Результат интеллектуальной деятельности: АППАРАТ ДЛЯ ЧРЕСКОСТНОГО ОСТЕОСИНТЕЗА СОЛОМИНА-УТЕХИНА-ВИЛЕНСКОГО

Изобретение относится к медицине, а именно к травматологии и ортопедии, и может быть использовано для лечения переломов, многоплоскостных деформаций, ложных суставов костей.

Известен аппарат Илизарова (Каплунов О.А. «Чрескостный остеосинтез по Илизарову в травматологии и ортопедии», «ГЭОТАР-МЕД», М., - 2002, С.13-31), который состоит из нескольких колец из нержавеющей стали, к которым крепятся при помощи специальных фиксаторов чрескостные элементы (спицы, стержни-шурупы). Кольца аппарата Илизарова соединены между собой соединительными стержнями или шарнирами.

Недостатки этого устройства

1. Необходимость частичных перемонтажей аппарата при устранении многоплоскостных деформаций.

2. При устранении каждого компонента деформации необходим рентгенологический контроль, что повышает лучевую нагрузку на пациента и медицинский персонал.

3. При использовании репонирующих спиц компоновка аппарата должна включать две базовые и две репозиционно-фиксационные опоры. Это увеличивает громоздкость конструкции.

Наиболее близким к предлагаемому является аппарат Ч.Тэйлора-Taylor Spatial Frame (С.Radler, Limb lengthening and deformity correction using the Taylor Spatial Frame: A retrospective review of 48 cases/ C. Radler, R. Ganer, М. Manner, H.G. Petje, F. Grill // Journal of Bone and Joint Surgery, Jan. 2003), который представляет собой аппарат внешней фиксации на основе двух колец, соединенных между собой шестью телескопическими штангами (стратами). В основе действия аппарата лежит система гексапода, снабженная компьютерной навигацией, которая обеспечивает точный математический расчет для репозиции фрагментов.

Недостатки этого устройства

1. Опоры аппарата должны располагаться перпендикулярно анатомической оси костных фрагментов. В противном случае достаточно велика вероятность ошибки в расчетах репозиции.

2. Страты (телескопические штанги оригинальной конструкции), соединяющие опоры аппарата, имеют шесть точек фиксации на каждой опоре, что ограничивает количество возможных мест фиксации чрескостных элементов.

3. Страты согласно методике должны располагаться строго в определенных местах на кольцах («табы»). Это затрудняет монтаж аппарата, может привести к уменьшению жесткости фиксации костных фрагментов из-за невозможности провести в проекции «таба» чрескостного элемента.

4. «Табы» располагаются на одинаковом расстоянии на кольце, образуя фигуру равностороннего треугольника. Это приводит к тому, что исключена возможность использования опор, составляющих геометрически меньше чем 2/3 кольца, например полукольца.

5. При устранении грубой деформации велика вероятность замены страты одного размера на другой, что может привести к вторичному смещению фрагментов в аппарате.

6. Длина страты минимального типоразмера (91 мм) для случаев устранения грубой угловой деформации костей может оказаться слишком большой, т.е. скомпоновать аппарат не представится возможным. Длины страты максимального размера, входящей в комплект аппарата (311 мм), может оказаться недостаточной для окончательной коррекции деформации.

7. Наличие значительного люфта во всех плоскостях за счет шарнирных соединений страт и внешних опор аппарата значительно снижает жесткость остеосинтеза, вызывает болевую реакцию у пациентов.

Указанных недостатков лишено предлагаемое устройство.

Техническим результатом изобретения является упрощение монтажа аппарата, повышение эффективности репозиции и увеличение жесткости остеосинтеза.

Упрощение монтажа аппарата обеспечивается тем, что нет необходимости устанавливать опоры аппарата строго перпендикулярно анатомическим осям костных фрагментов. Неперпендикулярная установка опор не влияет на качество репозиции. Имеется всего три точки фиксации телескопических штанг к каждой опоре. Точки фиксации телескопических штанг к каждой опоре могут быть выбраны произвольно; нет необходимости выбирать их так, чтобы они «формировали» равносторонний треугольник. Все это не только упрощает монтаж аппарата, но и увеличивает количество вариантов введения и фиксации к опорам чрескостных элементов. В предлагаемом аппарате в качестве опор можно использовать полукольца. Конструктивные особенности телескопических штанг позволяют не менять их в течение периода репозиции (коррекции деформации).

Повышение эффективности репозиции обеспечивается за счет того, что:

- конструктивные особенности телескопических штанг исключают возможность необходимости их замены при коррекции деформации любого типа;

- неперпендикулярное расположение опор аппарата к анатомической оси сегмента не влияет на точность репозиции.

Увеличение жесткости остеосинтеза обеспечивается за счет того, что:

- имеется возможность произвольного расположения точек фиксации телескопических штанг к внешним опорам, что позволяет проводить чрескостные элементы, так, чтобы это обеспечило максимально возможную жесткость фиксации костных фрагментов;

- уменьшение в два раза в сравнении с прототипом карданных соединений позволяет уменьшить люфт.

Предлагаемый аппарат (фиг.1) состоит из двух внешних опор (1, 2), которые могут быть как замкнутыми (кольцевая опора), так и незамкнутыми (2/3 кольца, полукольцо), которые соединены между собой системой из шести телескопических штанг (3). При этом крепление данной системы осуществляется в трех точках к каждой опоре, которые не имеют строго определенного положения и могут при необходимости быть перенесены.

Каждая телескопическая штанга (фиг.2) аппарата состоит из кардана (4), резьбового стержня (5), гайки (6), втулки (7), оси (8) и клипсы (9). При этом один конец резьбового стержня неподвижно соединен с карданом, другой конец резьбового стержня проходит через втулку и соединен с ней при помощи свободно вращающейся на ней гайки. Втулка соединена при помощи оси с карданом соседней телескопической штанги. Соединение резьбового стержня с втулкой при помощи свободно вращающейся на ней гайки и соединение втулки с карданом соседней телескопической штанги с помощью оси образуют двухосевой шарнир.

Кардан, двухосевой шарнир, соединение резьбового стержня с втулкой при помощи гайки позволяют соединить телескопическую штангу с такой же штангой, закрепленной в произвольно выбранном месте на противоположном кольце. Соединение соседних телескопических штанг при помощи двухосевого шарнира дает возможность одновременного исправления всех компонентов многоплоскостной деформации.

Клипса устанавливается на пазе втулки таким образом, чтобы резьба на клипсе совместилась с резьбой на резьбовом стержне. За счет данного соединения клипса остается неподвижной относительно резьбового стержня. Поэтому при изменении длины телескопической штанги клипса вместе с резьбовым стержнем перемещается вдоль втулки. С помощью метки на клипсе и нанесенной на втулке шкалы определяется величина изменения длины телескопической штанги.

На фигурах изображено:

Фиг.1. Схема аппарата для чрескостного остеосинтеза Соломина-Утехина-Виленского, где

1 - верхняя опора аппарата внешней фиксации;

2 - нижняя опора аппарата внешней фиксации;

3 - телескопические штанги;

Фиг.2. Схема телескопической штанги, где:

4 - кардан;

5 - резьбовой стержень;

6 - гайка, соединенная с втулкой и свободно на ней вращающаяся;

7 - втулка, соединенная с помощью оси с соседней телескопической штангой;

8 - ось, соединяющая втулку с шарниром кардана соседней телескопической штанги;

9 - клипса;

Фиг.3. Фотографии и фоторентгенограммы больной Ш. до операции;

Фиг.4. Фотографии и фоторентгенограммы больной Ш. после операции;

Фиг.5. Фотографии и фоторентгенограммы больной Ш. после устранения деформации,

Фиг.6. Фотографии и фоторентгенограммы больной Ш. перед снятием АВФ;

Фиг.7. Фотография больной после снятия АВФ.

Устройство используется следующим образом. При предоперационном планировании по рентгеновским снимкам, выполненным в двух стандартных проекциях, определяется величина угловой деформации, смещение фрагментов по длине и ширине, торсионное смещение. Исходя из данных величин, определяется такая длина резьбового стержня (Фиг.2.5), которая позволит осуществить окончательную репозицию фрагментов без замены телескопической штанги.

Операцию начинают с проведения чрескостных элементов (спиц, стержней-шурупов) через проксимальный и дистальный костный фрагменты. Чрескостные фрагменты фиксируют во внешних опорах. После того к каждой опоре крепятся по три телескопические штанги. Телескопические штанги крепятся к опоре концами, которые имеют карданы.

В случае необходимости, например для повышения жесткости фиксации костных фрагментов при остеопорозе, на каждом костном фрагменте может быть смонтировано по две опоры. В этом случае телескопические штанги устанавливаются между «внутренними» опорами аппарата.

Затем посредством соединения втулки с шарниром кардана соседней телескопической штанги попарно соединяются телескопические штанги, идущие от противоположных колец.

Репозиция, устранение деформации достигаются за счет изменения длин телескопических штанг. При вращении гайки происходит перемещение резьбового стержня вдоль втулки, при этом длина телескопической штанги изменяется. Изменение длин телескопических штанг в течение репозиции контролируется с помощью метки на клипсе и нанесенной на втулке шкале. Величина изменения длин телескопических штанг рассчитывается с использованием компьютерной программы.

Клинический пример.

Больная Ш., 52 лет, поступила на 2 отд. РНИИТО 18.05.2006 с диагнозом: Ложный сустав средней трети левой большеберцовой кости. Рентгенологически отмечалась антекурвационная деформация с углом 24 град. и варусная деформация с углом 27 град. (Фиг.3). 24.05.2006 выполнена операция: Остеотомия левой малоберцовой кости в н/3, наложение аппарата Соломина-Утехина-Виленского (Фиг.4). С 29.05.2006 начато устранение деформации. Деформация устранена за 12 суток (Фиг.5). После устранения деформации система из 6-ти телескопических штанг заменена на штанги из набора аппарата Илизарова. Перелом сросся (Фиг.6). Период фиксации составил 130 дней; аппарат демонтирован (Фиг.7).