Результат интеллектуальной деятельности: Устройство для определения ротационного положения тибиального компонента эндопротеза коленного сустава

Изобретение относится к медицине, а именно к травматологии и ортопедии, и может быть использовано для определения ротационного положения тибиального компонента при эндопротезировании коленного сустава.

Известно устройство для определения ротационного положения тибиального компонента эндопротеза коленного сустава (патент РФ №2708495 от 02.09.2019) включающее лазерный излучатель, расположенный на штативе, два блока, и спицы Киршнера. В качестве лазерного излучателя может быть использован лазерный нивелир, блоки на нижнем конце содержат отверстие для установки на спицы Киршнера. Ширина паза блоков должна соответствовать ширине лазерного луча.

Недостатки данного устройства заключаются в том, что устройство имеет сложную конструкцию и громоздко в использовании за счет того, что обязательно используется генератор искусственного света (инфракрасный лазерный излучатель), обязательно соблюдаются требования САНПИНа (минимизация риска попадания (отражения) луча в глаза персонала и пациента), операционное поле и операционная бригада подстраиваются под источник излучения, что требует дополнительного перемещения операционного оборудования и медицинского персонала с пациентом (пациент подстраивается под источник излучения, так как он статичный). Повышает травматичность во время операции и увеличивается риск развития инфекции в области хирургического вмешательства, так как расширяется операционное поле, за счет того, что блоки устанавливаются с помощью дополнительных спиц чрескожно вне основного операционного поля для контроля прохождения луча, что в свою очередь приводит к увеличению времени интраоперационного периода у пациента. Устройство не позволяет определить корректное ротационное положение тибиального компонента эндопротеза и в дальнейшем провести коррекцию ротации, поскольку при установке блоков относительно прохождения лазерного луча проводятся измерения между блоками и анатомическими ориентирами сегмента, и во время имплантации компонентов эндопротеза определяется положение компонентов эндопротеза, относительно луча источника света, на основании воссоздания данных полученных при измерении выполненных до резекции суставных поверхностей коленного сустава.

Известно устройство для определения ротационного положения тибиального компонента эндопротеза коленного сустава (патент РФ №2215467 от 03.12.2001), принятое за прототип, содержащее корпус, снабженный шкалой, указатель положения, выполненный в виде стрелки с отвесом, шарнирно связанный с корпусом, и фиксаторы положения, корпус выполнен в виде пластины с вертикальным пазом для перемещения относительно оси и с горизонтальным пазом для перемещения штифтов, при этом фиксаторы положения выполнены в виде изогнутых бранш, концы которых расположены навстречу друг другу, а бранши расположены по разные стороны пластины и связаны между собой осью, на равном расстоянии от которой закреплены штифты.

Недостатки данного устройства заключаются в том, что высокая погрешность в измерении, так как ориентиры определяются субъективно и пальпаторно, что при наличии выраженной подкожной клетчатки в области измерения приводит к получению некорректного результата, что в свою очередь влияет на результаты обследования и дальнейшего лечения пациента. Так же измерение производится в сравнении на обеих конечностях, с сопоставлением данных, и определением ротации того или иного сегмента по разнице полученных данных, что повышает риск некорректного результата. Область применения устройства сужена, так как при двусторонних поражениях одинаковых сегментов на конечностях проведения измерения невозможно.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является создание устройства свободного от выше указанных недостатков.

Указанный технический результат достигается тем, что устройство для определения ротационного положения тибиального компонента эндопротеза коленного сустава содержит корпус, шкалу, указатель положения, фиксаторы положения, корпус (1), выполнен Г-образной формы, под углом 90°, вертикальная часть корпуса (1) на конце содержит цилиндрическую полость (2) и резьбовое отверстие (3), на изгибе корпуса (1) находится резьбовое отверстие (4), горизонтальная часть корпуса (1) сужена к середине, на конце горизонтальной части расположена выемка (5) в которой расположено сквозное отверстие (6), конец горизонтальной части корпуса (1) имеет наклон 71° относительно горизонтальной плоскости, в середине горизонтальной части корпуса (1) сверху расположено углубление (7), снизу расположена сферическая выемка (8) соединенные между собой отверстием (9), рукоятка (10) выполнена в виде каплевидной формы, на конце содержащая резьбовой участок (11), транспортир (12) выполнен в виде полуцилиндра с выступом (13) по центру, на плоской поверхности транспортира (12) нанесена разметка (14), на выступе (13) транспортира (12) расположено резьбовое отверстие (15), направитель (16) выполнен Г -образной формы, под углом 90°, в вертикальной части направителя (16) выполнены два сквозных овальных отверстия (17), сверху на горизонтальной части направителя (16) выполнена прорезь (18), на конце горизонтальной части направителя (16) сверху и снизу выполнены выемки (19), на которых расположено сквозное резьбовое отверстие (20), прорезь (18) проходит от выемки (19) до загиба направителя (16), вертикальный фиксатор (21) состоит из основания (22) с резьбовым участком (23) на конце основания (22), шайбы (24), иглы (25), шток (26) каплевидной формы, в нижней части штока (26) расположено сквозное резьбовое отверстие (27), в верхней части расположены пять углублений (28) по одной линии, фиксатор (29), выполненный в виде барашкового винта, горизонтальный фиксатор (30) выполненный в виде барашкового винта, шайба (31) вогнутой формы, шайба (32), выполненная в форме эллипса, с децентрированным положением сквозного отверстия, винт (33), винт (34).

Заявляемое изобретение поясняется следующими изображениями, где на фиг. 1 - фотография, корпус, вид сверху, фиг. 2 - фотография, корпус, вид снизу, фиг. 3 - фотография, корпус, вид сзади, фиг. 4 - фотография, корпус, вид спереди, фиг. 5 - фотография, корпус, вид сбоку, фиг. 6 - фотография, рукоятка, общий вид, фиг. 7 - фотография, транспортир, вид сверху, фиг. 8 - фотография, транспортир, вид снизу, фиг. 9 - фотография, направитель, вид сверху, фиг. 10 - фотография, направитель, вид снизу, фиг. 11 - фотография, направитель, вид сзади, фиг. 12 - фотография, направитель, вид спереди, фиг. 13 - фотография, вертикальный фиксатор, общий вид, фиг. 14 - фотография, шток, вид сверху, фиг. 15 - фотография, шток, вид снизу, фиг. 16 - фотография, фиксатор, общий вид, фиг. 17 - фотография, горизонтальный фиксатор, общий вид, фиг. 18 - фотография, шайба, вид сверху, фиг. 19 - фотография, шайба, вид снизу, фиг. 20 - фотография, шайба, общий вид, фиг. 21 - фотография, винт, общий вид, фиг. 22 - фотография, винт, общий вид, фиг. 23 - фотография, сборка корпуса и рукоятки, вид с боку, фиг. 24 - фотография, сборка корпуса, рукоятки и транспортира, вид сверху, фиг. 25 - фотография, сборка направителя и вертикального фиксатора, вид сбоку, фиг. 26 - фотография, сборка корпуса, рукоятки, транспортира, направителя и вертикального фиксатора, вид сверху, фиг. 27 - фотография, сборка корпуса, рукоятки, транспортира, направителя и вертикального фиксатора, вид сбоку, фиг. 28 - фотография, сборка корпуса, рукоятки, транспортира, направителя и вертикального фиксатора, штока, вид сбоку, фиг. 29 - фотография, сборка корпуса, рукоятки, транспортира, направителя и вертикального фиксатора, штока, горизонтального фиксатора, вид сбоку, фиг. 30 - фотография, сборка устройства, общий вид, фиг. 31 - фотография, установка устройства в рану, фиг. 32, фиг. 33 - фотография, определение ротационного положения, фиг. 34 - фотография, установка пина, фиг. 35 - фотография, удаление устройства из раны, фиг. 36 - фотография, установленный пин после удаления устройства, фиг. 37 - фотография, установка тестового тибиального компонента, фиг. 38 - фотография, удаление тестового тибиального компонента, пина, формирование ложе, фиг. 39 - фотография, установка постоянного тибиального компонента.

Устройство для определения ротационного положения тибиального компонента эндопротеза коленного сустава изготовлено из прочных материалов, например металла, выполнено сборным и содержит корпус (1) изготовленный из цилиндрического прутка, выполненный Г-образной формы, под углом 90°, вертикальная часть корпуса (1) на конце содержит цилиндрическую полость (2) и резьбовое отверстие (3), на изгибе корпуса (1) находится резьбовое отверстие (4), горизонтальная часть корпуса (1) сужена к середине, на конце горизонтальной части расположена выемка (5) в которой расположено сквозное отверстие (6), конец горизонтальной части корпуса (1) имеет наклон 71° относительно горизонтальной плоскости, в середине горизонтальной части корпуса (1) сверху расположено углубление (7), снизу расположена сферическая выемка (8) соединенные между собой отверстием (9) (фиг. 1, фиг. 2, фиг. 3, фиг. 4, фиг. 5), рукоятку (10) выполненную в виде каплевидной формы, на конце содержащую резьбовой участок (11) (фиг. 6), транспортир (12) изготовленный из цилиндрического прутка, выполненный в виде полуцилиндра с выступом (13) по центру, на плоской поверхности транспортира (12) нанесена разметка (14), на выступе (13) транспортира (12) расположено резьбовое отверстие (15) (фиг. 7, фиг. 8), направитель (16) изготовленный из цилиндрического прутка, выполненный Г-образной формы, под углом 90°, в вертикальной части направителя (16) выполнены два сквозных овальных отверстия (17), сверху на горизонтальной части направителя (16) выполнена прорезь (18), на конце горизонтальной части направителя (16) сверху и снизу выполнены выемки (19), на которых расположено сквозное резьбовое отверстие (20), прорезь (18) проходит от выемки (19) до загиба направителя (16) (фиг. 9, фиг. 10, фиг. 11, фиг. 12), вертикальный фиксатор (21) состоящий из основания (22) с резьбовым участком (23) на конце основания (22), шайбы (24), иглы (25) (фиг. 13), шток (26) выполненный из цилиндрического прутка, каплевидной формы, в нижней части штока (26) расположено сквозное резьбовое отверстие (27), в верхней части расположены пять углублений (28) по одной линии (фиг. 14, фиг. 15), фиксатор (29), выполненный в виде барашкового винта (фиг. 16), горизонтальный фиксатор (30) выполненный в виде барашкового винта (фиг. 17), шайба (31) вогнутой формы (фиг. 18, фиг. 19), шайба (32), выполненная в форме эллипса, с децентрированным положением сквозного отверстия (фиг. 20), винт (33) (фиг. 21), винт (34) (фиг. 22). Горизонтальная часть корпуса (1) сужена к середине, с целью увеличения обзора, чтобы просматривались все цифры на транспортире (12). По центру выступа (13) транспортира (12) расположена риска соответствующая нулевой позиции. Конец горизонтальной части корпуса (1) имеет наклон 71° относительно горизонтальной плоскости, тем самым обеспечивая обзор положения переднего отдела тестового тибиального компонента. Цифры (15° - 15°) на разметке (14) показывают величину внутренней ротации тибиального компонента кнутри слева или справа в зависимости от стороны оперируемого коленного сустава. Ширина сквозных овальных отверстий соответствует пину, который проводят через эти отверстия (17) во время операции. Высота сквозных овальных отверстий (17) соответствует росту пациентов и плотности кости пациентов, при различных заболеваниях и нарушениях плотности костей, чтобы была возможность установить пин в плотную кость без смещения. При росте пациента до 170 см используется верхнее сквозное овальное отверстие (17). Выше 170 см - нижнее сквозное овальное отверстие (17). Прорезь (18) принята за указатель положения. Ее установка в нулевую позицию по транспортиру (12) и параллельно линии «Акаги» соответствует нулевой позиции и отсутствию ротации. Пять углублений (28) на штоке позволяют варьировать глубину вхождения штока (26). Глубина вхождения штока (26) зависит от величины резекции тибиальной суставной поверхности. При минимальной резекции до 5 мм используют первое углубление, при максимальной резекции до 25 мм используют пятое углубление. Шайба (31) вогнутой формы, форма соответствует сфере переднего отдела стенки верхней трети большеберцовой кости. Шайба (32), выполненная в форме эллипса, с децентрированным положением сквозного отверстия, позволяет исключить непроизвольное выкручивание вертикального фиксатора (21) при манипуляциях с направителем (16). Винт (33) для фиксации транспортира (12) к корпусу (1). Винт (34) для фиксации шайбы (31) на горизонтальном фиксаторе (30).

Устройство используется следующим образом.

1 этап - Сборка устройства.

В корпус (1) в резьбовое отверстие (4) вкручивают рукоятку (10) с помощью резьбового участка (11) (фиг. 23). Транспортир (12) выступом (13) устанавливают снизу корпуса (1) в середине горизонтальной части в сферическую выемку (8), чтобы отверстие (15) выступа (13) совпало с сквозным отверстием (9) корпуса (1). Сверху через углубление (7), сквозное отверстие (9) корпуса (1) и резьбовое отверстие (15) на выступе (13) транспортира (12) вводят винт (33) и фиксируют транспортир (12) к корпусу (1) (фиг. 24). В сквозное резьбовое отверстие (20) расположенное на выемке (19) направителя (16) вкручивают вертикальный фиксатор (21) основанием (22) с помощью резьбового участка (23) (фиг. 25). Далее в выемку (5) на сквозное отверстие (6) корпуса (1) укладывают шайбу (32) и вкручивают вертикальный фиксатор (21) основанием (22) с помощью резьбового участка (23) в сквозное резьбовое отверстие (6) корпуса (1) (фиг. 26, фиг. 27). В цилиндрическую полость (2) в вертикальной части корпуса (1) вставляют шток (26) таким образом, чтобы углубления (28) на штоке (26) совпадали с резьбовым отверстием (3) на корпусе (1). Через резьбовое отверстие (3) на вертикальной части корпуса (1) вводят фиксатор (29) и фиксируют шток (26) к корпусу (1) (фиг. 28). Горизонтальный фиксатор (30) вводят в сквозное резьбовое отверстие (27) штока (26). На конец горизонтального фиксатора (30) устанавливают шайбу (31) и фиксируют винтом (34) (фиг. 29, фиг. 30).

2 этап - Работа устройства.

Обрабатывают операционное поле, накладывают жгут. Осуществляют доступ дугообразный по передней поверхности коленного сустава. Рассекают кожу, подкожную клетчатку, вход в сустав осуществляют путем медиальной капсулотомии приблизительно на 1 см от медиальной границы надколенника. Сухожилие m.quadriceps рассекают по длине для обеспечения вывихивания надколенника и достаточного сгибания в коленном суставе, отмечают умеренное количество прозрачной синовиальной жидкости и гипетрофии синовиальной оболочки. Синовиальную оболочку субтотально иссекают. Остатки передней крестообразной связки удаляют, заднюю крестообразную связку иссекают до места прикрепления, мениски резецируют. Определяют и вскрывают бедренный канал, устанавливают интрамедуллярный направитель. Фиксируют дистальный опилочный шаблон бедра с вальгусным отклонением. Выполняют дистальную резекцию мыщелков бедра. Измерителем определяют размер бедренного компонента. По фигурному опилочному блоку с ротацией согласно межмыщелковой линии производят фигурный опил мыщелков бедра. Удаляют парартикулярные оссификаты с задней поверхности бедра. Плато большеберцовой кости выводят кпереди. По экстрамедуллярному направителю установливают шаблон тибиальной резекции перпендикулярно механической оси. По нему производят опил суставной поверхности большеберцовой кости. Имплантируют бедренный и тибиальный тестовые компоненты с тестовым вкладышем. Выполняют контроль оси конечности, проводят тесты на стабильность и баланс связочного аппарата, контроль объема движений и скольжения надколенника. Далее тестовый вкладыш, бедренный и тибиальный тестовые компоненты удаляют. Затем выполняют определение ротационного положения тестового тибиального компонента эндопротеза коленного сустава. Устройство для определения ротационного положения тибиального компонента эндопротеза коленного сустава устанавливают иглой (25) вертикального фиксатора (21) в середину места прикрепления задней крестообразной связки коленного сустава. Высоту штока (26) фиксируют через резьбовое отверстие (3) в корпусе (1) фиксатором (29) в одно из углублений (28) в зависимости от размера кости пациента, так чтобы шайба (31) проецировалась на середину бугристости большеберцовой кости. Затем горизонтальный фиксатор (30) вкручивают через сквозное резьбовое отверстие (27) штока (26) к большеберцовой кости таким образом, чтобы шайба (31) приходилась на середину бугристости большеберцовой кости, тем самым закрепляя устройство в положении, которое соответствует условному ориентиру, линии «Акаги» (фиг. 31). Затем прорезь (18) на направителе (16) устанавливают в исходную нулевую позицию по транспортиру (12) расположенную по центру выступа (13) и в параллельное положение к горизонтальному фиксатору (30) и линии «Акаги». Далее в зависимости от оперируемой стороны - правого или левого коленного сустава перемещают кнутри направитель (16) и совмещают прорезь (18) с разметкой от 0° до 15° на правом коленном суставе, и соответственно на левом коленном суставе от 15° до 0° на транспортире (12), определяя ротационное положение тибиального компонента эндопротеза (фиг. 32, фиг. 33). Затем в одно из сквозных овальных отверстий (17) направителя (16) в зависимости от роста пациента и структуры его кости, устанавливают пин параллельно прорези (18), что служит ориентиром для установки тестового тибиального компонента эндопротеза, а в дальнейшем и постоянного тибиального компонента эндопротеза (фиг. 34). Далее горизонтальный фиксатор (30) выкручивают и шайба (31) смещается от середины бугристости большеберцовой кости. Иглу (25) вертикального фиксатора (21) вынимают из середины места прикрепления задней крестообразной связки коленного сустава (фиг. 35). Далее устройство снимают, наклоняя его вниз и кпереди, смещая устройство относительно пина в прорези вниз, таким образом, чтобы установленный, пин прошел через отверстие (17) направителя (16) и стался в большеберцовой кости (фиг. 36). Затем повторно устанавливают тестовый тибиальный компонент, таким образом, чтобы риски на тестовом тибиальном компоненте совпадали с установленным пином, что соответствует корректному ротационному положению тестового тибиального компонента эндопротеза. Далее фиксируют тестовый тибиальный компонент двумя фиксирующими устройствами, например, пинами со шляпкой (фиг. 37). Затем удаляют пин и формируют ложе тибиального компонента эндопротеза соответствующей формы с помощью пробойника. Затем тестовый тибиальный компонент удаляют (фиг. 38). Выполняют имплантацию постоянного эндопротеза коленного сустава. Первым этапом устанавливают тибиальный компонент постоянного эндопротеза на костный цемент ориентируясь на ранее сформированное ложе тибиального компонента (фиг. 39). Далее вторым этапом устанавливают бедренный компонент на костный цемент. Затем устанавливают полиэтиленовый вкладыш. После застывания цемента выполняют контроль объема движений в коленном суставе. Снимают жгут. Осуществляют контроль кровотечения. Послойно ушивают рану. Накладывают асептическую повязку.

Преимущества предложенного устройства заключаются в том, что устройство определяет высокую точность ротационного положения тибиального компонента за счет точности определения анатомических ориентров - точки прикрепления задней крестообразной связки, линии «Акаги» и середины бугристости большеберцовой кости, с установлением непосредственно устройства в операционную рану, относительно данных ориентиров, с определением нулевой позиции по транспортиру относительно линии «Акаги». Устройство точно определяет ротацию тибиального компонента эндопротеза коленного сустава по транспортиру, смещая направитель влево или вправо, в зависимости от стороны коленного сустава. Для определения ротации нет необходимости проведения сравнительного исследования на контралатеральной конечности. Точность измерения повышается за счет стабильной фиксации устройства в ране относительно конкретных анатомических ориентиров. Установление пина, как статичного, жестко фиксируемого ориентира, позволяет сориентировать ротацию тибиального компонента при различных манипуляциях конечностью во время операции. Широкая область применения, так как устройство может использоваться при двусторонних поражениях одинаковых сегментов на конечностях. Устройство не требует дополнительных действий от медицинского персонала, оно мобильно в использования и фиксируется непосредственно в операционной ране. Используется при небольших операционных доступах, и при различном положении пациента во время операции на операционном столе, что обуславливает низкую травматичность.

Устройство для определения ротационного положения тибиального компонента эндопротеза коленного сустава выполнено из высокопрочных, качественных, современных материалов на современном оборудовании, с использованием современных технологий.