пластина для стабилизации грудино-реберного комплекса

Формула изобретения

1. Пластина для стабилизации грудино-реберного комплекса, выполненная из материала с эффектом памяти формы с температурой восстановления формы от 10 до 37°С, обеспечивающая усилие, оказываемое на грудину, от 20 до 100 Н и содержащая отверстия с возможностью закрепления ее на ребрах, отличающаяся тем, что в центре пластина содержит плоскую площадку для контакта с костью грудины, по обоим концам которой выполнены изгибы, подобные кривой эвольвентной функции, причем длина площадки составляет 15-50 мм, высота изгибов относительно площадки составляет 8-20 мм, площадка располагается выше линии, соединяющей концы пластины, на 6-20 мм, а габаритная длина пластины составляет 100-300 мм.

2. Пластина по п.1, отличающаяся тем, что она выполнена из сплава на основе никелида титана.

3. Пластина по п.1, отличающаяся тем, что шероховатость ее поверхности не выше Ra=1,25 мкм.

4. Пластина по п.1, отличающаяся тем, что при габаритной длине пластины 100-200 мм длина площадки составляет 15-35 мм, высота изгибов относительно площадки составляет 8-14 мм, площадка располагается выше линии, соединяющей концы пластины, на 6-13 мм.

5. Пластина по п.1, отличающаяся тем, что при габаритной длине пластины 200-300 мм длина площадки составляет 35-50 мм, высота изгибов относительно площадки составляет 14-20 мм, площадка располагается выше линии, соединяющей концы пластины, на 13-20 мм.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к устройствам, используемым в ортопедии для стабилизации грудино-реберного комплекса при торакопластике.

При проведении торакопластики, например при хирургической коррекции воронкообразной деформации грудной клетки, необходимо стабилизировать грудино-реберный комплекс после резекции ребер и поперечной стернотомии.

Известна пластина для стабилизации грудино-реберного комплекса, которая имеет один конец расширенный в виде треугольника, а на другом располагается шарнирно закрепленный хвостовик (Патент РФ № 2202979, А61В 17/68). Ширина треугольника и длина хвостовика позволяет закрепить пластину с помощью лигатур сразу к двум ребрам и избежать ее смещение в межреберный промежуток.

Использование известной пластины не исключает возможности ее пластической деформации при функциональных нагрузках, что приводит к потере достигнутой в процессе операции коррекции грудины. Кроме того, коррекция грудины с применением упомянутого устройства происходит одномоментно, что приводит к значительному напряжению связочно-хрящевых структур грудино-реберного комплекса и их травмированию.

Наиболее близким техническим решением является Патент РФ № 2268673, которым защищена пластина для стабилизации грудино-реберного комплекса, выполненная из материала с эффектом памяти формы с температурой восстановления формы от 10 до 37°С, обеспечивающая усилие, оказываемое на грудину от 20 до 100 Н и содержащая отверстия с возможностью закрепления ее на ребрах. Использование такой пластины обеспечивает снижение травматичности операции за счет удобства ее установки и постепенности коррекции грудины в послеоперационный период, а также стабилизацию грудино-реберного комплекса с нужной жесткостью.

Тем не менее, известное техническое решение, принятое за прототип, не обеспечивает предотвращения возможной миграции пластины относительно грудины в поперечном направлении. При недостаточной прочности фиксации пластины к ребрам она может переместиться вдоль своей оси, нарушая тем самым достигнутую коррекцию грудной клетки. Кроме этого, вследствие того, что крепление пластины к ребрам производится снаружи, грудина выдвигается кпереди на свою толщину и толщину пластины. Это приводит к нарушению правильной анатомической формы грудной клетки и появлению косметического дефекта.

Задачей предложенного технического решения является повышение стабильности грудино-реберного комплекса и снижение вероятности миграции пластины за счет обеспечения конгруэнтности оперированного грудино-реберного комплекса и опорной пластины.

Технический результат от использования заявляемой пластины заключается в обеспечении правильной репозиции ребер и грудины и снижении вероятности миграции пластины в постоперационном периоде, что позволит сократить срок реабилитации пациента и избежать возможных осложнений, связанных с недостаточной стабильностью грудино-реберного комплекса.

Поставленная задача решается за счет того, что пластина для стабилизации грудино-реберного комплекса, выполненная из материала с эффектом памяти формы с температурой восстановления формы от 10 до 37°С, обеспечивающая усилие, оказываемое на грудину от 20 до 100 Н и содержащая отверстия с возможностью закрепления ее на ребрах, в центре содержит плоскую площадку для контакта с костью грудины, по обоим концам которой выполнены изгибы, подобные кривой эвольвентной функции, причем длина площадки составляет 15-50 мм, высота изгибов относительно площадки составляет 8-20 мм, площадка располагается выше линии, соединяющей концы пластины на 6-20 мм, а габаритная длина пластины составляет 100-300 мм.

Пластина выполнена из сплава на основе никелида титана.

Шероховатость поверхности пластины не выше R_a=1,25 мкм.

Причем при габаритной длине пластины 100-200 мм длина площадки составляет 15-35 мм, высота изгибов относительно площадки составляет 8-14 мм, площадка располагается выше линии, соединяющей концы пластины, на 6-13 мм. При большем размере пластины, а именно при длине 200-300 мм длина площадки составляет 35-50 мм, высота изгибов относительно площадки составляет 14-20 мм, площадка располагается выше линии, соединяющей концы пластины, на 13-20 мм.

В зависимости от возраста и анатомических особенностей пациента для стабилизации грудино-реберного комплекса опорная пластина должна иметь длину от 100 (дети и пациенты хрупкого телосложения) до 300 мм (взрослые с широкой грудной клеткой).

Плоская площадка является основанием, на которое укладывается грудина, в связи с чем ее ширина должна быть не меньше ширины грудины, т.е. находиться в пределах от 15 до 50 мм. Причем чем меньше ширина грудной клетки, тем меньше должна быть длина пластины и меньше ширина горизонтальной площадки.

Высота изгибов должна соответствовать толщине ребер и находиться в пределах от 8 до 20 мм для обеспечения их правильного сопряжения с грудиной. В то же время концы пластины должны быть направлены кзади так, чтобы быть ниже горизонтальной площадки на 6-20 мм для правильного прилегания пластины к ребрам и обеспечения анатомической формы грудной клетки.

В результате проведенных исследований (анализ рентгенограмм) было установлено, что для детей до 14-летнего возраста и пациентов хрупкого телосложения наиболее оптимальными являются пластины длиной 100-200 мм, с длиной площадки 15-35 мм, высотой изгибов относительно площадки 8-14 мм площадка должна располагаться выше линии, соединяющей концы пластины, на 6-13 мм.

Для более взрослых пациентов с широкой грудной клеткой размеры опорной пластины должны быть: длина пластины 200-300 мм, длина площадки 35-50 мм, высота изгибов относительно площадки составляет 14-20 мм, площадка должна располагаться выше линии, соединяющей концы пластины, на 13-20 мм.

Для обеспечения биологической совместимости пластины она изготавливается из сплавов на основе никелида титана (нитинол), содержащих от 53 до 57 вес.% никеля (основа сплава - титан).

Для обеспечения высокой коррозионной стойкости пластины в биологической среде поверхность пластины должна быть полированной с шероховатостью не более R _a=1,25 мкм, которая может быть обеспечена химической электрополировкой. Кроме того, пластина с гладкой поверхностью меньше травмирует окружающие ткани при функциональной подвижности грудной клетки.

Предложенная форма конструкции в указанных выше размерных диапазонах обеспечивает конгруэнтность пластины и грудной клетки пациента после хирургического исправления воронкообразной деформации, что позволяет достичь высокую стабильность грудино-реберного комплекса.

На чертеже изображен общий вид заявленного устройства.

Опорная пластина (1) имеет в центре плоскую площадку (2), по обоим концам которой располагаются изгибы (3), подобные кривой эвольвентной функции. Линия, соединяющая концы пластины (4), лежит ниже горизонтальной площадки.

Установка пластины осуществляется следующим образом (фиг.2, а). После разреза и обнажения грудины и ребер выполняется мобилизация грудино-реберного комплекса путем резекции деформированных участков реберных хрящей и поперечной стернотомии на верхнем уровне деформации грудины. Проводят остеосинтез грудины в скоррегированном положении путем ее сшивания лигатурами по линии стернотомии или специальными фиксаторами, в том числе из материала с эффектом памяти формы. Перед установкой пластину из сплава на основе никелида титана (ТН1) охлаждают в физиологическом растворе с температурой 5°С и моделируют так, чтобы ее легко можно было бы провести под грудиной, т.е. распрямляют изгибы так, чтобы концы пластины стали находиться выше плоской площадки. В таком состоянии ее проводят в загрудное пространство так, чтобы ее концы находились над резецированными ребрами (Фиг.2, а). Пластину крепят к ребрам (5) с помощью лигатур (6), проведенных через отверстия на концах пластины, после чего рана послойно ушивается. За счет тепла человеческого тела пластина нагревается до температуры 36-37°С и, стремясь приобрести свою исходную форму опираясь на ребра, выводит грудину в правильное анатомическое положение (фиг.2, б). При этом грудина находится на плоской площадке, а концы резецированных ребер (7) - на одной оси с грудиной. Смещения пластины в поперечном относительно грудины направлении практически не возможны, т.к. этому препятствуют изгибы по краям горизонтальной площадки.

Таким образом, предлагаемое устройство позволит повысить стабильность грудино-реберного комплекса и снизить вероятность миграции пластины.