устройство для экспериментального моделирования перелома проксимального конца бедренной кости

Формула изобретения

1. Устройство для экспериментального моделирования перелома проксимального конца бедренной кости, включающее каркас, отличающееся тем, что каркас содержит углообразную планку с размещенной на ее поперечной части подвижной пластиной и муфтой, при этом к муфте прикреплен транспортир, в центре которого на оси содержатся передняя и задняя направительные трубки под направительные стержни, предназначенные для ориентации или скольжения по ним остеотомирующего инструмента, причем передняя и задняя направительные трубки имеют болт фиксации, муфта с транспортиром и направительными трубками имеет возможность перемещения по поперечной части планки, нижняя часть планки имеет направитель с рабочим конусовидным концом и каналом для размещения фиксатора головки кости, причем фиксатор головки имеет закрепляющий болт, подвижная пластина имеет в верхнем конце муфтообразный конец с болтом фиксации для перемещения по поперечной части углообразной планки, а в нижнем конце - держатель с углообразным проемом для вкладыша, причем вкладыш выполнен в форме равнобедренного треугольника и содержит центральный канал под фиксатор для вертела, а у ребер каналы под дополнительные фиксаторы для остеосинтеза, центральный канал под фиксатор для вертела во вкладыше выполнен по одной прямой с каналом в направителе для размещения фиксатора головки кости.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что на поперечной части планки нанесены метрические деления.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что фиксатор головки кости выполнен в виде самонарезного шурупа.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к экспериментальной медицине и предназначено для моделирования перелома и остеосинтеза проксимального конца бедренной кости в опытах на млекопитающих животных.

Для исследования влияния материала и конструкции фиксатора на костные ткани после остеосинтеза при переломах проксимального отдела бедренной кости, возникает необходимость в эксперименте на животном осуществлять моделирование перелома кости путем остеотомии. Существующие устройства для лечебной остеотомии и остеосинтеза проксимального отдела бедренной кости человека не всегда обеспечивают высокую точность локализации и направления линии рассечения кости. Для достоверности исследований остеотомия и остеосинтез должны быть одинаковыми в каждом опыте основной и контрольной группах экспериментов на животных. Однако специального устройства для моделирования перелома и остеосинтеза бедренной кости в эксперименте в доступной литературе не найдено, что побудило нас к разработке специального устройства для экспериментального моделирования перелома проксимального конца бедренной кости и последующего остеосинтеза.

Известен инструмент для рассечения кости - долото, являющееся остеотомом с ручкой на одном конце и с поперечным клиновидным лезвием на другом рабочем конце [Краткий курс оперативной хирургии с топографической анатомией. Под редакцией проф. В.Н. Шевкуненко. Издание второе. Государственное издательство медицинской литературы. «Медгиз». М. 1947. С.49].

Недостатком долота является отсутствие в нем элементов для достижения им остеотомии с одинаковой локализацией и направлением в каждом опыте основной и контрольной группах экспериментов, что не повышает качества исследования влияния различных фиксаторов из разного материала при остеосинтезе.

Известна для остеотомии медицинская пила, содержащая полотно с пилящими зубчиками по одному ее краю и ручку [Ю.Ф. Кабатов. Медицинский инструментарий, аппаратура и оборудование. Медицина. М. 1977. С - 112-113, рис.20, фиг.1-5].

Недостатком такой медицинской пилы являются трудности осуществления ею остеотомии с одинаковой локализацией и направлением в каждом опыте основной и контрольной группах экспериментов, что не обеспечивает высокой точности моделирования перелома и не повышает качества исследования влияния различных фиксаторов из разного материала при остеосинтезе.

Известна для остеотомии пила циркулярная, содержащая круг с осевым стержнем в центре одной его стороны, причем у круга выполнены зубья по периметру, а осевой стержень соединен с движителем [В.Д. Чаклин. Основы оперативной ортопедии и травматологии. Изд. «Медицина». М. 1964. С. - 30-31, рис.10-в].

Недостатком циркулярной пилы являются трудности осуществления локализации и направления остеотомии, одинаковых в каждом опыте основной и контрольной группах экспериментов, что не способствует высокой точности моделирования перелома и не повышает качества исследования влияния различных фиксаторов из разного материала при остеосинтезе в эксперименте на животных.

Известна для распиливания кости проволочная пила Джигли, содержащая скрученную вдвое проволоку с режущими на ней зубьями и рукоятками на концах [Ю.Ф. Кабатов. Медицинский инструментарий, аппаратура и оборудование. Медицина. М. 1977. С - 112-113, рис.20, фиг.6].

Недостатком проволочной пилы Джигли являются трудности соблюдения точного направления и локализации остеотомии, одинаковых в каждом опыте основной и контрольной группах экспериментов, что не обеспечивает высокой точности моделирования перелома и не повышает качества исследования влияния различных фиксаторов из разного материала при остеосинтезе.

Известен способ остеотомии межвертельной области по патенту РФ № 2014014 с помощью остеотома-пилы, содержащего режущее полотно, состоящее из двух вогнутых половин, которые по очереди снаружи заводят вокруг кости, одну - по передней поверхности, а другую - по задней поверхности. После введения обе половины режущего полотна смыкают между собой, образуя овал с внутренними режущими зубьями, и соединяют их посредством болтового соединения. При этом выступ, выполненный на одной половине режущего полотна, входит в паз, выполненный на другой половине режущего полотна, а кость оказывается размещенной внутри овала с внутренними режущими зубьями. Затем осуществляют разрезание качательными движениями в направлении изнутри наружу, поджимая кость прижимом прижимного механизма. Изобретение позволяет снизить травматичность оперативного вмешательства при межвертельной остеотомии.

Недостатком остеотома-пилы из патента РФ № 2014014 является отсутствие в этом устройстве конструктивных элементов, обеспечивающих одинаковое направление и локализацию остеотомии в каждом опыте основной и контрольной группах экспериментов, что не обеспечивает высокой точности моделирования перелома и не повышает качества исследования влияния различных фиксаторов из разного материала при остеосинтезе.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству является остеотом-пила из патента РФ № 2014014, которое мы принимаем за прототип, а недостатки его изложены выше.

Технический результат изобретения заключается в повышении качества исследования влияния различных фиксаторов из разного материала при остеосинтезе в эксперименте на животных путем повышения точности остеотомии с одинаковой локализацией и направлением моделирования перелома в каждом опыте основной и контрольной группах экспериментов.

Устройство для экспериментального моделирования перелома проксимального конца бедренной кости содержит каркас с возможностью подведения его частей к разным поверхностям кости и элементы прижима и остеотомии. Каркас содержит углообразную планку с размещенной на ее поперечной части подвижной пластиной и муфтой, при этом к муфте прикреплен транспортир, в центре которого на оси содержатся передняя и задняя направительные трубки под стержни. В нижнем конце подвижной пластины выполнен держатель с проемом для вкладыша. Направление канала в центре вкладыша под фиксатор для вертела выполнено по одной прямой с каналом в направителе под размещенный на конце нижней части планки фиксатор головки кости.

В предпочтительном варианте выполнения устройства рабочий конец направителя нижней части планки выполнен конусовидным.

В другом предпочтительном варианте выполнения устройства вкладыш выполнен в форме равнобедренного треугольника и у ребер содержит каналы под дополнительные фиксаторы для остеосинтеза.

В следующем предпочтительном варианте выполнения устройства на поперечной части планки нанесены метрические деления.

В предпочтительном варианте выполнения устройства фиксатор головки кости выполнен в виде самонарезного шурупа.

Сущность технического решения и конкретный пример выполнения устройства, выполненного в виде каркаса, поясняется чертежами. На фиг.1 изображено устройство в собранном состоянии, вид спереди. На фиг.2 - то же, вид сбоку. На фиг.3 - то же, вид сверху. На фиг.4 - деталь устройства - нижняя часть подвижной планки с вкладышем. На фиг.5 - вкладыш с каналами под спицевые фиксаторы, вид со стороны каналов. На фиг.6 - тот же вкладыш с каналами под спицевые фиксаторы, вид со стороны грани вкладыша. На фиг.7 - устройство в работе при моделировании перелома проксимального конца бедреннбй кости. На фиг.8 - то же, но при моделировании чрезшеечной остеотомии бедренной кости. На фиг.1-8 обозначены: 1 - планка; 2 - нижняя часть планки 1; 3 - подвижная пластина; 4 - направитель фиксатора головки кости; 5 - сквозной канал с внутренней резьбой в направителе 4; 6 - фиксатор головки кости; 7 - фиксатор направителя 4; 8 - держатель с проемом для вкладыша; 9 - болт фиксации спицы 34; 10 - подвижная муфта на поперечной части планки 1; 11 - транспортир; 12 - метрические деления транспортира; 13 - передняя направительная трубка; 14 - задняя направительная трубка; 15 - держатель трубки 13; 16 - болт фиксации трубки 13; 17 - болт фиксации подвижной муфты 10; 18 - рабочий конец переднего направительного стержня; 19 - головка бедренной кости; 20 - муфта верхнего конца подвижной пластины; 21 - болт фиксации муфты 20 подвижной пластины 3; 22 - задняя направительная трубка; 23 - рабочий конец заднего направительного стержня; 24 - вкладыш; 25 - фиксатор вкладыша к его держателю 8; 26 - вертел бедренной кости; 27 - диафиз бедренной кости; 28 - центральный канал под фиксационную спицу во вкладыше; 29 - верхний канал под спицу во вкладыше; 30 - нижний канал под спицу во вкладыше; 31 - третий угловой канал под спицу во вкладыше; 32 - конусовидный конец направителя; 33 - рабочий конец фиксатора головки кости; 34 - фиксационная спица; 35 - ось вращения направительных трубок 13 и 22; 36 - ямка головки бедренной кости; 37 - косая линия моделирования перелома проксимального конца бедренной кости; 38 - поперечная линия чрезшеечной остеотомии бедренной кости; 39 - метрические деления на поперечной планке 1.

Конкретный пример пользования устройством. В зависимости от избранной металлоконструкции для остеосинтеза подбирают вкладыш 24 с каналами и вводят его в держатель 8, фиксируя болтом 25. Точки фиксации кости во всех группах экспериментов одинаковы: ямка 36 головки и наиболее латеральный край большого вертела бедренной кости. При обнаженном дистальном конце бедренной кости кролика к ямке 36 головки 19 бедренной кости вплотную подводят конусовидный конец 32 направителя 4. В головку 19 вводят рабочий конец 33 фиксатора головки кости, при необходимости закрепляя его болтом 7. Перемещая муфтообразный верхний конец 20 муфты подвижной пластины 3 по поперечной части планки 1, подводят держатель 8 с вкладышем 24 к максимально выступающему латеральному краю вертела 26. Через центральный канал 28 вкладыша проводят фиксационную спицу 34 или металлический стержень в костную ткань вертела 26 и фиксируют болтом 9. Направляют трубку 13 (и 22) по разным сторонам кости на планируемую линию остеотомии и закрепляют болтом фиксации 16. По метрическим делениям 39 регистрируют местоположение муфты 10 на поперечной планке 1. По транспортиру 11, прикрепленному к подвижной муфте 10 и перемещаемого вместе с ней по поперечной планке 1, определяют угол направления трубок 13 и 22. Ориентируясь на направление трубок 13 и 22 или скользя по ним, остеотомирующим устройством пересекают кость, моделируя экспериментальный перелом проксимального конца бедренной кости в контрольной и основной группах опытов на млекопитающих животных. После введения фиксаторов 33 и 34 через дополнительные каналы 30 и 31 осуществляют остеосинтез.

Существенность отличий заявленного устройства от избранного прототипа заключается в следующем. Наличие углообразной планки с размещенной на ее поперечной части подвижной пластины обеспечивает возможность размещения всего проксимального конца бедренной кости в пространстве между рабочими концами каркаса, что создает условия для надежного прижима и удержания кости. Размещение муфты на поперечной части планки обеспечивает возможность ее перемещения с направительными трубками в нужное положение, что повышает точность направления направительных стержней. Прикрепление к муфте транспортира обеспечивает его перемещение вместе с муфтой трубками и стержнями, что способствует повышению точности остеотомии. Размещение в центре транспортира на оси передней и задней направительных трубок обеспечивает возможность одновременного и одинакового поворота обеих трубок под контролируемым углом и, при любом расположении трубок на поперечной части планки, способствует синхронности и высокой точности выбора и регистрации угла направления стержней, обеспечивая точность и однотипность остеотомии во всех опытах. Выполнение углообразного проема для вкладыша ускоряет и упрощает введение вкладыша в держатель, исключает вращательное смещение его и одинаковое направление введения спицевых фиксаторов в кость в разных группах опытов. Выполнение направления канала в центре вкладыша по одной прямой с каналом в направителе с размещенным в нем фиксатором головки кости, обеспечивает возможность поворотов каркаса по оси фиксаторов, что расширяет возможности подведения к кости и ее пересечения остеотомирующим устройством. Выполнение рабочего конца направителя нижней части планки конусовидным позволяет плотно прижать его к ямке головки бедренной кости, повышая точность и надежность фиксации головки. Выполнение вкладыша в форме равнобедренного треугольника исключает его вращение в проеме держателя, упрощает и повышает точность его установки и удержания в устройстве, а также направления введения спиц в кость. Наличие у ребер каналов с заданным направлением под дополнительные фиксаторы для остеосинтеза, создает возможности остесинтеза пучком спиц, наиболее щадящего костную ткань, и целесообразного направления фиксаторов. Нанесенные на поперечной части планки метрические деления повышают точность размещения направительных стержней и точность остеотомии. Выполнение фиксатора головки кости в виде самонарезного шурупа упрощает, ускоряет фиксацию головки и повышает ее надежность.

Таким образом, разработанное устройство, повышая точность остеотомии с одинаковой локализацией и направлением моделирования перелома в каждом опыте основной и контрольной группах экспериментов на животных, обеспечивает повышение качества исследования влияния различных фиксаторов из разного материала при остеосинтезе.

Применение изобретения возможно в ветеринарии.