устройство для внеочагового стержневого остеосинтеза переломов длинных трубчатых костей

Формула изобретения

Устройство для стержневого внеочагового остеосинтеза переломов длинных трубчатых костей, состоящее из чрескостных элементов, отличающееся тем, что устройство представлено сдвоенной центральной частью с разнонаправленной внешней резьбой, шаровидным шарниром, четырьмя болтами, двумя большими гайками и двумя монолитными периферическими частями из втулки с внутренней резьбой и плоской частью с продольным пазом, предназначенным для крепления в нем чрескостных стержней на кронштейнах и маленьких гайках из набора аппарата Илизарова.

Описание изобретения к патенту

Устройство относится к медицинской технике, а именно к металлоконструкциям, применяемым в травматологии.

Внеочаговый остеосинтез длинных трубчатых костей занимает важное место в ортопедии и травматологии, являясь методом выбора при высокоэнергетических открытых и осложненных переломах длинных трубчатых костей. Он обладает оптимальным сочетанием атравматичности и стабильности фиксации костных отломков, а также возможностью манипулирования костными фрагментами в течение всего времени ношения аппарата (Шевцов В.И., Макушин В.Д., Куфтырев Л.М., 1994; Барабаш А.А., Соломин Л.Н., 1995; Бейдик О.В., 1996, 2005; Вазина И.Р., Петров С. В., 2001; Введенский С.П., Введенский П.С., 2003; Ciuccarelli С., CervellatiC., MontanariG., 1989; CiboS., 1992 и др.).

В качестве устройства-прототипа приводим аппарат Илизарова, описанный О.А.Каплуновым в монографии «Чрескостный остеосинтез по Илизарову в травматологии и ортопедии» (М., ГЕОТАР, 2002. - 304 с). Внешней рамой аппарата служат соединенные резьбовыми или телескопическими штангами дуги или кольца, собранные из полуколец, а чрескостными элементами - спицы Киршнера, попарно проведенные в плоскости каждой из дуг или колец и закрепленные в них. Для обеспечения достаточной жесткости фиксации костных отломков, необходим перекрест пар спиц под углом 60-70 градусов. При меньшем угле их перекреста снижается жесткость фиксации в створе тупого угла с уменьшением стабильности всей системы аппарата. При монтаже внешней рамы аппарата Илизарова выбор размера колец диктуется необходимостью соблюдения равновесия между обеспечением адекватной жесткости системы конструкции и профилактикой пролежней от контакта внутреннего края колец с кожей сегмента конечности. При увеличении размера колец и, соответственно, длины плеч спиц, снижается жесткость фиксации костных отломков, а при малом их размере, на коже поврежденного сегмента конечности остаются вдавления с нередким образованием пролежней. При оптимально выбранном размере колец, между внутренним их краем и кожей сегмента конечности остается промежуток около 2 см. Однако местные топографо-анатомические особенности поврежденного сегмента конечности на уровне проведения спиц зачастую не оптимальны для монтажа колец аппарата (например, проксимальный отдел плеча или бедра), что снижает как механические свойства системы аппарата, так и комфортность его эксплуатации для пациента. К числу недостатков прототипа относятся и нередкие осложнения в процессе проведения спиц Киршнера с вероятностью последующего развития воспаления мягких тканей вокруг них (Закиров Ю.А., 1993; Голубев Г.Ш., Веселов Н.Я, Кривец Д.В., 1995 и др.). Так, во время проведения спиц, особенно спиц с упорной площадкой, не всегда имеется возможность руководствоваться только биомеханической целесообразностью в системе «аппарат Илизарова-сегмент конечности». Исходя из конкретных анатомо-топографических условий в зоне перелома зачастую приходится отклоняться от оптимального уровня и направления проведения спиц, например, чтобы не вступить в конфликт с сосудисто-нервным пучком на другой стороне костного отломка или не «прошить» спицей большой массив мышц. Последнее обстоятельство не только увеличивает опасность нагноения мягких тканей, но и сводит к минимуму такое важное преимущество внеочагового остеосинтеза как сохранение движений в смежных суставах поврежденной конечности. Следовательно, недостатками устройства-прототипа являются следующие:

1) Сложность конструкции устройства-прототипа с трудностями монтажа узлов фиксации и репозиции костных отломков;

2) Ограниченные возможности управляемости костными отломками для устранения их смещения с высокими требованиями к прецизионной точности как проведения чрескостных элементов (спиц), так и манипуляции костными отломками;

3) Трудоемкость и длительность монтажа устройства-прототипа, что затягивает время остеосинтеза, ограничивает показания к нему в остром периоде травматической болезни и может негативно повлиять на исход лечения, особенно в условиях политравмы с наличием некомпенсированных сдвигов гомео-стаза пострадавшего;

4) Необходимость сквозного проведения спиц через весь массив тканей поврежденного сегмента конечности с опасностью конфликта с сосудисто-нервным пучком или другими анатомическими образованиями на другой стороне костного отломка, ограничением движений в смежных суставах и возрастанием риска воспаления тканей;

5) Необходимость соблюдения перекреста спиц под углом 60-70 градусов для обеспечения достаточной жесткости фиксации костных отломков, что не всегда возможно из-за конкретных анатомо-топографических условий на уровне проведения спиц. При меньшем угле их перекреста снижается жесткость фиксации костных отломков в створе тупого угла с уменьшением стабильности всей системы аппарата, риском несращения перелома и развития воспалительных осложнений;

6) Ограничение движений в смежных суставах поврежденной конечности из-за фиксации ее мягких тканей спицами при их сквозном проведении через поврежденный сегмент конечности;

7) Громоздкость, избыточные габариты и масса устройства-прототипа с внешней рамой по всему периметру поврежденного сегмента конечности, что обуславливает существенные неудобства для пациента в течение всего периода лечения.

Предложено устройство для внеочагового стержневого остеосинтеза переломов длинных трубчатых костей (фиг.1), состоящее из сдвоенной центральной части с разнонаправленной внешней резьбой (1), шаровидным шарниром (2), двух монолитных периферических частей (3), представленных втулкой с внутренней резьбой и плоской частью с продольным пазом, двух больших гаек (4) и четырех болтов (5).

Размеры этих деталей устройства следующие: внешняя резьба сдвоенной центральной части (1) - 10-12 мм; внешний диаметр втулки с внутренней резьбой монолитных периферических частей (3) - 16 мм, а толщина ее плоской части - 5 мм; продольный паз плоской части монолитных периферических частей - 7 мм; диаметр резьбы на болтах (5) - 4,5 мм.

Взаимным сведением, разведением и поворотом обоих монолитных периферических частей устраняют смещение костных отломков по длине и оси (фиг.2, а, б), а положением шаровидного шарнира - по оси и под углом (фиг.2, в). В продольном пазе монолитных периферических частей (3) устройства фиксируют (фиг.3) чрескостные стержни (6) при помощи кронштейнов (7) и маленьких гаек (8) из набора аппарата Илизарова. Количество чрескостных стержней (6) на каждой из обеих монолитных периферических частей устройства (3) варьирует от 1 до 3, а их уровень и направление регулируют (фиг.4) количеством (от 1 до 3) и расположением (во всех трех плоскостях) кронштейнов (7) и маленьких гаек (8).

Таким образом, устройство представляет собой легко компонуемый и простой в применении стержневой аппарат с регулируемой рамой, позволяющий оптимально управлять костными отломками и стабильно фиксировать их в заданном положении. Устройство располагают на одной стороне, не нарушая физиологического положения поврежденной конечности, не ограничивая движений в смежных суставах и ухода за пациентом. Перемещение костных отломков во всех трех плоскостях с устранением их смещения по длине, оси и периферии обеспечивают выбором положения шаровидного шарнира (2), монолитных периферических частей (3), уровня и направления фиксации чрескостных стержней (6). Достигнутую репозицию костных отломков закрепляют затягиванием больших (4) и маленьких (8) гаек и болтов (5).

Следовательно, устройство снабжено несколькими взаимно дополняющими и даже дублирующими друг друга репонирующими узлами, а именно: а) шаровидным шарниром (2) с возможностью смены положения во всех плоскостях, включая фронтальную, сагиттальную плоскость и поворот в обе стороны вокруг своей оси; б) сдвоенной центральной частью с разнонаправленной внешней резьбой (1); в) монолитными периферическими частями с втулкой с внутренней резьбой и плоской частью с продольным пазом (3), предназначенным для крепления в нем чрескостных стержней. При этом за счет резьбы обеспечивается возможность компрессии, дистракции и поворота в обе стороны вокруг своей оси, а фиксация чрескостных элементов (фиг.4), представленных чрескостными стержнями (6), осуществляется при помощи кронштейнов (7) и маленьких гаек (8) из набора аппарата Илизарова на любом уровне продольного паза втулки с внутренней резьбой.

В качестве примера применения предлагаемого устройства приводим следующее наблюдение.

Больной Г., 34 лет, поступил в травматологическое отделение РОТЦ 21.05.10 г. через 40 минут после ДТП с диагнозом: Сочетанная травма: сотрясение головного мозга; ушиб живота, забрюшинная гематома справа; закрытый перелом лонной и седалищной костей справа со смещением; открытый оскольчатый перелом обеих костей средней трети правой голени со смещением (I Б степени по классификации Мельниковой-Каплана), множественные ушибы и ссадины тела; травматический шок II степени; алкогольное опьянение. Больной в сознании, заторможен, но ориентирован во времени и пространстве. Общее состояние тяжелое. Кожные покровы бледно-розовые, сухие. Пульс 110 в минуту, ритмичный, ослабленный. Артериальное давление 90/60 мм рт.ст.

Начата и продолжена во время операции инфузионная терапия: внутривенная инфузия 2300 мл растворов (полиглюкин, кристаллоиды, солевые растворы и растворы глюкозы с инсулином, сердечными гликозидами и витаминами). По стабилизации гемодинамики под масочным наркозом выполнен первичный внеочаговый остеосинтез правой голени следующим образом. После предварительного просверливания 4.5-миллиметровым сверлом через отломки большеберцовой кости спереди назад проведены по 2 чрескостных стержня - параартикулярных (через губчатую костную ткань) и парафрактурных (через компактную костную ткань). При помощи кронштейнов и гаек из набора аппарата Илизарова концы стержней фиксированы в устройстве для внеочагового стержневого остеосинтеза переломов длинных трубчатых костей. Данное устройство состоит из сдвоенной центральной части с разнонаправленной внешней резьбой, шаровидного шарнира, двух монолитных периферических частей, представленных втулкой с внутренней резьбой и плоской частью с продольным пазом, двух больших гаек и четырех болтов. Выполнена мануальная репозиция костных отломков с умеренной их дистракцией и фиксацией достигнутого положения затягиванием больших и маленьких гаек и болтов. После интраоперационногорентген-контроля в 2-х проекциях остаточное смещение костных отломков устранено во всех трех плоскостях. Гайки и болты затянуты. Остеосинтез состоятельный.

Рана на голени зажила первично через 10 дней. Больной выписан на амбулаторное лечение 7.06.10 г. Аппарат был снят 23.11.10 г. после рентгенологического подтверждения сращения перелома и положительной клинической пробы на консолидацию костной мозоли. Результат лечения расценен нами как хороший.

Таким образом, конструктивными особенностями и преимуществами устройства являются следующие:

1) Быстрота и легкость как компоновки устройства, так и манипулирования костными отломками, что позволяет сократить время предоперационной подготовки и операции остеосинтеза;

2) Высокая степень управляемости костными отломками с возможностью устранения любого их смещения, что обеспечивается выбором положения сдвоенной центральной части, монолитных периферических частей, шаровидного шарнира, уровня и направления фиксации чрескостных стержней;

3) Возможность управления костными отломками в широком диапазоне во всех трех плоскостях, причем одно и то же действие можно обеспечить разными репонирующими узлами, позволяя сделать оптимальный выбор в каждом конкретном случае. Например, компрессия или дистракция костных отломков может быть обеспечена за счет: а) резьбы на сдвоенной центральной части и монолитных периферических частях; б) уровня крепления чрескостных стержней на продольном пазе монолитных периферических частей. Ротационное смещение может быть устранено за счет: а) шаровидного шарнира; б) резьбы на сдвоенной центральной части и монолитных периферических частях устройства;

4) Стабильность фиксации костных отломков, обеспечиваемая как оптимальным количеством чрескостных стержней на продольном пазе периферических частей устройства (от 1 до 3), так и адекватным затягиванием болтов и больших и маленьких гаек;

5) Отсутствие необходимости в сквозном проведении чрескостных стержней через поврежденный сегмент конечности с исключением опасности их конфликта с тканями и анатомическими образованиями на другой стороне костных отломков;

6) Компактность и монолатеральность расположения устройства на поврежденном сегменте конечности, что обеспечивает стабильность системы аппарата вне зависимости от особенностей периметра поврежденного сегмента конечности (в том числе проксимального отдела плеча или бедра), максимально возможный объем движений в смежных суставах и комфортность эксплуатации устройства для пациента;

7) Наиболее полное соответствие принципу строительной механики - достижение большей прочности конструкции при меньшей затрате материала;

8) Оптимальные свойства для применения не только в плановом порядке, но и ургентно с возможностью включения устройства в арсенал противошоковых средств.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет рассчитывать на увеличение эффективности лечения переломов длинных трубчатых костей.