устройство для дистракционного остеосинтеза области лучезапястного сустава

Формула изобретения

Устройство для дистракционного остеосинтеза области лучезапястного сустава, состоящее из деталей набора аппарата Илизарова и содержащее два кольца и полукольцо, соединенные резьбовыми штангами, отличающееся тем, что на ладонно-локтевой поверхности кисти и предплечья имеется раздвижная внешняя опора, состоящая из трех резьбовых штанг, длина которых двукратно уступает соседним резьбовым штангам между кольцом и полукольцом, и трех пластинок, фиксированных гайками, при этом соединение полукольца с кольцом аппарата Илизарова выполняют по периметру, превосходящему периметр полукольца.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к медицинским устройствам, применяемым в травматологии и ортопедии.

Область лучезапястного сустава включает несколько суставов: лучезапястный, запястный, межзапястные, запястно-пястные и межпястные суставы; к ней же относится дистальный лучелоктевой сустав. Характер и тяжесть повреждений костей и суставов области лучезапястного сустава имеют широкую вариабельность и сопровождаются нарушением функции кисти и всей верхней конечности пострадавшего, высокой временной и стойкой инвалидностью. Это обуславливает актуальность проблемы лечения данных повреждений. При лечении переломов дистального метаэпифиза костей предплечья, переломо-вывихов костей запястья и их последствий (штыковидная деформация и укорочение лучевой кости, синдром Зудека, контрактура пальцев кисти и др.) часто возникает необходимость в дистракционном остеосинтезе области лучезапястного сустава. Для этой цели широко применяют внеочаговый дистракционный остеосинтез аппаратами внешней фиксации различных модификаций.

Критика аналогов

Различные аппараты внешней фиксации объединены рядом недостатков, главным из которых является искажение усилий в системе аппарата. Это обусловлено тем, что при переломах длинных костей вообще и костей предплечья в частности костные отломки приобретают рычаговые свойства, и на каждый из них действуют несколько групп мышц. Вследствие этого смещение костных отломков происходит в сторону наиболее сильной из мышечных групп. На предплечье и кисти превалируют мышцы сгибателей кисти. Кроме того, мышцы предплечья наиболее устойчивы к растяжению из всех скелетных мышц на единицу их массы и объема, и поэтому каждый отрезок растяжения в дистракционном аппарате сопровождается усилением смещающих усилий на сгиб.

Прототип

В качестве прототипа предлагаемого устройства нами выбран традиционный внеочаговый остеосинтез аппаратом Илизарова (Каплунов О.А. Чрескостный остеосинтез по Илизарову в травматологии и ортопедии. - М., ГЕОТАР, 2002. С.62-67), внешняя рама которого состоит из проксимального кольца и дистального полукольца, соединенных резьбовыми штангами. Применяют его следующим образом. Через среднюю или нижнюю треть предплечья в поперечной плоскости сегмента проводят пару взаимно перекрещивающихся спиц Киршнера, одна из которых проходит через обе кости, а другая - только через лучевую кость. Спицы фиксируют в натяжении в кольце аппарата Илизарова, чем и создают проксимальную внешнюю опору аппарата. Затем через II-V пястные кости перпендикулярно кисти проводят спицу, фиксируемую в натяжении в полукольце, являющегося дистальной внешней опорой аппарата. Кольцо и полукольцо аппарата соединяют резьбовыми штангами, которыми и создают равномерную продольную дистракцию.

Критика прототипа

Наряду с возможностью обеспечения дистракции области лучезапястного сустава, устройство-прототип имеет существенные недостатки:

- недостаточная стабильность системы аппарата внешней фиксации с возникновением упругой деформации резьбовых штанг между внешними опорами аппарата, что приводит к искажениям усилий всей системы аппарата и может привести к неэффективности остеосинтеза. Искажение усилий в системе аппарата внешней фиксации при равномерной дистракции между его внешними опорами обусловлено тем, что на каждый костный отломок действуют несколько групп мышц. Смещение костных отломков происходит в сторону наиболее сильной из этих групп, а именно - мышц сгибателей кисти. Мышцы предплечья наиболее устойчивы к растяжению из всех скелетных мышц на единицу их массы и объема, и поэтому даже минимальное растяжение в дистракционном аппарате сопровождается усилением смещающих усилий на сгиб и деформацией резьбовых штанг;

- нерациональное расположение резьбовых штанг между обеими внешними опорами аппарата, обусловленное тем, что резьбовые штанги располагают не по всей окружности, а в диапазоне 180 градусов, причем, если одно или оба крайних отверстия полукольца заняты болтовыми спицефиксаторами, то этот периметр еще более ограничен. Данное обстоятельство приводит к превосходству смещающих усилий мышц предплечья на сгиб над устойчивостью резьбовых штанг к деформации - они искривляются. Это приводит к искажению усилий во всей системе аппарата и несостоятельности внеочагового дистракционного остеосинтеза. Даже вынужденное увеличение количества штанг более трех (если есть резерв совпадающих отверстий на кольце и полукольце) не имеет решающего значения.

Цель изобретения - повышение эффективности лечения больных с повреждениями области лучезапястного сустава.

Сущность изобретения

Для предупреждения вышеуказанных недостатков при дистракционном остеосинтезе области лучезапястного сустава предлагается устройство, состоящее из деталей стандартного набора аппарата Илизарова (фиг.1), а именно полукольца (1), колец (2), собранных из пары полуколец (1) и болтов (3), гаек (4), резьбовых штанг (5), пластинок (6), спиц Киршнера (7) и болтовых спицефиксаторов (8). Оба кольца (2) и полукольцо (1) соединяют резьбовыми штангами (5) и, в отличие от прототипа, устанавливают раздвижную внешнюю опору (фиг.2) по линии наибольшего сопротивления дистракционным усилиям аппарата, а именно по ладонно-локтевой поверхности кисти и предплечья. Раздвижная внешняя опора (фиг.2) состоит из трех резьбовых штанг (5), длина которых двукратно уступает соседним резьбовьм штангам (5) между кольцом (2) и полукольцом (1) (каждая из этих резьбовых штанг имеет длину 20-22 см, а каждая из трех резьбовых штанг раздвижной внешней опоры - 10-12 см), и трех пластинок (6), фиксированных гайками (4). При этом соединение полукольца (1) с кольцом (2) аппарата Илизарова выполняют по периметру, превосходящему периметр полукольца (180 градусов), и приближающемуся к периметру круга (360 градусов). Обусловлено это передачей дистракционных усилий в раздвижной внешней опоре с резьбовой штанги, соединенной с кольцом (2) аппарата, на резьбовую штангу, соединенную с полукольцом (1), посредством трех пластинок (6). Необходимым условием данной передачи дистракционных усилий с кольца на полукольцо является плотная законтрогаенность (встречное завинчивание) гаек на штангах. В отличие от традиционной резьбовой штанги (5), данная раздвижная внешняя опора, состоящая из трех коротких резьбовых штанг (5), трех пластинок (6) и гаек (4), многократно более устойчива к деформации. Обусловлено это тем, что чем короче резьбовые штанги (в данном случае в 2 раза) и чем больше их количество (3 штанги вместо одной), тем труднее их деформировать. Резьбовые штанги раздвижной внешней опоры имеют длину 9-12 см, а пластинки - две (периферические) по 3,5 см и одна (центральная) - 6 см. Таким образом, данное устройство обеспечивает возможность рационального расположения резьбовых штанг между внешними опорами аппарата и предупреждает искривление штанг во время дистракции с искажением усилий во всей системе аппарата внешней фиксации.

Пример применения устройства

В качестве примера применения предлагаемого устройства приводим следующее наблюдение. Больная X., 37 лет ( № истории болезни 3-1359), поступила в ортопедическое отделение Республиканского ортопедо-травматологического центра 11.11.11 г. с диагнозом: Неправильно сросшийся оскольчатый перелом нижней трети левой лучевой кости; сгибательная контрактура кисти; синдром Зудека.

Из анамнеза: оскольчатый перелом нижней трети левой лучевой кости произошел 2 месяца назад (12.09.11 г.). В Кизилюртовской ЦГБ была выполнена репозиция перелома с иммобилизацией гипсовой лонгетой в положении сгибания кисти. По снятии гипсовой лонгеты через 1,5 месяца (все это время кисть находилась в положении сгибания) была верифицирована штыковидная деформация, укорочение предплечья, сгибательная контрактура и выраженная болезненность кисти. Очевидно вторичное смещение костных отломков произошло из-за нестабильности перелома и ретракции мышц предплечья и кисти, а сгибательная контрактура кисти - вследствие ее длительного вынужденного нефизиологического положения.

На рентгенограммах левого предплечья в двух проекциях от 9.10.11 г. (фиг.3) отмечается неправильно сросшийся оскольчатый перелом нижней трети лучевой кости с ее укорочением и осевой деформацией под углом около 20 градусов, открытым кзади; отрицательный радио-ульнарный угол (-20 градусов при норме +15-30); нарушение угла наклона суставной площадки в 50-60 градусов (при норме 80-90); укорочение лучевой кости на 1,5 см (из-за компрессии губчатого вещества и осевой деформации) с подвывихом головки локтевой кости; диффузный остеопороз.

15.11.11 г. выполнена операция: Косая корригирующая остеотомия нижней трети левой лучевой кости с комбинированным (спицами и аппаратом Илизарова) остеосинтезом. Под проводниковой анестезией по Куленкампфу произведен линейный продольный разрез кожи по лучевой стороне нижней трети предплечья, длинной 7-8 см. Рассечена фасция и острым и тупым путем по ходу мышечных волокон разрез продолжен между общим разгибателем пальцев и лучевым коротким разгибателем кисти. Проходящие косо над диафизом лучевой кости мышца, отводящая большой палец, и короткий разгибатель большого пальца отодвинуты проксимально. Визуализирована штыковидная деформация лучевой кости из-за сросшегося в смещении оскольчатого перелома со смещением дистального костного отломка в тыльную сторону. Выполнена косая остеотомия по линии консолидирующегося в смещении перелома - сверху вниз и сзади кпереди, а костные отломки репонированы с компенсацией укорочения и устранением осевой деформации. Порозные костные отломки фиксированы в достигнутой коррекции тремя спицами Киршнера, проведенными со стороны шиловидного отростка лучевой кости в косопродольном направлении. Рана послойно ушита.

Затем в нижней трети левого предплечья в строго перпендикулярной плоскости проведена пара взаимно перекрещивающихся спиц Киршнера, одна из которых проведена через обе кости, а другая - только через лучевую кость. Смонтировано 100-миллиметровое кольцо, в котором спицы фиксированы в натяжении. На уровне средней трети предплечья для усиления стабильности системы аппарата Илизарова верхняя база дополнена спицей Киршнера, проведенной через локтевую кость и фиксированной в натяжении в 100-миллиметровом кольце, соединенном с предыдущим кольцом короткими (7 см) резьбовыми штангами. Через дистальную часть II-V пястных костей проведена спица Киршнера, натянутая и фиксированная в 100-миллиметровом полукольце. Обе внешние опоры соединены резьбовыми штангами; при этом 3 штанги были длинными (22 см), а по линии наибольшего сопротивления дистракционным усилиям аппарата по ладонно-локтевой поверхности кисти и предплечья установили раздвижную внешнюю опору, состоящую из трех резьбовых штанг, длинною 10 см, и трех пластинок (2 периферические пластинки имели длину 3,5 см, а центральная пластинка - 6 см), соединенных гайками. Соединение полукольца с кольцом аппарата Илизарова выполнили по периметру, превосходящему периметр полукольца, и приближаясь к периметру кольца. Обусловлено это длиною пластинок, по которым дистракционное усилие с резьбовой штанги, соединенной с кольцом аппарата передавалось на резьбовую штангу, соединенную с полукольцом аппарата. Была выполнена равномерная дистракция по штангам между кольцом и полукольцом, и все гайки аппарата плотно законтрогаены. Система аппарата Илизарова стабильная; остеосинтез состоятельный (фиг.4). Послеоперационный период протекал без осложнений. На контрольных рентгенограммах костные отломки репонированы, взаимно адаптированы, укорочение и деформация лучевой кости устранены (фиг.5). Результат лечения расценен нами как хороший.

Признаки изобретения, отличительные от прототипа

Конструктивными особенностями (отличительными признаками от прототипа) устройства для дистракционного остеосинтеза области лучезапястного сустава являются:

- наличие раздвижной внешней опоры из трех штанг, трех пластинок и гаек вместо одной длинной штанги;

- возможность соединения полукольца с базовым кольцом по полному периметру кольца (360 градусов), а не по периметру полукольца, в пределах 180 градусов; тем более, что одно из крайних отверстий полукольца (а то и оба), как правило, оказываются заняты болтовыми спицефиксаторами, и следовательно, периметр расположения штанг еще меньше;

- передача дистракционных усилий не только по трем коротким резьбовым штангам, но и по пластинкам, которыми штанги соединены;

- расположение устройства по линии наибольшего сопротивления дистракции аппарата и появления искажающих усилий на сгиб.

Технический результат (преимущества перед прототипом) устройства для дистракционного остеосинтеза области лучезапястного сустава:

- возможность достижения соединения полукольца с базовым кольцом по полному периметру кольца и передача дистракционных усилий не только по трем коротким резьбовым штангам (известно, что чем короче штанга, тем она устойчивее к появлению деформации) обеспечивают предупреждение деформации штанги и возникновения искажений в системе аппарата;

- рациональное расположение раздвижной внешней опоры, устойчивой к сгибательным усилиям, по линии наибольшего сопротивления дистракции, что является ключевым фактором профилактики искажений в системе аппарата Илизарова;

- предупреждение искажений в системе аппарата стабилизирует остеосинтез и предупреждает опасность вторичного смещения костных отломков.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет повысить эффективность лечения повреждений костей и суставов области лучезапястного сустава.