Способ фиксации костных структур у кошек и собак и устройство для его осуществления Российский патент 2025 года по МПК A61B17/68 A61F2/28 

Изобретение относится к ветеринарии, точнее травматологии и ортопедии, и может быть использовано для фиксации костных отломков в случаях переломов костей конечностей, костей таза, позвоночного столба и черепа, для создания закладочного ложа аутотрансплантата, а также для лечения костной ткани при остеомиелите.

Методики внутреннего накостного остеосинтеза являются распространенными видами оперативного лечения повреждений костей у кошек и собак. Они подразумевают наложение на сломанный сегмент накостной пластины из металла с последующей фиксацией пластины костными винтами.

Известен Способ стабилизации костных отломков у собак с использованием накостных пластин (пат. 149179 U1, МПК А61В 17/56, 2011 г.), на которых расположены резьбовые отверстия для фиксации шурупами. Накостной пластине придают форму контура кости и фиксируют на кости с использованием 4-8 шурупов. Недостатком способа является возможность развития инфекционного процесса в мягких тканях, борьба с которой требует дополнительную антибактериальную терапию. Недостатки от использования пластин проявляются в ряде ситуаций:

- в условиях ограниченной длины переломного фрагмента, когда затруднено либо невозможно моделирование пластины по форме кости;

- в условиях многооскольчатых отломков, когда осколки имеют миниатюрные размеры, но есть клиническая необходимость в их фиксации и соединении друг с другом, использование пластин малоэффективно;

- использование пластин на коротких фрагментах кости, где нет возможности ввести адекватное количество винтов соответствующего размера не создает необходимую жесткость фиксации фрагментов.

Известен способ лечения переломов при накостном остеосинтезе (пат. 2526472 C1, МПК А61В 17/00, 2013 г.) для лечения переломов, в котором для улучшения результатов лечения переломов и с целью уменьшения реакции биологических тканей на имплантаты для остеосинтеза, металлическую пластину изолируют от контакта с биологическими тканями фибрин-коллагеновым покрытием Тахокомб. Недостаток способа заключается в том, что применяемые губки Тахокомб способны вызвать различные виды аллергических реакций у пациентов. Способ не исключает, а лишь ограничивает площадь контакта металлической пластины с костной тканью и не может предотвратить негативные последствия контакта с тканями организма - агрессивными биологическими средами, не приводит к уменьшению коррозии металла под влиянием биологических сред организма.

Наиболее близким к заявляемому способу является имплантат для лечения остеомиелита мелких костей и стопы (пат. 123655 U1, МПК А61В 17/56, 2011 г.), применяемый в комплексе хирургического лечения хирургической инфекции. Высверливают канал в поврежденной кости, устанавливают имплантат в виде цилиндра из полиметилакрилата с армированием спицами. В качестве наполнителя используют антибиотики (гентамицин, ванкомицин или даптомицин). Недостатком способа является то, что он не может быть применен для лечения переломов различных костей. Недостатком является то, что зона установки импланта не изолирована от поступающих крови, лимфы, дезинфицирующих и других жидкостей, что не позволяет создать благоприятные условия для полимеризации костных цементов, застывания и образования жесткой сцепки между вживленным в кость металлической спицей и цементом, а также осложняет работу хирурга.

Задачей изобретения является усовершенствование способа для повышения эффективности лечения дефектов костей путем обеспечения стабильной фиксации в сочетании с созданием благоприятных условий для заживления и санирующим эффектом в зоне установки импланта.

Технический результат заключается в обеспечении точной и стабильной фиксации костных отломков и создании благоприятных условий для костного сращения. Технический результат заключается в том, что способ может быть использован для фиксации костных отломков при переломах костей конечностей, таза, позвоночного столба и черепа, а также для лечения и профилактики воспаления костной ткани (остеомиелит).

Заявленный технический результат достигается благодаря тому, что в Способе выполняют установку импланта из костного цемента. Для формирования импланта из костного цемента в зоне перелома в костную основу вводят металлические закладные элементы, не погружая полностью в кость. На выступающие концы закладных элементов устанавливают стерильную форму с тонкостенной донной частью для формирования импланта из костного цемента, вдавливая донную часть формы на закладные элементы. Затем форму для формирования импланта из костного цемента заполняют костным цементом, полностью покрывая выступающие закладные элементы, а после стабилизации цементирующей массы из костного цемента форму удаляют, рану послойно ушивают и устанавливают аппарат внешней фиксации. В качестве закладных элементов используют спицы, стержни, шпильки, винты.

Для осуществления способа предлагаются формы для формирования импланта из костного цемента в виде каркаса открытого типа, имеющего тонкостенную донную часть и перпендикулярные ей боковые грани, причем размеры донной части соответствуют размерам перелома. Кроме того, для закрытой формы для формирования импланта из костного цемента каркас выполняют несъемную крышку с клапаном для введения жидких цементов. Формы для формирования импланта из костного цемента изготавливают как из биоинертного силикона, так и из мягкой эластичной резины. Донная часть формы может быть прямоугольной, фигурной, полигональной, полуцилиндрической. Донная часть формы может быть перфорированной.

Отличия заявляемого изобретения от прототипа заключаются в том, что

- благодаря закладным элементам, введенным в костную основу в зоне перелома, происходит дополнительная фиксация костных отломков;

- использование тонкостенных силиконовых или резиновых форм позволяет выполнить имплант из костного цемента необходимой конфигурации и легко удалить форму после застывания костного цемента;

- использование силиконовых или резиновых форм позволяет изолировать зону формирования импланта от поступающих крови, лимфы, дезинфицирующих и других жидкостей, что имеет санирующий эффект, а также позволяет провести нормальный цикл полимеризации костных цементов для их застывания, создать благоприятные условия для работы хирурга;

- использование силиконовых форм позволяет выполнить сегментированный имплант в виде накостной пластины из костного цемента, который точно соответствует характеру перелома, не оказывает негативного влияния на костную ткань и может не извлекаться после сращения перелома;

- жесткая фиксация костных отломков в способе достигается за счет костного импланта, установленного на закладных в виде спиц, шпилек, винтов, в сочетании с установленным аппаратом внешней фиксации.

Совокупность отличительных признаков способа и устройства обеспечивают достижение технического результата и позволяют сделать вывод о наличии новизны в предлагаемом техническом решении. Проведенный патентный поиск не выявил решений, имеющих признаки, сходные с заявляемым изобретением, что свидетельствует об изобретательском уровне. Описание и иллюстрации демонстрируют возможности осуществления изобретения, что дает право сделать вывод о соответствии критерию «промышленная применимость».

Изобретение поясняется описанием и иллюстрациями:

Фиг. 1 - виды форм для формирования импланта из костного цемента: а - открытые прямоугольные, б - открытые фигурные, в - открытые полигональные, г - открытые полуцилиндрические, д - открытые перфорированные, е - закрытые прямоугольные, ж - закрытые полуцилиндрические.

Фиг. 2 - фиксация костей перелома спицами.

Фиг. 3 - установка закладных элементов в костную основу.

Фиг. 4 - установка силиконовой формы для формирования импланта на область имплантации.

Фиг. 5 - выведение закладных элементов через донную часть силиконовой формы.

Фиг. 6 - силиконовая форма после заполнения костным цементом.

Фиг. 7 - удаление силиконовой формы после отвердения костного цемента.

Фиг. 8 - сегментированный армированный имплант в виде накостной пластины из костного цемента.

Для осуществления способа используют формы для формирования импланта из костного цемента (Фиг. 1), которые устанавливают на оперируемую поверхность. В рамках данного изобретения формы следует понимать как каркас, имеющий тонкостенную донную часть и перпендикулярные ей боковые грани. Формы имеют тонкостенную донную часть для возможности беспрепятственного удаления после отвердевания костного цемента. Формы могут быть открытые (Фиг. 1, а, б, в, г, д) и закрытые (Фиг. 1, е, ж). Закрытые формы дополняют несъемной крышкой с клапаном для введения жидких цементов. Геометрия донной часть форм для формирования импланта из костного цемента может быть прямоугольной (Фиг. 1, а, е), фигурной (Фиг. 1, б), полигональной (Фиг. 1, в), полуцилиндрической (Фиг. 1, г, ж). Формы могут иметь дополнительную перфорацию донной части (Фиг. 1, д), если они выполнены для крупных животных, имеющих значительную зону перелома, для облегчения демонтажа формы. Формы изготавливают из биоинертных эластичных материалов, например, силикона или мягкой резины. Формы изготавливают требуемого типоразмера, в зависимости от размеров зоны перелома оперируемых костей и в соответствии с поставленной хирургической задачей.

Способ осуществляется следующим образом. В случаях переломов костей конечностей, костей таза, позвоночного столба и черепа обнажают область перелома, получают доступ к области перелома. Затем костные фрагменты в зоне перелома репонируют и, при необходимости, фиксируют спицами (Фиг. 2). После определения размеров дефекта костей выбирают силиконовую или резиновую форму необходимой конфигурации и размера. В предполагаемой зоне инсталляции импланта (Фиг. 3) устанавливают в костную основу закладные элементы из металла (спицы, стержни, шпильки, винты, др.), которые выполняют функции соединительных элементов, обеспечивая целостность и надежность полученной конструкции. Закладные элементы погружают в кость на необходимую глубину, оставляя выступающими концы. Выбор закладных элементов и их количество зависит от характера костной патологии (перелом, образование ложа для костного мозга и т.д.). Для формирования импланта из костного цемента на закладные устанавливают стерильную форму, выполненную из силикона или из резины (Фиг. 4), вдавливая донную часть формы на выступающие закладные элементы (Фиг. 5). После этого поступающие в зону перелома кровь, лимфа, дезинфицирующие и другие жидкости оказываются изолированными от полости формы и не осложняют процесс полимеризации цементов в форме, что упрощает работу хирурга и обеспечивает надежное сцепление костного цемента с выступающими частями закладных. Форму для формирования импланта заполняют костным цементом, например, полиметилакрилатом, полностью покрывая выступающие в полость формы закладные элементы (Фиг. 6), и оставляют для отвердевания. После стабилизации цементирующей массы силиконовую форму удаляют (Фиг. 7), получая сегментированный армированный имплант в виде накостной пластины из костного цемента (Фиг. 8), установленный в зоне перелома. Механические свойства подобного импланта выше, чем у имплантов, изготовленных из чистого костного цемента. Удержание и фиксация цементного имплантата происходит за счет закладных элементов и застывшего костного цемента. Ушивают послеоперационную раму традиционным способом. Дополнительно устанавливают аппарат внешней фиксации до полного сращения перелома, а имплант возможно оставить пожизненно.

При необходимости в костный цемент дополнительно вводят антибиотик для усиления антибактериальных свойств и обеспечения пролонгированного действия и профилактики возможных инфекционных осложнений.

Для лечения костной ткани при хроническом остеомиелите длинных трубчатых костей после резекции и удаления пораженного гнойно-деструктивным процессом сегмента кости в образовавшуюся костную полость устанавливают закладные элементы, на которые устанавливают стерильную форму из силикона или эластичной резины для формирования костного импланта, после чего заполняют форму костным цементом, в который были введены композиции, содержащие лекарственные средства. После застывания цемента силиконовую форму удаляют полностью, в образовавшийся кратер из цемента и стенок кости закладывают костный мозг, затем рану послойно ушивают.

Клинический пример. Кошка 5 лет. Вследствие укуса собакой получила оскольчатый перелом нижней трети голени. Владельцы обратились за оказанием ветеринарных услуг через 7-8 дней после получения травмы. Клиническая картина: открытый перелом нижней третьи большеберцовой кости с омертвевшими концами кости. Малоберцовая кость поломана, в расчет не бралась. Проведена санация кожного покрова, проведена резекция отломков в пределах видимости здоровой костной ткани. Рана ушита не полностью. Дренирована. Установлен аппарат наружной фиксации. Назначена антибиотикотерапия. Через 18 дней после очищения раны при повторной операции удалили аппарат наружной фиксации. Обнажили оба отломка большеберцовой кости, в каждый отломок ввели по 4 тонких спицы, затем скусили до длины, позволяющей установить силиконовую форму полуцилиндрической геометрии с закрытым дном, при этом соединив оба отломка и сформировав ложе между ними. Затем подготовили костный цемент, ввели в него антибиотик и заполнили форму. После полимеризации цемента сняли форму и в образовавшийся кратер ввели заранее подготовленный костный мозг с костным детритом. Далее закрыли дефект мышцами, кожу ушили наглухо. Затем на большеберцовую кость установили аппарат наружной фиксации циркулярного типа. Через 45 суток отмечали образование костной мозоли. Еще через 45 суток аппарат был удален. В сегменте определялась достаточная жесткость для эксплуатации конечности без аппарата. Имплант не удаляли.

По данной методике в ветеринарной клинике «БИОН» г. Севастополь было прооперировано 11 животных. Во всех случаях отмечалась надежная и стабильная фиксация зоны перелома, не наблюдались инфекционные осложнения в мягких тканях. Не была отмечена реакция биологических тканей на импланты для остеосинтеза.

Группа изобретений относится к медицине, а именно к ветеринарии, травматологии и ортопедии, и может быть использована для фиксации костных отломков. В костную основу вводят металлические закладные элементы, которые погружают в кость, оставляя выступающими концы. На выступающие концы закладных элементов устанавливают устройство для фиксации отломков костей, выполненное из эластичного биоинертного материала в виде стерильного каркаса, имеющего донную часть, соответствующую размерам перелома, и перпендикулярные ей боковые грани. Вдавливают донную часть формы к закладным элементам. Заполняют устройство костным цементом, полностью покрывая выступающие закладные элементы. После стабилизации цементирующей массы из костного цемента устройство удаляют. Рану послойно ушивают и устанавливают аппарат внешней фиксации. При этом в качестве закладных элементов используют спицы, стержни, шпильки, винты. Устройство для фиксации отломков костей у кошек и собак представляет собой выполненную из эластичного биоинертного материала стерильную форму в виде каркаса, имеющего донную часть, соответствующую размерам перелома, и перпендикулярные ей боковые грани. Каркас устройства дополняют несъемной крышкой с клапаном для введения жидких цементов. При этом устройство изготавливают из биоинертного силикона или из мягкой эластичной резины. Донная часть формы выполнена прямоугольной, полигональной, полуцилиндрической. При этом устройство может иметь перфорированную донную часть. Группа изобретений обеспечивает точную и стабильную фиксацию костных отломков и создание благоприятных условий для костного сращения за счет введения в костную основу закладных элементов, изоляции зоны формирования импланта от поступающих крови, лимфы, дезинфицирующих и других жидкостей и создания импланта, который точно соответствует характеру перелома, не оказывает негативного влияния на костную ткань и может не извлекаться после сращения перелома. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 8 ил., 1 пр.

1. Способ фиксации отломков костей у кошек и собак, отличающийся тем, что для формирования импланта из костного цемента в зоне перелома в костную основу вводят металлические закладные элементы, которые погружают в кость, оставляя выступающими концы; на выступающие концы закладных элементов устанавливают устройство для фиксации отломков костей, выполненное из эластичного биоинертного материала в виде стерильного каркаса, имеющего донную часть, соответствующую размерам перелома, и перпендикулярные ей боковые грани; вдавливают донную часть формы к закладным элементам; заполняют устройство костным цементом, полностью покрывая выступающие закладные элементы; после стабилизации цементирующей массы из костного цемента устройство удаляют, рану послойно ушивают и устанавливают аппарат внешней фиксации.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве закладных элементов используют спицы, стержни, шпильки, винты.

3. Устройство для фиксации отломков костей у кошек и собак по п. 1, отличающееся тем, что представляет собой выполненную из эластичного биоинертного материала стерильную форму в виде каркаса, имеющего донную часть, соответствующую размерам перелома, и перпендикулярные ей боковые грани.

4. Устройство по п. 3, отличающееся тем, что каркас дополняют несъемной крышкой с клапаном для введения жидких цементов.

5. Устройство по пп. 3, 4, отличающееся тем, что изготавливают из биоинертного силикона.

6. Устройство по пп. 3, 4, отличающееся тем, что изготавливают из мягкой эластичной резины.

7. Устройство по пп. 3, 4, отличающееся тем, что донная часть формы выполнена прямоугольной, полигональной, полуцилиндрической.

8. Устройство по пп. 3, 4, 7, отличающееся тем, что имеет перфорированную донную часть.