Результат интеллектуальной деятельности: Устройство для фиксации больного при эндопротезировании тазобедренного сустава

Изобретение относится к медицине, а именно к оперативной ортопедии, и может быть использовано при эндопротезировании тазобедренного сустава.

Для правильной ориентации вертлужного компонента эндопротеза большое значение имеет правильная укладка и прочная фиксация больного на операционном столе. Эндопротезирование тазобедренного сустава в положении больного на боку предусматривает фиксацию пациента на операционном столе таким образом, чтобы таз располагался перпендикулярно полу, т.е. биспинальная линия (фронтальная плоскость тела) была перпендикулярна плоскости операционного стола, а продольная ось тела – параллельна одной из сторон операционного стола [Руководство по эндопротезированию тазобедренного сустава. /Под ред. P.M. Тихилова, В.М. Шаповалова. – СПб.: РНИИТО им. P.P. Вредена, 2008. – с. 196-197] (фиг. 1, 8).

Известны следующие устройства для фиксации больного на операционном столе при эндопротезировании тазобедренного сустава.

Фиксаторы, входящие в состав ортопедического стола [Загородний Н.В. Эндопротезирование тазобедренного сустава. Основы и практика. Руководство. – М.: ГЭОТАР-Медиа, 2012. - с. 442-443], представляют собой упоры, расположенные в области тазовой кости и поясничного отдела позвоночника с задней стороны, и упора, расположенного в области лобковой кости спереди.

Недостатком данных фиксаторов является отсутствие жесткой фиксации таза пациента во время операции: исключено только смещение таза пациента кпереди и кзади, при этом отсутствует фиксация таза во фронтальной плоскости пациента, на что указывают и сами авторы [Загородний Н.В. Эндопротезирование тазобедренного сустава. Основы и практика. Руководство. – М.: ГЭОТАР-Медиа, 2012. - с. 443-444]. Также данные упоры не позволяют укладывать пациента таким образом, чтобы продольная ось тела была параллельна одному из ребер операционного стола, поскольку отсутствуют упоры для фиксации грудной клетки. При наличии у больного сколиоза какого-либо отдела позвоночника данные упоры не позволяют фиксировать таз в правильном положении, при котором биспинальная линия перпендикулярна плоскости операционного стола, в связи с тем, что биспинальная линия не перпендикулярна оси позвоночного столба (фиг. 9).

Известно устройство для фиксации больного на операционном столе в положении на боку (патент US 20140059773), состоящее из двух передних упоров для фиксации таза и грудной клетки спереди и двух задних упоров для фиксации таза и грудной клетки сзади, располагающихся на креплениях операционного стола.

Недостатком данного устройства является отсутствие возможности фиксации таза во фронтальной плоскости пациента, в связи с чем возможно смещение таза в данной плоскости при наличии сколиоза позвоночника или при наличии контрактуры сустава, после устранения которой может произойти изменение положения таза [Руководство по эндопротезированию тазобедренного сустава. /Под ред. P.M. Тихилова, В.М. Шаповалова. – СПб.: РНИИТО им. P.P. Вредена, 2008. – с. 196-197].

Наиболее близким из известных устройств для фиксации больного при эндопротезировании тазобедренного сустава к заявляемому является устройство по патенту на изобретение RU № 2161942 от 03.11.1999, состоящее из передних лапок, фиксирующих таз, стоек, фиксирующих эти лапки, задних лапок, фиксирующих таз, пластины направителя, соединяющей задние лапки между собой, причем крепление устройства и всех его узлов взаимно перпендикулярно в трех плоскостях.

Прототип имеет следующие недостатки. Устройство исключает только смещение таза пациента кпереди и кзади, т.е. в горизонтальной плоскости больного, при этом отсутствует фиксация таза во фронтальной плоскости пациента и недостаточно жестко таз фиксирован в сагиттальной плоскости пациента.

При наличии у больного сколиоза какого-либо отдела позвоночника данное устройство не позволяют фиксировать таз в правильном положении, при котором биспинальная линия перпендикулярна плоскости операционного стола, в связи с тем, что биспинальная линия (ось О на фиг. 9) не перпендикулярна оси позвоночного столба, а таз пациента не фиксирован во фронтальной плоскости пациента (фиг.9).

Поскольку таз не фиксирован во фронтальной плоскости пациента, при наличии у больного контрактуры сустава происходит изменение положения таза после ее устранения, что не позволяет точно ориентироваться в положении таза во время операции [Руководство по эндопротезированию тазобедренного сустава. /Под ред. P.M. Тихилова, В.М. Шаповалова. – СПб.: РНИИТО им. P.P. Вредена, 2008. – с. 196-197].

Таким образом, основным недостатком данного устройства является отсутствие жесткой фиксации таза в трех плоскостях, в связи с чем существует возможность его смещения во время операции. Позиционирование вертлужного компонента эндопротеза – угол антеверсии и инклинации – основывается на правильной ориентации таза. При его смещении во время операции или предоперационной некорректной установке возможно неправильное ориентирование вертлужного компонента эндопротеза, которое приводит к осложнениям в послеоперационном периоде и в ряде случаев к повторным ревизионным хирургическим вмешательствам.

Технический результат – повышение точности укладки и жесткости фиксации пациента на операционном столе при выполнении операции тотального эндопротезирования тазобедренного сустава в положении на боку.

Заявляемое устройство для фиксации больного при эндопротезировании тазобедренного сустава состоит из двух передних лапок (1), фиксирующих таз, расположенных друг под другом на стойке (2). При помощи задней лапки (3) фиксируют грудную клетку. Передние (1) и задние (2) лапки возможно как перемещать вдоль стоек (соответственно 3 и 4), так и неподвижно фиксировать к ним.

Устройство содержит две нижние направляющие для фиксации крыльев подвздошных костей (НФКПК) (5) – переднюю и заднюю, каждая из которых в середине неподвижно соединена с расположенными перпендикулярно им стойками (6), к которой также прикреплены две верхние НФКПК (7) – передняя и задняя.

При этом передние верхняя (7) и нижняя НФКПК (5) расположены на одной своей стойке (6) друг под другом; задняя верхняя и нижняя НФКПК (7) расположены на одной своей стойке (6) друг по другом.

Верхние зажимающие планки для фиксации таза (ЗПФТ) (8), находящиеся на передней и задней верхних направляющих (7) по обе стороны от стоек (6), имеют форму цилиндра, выполнены дугообразно изогнутыми.

Нижние ЗПФТ (9), находящиеся на передней и задней нижних направляющих (5) по обе стороны от стоек (6), выполнены в форме цилиндра, изогнутого вдоль оси.

Две задние лапки (10), фиксирующие таз, расположены друг под другом на стойке (11), третья передняя лапка 12, фиксирующая таз, расположена на стойке (13).

Все лапки имеют крепления, позволяющие перемещаться вдоль осей или жестко фиксироваться к ним. Крепления всех узлов устройства взаимно перпендикулярны в трех плоскостях.

Нижние ЗПФТ (9) и передняя и задние НФКПК (5) имеют соединение; верхние ЗПФТ (8) и нижние ЗПФТ (9) расположены друг под другом.

Верхние ЗПФТ (8) и передняя и задние верхние НФКПК (7) имеют соединение.

Все упомянутые стойки закреплены по краям операционного стола.

Составные части заявляемого устройства для позиционирования бедренного компонента эндопротеза тазобедренного сустава могут быть реализованы следующим образом.

Задняя лапка (3), фиксирующая грудную клетку, и третья передняя лапка (12), фиксирующая таз, представляют собой типовые упоры, входящие в состав ортопедического операционного стола.

Передние (1) и задние (10) лапки, фиксирующие таз, представляют собой одинаковые упоры, зафиксированные на соответствующих стойках (2) и (11) (см. фиг. 5). Стойка (2), фиксирующая передние лапки (1), и стойка (11), фиксирующая задние лапки (10), выполнены с возможностью телескопического удлинения и фиксации в необходимом положении с помощью фиксатора стойки (20).

Передняя и задняя нижние НФКПК (5), стойка (6), передняя и задняя верхние НФКПК (7) выполнены в виде профильной трубы прямоугольного сечения, например, из металла.

Верхние ЗПФТ (8) и нижние ЗПФТ (9) планки – одинаковые. Могут быть выполнены в виде профильной трубы круглого сечения, на конце которой расположены фиксаторы. На верхних ЗПФТ (8) возможно расположить кронштейны для крепления инструментов: ранорасширителей, механических навигаторов, электрокоагуляторов, других общехирургических инструментов.

Фиксаторы (17), (18), (19), (20), (21) выполнены в виде болта и ответной резьбы в соответствующем компоненте устройства. Фиксацию осуществляют за счет механического зажимания болтом соответствующего компонента.

Для крепления компонентов устройства к операционному столу (14) используют типовые фиксаторы для операционного стола (14), входящие в его состав. Фиксацию осуществляют к фиксатору операционного стола (16).

Все компоненты устройства могут быть выполнены, например, из медицинской стали, на лапках могут быть дополнительно установлены резиновые накладки для контакта с кожей пациента.

Таким образом, реализация заявляемого устройства для фиксации больного при эндопротезировании тазобедренного сустава не вызывает сомнений, так как для его изготовления используются типовые конструкции, детали и материалы, применяемые в эндопротезировании.

Принцип работы заявляемого устройства заключается в следующем.

Больного укладывают в положение на боку на операционном столе (14) (см. фиг. 7) таким образом, чтобы фронтальная плоскость пациента была строго перпендикулярна поверхности операционного стола (14), а продольная ось тела была параллельна длинной стороне (15) операционного стола (14). Данное положение необходимо для корректного позиционирования вертлужного компонента эндопротеза во фронтальной и сагиттальной плоскостях пациента.

Заднюю лапку (3), фиксирующую грудную клетку, расположенную на стойке (4), устанавливают таким образом, чтобы она находилась на одной линии с задними лапками (10), фиксирующими таз, расположенными на стойке (11) (фиг. 1, 5, 8). Линия, на которой они расположены, должна быть параллельна длинной стороне (15) операционного стола (14).

Задние лапки (10), фиксирующие таз, устанавливают на верхние задние подвздошные кости (22). Задние лапки (10), фиксирующие таз, должны располагаться строго друг под другом в вертикальной плоскости (плоскость, параллельная плоскости XZ, см. фиг. 7). Фиксация задних (10) и передних (1) лапок, фиксирующих таз, осуществляется с помощью фиксатора лапок (19).

Передние лапки (1), фиксирующие таз, располагающиеся на стойке (2), также устанавливают строго друг под другом в вертикальной плоскости (плоскости, параллельной плоскости XZ, см. фиг. 7).

Передние лапки (1), фиксирующие таз, устанавливают на верхние передние подвздошные кости (24). Поскольку передние (1) и задние (10) лапки, фиксирующие таз, располагаются в вертикальной плоскости, то и биспинальная линия располагается в той же плоскости, следовательно, фронтальная плоскость пациента располагается строго перпендикулярно плоскости операционного стола (14).

Третью переднюю лапку (12), фиксирующую таз, устанавливают на область симфиза, что способствует улучшению фиксации таза, поскольку спереди таз получается фиксированным в точках: в области верхних передних подвздошных остей и в области симфиза (см. фиг. 7, 8).

Для исключения возможного смещения таза во фронтальной плоскости пациента (плоскость XZ) верхние (8) и нижние (9) зажимающие планки смещают вдоль соответствующих направляющих к стойке (6), фиксирующей направляющие до тех пор, пока они не зафиксируют крылья подвздошных костей (23). В этом положении их фиксируют с помощью фиксаторов верхних зажимающих планок (18).

Верхние (8) и нижние (9) ЗПФТ выполнены в виде цилиндра, изогнутого вдоль оси, при этом их изгиб повторяет контуры крыльев подвздошных костей (23). Переднюю и заднюю верхние направляющие (7) смещают вниз и вдоль стоек (6) до тех пор, пока не будет обеспечена надежная фиксация крыльев подвздошных костей (23). В этом положении их фиксируют с помощью фиксаторов верхних направляющих (17).

Элементы предлагаемого устройства устанавливаются на выступающие костные ориентиры: крыло подвздошной кости (23), передние (22) и задние (23) подвздошные кости, что обеспечивает надежную фиксацию таза.

Предложенная нами конструкция позволяет:

за счет введения дополнительной третьей передней лапки (12), фиксирующей таз, повысить жесткость фиксации таза в передне-заднем направлении;

за счет фиксации таза во фронтальной плоскости пациента верхними и нижними ЗПФТ (8), (9) повысить точность укладки во фронтальной плоскости пациента и предотвратить возможные смещения таза во время операции в данной плоскости.

В результате во время эндопротезирования тазобедренного сустава повышается точность установки вертлужного компонента эндопротеза по сравнению с прототипом.

В отличие от конструкции известного устройства для фиксации больного при эндопротезировании тазобедренного сустава, состоящего из двух передних лапок, фиксирующих таз, расположенных друг под другом на стойке, фиксирующей передние лапки, фиксирующие таз, с возможностью перемещения вдоль нее и неподвижной фиксации на ней, задней лапки, фиксирующей грудную клетку, расположенной на стойке, фиксирующей заднюю лапку, фиксирующую грудную клетку, с возможностью перемещения вдоль нее и неподвижной фиксации на ней, дополнительно введены две одинаковые передняя и задняя НФКПК, каждая из которых в середине неподвижно соединена с расположенными перпендикулярно им стойками, фиксирующими НФКПК, две одинаковые передняя и задняя верхние НФКПК, каждая из которых в середине подвижно соединена с расположенными перпендикулярно им стойками, фиксирующими НФКПК, с возможностью перемещения вдоль них и неподвижной фиксации на них, верхние ЗПФТ, находящиеся на передней и задней верхних направляющих по обе стороны от стоек, фиксирующих НФКПК, выполненные в форме цилиндра, изогнутого вдоль оси, с возможностью перемещения вдоль передней и задней верхних направляющих и неподвижной фиксации на них, также введены нижние ЗПФТ, находящиеся на передней и задней нижних направляющих по обе стороны от стоек, фиксирующих направляющие, выполненные в форме цилиндра, изогнутого вдоль оси, с возможностью перемещения вдоль передней и задней нижних направляющих и неподвижной фиксации на них, также введены две задние лапки, фиксирующие таз, расположенные друг под другом на стойке, фиксирующей задние лапки, фиксирующие таз, с возможностью перемещения вдоль нее и неподвижной фиксации на ней, третья передняя лапка, фиксирующая таз, расположенная на стойке, фиксирующей третью переднюю лапку, фиксирующую таз, с возможностью перемещения вдоль нее и неподвижной фиксации на ней, причем крепление устройства и всех его узлов взаимно перпендикулярно в трех плоскостях.

При изучении известных конструктивно-технических решений в данной области медицины указанная совокупность признаков, отличающая изобретение от прототипа, не была выявлена.

Описание к чертежам

Фиг. 1 - Структурная схема устройства для фиксации больного при эндопротезировании тазобедренного сустава:

1 – передние лапки, фиксирующие таз;

2 – стойка, фиксирующая передние лапки;

3 – задняя лапка, фиксирующая грудную клетку;

4 – стойка, фиксирующая заднюю лапку;

5 – передняя и задняя нижние НФКПК;

6 – стойка, фиксирующая НФКПК;

7 – передняя и задняя верхние НФКПК;

8 – верхние зажимающие планки (ЗПФТ);

9 – нижние зажимающие планки;

10 – задние лапки, фиксирующие таз;

11 – стойка, фиксирующая задние лапки;

12 – третья передняя лапка, фиксирующая таз;

13 – стойка, фиксирующая третью переднюю лапку;

14 – операционный стол;

15 – длинная сторона операционного стола;

16 – фиксатор операционного стола.

Фиг. 2 - Конструкция стоек, фиксирующих направляющие:

5 – передняя и задняя нижние направляющие;

6 – стойка, фиксирующая направляющие.

Фиг. 3 - Конструкция верхних направляющих:

7 – передняя и задняя верхние направляющие;

17 – фиксатор верхней направляющей.

Фиг. 4 - Конструкция зажимающей планки:

8 – верхние зажимающие планки;

18 – фиксатор верхней зажимающей планки.

Фиг. 5 - Конструкция стойки, фиксирующей передние или задние лапки, фиксирующие таз:

1 – передняя лапка, фиксирующая таз;

2 – стойка, фиксирующая переднюю лапку;

19 – фиксатор лапок, фиксирующих таз;

20 – фиксатор стойки, фиксирующей лапки.

Фиг. 6 - Конструкция стойки, фиксирующей третью переднюю лапку:

12 – третья передняя лапка, фиксирующая таз;

13 – стойка, фиксирующая третью переднюю лапку;

21 – фиксатор стойки, фиксирующей третью переднюю лапку.

Фиг. 7 - Схема расположения пациента в положении на боку:

15 – длинная сторона операционного стола.

Фиг. 8 - Схема фиксации пациента:

3 – задняя лапка, фиксирующая грудную клетку;

4 – стойка, фиксирующая заднюю лапку, фиксирующую грудную клетку;

5 – передняя и задняя нижние направляющие;

6 – стойка, фиксирующая направляющие;

7 – передняя и задняя верхние направляющие;

8 – верхние зажимающие планки;

9 – нижние зажимающие планки;

10 – задние лапки, фиксирующие таз;

11 – стойка, фиксирующая задние лапки, фиксирующие таз;

12 – третья передняя лапка, фиксирующая таз;

13 – стойка, фиксирующая третью переднюю лапку, фиксирующую таз;

14 – операционный стол;

16 – фиксатор операционного стола;

22 – задняя верхняя подвздошная кость;

23 – крыло подвздошной кости;

24 – передняя верхняя подвздошная кость.

Фиг. 9 - Схема положения таза при сколиозе:

О – биспинальная линия