устройство для хирургического лечения переломов вертлужной впадины

Формула изобретения

1. Устройство для хирургического лечения переломов вертлужной впадины, содержащее опору для подвздошной кости и опору для бедренной кости, отличающееся тем, что оно имеет винты Шанца для головки и нижней трети бедренной кости, которые выполнены с резьбой на свободных концах, а также винты Шанца для подвздошной кости, узлы фиксации винтов Шанца для головки и нижней трети бедренной кости с резьбовыми свободными концами, а также винтов Шанца для подвздошной кости, опоры подвздошной кости и бедренной кости выполнены в виде двух штанг, ближние концы которых связаны между собой, а дальние концы штанг связаны третьей штангой с образованием треугольного каркаса, при этом все штанги скреплены между собой узлами фиксации для скрепления двух штанг, причем к штанге опоры для бедренной кости имеется возможность приложения дистракционного усилия в направлении по оси шейки бедренной кости, узлы фиксации винтов Шанца для головки и нижней трети бедренной кости с резьбовыми свободными концами установлены на штанге опоры для бедренной кости, а узлы фиксации винтов Шанца для подвздошной кости установлены на штанге опоры для подвздошной кости, узлы фиксации винтов Шанца для головки и нижней трети бедренной кости с резьбовыми свободными концами, а также винтов Шанца для подвздошной кости содержат каждый ложемент с пластиной и цилиндрический корпус, в ложементе и пластине выполнены соосные центральные отверстия и крепежные отверстия для упомянутых винтов, расположенные со стороны их сопряженных плоскостей, а цилиндрический корпус выполнен с эксцентричным поперечным отверстием для расположения штанги, с двумя хвостовиками, скрепленными с корпусом соответственно с двух его торцов, с встроенным снаружи фиксирующим штифтом и с цилиндрическим колпачком, последний пропущен через один из хвостовиков, расположен на корпусе и выполнен с симметричным скругленным вырезом под штангу, соединенным выступающим прямолинейным участком, и с направляющим пазом на внутренней стороне для фиксирующего штифта, ложемент с пластиной расположены с противоположного торца корпуса и скреплены резьбовым соединением с другим хвостовиком, при этом на резьбовые свободные концы винтов Шанца для головки и нижней трети бедренной кости с двух сторон крепежных отверстий для упомянутых винтов навинчены гайки с возможностью поступательного движения винтов Шанца для головки и нижней трети бедренной кости по направлению оси шейки бедренной кости.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в ложементе и пластине узлов фиксации винтов Шанца для головки и нижней трети бедренной кости с резьбовыми свободными концами, а также винтов Шанца для подвздошной кости выполнено не менее двух крепежных отверстий для упомянутых винтов.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что цилиндрический корпус выполнен с кольцевой ступенью большего диаметра, на поверхности которой, обращенной к ложементу, и на ответном участке ложемента выполнены фиксирующие рифления.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в поперечном эксцентричном отверстии корпуса выполнены два параллельных, крепежных выступа, служащих совместно с прямолинейным выступающим участком колпачка для равномерной пространственной фиксации штанги в указанном отверстии.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области медицины, а именно к травматологии, и может быть использовано для лечения повреждений вертлужной впадины.

При лечении переломов вертлужной впадины с протрузией головки бедренной кости в полость таза возникает необходимость отведения (дистракции) головки для снижения давления головки на отломки вертлужной впадины, с репозицией этих отломков в физиологическое положение и с последующим выполнением стабильной фиксации.

Известно устройство для лечения переломов вертлужной впадины, выполненное с опорами подвздошной и бедренной кости, которые содержат соответственно штанги с узлами фиксации, взаимодействующими через резьбовые стержни с подвздошной костью с поврежденной и интактной сторон, и полукольца аппарата Илизарова для взаимодействия с бедренной костью (см. автор д.м.н., профессор И.М.Пичхадзе «Медицинские технологии. Лечение больных с переломами костей конечностей и таза комплектом титановых деталей аппарата Пичхадзе для монополярной, биполярной и полиполярной фиксации и возможностью сопоставления костных фрагментов в трех взаимно перпендикулярных плоскостях АПМБФ-01», изд. Минздравоохранения и социального развития РФ, Москва, 2007 г., с.67-68).

В этом устройстве не предусмотрено взаимодействие опор с бедренной костью по оси ее шейки.

Известно устройство (см. пат. RU № 2240745, 2002 г.) для лечения чрезвертлужных переломов таза, содержащее сегментные опоры аппарата Илизарова, связанные резьбовыми штангами, которые со стороны перелома соединены через резьбовые костные стержни и планки соответственно с подвздошной и бедренной костями. Опора, установленная с интактной стороны, прикреплена к подвздошной кости резьбовыми костными стержнями и выполнена в виде вертикальной планки. Эта планка подвижно закреплена на соединительной горизонтальной планке, противоположный конец которой неподвижно скреплен со стороны перелома с сегментом проксимальной опоры.

К недостаткам этого устройства можно отнести длительное время операции, связанное с наложением аппарата Илизарова с двух сторон таза, в скреплении стержней и планок гайками. Это связано с тем, что монтаж аппарата при наличии большого количества соединений требует повышенных затрат времени. Кроме того, в устройстве по пат. RU № 2240745 резьбовые стержни введены в бедренную кость под прямым углом к анатомической оси бедра и не могут обеспечить вытяжения головки в направлении по оси ее шейки. А при переломах вертлужной впадины с протрузией головки в тазовую полость это может привести к неадекватной ориентации головки. К тому же использование резьбовых костных стержней не достаточно надежно, особенно в послеоперационном периоде при повышенных нагрузках.

Известно устройство для хирургического лечения переломов вертлужной впадины, содержащее опоры соответственно подвздошной и бедренной кости, образованные соответствующими трубчатыми штангами, на которых закреплены узлы фиксации, взаимодействующие через резьбовые стержни соответственно с подвздошной и с бедренной костями (см. пат. RU № 2260396, кл. А61В, 17/66, опубл. 2005 г.).

К недостаткам этого устройства следует отнести высокую травматичность, связанную с введением крепежных стержней в крылья подвздошной кости с поврежденной и с интактной сторон. Это сопровождается травмой мышц подвздошной кости с неповрежденной стороны, затрудняет движения здоровой ноги и вызывает болезненное состояние с поврежденной стороны. При этом увеличиваются сроки лечения.

Кроме того, в этом устройстве после введения резьбовых стержней в подвздошную и в бедренную кости, перед отведением головки от вертлужной впадины, выполняют репозицию отломков вертлужной впадины, после чего их фиксируют шурупами или пластинами. Это ведет к дополнительной травме.

Наиболее близким аналогом является устройство для хирургического лечения переломов вертлужной впадины, содержащее опору для подвздошной кости и опору для бедренной кости (см. а.с. SU № 1168234, кл. МПК А61В, 17/58, 1985 г.).

Однако в этом устройстве используют аппарат Илизарова и ему присущи все, связанные с этим, недостатки, которые перечислены в первом аналоге. В качестве крепежного элемента для взаимодействия с головкой бедренной кости используют спицу-штопор, что ведет к повышенной травме кости. Взаимодействие с диафизом бедра выполняют резьбовой спицей, а взаимодействие с подвздошной костью - упорными спицами, что ведет к снижению надежности остеосинтеза, поскольку возможна деформация и изгиб спиц, снижающая жесткость фиксирующей системы. В этом устройстве устранение протрузии головки в полость таза выполняют дозированно, чередуя дистракцию с репозицией отломков вертлужной впадины, а полное вправление центрального вывиха бедра приходится производить в несколько этапов. Это увеличивает длительность операции и тяжело переносится пациентами. В этом устройстве основой средства дозированной дистракции служит сложный шарнир, что дополнительно снижает надежность устройства. Кроме того, введение спицы-штопора по оси шейки бедра выполняют не достаточно точно, поскольку установку направляющего отверстия под спицу-штопор, выполненного в сегменте направляющего средства, проводят визуальную. Это ведет к снижению результатов операции.

Во всех приведенных аналогах отсутствуют средства, позволяющие с достаточной степенью точности вводить крепежные элементы в направлении оси шейки бедренной кости по зафиксированным направляющим средствам, а также отсутствуют средства, позволяющие выполнить дистракцию при вправлении головки бедра, и одновременно выполнять репозицию отломков дна вертлужной впадины.

Задачей предложенного технического решения является обеспечение возможности перемещения бедренной кости, зафиксированной за головку и нижнюю треть, в направлении от таза по оси шейки бедренной кости для первичной разгрузки сустава во время операции лечения повреждений дна вертлужной впадины с протрузией головки в полость таза, а также обеспечение более точного дозированного перемещения бедренной кости после операции для поддерживающей разгрузки при одновременном повышении жесткости и надежности конструкции, уменьшении времени проведения хирургической операции, а также в повышении удобств и мобильности пациента в послеоперационном периоде.

Для решения поставленных задач предложенное устройство для хирургического лечения переломов вертлужной впадины, содержащее опору для подвздошной кости и опору для бедренной кости, согласно изобретению, устройство имеет винты Шанца для головки и нижней трети бедренной кости, которые выполнены с резьбой на свободных концах, а также винты Шанца для подвздошной кости, узлы фиксации винтов Шанца для головки и нижней трети бедренной кости с резьбовыми свободными концами, а также винтов Шанца для подвздошной кости, опоры подвздошной кости и бедренной кости выполнены в виде двух штанг, ближние концы которых связаны между собой, а дальние концы штанг связаны третьей штангой с образованием треугольного каркаса, при этом все штанги скреплены между собой узлами фиксации для скрепления двух штанг, причем к штанге опоры для бедренной кости имеется возможность приложения дистракционного усилия в направлении по оси шейки бедренной кости, узлы фиксации винтов Шанца для головки и нижней трети бедренной кости с резьбовыми свободными концами установлены на штанге опоры для бедренной кости, а узлы фиксации винтов Шанца для подвздошной кости установлены на штанге опоры для подвздошной кости, узлы фиксации винтов Шанца для головки и нижней трети бедренной кости с резьбовыми свободными концами, а также винты Шанца для подвздошной кости содержат каждый ложемент с пластиной и цилиндрический корпус, в ложементе и пластине выполнены соосные центральные отверстия и крепежные отверстия для упомянутых винтов, расположенные со стороны их сопряженных плоскостей, а цилиндрический корпус выполнен с эксцентричным поперечным отверстием для расположения штанги, с двумя хвостовиками, скрепленными с корпусом соответственно с двух его торцов, с встроенным снаружи фиксирующим штифтом и с цилиндрическим колпачком, последний пропущен через один из хвостовиков, расположен на корпусе и выполнен с симметричным скругленным вырезом под штангу, соединенным выступающим прямолинейным участком, и с направляющим пазом на внутренней стороне для фиксирующего штифта, ложемент с пластиной расположены с противоположного торца корпуса и скреплены резьбовым соединением с другим хвостовиком, при этом на резьбовые свободные концы винтов Шанца для головки и нижней трети бедренной кости с двух сторон крепежных отверстий для упомянутых винтов навинчены гайки с возможностью поступательного движения винтов Шанца для головки и нижней трети бедренной кости по направлению оси шейки бедренной кости. Кроме того, согласно изобретению, в ложементе и пластине узлов фиксации винтов Шанца для головки и нижней трети бедренной кости с резьбовыми свободными концами, а также винтов Шанца для подвздошной кости выполнено не менее двух крепежных отверстий для упомянутых винтов. Кроме того, согласно изобретению, цилиндрический корпус выполнен с кольцевой ступенью большего диаметра, на поверхности которой, обращенной к ложементу, и на ответном участке ложемента выполнены фиксирующие рифления. Кроме того, согласно изобретению, в поперечном эксцентричном отверстии корпуса выполнены два параллельных крепежных выступа, служащих, совместно с прямолинейным выступающим участком колпачка, для равномерной пространственной фиксации штанги в указанном отверстии.

Технический результат состоит в том, что, во время операции лечения повреждений дна вертлужной впадины с протрузией головки в полость таза, обеспечивается, с достаточной степенью точности, перемещение бедренной кости, зафиксированной за головку и нижнюю треть кости, в направлении от таза по оси шейки бедренной кости для первичной разгрузки сустава, а также обеспечивается точное дозированное перемещение бедренной кости после операции для поддерживающей разгрузки, в создании жесткой и надежной конструкции, при одновременном упрощении и уменьшении времени проведения хирургической операции, повышении ее удобств, а также в мобильности пациента в послеоперационный период.

На фиг.1 представлена схема расположения треугольного каркаса с поврежденной стороны тазобедренного сустава при операции.

На фиг.2 показан вид сверху на узел фиксации, установленный на штанге, служащей опорой подвздошной кости.

На фиг.3 показан общий вид узла фиксации с местным разрезом, выполненным в колпачке и корпусе.

На фиг.4 показан вид сверху на узел фиксации, расположенный на опоре бедренной кости, выполненный с местным разрезом в пластине.

Устройство образовано тремя штангами 1, 2, 3, две из которых 1, 2 служат опорами соответственно бедренной и подвздошной кости, а третья штанга 3 служит для связи штанг 1, 2. Штанги 1, 2, 3 скреплены между собой стандартными узлами фиксации 4, предназначенными для скрепления двух штанг, и образуют жесткий треугольный каркас 5.

На штанге 1 установлены узлы фиксации 6, 7, на штанге 2 - узлы фиксации 8. Узлы фиксации 6, 7, 8 предназначены для взаимодействия штанг 1, 2 через крепежные элементы соответственно с бедренной и подвздошной костями. В качестве крепежных элементов используют винты Шанца 9, 10, 11. Винты Шанца 9, 10 соответственно для головки и нижней трети бедренной кости выполнены с резьбой на свободных концах.

Каждый узел фиксации 8 (6, 7), установлен на штанге 2 (1) и содержит ложемент 12 (12') с пластиной 13 (13'), которые образуют со стороны их сопряженных плоскостей крепежные отверстия 14 (14') для направления и фиксации винтов Шанца 11 (9, 10). Число крепежных отверстий 14 (14') под винты Шанца не менее двух, что повышает надежность фиксации. В состав узлов фиксации входит цилиндрический корпус 15.

Цилиндрический корпус 15 выполнен одинаково для каждого узла фиксации 6, 7, 8 и пересечен поперечным, эксцентричным относительно оси корпуса, отверстием 16 под штанги 1, 2. Корпус 15 узлов фиксации 6, 7, 8 выполнен с цилиндрическим колпачком 17, а с противоположных торцов на корпусе 15 выполнены два хвостовика 18, 19. Ложемент 12 (12') с пластиной 13 (13') узлов фиксации 8, (6, 7) пропущены своим центральным отверстием 20 через хвостовик 19 и закреплены на нем гайкой 21 (21'). Цилиндрический колпачок 17 соосно расположен на хвостовике 18 с противоположного торца корпуса и закреплен на нем гайкой 22.

На фиг.4 показано положение ложемента 12' и пластины 13' узлов фиксации 6, 7, которые закреплены на штанге 1 - опоре бедренной кости в повернутом относительно цилиндрического корпуса 15 положении, что предназначено для ориентации винтов Шанца при введении в головку и в нижнюю треть бедренной кости, в направлении по оси (параллельно оси) шейки бедренной кости. В том случае, если расположить штангу 1 параллельно оси бедренной кости, указанный поворот ложемента и пластины и, следовательно, угол поворота оси крепежных отверстий 14' под винты Шанца крепежных элементов 9, 10 должен составлять с осью штанги 1 угол, равный 130°. При этом крепежные отверстия 14' служат направляющими средствами 14'' под винты Шанца при введении в бедренную кость. Фиксацию пластины 13' этого узла к ложементу 12' осуществляют гайкой 21', навинченной на хвостовик 19.

Ложемент 12 и пластина узлов фиксации 8 - штанги 2 - опоры подвздошной кости 13 закреплены на хвостовике 18 корпуса 15 с возможностью свободного поворота относительно корпуса 15, что существенно упрощает крепление узлов фиксации 8 к этой штанге 2.

Корпус 15 может иметь кольцевую ступень 23 большего относительно корпуса диаметра, на поверхности которой, обращенной к ложементу 12, и на ответном участке ложемента могут быть выполнены фиксирующие рифления 24. Это повышает надежность фиксации ложемента с пластиной относительно корпуса в требуемом положении.

Колпачок 17 выполнен с симметричным скругленным вырезом 17' под штангу, боковые участки 17'' которого не выходят за грани эксцентричного поперечного отверстия 16 и связаны выступающим прямолинейным участком 17''', служащим для фиксации штанги в отверстии 16.

Выполненные с резьбой свободные концы 9', 10' винтов Шанца 9, 10, направляющие крепежные отверстия 14' и гайки 26, навинченные на эти свободные концы 9', 10' с двух сторон крепежных отверстий 14', образуют средство дозированной дистракции 25.

В корпус 15 узлов фиксации 6, 7, 8 с наружной стороны встроен фиксирующий штифт 28, взаимодействующий с направляющим пазом 29, выполненным на внутренней стороне колпачка 17, что служит для надежной фиксации колпачка 17 к корпусу 15.

Корпус 15 выполнен с поперечным эксцентричным отверстием 16 (см. фиг.3) под штангу 1 (2). Это отверстие 16 образовано двумя пересекающимися параллельными цилиндрическими поверхностями 30, 30', которые служат для образования двух параллельных крепежных выступов 32, 33 и ограничены двумя параллельными плоскостями 31, 31', которые расположены под углом 55° к оси корпуса 15, на расстоянии L, превышающем диаметр D штанги 1 (2), что облегчает введение штанги в отверстие 16.

Устройство используется следующим образом.

На штангу 1, служащую опорой бедренной кости, устанавливают два узла фиксации 6, 7. Расстояние между узлами фиксации 6, 7 на штанге 1 соответствует удалению нижней трети бедра пациента от оси головки его бедренной кости. Ложемент 12' с пластиной 13' (см. фиг.4) этих узлов фиксации 6, 7 зафиксированы в повернутом относительно корпуса 15 положении, что предназначено для введения винтов Шанца в бедренную кость вдоль оси ее шейки. При повороте ложемента и пластины, как на фиг.4, и расположении штанги параллельно анатомической оси бедренной кости, оси отверстий 14' под винты Шанца 9, 10 должны составлять с осью штанги 1 угол, равный 130°.

Узлы фиксации 6, 7, 8 на штангах 1, 2 фиксируют затягиванием гайки 22, и колпачек 17, надетый на хвостовик 18, зажимает штангу (1, 2) в отверстии 16. При этом наличие выступающего прямолинейного участка 17''' колпачка и двух параллельных крепежных выступов 32, 33 в эксцентричном отверстии корпуса позволяет выполнить равномерную пространственную фиксацию штанги в отверстии 16. При этом исключаются перекосы узлов фиксации и повышается надежность их крепления на штангах 1, 2, а следовательно, повышается надежность выполнения операции.

Пациента располагают на ортопедическом столе, а штангу 1, с закрепленными на ней указанным выше образом узлами фиксации 6, 7, располагают в указанном выше положении - параллельно анатомической оси бедренной кости. При ослаблении гайки 21, расположенной на хвостовике 19, пластина 13', чуть поднимаясь по оси хвостовика 19, выходит из плотного контакта с ложементом 12'. При этом винты Шанца 9 (10) свободно проходят через крепежные отверстия между пластиной и ложементом в направлении, заданном отверстиями 14', и под контролем электронно-оптического преобразователя (ЭОП) два винта Шанца 9 ввинчивают через вертельную область в головку бедренной кости по оси шейки бедренной кости.

Под контролем ЭОП еще два винта Шанца 10 пропускают через направляющее средство 14'' узла фиксации 7 и располагают в нижней трети бедренной кости, параллельно оси ее шейки. При этом существенно упрощается введение винтов в бедренную кость, повышается точность их установки и гарантируется требуемое пространственное расположение винтов Шанца - по оси головки бедренной кости. (Это направление задает в последующем направление приложения усилия при выполнении дистракции и репозиции).

Свободные концы 9', 10' винтов Шанца 9, 10 закрепляют в узлах фиксации 6,7 на штанге 1. Это выполняют с помощью гайки 21', обеспечивающей прижим пластины 13' к ложементу 12', зажимающих винты 9, 10. Жесткая фиксация винтов Шанца 9, 10 на штанге 1 позволяет уменьшить риск расшатывания винтов в головке и шейке бедренной кости и снизить возможность воспаления и образования болезненных ран в каналах этой кости, выполненных под винты. Таким образом формируют опору бедренной кости.

При формировании опоры подвздошной кости винты Шанца 11 под контролем (ЭОП) ввинчивают в подвздошную кость. Три винта Шанца вводят в крыло подвздошной кости и один - в надацетабулярную область (см. фиг.1). Свободные концы винтов Шанца 11 закрепляют на штанге 2 - опоре подвздошной кости, а именно в установленных на этой штанге узлах фиксации 8. Ложемент 12 и пластина 13 этих узлов расположены на хвостовике 19 с возможностью свободного поворота относительно корпуса 15, что упрощает крепление винтов Шанца.

После этого ближние концы штанг 1, 2 жестко скрепляют стандартными узлами фиксации 4 для скрепления двух штанг, (см., например, пат. СН № 684928, 1990 г., фиг.1). Дальние концы штанг 1, 2 жестко скрепляют третьей штангой 3, что выполняют такими же узлами фиксации 4. Таким образом, после операции у пациента со стороны перелома образуется треугольный каркас 5, который легок, не препятствует движениям пациента, чем достигается повышение удобств и мобильности пациента в послеоперационный период.

Дистракцию головки выполняют одновременно с репозицией отломков вертлужной впадины. Для этого к штанге 1 треугольного каркаса 5 в направлении по оси шейки бедренной кости кнаружи прикладывают усилие. Бедренная кость движется в направлении приложения усилия - по оси шейки, и головка, взаимодействующая со штангой 1 через винты Шанца 9, 10, закрепленные в узлах фиксации 6, 7, выходит из тазовой полости. Одновременно с этим одномоментно выполняется репозиция отломков вертлужной впадины. Этим сокращают время операции и повышают точность восстановления физиологического расположения костей тазобедренного сустава.

В послеоперационном периоде в устройстве можно выполнять дозированную дистракцию, для чего служит средство дозированной дистракции 25. При этом поворотом гаек 26, относительно резьбовых концов 9', 10' винтов Шанца 9, 10, задают последним поступательное движение. Винты Шанца 9, 10, взаимодействуя с бедренной костью, движутся (см. фиг.4) по оси шейки бедренной кости. Это обеспечивает повышение точности и надежности дозированной дистракции в послеоперационном периоде.

Выполнение фиксирующих рифлений 24 на кольцевой ступени 23 корпуса 15, имеющей больший диаметр, и на, обращенном к этой ступени 23, ответном участке ложемента 12 повышают надежность скрепления ложемента с корпусом, а следовательно, повышают надежность выполнения дистракции и репозиции.

В НИИ скорой помощи им. Н.В Склифасовского были проведены операции по лечению переломов вертлужной впадины с протрузией головки в тазовую полость, которые выполняли с участием треугольного каркаса из трех штанг и с расположенными на его опорах описанными выше узлами фиксации. Результаты операций подтвердили достижение указанного выше технического результата.

Технико-экономический эффект предложенного технического решения состоит в том, что, во время операции лечения повреждений дна вертлужной впадины с протрузией головки в полость таза, выполняется перемещение бедренной кости, зафиксированной за головку и нижнюю треть, в направлении от таза по оси шейки бедренной кости для первичной разгрузки сустава, а также обеспечивается более точное дозированное перемещение бедренной кости после операции для поддерживающей разгрузки, при одновременном создании жесткой и надежной конструкции, упрощении и уменьшении времени проведения хирургической операции и повышении удобств и мобильности пациента в послеоперационный период.