Устройство и способ блокируемого погружного остеосинтеза мыщелковых переломов длинных костей

Изобретение относится к медицине, а именно к травматологии, и предназначено для лечения мыщелковых переломов длинных трубчатых костей, например плечевой кости, бедренной кости большеберцовой кости.

Известна система блокируемых пластин POLYAX.

Хирурги - конструкторы:

Lawence Bone, MD, George Haidukewych, MD, Roy Sanders, MD.

POLYAX. Широкоугольный простор. Хирургическая техника.

ОСТЕОСИНТЕЗ ПРОКСИМАЛЬНОГО ОТДЕЛА БОЛЬШЕБЕРЦОВОЙ КОСТИ С ПОМОЩЬЮ БЛОКИРУЕМОЙ ПЛАСТИНЫ. De Puy. a Gohnson Gohnson compani. Регистрационное удостоверение № ФСЗ 2007/00362.

«Система блокируемых пластин POLYAX разработана с целью предоставления хирургу максимальных возможностей выбора вариантов конструкции винтов: блокируемые с фиксированным углом, блокируемые с переменным углом и неблокируемые. В результате фиксация выполняется с учетом специфических особенностей конкретного перелома, свойств вещества кости и анатомических условий…

Фиксация винта осуществляется путем ввинчивания его непосредственно в отверстие пластины (варианты с фиксированным углом) или в патентованные полиаксиальные втулки (конструкция с переменным углом) находящиеся в пластине. Блокируемая часть винта состоит из трехзаходной конической резьбы на головке винта, предназначенной для зацепления за пластину или втулку. Втулки позволяют зафиксировать винты под желаемым углом в пределах 30 градусов. Неблокируемые винты устанавливаются в отверстия с заданным углом или в полиаксиальные втулки».

Недостатки:

1. Сохраняется большая площадь контакта пластины с поверхностью кости, создающая угрозу развития некроза и воспалительного процесса кости с нарушением репаративного процесса в области перелома;

2. Отсутствие универсализации использования пластины, то есть на каждый сегмент и даже локализацию перелома, требуется отдельно изготовленная пластина;

3. Не обеспечена надежность поворота сферической втулки в пластине.

Важной считаем информацию совершенствования винта для остеосинтеза метафизарных переломов, отраженную в патенте №920085 Гиммельфарб А.Л. «Устройство для остеосинтеза, содержащее пластину с желобоватостью, выполненной по радиусу, и с резьбовыми отверстиями, расположенными по обе стороны от средней линии, и элементы фиксации, отличающееся тем, что оси отверстий расположены вдоль радиусов желобоватости пластины, элементы фиксации выполнены в виде гладких стержней с цилиндрическими головками, имеющими шлиц и резьбу, ответную резьбе отверстий, при этом глубина и ширина ближней к вершине головки канавки резьбы плавно уменьшаются, сходят на нет, при сохранении ее шага.

Считаем серьезным недостатком отсутствие противоположной фиксирующей опоры винта со стенками отверстия кости, что не позволяет удерживаться пластине с обозначенной целью и устойчивом месте».

Понятно, что безрезьбовый стержень не в состоянии обладать способностью удержания пластины в заданном крепежном состоянии, в результате происходит расшатывание и нарушение стабильности синтеза. К тому же в трубчатых костях местами для фиксации являются кортикальные слои (вхождение и выход винта).

В то же время существует твердое мнение о влиятельных взаимоотношениях винт – пластина, отраженных в патенте №2138222 (RU).

«Винт для остеосинтеза состоит из резьбовой части, шейки и головки. Резьбовая часть, начинающаяся с торца винта, выполнена с наружным диаметром 3,5 мм, внутренним диаметром 3 мм, шагом резьбы 2,5 мм, специальным профилем витков с передним углом, составляющим 5 о, и задним углом профиля витков, составляющим 25о, переходящих во внутренний диаметр резьбы радиусом R 0,8 мм и во внутренний диаметр резьбы радиусом R 1,2 мм соответственно, с радиусом R 0,1 мм при вершине профиля R 0,1 мм. Резьбовая часть отделена от полусферической головки с внутренним шестигранным отверстием под ключ, шейкой винта с диаметром 4,5 мм и длиной 3,4 мм. Технический результат изобретения - обеспечение создания такой технологической конструкции винта, которая позволит атравматично вводить винт в просверленное отверстие без специального метчика, а также обеспечение компрессии между пластиной и костью…»

Следует отметить, что при блокируемом остеосинтезе компрессия пластины с костью не считается обязательной.

Наиболее близким является способ оперативного лечения проксимальных переломов плеча.

В качестве аналога можно использовать патент WO 2013073994 А1, 2013. «Фиксатор для остеосинтеза переломов проксимального метаэпифиза плечевой кости в виде пластины, состоящей из диафизарной и метаэпифизарной частей, с резьбовыми отверстиями для введения блокируемых винтов, характерный тем, что метаэпифизарная часть повторяет форму большого бугорка проксимальной части плечевой кости и содержит верхнее отверстие для введения блокируемого винта».

Его основная особенность повторение формы большого бугорка, что можно считать отрицательным явлением.

Во-первых, сложно подобрать или подогнать по предлагаемой автором форме, а во-вторых, подогнанный по форме фиксатор и уложенный на область перелома создает условия для нарушения питания подлежащих тканей и возникновение пролежней.

Или еще аналог. Шаповалов В.М. и др «Основы внутреннего остеосинтеза». 2009, с. 95-96. «Остеосинтез проксимальной плечевой пластиной с угловой стабильностью винтов (LPHP - Locking proximal humeral р1аtе). Пластину применяют при переломах типа А2, A3, В и С и у больных с остеопорозом.… Осуществляют открытую репозицию, фиксируют отломки спицами, сверлят отверстия через пластину. Фиксация пластины винтами с угловой стабильностью, при этом конструкция пластины предусматривает возможность введения в головку до четырех винтов, но обычно достаточно и трех. Фиксация к диафизу осуществляется 2-3 винтами. Кроме того, конструкция пластины позволяет использовать в диафизарной части кортикальные винты при необходимости фиксации осколков или проведения репозиции с помощью пластины. Кроме того, пластины с удлиненной диафизарной частью могут быть использованы при распространении линии перелома на диафиз плечевой кости. В раннем послеоперационном периоде иммобилизацию плеча осуществляют косынкой».

1. Сохраняется большая площадь контакта пластины с поверхностью кости.

2. На местах выемок пластина становится менее прочной и в отмеченных местах возникают ее переломы.

3. Значительное ограничение плоскости проведения винта.

4. Верхний край пластины закруглен, в результате помещается только два отверстия, которые для проведения спонгиозного винта, должны быть довольно широкими.

5. Ограничены возможности захвата ширины поврежденного мыщелка.

Таблица заявлянных конструкций с аналогами

1. 1-й аналог:

Система блокируемых пластин POLYAX. Назначение устройства-прототипа: проведение блокируемого остеосинтеза метафизарной области длинных костей. Осуществляется с помощью внедренных втулок, имеющих возможность изменения диапазона угла при проведении остеосинтеза, а конусовидная винтовая нарезка втулки и винта позволяет обеспечить блокирующую фиксацию пластины.

2. 2-й аналог. Фиксация пластины винтами с угловой стабильностью, при этом конструкция пластины предусматривает возможность введения в головку до четырех винтов, но обычно достаточно и трех. Фиксация к диафизу осуществляется 2-3 винтами.

3. 3-й аналог. Элементы фиксации выполнены в виде гладких стержней с цилиндрическими головками, имеющими шлиц и резьбу, ответную резьбе отверстий, при этом глубина и ширина ближней к вершине головки канавки резьбы плавно уменьшаются, сходят на нет, при сохранении ее шага.

Заявляемое изобретение: устройство и способ блокируемого погружного остеосинтеза мыщелковых переломов длинных костей (описан далее в тексте описания изобретения).

Предварительный вариант формулы предлагаемого устройства и способа

Устройство и способ блокируемого погружного остеосинтеза мыщелковых переломов длинных костей

1. Устройство для блокируемого погружного остеосинтеза мыщелковых переломов длинных костей, включающее пластину изогнутую сверху по форме кости, с отверстиями веерообразными в проксимальном отделе с внутренней конусной резьбой, и без нее, а также расположенными вдоль пластины книзу, также имеются втулки с внутренней конусной резьбой и винтами с конусной резьбой на головке с возможностью изменения угла наклона винта, и свободного от резьбы, отличающееся тем, что пластина конусовидна по длине; верхний край шире нижнего в два раза, продольно изогнута по форме синтезируемого мыщелка и в поперечнике с заостренными боковыми краями и зубчатой нарезкой, с отверстиями, нанесенными сверху вниз сначала в два поперечных ряда; верхний ряд три, а нижний два, и далее с отступом от них, по центру изогнутости пластины вниз один ряд отверстий: крайние отверстия первого ряда пластины нарезаны под углом 10 градусов в стороны, а среднее перпендикулярно - без резьбы; два отверстия второго ряда пластины нарезаны под углом десять градусов в стороны, между которыми малое отверстие для спицы, проведенное снизу вверх под углом 15 градусов, а нижние отверстия, отступя некоторое расстояние от поперечных, располагают по вершине пластины, и нарезаны они попеременно, то влево, то вправо под углом 10 градусов; причем на верхней половине пластины отверстие с конусовидной винтовой нарезкой, а внутренняя половина отверстия толщины пластины гладкая длиной, равной длине безрезьбовой части головки винта; контактирует пластина с костью заостренными краями с зубчатой нарезкой; винт с конусовидной резьбой под шляпкой, равной половине толщины пластины, соответственно нарезанной резьбой в ее верхней части, а нижняя часть длины винта - безрезьбовая, но при завинчивании он плотно прилежит к краям отверстия пластины и выходит за ее нижний край, а длину винта составляют: шляпка винта, толщина пластины под углом и 2 мм выхода за пределы пластины, и диаметр кости выявленный на рентгенограмме; верхние винты спонгиозные, а нижние - кортикальные - без резьбы на теле их, которая нарезана на конце стержня на 1/3 длины.

2. Способ блокируемого остеосинтеза метафизарных переломов длинных костей, заключающийся в репозиции и фиксации костных отломков, отличающийся тем, что используют пластину конусовидной формы, которую укладывают на область перелома, после репозиции отломков и вводят спицу Киршнера через малое отверстие второго ряда, потом сверлят отверстие в кости через среднее отверстие пластины верхнего ряда и фиксируют ее, а затем вводят винты в боковые отверстия верхнего ряда в пластине, и вводят винты второго ряда, а при подтверждении правильности положения отломков завинчивают диафизарные винты.

Технический результат

Техническим результатом настоящего изобретения является выработка эксплуатационно-функциональных свойств пластины и винтов для блокируемого остеосинтеза метафизарных переломов: обеспечение надежной фиксации, минимальный контакт пластины с поверхностью кости, исключающий возникновение пролежней и нарушение репаративного процесса, упрощение операции остеосинтеза. Отмеченный технический результат достигается благодаря изменению формы пластины, расположению отверстий на ней и формы отверстия пластины, и использованию, а заостренные края пластины с зубчатой нарезкой создают надежную устойчивость пластины с исключением ее обширного контакта с костью и использованию винта с винтовой нарезкой в головке и в концевой его части на 1/3 длины, без резьбы в середине тела винта.

Обоснование соответствия предлагаемого изобретения критерию «изобретательский уровень».

Из уровня техники неизвестны признаки:

1. Пластина изогнута в поперечнике с радиусом изгиба пластины равного ширине пластины, что создает постоянство оптимального зазора пластины с костью при использовании их различной ширины, а продольные края пластины заострены с зубчатой нарезкой.

2. Угловое направление отверстий в пластине с нарезанной резьбой, с соответствующей нарезкой на головке винта и свободным от резьбы участком, создающее надежность и угловую стабильность винта.

3. Универсализация использования пластины, а различия применения зависят только от локализации (размеров) мыщелка.

4. Винт с конусовидной нарезкой на головке и конечной части, при отсутствии резьбы по его стволу, обеспечивает более надежную фиксацию.

5. Пластина конусовидна по форме.

Предлагаемое устройство представлено на фиг. 1, 3.

Фиг. 1. Устройство для блокируемого погружного остеосинтеза.

Фиг. 3. Устройство для блокируемого погружного остеосинтеза - винт для остеосинтеза мыщелковых переломов.

Схема остеосинтеза метафизарных переломов длинных костей отражена на: Фиг. 4, фиг. 5, фиг. 6, фиг. 7, фиг. 8.

Фиг. 4. Схема операции остеосинтеза перелома головки плечевой кости.

Фиг. 5. Схема операции остеосинтеза дистального отдела лучевой кости.

Фиг. 6. Схема операции: остеосинтез перелома дистального метафиза бедренной кости.

Фиг. 7. Схема операции: остеосинтез перелома проксимального метафиза б/берцовой кости.

Фиг. 8. Схема операции: остеосинтез перелома дистального метафиза б/берцовой кости.

Таким образом, предлагаемое устройство для блокируемого погружного остеосинтеза мыщелковых переломов состоит из конусовидной пластины, согнутой поперечно - 1 с радиусом изгиба, равным ширине пластины, для обеспечения оптимального зазора с поверхностью кости, с заостренными продольными краями и зубчатой нарезкой - 5 и отверстиями, нарезанными под углом с конической винтовой нарезкой сверху, расположенными в два ряда, верхний ряд - 2 три отверстия, и второй горизонтальный ряд - 3 два отверстия, и малым отверстием - 6 между ними, и нижними отверстиями - 4, идущими по вершине изогнутости пластины. С винтами – фиг. 3 (верхние - спонгиозные, нижние - кортикальные), с конусовидной резьбой на половине головки с гнездом для ключа - 7, и шляпкой головки - 8, с резьбой под шляпкой конической - 9, безрезьбовая часть головки и ствола винта - 10, и с резьбой на конце его - 11. Предлагаемая конструкция является универсальной для лечения переломов любой локализации мыщелковых переломов.

Вариант использования предлагаемого устройства

Предложенное устройство может быть применено с простотой традиционного накостного остеосинтеза, но с эффективностью, превышающей блокируемые устройства последнего поколения, что в значительной степени повышает результативность лечения больных с мыщелковыми переломами длинных костей.

Схематично использование предлагаемого устройства может быть представлено следующим образом:

- подбирают необходимую пластину - 1 (соответственно диаметра кости) и мыщелкового угла, полученных с рентгенограммы,

- выполнение операционного доступа - проводят разрез по существующим хирургическим правилам на уровне перелома кости,

- выделяют костные отломки с освобождением от гематомы или соединительно-тканных образований,

- устраняют интерпозицию мягких тканей,

- проводят репозицию костных отломков,

- устанавливают пластину - 1 на отломках на уровне перелома,

- через малое отверстие - 6 проводят фиксирующую спицу Киршнера. При подтверждении правильности положения отломков, через среднее отверстие верхнего горизонтального ряда - 2, пластины, вводят фиксирующий винт,

- подтверждении правильности положения отломков вводят остальные винты и винты второго ряда - 3, с помощью сверла делают отверстия в кости и проводят винты – фиг. 3, и ввинчивают до контакта резьбы головки с резьбой пластины.

Проверяют состояние сопоставленности отломков и после просверливания кости через нижние отверстия - 4 и установки в них винтов, и контроля положения отломков, все винты завинчивают наглухо, до совпадения шляпки винта с ложем пластины.

- Иммобилизация конечности, в зависимости от характера перелома и надежности выполненного остеосинтеза. Возможно ведение без иммобилизации.