечения.

Назначенное оперативное лечение заключалось в удалении головки тазобедренной кости. Для предотвращения развития послеоперационных осложнений вводились нестероидные противовоспалительные препараты и системные антибиотики.

Лечение в постоперационной период заключалось в медикаментозном лечении, обработке операционной раны, контроле физиологических показателей (частота сердечных сокращений, частота дыхания, температура тела, скорость наполнения капилляров, цвет слизистых оболочек), выполнении упражнений ЛФК и применении предлагаемого ортеза на весь срок реабилитации.

Уже в первую неделю было отмечено постепенное снижение болевого синдрома (на фоне приема обезболивающих препаратов), значительное уменьшение дискомфорта при ходьбе и усталости к вечеру.

В итоге предпринятого лечения был получен хороший долгосрочный клинический результат. На контрольных осмотрах, спустя 1 и 2 года после операции прогрессирования перекоса таза, искривления позвоночника и атрофии мышц крупа у животного не обнаруживались.

Технический результат

Техническим результатом изобретения является обеспечение физиологически естественной опоры конечности при движении, уменьшение амплитуды ротационных движений при ходьбе, восстановление правильной биомеханики движения, создание условий для максимально ускоренного формирования ложного сустава, улучшение функций опорно-двигательного аппарата, устранение перекосов таза и деформации позвоночника.

Достигается технический результат способом пассивной коррекции при помощи закрепления на дистальном отделе конечности ортеза.

Изобретение позволяет эффективно восстановить нарушения функций опорно-двигательного аппарата, предотвратить возникновение патологических изменений в позвоночном столбе, вызванных перекосом таза и неправильной осанкой, восстановить биомеханику движения суставов тазовых конечностей, компенсировать посттравматические повреждения суставов тазовых конечностей, восстановить правильную работу венозной помпы, и тем самым предотвратить развитие атрофии мышечных тканей травмированной конечности.

Предлагаемое изобретение решает проблему реабилитации животных, успешное лечение которых без применения специальных приспособлений практически невозможно, что весьма актуально для племенных животных. Изобретение, полученное по предлагаемому способу, может широко использоваться в качестве средства реабилитации как самостоятельно, так и в комплексе с диагностическими и физиотерапевтическими мероприятиями, в том числе с применением специального оборудования, например УВТ.

Эффективность и работоспособность описанного изобретения подтверждается клиническими испытаниями.

Изобретение относится к ветеринарной медицине, а именно к ортезированию и ортезостроению. Пассивное ортопедическое вспомогательное средство в виде закрепляемого на копыте ортеза состоит из закрепляемой на копыте подковы и устанавливаемого на подкове с помощью винтов протектора, выполненное с возможностью установки дистанционных втулок с опорными шайбами между подковой и протектором. Подкова выполнена из эластомерного материала. В подкове размещены закладные элементы для восприятия нагрузки от резьбовых втулок, которые имеют насечки на внешней цилиндрической части. На поверхности подковы выполнены рифления для соприкосновения с копытом. На внешней стороне веток подковы в пяточной части предусмотрены лепестки. Техническим результатом является обеспечение физиологически естественной опоры конечности при движении, уменьшение амплитуды ротационных движений при ходьбе, восстановление правильной биомеханики движения, создание условий для максимально ускоренного формирования ложного сустава, улучшение функций опорно-двигательного аппарата, устранение перекосов таза и деформации позвоночника. 4 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Пассивное ортопедическое вспомогательное средство в виде закрепляемого на копыте ортеза, состоящее из закрепляемой на копыте подковы и устанавливаемого на подкове с помощью винтов протектора, выполненное с возможностью установки дистанционных втулок с опорными шайбами между подковой и протектором, причем подкова выполнена из эластомерного материала, а в подкове размещены закладные элементы для восприятия нагрузки от резьбовых втулок, которые имеют насечки на внешней цилиндрической части, при этом на поверхности подковы выполнены рифления для соприкосновения с копытом, а на внешней стороне веток подковы в пяточной части предусмотрены лепестки.

2. Пассивное ортопедическое вспомогательное средство по п. 1, отличающееся тем, что закладные элементы выполнены из полимерного материала.

3. Пассивное ортопедическое вспомогательное средство по п. 1, отличающееся тем, что протектор выполнен из пластмассы и снабжен радиально ориентированными рифлениями и перекатом, имеющим набольшую ширину и наклон в зацепной области.

4. Пассивное ортопедическое вспомогательное средство по п. 3, отличающееся тем, что радиально ориентированные рифления выполнены в виде грунтозацепов.

5. Пассивное ортопедическое вспомогательное средство по п. 1, отличающееся тем, что протектор имеет плоскую или криволинейную опорную поверхность.