Результат интеллектуальной деятельности: ИНТРАМЕДУЛЛЯРНОЕ БЛОКИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОСТЕОСИНТЕЗА

Изобретение относится к медицинской технике, используемой в травматологии, и предназначено для лечения переломов трубчатых костей, в частности бедренной кости, путем проведения интрамедуллярного остеосинтеза.

Известны различные конструкции интрамедуллярных блокирующих устройств [авторские свидетельства SU на изобретения №1454430, №1787020, патенты RU на изобретения №2102027, №2120790, патенты RU на полезные модели №№47658, №61542]. Все они имеют протяженный корпус в виде стержня с прямоугольным сечением.

Известен также «Стержень для фиксации положения и формы трубчатых костей» [патент RU на полезную модель №100717]. Он содержит расположенный вдоль продольной оси стержня элемент расширения, который выполнен в виде полой трубки с ребрами, изготовленных из биосовместимых материалов. В исходном состоянии элемент расширения имеет поперечное сечение, приближенное к треугольному профилю. Элемент расширения выполнен с возможностью наполнения его внутренней полости и увеличения его поперечного сечения в радиальном направлении. Стержень содержит также головку и концевую насадку, расположенные соответственно на его проксимальном и дистальном концах. Место сопряжения концевой насадки и головки с элементом расширения имеет форму, приближенную к треугольной, такую же, как и элемент расширения в исходном состоянии.

Однако данное устройство предназначено для фиксации отломков кости с заполнением всего пространства ее костномозгового канала. При стабилизации стержня в костномозговом канале за счет его расширения путем повышения давления в полости стержня происходит и повышение давления в костномозговом канале кости. Данный факт может привести к развитию тромбо- или жировой эмболии как в бассейне микроциркуляции (Гаверсовой системе), так и в макроорганизме (системе легочной артерии, головном мозге и т.д.), что способствует развитию осложнений различной тяжести (от нарушений регенерации кости до летального исхода). Обеспечение плотного прилегания стержня к стенкам костномозгового канала ведет к сдавливанию крупных внутрикостных сосудов и нарушению кровоснабжения кости, что отрицательно влияет на ее сращение. Любое использование сложных систем (клапанов) сопряжено с риском их несрабатывания как на этапе нагнетания давления (стабилизации расширением стержня), так и его выравнивания с окружающей средой (сжатие стержня), что вызывает сложности при удалении расширенной по форме костномозгового канала металлоконструкции.

Наиболее близким аналогом к заявляемому изобретению является «Фиксатор для лечения переломов трубчатых костей» [авторское свидетельство SU на изобретение №992041], выполненный в виде трехлопастного стержня. С целью повышения жесткости фиксации костных отломков на лопастях стержня выполнены пазы.

Однако при введении данного фиксатора упругие лопасти стержня, деформируясь, заполняют костномозговой канал на всем протяжении, принимая форму канала и обеспечивая тесный подпружинивающий контакт с его стенками. Данный факт отрицательно сказывается на целостности внутрикостных сосудов, влияющих на сращение кости.

Величину подпружинивающего эффекта сложно рассчитать с учетом разных антропометрических характеристик людей, что может отрицательно повлиять на исходную жесткость фиксации отломков кости. Обеспечение постоянного тесного контакта фиксатора со стенками костномозгового канала приводит к некротизации тканей его прилегающей поверхности, являясь очагом асептического воспаления, а при наличии патологических микроорганизмов возможен переход в фазу септического воспаления, что потребует смены тактики лечения.

Задачей заявляемого изобретения является обеспечение стабильной фиксации фрагментов трубчатых костей с учетом конфигурации костномозгового канала при снижении травматичности проводимого хирургического вмешательства.

Сущность заявляемого изобретения характеризуется тем, что интрамедуллярное блокирующее устройство для остеосинтеза содержит протяженный корпус в виде трехгранного стержня с заостренными ребрами, проксимальным и заостренным дистальным концами, продольным осевым сквозным каналом с возможностью проведения через него направителя, при этом с торцевой стороны проксимального конца корпуса закреплена съемная крышка; стержень выполнен расширяющимся от центральной оси кнаружи в сторону проксимального конца, со стороны дистального конца стержня на его ребрах выполнены участки с насечками по типу рашпиля для обеспечения возможности расширения диаметра костномозгового канала в корковом слое при введении устройства; не менее чем в одном из ребер со стороны дистального конца стержня выполнена выемка для введения блокировочного винта. Заявляется также устройство с вышеописанными признаками, в котором не менее чем в одном из ребер как со стороны проксимального конца, так и дистального конца стержня выполнена выемка для введения блокировочного винта, в частных случаях, не менее двух выемок, удаленных друг от друга вдоль стержня. При этом выемки под блокировочные винты имеют прямоугольную форму с протяженностью вдоль корпуса больше диаметра блокировочного винта. Кроме того, заявляется также устройство с вышеописанными признаками, в котором протяженность участков с насечками вдоль корпуса составляет 30-60 мм, а протяженность расширения стержня вдоль одного из ребер превышает протяженность расширения вдоль двух других. Заявляется также устройство с вышеописанными признаками, в котором на проксимальном торце крышки выполнен шлиц, в центре которого имеется отверстие с диаметром, равным диаметру сквозного канала стержня.

Заявляется также устройство с вышеописанными признаками, в котором с торцевой стороны проксимального конца стержня грани скошены вдоль наружного края на 3-7 мм и выполнены заостренными. Кроме того, заявляется также устройство с вышеописанными признаками, которое выполнено из твердого биоинертного материала с возможностью нанесения на его внешнюю поверхность полимерных материалов или металлов.

Заявляется также устройство с вышеописанными признаками, в котором стержень имеет изгиб, а его внешний диаметр в средней части на 1-2 мм больше диаметра костномозгового канала поврежденной кости.

Технический результат заявляемого изобретения.

Выполнение стержня с протяженным сквозным каналом позволяет вводить устройство внутрь поврежденной кости по направителю по типу спицы, установленной малотравматично под рентгенологическим контролем. Введение стержня начинается с заостренного дистального его конца, в зоне которого на ребрах нанесены насечки по типу рашпиля, которые позволяют распиливать кортикальный слой апофиза бедра (место введения стержня в большом вертеле) и костномозговой канал, включая корковый слой анатомического сужения в средней трети бедренной кости, по трехгранной форме стержня, что значительно облегчает его установку с обеспечением минимальной травматичности.

Трехгранная форма стержня позволяет исключить повреждения прилегающих к корковому слою кости внутрикостных сосудов. Расширяющаяся от центральной оси кнаружи в сторону проксимального конца трехгранная форма стержня с заостренными ребрами позволяет вводить стержень с нарастающим усилием, заполняя анатомическое расширение костномозгового канала в верхней трети диафиза и прочно фиксируя конструкцию в губчатой структуре вертельной области кости. Конструктивные особенности выполнения устройства позволяют обеспечить плотное введение трехгранной формы стержня в костномозговой канал, выполнить пропилы коркового слоя в средней трети и проксимальном метафизе бедра, а следовательно, получить стабильную фиксацию отломков и полностью исключить ротационные перегрузки.

Выполнение выемок под блокировочные винты позволяет после введения в костномозговой канал стержня для профилактики смещения его по оси блокировать положение заявляемой конструкции в дистальной, а, при необходимости, также проксимальной зоне стержня. Причем данный вид блокирования позволяет фиксировать стержень эксцентрично оси кости, что уменьшает расстояние от кортикальных пластинок кости, а это повышает стабильность системы «кость-фиксатор». Большая протяженность вдоль корпуса прямоугольной формы выемки в ребре стержня, а именно больше, чем диаметр блокировочного винта, позволяет облегчить попадание последнего в соответствующую ему выемку.

Наличие на ребрах стержня не менее двух выемок, удаленных друг от друга вдоль стержня, позволяет при необходимости провести блокировку стержня на разных уровнях и в разных плоскостях, что при многооскольчатых переломах создаст качественную фиксацию отломков.

Наличие с торцевой стороны проксимального конца стержня заостренных скошенных граней вдоль наружного края на 3-7 мм позволяет ими разрезать новообразованную губчатую кость в области большого вертела (места введения) при удалении металлоконструкции, снизив травматичность проводимой манипуляции.

Наличие на торцевой части стержня съемной крышки со шлицом, в центре которого выполнено отверстие с диаметром, равным диаметру сквозного канала стержня, позволяет выполнять установку крышки по направителю, не расширяя операционного доступа.

Изготовление заявляемого устройства из твердого биоинертного материала с возможностью нанесения на его поверхность различных полимерных материалов позволяет непосредственно воздействовать на патологический очаг, профилактировать инфекционные осложнения, сократить сроки сращения костей и повысить результативность лечения.

Заявляемое изобретение поясняется с помощью Фиг.1-3, на которых изображено: на Фиг.1 - общий вид устройства, на Фиг.2 - вид со стороны проксимального конца стержня, на Фиг.3 - вид со стороны дистального конца стержня, на Фиг.4 - крышка устройства. На Фиг.1-4 позициями 1-12 обозначены:

1 - стержень;

2 - ребра;

3 - проксимальный конец стержня;

4 - дистальный конец стержня;

5 - сквозной канал;

6 - крышка;

7 - шлиц;

8 - отверстие крышки;

9 - участок расширения стержня;

10 - участок с насечками;

11 - выемки под блокировочные винты на дистальном конце;

12 - выемки под блокировочные винты на проксимальном конце.

Интрамедуллярное блокирующее устройство для остеосинтеза содержит протяженный корпус в виде трехгранного стержня 1 с заостренными ребрами 2, проксимальным 3 и заостренным дистальным 4 концами, продольным осевым сквозным каналом 5 с возможностью проведения через него направителя по типу спицы. Устройство выполнено из твердого биоинертного материала с возможностью нанесения на его внешнюю поверхность полимерных материалов, например углеродистых или биокерамических покрытий, а также антисептических и антимикробных покрытий, в том числе различных металлов, в частности золота. Внешний диаметр стержня 1 в его средней части на 1-2 мм больше диаметра костномозгового канала поврежденной кости. Стержень 1 имеет в зависимости от анатомического сегмента изгиб радиусом порядка 1500 мм.

С торцевой стороны проксимального конца 3 стержня закреплена съемная крышка 6. На проксимальном торце крышки 6 выполнен шлиц 7, в центре которого имеется отверстие 8 с диаметром, равным диаметру сквозного канала 5 стержня 1. Стержень 1 выполнен расширяющимся 9 от центральной оси кнаружи в сторону проксимального конца 3.

Протяженность участка расширения 9 стержня 1 вдоль одного из ребер 2 превышает протяженность расширения вдоль двух других. Для остеосинтеза бедренной кости, например, протяженность участка расширения вдоль двух из ребер 2 составляет порядка 1/8, вдоль третьего - 1/4 протяженности всего устройства. Со стороны дистального конца 4 стержня на его ребрах 2 выполнены участки с насечками 10 по типу рашпиля для обеспечения возможности расширения диаметра костномозгового канала в корковом слое при введении устройства. Протяженность участков с насечками 10 вдоль стержня 1 составляет 30-60 мм. Не менее чем в одном из ребер 2 со стороны дистального 4 и проксимального 3 концов стержня 1 может быть выполнены выемки 11, 12 для введения блокировочных винтов. В индивидуальных случаях как со стороны проксимального конца 3, так и дистального конца 4 стержня 1 может быть выполнено не менее двух выемок 11, 12, удаленных друг от друга вдоль стержня 1.

Интрамедуллярное блокирующее устройство для остеосинтеза работает следующим образом.

Проводят рентгенологическое исследование, по которому оценивают локализацию перелома, размеры и формы травмированной кости, например бедренной. Пациента укладывают на операционный стол в положении лежа на здоровом боку, проводят обработку операционного поля и его ограничение стерильным материалом. В асептических условиях после выполнения закрытой репозиции, например с помощью устройства, описанного в патенте RU на полезную модель №114601, выполняют операционный доступ 3-7 см к торцевой части большого вертела, в который под рентгенологическим контролем вводят направитель в виде спицы по оси костномозгового канала, проходя линию излома, до середины дистального отломка. Канюлированным сверлом порядка 10 мм в кортикальной и метафизарной части большого вертела, по установленной спице, формируют отверстие до костномозгового канала проксимального отломка бедренной кости. По предварительно полученным данным из набора типов размеров интрамедуллярных блокирующих устройств для остеосинтеза подбирают устройство с необходимыми протяженностью, равной длине костномозгового канала, и диаметром в средней части, превышающим последний на 1-2 мм. Собирают устройство в рабочее состояние. Для этого закрепляют на корпусе стержня с проксимального его конца переходник. Заостренный конец стержня вводят по направителю в виде спицы в сформированное посредством сверла в костномозговом канале отверстие и ударами по переходнику, закрепленному со стороны проксимального конца стержня, обеспечивая перемещение последнего по оси бедра в направлении «вперед-назад» с помощью насечек по типу рашпиля, выполненных на ребрах стержня, формируют трехгранной формы канал по всему протяжению бедра, включая корковый слой в месте анатомического сужения бедра, под стержень. Затем стержень вводят до погружения торцевой части его проксимального конца в большой вертел, при этом обеспечивая, чтобы дистальный конец стержня не доходил до суставной поверхностей кости менее чем на 3 см. Рентгенологически проверяют анатомичность сопоставления отломков, правильность введения стержня и стабильность фиксации.

В необходимых случаях, например при многооскольчатых переломах и остеопорозе, осуществляют дополнительное блокирование всего устройства блокировочными винтами, проходящими через оба кортикальных слоя кости и выемки в ребрах стержня. Количество блокировочных винтов и их месторасположение (через какое ребро стержня их вводить) определяется индивидуально в зависимости от клинической ситуации.

Переходник удаляют. На проксимальный конец стержня с его торцевой стороны, например с помощью канюлированной отвертки, закрепляют крышку со шлицом, надевая ее отверстием на направитель. Последний извлекают. Рану послойно ушивают и приступают к реабилитационным мероприятиям. После консолидации отломков устройство удаляют в обратном порядке.

Пример

Заявляемое изобретение реализовано в экспериментальном образце и готовится к практической апробации в медицинском учреждении. Найденные конструктивные усовершенствования биомеханически обоснованы и оправдали свою конструктивную целесообразность.