Результат интеллектуальной деятельности: ШТИФТ ДЛЯ ИНТРАМЕДУЛЛЯРНОГО ОСТЕОСИНТЕЗА ЛУЧЕВОЙ КОСТИ

Изобретение относится к медицине, а именно к травматологии, и предназначено для оперативного интрамедуллярного лечения переломов лучевой кости внутрикостным (интрамедуллярным) остеосинтезом.

Известны устройства для лечения переломов лучевой кости (см. пат. ЕР 1095626, опубл. 2001 г. (1), а также пат. РСТ WO 02/24088 А2, опубл. 2002 г. (2)).

В пат. (1) описан цилиндрический, плавно изогнутый штифт, выполненный с одинаковым сечением по всей длине и имеющий два сквозных отверстия под блокирующие винты. Ось одного из отверстий удалена от торца штифта не менее чем на 30 мм и расположена под углом к его оси, а ось другого отверстия, расположенного с противоположной стороны оси, перпендикулярна оси штифта. Изогнутая конструкция штифта обеспечивает его ротационную стабильность. Однако сложность выполнения штифта криволинейной формы, адекватной форме костномозгового канала лучевой кости, и способность лучевой кости к эластичной деформации, приводит к появлению зон различного напряжения и к опасности повреждения нервных ветвей и кровеносных сосудов лучевой кости. Установку штифта, имеющего постоянное сечение по всей длине, в костномозговой канал выполняют при предварительной подготовке канала рашпилями, что ведет к травме кости и опасности повреждения прилегающих мягких тканей.

В пат. (2) описан штифт, имеющий сложную форму, который нетехнологичен. Это ведет к повышенной стоимости его изготовления, что не оправдывает себя при лечении переломов. Это связано с тем, что усложненная форма штифта требует предварительной подготовки костномозгового канала рашпилями с лезвиями сложной формы, что сопровождается повышенной травматичностью с нарушением кровообращения и некрозом, а также с повышенным риском инфекционных осложнений, приводящих к замедленной консолидации с несращением переломов и с растрескиванием отломков.

Кроме того, штифты по пат. (1) и (2) могут лечить лишь переломы дистального отдела лучевой кости, но не предназначены для лечения переломов верхней и средней трети диафиза, что ограничивает их возможности.

В качестве ближайшего аналога предложен штифт для интрамедуллярного остеосинтеза лучевой кости, содержащий цилиндрический участок большего диаметра для блокировки фрагментов кости при дистальных переломах, цилиндрический участок меньшего диаметра и переходный участок, выполненный в виде усеченного конуса, большее и меньшее основания которого соосно сопряжены с торцами соответственно участка большего диаметра и участка меньшего диаметра, при этом штифт выполнен с изгибом по оси под углом 160°, по линии изгиба, совмещенной с линией сопряжения меньшего основания усеченного конуса с торцом участка меньшего диаметра, причем участок большего диаметра выполнен со сквозным поперечным отверстием под блокирующий винт, а со стороны торца этого участка выполнено резьбовое соосное отверстие под заглушку (см. проспект фирмы ACUMED 5885 NW Cornelius Pass Road, Hillsboro, OR 97124, изд IMR00-00-00 Rev. 08/2005, tel. (503)627-9957 Fax (503) 520-9618, штифт для лучевой кости).

Согласно анатомии изгиб костномозгового канала лучевой кости расположен на уровне истмуса от эпифиза к диафизу, т.е. на уровне двигательного нерва. При этом в аналоге линия изгиба штифта совмещена с линией сопряжения меньшего основания усеченного конуса с торцом участка меньшего диаметра и суммарная величина длины участка большего диаметра и переходного участка штифта должна быть адекватна анатомическому расположению изгиба костномозгового канала. Однако приведенный в аналоге штифт имеет недостаточную величину этой длины, что может привести к опасности деформации кости, с повреждением заднего межкостного нерва (конечной ветви ramus superficialis), поверхностной ветви ramus superficialis лучевого нерва, а также с повреждением лучевой артерии (расположенных в месте изгиба костномозгового канала).

При недостаточной длине участка большего диаметра невозможно выполнить в нем более одного сквозного отверстия под блокирующий винт, что не позволяет лечить переломы дистального и проксимального участков лучевой кости и обеспечить стабильность остеосинтеза. В устройстве не предложены оптимальные величины длин и диаметров цилиндрических и переходного участков и оптимальное соотношение этих величин, что усложняет изготовление штифта, которое выполняют лишь при наличии сложных хирургических шаблонов и дорогостоящих внутренних контрольных датчиков. Это повышает стоимость изготовления и ограничивает применение штифта.

Кроме того, в этом устройстве, как и в рассмотренных выше аналогах, посадку штифта в костномозговой канал выполняют с натягом с помощью рашпиля с лезвием соответствующей формы, который при введении штифта в костномозговой канал на уровне метафиза лучевой кости должен обеспечить плотный контакт металла штифта с костью канала. Это сопровождается повышенной травмой кости рашпилем сложной формы. Кроме этого, плотный контакт металлического штифта с костью приводит к опасности потери стабильной фиксации штифта в канале из-за резорбции кости на грани с металлом. Это ведет к осевой подвижности штифта в костномозговом канале, к нестабильности в зоне перелома и к развитию коррозии, что ведет к замедленной консолидации отломков перелома и к развитию ложного сустава. Кроме того, участок меньшего диаметра, имеющий одинаковое сечение по всей длине, выполнен без специального наконечника и фиксируется в головке, что ведет к ротационной подвижности штифта в канале, к его расшатыванию со смещением фрагментов перелома и может быть причиной деформации и укорочения конечности.

Задача предложенного технического решения состоит в обеспечении осевой и ротационной стабильности при лечении переломов дистального участка и переломов лучевой кости в верхней и средней частях диафиза, в снижении травмы мягких и костных тканей при одновременном исключении повреждения заднего межкостного нерва, поверхностной ветви ramus superficialis лучевого нерва, а также исключении повреждения лучевой артерии и при одновременном повышении эффективности лечения, расширении возможностей для лечения пациентов, упрощении изготовления штифта и снижении его стоимости.

Для решения поставленных задач в предложенном штифте для интрамедуллярного остеосинтеза лучевой кости, содержащем цилиндрический участок большего диаметра для блокировки фрагментов кости при дистальных переломах, цилиндрический участок меньшего диаметра и переходный участок, выполненный в виде усеченного конуса, большее и меньшее основания которого соосно сопряжены с торцами соответственно участка большего диаметра и участка меньшего диаметра, при этом штифт выполнен с изгибом по оси под углом 160°, по линии изгиба, совмещенной с линией сопряжения меньшего основания усеченного конуса с торцом участка меньшего диаметра, причем участок большего диаметра выполнен со сквозным поперечным отверстием под блокирующий винт, а со стороны торца этого участка выполнено резьбовое соосное отверстие под заглушку, согласно изобретению участок большего диаметра выполнен с двумя сквозными отверстиями под соответствующий блокирующий винт, а оси этих отверстий параллельны, расположены в плоскости, перпендикулярной плоскости изгиба штифта, на расстоянии между осями отверстий, равном отступу оси отверстия, ближнего к торцу, от торца штифта, причем длина участка большего диаметра в 5-7 раз меньше длины участка меньшего диаметра, а диаметры этих участков находятся соответственно в соотношении (3,5):(6), причем участок меньшего диаметра выполнен с наконечником, который имеет лопатообразную форму с заостренным концом и образован двумя симметричными плоскими срезами участка меньшего диаметра, расположенными вдоль его оси и выполненными в плоскости, перпендикулярной плоскости изгиба штифта, при этом длина наконечника равна сумме длин участка большего диаметра и переходного участка, а длина переходного участка в 6,5 раз меньше длины участка большего диаметра. Кроме того, согласно изобретению осевая длина штифта не менее 190÷250 (мм) при длине наконечника, не меньшей 30 мм.

Технический результат предложенного решения состоит в обеспечении стабильного осевого и ротационного остеосинтеза при лечении переломов дистального участка и переломов лучевой кости в верхней и средней частях диафиза, в исключении травмы кости и мягких тканей, а также в исключении повреждения заднего межкостного нерва, поверхностной ветви ramus superficialis лучевого нерва и лучевой артерии при одновременном расширении возможностей для лечения пациентов, упрощении изготовления штифта и снижении его стоимости.

На фиг.1 показано расположение предложенного штифта в лучевой кости.

На фиг.2 показан предложенный штифт, вид слева.

На фиг.3 показано сечение по А-А участка большего диаметра штифта.

На фиг.4 показано сечение наконечника штифта по Б-Б.

Штифт для интрамедуллярного остеосинтеза лучевой кости выполнен с цилиндрическим участком 1 большего диаметра D1, предназначенным для блокировки проксимальных фрагментов кости, и с цилиндрическим участком 2 меньшего диаметра D2, переходящим в наконечник 3. Участок 1 и наконечник 3 имеют постоянные длины соответственно L1 и L3. Цилиндрический участок 2 малого диаметра выполнен переменной длины L2. Диаметры D2 и D1 участков 2, 1 находятся в соотношении (3,5):(6). Диаметр D2 участка 2 штифта равен 3,5 мм. Диаметр участка 1 равен 6 мм, что увеличивает площадь контакта штифта с костью, повышает прочность штифта и стабильность остеосинтеза.

Наконечник 3 участка 2 меньшего диаметра имеет лопатообразную форму, которая образована двумя симметричными плоскими срезами участка 2 меньшего диаметра. Срезы 3¹ выполнены в плоскости, перпендикулярной плоскости изгиба штифта, и образуют заостренный конец 4.

Участки 1, 2 связаны переходным участком 5, представляющим собой усеченный конус. Большее основание 5¹ конуса соосно сопряжено с участком 2 большего диаметра, а меньшее основание 5¹¹ конуса соосно сопряжено с участком 2 меньшего диаметра. Длина L4 переходного участка 5 штифта - усеченного конуса - постоянна и в 6,5 раз меньше длины L1 участка 1 большего диаметра.

Штифт выполнен с изгибом по оси под углом 160°, по линии изгиба, которая совмещена с линией сопряжения меньшего основания 5¹¹ усеченного конуса (переходного участка 5) с торцом участка 2 меньшего диаметра. На участке 1 выполнены два сквозных отверстия 6 под блокирующие винты. Оси отверстий 6 параллельны и расположены в плоскости, перпендикулярной плоскости изгиба штифта, на расстоянии L5 между осями отверстий 6, которое равно отступу L6 оси отверстия, ближнего к торцу, от торца штифта.

За счет переменной длины участка 2 штифты имеют разную длину, которая не меньше 190÷250 мм. Сумма длины L1 участка большего диаметра и длины L4 переходного участка постоянна, равна 30 мм и равна длине L3 наконечника 3. При этом длина L4 переходного участка 5 в 6,5 раз меньше длины L1 участка большего диаметра. Использование этих параметров повышает технологичность, позволяет упростить изготовление штифта и снижает его стоимость.

На участке 1 большего диаметра выполнено соосное резьбовое отверстие 7 под заглушку (на чертеже не показана).

Предложенный штифт используется следующим образом.

Штифт пригоден как для лечения переломов на дистальном участке лучевой кости (если линия перелома, расположенной ниже уровня прикрепления круглого пронатора), так и для лечения переломов в верхней и средней трети диафиза лучевой кости.

Для определения места расположения переломов в лучевой кости выполняют рентгенографию в двух проекциях.

По рентгенограмме выполняют репозицию сместившихся отломков. Доступ выполняют через шиловидный отросток дистального конца лучевой кости. Далее через доступ под контролем ЭОП проводят спицу, по которой канюлированным сверлом вскрывают костномозговой канал лучевой кости. Длину штифта и расположение его линии изгиба подбирают по длине и с учетом расположения изгиба костномозгового канала. Для лечения используют штифты разной длины, которая (за счет переменной длины участка 2) не менее 190÷250 (мм). Это позволяет расширить круг пациентов.

Во вскрытый костномозговой канал под контролем ЭОП вводят штифт наконечником 3 вперед. Диаметр участка 2 меньшего диаметра равен 3,5 мм, и участок 2 имеет соответственно малую площадь поперечного сечения. Наконечник 3 выполнен лопатообразной формы, с заостренным концом и образован двумя симметричными, плоскими срезами 3' участка меньшего диаметра (см. фиг.4), что позволяет уменьшить площадь сечения наконечника и выполнить установку штифта без рашпиля. Это снижает травму кости. Заостренный конец 4 наконечника 3 штифта, врезаясь в головку, фиксирует штифт на проксимальном участке. Длина наконечника не менее 30 мм и соответствует статистическим параметрам длины зауженной части костномозгового канала лучевой кости. (По статистике диаметр костномозгового канала лучевой кости в наиболее узком месте равен ≈3,5-4 мм). При этом форма наконечника в виде лопаты предотвращает ротационную подвижность штифта в канале, обеспечивая ротационную стабильность штифта на весь период лечения, и повышает устойчивость остеосинтеза.

Перед операцией штифт был подобран по длине L и по расположению линии изгиба в костномозговом канале. Для адекватного расположения штифта в канале предложен штифт, сумма длин участка большего диаметра и переходного участка которого (как и наконечника) не меньше 30 мм, что соответствует (по статистике) расположению изгиба костномозгового канала в метафизе лучевой кости (и соответствует длине зауженной части канала). Это позволяет предотвратить деформацию кости и устранить повреждение таких крупных сосудов и нервных стволов, расположенных вблизи изгиба канала, как лучевая артерия, задний межкостный нерв, поверхностная ветвь ramus superficialis лучевого нерва. Кроме этого, исключается деформация кости, нарушение оси кости в местах перелома, смещение отломков по длине, ширине и периферии, что способствует стабильности остеосинтеза на весь период лечения.

Затем с помощью направителя (не показан) производится блокирование фрагментов переломов лучевой кости. Для этого в сквозные отверстия 6 вводят блокирующие винты (не показаны). Участок 1 большего диаметра имеет длину, которая только в 5-7 раз меньше, чем длина участка 2 меньшего диаметра. Этого достаточно для размещения на участке 1 двух сквозных отверстия 6, что позволяет лечить переломы дистального участка лучевой кости и переломы ее диафиза. В штифте, установленном в костномозговом канале, оси отверстий 6 под блокирующие винты расположены в плоскости, перпендикулярной плоскости изгиба канала, а наконечник врезается в кость в той же плоскости, но повернут относительно осей отверстий на угол 160°, что повышает стабильность остеосинтеза. Диаметр участка 1 равен 6 мм, а расположение осей отверстий 6 выполняют на расстоянии относительно друг друга, равном отступу от торца штифта оси отверстия, ближнего к торцу. Благодаря этому, не нарушая прочности штифта, обеспечивают стабильный остеосинтез на весь период лечения переломов. Далее выполняют установку заглушки (не показана) в резьбовое отверстие 7.

Технико-экономический эффект состоит в возможности лечения переломов дистального участка лучевой кости, а также переломов диафиза с обеспечением осевой и ротационной стабильности на весь период лечения, в снижении травмы мягких и костных тканей, в исключении повреждения заднего межкостного нерва, поверхностной ветви ramus superficialis лучевого нерва, а также лучевой артерии при одновременном расширении возможностей для лечения пациентов, упрощении изготовления штифта и снижении его стоимости.