Ортопедический трансформер

Изобретение относится к области медицины, а именно, к травматологии и ортопедии, и может быть использовано для лечения различных переломов и деформаций костей аппаратами наружной чрескостной фиксации дуго-кольцевого типа.

Известна (см. пат. US 20100191239, МПК A61F 5/04, US) Система для коррекции костей, которую комплектуют кольцевыми элементами, а также размещенными между ними, шестью телескопическими штангами, с образованием гексапода. Для соединения колец с телескопическими штангами используют шаровые шарниры. В устройстве разработаны узлы фиксации спиц и стержней на кольцах. Недостатком является конструктивная сложность узлов системы, а также необходимость использования компьютерной программы для регулировки гексаподом взаимного расстояния и ориентации колец.

Известно (см. пат. 2572300, МПК А61В 17/66, RU) Устройство для внеочагового остеосинтеза открытых переломов голени. Устройство состоит из деталей стандартного набора аппарата Илизарова, а именно колец, телескопических и резьбовых штанг, пластинок, кронштейнов, болтов и гаек. Спицы натягивают и фиксируют в опорных элементах конструкции: базовых кольцах или полукольцах, соединенных между собой двухсекционными телескопическими штангами, по которым производят равномерную дистракцию. В процессе лечения перелома осуществляют докомпоновку аппарата Илизарова. Недостатком является трудоемкая и длительная по времени сборка конструкции во время операции, необходимость докомпоновки после операции, а также снижение эффективности лечения из-за того, что элементами конструкции трудно достигнуть адекватной репозиции костных фрагментов и их стабильной жесткой фиксации. Недостатком является использование устройства при определенном типе переломов.

Задачей изобретения является совершенствование элементов конструкции и узлов соединения с опорными кольцами для увеличения жесткости фиксации, достижение одномоментной репозиции и регулируемой компрессии.

Техническим результатом изобретения является упрощение проведения остеосинтеза, удобство при монтаже конструкции, обеспечение надежной фиксации, возможность использования при различных типах переломов, повышение эффективности лечения за счет обеспечения точной и управляемой репозиции и фиксации костных отломков.

Технический результат достигается устройством, состоящим из колец, полуколец, ¹/₄ колец, пластин, на которых выполнены крепежные отверстия, а также телескопических штанг, спиц и стержней, болтов и гаек Указанное устройство дополняют крепежным узлом в виде скобы с резьбовым отверстием в основании скобы и парой соосных отверстий на концах скобы, которые выполняют с профильной канавкой. Кроме того, крепежные отверстия в кольцах, полукольцах и ¹/₄ кольцах и пластинах также выполняют с профильной канавкой, Телескопические штанги обеспечивают звеном, регулирующим длину штанги, состоящим из стопорного кольца с внутренней резьбой и втулки с соответствующей внешней резьбой, причем втулка имеет резьбовое соединение со штоком штанги. Телескопические штанги соединяют с опорными элементами при помощи шарнирного соединения, а корпусом шарнира служит полимерный кожух (например, термоусадочная трубка). Профильная канавка крепежных отверстий имеет полукруглое, прямоугольное, треугольное сечение. Телескопическая штанга выполнена трехколенной. В двухколенной телескопической штанге дополнительно укреплен стержень посредством цангового соединения.

Существенные отличия Ортопедического трансформера заключаются в следующем.

Соединение деталей с помощью крепежного узла позволяет выполнять компоновки устройства, ориентированные на тип перелома, место перелома и сложность перелома.

Выполнение отверстий с профильными канавками, устраняющими проворачиваемость и смещение деталей, создает прочную и стабильную жесткую фиксацию, а также позволяет удерживать в профильных отверстиях опорные стержни различного диаметра (от максимально возможного, соответствующего диаметру отверстий с профильной канавкой, до минимального).

Дополнение телескопических штанг звеном, регулирующим длину штанги, обеспечивает плавную дозированную дистракцию и компрессию.

Выполнение шарнирного соединения телескопических штанг с корпусом, помещенным в полимерный кожух (термоусадочную трубку), облегчает конструкцию, уплотняет шарнир, добавляет упругость шарнира и создает удобство при монтаже.

Выполнение двухсекционной телескопической штанги с дополнительным гладким стержнем дает возможность удлинения штанги с двух сторон, что способствует как одновременной, так и изолированной дистракции.

Выполнение телескопической штанги трехсекционной, обеспечивающей одностороннюю дистракцию, полезно для перспективы лечения перелома, т.к. устраняет необходимость перекомпоновки устройства.

Изобретение поясняется иллюстрациями.

Фиг. 1 - крепежный узел;

Фиг. 2 - кольцо;

Фиг. 3 - фигурное отверстие с профильной канавкой треугольного сечения;

Фиг.4 - фигурное отверстие с профильной канавкой квадратного сечения;

Фиг. 5 - фигурное отверстие с профильной канавкой полукруглого сечения;

Фиг. 6 - полукольцо;

Фиг. 7 - ¹/₄ кольца;

Фиг. 8 - пластина;

Фиг. 9 - конструкция, собранная из колец, крепежных узлов, стержней и цилиндрических стоек;

Фиг. 10 - сборка из кольца и двухсекционной телескопической штанги;

Фиг. 11 - сборка из трехсекционной телескопической штанги с опорными элементами;

Фиг. 12 - двухсекционная телескопическая штанга в разрезе;

Фиг. 13 - шарнирное соединение;

Фиг. 14 - трехсекционная телескопическая штанга в разрезе.

Устройство комплектуется крепежным узлом 1 (Фиг. 1), кольцами 2 (Фиг. 2), полукольцами 3 (Фиг. 6), ¹/₄ кольцами 4 (Фиг. 7), пластинами 5 (Фиг. 8), двухсекционными телескопическими штангами 6 (Фиг. 10), и трехсекционными телескопическими штангами 7 (Фиг. 11), а также гладкими цилиндрическими стойками, стержнями и спицами, болтами и гайками.

Крепежный узел 1 состоит из П-образной скобы с резьбовым отверстием 8 в основании скобы, предназначенным для крепежного болта. На концах скобы выполнена пара соосных отверстий 9 и 10, имеющих профильную канавку, сечение которой может быть треугольное 11 (Фиг. 3), прямоугольное 12 (Фиг. 4), полукруглое 13 (Фиг. 5). В отверстиях 9 и 10 размещают стержни, спицы, и др. элементы конструкции, которые крепежным болтом, установленным в отверстие 8, прижимают к профильным канавкам. Фигурные отверстия устраняют проворачиваемость и смещение комплектующих деталей, причем если детали имеют круглое сечение, то диаметр может составлять 2÷6 мм. Скобу 1 устанавливают на базовом кольце, совмещая с выбранным отверстием кольца отверстия 9 и 10, затем в них вводят стержень или спицу, которую фиксируют болтом через отверстие 8 (Фиг. 9). Совмещая отверстия 8 скобы 1 с отверстием кольца и размещая в отверстиях 9 и 10 стержень, спицу или пластину 5, их фиксируют болтом, введенным через отверстие на кольце и отверстие 8 скобы 1 (Фиг. 9), который создает зажимное усилие. Стержень, устанавливаемый в скобе, может быть резьбовым или безрезьбовым, металлическим, полимерным.

Кольцо 2 (Фиг. 2) выполнено с отверстиями, имеющими профильную канавку, которая может иметь сечение треугольное 11 (Фиг. 3), прямоугольное 12 (Фиг. 4), полукруглое 13 (Фиг. 5).

Полукольцо 3 (Фиг. 6) также исполнено с фигурными отверстиями, имеющими профильную канавку, сечение которой может быть выполнено треугольным 11, квадратным 12, полукруглым 13. Концы полукольца 3 выполнены с угловым скосом для совмещения двух полуколец внахлест, что обеспечивает соединение полуколец в одной плоскости.

¹/₄ кольца 4 (Фиг. 7) также выполнено с фигурными отверстиями, имеющими профильную канавку, сечение которой может быть треугольным 11, квадратным 12, полукруглым 13.

Пластина 5 (Фиг. 8) также выполнена с отверстиями с профильной канавкой, которая в сечении может быть треугольной 11, квадратной 12, полукруглой 13. Крайние отверстия 14 и 15 пластины, предназначенные для соединения с другими элементами конструкции, выполнены таким образом, что их профильные канавки направлены к концам платины 5. Кольца и пластины выполняют из металла, пластика, карбона.

Телескопическая дистракционная штанга 6 (Фиг. 10, Фиг. 12) двухсекционная представляет собой узел, состоящий из цилиндрического полого корпуса 16 с продольным пазом 17. На одном конце корпуса 16 выполнена зажимная цанга 18, в которой установлен цилиндрический стержень 19, положение которого фиксируется конической гайкой 20. С противоположной стороны корпуса 16 на торце выполнен наружный буртик 21, препятствующий соскальзыванию установленного на корпусе 16 стопорного кольца 22 с внутренней резьбой. В корпусе 16 находится резьбовой шток 23, в котором через продольный паз 17 установлен стабилизирующий болт 24 перпендикулярно оси штока. Стабилизирующий болт 24 препятствует вращению штока 23 в корпусе 16. На резьбовой шток 23 навинчена втулка 25, наружная резьба которой сопрягается с внутренней резьбой кольца 22. Соединенные втулка 25 и кольцо 22 составляют звено, регулирующее плавное дозированное изменение длины телескопической штанги. Вращение регулирующего звена (втулка 25, кольцо 22) вправо или влево выводит резьбовой шток 23 из корпуса 16, или углубляет в корпус, что приводит к плавному удлинению или укорочению телескопической штанги 6, а достигнув нужной длины, положение фиксируют стопорным кольцом 22. Ослабив гайку 20 и переместив стержень 19 вверх или вниз относительно корпуса 16, также добиваются удлинения или укорочения телескопической штанги 6. Таким образом, длина телескопической штанги 6 регулируется с двух сторон.

Соединение дистракционной телескопической штанги 6 с опорными элементами конструкции происходит при помощи соединительного узла (Фиг. 13), в котором применяют цепное соединение, а именно шарнирное соединение пары полузвеньев 26 и 27 по их торовым поверхностям. В каждом полузвене выполнена профильная канавка квадратного сечения. Полузвено 26 выполнено с возможностью соединения с резьбовым штоком 23, а полузвено 27 выполнено с возможностью соединения с опорным элементом конструкции. Шарнир, состоящий из полузвеньев 26 и 27, помещен в полимерный кожух например, термоусадочную уплотнительную трубку 28, которая обеспечивает гибкость шарнира, облегчает вес конструкции.

Трехсекционная телескопическая штанга 7, представленная на Фиг. 11 и Фиг. 14, состоит из цилиндрического полого корпуса 16 с продольным пазом 17, и резьбового штока 23, вставленного в корпус 16 с возможностью продольного перемещения относительно корпуса, а также резьбового штока 29, вставленного в резьбовой шток 23 с возможностью продольного перемещения.

Корпус 16 выполнен с наружным буртиком 21 на торце, препятствующим соскальзыванию стопорного кольца 22 с внутренней резьбой. Стабилизирующий болт 24, веденный через продольный паз 17, препятствует вращению штока 23 в корпусе 16. На резьбовой шток 23 навинчена втулка 25, сопрягаемая наружной резьбой с внутренней резьбой стопорного кольца 22. Вращение втулки 25 и стопорного кольца 22 приводит к перемещению резьбового штока 23 относительно корпуса 16, а фиксируют шток в нужном положении стопорным кольцом 22. На торце резьбового штока 23 выполнен наружный буртик 30, препятствующий соскальзыванию стопорного кольца 31 со штока 23. Стопорное кольцо 31 выполнено с внутренней резьбой, сопрягаемой с внешней резьбой втулки 32, навинченной на резьбовой шток 29. Таким образом, плавное дозированное удлинение телескопической штанги 7 выполняется только с одной стороны штанги при помощи резьбовых штоков 23, 29 и двух соответствующих регулирующих звеньев (втулка 25, кольцо 22), (втулка 32 и стопорное кольцо 31.)

Соединение трехколенной телескопической штанги с опорными элементами конструкции производят при помощи шарнирных узлов (см. Фиг. 13).