Устройство для просверливания кости Российский патент 2024 года по МПК A61B17/17 A61B17/34 

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к устройствам, применяемым в травматологии и ортопедии.

В оперативной травматологии и ортопедии широко применяют просверливание кости с формированием в ней каналов для различных целей: введения винтов и стержней при погружном или внеочаговом остеосинтезе, декомпрессии кости и нивелирования гипертензии для улучшения микроциркуляции и ускорения ремоделирования костной ткани при асептических остеонекрозах, остеохондропатиях эпифизов и апофизов костей, остеоартритах, ложных суставах длинных трубчатых костей. Кроме того, просверливание кости необходимо для формирования чрескостных каналов при лавсанопластике поврежденных связок, для трансоссального проведения и фиксации сухожилий и т.д. При этом выбранный способ остеоперфорации и инструментарий для его выполнения во многом определяют точность и качество важных этапов операции и влияют на эффективность хирургического вмешательства в целом. Качество остеоперфорации в значительной мере определяется выбором точки упора острия сверла в наружную поверхность кости с просверливанием ее без отклонения сверла от заданного направления. В противном случае возникает разрыхление краев наружного отверстия, увеличение диаметра и отклонение от заданного направления внутрикостного канала. Перпендикулярно установленное с плотным упором в наружную поверхность кости острие сверла при придании патрону дрели вращательного движения часто смещается в сторону от заданной точки, особенно если это кортикальная пластинка или диафиз трубчатой кости, где она более твердая и гладкая. Если же просверливание выполняется не строго перпендикулярно к поверхности кости, а под углом, то нестабильность упора и вероятность соскальзывания острия сверла с костной поверхности многократно возрастает по мере увеличения угла отклонения сверла от нее и, соответственно, уменьшения угла между осью сверла и поверхностью кости.

Аналоги

Для предупреждения соскальзывания острия сверла с кости при остеоперфорации известны следующие аналоги (Источники информации: Травматология и ортопедия: Руководство для врачей / Под ред. Н.В. Корнилова: в 4 томах. - Т.1: Общие вопросы травматологии и ортопедии. - СПб.: Гиппократ, 2006. - 624 с. - С.303-388; Травматология: Национальное руководство / Под ред. Г.П. Котельникова, С.П. Миронова - 4-е изд., перераб. и доп. - Москва: ГЭОТАР-Медиа, 2022. - 784 с. (Серия «Национальные руководства») DOI: 10.33029/9704-6636-0-INJ-2022-1-784): перпендикулярный упор сверла в кость, а затем, при погружении острия сверла в кость, отклонение сверления от перпендикулярной плоскости; мануальное формирование шилом или керном выемки в заданной точке поверхности кости, - и тем глубже, чем больше ожидаемая нестабильность упора, - в которую затем упирают сверло и начинают сверление. Кроме того, используют отдельно или в сочетании последовательно применяемые сверла возрастающих диаметров (поскольку предварительное просверливание меньшим сверлом облегчает просверливание сверлом большего диаметра), троакары и специальные направители. Просверливание кости выполняют сверлами как открыто - через операционную рану с экономным скелетированием участка кости для просверливания, так и закрыто, через разрез-укол остроконечным скальпелем и при помощи троакара и направителей. При открытом формировании внутрикостного канала для преодоления тенденции соскальзывания кончика вращающегося сверла с гладкой поверхности кости вначале сверления, нередко используют какой-нибудь инструмент в качестве ограничителя данного смещения. Это может быть, например, распатор в виде упора в кость на пути соскальзывания сверла.

Конструктивные признаки аналогов заключаются в следующем: перпендикулярный упор острия сверла в кость и придание сверлу вращения до минимального погружения его в кость, после чего сверлу придается нужное направление; мануальное формирование шилом или керном выемки в заданной точке поверхности кости; применение предварительного просверливания сверлом (или сверлами) меньшего диаметра.

Критика аналогов

Использование предварительного просверливания сверлом меньшего диаметра, наряду с облегчением последующего формирования внутрикостного канала нужного диаметра, сопряжено с увеличением операционного времени и не только не исключает полностью тех же затруднений для сверла меньшего диаметра, но и добавляет новые при закрытой остеоперфорации, когда вслепую через мягкие ткани, «на ощупь» приходится кончиком сверла находить сформированное меньшим сверлом отверстие в кости и сверлить по ходу данного канала.

Применение импровизированного ограничителя, например распатора, упертого в кость на пути соскальзывания сверла при открытой остеоперфорации, то есть через операционную рану, не исключает отклонения сверла в обе стороны вдоль линии лезвия распатора, что сопровождается потерей точности просверливания и разрушением внешних краев костного канала.

Формирование на месте предстоящего сверления углубления шилом или керном, кроме дополнительных временных затрат и трудоемкости формирования выемки на уровне кортикальной пластинки диафиза, малоэффективно из-за обычно недостаточной глубины выемки. Поэтому данный прием для обретения устойчивости вращающегося сверла тоже нуждается в вертикальной установке его на кости с последующим отклонением от перпендикулярной плоскости до нужного угла по мере углубления внутрикостного канала в процессе сверления. Однако это неизбежно сопровождается расширением входного отверстия и внутрикостного канала и, соответственно, существенным ослаблением самой просверливаемой кости.

Кроме того, недостатками аналогов являются следующие:

- опасность соскальзывания шила с поверхности кости с повреждением параоссальных мягких тканей, а нередко и важных анатомических структур, вероятность чего возрастает, во-первых, при отклонении направления предстоящего просверливания от перпендикулярной плоскости кости и, во-вторых, когда точка упора в кость находится эксцентрично, на краю или гребне кости;

- не исключена вероятность расклинивания кости из-за «эффекта колуна», особенно если она склерозирована и хрупка.

Поэтому в качестве прототипа нами выбран оптимальный среди перечисленных аналогов при закрытой и открытой остеоперфорации направитель в виде трубки троакара. Прототип

В качестве устройства-прототипа выбран направитель в виде трубки троакара, описанный в руководстве «Общие основы технологии хирургических операций» (Бурых М.П. Общие основы технологии хирургических операций // Руководство для хирургов. - Ростов н/Д.: изд-во «Феникс», 1999. - 544 с.).

Троакар - хирургический инструмент, предназначенный для проникновения в полости человеческого организма через покровные ткани с сохранением их герметичности в ходе манипуляций. В травматологии и ортопедии он используется и в качестве направителя для сверла. При этом при закрытой остеоперфорации он применяется в собранном виде, когда через разрез-насечку сквозь мягкие ткани троакар продвигают до упора острия стилета в кость. Удерживая тубус троакара упертым в кость, извлекают из него стилет и, не теряя контакта тубуса с костью, вводят в него сверло дрели, концом которого упираются в кость. Затем задают сверлу нужное направление и выполняют остеоперфорацию. При открытой остеоперфорации обычно применяют только тубус троакара без стилета.

Критика прототипа

Несмотря на то, что в качестве направителя устройство-прототип предупреждает отклонение сверла и улучшает качество остеоперфорации, он имеет и недостатки, к которым относятся следующие:

- несменяемость тубуса инструмента с одним типоразмером, что ограничивает выбор сверл различных диаметров для остеоперфорации;

- вынужденность оперирующего врача придерживаться перпендикулярного направления упора тубуса инструмента в кость из-за вероятности его соскальзывания в процессе придания патрону дрели вращательного движения, особенно если поверхность кости округлая и гладкая. Если же просверливание выполняется под углом, то остается существенной вероятность соскальзывания цилиндрической поверхности конца тубуса с кости, возрастающая по мере увеличения угла отклонения сверла от плоскости кости;

- ротационная нестабильность удержания тубуса троакара на поверхности кости при остром угле просверливания.

Цель изобретения - оптимизации конструкции устройства и, как следствие, повышение эффективности лечения пациентов с повреждениями или заболеваниями органов опорно-двигательной системы, нуждающихся в прецизионном закрытом или открытом просверливании кости.

Сущность изобретения

Предлагается устройство для просверливания кости (фиг.1,а), представляющее собой проводник для сверл в виде троакара, состоящего из стилета (поз.1) и тубуса (поз.2), отличающееся тем, что тубус (поз.2) двух типоразмеров имеет (фиг.1,б) скошенный под углом 45 градусов конец (поз.3), кромка скошенной поверхности которого на всем протяжении сточена снаружи внутрь под углом 45 градусов (поз.3), а образовавшийся при этом заостренный шип продольно подпилен надфилем или треугольным напильником с мелкой насечкой на глубину 2-3 мм под углом 45 градусов снаружи внутрь с формированием двух равных зубчиков (поз.4) на конце.

Троакар (фиг.1,а) состоит из стилета (поз.1), имеющего длину 105 мм и диаметр 4 мм, и тубуса, имеющего два типоразмера: меньший, с длиной 90 мм, внешним диаметром 5,5 мм и внутренним - 4,5 мм, и больший типоразмер с длиной 90 мм, внешним диаметром 6 мм и внутренним диаметром 5 мм.

Применяют устройство следующим образом. При закрытой остеоперфорации он применяется в собранном виде вместе со стилетом (поз.1), когда через разрез-насечку сквозь мягкие ткани троакар продвигают до упора острия стилета в кость. Удерживая тубус (поз.2) троакара упертым в кость, извлекают из него стилет (поз.1) и, не теряя контакта тубуса (поз.2) с костью, вводят в него сверло дрели, концом которого упираются в кость. Затем задают сверлу нужное направление и выполняют остеоперфорацию. При этом кромка скошенной поверхности (поз.3) тубуса (поз.2) не имеет тенденции к соскальзыванию с гладкой поверхности кости и к ротационной нестабильности благодаря упору в кость двумя зубчиками своего острия (поз.4).

При открытой остеоперфорации, то есть через операционную рану и скелетированный участок кости, предназначенной к просверливанию, применяют только тубус (поз.2) троакара без стилета (поз.1). Тубус (поз.2) упирают в кость двумя зубчиками (поз.4), придают ему нужное направление и вводят в него сверло. При этом скошенный под углом 45 градусов конец тубуса (поз.3) не имеет тенденции к соскальзыванию и легко удерживает точное направление сверла при остеоперфорации.

Пример применения устройства

В качестве примера применения предлагаемого устройства приводим следующее наблюдение.

Пациент Б., 58 лет, поступил в Республиканский центр травматологии и ортопедии (РЦТО) в г. Махачкале 12.12.2023 г. с диагнозом: Застарелый разрыв сухожилия длинной головки двуглавой мышцы правого плеча. Из анамнеза: травма производственная, месяц назад при разгрузке стройматериалов, когда пациент не сумел удержать на весу тяжелый ящик, почувствовал резкую боль и хруст в области верхней трети правого плеча. При осмотре отмечалось типичное мягкотканное западение по передней поверхности правого плеча, а в средней и нижней трети - подвижное новообразование мягкоэластической консистенции (собранный в комок мышечный валик).

13.12.2023 г. под проводниковой анестезией по Куленкампфу выполнена плановая операция: Тенодез сухожилия длинной головки двуглавой мышцы правого плеча. Операция выполнена следующим образом. По передне-наружной поверхности нижней трети правого плеча в проекции мышечного валика двуглавой мышцы выполнен продольный разрез кожи, длинной 5 см. Рассечена собственная фасция плеча и обнажен собранный в комок мышечный валик длинной головки двуглавой мышцы. Мышца расправлена, идентифицировано ее оторванное и несколько разволокненное на конце сухожилие, которое прошито на протяжении 3-4 см по Кюнео прочной лавсановой нитью. Затем через 4-сантиметровый разрез в проекции запустевшей без сухожилия длинной головки двуглавой мышцы межбугорковой борозды проксимального отдела плечевой кости в поперечном направлении сформирован костный канал сверлом, диаметром 4,5 мм. При этом было использовано заранее изготовленное устройство для просверливания кости - тубус троакара, длиной 90 мм, с внешним диаметром 6 мм и внутренним диаметром 5 мм. Конец тубуса имел скошенный под углом 45 градусов конец, кромка скошенной поверхности которого на всем протяжении была сточена снаружи внутрь под углом 45 градусов, а образовавшийся при этом заостренный шип был продольно подпилен надфилем на глубину 2 мм под углом 45 градусов снаружи внутрь с образованием двух равных зубчиков на конце. Конец сухожилия, усиленный лавсановым швом по Кюнео, выведен из первой раны во вторую зажимом Микулича и проведен сквозь сформированный поперечный внутрикостный канал. Сухожилие подшито в натяжении в виде петли ниже сформированного внутрикостного канала. Мягкотканное западение на месте длинной головки двуглавой мышцы устранено, анатомическая целостность и непрерывность бицепса восстановлены. Раны промыты растворами антисептиков и ушиты. Послеоперационный период протекал без осложнений, раны зажили первично. Результат операции расценен нами как хороший.

Признаки изобретения, отличительные от прототипа

Конструктивными особенностями (отличительными признаками от прототипа) устройства для просверливания кости являются следующие:

- устройство представляет собой троакар и состоит из стилета (фиг.1 поз.1) и тубуса (фиг.1 поз.2), имеющего два типоразмера: меньший, с длиной 90 мм, внешним диаметром 5,5 мм и внутренним - 4,5 мм, и больший типоразмер с длиной 90 мм, внешним диаметром 6 мм и внутренним диаметром 5 мм;

- тубус (фиг.1 поз.2) имеет скошенный под углом 45 градусов конец (фиг1 поз.3),

- кромка скошенной поверхности конца (поз.3) тубуса (поз.2) на всем протяжении сточена снаружи внутрь под углом 45 градусов (фиг.1 поз.3);

- заостренный шип конца (фиг.1 поз.3) тубуса продольно подпилен надфилем или треугольным напильником с мелкой насечкой на глубину 2-3 мм под углом 45 градусов снаружи внутрь с формированием двух равных зубчиков (фиг.1 поз.4).

Технический результат (преимущества перед прототипом) устройства для просверливания кости являются следующие:

- два типоразмера тубуса (поз.2) устройства позволяют оптимально использовать более широкий диапазон размеров сверл: меньший тубус, имеющий внутренний диаметр 4,5 мм, оптимален для сверл диаметром от 2 до 4,3 мм, а больший тубус с внутренним диаметром 5 мм - для сверл, диаметром от 3,2 до 4,8 мм;

- скошенность конца (поз.3) тубуса (поз.2) троакара под углом 45 градусов обеспечивает более устойчивое его удержание вершиной острого угла на поверхности кости как при закрытой, так и при открытой остеоперфорации;

- сточенность снаружи внутрь на всем протяжении кромки конца тубуса под углом 45 градусов (поз.3) обеспечивает более гладкое и атравматичное продвижение троакара через мягкие ткани при закрытой остеоперфорации и более устойчивое удержание конца тубуса на поверхности кости как при закрытой, так и при открытой остеоперфорации;

- два идентичных 2-3-миллиметровых зубчика (поз.4) на конце (поз.3) скошенной поверхности тубуса (поз.2) троакара, равномерно распределяя между собой нагрузку, устойчивы к деформации и обеспечивают устройству: а) ротационную устойчивость; б) исключение «эффекта колуна» с расклиниванием хрупкой и склерозированной кости; в) предупреждение излишнего погружения в рыхлую порозную кость;

- скошенность конца (поз.3) тубуса (поз.2) троакара и наличие на нем двух идентичных 2-3-миллиметровых зубчиков (поз.4) необходимы и достаточны, чтобы не соскользнуть с кости даже при значительном отклонении от перпендикулярной плоскости и дальнейшем уменьшении острого угла между тубусом троакара и поверхностью кости;

- возможность обойтись без стилета (поз.1) на скелетированном участке кости при формировании прецизионного внутрикостного канала - без его неконтролируемого расширения и разрушения краев входного отверстия;

- экономичность и простота изготовления устройства, которое можно выполнить, переделав обычный троакар и металлический катетер при помощи минимума слесарных инструментов;

- многоразовость устройства, не теряющего своих эксплуатационных свойств от длительного применения.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет повысить эффективность лечения ортопедо-травматологических пациентов, нуждающихся в прецизионной закрытой и открытой остеоперфорации.

Информация, принятая во внимание:

1) Травматология и ортопедия: Руководство для врачей / Под ред. Н.В.Корнилова: в 4 томах. - Т.1: Общие вопросы травматологии и ортопедии. - СПб.: Гиппократ, 2006. - 624 с. - С.303-388;

2) Травматология: Национальное руководство / Под ред. Г.П. Котельникова, С.П. Миронова - 4-е изд., перераб. и доп. - Москва: ГЭОТАР-Медиа, 2022. - 784 с. (Серия «Национальные руководства») DOI: 10.33029/9704-6636-0-INJ-2022-1-784;

3) Устройство для прецизионной остеоперфорации (Гусейнов А.Г.). Патент на изобретение №2410058 от 27.01.2011 г.;

4) Устройство для остеоперфорации (Гусейнов А.Г.). Патент на изобретение №2465847 от 10.11.2012 г.;

5) Бурых М.П. Общие основы технологии хирургических операций // Руководство для хирургов. - Ростов н/Д.: изд-во «Феникс», 1999. - 544 с. - устройство-прототип.

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к устройству для просверливания кости. Устройство для просверливания кости включает проводник для сверла, выполненный в виде троакара, состоящего из стилета и тубуса. Тубус имеет скошенный под углом 45 градусов конец, кромка скошенной поверхности которого на всем протяжении сточена снаружи внутрь под углом 45 градусов. Образовавшийся заостренный шип конца тубуса имеет продольный подпил на глубину 2-3 мм под углом 45 градусов снаружи внутрь, который образует два равных зубчика на конце, выполненных для упора в кость. Использование изобретения позволяет обеспечить повышение эффективности лечения пациентов с повреждениями или заболеваниями органов опорно-двигательной системы, нуждающихся в прецизионном закрытом или открытом просверливании кости. 1 ил.

Устройство для просверливания кости, включающее проводник для сверла, выполненный в виде троакара, состоящего из стилета и тубуса, отличающееся тем, что тубус имеет скошенный под углом 45 градусов конец, кромка скошенной поверхности которого на всем протяжении сточена снаружи внутрь под углом 45 градусов, а образовавшийся при этом заостренный шип конца тубуса имеет продольный подпил на глубину 2-3 мм под углом 45 градусов снаружи внутрь, который образует два равных зубчика на конце, выполненных для упора в кость.