Комплект устройств для остеосинтеза переломов костей конечностей

Изобретение относится к области медицины, а именно к травматологии и ортопедии, и может быть использовано для лечения различных переломов, требующих сближения отломков с ускоренным сращением, в частности при остеосинтезе переломов шейки бедра, мыщелков большеберцовой кости и бедра, межберцового синдесмоза голени, переломов Пилона, локтевого отростка, мыщелков плеча, переломов внутренней лодыжки и т.д. Комплект устройств для остеосинтеза переломов шейки бедра включает фенестрированный канюлированный компрессирующий винт, отвертку для винта и силиконовую заглушку. Фенестрированный канюлированный компрессирующий винт состоит из двух стержней - дистального и проксимального, выполненных со сквозными осевыми каналами с возможностью телескопического соединения стержней, и отверстиями в стенках стержней, обеспечивающими подачу в зону перелома веществ, стимулирующих остеогенез. Каждый из стержней снабжен резьбовым участком для обеспечения сцепления винта с костным материалом шейки бедра и отверстиями под отвертку. Дистальный стержень винта выполнен с резьбой большего диаметра по сравнению с диаметром резьбы на проксимальном стержне винта, где резьба на проксимальном и дистальном стержнях выполнена с разным шагом. Отвертка для винта выполнена с возможностью вращения дистального и/или проксимального стержней. Отвертка состоит из двух коаксиально расположенных стержней разного диаметра, один из которых - большего диаметра - выполнен с осевым отверстием и жестко закреплен в ручке, а второй стержень - меньшего диаметра - размещен в отверстии стержня большего диаметра подвижно. Форма торцевой поверхности стержня меньшего диаметра выполнена соответствующей отверстию под отвертку проксимального стержня. Форма торцевой поверхности стержня большего диаметра выполнена соответствующей отверстию под отвертку дистального стержня. Отвертка также содержит фиксатор, обеспечивающий регулировку положения стержня меньшего диаметра в стержне большего диаметра для изменения длины между торцами стержней в зависимости от длины используемого телескопического винта и от заданного для конкретной операции расстояния, на которое может уменьшиться длина винта в процессе лечения переломов. Силиконовая заглушка имеет форму и размеры, обеспечивающие плотное размещение заглушки в осевом сквозном канале дистального стержня со стороны отверстия под отвертку. Изобретение обеспечивает более эффективную фиксацию фрагментов перелома, ускорение сращения кости (или сокращение срока лечения перелома) при уменьшении побочных эффектов и послеоперационных осложнений, связанных с дистальной миграцией винта в костях конечностей в процессе сращения перелома за счет выполнения винта телескопическим, канюлированным и фенестрированным. 27 з.п. ф-лы, 1 прим.; 7 ил.

 

Область техники

Изобретение относится к медицинской технике и медицине, а именно, к травматологии и ортопедии, и может быть использовано для лечения различных переломов, требующих сближения отломков с ускоренным сращением, в частности, при остеосинтезе переломов шейки бедра, мыщелков большеберцовой кости и бедра, межберцового синдесмоза голени, переломов Пилона, локтевого отростка, мыщелков плеча, переломов внутренней лодыжки и т.д.

Уровень техники

Из уровня техники для остеосинтеза переломов костей конечностей известно использование как отдельно канюлированных винтов, так и в комплекте с устройствами, предназначенными для вкручивания упомянутых винтов.

В частности, известен канюлированный компрессионный винт марки AutoFIX диаметром 2,0/2,5 мм, представленный в материалах каталога «Миниимплантаты для хирургии кисти и стопы» фирмы DEOST, 2014, с. 32 (http://www.deost.ru/upload/medialibrary/materials/sbi.pdf), выполненный в виде стержня по типу винта Герберта, снабженный наружной резьбой с разным шагом витков спирали со стороны дистального и проксимального отделов стержня.

Однако, данные винты не позволяют подавать вещества, например, стимулирующие остеогенез, в зону операции на промежутке между проксимальным и дистальным концами винта, что ограничивает возможности его использования для остеосинтеза переломов костей конечностей. Кроме того, конструкция известного винта не обеспечивает возможности изменения длины винта как при оперативном лечении, так и в процессе сращения перелома.

Из уровня техники известно винтовое канюлированное телескопическое устройство и способ фиксации шейки бедра, раскрытые в патенте US 2014214034, где устройство представляет собой винтовой узел, содержащий два телескопически связанных стержневых элемента, один из которых выполнен большего диаметра, второй - меньшего. Стержневой элемент большего диаметра выполнен с осевым сквозным каналом и резьбовой частью на проксимальном конце, второй стержневой элемент меньшего диаметра выполнен с возможностью размещения и перемещения в канале первого элемента и также имеет сквозной канал и резьбовую часть на дистальном конце, и снабжен колпачком. Форма стержня меньшего диаметра в поперечном сечении может отличаться от цилиндрической, при этом канал в стержне большего диаметра имеет форму, обеспечивающую строго осевое перемещение в нем второго стержня (без взаимного вращения стержней относительно друга).

Однако, данное винтовое устройство не позволяет подавать вещества в зону операции на промежутке между проксимальным и дистальным концами винта, что ограничивает возможности его использования для остеосинтеза переломов костей конечностей.

Из уровня техники известен также фенестированный канюлированный компрессирующий винт, конструкция которого раскрыта в патенте на полезную модель RU 147760, и представляющий собой цилиндрический стержень с наружным диаметром 4-8 мм со стороны проксимального отдела и 9-11 мм со стороны дистального отдела, длиной 40-120 мм, со сквозным осевым отверстием - каналом для возможности введения винта по спице в процессе остеосинтеза и подачи в зону перелома веществ, стимулирующих остеогенез, снабженный наружной резьбой, выполненной со стороны дистального и проксимального отделов винта, а также отверстиями, выполненными в стенке стержня, при этом часть отверстий расположены между проксимальным и дистальным отделами на его гладкой поверхности и имеют овальную форму, а часть отверстий расположены на резьбовой части проксимального отдела винта и имеют размеры, меньшие по сравнению с отверстиями овальной формы, при этом общая площадь отверстий на цилиндрическом стержне составляет 40-100 мм².

Однако вышеописанный винт имеет фиксированные размеры, не обеспечивает возможности изменения длины винта как при оперативном лечении, так и в процессе сращения перелома. В процессе сращения перелома происходит резорбция кости в зоне перелома. Данный винт позволяет сближать отломки кости.

Наиболее близким к заявляемому является комплект, включающий компрессирующее резьбовое устройство для остеосинтеза переломов шейки бедренной кости и съемную рукоятку (патент на изобретение RU 2322209).

Компрессирующее резьбовое устройство выполнено в виде полого цилиндра диаметром 11-13 мм, длиной 84-114 мм, со стенкой толщиной 1-1,5 мм, резьбой на наружной поверхности, разделенной на передний и задний участки гладкой поверхностью. На переднем участке длиной 20-25 мм шаг резьбы составляет 4-4,5 мм, а на заднем участке длиной 30-35 мм шаг резьбы - 3-3,5 мм. В стенке компрессирующего устройства выполнены отверстия, расположенные по спирали на расстоянии 2-2,5 мм друг от друга по всей длине компрессирующего устройства, в том числе и между витками резьбы. На конце переднего участка выполнена корончатая фреза с высотой зубца 1-1,5 мм и расстоянием между вершинами зубцов 3-3,5 мм. На конце заднего участка на расстоянии 1,5 мм от резьбы выполнен паз и отверстие с резьбой М5.

Съемная рукоятка состоит из трех частей: внутренней части, корпуса и заглушки. Внутренняя часть выполнена в виде цилиндрического штока переменного диаметра. На конце участка упомянутого штока меньшего диаметра выполнена резьба, идентичная резьбе отверстия упомянутого конца заднего участка. На всю длину внутренней части по ее оси и в центре заглушки выполнено отверстие для направляющей спицы. На переднем конце корпуса выполнен выступ для упомянутого паза и отверстие для цилиндрического штока. С помощью данного устройства производят направленное высверливание части костной ткани, которая отделяется от основной кости при установке устройства без раздавливания стенок высверленного отверстия, сохранение внутри бедренной кости в зоне перелома для улучшения остеорепарации части костной ткани, которая отделяется от основной кости высверливанием при установке устройства и создание компрессии отломков кости одновременно с введением устройства.

При введении устройства в кость его полость заполняется столбиком губчатой костной ткани, плотно прилежащей к внутренней поверхности цилиндра. Это костное вещество является аутотрансплантатом и активно участвует в последующей остеорепарации. Наличие в стенках цилиндра отверстий способствует остеоинтеграции между костной тканью вокруг устройства и костной тканью, оказавшейся в его полости при введении, в результате чего консолидация происходит по всей площади перелома и является дополнительным стабилизирующим фактором. Разный шаг резьбы в передней и задней частях устройства при введении в кость обеспечивает создание компрессии в зоне перелома без дополнительных манипуляций и технических устройств. Цилиндрическая форма устройства предотвращает эффект раздавливания костной ткани, непосредственно прилегающей к металлоконструкции. Отсутствие необходимости в удалении конструкции избавляет больного от повторной операции и сокращает сроки лечения.

Однако, известная конструкция не обеспечивает возможности изменения длины винта как при оперативном лечении, так и в процессе сращения перелома. Кроме того, выполнение полого цилиндра на участке дистального и проксимального отделов одинакового диаметра не обеспечивает надежной фиксации винта в кости; расположение большого количества отверстий по спирали на расстоянии 2-2,5 мм друг от друга по всей длине компрессирующего устройства снижает прочностные характеристики винта; использование металлической заглушки в винте требует для повторного введения фармакологических веществ и ростовых факторов, способствующих более эффективной регенерации костной ткани, оперативного вмешательства с обнажением места установки винта для выкручивания заглушки.

Раскрытие изобретения

Задачей изобретения является разработка комплекта устройств для остеосинтеза переломов костей конечностей, обеспечивающего создание компрессии отломков кости, улучшение остеорепарации в зоне перелома во время и после проведения операции (в процессе сращения кости).

Техническим результатом, на достижение которого направлено заявленное изобретение, является более эффективная фиксация фрагментов перелома, ускорение сращения кости (или сокращение срока лечения перелома) при уменьшении побочных эффектов и послеоперационных осложнений, связанных с дистальной миграцией винта в костях конечностей в процессе сращения перелома за счет выполнения винта телескопическим, канюлированным и фенестрированным (в т.ч. с отверстиями для введения факторов, стимулирующих регенерацию костной ткани). Введенный с помощью отвертки винт обеспечивает надежную фиксацию, ротационную стабильность, оптимизацию взаимодействия винта и костной ткани. Снижение послеоперационных осложнений, связанных с миграцией винта в костях конечностей обеспечивается посредством изменения (уменьшения) длины винта за счет его телескопического складывания в случае, если происходит резорбция кости и необходимо сближение фрагментов перелома.

Поставленная задача решается тем, что комплект содержит телескопический фенестрированный канюлированный компрессирующий винт и отвертку, предназначенную для введения винта.

Винт включает два цилиндрических стержня (части) с телескопическим (подвижным) соединением между собой:

цилиндрический стержень с наружным диаметром 4-8 мм со стороны проксимальной части винта (далее по тексту проксимальный стержень),

и цилиндрический стержень с наружным диаметром 9-12 мм со стороны дистальной части винта (далее по тексту дистальный стержень);

каждый из стержней имеет длину 40-120 мм и сквозное осевое отверстие (канал) для возможности введения винта по спице в процессе остеосинтеза и подачи в зону перелома веществ, стимулирующих остеогенез;

каждый из стержней имеет резьбовой участок (участок с наружной резьбой) и участок с гладкой поверхностью, причем резьба выполнена со стороны дистального и проксимального частей винта, резьбовой участок проксимального стержня расположен со стороны его проксимального конца, резьбовой участок дистального стержня расположен со стороны его дистального конца, наружный диаметр гладкой поверхности цилиндрического проксимального стержня выполнен таким, чтобы обеспечивалось его телескопическое (подвижное) соединение с цилиндрическим дистальным стержнем;

каждый из стержней имеет отверстия под отвертку;

каждый из стержней имеет отверстия, выполненные в стенках, при этом часть отверстий расположена на гладкой поверхности стержней (не занятой резьбой) и имеет овальную форму и размеры, обеспечивающие их незаращение костью в процессе сращения перелома, и имеют расположение на цилиндрическом стержне, обеспечивающее возможность равномерного распределения в зоне перелома подаваемых по осевому каналу веществ, а часть отверстий расположена на резьбовом участке проксимального стержня и имеет размеры (площадь), меньшие по сравнению с отверстиями овальной формы, при этом общая площадь отверстий на цилиндрических стержнях составляет 40-120 мм². Например, общая площадь отверстий овальной формы на стенках стержней составляет 30-80 мм, а площадь отверстий на резьбовой части проксимального стержня -10-40 мм².

В одном из вариантов выполнения отверстия овальной формы на каждом стержне могут быть выполнены размером 2-3×3,5-4,5 мм с допустимо возможным отклонением от указанных величин на 0,5 мм, и расположены по длине одного витка спирали, шаг которого составляет 20-40 мм на равноудаленном расстоянии друг от друга, при этом отверстия ориентированы большим размером по оси винта. Количество отверстий овальной формы на каждом стержне может составлять от двух до пяти. Отверстия, расположенные на резьбовом участке проксимального стержня, имеют диаметр 1,5 мм с допустимо возможным отклонением от указанной величины до 0,3 мм, при этом на каждом витке расположено по 3 отверстия на равноудаленном расстоянии друг от друга.

Сквозной осевой канал дистального стержня имеет упор - для ограничения перемещения по нему проксимального стержня, расположенный на расстоянии не более 2-3 см от торцевой поверхности стержня со стороны телескопического соединения.

На конце проксимального стержня выполнена трех заходная заточка. При этом проксимальный стержень снабжен также метчиковыми проточками, три из которых расположены на начальных витках резьбового участка (на проксимальном конце стержня) для обеспечения самонарезания стержня, две - на конечных, при этом проточки расположены на равноудаленном расстоянии друг от друга по окружности стержня и имеют протяженность не менее двух витков спирали и глубину - на величину глубины витка спирали до поверхности стержня. Дистальный стержень снабжен тремя метчиковыми проточками, расположенными на начальных витках резьбового участка на равноудаленном расстоянии друг от друга по окружности винта и имеющими протяженность не менее двух витков спирали и глубину - на величину глубины витка спирали и с углублением в стержень на величину до 2 мм. Конец дистального стержня со стороны телескопического соединения выполнен с фаской (скосом).

Отверстия под отвертку размещены на начальных участках сквозных осевых каналов дистального и проксимального стержней и имеют гексагональный профиль с диаметром 4-5 мм и 2-4 мм, соответственно.

Предпочтительно использовать заявляемый телескопический винт с силиконовой заглушкой, имеющей форму и размеры, обеспечивающие плотное размещение заглушки в осевом сквозном канале дистального стержня со стороны гексагонального профиля под отвертку в «утопленном» положении на величину 1-2 мм от торцевой поверхности стержня и глубиной до 6 мм.

Возможны варианты выполнения дистального и проксимального стержней, по крайней мере, в области их телескопического соединения, с формой поперечного сечения, отличной от круглой (например, в виде эллипса, многогранников и т.д.). Предпочтительным является выполнение дистального и проксимального стержней для обеспечения телескопического механизма перемещения с возможностью их взаимного осевого перемещения, исключающего взаимное вращение стержней относительно друг друга. Это может быть обеспечено за счет использования стержней определенной конфигурации, при которой внешняя поверхность проксимального стержня и внутренняя поверхность сквозного канала дистального стержня, по крайней мере, в области их телескопического соединения, имеют профиль, отличный от окружности. В другом варианте это может быть обеспечено за счет того, что один из стержней в области их телескопического соединения снабжен протяженным выступом, а второй - ответным пазом.

Отвертка для винта выполнена с возможностью вращения дистального и/или проксимального стержней, состоит из двух коаксиально расположенных стержней разного диаметра, один из которых - большего диаметра, выполнен с осевым отверстием и жестко закреплен в ручке, а второй стержень - меньшего диаметра размещен в отверстии стержня большего диаметра подвижно (с возможностью продольного (осевого) перемещения), при этом форма торцевой поверхности стержня меньшего диаметра выполнена соответствующей отверстию под отвертку проксимального стержня, форма торцевой поверхности стержня большего диаметра выполнена соответствующей отверстию под отвертку дистального стержня; и фиксатора, обеспечивающего регулировку положения стержня меньшего диаметра в стержне большего диаметра для изменения длины между торцами стержней в зависимости от длины используемого телескопического винта и от заданного для конкретной операции расстояния, на которое может уменьшиться длина винта в процессе лечения переломов. Отвертка может быть выполнена с Т-образной ручкой, фиксатор размещен на ручке, при этом ручка выполнена с каналом для размещения стержня меньшего диаметра, а фиксатор, например, в виде винта, выполнен с возможностью контакта со стержнем меньшего диаметра. Оптимальным является выполнение отверстий под отвертку у проксимального и дистального стержней и стержней самой отвертки гексагональной формы.

Ниже представлены возможные частные варианты выполнения телескопического винта.

Например, стержни могут быть выполнены из титанового сплава марки Ti6Al4V-ELI по ISO 5832 или ASTM F136. Длина резьбового участка проксимального стержня составляет: для винта длиной 40 мм - 13 мм; для винта длиной 45 мм - 15 мм; для винта длиной 50 мм - 16 мм; для винта длиной 55 мм - 18 мм; 60 мм - 20 мм, для винта длиной 65 мм - 21 мм; для винта длиной 70 мм - 23 мм; для винта длиной 75 мм - 25 мм; для винта длиной 80 мм - 26 мм; для винта длиной 85 мм - 28 мм; для винта длиной 90 мм - 30 мм; для винта длиной 95 мм - 31 мм; для винта длиной 100 мм - 33 мм; для винта длиной 105 мм - 35 мм; для винта длиной 110 мм - 36 мм; для винта длиной 115 мм - 36 мм; для винта длиной 120 мм - 36 мм, с возможной величиной отклонения от указанных величин до 3 мм.

Длина резьбового участка дистального стержня составляет: для винтов длиной от 60 до 80 мм - 8,5 мм, длиной от 85 до 120 мм - 12 мм, с возможной величиной отклонения от указанных величин до 3 мм.

Наружный диаметр проксимального стержня составляет 7,3 мм, шаг резьбы 2,5-2,75 мм, с возможно допустимым отклонением от указанных величин на 0,5 мм. Наружный диаметр дистального стержня составляет 9,3 мм, шаг резьбы 2,5-5,0 мм, с возможно допустимым отклонением от указанных величин на 0,5 мм.

Минимальный диаметр осевого сквозного канала проксимального стержня составляет 2,8 мм для обеспечения возможности введения винта по спице в процессе остеосинтеза. Толщина стенки стержней составляет 0,5-2 мм.

Таким образом, отличительными признаками заявляемого винта от наиболее близкого его аналога является совокупность конструктивных элементов и геометрических размеров винта, характеризующих выполнение винта телескопическим, фенестрированным, канюлированным, компрессирующим, в совокупности обеспечивающих улучшение результатов остеосинтеза.

В частности, телескопический винт обладает способностью саморегулирования по длине в процессе заживления переломов кости, и выполнение дистальной части винта с резьбой большего диаметра по сравнению с диаметром резьбы на проксимальной части, а также, выполнение резьбы с разным шагом на проксимальной и дистальной частях винта обеспечивают прочную фиксацию отломков перелома. Количество, расположение, размеры отверстий и их совокупная площадь в телескопическом винте значительно не изменяют прочностных характеристик винта, при этом часть отверстий - овальной формы, длительно не зарастают костной тканью, что обеспечивает возможность введения препаратов в зону перелома с равномерным его распределением вокруг винта, а часть отверстий, расположенных на резьбовом участке проксимальной части винта, имеют размеры, обеспечивающие поступление в просвет винта при его установке костной стружки, являющейся аутологичным источником фосфатов. Кроме того, наличие силиконовой заглушки позволяет многократно вводить вещества, стимулирующие сращение перелома, без обнажения места установки винта через прокол кожи и силиконовой заглушки под контролем ЭОПа.

Краткое описание чертежей

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 схематично представлен общий вид заявляемого винта в сборе, на фиг. 2 - разрез проксимальной части винта, на фиг. 3 разрез дистальной части винта, на фиг. 4 - продольный разрез заявляемого винта в сборе, на фиг. 5 - вид на винт в сборе с торцевой стороны (дистального стержня), на фиг. 6 - общий вид отвертки для введения винта в процессе операции, на фиг. 7 - вид на один из вариантов выполнения заявляемого винта (отверстия на резьбовых и гладких областях винта не показаны).

Позициями на фигурах обозначены: 1 - телескопический цилиндрический винт, 2 - проксимальная часть винта (проксимальный стержень), 3 - дистальная часть винта (дистальный стержень), 4 - сквозной осевой канал, 5 - отверстия овальной формы, 6 - отверстия резьбового участка проксимального стержня, 7 - трехзаходная заточка, 8 - метчиковые проточки на резьбовом участке проксимального стержня, 9 - метчиковые проточки на резьбовом участке дистального стержня, 10 - заглушка для размещения в гексагональном отверстии дистального стержня (под отвертку), 11 - резьбовой участок на конце проксимального стержня, 12 - резьбовой участок на конце дистального стержня, 13 - гексагональное отверстие проксимального стержня, 14 - гексагональное отверстие дистального стержня, 15 - гексагональный стержень для отверстия под отвертку проксимального стержня, 16 - гексагональный стержень для отверстия под отвертку дистального стержня, 17 - фиксирующий винт, 18 - отвертка (Т-образная).

Осуществление изобретения

Заявляемый комплект состоит из, по крайней мере, одного телескопического фенестрированного канюлированного компрессирующего винта 1 (далее по тексту телескопический винт) и отвертки 18 для введения винта в область перелома.

Телескопический винт 1 для остеосинтеза переломов шейки бедра состоит из телескопически соединенных двух стержней (дистального 3 и проксимального 2), в одном из вариантов исполнения имеет диаметр проксимального стержня 7,3 мм, дистального -9,3 мм, которые могут быть изготовлены из титанового сплава марки Ti6Al4V-ELI по ISO 5832 или ASTM F136. Длина винта в сборе составляет от 40 до 120 мм с шагом 5 мм. Длина резьбового участка 11 на проксимальном стержне 2, в зависимости от длины винта, составляет (L винта/1 резьбы) - 60/20; 65/21; 70/23; 75/25; 80/26; 85/28; 90/30; 95/31; 100/33; 105/35; 110/36; 115/36; 120/36 мм. Профиль резьбы - специальный спонгиозный упорный (для спонгиозной кости). Наружный диаметр резьбы составляет 7,3 мм, шаг резьбы 2,75 мм, диаметр внутреннего отверстия для спицы и введения различных веществ (цемента, раствора и т.п.) составляет 2,8 мм. Для самонарезания винт 1 имеет специальную 3-х заходную заточку 7, выполненную на концевой (верхней) части проксимального стержня (м.б. выполнен по аналогии с конструкцией кончика сверла). Для облегчения удаления винта на нижнем конце резьбового участка 11 проксимального стержня 2 имеются две диаметрально противоположно расположенные метчиковые проточки, выполненные, по крайней мере на двух - четырех нижних витках проксимальной части винта, глубина проточек - на величину глубины витка. Диаметр дистальной части винта составляет 9,3 мм. Длина резьбового участка 12 на дистальной части винта (дистальном стержне 3) составляет 8,5 мм на винтах в сборе длиной от 60 до 80 мм, и 12 мм на винтах в сборе длиной от 85 до 120 мм. На дистальной части винта 3 выполнена специальная упорная резьба диаметром 9,3 мм, с шагом резьбы 2,5 мм, с 3-мя метчиковыми проточками, протяженностью на 2-4 витка.

На проксимальном 2 и дистальном 3 стержнях, на их гладких поверхностях спиралевидно расположены, например, по четыре отверстия овальной формы 5 размером 2,5×4 мм для введения различных биологически активных веществ, стимулирующих регенерацию костной ткани, а также противовоспалительных, и/или обезболивающих, и/или антибактериальных, и/или санирующих средств и др.

В дополнение к этим отверстиям, на резьбовом участке 11 проксимального стержня 2 находятся по три отверстия 6 на витке диаметром 1,5 мм, расположенных на равноудаленном расстоянии друг от друга.

В проксимальном стержне 2, со стороны телескопического соединения выполнено гексагональное отверстие 13 под отвертку S=2,5 мм, соответственно, в дистальном стержне выполнено гексагональное отверстие 14 под отвертку S=4 мм. Наружная поверхность винта может иметь цветное анодирование желтого цвета. Все представленные выше численные значения параметров могут иметь допустимое отклонение на величину 0,5 мм.

Проксимальный винт 2 при сборке телескопического винта входит в сквозной осевой канал дистального стержня 3 и может перемещаться внутри нее на расстояние до 20-30 мм до упора в цилиндрический выступ, размещенный в канале дистального стержня диаметром меньшим, чем внешний диаметр проксимального стержня участка с гладкой поверхностью (без резьбы). Перед использованием телескопического винта, проксимальный стержень вводят внутрь дистального стержня на глубину около 10 мм, оставляя при этом возможность саморегулирования длины винта в сторону уменьшения на расстояние до 20 мм. Эту операцию производят с помощью Т-образной отвертки (отвертки) 18 с двумя соосными гексагональными стержнями 15 и 16, позволяющими задавать взаимное положение проксимального 2 и дистального 3 стержней, за счет регулировки взаимного положения стержней 15 и 16 отвертки посредством винта 17, с учетом геометрических размеров используемого при выполнении операции на кости телескопического винта.

Заявляемое устройство может быть использовано в комплекте с заглушкой 10, которая устанавливается в гексагональное отверстие 14 дистального стержня 3. Заглушку выполняют из силикона для многократного введения через нее с помощью шприца различных веществ в область перелома, например, шейки бедра, через отверстия в стенке винта.

Т-образная отвертка 18, используется для вращения винта в сборе и/или вращения проксимального и/или дистального стержней. Стержень 15 выполнен с возможностью продольного перемещения и вращения внутри стержня 16, который выполнен неподвижным, а винт 17 выполняет фиксацию положения стержня 15 относительно стержня 16. Расстояние между торцами стержней 15 и 16 может, таким образом, регулироваться в зависимости от длины используемого телескопического винта и от заданного для конкретной операции расстояния, на которое может уменьшиться длина винта в процессе лечения переломов (уменьшение длины винта происходит за счет перемещения гладкого участка проксимального стержня в канале дистального стержня).

Геометрические размеры конструктивных элементов заявляемого винта выбирают исходя из характера перелома и параметров костных отломков для сращения. От указанных характеристик будет зависеть, например, длина и диаметр телескопического винта, минимальный размер осевого отверстия (сквозного канала), количество, размер и конфигурация отверстий на гладких поверхностях и резьбовых областях винта, виды и размеры гнезд приспособлений под инструменты, с помощью которых телескопический винт вводится в костную ткань. Для изготовления заявляемого телескопического винта могут быть использованы современные материалы, применяемые в хирургии и эндопротезировании.

Ниже представлено описание способа остеосинтеза переломов костей конечностей с помощью заявляемого винта на примере способа остеосинтеза переломов шейки бедра. Способ включает репозицию перелома, введение трех направляющих спиц, расположение которых обеспечивает установку винтов с образованием силового треугольника под контролем электронно-оптического преобразователя (ЭОП), после чего по направляющим спицам устанавливают винты. При этом сначала устанавливают один компрессирующий канюлированный винт с проксимальной резьбой, затем телескопический винт заявляемой конструкции, а после - второй винт с проксимальной резьбой. При этом заявляемый телескопический винт имеет верхнее положение в прямой проекции и положение по центру головки и шейки бедра в боковой проекции между двумя канюлированными винтами с проксимальной резьбой. После установки винтов направляющие спицы удаляют. При установке заявляемого телескопического винта его не докручивают на два - три витка до наружной поверхности кортикального слоя кости, после чего через входное отверстие вводят вещества, стимулирующих остеогенез до полного заполнения имеющихся пустот в шейке и головке бедра под давлением, обеспечивающем равномерное распределение вещества в зоне перелома вокруг винта, после чего во входное отверстие данного винта устанавливают заглушку и докручивают винт до уровня наружной поверхности кортикального слоя кости, затем рану зашивают.

В качестве веществ, стимулирующих остеогенез, могут быть использованы различные вещества, ускоряющие сращение кости (факторы роста) в объеме от 2 до 10 мл. В частности, в качестве таких веществ может быть использована смесь из мезенхимальных мультипотентных стромальных клеток с носителями или матриксом, обеспечивающими фиксацию их в костной ткани и винте, при этом клетки забирают из крыла подвздошной кости во время операции. Для операции и забора костного мозга больного укладывают в положение лежа на ортопедический стол, стопы фиксируют в стоподержателях, в промежность устанавливают противоупор. Под контролем электронно-оптического преобразователя (ЭОП-контролем) осуществляют репозицию отломков на столе, обрабатывают операционное поле и осуществляют забор костного мозга из крыла подвздошной кости со стороны перелома шейки бедра. Забор костного мозга производят с помощью троакара для забора костного мозга в объеме 10 мл, который смешивают с 0,5-1 мл гепарина. Полученную смесь из костного мозга с гепарином смешивают с косной крошкой перед введением в заявляемое устройство, при этом количество костной крошки составляет от 30 до 50 об.%, количество вводимого вещества - 2-10 мл.

Использование заявляемого телескопического винта с комплекте с заглушкой позволяет вводить состав через 1, 2, 3 и более месяцев после остеосинтеза с целью стимуляции сращения перелома и профилактики асептического некроза головки бедра.

Изобретение поясняется примерами конкретного выполнения.

Пример №1. Больная Л., 69 лет, с закрытым переломом шейки правой бедренной кости со смещением отломков. На второй день выполнен остеосинтез шейки бедра. Под контролем ЭОП на ортопедическом столе выполнена репозиция отломков. Через скат бедра в головку бедра через проколы кожи введено 3 спицы. Канюлированным инструментом (сверло-метчик) подготовлены каналы для введения винтов. Через кожные разрезы по 0,5-0,7 см поочередно по спицам введено 2 канюлированных винта и 1 телескопический фенестрированный канюлированный винт. Спицы удалены. Перед введением клеток костного мозга через телескопический фенестрированный винт из головки и шейки бедра шприцом убрана кровь. По каналу телескопического фенестрированного винта введено 5,0 мл костного мозга, взятого через троакар из крыла подвздошной кости справа. Раны ушиты. Послеоперационный период - без осложнений. Начала ходить с опорой на костыли на 5 сутки. Выписана на 10 сутки. С 3 месяцев начала ходить с полной нагрузкой на оперированную ногу, при обследовании - функция правой ноги в полном объеме. Через 3 месяца после остеосинтеза через телескопический фенестрированный винт под ЭОП-контролем на ортопедическом столе под местной анестезией введено 4,0 мл костного мозга, взятого из крыла подвздошной кости. Через 6 месяцев жалоб не предъявляет, клинически и рентгенологически - полное сращение перелома.

Таким образом, заявляемое техническое решение обеспечивает необходимую компрессию за счет использования новой оригинальной конструкции винта, позволяющую винту изменять свою длину по мере заживления переломов кости и позволяющей вводить в зону перелома различные вещества различной вязкости и состава, обеспечивающие комплексный подход к лечению переломов шейки бедра и ускорение сращения переломов шейки бедра. Заявляемое техническое решение позволяет существенно снизить количество осложнений за счет лучшего сращения отломков. Телескопический фенестрированный винт предотвращает смещение отломков, укорочение конечности, а вводимые вещества стимулируют сращение перелома. Кроме того, в область перелома могут доставляться фармакологические средства профилактического и лечебного действия, в том числе противовоспалительные, обезболивающие, санирующие и антибактериальные. Предлагаемое техническое решение является простым в использовании и характеризуется высокой эффективностью лечения, не требует какого-либо дополнительного инструментария, не влияет на длительность операции и может быть применено там, где производится лечение больных с переломами костей конечностей винтами.

1. Комплект устройств для остеосинтеза переломов шейки бедра, включающий

- фенестрированный канюлированный компрессирующий винт, состоящий из двух стержней - дистального и проксимального, выполненных со сквозными осевыми каналами с возможностью телескопического соединения стержней, и отверстиями в стенках стержней, обеспечивающими подачу в зону перелома веществ, стимулирующих остеогенез, где каждый из стержней снабжен резьбовым участком для обеспечения сцепления винта с костным материалом шейки бедра и отверстиями под отвертку, причем дистальный стержень винта выполнен с резьбой большего диаметра по сравнению с диаметром резьбы на проксимальном стержне винта, где резьба на проксимальном и дистальном стержнях выполнена с разным шагом;

- отвертку для винта, выполненную с возможностью вращения дистального и/или проксимального стержней, состоящую из двух коаксиально расположенных стержней разного диаметра, один из которых - большего диаметра - выполнен с осевым отверстием и жестко закреплен в ручке, а второй стержень - меньшего диаметра - размещен в отверстии стержня большего диаметра подвижно, при этом форма торцевой поверхности стержня меньшего диаметра выполнена соответствующей отверстию под отвертку проксимального стержня, форма торцевой поверхности стержня большего диаметра выполнена соответствующей отверстию под отвертку дистального стержня; и фиксатора, обеспечивающего регулировку положения стержня меньшего диаметра в стержне большего диаметра для изменения длины между торцами стержней в зависимости от длины используемого телескопического винта и от заданного для конкретной операции расстояния, на которое может уменьшиться длина винта в процессе лечения переломов;

- силиконовую заглушку, имеющую форму и размеры, обеспечивающие плотное размещение заглушки в осевом сквозном канале дистального стержня со стороны отверстия под отвертку.

2. Комплект по п. 1, характеризующийся тем, что проксимальный стержень выполнен меньшего диаметра, дистальный - большего.

3. Комплект по п. 1, характеризующийся тем, что проксимальный стержень выполнен с наружным диаметром 4-8 мм, дистальный выполнен с наружным диаметром 9-12 мм.

4. Комплект по п. 1, характеризующийся тем, что часть отверстий расположена на гладкой поверхности винтов и имеет овальную форму, а часть отверстий расположена на резьбовом участке проксимального винта и имеет размеры, меньшие по сравнению с отверстиями овальной формы, при этом общая площадь отверстий составляет 40-120 мм².

5. Комплект по п. 4, характеризующийся тем, что общая площадь отверстий овальной формы на стенках стержней составляет 30-80 мм², а площадь отверстий на резьбовой части проксимального стержня - 10-40 мм².

6. Комплект по п. 4, характеризующийся тем, что овальные отверстия имеют расположение, обеспечивающее возможность равномерного распределения в зоне перелома подаваемых по осевому каналу веществ.

7. Комплект по п. 4, характеризующийся тем, что отверстия овальной формы на каждом стержне выполнены размером 2-3×3,5-4,5 мм с допустимо возможным отклонением от указанных величин на 0,5 мм и расположены по длине одного витка спирали, шаг которого составляет 20-40 мм на равноудаленном расстоянии друг от друга, при этом отверстия ориентированы большим размером по оси винта.

8. Комплект по п. 4, характеризующийся тем, что количество отверстий овальной формы на каждом стержне составляет от двух до пяти.

9. Комплект по п. 4, характеризующийся тем, что отверстия, расположенные на резьбовом участке проксимального стержня, имеют диаметр 1,5 мм с допустимо возможным отклонением от указанной величины до 0,3 мм, при этом на каждом витке расположено по 3 отверстия на равноудаленном расстоянии друг от друга.

10. Комплект по п. 1, характеризующийся тем, что сквозной осевой канал дистального стержня имеет упор для ограничения перемещения по нему проксимального стержня, расположенный на расстоянии не более 2-3 см от торцевой поверхности стержня со стороны телескопического соединения.

11. Комплект по п. 1, характеризующийся тем, что конец дистального стержня со стороны телескопического соединения выполнен с фаской (скосом).

12. Комплект по п. 1, характеризующийся тем, что проксимальный стержень снабжен заточкой.

13. Комплект по п. 1, характеризующийся тем, что проксимальный стержень снабжен метчиковыми проточками, три из которых расположены на начальных витках резьбового участка (на проксимальном конце стержня) для обеспечения самонарезания стержня, две - на конечных, при этом проточки расположены на равноудаленном расстоянии друг от друга по окружности стержня и имеют протяженность не менее двух витков спирали и глубину - на величину глубины витка спирали до поверхности стержня.

14. Комплект по п. 1, характеризующийся тем, что дистальный стержень снабжен тремя метчиковыми проточками, расположенными на начальных витках резьбового участка на равноудаленном расстоянии друг от друга по окружности винта и имеющими протяженность не менее 2 витков спирали и глубину - на величину глубины витка спирали и с углублением в стержень на величину до 2 мм.

15. Комплект по п. 1, характеризующийся тем, что сквозной осевой канал дистального стержня на начальном участке имеет гексагональный профиль с диаметром 4-5 мм под отвертку.

16. Комплект по п. 1, характеризующийся тем, что сквозной осевой канал проксимального стержня на начальном участке имеет гексагональный профиль с диаметром 2-4 мм под отвертку.

17. Комплект по п. 1, характеризующийся тем, что стержни выполнены из титанового сплава марки Ti6A14V-ELI по ISO 5832 или ASTM F136.

18. Комплект по п. 1, характеризующийся тем, что длина резьбового участка проксимального стержня составляет: для винта длиной 40 мм - 13 мм; для винта длиной 45 мм - 15 мм; для винта длиной 50 мм - 16 мм; для винта длиной 55 мм - 18 мм; 60 мм - 20 мм, для винта длиной 65 мм - 21 мм; для винта длиной 70 мм - 23 мм; для винта длиной 75 мм - 25 мм; для винта длиной 80 мм - 26 мм; для винта длиной 85 мм - 28 мм; для винта длиной 90 мм - 30 мм; для винта длиной 95 мм - 31 мм; для винта длиной 100 мм - 33 мм; для винта длиной 105 мм - 35 мм; для винта длиной 110 мм - 36 мм; для винта длиной 115 мм - 36 мм; для винта длиной 120 мм - 36 мм, с возможной величиной отклонения от указанных величин до 3 мм.

19. Комплект по п. 1, характеризующийся тем, что длина резьбового участка дистального стержня составляет: для винтов длиной от 60 до 80 мм - 8,5 мм, длиной от 85 до 120 мм - 12 мм, с возможной величиной отклонения от указанных величин до 3 мм.

20. Комплект по п. 1, характеризующийся тем, что наружный диаметр проксимального стержня составляет 7,3 мм, шаг резьбы 2,5-2,75 мм, с возможно допустимым отклонением от указанных величин на 0,5 мм.

21. Комплект по п. 1, характеризующийся тем, что наружный диаметр дистального стержня составляет 9,3 мм, шаг резьбы 2,5-5,0 мм, с возможно допустимым отклонением от указанных величин на 0,5 мм.

22. Комплект по п. 1, характеризующийся тем, что минимальный диаметр осевого сквозного канала проксимального стержня составляет 2,8 мм для обеспечения возможности введения винта по спице в процессе остеосинтеза.

23. Комплект по п. 1, характеризующийся тем, что толщина стенки стержней составляет 0,5-2 мм.

24. Комплект по п. 1, характеризующийся тем, что силиконовая заглушка имеет форму и размеры, обеспечивающие плотное размещение заглушки в осевом сквозном канале дистального стержня со стороны гексагонального профиля под отвертку в «утопленном» положении на величину 1-2 мм от торцевой поверхности стержня и глубиной до 6 мм.

25. Комплект по п. 1, характеризующийся тем, что дистальный и проксимальный стержни выполнены цилиндрическими.

26. Комплект по п. 1, характеризующийся тем, что отвертка выполнена с Т-образной ручкой, фиксатор размещен на ручке, при этом ручка выполнена с каналом для размещения стержня меньшего диаметра, а фиксатор выполнен с возможностью контакта со стержнем меньшего диаметра.

27. Комплект по п. 26, характеризующийся тем, что фиксатор выполнен в виде винта.

28. Комплект по п. 26, характеризующийся тем, что стержни отвертки выполнены с гексагональной формой торцевой поверхности.