штифт для интрамедуллярного остеосинтеза локтевой кости

Формула изобретения

1. Штифт для интрамедуллярного остеосинтеза локтевой кости, содержащий цилиндрический участок большего диаметра для блокировки проксимальных фрагментов кости, цилиндрический участок меньшего диаметра, который выполнен со средством для ротационной стабильности и с наконечником, и переходный участок, при этом участок меньшего диаметра штифта выполнен с изгибом по оси под углом 10°, а на участке большего диаметра выполнены три сквозных поперечных отверстия под блокирующие винты, причем со стороны торца этого участка выполнено резьбовое соосное отверстие под заглушку, отличающийся тем, что на участке большего диаметра одно из сквозных отверстий выполнено наклонным, а ось этого отверстия расположена в плоскости изгиба штифта и направлена с пресечением оси штифта под углом 35° для лечения переломов локтевого отростка, при этом ось наклонного отверстия и оси других сквозных отверстий, перпендикулярных оси штифта, расположены во взаимно перпендикулярных плоскостях, причем наконечник имеет лопатообразную форму, которая образована симметричными плоскими срезами с двух сторон цилиндрического участка меньшего диаметра с получением заостренного конца, а средством для ротационной стабильности служат не менее двух цилиндрических вырезов под блокирующие винты, которые расположены с диаметрально противоположных сторон участка меньшего диаметра, со смещением вдоль оси, на расстояниях от заостренного конца наконечника соответственно в 1,5 и 2 раза превышающих длину наконечника, причем оси указанных вырезов направлены параллельно осям сквозных отверстий участка большего диаметра, перпендикулярных оси штифта, а глубина вырезов составляет 0,28 от диаметра участка меньшего диаметра, при этом переходный участок штифта выполнен в виде усеченного конуса, большее и меньшее основания которого соответственно соосно скреплены с участком большего и меньшего диаметра, а изгиб участка меньшего диаметра выполнен по линии изгиба, которая удалена от торца штифта на величину в 2,2 раза превышающую длину участка большего диаметра.

2. Штифт по п.1, отличающийся тем, что участки меньшего и большего диаметров в штифте имеют диаметры, находящиеся в соотношении (3,5):(6), а переходный участок имеет длину, составляющую десятую часть от длины участка большего диаметра.

3. Штифт по п.1, отличающийся тем, что длина штифта равна 190÷270 мм при постоянных длинах участка большего диаметра и переходного участка штифта, соответственно равных 50 мм и 5 мм.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к медицине, а именно к травматологии и ортопедии, и может быть использовано при хирургическом лечении сложных переломов локтевой кости.

Использование интрамедуллярного остеосинтеза при переломах локтевой кости позволяет через 2 недели после операции снять швы и дать нагрузку на руку, обеспечить раннюю подвижность и разработку движений в локтевом и лучезапястном суставах предплечья, а также в плечевом отделе руки. Этим сокращают сроки выздоровления даже при сложных переломах локтевой кости

Известен пат. RU № 1787020, опубл. 1993 г., в котором устройство Е.В.Зверева для внутрикостного остеосинтеза локтевой и лучевой кости содержит внутрикостный штифт с крайними соответственно цилиндрическим и пятигранным участками и со средним прямоугольным участком, причем пятигранный участок дугообразно изогнут с вогнутостью по пятому ребру, расположенной в плоскости, перпендикулярной плоскости изгиба прямоугольной части, причем плоскости трех граней пятигранной части совпадают с плоскостями трех граней прямоугольной части, а грани пятого ребра плавно переходят в четвертую грань прямоугольной части.

Это устройство сложно и нетехнологично.

Известен остеосинтез, в том числе локтевой кости, с четырехгранным прямоугольным прямым штифтом (см. диссертацию Зверева Е.В. «Лечение функциональным остеосинтезом титановыми стержнями закрытых диафизарных переломов длинных трубчатых костей», Ярославль, 1990 г., с.153, 161, 171). Однако использование этого устройства, как и приведенного выше аналога, ведет к повреждению костной ткани костномозгового канала метафизарного отдела локтевой кости. Размеры и форма массивного металлического штифта являются причиной его повышенной жесткости на изгиб во всех плоскостях, проходящих через центральную ось. Это же приводит к тому, что штифт не может в достаточной степени упруго деформироваться, не заклиниваясь и не повреждая отломки, при введении и удалении в костномозговой канал. А необходимость рассверливания костномозгового канала для приближения его формы к форме штифта ведет к травматичности, к нарушению кровообращения и к некрозу, повышает риск инфекционных осложнений, что приводит к замедленной консолидации и несращению с растрескиванием отломков.

Известен штифт для лечения переломов локтевой кости (см. ЕР № 0689600, опубл. 1996 г., фиг.8, фиг.9). Этот штифт плавно изогнут по форме канала и выполнен с расположенным на одном конце штифта фиксатором для крепления штифта в верхней части проксимального отдела кости. Противоположный конец штифта закреплен в головке локтевой кости и выполнен с наконечником, имеющим участок, диаметр которого больше диаметра штифта, и выполнен с винтовой поверхностью и с закрепленным на конце участка заостренным шпилем для крепления в кости.

Однако крепление наконечника в головке локтевой кости не достаточно надежно, и при эксплуатации возможна ротационная подвижность шпиля и винтовой поверхности и возможность образования полости в головке. Такая фиксация ведет к расшатыванию штифта и к смещению отломков, что может быть причиной несращения, деформации и укорочения конечности. Кроме того, в сочетании с использованием штифта малого диаметра, который легко мигрирует, сгибается и со временем может сломаться на уровне перелома в результате усталости металла, это приводит к неустойчивому остеосинтезу.

Наиболее близким аналогом выбран штифт для интрамедуллярного остеосинтеза локтевой кости, содержащий цилиндрический участок большего диаметра для блокировки проксимальных фрагментов кости, цилиндрический участок меньшего диаметра, который выполнен со средством для ротационной стабильности и с наконечником, и переходный участок, при этом участок меньшего диаметра штифта выполнен с изгибом по оси под углом 10°, а на участке большего диаметра выполнены три сквозных поперечных отверстия под блокирующие винты, причем со стороны торца этого участка выполнено резьбовое соосное отверстие под заглушку (см. проспект фирмы ACUMED 5885 NW Cornelius Pass Road, Hillsboro, OR 97124, изд. IMR00-00-00 Rev. 08/2005, tel. (503)627-9957. Fax (503)520-9618).

Однако этот штифт, как и приведенные выше штифты-аналоги, ограничен в возможностях из-за отсутствия средств, позволяющих одновременно с переломами локтевой кости лечить переломы локтевого отростка.

При этом роль средства ротационной стабильности в этом штифте выполняют продольные канавки, расположенные снаружи по всей длине, вдоль оси участка меньшего диаметра штифта. Наличие продольных канавок ведет к ослаблению сечения, к снижению прочности штифта и надежности его работы, сокращает сроки службы. А посадку штифта в костномозговой канал выполняют с натягом с помощью рашпиля соответствующей формы, который при введении штифта в костномозговой канал на уровне метафиза локтевой кости должен обеспечить плотный контакт металла штифта с каналом, что сопровождается повышенной травмой костной ткани рашпилем. Кроме этого, имеется опасность потери стабильной фиксации штифта в костномозговом канале из-за резорбции кости на грани с металлом штифта. Это ведет к возможности осевой подвижности стержня в канале, к нестабильности в зоне перелома и к развитию фрикционной коррозии, которая приводит к замедленной консолидации перелома с развитием ложного сустава.

Штифт выполнен с плавным переходом соответственно участка большего в участок меньшего диаметров и на участке меньшего диаметра плавно изогнут под углом 10° относительно оси без резкой грани линии изгиба. Согласно анатомии, изгиб костномозгового канала расположен на уровне бугристости локтевой кости. Однако в устройстве отсутствуют четкие осевые грани участков и не предложено оптимальных параметров соотношения их осевых длин. Это усложняет изготовление адекватного штифта, которое возможно лишь при наличии сложных и дорогостоящих средств, повышающих стоимость и ограничивающих применение штифта.

Задачей предложенного технического решения является расширение функций устройства и при лечении переломов локтевой кости возможность одновременного лечения переломов локтевого отростка, снижение травмы, обеспечение осевой и ротационной стабильной фиксации костных отломков на весь период лечения до заживления переломов при одновременном повышении прочности штифта и надежности его работы, упрощении изготовления штифта и снижение его стоимости при расширении круга использования для пациентов.

Для решения поставленной задачи в предложенном штифте для интрамедуллярного остеосинтеза локтевой кости, содержащем цилиндрический участок большего диаметра для блокировки проксимальных фрагментов кости, цилиндрический участок меньшего диаметра, который выполнен со средством для ротационной стабильности и с наконечником, и переходный участок, при этом участок меньшего диаметра штифта выполнен с изгибом по оси под углом 10°, а на участке большего диаметра выполнены три сквозных поперечных отверстия под блокирующие винты, причем со стороны торца этого участка выполнено резьбовое соосное отверстие под заглушку, согласно изобретению на участке большего диаметра одно из сквозных отверстий выполнено наклонным, а ось этого отверстия расположена в плоскости изгиба штифта и направлена с пресечением оси штифта под углом 35° для лечения переломов локтевого отростка, при этом ось наклонного отверстия и оси других сквозных отверстий, перпендикулярных оси штифта, расположены во взаимно перпендикулярных плоскостях, причем наконечник имеет лопатообразную форму, которая образована симметричными плоскими срезами с двух сторон цилиндрического участка меньшего диаметра с получением заостренного конца, а средством для ротационной стабильности служат не менее двух цилиндрических вырезов под блокирующие винты, которые расположены с диаметрально противоположных сторон участка меньшего диаметра, со смещением вдоль оси, на расстояниях от заостренного конца наконечника, соответственно в 1,5 и 2 раза превышающих длину наконечника, причем оси указанных вырезов направлены параллельно осям сквозных отверстий участка большего диаметра, перпендикулярных оси штифта, а глубина вырезов составляют 0,28 от диаметра участка меньшего диаметра, при этом переходный участок штифта выполнен в виде усеченного конуса, большее и меньшее основания которого соответственно соосно скреплены с участком большего и меньшего диаметра, а изгиб участка меньшего диаметра выполнен по линии изгиба, которая удалена от торца штифта на величину, в 2,2 раза превышающую длину участка большего диаметра. Кроме того, согласно изобретению участки меньшего и большего диаметров в штифте имеют диаметры, находящиеся в соотношении (3,5):(6), а переходный участок имеет длину, составляющую десятую часть от длины участка большего диаметра. Кроме того, согласно изобретению длина штифта равна 190÷270 (мм) при постоянных длинах участка штифта большего диаметра и переходного участка, соответственно равных 50 мм и 5 мм.

Технический результат предложенного решения заключается в возможности одновременного лечения переломов локтевого отростка и локтевой кости, в стабильности осевой и ротационной фиксации и неподвижности отломков в течение всего срока лечения до их сращивания, в минимальной травме мягких и костных тканей, в повышении прочности штифта и его надежности при упрощении изготовления и снижении стоимости, а также в расширение круга пациентов для использования штифта.

На фиг.1 показано расположение предложенного штифта в локтевой кости.

На фиг.2 показан предложенный штифт, вид слева.

На фиг.3 показано сечение по А-А участка большего диаметра штифта.

На фиг.4 показано сечение наконечника штифта по Б-Б.

Штифт для интрамедуллярного остеосинтеза локтевой кости имеет переменную длину и содержит цилиндрический участок 1 большего диаметра D1 для блокировки проксимальных фрагментов кости и цилиндрический участок 2 меньшего диаметра D2. Участок 1 имеет постоянную длину L1. Цилиндрический участок 2 имеет переменную длину L2. Диаметры D1 и D2 участков 1, 2 находятся в соотношении (3,5):(6). Больший диаметр D1 штифта равен 6 мм, а меньший диаметр D2 - 3,5 мм, что исключает травму.

Участок 2 меньшего диаметра скреплен с наконечником 3, длина L3 которого постоянна. Наконечник 3 выполнен лопатообразной формы, которая образована симметричными плоскими срезами 3¹ с двух сторон цилиндрического участка 2 с получением заостренного конца 4. Переходной участок 5 имеет форму усеченного конуса и служит для связи участков 1 и 2. Большее основание 5¹ этого конуса соосно скреплено с участком 2 большего диаметра, а меньшее основание 5¹¹ конуса соосно скреплено с участком 2 меньшего диаметра. Длина L4 переходного участка 5 штифта - усеченного конуса постоянна и составляет десятую часть от длины L1 участка 1 большего диаметра.

Изгиб штифта приходится на участок 2 меньшего диаметра и составляет угол =10° с осью этого участка 2. Линия изгиба 7 находится на расстоянии L5 от торца 6 штифта, которое в 2,2 раза превышает длину L1 участка 1 большего диаметра. На участке 1 выполнено не более двух сквозных отверстий 8 под блокирующие винты (не показаны), оси которых перпендикулярны оси штифта, и одно сквозное наклонное отверстие 9. Наклонное отверстие 9 расположено с пересечением оси участка 1 под углом =35°. Средством для ротационной стабильности служат не менее двух цилиндрических вырезов 10 под блокирующие винты. Вырезы 10 расположены с диаметрально противоположных сторон участка 2 меньшего диаметра и смещены вдоль оси. Оси вырезов 10 расположены на расстояниях L6 и L7 от заостренного конца 4 наконечника 3. Расстояния L6 и L7 соответственно в 1,5 и 2 раза превышают длину наконечника 3. Оси вырезов 10 направлены параллельно осям сквозных отверстий 8 участка 1, перпендикулярных его оси. Глубина h вырезов 10 составляет 0,28 от диаметра D2 участка меньшей площади сечения.

На участке 1 большего диаметра соосно с этим участком выполнено резьбовое отверстие 11 под заглушку (не показана).

Переменная длина штифта составляет 190÷270 (мм), а участок большего диаметра и переходный участок имеют постоянные длины L1 и L4, которые соответственно равны 50 (мм) и 5 (мм).

Предложенный штифт используется следующим образом.

Для достижения стабильной фиксация при поперечных и косых с небольшим скосом переломах локтевой кости и с переломом ее локтевого отростка предложен штифт, конструкция которого соответствует анатомическим параметрам локтевой кости и ее костномозгового канала.

Для определения места расположения переломов в локтевой кости и в локтевом отростке выполняют рентгенографию локтевого сустава в двух проекциях. Наличие перелома в локтевом отростке дополнительно проверяют пальпацией с давлением на отросток, что при переломах вызывает усиление боли.

С учетом рентгенограммы выполняют репозицию сместившихся фрагментов локтевой кости. После этого на задней поверхности локтевого сустава на 1 см проксимальнее верхушки локтевого отростка выполняют разрез длиной 1-2 см. Через этот разрез под контролем ЭОП через локтевой отросток проводят спицу, по которой канюлированным сверлом вскрывают костномозговой канал локтевой кости. По длине костномозгового канала подбирают штифт соответствующей длины, которая зависит от расположения линии изгиба. Штифт выполнен переменной длины L, которая составляет 190÷270 (мм). Это позволяет расширить круг пациентов для использования штифта.

Затем под контролем ЭОП во вскрытый костномозговой канал вводят штифт наконечником 3 вперед. Наконечник скреплен с участком 2 меньшего диметра, равного 3,5 мм, который, в свою очередь через переходный участок 5, скреплен с участком 1 большего диаметра. По статистическим данным диаметр костномозгового канала в наиболее узком месте равен 4 мм и штифт легко продвигается по костномозговому каналу и врезается заостренным концом 4 наконечника 3 в головку локтевой кости. При этом штифт имеет изгиб, который расположен на участке 2 меньшего диаметра и составляет угол =10° с осью участка 2 штифта. Штифт имеет постоянную длину L1 (50 мм) участка 1 большего диаметра и постоянную длину L4 переходного участка 5, которая составляет десятую часть от длины L1 участка 1 и равна 5 мм. Линия изгиба 7 удалена от торца 6 штифта на величину (L5), в 2,2 раза превышающую длину L1 участка 1 большего диаметра. Штифт в канале устанавливают таким образом, что плоскость изгиба штифта совпадает с фронтальной плоскостью изгиба костномозгового канала локтевой кости. Перед операцией штифт был подобран по длине, и расположение линии изгиба 7 штифта в костномозговом канале совпадает с изгибом костномозгового канала, который приходится на уровень бугристости локтевой кости. Это исключает деформацию штифта в канале, снижает травму и способствует стабильному интрамедуллярному остеосинтезу. При этом повышается технологичность изготовления и снижается стоимость штифта.

Врезание наконечника 3 заостренным концом 4 в головку позволяет выполнить предварительную фиксацию штифта в костномозговом канале. Лопатообразная форма наконечника штифта предотвращает его вращение и способствует ротационной стабильности и устойчивости остеосинтеза.

Затем с помощью направителя (не показан) производится блокировка переломов кости на проксимальном уровне. Для этого блокирующие винты (не показаны) проводят через сквозные отверстия 8, перпендикулярные оси штифта. На штифте, установленном в костномозговом канале, оси отверстий 8 располагаются в сагиттальной плоскости. Перелом локтевого отростка фиксируют введением блокирующего винта (не показан) в наклонное отверстие 9. Расположение оси наклонного отверстия 9 и осей сквозных отверстий 8 участка 1 большего диаметра во взаимно перпендикулярных плоскостях создает стабильную фиксацию костных отломков на весь срок лечения до полного заживления переломов.

Затем выполняют дополнительную блокировку штифта средством для ротационной стабильности. Этим средством служат не менее двух цилиндрических вырезов 10, выполненных на участке 2 штифта меньшего диаметра и расположенных с диаметрально противоположных сторон участка 2 со смещением осей вырезов 10 по оси участка 2 на расстояния L6 и L7 от заостренного конца 4 наконечника 3. Расстояния L6 и L7 соответственно в 1,5 и 2 раза превышают длину L3 наконечника. При этом оси вырезов 10 направлены параллельно осям сквозных отверстий 8 участка 1 большего диаметра и перпендикулярно оси штифта. Это создает ротационную стабильность штифта в канале. Глубина h вырезов 10 составляет 0,28 от диаметра D2 участка 2 и блокирующие винты (не показаны) вводят в цилиндрические вырезы 10 до упора. При этом по сравнению с ближайшим аналогом ротационную стабильную фиксацию получают с сохранением прочности штифта. На последнем этапе в резьбовое отверстие 11 устанавливают заглушку (не показана).

Технико-экономический эффект предложенного устройства заключается в расширении функций устройства и возможностей одновременного лечения переломов локтевой кости и локтевого отростка, в повышении прочности и обеспечении осевой и ротационной стабильной фиксация костных отломков на весь срок заживления переломов при одновременном снижении травмы кости, упрощении изготовления штифта, снижении его стоимости и расширении возможности использования для пациентов.