Результат интеллектуальной деятельности: УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПУНКЦИИ ПРОКСИМАЛЬНОГО КОНЦА БЕДРЕННОЙ КОСТИ

Изобретение относится к медицине, в частности к экспериментальной медицине в травматологии и ортопедии, и предназначено для введения медикаментозного средства в губчатый слой проксимального конца бедренной кости млекопитающего.

Проксимальный конец бедренной кости часто подвергается повреждениям и заболеваниям, сопровождаясь развитием осложнений. Так, после переломов шейки бедренной кости в 11,1-51,1% случаев возникают несращения костных отломков, а в 6,1-43% асептический некроз головки бедра. В результате осложнений у 36,7% больных с переломами шейки бедренной кости определена инвалидность [Войтович А.В., С.Г. Парфеев, И.И. Шубняков и др. // Травматология и ортопедия России. - 1996. - №3. - С. 29-31; Анкин Н.Л. Остеосинтез и эндопротезирование при переломах шейки бедра. Вестник травматологии и ортопедии им. Н.Н. Приорова. - 1997. №2. - С. 19-22; Попсуйшапка, А.К., Е.А. Побел. Напряжение в конструкции «отломки-фиксатор» при остеосинтезе шейки бедренной кости различными устройствами. Ортопедия, травматология и протезирование. - 2006. - №2. - С. 42-48; Hudson J.I, J.Е. Kenzora, J.R. Hebel. Eight-year outcome associated with clinical options in the management of femoral neck fractures. Clin. Orthop. - 1998. - №348. - P. 59-66; Cummings, S.R., L.J. Melton. Epidemiology and outcomes of osteoporotic fractures. Lancet. - 2002. - Vol. 359, №10. - P. 1761-1767]. Такие последствия связывают с тем, что головка и шейка бедренной кости не имеет надкостницы, которая участвует в питании костной ткани, нет контакта с мышцами и другими мягкими тканями, способствующими образованию костной мозоли. Кроме того, при переломах головки бедренной кости повреждаются внутрикостные сосуды, в результате чего возможна облитерация артерии собственной связки головки, нарушается кровоснабжение, развивается локальная гипоксия, в последующем возможен асептический некроз головки, рассасывание шейки бедра и образование ложного сустава [Каплан А.В. Закрытые повреждения костей и суставов. 2-е издание изд. М.: Медицина, 1967, с. 307]. Даже после надежной фиксации репонированных отломков в условиях нарушенного кровообращения головки и шейки бедренной кости часто отмечается направленность процесса дифференцировки регенерационной бластемы в сторону формирования хрящевой ткани [Оноприенко Г.А. Васкуляризация костей при переломах и дефектах. М.: Медицина, 1993, с. 14, 218-221]. Неблагоприятные исходы лечения повреждений такой локализации побуждают к разработке новых лечебных средств и способов лечения с апробацией их в экспериментах на животных. Существующие устройства для пункции бедренной кости не всегда обеспечивают высокую точность введения лечебных средств в головку или шейку бедренной кости. Для достоверности же экспериментальных исследований методика введения лекарственных средств должна быть одинаковой в каждом опыте основной и контрольной групп экспериментов на животных. Однако инструмента, обеспечивающего разрешение такой задачи, в доступной литературе не найдено, что побудило авторов к разработке специального устройства для пункции и введения медикаментозных средств в заданную локализацию губчатого слоя проксимального конца бедренной кости млекопитающего.

Известно устройство авторов настоящего изобретения для костномозговой пункции по авторскому свидетельству №1175449, содержащее иглу с канюлей, мандрен и полую рукоятку, имеющую фиксатор для мандрена и гнездо под канюлю иглы. Устройство снабжено втулкой, размещенной в рукоятке и установленной с возможностью продольного перемещения посредством резьбового соединения. Устройство обеспечивает использование игл с различными канюлями.

Недостатком этого устройства является отсутствие в нем элементов повышения точности направления введения конца пунктирующего элемента в заданную локализацию губчатого слоя проксимального конца бедренной кости и выполнения одинаковой методики пункции в каждом опыте основной и контрольной групп экспериментов на млекопитающих животных.

Известно устройство авторов настоящего изобретения для пункции черепа по патенту РФ №2191552, которое предназначено для прокола кости с целью введения лекарственных средств. Устройство содержит трубчатую иглу с канюлей, фиксатор и выполненный под фиксатор паз, соединительный элемент со сквозным каналом и с установленным на внешней резьбе ограничителем, просверливающий элемент, выполненный для проведения через сквозной канал и имеющий зубчатый рабочий конец для высверливания кости и сквозной продольный канал для высверленной костной ткани. Устройство имеет ручку просверливающего элемента и ручку иглы, при этом ручка иглы выполнена отделенной и имеет граненое гнездо под граненую канюлю иглы с глубиной, равной длине канюли. Длина сборника просверливающего элемента короче иглы на длину канюли. На ручке просверливающего элемента размещен фиксатор, паз под который выполнен на соединительном элементе. Трубка иглы не превышает диаметра стержня просверливающего элемента и имеет на поверхности рабочего конца самонарезную резьбу, превышающую диаметр просверливающего элемента. Устройство обеспечивает более надежное удержание трубчатой иглы в просверленном костном канале и предупреждает преждевременный выход ее из кости.

Недостатком этого устройства является отсутствие в нем элементов повышения точности направления введения конца пунктирующего элемента в заданную локализацию губчатого слоя проксимального конца бедренной кости и выполнения одинаковой методики пункции в каждом опыте основной и контрольной групп экспериментов на млекопитающих животных.

Известно устройство для костномозговой пункции по патенту РФ №2195212, содержащее иглу с канюлей, имеющей утолщение, мандрен, фиксатор для мандрена, фиксатор с резьбой и полую рукоятку с установленным на резьбе ограничителем для регулирования длины вводимой в костномозговой канал иглы, отличающееся тем, что полая рукоятка имеет продольный боковой паз под Г-образный изгиб тупого конца мандрена и боковое отверстие для ввинчивания фиксатора с резьбой, выполненного для удерживания иглы за утолщение, при этом рукоятка имеет наружную резьбу для ограничителя, снабженного внутренней резьбой. Фиксатор для удерживания иглы и фиксатор для мандрена выполнены в виде болтов.

Недостатком такого устройства является отсутствие в нем элементов для повышения точности направления введения конца пунктирующего элемента в заданную локализацию губчатого слоя проксимального конца бедренной кости и выполнения методики пункции одинаковой в каждом опыте основной и контрольной групп экспериментов на млекопитающих животных.

Известна игла для спинномозговой пункции, содержащая трубку с косо срезанным в одной плоскости рабочим концом и с канюлей на другом конце, игла содержит мандрен с фиксатором и стержнем, вводимым в просвет трубки, причем косой плоский срез рабочего конца мандрена совпадает с плоским срезом рабочего конца иглы, при этом на канюле иглы имеется боковой выступ, а на фиксаторе продольная прорезь с поворотом в сторону [Кабатов Ю.Ф. Медицинский инструментарий, аппаратура и оборудование. М.: Медицина. 1977, с. 130-132].

Недостатком такой иглы является косой плоский срез рабочего конца мандрена и иглы с расположением острия не по центру, а сбоку, что затрудняет или даже делает невозможным просверливание кости. В устройстве отсутствуют признаки повышения точности направления введения конца пунктирующего элемента в заданную локализацию губчатого слоя проксимального конца бедренной кости с выполнением методики пункции, одинаковой в каждом опыте основной и контрольной групп экспериментов на млекопитающих животных.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству является устройство, описанное последним, которое принято за прототип, а недостатки его изложены выше.

Технический результат изобретения заключается в повышении качества лечения и исследования влияния внутрикостно вводимых медикаментозных средства на организм путем повышения точности направления конца пунктирующего элемента в заданную локализацию губчатого слоя проксимального конца бедренной кости и выполнения методики пункции, одинаковой в каждом опыте основной и контрольной групп экспериментов на млекопитающих животных.

Технический результат изобретения достигается тем, что устройство для пункции проксимального конца бедренной кости содержит трубку с заостренным рабочим концом и канюлей на другом конце, размещенный в полости трубки остроконечный мандрен, выполненный с фиксатором. Угол среза наружного края рабочего конца трубки совпадает с углом среза рабочего конца мандрена. На канюле иглы имеется боковой выступ, а на фиксаторе продольная прорезь с поворотом в сторону. Устройство имеет основание с двумя вертикальными параллельными каналами под шурупы, продольным круглым каналом под ось и боковым каналом под болт с возможностью фиксации им оси. На тыльном конце основания вокруг отверстия продольного канала выполнена шкала делений поворота оси, а на торце оси нанесена метка. На другом рабочем конце оси имеется расширение с поперечным каналом, к которому жестко прикреплен транспортир с отверстием в центре, причем через отверстие в транспортире и через канал в расширении оси пропущен стержень с резьбой. На одном конце стержня выполнен поперечный канал, а на другом конце размещена гайка-барашек, при этом через канал в стержне с резьбой пропущена трубка.

В предпочтительном варианте исполнения срез рабочего конца трубки выполнен по всей окружности ее наружного края.

В другом предпочтительном варианте вокруг трубки в просвете канала стержня размещена упругоэластичная прокладка.

В следующем предпочтительном варианте исполнения у заостренного конца мандрена выполнены грани, обеспечивающие возможность просверливания кости.

Сущность технического решения и конкретный пример выполнения устройства поясняются чертежами. На фиг. 1 изображено устройство в собранном состоянии, вид спереди. На фиг. 2 - то же, вид сверху. На фиг. 3 - то же, вид с торца. На фиг. 4 - деталь устройства - ось, вид сбоку. На фиг. 5 - деталь устройства - трубка с канюлей, вид сбоку. На фиг. 6 - деталь устройства - мандрен, вид сбоку. На фиг. 7 - деталь устройства - гайка-барашек. На фиг. 8 - деталь устройства - стержень крепежный. На фиг 9 - деталь устройства - прокладка. На фиг 10 - устройство в работе при пункции головки бедренной кости. На фиг. 11 - то же при пункции шейки бедренной кости. На фиг. 12 - то же при пункции в межвертельной области бедренной кости. На фиг. 1-12 обозначены: 1 - основание; 2 - ось - в виде круглого стержня; 3 - трубка с канюлей; 4 - мандрен; 5 - шуруп первый; 6 - шуруп второй; 7 - болт, фиксирующий ось 2; 8 - шкала поворота оси 2; 9 - расширение на рабочем конце оси 2; 10 - отверстие в расширении 9; 11 - стержень крепежный с наружной резьбой под гайку 14; 12 - поперечный канал под трубку 3 в конце стержня 11; 13 - прокладка из упругоэластичного материала для размещениия между трубкой 3 и поперечным каналом в конце стержня 11; 14 - гайка-барашек; 15 - ограничитель мандрена 4; 16 - канюля трубки 3,17- транспортир для указания положения трубки 3; 18 - угломерные деления на транспортире 17, 19 - стержень первого шурупа; 20 - стержень второго шурупа; 21 - заостренный конец мандрена 4; 22 - тупой уплощенный конец мандрена 4; 23 - бортик канюли 16; 24 - диафиз бедренной кости; 25 - головка бедренной кости; 26 - шейка бедренной кости; 27 - большой вертел бедренной кости; 28 - метка на торце оси; 29 -боковой выступ на канюле 16; 30 - прорезь под выступ 29; 31 - метрические деления на оси 2; 32 - метрические деления на трубке 3.

Пример работы устройства. При подготовке устройства к работе в канюлю 16 трубки 3 вводят стержень мандрена 4 и для удержания его в трубке 3 вводят выступ 29 в прорезь 30. В продольный канал основания 1 с переднего края вводят ось 2 и удерживают ее болтом 7, введенным в боковой канал основания 1. В поперечный канал 12 стержня 11 вводят прокладку 13 из упругоэластичного материала и в ее просвет вводят трубку 3. К расширению 9 оси 2 прикрепляют транспортир 17 и через его отверстие в центре и через отверстие 10 в расширении 9 оси 2 проводят стержень 11, а на другой его конец, вышедший наружу, навинчивают гайку 14. Для предотвращения смещения основания 1 его прикрепляют к бедренной кости вторым шурупом 20. Устройство готово к пункции проксимального конца бедренной кости. Для этого прощупывают под кожей наружный край большого вертела 27, который служит внешним ориентиром для установки основания 1 устройства. Параллельно оси диафиза 24 к большому вертелу 27 бедренной кости прикрепляют основание 1 шурупом 19. При определении должного направления трубки 3 учитывают, что головка и шейка бедренной кости у человека образуют с диафизом шеечно-дифизарный угол, равный в среднем 128°, и во фронтальной плоскости отклонена кпереди на 11-22° [Чернавский В.А. Переломы верхнего отдела бедра. Многотомное руководство по ортопедии и травматологии. М.: Медицина, 1968, том 3, с. 590]. Вращением оси 2 с ориентацией на положение метки 28 на делении шкалы 8 устанавливают должный угол поворота оси 2 и ось фиксируют болтом 7. Наметив точку прокола и должное направление введения трубки 3, по транспортиру 18 устанавливают должный угол наклона трубки 3. Расслабив гайку 14 и продвигая трубку 3 в просвете поперечного канала 12, заостренным концом 21 мандрена и трубки 3 прокалывают мягкие ткани и просверливают кость на заданную глубину. Положение установленной трубки 3 фиксируют гайкой 14. Мандрен 4 извлекают из трубки 3. К канюле присоединяют элемент нагнетания жидкости, например шприц, и вводят медикаментозное средство в губчатый слой кости.

Существенность отличий заявленного устройства от избранного прототипа заключается в следующем. Наличие основания с возможностью жесткого прикрепления его двумя шурупами к бедренной кости обеспечивает направляющим и просверливающим элементам надежную опору на пунктируемой кости. Выполнение в основании продольного круглого канала создает возможность вращения в нем и продольного перемещения размещенной в ней оси, а вместе с ней и прокалывающего элемента. Наличие в основании бокового канала под болт создает возможность фиксации им оси. Выполнение на тыльном конце основания вокруг отверстия продольного канала шкалы делений поворота оси, а на торце оси - метки обеспечивает точность поворота и регистрации его величины. Наличие на рабочем конце оси расширения с поперечным каналом обеспечивает возможность размещения на расширении транспортира и в канале прокалывающего элемента, что позволяет изменять направление прокола и повышает точность пунктирования. Наличие в устройстве транспортира позволяет регистрировать угол наклона трубки. Выполнение стержня с резьбой, поперечного в нем канала под трубку и гайки-барашка обеспечивает возможность вращения с установкой в должном положении трубки, перемещения ее в канале стержня с изменением функциональной длины части прокалывающего элемента. Выполнение наружного края рабочего конца трубки скошенным по всей окружности под углом скоса заостренного конца мандрена обеспечивает прокол без задиров со снижением повреждения мягких тканей. Наличие упругоэластичной прокладки в просвете канала стержня вокруг трубки обеспечивает при закручивании гайки мягкий прижим трубки к стержню с надежным удержанием трубки в заданном положении. Выполнение у заостренного рабочего конца мандрена граней облегчает просверливание кости.

Таким образом, разработанное устройство, обеспечивая точность направления конца пунктирующего элемента в любую зону губчатого слоя проксимального конца бедренной кости и выполнение методики пункции одинаковой в каждом опыте основной и контрольной групп экспериментов на млекопитающих животных, повышает качество исследования влияния различных медикаментозных средств на костные ткани в эксперименте на животных, что может способствовать улучшению лечения.

Применение изобретения возможно для разработки методов лечения после травм, при воспалительных заболеваниях и других патологических процессах в проксимальном конце бедренной кости, а также в ветеринарии.