Аппарат внешней фиксации для интраоперационной репозиции и стабилизации положения посттравматических отломков костей

Аппарат внешней фиксации для интраоперационной репозиции и стабилизации положения посттравматических отломков костей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к медицине, а именно к травматологии и ортопедии.

Лечение переломов костей с помощью аппаратов внешней фиксации не утратило своей актуальности, несмотря на широкое распространение оперативных методов остеосинтеза погружными металлоконструкциями.

Остеосинтез в аппаратах внешней фиксации является методом выбора при лечении переломов, имеющих противопоказания для остеосинтеза погружными металлоконструкциями, а также при ортопедических операциях, требующих длительного и точного противопоставления фрагментов костей под различным углом друг относительно друга.

Способ лечения переломов костей с помощью аппаратов внешней фиксации не связан с опасностью ряда послеоперационных осложнений и необходимостью последующего оперативного удаления имплантированной металлоконструкции, что, в конечном итоге, имеет свои преимущества перед остеосинтезом погружными металлоконструкциями, уравнивает суммарные сроки госпитализации и стоимость лечения. Кроме того, существует ряд ортопедических оперативных вмешательств, когда невозможно использование тех или иных погружных металлоконструкций.

Для коррекции сохраняющихся после остеосинтеза в аппаратах внешней фиксации угловых смещений отломков костей и смещения по ширине используют различные консоли и кронштейны, соединяемые между собой винтами и гайками (В.В.Ключевский. Скелетное вытяжение. - Ленинград: Медицина, 1991. - 160 с.).

К недостаткам этих аппаратов следует отнести то, что они в большинстве своем связаны с фиксацией к внешним опорам, с подвеской вытяжных грузов, что нередко требует частичной или полной иммобилизации больного.

Наиболее близким по конструкции к предлагаемому является аппарат Илизарова (Остеосинтез: Руководство для врачей (Под редакцией С.С.Ткаченко. - Ленинград: Медицина, 1987. - 272 с., с.123-126). Этот аппарат состоит из разъемных опорных колец и соединительных резьбовых или телескопических стержней. На каждом полукольце размещают по 2 свободно перемещающихся спицефиксатора. Направление прохождения спиц при этом зависит всецело от направления плоскости кольца по отношению к мнимой оси оперируемой кости. А это направление в связи со спецификой конструкции аппарата всегда является близким к перпендикулярному. Конструкция аппарата позволяет только сблизить кольца на стержнях или удалить их друг от друга и тем самым обеспечить прохождение спицы через нужную точку отломка кости. Однако в тех случаях, когда отломки после травмы имеют какой-либо угол наклона по отношению к оси кости и требуется проведение спицы под углом, перемещением колец добиться углового наклона спицы невозможно. В таких случаях к опорным кольцам крепят с помощью болтов с гайками дополнительные кронштейны, опорные концы которых подогнуты под нужным углом и снабжены спицефиксаторами. Нередко возникает необходимость крепить к кольцу два кронштейна, соединить их концы между собой и к этой конструкции крепить третий, направляющий кронштейн, а это уменьшает жесткость конструкции, точность репозиции и надежность фиксации отломков в период остеосинтеза.

Следовательно, основным недостатком аппарата является не обеспеченная его конструкцией потребность наклона колец по отношению к стержням и их взаимной фиксации в таком положении. Кроме того, для присоединения к аппарату кольца большего диаметра требуется использование трех-четырех кронштейнов или консольных приставок.

Предлагаемым изобретением решается задача обеспечения возможности бокового смещения одного опорного кольца по отношению к другому, размещения опорных колец под углом друг к другу и использования колец разного диаметра без применения дополнительных кронштейнов, консольных приставок, болтов и гаек, т.е. создание аппарата с изменяющейся геометрией положения опорных колец. Именно боковое смещение одного опорного кольца по отношению к другому, размещение опорных колец под углом друг к другу и использование в аппарате колец разного диаметра позволяет точно направить под нужным углом прикрепленную к кольцу спицу, с помощью которой производят репозицию отломка кости и его последующую фиксацию.

Сущность изобретения заключается в том, что создание конструкции аппарата, исключающей применение в нем в процессе остеосинтеза дополнительных кронштейнов, консольных приставок, болтов и гаек обеспечено на основе нового подхода к методам сочленения опорных колец и соединительных стержней. Если в аппарате, наиболее близком по конструкции к предлагаемому, диаметр отверстий в опорных кольцах, предназначенных для прохождения сквозь них соединительных стержней, соответствует диаметру самих стержней, что обеспечивает взаимно перпендикулярное сочленение колец и стержней, а перемещение колец при этом возможно только вверх-вниз, то в предлагаемом аппарате отверстия в кольцах выполнены с диаметром, на 30-40% превышающим диаметр стержней. Это позволяет обеспечивать наклон осей стержней относительно плоскостей опорных колец. Возникшая при этом проблема фиксации заданного наклона стержней решена с помощью введения в конструкцию аппарата клиновидных втулок, надеваемых на каждый стержень сверху и снизу опорного кольца, под крепежные гайки. Втулки имеют наклонный срез одной из плоскостей по отношению к другой под углом, равным величине необходимого угла наклона стержня кольца по отношению к опорному кольцу. При этом верхнюю втулку надевают на стержень скошенным концом к верхней поверхности кольца, а нижнюю втулку - скошенным концом к нижней поверхности кольца. При этом для того чтобы зафиксировать, например, наклон правой стороны кольца вниз, верхнюю втулку более высокой стороной поворачивают вправо, а нижнюю - влево. После фиксации втулок крепежными гайками конструкция устойчиво сохраняет заданное ей положение.

Для удобства пользования втулками, их стенки с более высокой стороны прорезаны сверху донизу на ширину, равную величине диаметра стержней, что позволяет надевать и снимать втулки на стержень сбоку, не свинчивая гайки со стержней.

Метод подбора необходимого угла скоса одной плоскости втулок по отношению к другой очень прост: он равен углу отклонения плоскости кольца по отношению к стержню. Для ускорения процесса подбора втулок аппарат укомплектовывают их набором, состоящим из 4 маркированных втулок каждого из следующих типоразмеров скоса: 3, 5, 7, 10 и 13° в расчете на один стержень. Такой набор, как показывает практика, позволяет обеспечить в процессе операций все необходимые изменения положений опорных колец, в том числе присоединение к аппарату кольца большего диаметра.

Предлагаемый аппарат иллюстрируется на фиг.1-4 и фотографиями модели аппарата - фиг.5-7.

На фиг.1-3 представлен схематичный чертеж аппарата, где: 1 - клиновидные втулки, 2 - крепежные гайки, 3 - опорные кольца, 4 - соединительные стержни.

Работа аппарата, т.е. обеспечение изменения взаимного положения плоскостей опорных колец и соединительных стержней, осуществляется следующим образом.

Для размещения плоскости одного кольца под углом по отношению к плоскости другого осуществляют манипуляции, показанные на фиг.1, на которой плоскость нижнего кольца 3 наклонена к плоскости верхнего кольца под некоторым углом. Для обеспечения такого наклона верхнее кольцо 3 закрепляют на соединительных стержнях по методу, используемому в наиболее близком к предлагаемому аппарату, т.е. без втулок, одними гайками, а следовательно, без наклона кольца по отношению к стержням. Нижнее кольцо закрепляют на стержнях 4 с применением клиновидных втулок 1 и гаек 2. Подбор угла скоса верхней плоскости втулок подбирают равным требуемому углу отклонения плоскости кольца от прямого угла. Затем по предлагаемой линии нового размещения кольца на все стержни навинчивают по одной крепежной гайке, надевают нижнее кольцо с упором на эти гайки, после чего навинчивают на все стержни еще по одной гайке. Расстояние между гайками должно быть таким, чтобы можно было разместить по одной клиновидной втулке между верхней гайкой и кольцом и по одной втулке между нижней гайкой и кольцом. При этом нижние втулки более высокой стороной поворачивают вправо, а верхние - влево. После этого вручную подтягивают все гайки, выставляя скошенные плоскости всех втулок в плоскости кольца, а затем ключом корректируют положение втулок и затягивают гайки. Разворотом аппарата вокруг его вертикальной оси на 180° достигают наклона нижнего кольца по отношению к верхнему в обратную сторону.

На фиг.2 показана схема бокового смещения одного опорного кольца аппарата по отношению к другому: здесь верхнее кольцо 3 смещено вправо по сравнению с нижним кольцом 3. Для обеспечения такого эффекта все верхние втулки 1 на обоих кольцах разворачивают более высокими сторонами влево, а все нижние втулки - вправо и фиксируют на стержнях 4 гайками 2. Если все верхние или нижние гайки отвернуть до обеспечения возможности разворота втулок и развернуть втулки на 180°, то после затягивания гаек верхнее кольцо будет сдвинуто влево по сравнению с нижним. Сменой втулок с одним скосом одной плоскости на втулки с другим скосом величина видимого бокового смещения колец может быть изменена.

Подбор угла скоса одной из поверхностей втулок в этом случае определяется по углу необходимого отклонения соединительного стержня от вертикали. Если, например, при смещении верхнего кольца в сторону относительно нижнего на какую-либо величину потребуется отклонить соединительный стержень от вертикали на 9-11°, то смещение обеспечат без большой погрешности стандартные втулки со скосом 10°.

Для того чтобы в предлагаемом аппарате одно из колец заменить на кольцо большего диаметра, клиновидные втулки размещают по схеме, представленной на фиг.3. Здесь два задних стержня находятся в проекциях передних. С правой стороны клиновидные втулки 1 снизу колец располагают более высокой стороной вправо, а сверху колец - более высокой стороной влево. С левой стороны аппарата, наоборот, клиновидные втулки 1, размещаемые снизу колец 3, разворачивают более высокой стороной влево, а размещаемые сверху колец 3 - более высокой стороной вправо. После ручного подтягивания гаек 2 положение втулок окончательно корректируют с помощью ключа, добиваясь равномерного отклонения всех четырех стержней 4 в стороны. Расположение стержней будет наиболее симметричным в том случае, если при корректировке клиновидные втулки 1, находящиеся под опорными кольцами 3, будут повернуты к центрам колец 3 более низкими сторонами, а находящиеся над опорными кольцами 3 - более высокими сторонами.

На фиг.4 для более полного представления о конструкции клиновидной втулки 1 дан ее чертеж в двух проекциях: а - вид сбоку, б - вид сверху. Как видно из чертежа, позиция «а», верхняя плоскость втулки скошена в одну сторону, т.е. втулка при виде сбоку имеет клиновидную форму. Из проекции втулки, позиция «б», видно, что более высокая стенка втулки вырезана сверху донизу. Ширина выреза выполнена с таким расчетом, чтобы для удобства пользования втулку можно было свободно надевать на соединительный стержень и снимать с него сбоку, без полного свинчивания со стержня крепежных гаек, что необходимо при надевании-снятии втулок со сквозным отверстием. Вырез в более высокой стенке предотвращает выскальзывание втулки из-под гайки, так как действие вектора силы, обеспечивающей выскальзывание втулки с вырезом, направлено в сторону выреза и уравновешивается отсутствием выреза в более низкой стороне втулки.

На фиг.5-7 показаны фотографии модели предлагаемого аппарата. На фиг.5 верхнее разъемное опорное кольцо смещено с помощью клиновидных втулок вправо относительно нижнего. На фиг.6 верхнее кольцо с помощью подбора втулок правой стороной опущено к нижнему, а нижнее правой стороной приподнято к верхнему. На фиг.7 показан монтаж двух опорных колец разного диаметра, обеспеченный с помощью соответствующего подбора клиновидных втулок.

Таким образом, в результате решения поставленной заявителем задачи было создано изобретение со следующим техническим результатом - обеспечение возможности бокового смещения одного опорного кольца по отношению к другому, размещения опорных колец под углом друг к другу и использования опорных колец разного диаметра.

Сущность решения - выполнение отверстий в опорных кольцах, предназначенных для прохождения соединительных стержней, с диаметром, на 30-40% большим диаметра стержней, что обеспечило возможность свободного наклона соединительных стержней, а также включение в конструкцию аппарата клиновидных втулок, позволяющих с помощью крепежных гаек фиксировать стержни с наклоном по отношению к опорным кольцам.

На основе достигнутого технического результата стало возможным использование аппарата внешней фиксации без дополнительных кронштейнов и соединительных консолей, что повысило жесткость конструкции и, следовательно, обеспечило надежность проводимого с его помощью остеосинтеза. Повысилось удобство пользования аппарата, и снизилась его металлоемкость. В целом изобретение обеспечивает точное установление направления проведения спиц при угловых смещениях отломков костей и при смещениях их по ширине, облегчает труд медицинского персонала и сокращает время оперативного вмешательства.

Аппарат внешней фиксации для интраоперационной репозиции и стабилизации положения посттравматических отломков костей, содержащий опорные кольца, соединительные стержни, последние выполнены резьбовыми или телескопическими, крепежные гайки для навинчивания на соединительные стержни, опорные кольца выполнены разъемными и с отверстиями для соединительных стержней с возможностью перемещения опорных колец по соединительным стержням вверх-вниз, отличающийся тем, что он включает по 4 клиновидных втулки на каждый соединительный стержень, при этом клиновидные втулки выполнены пяти типоразмеров: со скосом одной плоскости по отношению к другой на 3, 5, 7, 10 и 13°, отверстия для соединительных стержней выполнены с диаметром, большим диаметра соединительных стержней на 30-40%, клиновидные втулки и крепежные гайки изготовлены из шестигранных прутков, клиновидные втулки снабжены с более высоких сторон вырезами в стенках сверху до низу на ширину, равную величине диаметра соединительных стержней для одевания клиновидных втулок сбоку соединительных стержней.