Устройство для остеосинтеза Советский патент 1992 года по МПК A61B17/58 

Фиг.1

Изобретение относится к медицине, а именно к травматологии, и предназначено для фиксации фрагментов отломков трубчатых костей с учетом конфигурации костномозгового канала, например, для фиксации фрагментов проксимального отдела бедра при переломах шейки.

Известен внутрикостный фиксатор, содержащий стержень с головкой на одном конце, втулку для установки на другом его конце и прокладки со сквозным отверстием под головку и втулку, при этом стержень выполнен из материала, обладающего эффектом памяти с возможностью уменьшения его длины, а втулка выполнена из материала, обладающего также эффектом памяти, но с температурой фазового перехода, меньшей температуры фазового перехода материала стержня.

К недостаткам устройства относится ограниченная область его применения, только при наклонно расположенной плоскости излома.

Известен внутрикостный фиксатор, содержащий стержень с дугообразными ножками, загнутыми в противоположные стороны и выполненными из материала, обладающего эффектом памяти формы, а также съемный фланец с заглушкой, установленный на одном из концов стержня. В охлажденном состоянии у устройства сближают ножки и вводят его в костномоз: говой.канал в отломках бедренной кости. При контактном нагреве устройства за счет эффекта формовосстановления устройство приобретает исходную форму, обеспечивая оетеоеинтез. После консолидации перелома через каналы пропускают охлажденную жидкость, при этом ножки приобретают форму, приданную им в охлажденном состоянии, после чего фиксатор без затруднений извлекают.

К недостаткам устройства можно отнести отсутствие возможности центрирования устройства внутри костномозгового канала, а также непостоянство условий фиксации отломков кости по мере их сращивания.

Известен фиксатор для внутрикостного рстеосинтеза, содержащий корпус с продольным отверстием, элементы фиксации с толкателем, установленные в корпусе с возможностью выдвижения.

При работе с известным фиксатором велика вероятность повреждения внутренней поверхности костномозгового канала трубчатой кости. Данный недостаток, наряду со сложностью конструкции и нетехнологичностью его изготовления, не позволяет широко применять фиксатор на практике.

Известен фиксатор для остеосинтеза трубчатых костей, содержащий заостренный штифт, выполненный из двух сходящихся на одном конце стержней, между

которыми размещена плоская пружина, при этом раздвоенный конец штифта выполнен резьбовым под упор, имеющий возможность продольного перемещения вдоль стержней,

0 К недостаткам фиксатора относятся ограниченные возможности по фиксации - только в одной плоскости, что не обеспечивает надежной фиксации отломков в момент их сращивания, а также нетехнологичность

5 изготовления плоской пружины (необходимость изготовления окон, вильчатого конца, а также обеспечение требований к материалу пружины - по составу И термообработке). Известен фиксатор для остеосинтеза,

0 содержащий трубчатый корпус с окнами, в котором размещен поворотный цилиндр, связанный резьбовым стержнем с толкателем. На толкателе установлены фиксирующие элементы с возможностью выдвижения

5 из окон, при этом фиксирующие элементы выполнены в виде гибких, упругих, связанных между собой пластин.

Недостатками данного фиксатора являются отсутствие возможности центрирова0 ния фиксатора внутри костномозгового канала, излишняя травматичность кости пациента за счет того, что для крепления упругого элемента применяются три винта (возникает необходимость изготовления

5 трех резьбовых отверстий на значительном по длине участке кости) и значительная сложность конструкции фиксатора.

Известна также- конструкция фиксатора для внутрикостнбго остеосинтеза. содержа0 щая корпус с продольным отверстием и элементы фиксации,, .установленные в корпусе с возможностью выдвижения в каждом из отломков кости, причем элементы фиксации выполнены в виде упругих стержней, разме5 щенных вдоль корпуса.

Однако отдельная регулировка каждого упругого стержня с помощью резьбового толкателя весьма продолжительна по вре- , трудоемка в исполнении, значителен

0 также расход материала для изготовления упругих стержней-материалов со стабильными упругими свойствами, например дисперсионно-твердеющих сплавов, пружинно-рессорных сталей. В процессе экс5 плуатации непосредственно упруго деформируются лишь небольшие части стержней, (выступающие из корпуса), остальные их части находятся в центрально нагруженном состоянии. Значительный рас- ход дефицитного материала и высокая трудоемкость изготовления и отладки фиксатора в целом приводят к его удорожанию.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для остеосинтеза переломов шейки бедренной кости, содержащее корпус с заострен- ным закрытым рабочим концом, с прорезями на боковой стенке, внутренней резьбой на крепежном конце и установленные в нем поперечные выдвижные элементы в виде стержней.

После установки устройства в кости через прорези на боковой стенке выдвигают из корпуса стержни, которые внедряются в костную ткань. При этой внедрение в костную ткань выдвижных элементов происходит и на дистальном и на проксимальном участках кости.

Основным недостатком известного устройства является то, что оно не обеспечивает дополнительной принудительной компрессии отломками кости по мере их сращивания, что значительно увеличивает сроки лечения.

Кроме того, для обеспечения высокой эффективности работы устройства (особенно при частых установках-снятиях) необходима беззазорность соединения стержни - реечные передачи, что не предусмотрено в известной конструкции, а его решение усложнит конструкцию.

Находясь на строго фиксированных участках корпуса, выдвижные элементы случайным образом взаимодействуют с различными участками канала кости, а поскольку внутрикостный канал имеет переменную форму, то при отсутствии возможности учета его конфигурации, центрирования и фиксации устройства будет недостаточно надежна.

В момент фиксации контакт выдвижных элементов со стенками костномозгового канала происходит на локализованных подлине участках, что приводит к повышенному травматизму внутренней поверхности канала.

Устройство нетехнологично в изготовлении и сборке. Значительные трудности представляет нарезка зубьев на протяженных стержнях, а ориентация используемых без дополнительных направляющих выдвижных элементов фиксации в виде планок значительно осложнена.

Устройство ненадежно в работе, поскольку высока вероятность поломки мелкомодульных зубьев протяженных стержней.

Цель изобретения- повышение надежности фиксации при создании дополнительной компрессии отломков по всей длине костномозгового канала.

Указанная цель достигается тем, что в устройство для остеосинтеза, содержащем корпус с заостренным закрытым рабочим концом, с прорезями на боковой стенке, 5 внутренней резьбовой на крепежном конце и установленные в нем поперечные выдвижные элементы в виде стержней, последние выполнены из материала, обладающего эффектом памяти формы, круглыми в сечении

0 со сферическими фасками на консольных концах, крепежные концы которых закреплены в прорезях корпуса, корпус выполнен с продольными каналами на внешней поверхности, глубина которых не менее тол5 щины стержней, а прорези выполнены в виде радиальных отверстий, равномерно расположенных по окружности и по длине корпуса с расстоянием между ними не менее длин консольных концов стержней

0 На фиг.1 представлено устройство для остеосинтеза, осевой разрез, при 36,7°С; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.З - разрез Б-Б на фиг.1; на фиг.4 - устройство для остеосинтеза, осевой разрез, при

5 18,5РС; на фиг.5 - устройство для остеосинтеза в рабочем положении в костномозговом канале кости; на фиг.6- схема действия сил на стержни при создании принудительной компрессии отломком кости; на фиг.7 0 устройство для остеосинтеза, изометрия.

Устройство для остеосинтеза состоит из трубчатого корпуса 1 с заостренным закрытым рабочим концом 2 и с внутренней резьбой 3 на крепежном конце 4. На внешней

5 поверхности корпуса 1 выполнены продольные каналы 5 с расположенными в них прорезями в виде радиальных отверстий 6. Отверстия 6 равномерно расположены как по окружности корпуса 1, так и внутри кана0 лов 5 по длине корпуса 1.

В устройство входят также поперечные выдвижные элементы в виде круглых в сечении стержней 7, выполненных из материала, обладающего эффектом памяти формы.

5 Стержни 7 неподвижно закреплены крепежными концами 8 в радиальных отверстиях 6 корпуса 1, Консольные концы 9 стержней 7 имеют сферические фаски 10. Конструктивно элементы устройства выполнены таким

0 образом, что расстояния между радиальными отверстиями 6 вдоль оси корпуса не менее длин консольных концов стержней, а глубины продольных каналов 5 выполнены не менее толщин стержней 7,

5 Устройство для остеосинтеза используется следующим образом.

Сборку устройства осуществляют при температуре окружающей среды, равной 36,7°С, что соответствует нормальной температуре здорового человека; При этом

сборку производят в камере с регулируемой температурой или прокачкой нагретой жидкости (воздуха) через корпус 1. Стержни 7 ориентируют в строго радиальном направлении (фиг. 1).

Определив по рентгенографическому снимку местоположение по длине устройства плоскости поломки кости уже при температуре 17,5°С, соответствующей комнатной, производят принудительную ориентацию стержней 7, укладывая их в продольных каналах 5 корпуса так, чтобы при их разгибании обеспечить в дальнейшем принудительную компрессию отломков кости.

Так (фиг.4) стержни 7, размещающиеся при сращивании в проксимальном отломке кости, имеют ориентацию, противоположную ориентации стержней 7, размещаемых в дистальном отломке кости.

Производятлинейный разрез, послойно рассекая мягкие ткани, вскрывают место перелома и вводят устройство через отверстие в костномозговой канал. При этом находящееся при комнатной температуре устройство имеет сложенные стержни 7. что обеспечивает беспрепятственный проход устройства в проксимальный отломок кости. Сопоставляют отломки и продвигают устройство далее в дистальный отломок. Если процедура установки устройства занимает более 2-3 мин, то во избежание его нагрева и преждевременного разгибания стержней 7, через крепежный кокец 4 внутрь устройства дополнительно прокачивают жидкость (воздух), поддерживая постоянство температуры вокруг устройства на уровне 18,5 °С. После установки устройства, тепло ) внутренней среды приводит к разогреву устройства в целом, в том числе и его стержней 7 и к их разгибанию. При этом в зависимости от конфигурации внутреннего пространства костномозгового канала каждый из стержней разгибается на различный угол до упора сферических фасок 10 стержней 7 в стенку костномозгового канала, Предварительно противоположно ориентированные стержни 7. расположенные в проксимальном и дистальном отломках кости, разгибаются навстречу друг другу, создавая со стороны консольных концов 9 стержней 7 на стенки канала локальные радиальные и осевые усилия, различные по своей величине (фиг.6).

Радиально направленные локальные усилия со стороны каждого из стержней на стенки костномозгового канала обеспечивают правильное центрирование устройства, локальные осевые усилия со стороны стержней на стенки канала, суммируясь, создают направленные навстречу друг другу результирующие осевые усилия прижатия отломков, создавая при этом принудительную компрессию при сращивании отломков. Радиальные и осевые усилия со стороны каждого из стержней на стенки канала незначительны по величине и не приводят к травматизму стенок костномозгового канала. Локальные осевые усилия, суммируясь,

создают большие по величине результирующие осевые усилия прижатия, создавая компрессию по всей длине костномозгового канала.

После сращивания отломков, внутрь устройства через крепежный конец 4 прокачивается жидкость (воздух), охлаждая корпус и стержни устройства до 18,5°С, при которой стержни 7 вновь складываются (фиг.4). Для удобства изъятия устройства из костномозгового канала во внутреннюю резьбу 3 ввинчивается втулка с наконечником (не по- казана).

Для повышения эффективности работы устройства на стержни 7, находящиеся на

уровне плоскости поломки, надевается стопорная втулка, предохраняющая от дополнительного травматизма краев отломков в месте сращивания. Отломки имеют раздробленно-рваные края, в результате чего

разгиб стержней у краев приводит к их травматизму.

Устройство просто в изготовлении, не содержит конструктивно сложных и нетех- нологичных в изготовлении деталей. Сроки

сращивания отломков кости сократились на 7-10, а в некоторых случаях и на 12 дней.

Устройство удобно в эксплуатации и надежно в работе..

40

Формула изобретения

Устройство для остеосинтеза, содержащее трубчатый корпус с заостренным закрытым рабочим концом, с прорезями на

боковой стенке, внутренней резьбой на крепежном конце и установленные в нем попе- речные выдвижные элементы в виде стержней, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности фиксации

при создании дополнительной компрессии отломков по всей длине костномозгового канала, стержни выполнены из материала, обладающего эффектом памяти формы, круглыми в сечении со сферическими фасками на консольных концах, крепежные концы которых закреплены в прорезях корпуса, корпус выполнен с продольными каналами на внешней поверхности, глубина которых не менее толщины стержней, а прорези выполнены в виде радиальных отверстий, равномерно расположенных по окружности и ними не менее длин консольных концов по длине корпуса с расстояниями между стержней.

Изобретение относится к медицине и предназначено для повышения надежности фиксации при создании дополнительной компрессии отломков по всей длине костномозгового канала. Устройство содержит корпус 1 с заостренным закрытым рабочим концом 2 и с внутренней резьбой 3 на крепежном конце 4. На внешней поверхности корпуса 1 выполнены продольные каналы 5 с прорезями 6 в виде радиальных отверстий, равномерно расположенных по окружности и длине корпуса 1. Устройство содержит стержни 7 неподвижно закрепленные крепежными концами 8 в прорезях 6, с консольными концами 8, выполненными со сферическими фасками 10. Стержни 7 выполнены из материала, обладающего эффектом памяти формы. Расстояние между прорезями 6 вдоль оси корпуса 1 не менее длин консольных концов 8 стержней 7, а глубина каналов 5 не менее толщины стержней 7. Устройство со сложенными стержнями 7 вводят в костномозговой канал кости, при его дальнейшем нагреве происходит разгибание стержней 7 на различные углы до упора сферических фзсок 10 в стенку костномозгового канала кости. При необходимости охлаждения устройства внутрь него прокачивают жидкость (воздух), поддерживающую постоянную температуру на уровне 18,5°С. 7 ил; сл с

70

Фиг. 2

fiat

фиг, 5

Б-Б

Фиг.З

фиг, 6

40

фиа 7