Результат интеллектуальной деятельности: Пластина для стабилизации грудной клетки у детей и способ ее применения для лечения ригидных форм килевидной деформации грудной клетки

Группа изобретений относится к медицине, а именно к травматологии и ортопедии, и предназначена для лечения килевидной деформации грудной клетки и других пороков развития передней стенки грудной клетки.

1. Килевидная деформация грудной клетки (КДГК) представляет собой порок развития, проявляющийся в различном по форме, и величине, выпячивании передней стенки грудной клетки. КДГК, по данным различных авторов, составляет от 6 до 22% от всех врожденных деформаций грудной клетки, последние встречаются примерно у 1% людей, и лечится, как правило, хирургическими способами. Показаниями для хирургического лечения являются деформации III-IV степени, прогрессирование деформации, психологический дискомфорт, нарушение движения грудной клетки при вдохе, сдавление, или смещение, сердца по данным КТ, ЭхоКГ, сдавленно легких по данным КТ, нарушения показателей легких по данным спирографии и др.

Из способа по патенту РФ №2373878, А61ВВ 17/56, Бюл. №33, 2009 г., известна металлическая пластина, выполненная в виде пружинящей дуги, которую используют для устранения килевидной деформации грудной клетки. Пластину устанавливают спереди грудины на уровне наибольшего выпячивания грудинно-реберного горба, в подкожный тоннель, сформированный через контраппертурные доступы по боковым поверхностям грудной клетки. После одновременной компрессии грудины и иммобилизации грудинно-реберного комплекса, концы пластины фиксируют к ребрам с помощью проволоки. Однако фиксация проволокой за ребра с обеих сторон концов металлической пластины в виде подпружиненной дуги недостаточна для удержания этой пластины в положении коррекции ГРК, особенно в случаях ригидных деформаций. Учитывая значительные сроки ношения импланта (1 год), и постоянную экскурсию грудной клетки, из-за высокого напряжения в области контакта, возможно прорезывание ребра проволочной петлей. Кроме того, имеются сложности оперативной техники, и технологии, проведения проволоки за ребра, создание степени натяжения проволочной петли при креплении к пластине, что не исключает разрыв проволоки при ее закручивании. Тяга за одно ребро не обеспечивает достаточную коррекцию и объемность грудной клетки на всем протяжении деформации.

Известна пластина для стабилизации деформации грудной клетки по патенту РФ №160899 А61В 17/80, Бюл. №22, 14.03.2016 г. Это устройство состоит из упругого элемента и поперечных пластин. По центру каждой поперечной пластины, по одной ее стороне, выполнен цилиндрический выступ, оснащенный внутренней резьбой. Вокруг выступа, радиально, на одинаковом расстоянии от центра, и на равном расстоянии друг от друга, размещено не менее четырех зубьев. На концах упругого элемента, по оси, выполнены сквозные отверстия, ответные выступам на упомянутых пластинах. Вокруг отверстий выполнены зубья, ответные зубьям поперечных пластин, пластины закреплены на упругом элементе с помощью винтов. Однако при установке, и извлечении, поперечных пластин по задней поверхности ребер, возникают технические трудности: из-за того, что этот элемент устройства неразборный, удлиняется время монтажа и удаления конструкции, кроме того, эти манипуляции могут привести к повреждению межреберных нервов.

Наиболее близкой конструкцией предлагаемому нами техническому решению является пластина для стабилизации деформации грудной клетки по патенту №2741235, А61В 17/80, Бюл. №3, 2020 г. Эта пластина содержит упругий элемент с закрепленными на концах разъемными поперечными пластинами, каждая из которых состоит их двух частей. Части пластины соединены друг с другом внахлест, и имеют на смежных поверхностях поперечные зубья ответной формы. По продольной оси нижней части каждой поперечной пластины, в области упомянутых зубьев, вертикально установлен шестигранный стержень с внутренним резьбовым отверстием по оси. На верхней части пластин, так же по продольной оси, в области зубцов выполнен открытый продольный паз, ширина которого соответствует наружному размеру шестигранного стержня, установленного на нижней части. Концевые отделы частей поперечных пластин отогнуты кверху. На концах упругого элемента выполнены сквозные отверстия шестигранной формы, соответствующие размерам шестигранных стержней на поперечных пластинах. Однако установка поперечных пластин в глубине раны затруднена, отсутствует их фиксация относительно друг друга, а поскольку упругая пластина накладывается сверху ребра, и между верхней поперечной пластиной и фиксируемой упругой пластиной остается расстояние, равное толщине ребра, то такая установка создает нестабильность за счет перемещения пластин относительно друг друга на шестигранном стержне.

Целью создания изобретения является упрощение технологии установки, и извлечения, пластины для стабилизации грудной клетки путем малоинвазивного оперативного вмешательства.

Сущность поставленной задачи заключается в совокупности существенных признаков, достаточной для достижения искомого технического результата, состоящего в создании конструкции, обеспечивающей ее установку, и изъятие, в условиях ограниченного оперативного доступа, при сокращении времени оперативного вмешательства.

Сущность изобретения заключается в том, что пластина для стабилизации грудной клетки у детей и подростков содержит упругий элемент с установленными на концах поперечными реберными фиксаторами, состоящими из двух частей, которые соединены друг с другом внахлест, и закреплены на упругом элементе с помощью винта. Части фиксатора выполнены из изогнутых пластин Z-образной формы, и соединены встречно, одна из которых - охватываемая, другая - охватывающая часть. При этом нижние, горизонтальные, стороны фиксатора являются опорами, длина опор обеих частей фиксатора равна ширине ребер. Длина верхней, охватываемой, горизонтальной части равна ширине упругого элемента, концевой отдел верхней горизонтальной охватывающей части подогнут конгруэнтно контуру вертикальной стороны охватываемой части, при этом высота охватываемой, внутренней части фиксатора равна сумме высот ребра и упругого элемента. По центру верхних горизонтальных частей выполнены соосные отверстия под невыпадающий винт, причем в охватываемой, верхней, горизонтальной, части отверстие выполнено резьбовым, а длина гладкой части стержня винта превышает сумму толщин верхних горизонтальных частей фиксатора.

Выполнение частей фиксатора из пластин Z-образной формы (Фиг. 1, Фиг. 2, Фиг. 3), позволяет из небольшого разреза, с небольшой мобилизацией тканей, провести опорные нижние горизонтальные части Z-образных пластин по задней поверхности ребра с выведением их верхней горизонтальной части на уровень передней поверхности ребра. Первой устанавливают охватываемую пластину, встречное ее соединение, с наложением охватывающей части фиксатора, с подогнутым книзу концом, на охватываемую, горизонтальную часть, позволяет предотвратить смещение частей пластины, как в горизонтальной, так и вертикальной плоскости.

Выполнение опор Z-образных пластин обеих частей фиксатора длиной, равной ширине ребер, обеспечивает их контакт на широкой плоскости ребра, что предотвращает прорезывание ребра при коррекции ГРК воздействием упругой пластины, и дистракции (тяги) корригированной деформации грудной клетки.

Выполнение верхней, и охватываемой, горизонтальной, части длиной, равной ширине упругой пластины, обеспечивает проведение, и установку, упругой пластины в фиксаторе.

Выполнение длины охватывающей верхней горизонтальной пластины больше, чем длина охватываемой, и подгибка ее конца книзу, конгруэнтно контуру вертикальной стороны охватываемой части, обеспечивает стабильную фиксацию Z-образных пластин относительно друг друга в горизонтальной и вертикальной плоскости после установки упругой пластины, и фиксации ее винтом.

Выполнение высоты охватываемой, внутренней, части фиксатора, равной сумме высот ребра и упругой пластины, обеспечивает фиксацию упругой пластины на уровне верхней плоскости реберной дуги

Соосные отверстия по центру верхних горизонтальных частей под винт, с выполнением резьбы в охватываемой, верхней, горизонтальной части, позволяет соединить части фиксатора между собой до установки упругой пластины, что обеспечивает единство, жесткость конструкции фиксатора. Применение невыпадающего винта с длиной гладкой части стержня, превышающей сумму толщин верхних горизонтальных частей фиксатора, позволяет создать надежное соединение частей фиксатора после их наложения друг на друга, а после установки концов пластины в фиксаторы, при дальнейшем вкручивании винта, соединить фиксаторы и пластину.

Пластина для стабилизации грудной клетки состоит из упругого элемента 1 и, установленных на ее концах, поперечных реберных фиксаторов, каждый из которых состоит из двух частей 2 и 3, соединенных друг с другом внахлест с помощью винта 4. Каждая часть 2 и 3 фиксатора выполнена из пластины Z-образной формы. Части фиксатора соединены между собой встречно, при этом часть 2 - охватываемая, часть 3 - охватывающая. Длина нижних опор 5 обеих частей фиксатора 2 и 3 равна ширине ребер. Длина верхней, горизонтальной, охватываемой, части 6 равна ширине упругого элемента 1, а длина верхней, горизонтальной, охватывающей части 7 - больше длины охватываемой 6, и подогнута на конце, конгруэнтно контуру вертикальной стороны охватываемой части 2. Высота охватываемой, внутренней, части фиксатора 2 равна сумме высот ребра и упругой пластины 1. По центру верхних, горизонтальных, частей 6 и 7 выполнены соосные отверстия 8 и 9 под винт 4, причем отверстие 8 в охватывающей части 7 - сквозное, а в охватываемой части 6 - отверстие 9 резьбовое.

2. Способ лечения врожденной килевидной деформации грудной клетки у детей и подростков с помощью пластины для стабилизации грудной клетки относится к медицине, а именно, к ортопедии, и предназначен для лечения килевидной деформации грудной клетки.

Килевидная деформация грудной клетки (КДГК) представляет собой порок развития, проявляющийся в различном по форме и величине выпячивании передней стенки грудной клетки. КДГК, по данным различных авторов, составляет от 6 до 22% от всех врожденных деформаций грудной клетки, последние встречаются примерно у 1% людей, и лечится, как правило, хирургическими способами. Показаниями для хирургического лечения являются деформации H1-IV степени, прогрессирование деформации, психологический дискомфорт, нарушение движения грудной клетки при вдохе, сдавление или смещение сердца по данным КТ, ЭхоКГ, сдавление легких по данным КТ, нарушения показателей легких по данным спирографии и др.

Известен способ торакопластики килевидной деформации грудной клетки, описанный в Авт. Свид. СССР №963512 А61В 17/00 Бюл. №37, 1982 г., заключающийся в отделении грудных мышц от грудины и ребер, остеотомии мечевидного отростка с прямыми мышцами живота, клиновидной остеотомии грудины на уровне 1-11 межреберья, и продольной резекции ее, отступя 0,5 см от места прикрепления ребер, с последующим пересечением II-VII ребер с обеих сторон в месте перехода хрящевой части в костную. После этих манипуляций осуществляют транспозицию пересеченных ребер вместе с оставшимися костными пластинками тела грудины к центру, совмещают резецированные края грудины с ребрами, и сшивают лавсановыми нитями, с прикреплением 11 ребра к рукоятке грудины. Мечевидный отросток с прямыми мышцами живота и грудные мышцы подшивают к остаткам грудины.

Существенным недостатком названного способа лечения КДГК является большая травматичность операции, связанная с тотальной, или субтотальной, резекцией части грудины и реберных хрящей. Поскольку основным моментом в развитии деформации грудной клетки является генетически детерминированная дисплазия реберных хрящей, деформация грудины носит вторичный характер. Поэтому нет необходимости в проведении операций при КДГК в таком объеме. Профилактика рецидива деформации в период роста ребенка должна быть направлена на коррекцию деформации грудино-реберного комплекса (ГРК), длительную фиксацию в выведенном положении до формирования анатомической реберно-хрящевой структуры.

Известен способ лечения врожденной килевидной деформации грудной клетки у детей по патенту РФ №2373878, А61ВВ 17/56, Бюл. №33, 2009 г., взятый нами за прототип. В этом способе у основания искривления грудины проводят поперечную стернотомию. На уровне наибольшего выпячивания грудино-реберного горба, по боковым поверхностям грудной клетки, наносят контраппертурные доступы, через которые навстречу друг другу формируют подкожный тоннель. В тоннели размещают металлическую пластину, выполненную в виде пружинящей дуги, после чего проводят одновременную компрессию грудины и иммобилизацию грудино-реберного комплекса, с фиксацией концов пластины к ребрам.

Данный способ не позволяет полностью устранить продольную деформацию грудины. Фиксация достигнутой одномоментной коррекции килевидной деформации грудной клетки подшиванием ребер к пластине травматично, может сопровождаться сдавлением межреберных нервов, сосудов, не позволяет удержать в корригированном положении реберный каркас за счет несостоятельности швов, прорезывания проволочных швов, необходим длительный срок фиксации для трансформации реберно-хрящевых структур

Сущность изобретения состоит в совокупности существенных признаков, достаточной для достижения искомого технического результата, заключающегося в снижении травматичности хирургического лечения килевидной деформации грудной клетки, при повышении его эффективности за счет устранения деформации грудино-реберного комплекса без нарушения его биомеханической целостности, обеспечении стабильной фиксации в корригированном положении, с достижением косметического эффекта за более короткий срок фиксации.

Сущность способа хирургического лечения ригидных форм килевидной деформации грудной клетки у детей включает нарушение целостности грудино-реберного комплекса, выполнение контрапертурных доступов, проведение одновременной компрессии грудины и иммобилизации грудино-реберного комплекса путем закрепления концов пластины к ребрам. Отмечают продольные линии разреза в проекции середины грудины, и с обеих сторон поперечно, в области межреберья 6-8 межреберных промежутков, из разреза на вершине деформации грудной клетки производят мобилизацию передней стенки грудины, парастернальные части 8-10 реберных хрящей. Производят косую кортикотомию грудины на вершине ее деформации, неполную косую хондрото-мию выделенных хрящевых частей ребер. Из разрезов в проекции 6 межреберного промежутка, что определяется уровнем вершины килевидной деформации грудной клетки, производят поднадкостничное выделение верхнего и нижнего краев ребер. Закрепление концов пластины для стабилизации грудной клетки по п.1. к ребрам выполняют с помощью поперечных фиксаторов, выполненных из изогнутых пластин, имеющих Z-образную форму, состоящих из двух частей, соединенных друг с другом встречно и внахлест. Из разрезов в проекции 6 межреберного промежутка, что определяется уровнем вершины килевидной деформации грудной клетки, производят поднадкостничное выделение верхнего и нижнего ребер на протяжении 1,5-2 см: верхнего ребра - с нижней стороны, а нижнего ребра - с верхней стороны. Производят установку Z-образных пластин фиксаторов: нижнюю опору охватываемой пластины вводят сзади ребра, аналогично устанавливают нижнюю опору охватывающей пластины по задней поверхности смежного ребра. Производят соединение верхних горизонтальных частей пластин наложением одной части на другую, с совмещением отверстий, и установкой в них винта. Аналогичную оперативную манипуляцию производят с другой стороны грудной клетки. Подготовленный упругий элемент проводят по тоннелю, сформированному в мягких тканях по передней поверхности грудины, закрепляют его конец в одном из установленных реберных фиксаторов. Производят одномоментную коррекцию килевидной деформации грудной клетки путем давления на ее вершину, с закреплением второго, противоположного, конца упругой пластины в подготовленном реберном фиксаторе на противоположной стороне грудной клетки. Вкручивая упомянутый винт в упругую пластину, выполняют ее соединение с установленными реберными фиксаторами.

При ригидных формах КДГК производят вмешательство на грудине и парастернальной хрящевой части 6-8 ребер с их обеих сторон выделением, и косой кортикотомии грудины, и неполной косой хондротомии ребер, с последующей одномоментной коррекцией, и стабильной фиксацией упругой пластиной в разъемных реберных фиксаторах Z-образной формы, установленных на противоположных сторонах грудины.

Проведение продольной косой кортикотомии грудины и неполной хондротомии ребер позволяет устранить ригидность КДДГК, обеспечить ее мобильность, и что важно, сохранение непрерывности с соприкосновением в месте нарушения целостности элементов грудинно-реберного каркаса, а это создает условия для более раннего восстановления его анатомической структуры.

Применение разъемных фиксаторов, выполненных из изогнутых пластин, имеющих Z-образную форму, и соединенных встречно, для фиксации концов упругой пластины к ребрам, обеспечивает удобство и быстроту их установки, сокращает время операции. Встречное соединение пластин, с наложением верхней, охватывающей части, с подогнутым книзу концом, на охватываемую часть, обеспечивает единство конструкции фиксатора, прочность ее соединения, а широкое соприкосновение опорных нижних горизонтальных частей пластин Z-образной формы с ребрами предотвращает повреждение последних

Устройство и способ его применения поясняют приведенные иллюстрации.

На Фиг. 1 показана охватывающая Z-образная пластина 3, где: 5 - нижняя опора; 7 - верхняя, горизонтальная, часть с отгибкой книзу, 8 - отверстие под винт;

На Фиг. 2 - охватываемая Z-образная пластина 2, где: 5 - нижняя опора; 6 - верхняя, горизонтальная часть; 9 - резьбовое отверстие под винт;

На Фиг. 3 - общий вид устройства для стабилизации грудной клетки, состоящее из упругой пластины 1, и поперечных фиксаторов, выполненных из изогнутых пластин, имеющих Z-образную форму, где: 2 - охватываемая Z-образная пластина; 3 - охватывающая Z-образная пластина; 4 - винт; 5 - нижние опоры охватывающей и охватываемой Z-образных пластин; 6 - верхняя, горизонтальная, охватывающая часть пластины 3; 7 - верхняя, охватывающей, горизонтальная часть пластины с отгибкой книзу; 8 - отверстие под винт.

На Фиг. 4 - Фиг. 6 приведены фото пациента М-ва, 15 лет (см. клинический пример), где:

На Фиг. 4, Фиг. 4-а - до операции;

На Фиг. 5, Фиг. 5-а - через 4 дня после операции;

На Фиг. 6 - через 6 месяцев после удаления конструкции.

Пластину для стабилизации грудной клетки применяют для коррекции ригидных форм килевидной деформации грудной клетки у детей следующим образом.

При ригидных формах килевидной деформации грудной клетки, с помощью фломастера, отмечают линии разреза на вершине деформации продольно в проекции середины грудины, и с обеих сторон, поперечно, в области межреберья 6-8 межреберных промежутков. Из разреза на вершине деформации грудной клетки производят мобилизацию передней стенки грудины, парастернальных частей 8-10 реберных хрящей. Производят косую кортикотомию грудины на вершине ее деформации, косую хондротомию выделенных хрящевых частей ребер. Из разрезов в проекции 6 межреберного промежутка, что определяются уровнем вершины килевидной деформации грудной клетки, производят поднадкостничное выделение верхнего, и нижнего, краев ребер на протяжении 1,5-2 см: верхнего ребра - с нижней стороны, а нижнего ребра - с верхней стороны. Производят установку Z-образных пластин: сначала устанавливают охватываемую пластину путем введения ее нижней горизонтальной опорной части сзади ребра. Аналогично устанавливают горизонтальную опорную часть охватывающей пластины по задней поверхности смежного ребра. Производят соединение верхних горизонтальных частей пластин путем их наложения одной на другую, с совмещением отверстий, и установкой в них винта. Аналогичную оперативную манипуляцию производят с другой стороны грудной клетки. Подготовленный упругий элемент проводят по тоннелю, сформированному в мягких тканях по передней поверхности грудины, закрепляют его конец в одном из установленных реберных фиксаторов. Производят одномоментную коррекцию килевидной деформации грудной клетки путем давления на ее вершину, с закреплением второго, противоположного, конца упругой пластины в подготовленном реберном фиксаторе на противоположной стороне грудной клетки. Вкручивая упомянутый винт в упругую пластину, выполняют ее соединение с установленными реберными фиксаторами.

Раны послойно ушивают. Пациент начинает самостоятельно ходить через 2-3 дня после оперативного вмешательства. Швы снимают через 2 недели. Пластину с реберными фиксаторами удаляют через 8-12 месяцев после оперативного вмешательства.

Клинический пример. Пациент М-ов, 15 лет, 02.04.2018 г. поступил в детское травматолого-ортопедическое отделение ГАУЗ «РКБ МЗ РТ» с диагнозом: Килевидная деформация грудной клетки, корпорокостальный тип, ригидной формы (Фиг 4, Фиг. 4-а). 05.04.2018 г. произведено оперативное вмешательство: Кортикотомия грудины, частичная парастернальная 2-х сторонняя косая хондротомия 6-8 ребер с наложением упругой пластины с реберными фиксаторами. С помощью фломастера на вершине деформации отметили линии разреза продольно в проекции середины грудины, и с обеих сторон, поперечно, в области межреберья 6 межреберных промежутков. Из разреза на вершине деформации грудной клетки произвели мобилизацию передней стенки грудины, парастернальные часть 8-10 реберных хрящей. Произвели косую кортикотомию грудины на вершине ее деформации, косую, неполную хондротомию выделенных хрящевых частей ребер. Из разрезов в проекции 6 межреберного промежутка, по передней подмышечной линии, произвели поднадкостничное выделение верхнего и нижнего краев ребер на протяжении 1,5: верхнего ребра - с нижней стороны, а нижнего ребра - с верхней стороны. Произвели установку Z-образных пластин: сначала установили охватываемую пластину путем введения ее нижней горизонтальной опорной части сзади нижнего ребра. Аналогично установили горизонтальную опорную часть охватывающей пластины по задней поверхности смежного ребра. Произвели соединение верхних горизонтальных частей пластин путем их наложения одной на другую, с совмещением отверстий, и установкой в них винта. Аналогичную оперативную манипуляцию произвели с другой стороны грудной клетки. Подготовленный упругий элемент провели по тоннелю, сформированному в мягких тканях по передней поверхности грудины, закрепили его конец в левом реберном фиксаторе. Произвели одномоментную коррекцию килевидной деформации грудной клетки путем давления на ее вершину, с закреплением второго, противоположного, конца упругой пластины в подготовленном реберном фиксаторе на правой стороне грудной клетки. Вкрутили упомянутый винт в упругую пластину, соединив ее с реберными фиксаторами.

На 4 сутки пациент активизирован (Фиг. 5, Фиг. 5-а). На 6 сутки пациент выписан на амбулаторное лечение. 05.03.2019 г упругая пластина вместе с реберными фиксаторами удалена. Через 6 месяцев после удаления конструкции: форма грудной клетки имеет обычную конфигурацию, жалоб нет (Фиг. 6).