Компрессионно-дистракционный аппарат

 

Использование: в медицине для лечения длинных трубчатых и мелких костей конечностей. Сущность изобретения: аппарат содержит рамы из резьбовых стержней 3, связанные между собой стяжками 2 и стержнедержателями 4. Стержнедержатели 4 и дополнительные стержнедержатели 10 перфорированы во взаимно перпендикулярных плоскостях каналами 5 и диагональным каналом 6. Концы стяжек 2 и резьбовых стержней 3 зафиксированы в пазах 13 во взаимно перпендикулярных плоскостях стержнедержателей 4 и 10. В соосных отверстиях дополнительных стержнедержателей 10 установлена распорка 14 с гайками 15, 16 и 18, 19. Спицедержатели 9 выполнены с резьбовым осевым отверстием для установки на свободных концах стяжек и резьбовых стержней. На распорке 14 установлен дополнительный стержнедержатель 10 с внутрикостным стержнем 24. 2 з.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к медицине, а именно к травматологии и ортопедии, и может использоваться для лечения переломов и деформаций костей.

Известны компрессионно-дистракционные аппараты, имеющие циркулярно замкнутые по периметру каркасы четырехугольных рамочных конструкций (авт. св. СССР N 434938, 1970; 649418, 1977; 749390, 1978; 1003834, 1981; 1069798, 1982; 1217392, 1986; 1217392, 1986 и др.). Эти аппараты не обеспечивают устранения грубых деформаций костей скелета, сложны для сборки и использования, не обеспечивают постоянства натяжения спиц и затрудняют получение качественных рентгенограмм, тяжелы и сложны в изготовлении. В то же время они требуют много времени для сборки, т.е. не технологичны для повседневной работы травматолога.

Более совершенными конструкциями рамочных аппаратов можно считать компрессионно-дистракционные аппараты по авт. св. СССР NN 888972, 1980; 935093, 1982; 434938, 1970; 1496787, 1987. Достоинством этих аппаратов является монтаж рам из стержней круглого сечения, что позволяет использовать преимущества упругой деформации каркасов при изменяющихся нагрузках, поддержание сил натяжения спиц, возможность изменять внутренние размеры, производить сборку различных модулей из одних и тех же составных элементов. Но эти аппараты ограничены для дополнительного монтажа, требуют достаточно много времени для сборки, на протяжении стяжек и стержней каркасов эти аппараты имеют много так называемых "мертвых зон", в проекциях которых не имеется возможности укрепить концы спиц. Ограниченными возможностями и надежностью отличаются спицедержатели, имеющие единственное функциональное назначение - фиксировать спицу, при этом расширение функциональных возможностей или использование спицедержателей по новому назначению в этих аппаратах не предусмотрено. Указанные аппараты не имеют шарнирных компоновок, что ограничивает их применение, например, при устранении грубых угловых деформаций или контрактур суставов.

Наиболее близким к предлагаемому является компрессионно-дистракционный аппарат, содержащий рамы со стяжками, выполненными из резьбовых стержней, связанными стержнедержателями, имеющими взаимно перпендикулярные отверстия под резьбовые стяжки и стержни и диагональный канал под резьбовой стержень с установленным на нем с помощью гаек спицедержателем и дополнительным стержнедержателем, спицы и дополнительные спицы с возможностью фиксации и перемещения отломков во всех направлениях. Спицедержатель имеет отверстия спицевых каналов, резьбовые отверстия для фиксирующих спицы болтов и центральное отверстие в корпусе, соосное со стержнем, вдоль которого спицедержатель перемещается свободно, поскольку это центральное отверстие не имеет резьбы.

Аппарат-прототип имеет существенные недостатки, ограничивающие его положительные характеристики. Так, например, при использовании его в режиме циклических нагружений (ходьба в аппарате на голени) обнаруживается, что продольные стяжки, имея свойство упруго деформироваться, недостаточно прочно фиксируют фрагменты костей голени, что субъективно ощущается больными и способствует усталостным переломам спиц и, следовательно, риску повреждения костной мозоли или регенерата. Следуя традиционному способу дублирования рам (в кольцевых аппаратах - колец) приходится значительно усложнять конструкцию, утяжелять ее, что существенно снижает удобство сборки, монтажа, ухудшает информативность рентгенограмм. В то же время закрепление стяжек по длине аппарата в плоскостях его сторон, что необходимо выполнять особенно в ближайшем послеоперационном периоде, не может быть осуществимо, если заранее на стяжках не установлены дополнительные стержнедержатели. Пользование выносными стержнями (в диагональных каналах по углам рам) лишь отчасти решает эту проблему и во всех случаях дополнительный монтаж в аппарате способствует чаще всего увеличению габаритов, ограничивает полезное пространство для здоровой конечности, при этом перемонтаж и дополнительный монтаж сложен для врача технически. Кроме того, если по ходу лечения необходимо размонтировать один (любой) из углов рам, то оказывается, что этот процесс очень трудоемок, поскольку стержни и стяжки, расположенные во взаимно перпендикулярных каналах в трех плоскостях, не позволяют смещать друг друга ни в каких других плоскостях и поэтому извлекая из стержнедержателя стержень его приходится сначала ретроградно низводить, потом отгибать в сторону и уже потом извлекать из противолежащего стержнедержателя. Эта процедура обрекает конструкцию на ранний износ и сопровождается болевыми ощущениями больных. В свою очередь замена стержня требует условия, когда каналы противолежащих стержнедержателей должны быть расположены строго параллельно, иначе стержень застрянет в отверстии, зацепившись за его края резьбой. Указанная особенность аппарата не способствует профилактике повреждения костной мозоли или регенерата.

В конструкции аппарата-прототипа спицефиксаторы наделены только одной функцией - фиксировать спицы, но установить спицедержатель на конце стяжки (на коротком конце) невозможно, так как он фиксируется не менее чем с двух сторон прижимными гайками, при ослаблении которых он свободно вращается вокруг стержня. Короткие стяжки и стержни невозможно укрепить между собой с целью получения длинной стяжки или стержня. В аппарате Илизарова среди элементов набора имеются специальные соединительные муфты, в то время как в рамочных аппаратах таких возможностей, как наращивание длины стержней - нет, что не отвечает признакам удобства монтажа и пользования.

Целью изобретения является профилактика повреждения костного регенерата при цикловых продольно-осевых нагружениях путем дозированного изменения продольной и поперечной жесткости каркаса и упрощения монтажа.

Это достигается тем, что стержнедержатели и дополнительные стержнедержатели имеют во взаимно перпендикулярных перфорированных плоскостях пазы соединений резьбовых стяжек и стержней внахлест по периметру каркаса, при этом в соосных отверстиях каналов противолежащих дополнительных стержнедержателей в плоскости стороны каркаса установлена резьбовая распорка с гайками для дозированного изменения внутренних размеров между рамами и гайками для фиксации при необходимости устанавливаемого между ними внахлест дополнительного стержнедержателя с укрепленной в отверстии его сквозного канала хвостовой части внутрикостного стержня, тогда как центральное отверстие в корпусе спицедержателя выполнено резьбовым с возможностью его установки на свободных концах стяжек и резьбовых стержней при формировании каркаса, дополнительном монтаже и соединения между собой обращенных друг к другу стяжек или резьбовых стержней.

На фиг.1 изображен компрессионно-дистракционный аппарат (боковая проекция, голень); на фиг. 2 - стержнедержатель с диагональным каналом, вид сбоку; на фиг. 3 - стержнедержатель, общий вид; на фиг.4 - дополнительный стержнедержатель, общий вид; на фиг.5 - компрессионно-дистракционный аппарат, растяжки с укрепленными на них внутрикостными стержнями между стяжками в верхней трети и между рамами в нижней трети костей голени; на фиг.6 - спицедержатель, вид сбоку; на фиг.7 - то же, вид спереди; на фиг.8 - спицедержатель для соединения резьбовых стержней или стяжек.

Компрессионно-дистракционный аппарат содержит рамы 1 со стяжками 2, выполненные из резьбовых стержней 3 и стержнедержателей 4. Каждый стержнедержатель 4 имеет взаимно перпендикулярные отверстия 5 каналов под резьбовые стержни 3 и стяжки 2 рам 1 и диагональный канал 6 под резьбовой стержень 7 с установленным на нем с помощью гаек 8 спицедержателем 9 и дополнительным стержнедержателем 10. В спицедержателях 9 рам 1 установлены основные спицы 11 и при необходимости дополнительные спицы 12 в спицедержателях 9 на резьбовом стержне 7. Стержнедержатели 4 и 10 выполнены перфорированными и с пазами 13 во взаимно перпендикулярных плоскостях для соединений резьбовых стяжек и стержней внахлест по периметру каркаса, при этом в соосных отверстиях 5 каналов противолежащих дополнительных стержнедержателей 10, установленных на стяжках 2, перпендикулярно установлена резьбовая распорка 14 с гайками 15, 16 для дозированного изменения размеров аппарата в поперечном или продольном направлении, и гайки 18, 19 для фиксации дополнительного стержнедержателя 20 с укрепленной (например, гайками 22, 23) в отверстии его сквозного канала (резьбовой части как вариант) 21 хвостовой части внутрикостного стержня 24. На распорке 14 может быть установлен спицедержатель 9.

Спицедержатель имеет корпус в виде удлиненной шестигранной гайки, каждая из плоскостей которой по периметру расположена относительно соседней плоскости под углом 30^о (150^о). Корпус имеет спицевые каналы 25, параллельные друг другу, отверстия резьбовые 25-А для болтов 27, фиксирующих спицы 11, центральный канал 26 с резьбой для резьбовых стержней 3 рам 1 или стяжек 2 или распорки 14. Спицевые каналы 25 разнесены по длине корпуса 9 и не пересекаются с центральным каналом. Болт 27 для фиксации спиц имеет шестигранную головку 28 и шлиц под лезвие отвертки. Спицедержатель фиксируется со стороны торцовой поверхности одной или парой гаек 8.

Стержнедержатель может быть выполнен в виде куба, в каждой из плоскостей которого выполнено отверстие 5 соединительного канала для резьбовых стержней 3 и стяжек 2, при этом в трех из шести плоскостей отверстия 5 продублированы по углам, а в трех параллельных им плоскостях дублирующие отверстия 5 расположены в глубине пазов 13, выполненных для соединения стержней рам и стяжек внахлест.

Компрессионно-дистракционный аппарат может быть использован при лечении больных травматологического и ортопедического профилей во всех случаях, где показано применение способов компрессионно-дистракционного остеосинтеза с укреплением на костях с помощью спиц, пучков спиц, внутрикостных винтов и их комбинации, при этом каркас аппарата может быть собран в виде циркулярно замкнутых модулей, отдельных рам, полурам. Компрессионно-дистракционный аппарат накладывают под обезболиванием в виде полностью или частично собранного модуля или собирают в операционной после проведения спиц путем последовательного соединения составных элементов и узлов. Стерилизация аппарата осуществляется вместе с хирургическим инструментом.

С учетом данных рентгенограмм и антропометрии определяют необходимые размеры предполагающейся к использованию конструкции аппарата; внутренний размер ее должен обеспечивать свободное пространство по окружности конечности в пределах 2 см. Резьбовые стержни 3 рам 1 снабжают спицедержателями 9. Допустимо использовать любые спицедержатели, фиксирующиеся на стержнях круглого сечения. Со стороны свободных концов стержней навинчивают по паре гаек, между которыми зажимают стержнедержатель таким образом, что стержень оказывается размещенным в пазу. Из четырех стержнедержателей и четырех резьбовых стержней собирают рамку, потом еще одну. Обе рамки соединяют по углам между собой стяжками 2, при этом на стяжках могут быть размещены спицедержатели 9 и пары гаек для фиксации стяжек в пазах 13 стержнедержателей 4. Таким образом формируется четырехсторонний каркас прямоугольного плоскостного сечения. В зависимости от конкретной ситуационной задачи при формировании любой из рамок могут быть использованы оба из предложенных вариантов стержнедержателей (с диагональным каналом и без него), а также в стержнедержателях противолежащих рам или сторон одной рамы могут быть заняты либо пазы, либо отверстия соединительных каналов. Допустимо перед операцией ограничить сборку формированием каркаса в виде незамкнутого с одной стороны короба или в виде буквы П каждой из рам. Тогда аппарат надевают на конечность не как чулок, а наложением в проекции патологического очага. В дальнейшем недостающие резьбовые стержни рамок устанавливают на стержнедержателях уже в операционной. По показаниям каркас собирают на длинных стяжках, монтируя одновременно 3-4 параллельные рамки. При такой компоновке используют спицедержатели в роли соединительной муфты. С одной стороны спицедержатель благодаря наличию резьбы в центральном отверстии соединяет между собой стяжки 2 выше- и нижележащей рамок, а с другой стороны он же используется по своему прямому назначению и фиксирует спицу (или несколько спиц).

По показаниям на стяжках могут быть заранее установлены дополнительные стержнедержатели. В дальнейшем они могут быть задействованы для укрепления, например, внутрикостного винта или установки дополнительных конструкций каркаса. Между стяжек может быть заранее или на любом другом этапе установлена распорка 14 с одной стороны или с двух противолежащих сторон, или в соседних взаимно перпендикулярных плоскостях в виде букв Г, П. В последнем случае монтируется дополнительная незамкнутая рамка. В качестве распорок используют резьбовые стержни рамок. На них навинчивают гайки 18, 19 для фиксации между ними дополнительного стержнедержателя (любого варианта) в качестве фиксатора внутрикостного стержня известных конструкций, среди которых предпочтительны имеющие резьбу для крепления с помощью гаек. Концы распорок снабжают гайками 8, между которыми зажимают плоскости дополнительных стержнедержателей. Стержнедержатели с помощью пазов внахлест устанавливают между рамок на стяжках. При этом прочностные свойства каркаса значительно превосходят прочность исходной схемы за счет ограничения амплитуды линейной деформации стяжек по той оси, вдоль которой расположена распорка. Для проведения спиц и внутрикостных стержней используют дрель. Спицы проводят сквозь спицедержатели. Укрепляют спицы болтами с помощью гаечного ключа или отвертки.

Аппарат используют следующим образом. Репозицию по длине осуществляют путем сближения между собой рамок 1 перемещением во встречном направлении пар гаек 8 на стяжках 2 - компрессия. Дистракцию при репозиции по длине и при выращивании регенерата для удлинения костей осуществляют путем разведения рамок с помощью гаек 8 на стяжках по углам каркаса равномерно с каждой из сторон. Угловые смещения фрагментов костей устраняют с помощью гаек 8 на стяжках по углам рам, при этом со стороны угла деформации на двух стяжках осуществляют дистракцию, на двух других стяжках гайки, фиксирующие стержнедержатели, должны быть распущены на период одномоментной репозиции и затянуты вновь по окончании ее. Таким образом без повреждения стяжек (перекос) устраняют деформации в пределах 15-20^о.

Угловые смещения отломков при значении угла деформации более 15-20^о устраняют в свежих случаях одномоментно с помощью спиц с упорной площадкой, проведенных сквозь отломки с противоположной спицедержателю стороны. Спицедержатель при этом может быть установлен на стяжке. Путем тракции за свободный конец спицы смещенный костный фрагмент выводят в положение нормальной оси. Тракцию осуществляют спиценатягивателем или путем навинчивания спицедержателя по резьбе стяжки с последующим закреплением его положения гайкой с торцовой стороны. Спица при этом должна быть фиксирована в спицевом канале болтом. В несвежих случаях, застарелых по срокам угловых деформаций, используют дозированное раздельное перемещение всей стяжки или пары стяжек со стороны угла деформации вместе со спицедержателями уже укрепленными на них. Если в качестве репозиционного фиксатора костного фрагмента использован внутрикостный стержень, укрепленный на дополнительном стержнедержателе, который в свою очередь установлен на стяжке или распорке, осуществляют дозированное перемещение всего дополнительного стержнедержателя путем перемещения гаек 18, 19 вдоль стяжки или распорки. Допустимо перемещать всю распорку или стяжку вместе с внутрикостным стержнем в направлении вершины, опущенной из угла деформации. Смещение по ширине устраняют путем попарного перемещения резьбовых стержней рам вместе со спицедержателями и спицами вдоль спицы, ось которой в рамке совпадает с осью смещения по ширине. По завершении репозиции по ширине профилактически осуществляют дополнительное натяжение спиц путем увеличения на 1 мм внутреннего продольно-поперечного размера рам с помощью гаек по углам стержнедержателей.

Ротационные смещения устраняют встречно-боковым перемещением спиц внутри рамок, при этом противоположные стержни рамок перемещают в плоскости рамок навстречу друг другу в одинаковом темпе, увеличивая при этом размер рамки в соответствии с длиной спицы и углом ее перемещения. Ротирование свободного костного фрагмента, фиксированного с противоположных сторон внутрикостными стержнями на дополнительных стержнедержателях распорок 14, осуществляют путем встречного перемещения либо распорок между стяжками, либо дополнительных стержнедержателей, в которых укреплены внутрикостные стержни 24.

Замену стяжек осуществляют путем роспуска гаек на стяжках по углам каркаса и извлечения стяжки из паза, при этом она должна быть освобождена от спиц, если они были на ней укреплены. Новую стяжку свободными концами помещают в пазы освободившихся стержнедержателей и укрепляют гайками 8. Демонтаж аппарата осуществляют путем последовательного скусывания спиц, роспуска гаек на рамках с любой из сторон, удаления из пазов резьбовых стяжек и снятия каркаса с конечности.

При электроостеостимуляции внутрикостный стержень укрепляют на дополнительном стержнедержателе, изготовленном на основе электронейтральных материалов (текстолит, капролон, пластмасса). В этом случае внутрикостный стержень используется в качестве электрода.

Формула изобретения

1. КОМПРЕССИОННО-ДИСТРАКЦИОННЫЙ АППАРАТ, содержащий рамы со стяжками, выполненные из резьбовых стержней, соединяющие их стержнедержатели с взаимно перпендикулярными каналами под резьбовые стержни и стяжки и диагональным каналом под резьбовой стержень с установленным на нем спицедержателем с возможностью перемещения отломков в трех направлениях, дополнительные стержнедержатели и спицы, отличающийся тем, что он снабжен распоркой с гайками, дополнительные стержнедержатели и стержнедержатели выполнены перфорированными и с пазами во взаимно перпендикулярных плоскостях, дополнительные стержнедержатели установлены на стяжках, а распорка установлена в соосных каналах дополнительных стержнедержателей.

2.Аппарат по п.1, отличающийся тем, что дополнительный стержнедержатель установлен на распорке для фиксации внутрикостного стержня.

3.Аппарат по п.1, отличающийся тем, что осевое отверстие спицедержателя выполнено резьбовым с возможностью установки на свободных концах стяжек и резьбовых стержней.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8