Устройство для остеосинтеза Советский патент 1982 года по МПК A61B17/18 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОСТЕОСИНТЕЗА

1

Изобретение относится « области медицины, в частности к травматологии и ортопедии, и может быть использовано для лечения больных с переломами костей.

Известно устройство для остеосинтеза, содержащее пластину с отверстиями под винты 1.

Недостатком известного устройства является сложность конструкции и громоздкость, что затрудняет его применение и создает неудобства в процессе лечения.

Целью изобретения является упрощение конструкции устройства и повышение надежности фиксации отломков.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для остеосинтеза, включающем пластину с отверстиями под винты, на поверхности пластины выполнены выпуклости, а пластина выполнена из материала, обладающего термомеханкческой памятью, например из сплава никелида титана.

На фиг. 1 и 2 схематично изображено устройство для остеосинтеза, имеющее пластину с выпуклостями и пластину с гладкой поверхностью, в аксонометрии.

Устройство содержит пластину 1 с отверстиями 2 под винты (на чертеже не по:казаны). На поверхности пластины 1. выполнены выпуклости 3. Пластина 1 выполнена из материала, обладающего термомеханической памятью, например пз сплава никелида титана.

Пластине, выполненной из такого материала, можно задать две формы. При одной форме пластина короче, а при другой длиннее. Эти две формы придают пластине путем ее предварительного деформирования при определенных температура.

После такой обработки пластину можно устанавливать на место перелома при ее Здлиненном состоянии, а после установки воздействовать на нее температурой на 3- 5° С выше, чем температура тела. Прн этом пластинка «вспоминает свою вторую форму с укороченной длиной и сдавливает отломки по оси.

Устройство для остеосинтеза изготавливают следзющим образом. Из сплава, имеющего структуру упорядоченного мартенсита никелида титана, содержащего 55% никели и 45% титана, изготавливают пластину с гладкой поверхностью (фиг. 2). Затем эту пластину помещают в штамп с лунками (на чертеже не показан), имеющими форму, соответствующую требуемым выпуклостям 3 на пластине. С помощью стержня (на чертеже не показан), имеющего на конце форму, эквидистантную форме лунки, деформируют поверхность пластины 1, вдавливая ее последовательно

в соответствующие лунки, получают укороченную пластину 1, имеющую выпуклости 3. Далее эту пластину, не вынимая из штампа, накрывают пластиной-пуансоном (на чертеже не показан), имеющим выпуклости по форме лунок пластины, и в условиях, предотвращающих изменение ее формы, нагревают до 500° С и выдерживают 1 ч.

Затем штамп охлаждают до комнатной температуры, при которой деформированную укороченную пластину, имеющую выпуклости, помещают в штамп, имеющий форму первоначальной гладкой пластины, и с помощью пуансона распрямляют выпуклости на пластине и придают ей первоначальную гладкую форму (фиг. 2), т. е. снова получают удлиненн ю пластину. Затем проводят цикл термообра:бот(ки (нагревают до и охлаждают до 20° С), который повторяют несколько десятков раз. В результате проведения операций пластина из никелида титана приобретает следующие свойства. При нагреве примерно до 40 С пластина остается гладкой, а при нагреве свыше 40° С на пластине образуются выпуклости, и она укорачивается. Прн последующем охлаждении пластины до 20° С исчезают выпуклости и она удлиняется.

Таким образом, не прикладывая к пластине усилий, а только нагревая и охлаждая ее до заданных температур, можно обеспечить ее удлинение и укорочение, примем при укороченин пластина приобретает дополнительную изгибную жесткость. Способность пластины сокращаться и удлиняться при определенных температурных воздействиях сохраняется в течение миллионов циклбв. Практически одна пластина может быть использована неограниченное число раз в нроцесса)Х лечения без каких-либо изменений в ее первоначальной конструкций.

Места вьшуклостей на пластине намечают следующим образом. Из практики лечения переломов известны величины усилий для компрессии отломков, которые обычно составляют несколько десятков килограммов. Требуемое усилие в предлагаемой пластине обеспечивается за счет сокращения длины при ее первоначальной установке и закреплении. При толщине предлагаемой пластины 1,6 мм и длине 20 см предусматривается сокращение ее длины на см но сравнению с исходной длиной, т. е. до 19 см. Такое укорочение можно облучить сразу, нагревая целиком всю пластин до 40° С нли обеспечить дискретное сокращение ее длины, например, шагами через 0,5 мм. Из расчета, что «аждая распОлёйсённая вдоль оси пластины лунка должна укорачивать пластину на 0,5 мм, на пластине последовательно выдавливают лунки. Для получения общего

укорочения пластины на 1 см на пластине последовательно одну за другой выдавливают 20 лунок. Каждое выдавливание лунки на пластине с незакрепленными краями укорачивает ее на 0,5 мм.

После выдавливания Л1унок проводят продессы «запоминания двух форм пластины, т. е. когда она имеет лунки (и, следовательно, укороченную длину) и когда она гладкая, т. е. когда лунки преобразуются в гладкую поверхность (и пластина длиннее на величину линейного приращения при исчезновении лунок).

Усилие сдавливания определяется пересчетом из величины перемещений пластины с учетом физико-механических свойств костей, а зазор между сдавливаемыми отломками Контролируется визуально или по рентгенограмме. Аналитическое- определение величины усилия сопряжено с трудностями определения механических свойств на стыКах отломков с учетом разрастания костной ткани. Поэтому усилие сдавливания можно в процессе лечения менять за счет нагрева или охлаждения лунок, подбирая нужную величину осевого смещения одного отломка относительно другого.

Лечебная нольза от повышения изгибной жесткости пластины заключается в уменьшении ротадии отломков, что особенно важно при фиксации отломков с многочисленными острыми краями.

Устройство используют следующим образом.

Берут пластину 1 при ее удлиненном состоянии с гладкой поверхностью и фиксируют место перелома путем установки винтов в отверстия 2. Затем места, отмеченные метками 4, греют с помощью лампы (на чертеже не показана). При нагреве на 3- 5° С выще температуры тела в этом месте пластины 1 образуется вынуклость 3, и пластина слегка сокращается по длине и сдавливает отломки (на чертеже не показаны) но оси навстречу лруг другу. Последовательный нагрев К1аждой метки 4 вызывает соответственно образование новой выпуклости 3 и дальнейшее сокращение длины пластины. При необходимости нагревать сразу всю пластину. Варианты нагрева выбираются из конкретных условий, т. е. величины компрессии и характера перелома. Заранее выбираются размеры и месторасположение выпуклостей 3 и выполняются различные модификации цластин. Так как выступы образуются местно, то пластина не теряет первоначальной изгиб ной жесткости и становится более жесткой за счет появления арочного эффекта.

После сращения отломков пластину снимают и охлаждают до определенной температуры. В результате обратного мартенситного превращения пластина «вспоминает свою гладк;ую форму, удлиняется

до первоначальной длины и затем может быть снова нспользована.

Использование предлагаемого устройства в медицинской практике повышает удобство компрессии отломков, так как не требует использования механических приспособлений, например пружин или винтовых фиксаторов перемещения.

Конструкция предлагаемого устройства проста и при его изготовлении на поверхность пластины могут быть нанесены значения шага перемещений и развиваемые при этом усилия сдавливания.

Формула изобретения

1. Устройство для остеосинтеза, содержащее пластину с отверстиями под винты.

отличающееся тем, что, с целью повышения надежности фи-ксации отломков и упрощения конструкции устройства, на поверхности пластины выполнены выпуклости, а пластина выполнена из материала, обладающего термомеханической памятью.

2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что пластина выполнена из сплава никелида титана.

Источник информации,

принятый во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР № 651800, кл. А 61 В 17/18, 1977 (прототип).