Стержневой аппарат для чрескостного остеосинтеза большеберцовой кости

Изобретение относится к медицине, а именно к травматологии. Стержневой аппарат содержит кольца с отверстиями, соединенные между собой резьбовыми штангами, репонирующие элементы, выполненные в виде кронштейнов, фиксированных на кольцах и оснащенных чрескостными стержнями. Аппарат оснащен репонирующими узлами, выполненными каждый в виде резьбовых стержней с ползуном и двумя прокладочными фигурными шайбами. Ползун выполнен в виде корпуса со сквозным овальным отверстием для чрескостного стержня и сквозным продольным каналом для резьбового стержня. Чрескостный стержень имеет возможность фиксации в ползуне в положении отклонения в пределах от 1 до 35 градусов во всех направлениях от центральной оси корпуса ползуна с помощью гаек, упомянутых шайб и стопорного болта. Резьбовые концы репонирующих узлов размещены с возможностью перемещений и фиксации гайками, в отверстиях кронштейнов, размещенных на внутренних поверхностях колец аппарата. Изобретение обеспечивает снижение и упрощение травматичности операции, улучшение репозиционных качеств аппарата, обеспечивающих повышение эффективности оперативного лечения. 1 ил.

 

Изобретение относится к медицине, используется в травматологии-ортопедии для чрескостного остеосинтеза длинных трубчатых костей.

Известны различные устройства, используемые для этой цели, в частности наиболее широко применяющееся за рубежом устройство [1] для чрескостного остеосинтеза. Однако оно имеет следующие недостатки: при введении опорных штифтов в костные отломки штифты необходимо устанавливать строго параллельно друг к другу с определенными, по размерам струбцин, расстояниями между собой. При этом возникают технические трудности, связанные с установкой аппарата и удлиняется продолжительность операции.

Другим аналогом может служить стержневой аппарат чрескостного остеосинтеза В.В. Фурдюка [2]. Недостатком данного аппарата является сложность конструкции, вследствие чего возникают трудности совмещения резьбовых втулок узлов фиксации и репозиции, расположенных по одной оси на противоположных сторонах аппарата.

Известен аппарат В.В. Фурдюка [3] для чрескостного остеосинтеза длинных трубчатых костей, включающий в себя удлиненную раму с прорезями, на параллельных стенках которых установлены узлы репозиции и фиксации. При этом узлы репозиции выполнены в виде ползунов с распорными резьбовыми втулками и гайками перемещения на корпусах ползунов. Так же недостатком этого аппарата является техническая сложность конструкции, которые возникают при установке аппарата.

Наиболее близким по своему техническому решению к заявляемому является принятый нами прототип компрессионно-дистракционный аппарат Г.А. Илизарова [4] для репозиции и остеосинтеза длинных трубчатых костей. Аппарат включает в себя кольца, соединенные между собой резьбовыми штангами, а с костями и их отломками или осколками - спицами. Благодаря универсальному набору деталей конструкции наружного остеосинтеза, состоящей из колец, дуг, резьбовых штанг, из аппарата Г.А. Илизарова можно создавать множество вариантов в зависимости от назначения. Однако несмотря на преимущество данного аппарата по сравнению с приведенными выше аналогами он, в свою очередь, также имеет ряд недостатков. Аппарат громоздок, чем причиняет существенные неудобства больному при остеосинтезе верхней трети бедренной кости. Жесткость фиксации отломка в кольцевой опоре со спицами зависит от величины прогиба каждой из спиц под воздействием определенной силы. Для предупреждения скольжения отломков кости по спице при действии силы в направлении ее оси необходима установка второй спицы, и в этом случае тоже возникает прогиб, но только уже одной спицы, в то время как вторая из-за низкого сопротивления скольжению практически не участвует в фиксации. Аналогичное смещение кости происходит и при воздействии сил на обе спицы. При этом прогиб спиц и скольжение по ним отломка возникают одновременно. Таким образом, использование парных спиц в каждой опоре в 2 раза повышает травматичность и усложняет выполнение операции по сравнению с результатами, когда применяют только одну спицу. При этом, однако, двукратного повышения жесткости не происходит. При наложении аппарата Илизарова угол перекреста спиц в пределах 30-60 градусов приводит к резкому падению жесткости фиксации костных фрагментов в направлении острого угла, особенно если в качестве опоры используется дуга. Проведение спиц для фиксации кости является ключевым моментом в наложении аппарата. Проведение спиц должно быть выполнено с абсолютной точностью, потому что оно определяет позицию и стабильность аппарата. Более того, во время проведения спицы ее острый конец проникает в ткани различной плотности, скрытые от глаз хирурга. Особенности этих тканей способны изменить траекторию спицы, приводя к повреждению жизненно важных структур (сосудов и нервов). При проведении спицы для предотвращения ограничения подвижности и контрактуры сустава мышцы должны находится в положении функционального удлинения. Чем ближе спица проходит к суставу, тем больше надо следовать этому правилу. При проведении спиц в дистальной части голени стопе должно придаваться положение сгибания (подошвенной флексии), когда спица проводится через передние фасциально-мышечные футляры, а при проведении ее через задние фасциально-мышечные футляры стопа должна находиться в положении разгибания (тыльной флексии). Также целесообразно при этом придавать положение сгибания в коленном суставе. Не случайно при этом многие исследователи [5, 6] вместо спиц используют стержни. В кольцевых опорах аппарата Илизарова прогиб спиц возрастает из-за подвижности стыковых соединений полуколец или перемещения спиц в спицедержателях. Этому способствует и функциональная нагрузка на конечность, при которой возникает эффект дополнительного натяжения спиц. При этом очевидны допустимые, относительно небольшие уровни деформации спиц при их проведении через кость и монтаже аппарата. Образующиеся при этом зоны концентрации напряжений в местах изгиба спиц при выходе их из кости вызывают ее направленную резорбцию. Натянутая спица постепенно распрямляется и удлиняется, ее натяжение падает. Для поддержания необходимого уровня жесткости фиксации необходимо 1 раз в 7-10 дней перенатягивать спицы. Малая площадь поверхности спиц повышает величину давления в области их соприкосновения с тканями (кожей и костью), приводит к резорбции в зоне избыточного давления и снижению фиксирующей способности. На фоне скольжения мягких тканей по спицам возникает довольно много инфекционных и других осложнений - от 12 до 60% вплоть до развития спицевого остеомиелита - до 2% случаев. Все это уменьшает преимущества спицевых аппаратов - малая травматичность и универсальность применения.

Стержневая наружная фиксация, с учетом данных специальной литературы, обеспечивает постоянную жесткую компрессию (дистракцию) отломков костей, увеличивает стабильность фиксации при множественных переломах бедренной, большеберцовой, плечевой и других длинных трубчатых костей, уменьшает массу и габариты аппарата внешней фиксации, позволяет приступить к разработке движений на 2-3 день после операции, т.к при остеосинтезе стержневым аппаратом чрескостные стержни проводятся через кожу большеберцовую кость, а фасциально-мышечные футляры остаются интактными, поэтому в коленном и голеностопном суставах сохраняются полный объем движений, можно приступить к ранним нагрузкам поврежденной конечности, сократить время пребывания пациентов на постельном режиме и в стационаре, осуществлять дополнительные хирургические вмешательства без снятия аппарата. Основными биомеханическими условиями для консолидации перелома являются точная репозиция и прочная фиксация костных отломков, а также сохранение функции конечности в процессе лечения. Преимуществами данного стержневого аппарата являются: простота монтажа на сегменте конечности, сокращение времени операции, уменьшение количество кожных ран, односторонний монтаж чрескостных стержней, отсутствие необходимости в транссегментарном проведении чрескостного стержня, что позволяет уменьшить опасность повреждения сосудисто-нервных образований и увеличить количество вариантов мест проведения стержней. Одностороннее расположение чрескостных стержней позволяют применять комплексную реабилитационную терапию для поврежденной конечности. Некоторые авторы к недостаткам метода стержневой внешней фиксации относят: неравномерность фиксации в различных плоскостях, использование метода преимущественно в травматологии и реже в ортопедии, низкие репозиционные возможности аппаратов (О.В. Бейдик). Предлагаемый нами стержневой аппарат просто и эффективно решает любые репозиционно-фиксационные задачи по оптимальному с точки зрения биомеханики, позволяет достичь полной и точной репозиции костных отломков благодаря наличию репозиционных узлов в аппарате. При применении кольцевых опор в стержневом аппарате при компрессии вдоль оси кости между отломками происходит равномерное распределение давления по периметру кости, а при применении дуговых опор в стержневом аппарате при компрессии между отломками большее давление концентрируется на стороне дуговых опор, а на противоположной стороне давление уменьшается.

Сущность изобретения заключается в совокупности существенных признаков, достаточных для достижения искомого технического результата, а именно снижения травматичности операции, ее упрощения, улучшения репозиционных качеств аппарата, обеспечивающих повышение эффективности оперативного лечения.

Эта сущность заключается в том, что стержневой аппарат для чрескостного остеосинтеза большеберцовой кости, содержащий кольца с отверстиями, соединенные между собой резьбовыми штангами, и репонирующие элементы, выполненные в виде кронштейнов с нарезным отверстием у основания, фиксированных на кольцах и оснащенных чрескостными стержнями, отличающийся тем, что он оснащен репонирующими узлами, выполненными каждый в виде резьбовых стержней с ползуном и двумя прокладочными фигурными шайбами, при этом ползун выполнен в виде корпуса со сквозным овальным отверстием для чрескостного стержня, причем чрескостный стержень имеет возможность фиксации в ползуне в положении отклонения в пределах от 1 до 35 градусов во всех направлениях от центральной оси корпуса ползуна, с помощью гаек, упомянутых шайб и стопорного болта, а резьбовые концы репонирующих узлов размещены с возможностью перемещений и фиксации гайками, в отверстиях кронштейнов, размещенных на внутренних поверхностях колец аппарата и фиксированных с помощью болтов. Эта сущность заключается в том, что аппарат оснащен репонирующими узлами, выполненными каждый в виде резьбовых стержней с ползуном, имеющим сквозное овальное отверстие для чрескостного стержня с двумя прокладочными фигурными шайбами под определенными углами, которые компенсируют углы отклонения чрескостных стержней. Чрескостный стержень в ползуне имеет возможность фиксироваться в положении отклонения в пределах от 1 до 35 градусов во всех направлениях от центральной оси корпуса ползуна, в тех случаях, когда чрескостный стержень проведен с небольшим углом отклонения от центральной оси кости. В таких случаях для усиления степени жесткости фиксации чрескостного стержня к ползуну используются фигурные прокладочные шайбы под разными углами (3, 5, 7, 9, 11, 13, 15, 17, 19, 21, 23, 25, 27, 29, 31, 33, 35), что позволяет фиксировать чрескостный стержень под необходимым углом для избежания деформации чрескостного стержня и смещения кости. При фиксации чрескостного стержня прокладочные фигурные шайбы с одинаковыми углами устанавливаются с обеих сторон ползуна и фиксируются гайками. Чрескостный стержень под фиксированным углом остается устойчивым. В отверстиях ползуна установлены с возможностью ротационных и осевых перемещений и фиксации чрескостные стержни, а резьбовые концы репонирующих узлов размещены с возможностью перемещений и фиксации гайками в отверстиях кронштейнов, размещенных на внутренних поверхностях средних колец аппарата. Регулируемое расположение чрескостных стержней с ползунами, проходящих через их сквозное овальное отверстия обеспечивают после предварительного устранения ротационных смещений полную и точную закрытую репозицию костных фрагментов в этих плоскостях. На чертеже изображен аппарат для чрескостного остеосинтеза большеберцовой кости с узлами репозиции.

Стержневой аппарат для чрескостного остеосинтеза большеберцовой кости содержит кольца 1 с отверстиями, соединенные между собой резьбовыми штангами 2. На кронштейнах 3 с нарезным отверстием у основания, установленных на внутренних поверхностях колец 1 и фиксированных к кольцу с помощью болтов 12, размещены чрескостные стержни 4. Кронштейны 3 и 5 с нарезным отверстием у основания к кольцам фиксируются с помощью болтов 12. На внутренних поверхностях средних колец 1 на кронштейнах 5 с нарезным отверстием у основания установлены репонирующие узлы 6. Репонирующие элементы, выполненные в виде кронштейнов, фиксированных на кольцах и оснащенных чрескостными стержнями установлены с возможностью перемещений и фиксации гайками. Резьбовые концы репонирующих узлов 6 размещены с возможностью перемещений и фиксации гайками 7 в отверстиях кронштейнов 5. Репонирующий узел 6 состоит из ползуна 8 и из двух фигурных прокладочных шайб 12 под определенными угловыми значениями и резьбового стержня 14 с гайками 7, фиксированных к кольцам 1 с отверстиями с помощью кронштейнов 5. Ползун 8 состоит из корпуса имеет сквозное овальное отверстие 11 для чрескостного стержня 10 и сквозной продольный канал 13 для резьбового стержня 14. Чрескостный стержень 10 в ползуне 8 имеет возможность фиксироваться в положении отклонения в пределах от 1 до 35 градусов от центральной оси корпуса ползуна 8, что позволяет фиксировать чрескостный стержень 10, проведенный в кость в положении отклонения от продольной оси кости под необходимым углом гайками 7 и стопорным болтом 9. Ползун 8 фиксируется к кольцу 1 с помощью кронштейнов 5 и резьбового стержня 14, проведенного через сквозное отверстие 13 корпуса ползуна 8. Репонирующие элементы, выполненные в виде кронштейнов, фиксированных на кольцах и оснащенных чрескостными стержнями установлены в сквозном овальном отверстии ползуна с возможностью перемещений и фиксации гайками по резьбовому стержню 14. В отверстиях ползунов 8 репонирующих узлов 6 установлены с возможностью перемещений и фиксации чрескостные стержни 10. Рабочие части чрескостных стержней на чертеже погружены в костные муляжи.

Аппарат применяется следующим образом: после устранения ротационного смещения костных отломков в верхней трети большеберцовой кости через микроинцизию вводят троакар до кости, извлекают стилет, через трубку рассверливают канал для введения чрескостного стержня 4 через оба кортикального слоя перпендикулярно оси большеберцовой кости и вводится чрескостный стержень, который фиксируется к кольцу 1 с помощью кронштейна 3 с нарезным отверстием у основания и болта 12. Монтируются четыре кольца 1 от аппарата Илизарова, кольца соединяются между собой резьбовыми штангами 2. Аналогично устанавливают чрескостный стержень 4 на дистальном отломке большеберцовой кости, ближе к суставу строго в одной плоскости, ранее введенному чрескостному стержню и фиксируется к нижнему кольцу с помощью кронштейна и болта. Вторую пару чрескостных стержней 10 вводят ближе к линии перелома строго параллельно друг другу. На них монтируют репонирующие узлы 6 с двумя фигурными прокладочными шайбами, надевая их отверстиями 11, расположенными в ползунах 8 и фиксируют гайками 7 и стопорным болтом 9. Репонирующие узлы 6 посредством кронштейнов 5 и болтов 12 фиксируются к внутренней поверхности средних колец 1. Кольца 1 соединяют между собой резьбовыми штангами 2. Под рентгеновским контролем осуществляют репозицию путем перемещения элементов репонирующих узлов 6 гайками 7, т.е. ползуна с чрескостным стержнем 10 по резьбовому стержню 14 и чрескостными стержнями 10.

При правильном расположении костных фрагментов большеберцовой кости производят их сближение с компрессией посредством резьбовых штанг 2, соединяющих кольца 1. Для стабилизации достигнутой репозиции вводят дополнительно по одному чрескостному стержню в каждый фрагмент под углом 60 град. к его оси, а чрескостные стержни 4 фиксируют к кольцам с помощью кронштейнов 3.

Источники информации

1. Патент Швейцарии №0684928, кл. А1В 17/60, 1995.

2. Фурдюк В.В. А.С. №1766390, A61B 17/60, 1993.

3. Фурдюк RU 2152190 C1, A61B 17/66, 23.09.1998.

4. Ткаченко С.С. Остеосинтез. Л.: Медицина, 1987, с.122-123.

5. Голяховский В., Френкель В. Руководство по чрескостному остеосинтезу методом Илизарова. Санкт-Петербург, 1999, с.84-98.

6. Бейдик О.В., Котельников Г.П., Островский Н.В. Остеосинтез стержневыми и спицестержневыми аппаратами внешней фиксации.

Стержневой аппарат для чрескостного остеосинтеза большеберцовой кости, содержащий кольца с отверстиями, соединенные между собой резьбовыми штангами, репонирующие элементы, выполненные в виде кронштейнов, фиксированных на кольцах и оснащенных чрескостными стержнями, отличающийся тем, что аппарат оснащен репонирующими узлами, выполненными каждый в виде резьбовых стержней с ползуном и двумя прокладочными фигурными шайбами, при этом ползун выполнен в виде корпуса со сквозным овальным отверстием для чрескостного стержня и сквозным продольным каналом для резьбового стержня, причем чрескостный стержень имеет возможность фиксации в ползуне в положении отклонения в пределах от 1 до 35° во всех направлениях от центральной оси корпуса ползуна, с помощью гаек, упомянутых шайб и стопорного болта, а резьбовые концы репонирующих узлов размещены с возможностью перемещений и фиксации гайками в отверстиях кронштейнов, размещенных на внутренних поверхностях колец аппарата.