Штифт для артродеза голеностопного сустава

Штифт для артродеза голеностопного сустава

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к медицине, а именно к травматологии и ортопедии, и предназначено для артродеза при хирургическом лечении переломов или травм в голеностопном суставе.

Известно устройство для репозиции и фиксации костей при лечении переломов большеберцовой кости (см. а.с. №1581297, кл. А61В 17/58, опубл. 1990 г.), которое выполнено по принципу аппарата Илизарова и содержит две дугообразные пластины с отверстиями. На пластинах с помощью кронштейнов закреплены вертикальные стойки. На одной дугообразной пластине эти стойки скреплены поперечным дистрактором, а на другой - поперечиной с отверстиями и дополнительной дугообразной пластиной. Дугообразные пластины и вертикальные стойки дополнительно скреплены продольными дистракторами. В устройстве через пяточную кость и надмыщелки бедренной кости проводят спицы, скрепляющие вертикальные стойки и фиксирующие конечность. Дистракторы могут выполнять репозицию и дистракцию до требуемого уровня.

Однако построение устройства по принципу аппарата Илизарова и наличие в нем большого количества гаечных соединений ведет к его громоздкости, требует повышенных затрат времени на операцию и тяжело переносится пациентами. Кроме того, прорезывание тканей спицами приводит к опасности нагноения и к возможности возникновения остеомиелита. Одновременно наблюдается снижение кровообращения, появление асептического некроза в костях и мягких тканях до их травматического рубцового перерождения. Даже незначительные смещения отломков переломов приводят к развитию деформирующего остеоартроза, который возникает в 6-10% случаев, а при тяжелых травмах - даже в 25% случаев (см http://www.medline.ru/public/art/tom6/art046.phtml).

При переломах на низком уровне большеберцовой кости может произойти развитие грубого деформирующего артроза голеностопного сустава и опасность исхода в анкилоз.

Известно использование штифта UTN для интрамедуллярного остеосинтеза при лечении несросшихся переломов и ложных суставов с блокированием к большеберцовой кости (см. «Вестник травматологии и ортопедии им. Н.Н. Приорова», №4, 2006 г., статья Кавалерского Г.М., Амирханова И.М., Петрова Н.В., Бровкина С.В. «Методика остеосинтеза штифтом UTN с блокированием при лечении несросшихся переломов и ложных суставов большеберцовой кости») (1).

Из тезисов выступления Басова С.В. и др. «Первый опыт интрамедуллярного остеосинтеза при ложных суставах нижней трети большеберцовой кости в сочетании с анкилозом голеностопного сустава», известного из конгресса от 25-27 окт. 2006 (см. http://www.orthopedia.ru/index.php?action=thesis&ID=351))(2), раскрыто использование штифта для хирургических операций больных с несросшимися переломами и с ложными суставами, в котором приводятся рекомендации по установке штифта. Согласно (2), рассверливание канала под штифт проводят как ретроградно из прокола в области пяточной кости под контролем ЭОП, так и непосредственно из зоны ложного сустава при его резекции. Дистальный конец штифта проводят трансартикулярно через голеностопный и таранно-пяточный суставы в условиях анкилоза, с блокировкой штифта винтами в проксимальном отломке большеберцовой кости и на уровне таранной и пяточной костей. Введение штифта осуществляют антеградно из трепанационного отверстия в области бугристости большеберцовой кости. В послеоперационном периоде больному на 2 месяца накладывают функциональную повязку типа «сапожок», выполненный из гипса и с каблуком, что разрешает раннюю нагрузку стопы и движения ее переднего отдела.

Однако штифты, описанные в (1), (2) используют в условиях резкого ограничения подвижности голеностопного сустава, что связано с патологическим сращением костных или фиброзных суставных поверхностей, т.е. с анкилозом. Это исключает использование этих штифтов для артродеза голеностопного сустава.

Ближайшим аналогом выбран штифт для артродеза голеностопного сустава, выполненный с отверстиями под блокирующие винты для фиксации штифта соответственно к пяточной, таранной и большеберцовой костям, с соосным сквозным каналом, включающим резьбовое отверстие под заглушку и с направляющим наконечником, имеющим форму усеченного конуса (см. статью «THE FOOT & ANKLE EXPERT GROUP (FAEG): A 12 YEARS REPORT», автор Hans Zwippa, журнал «New Trauma Products from АО Development», News - Number 1 | 2006 г., c.5).

Однако этот штифт находится на стадии разработки. В этой статье, как и в указанных выше аналогах, не предложен штифт, в котором параметры, в том числе расположение отверстий под блокирующие винты, были выбраны на основе среднестатистических анатомических данных голеностопного сустава, и учитывали расположение его кровеносных артерий и нервных ветвей. Это может привести к повышенной травме кости, к повреждению мягких тканей, артерий и нервных ветвей голеностопного сустава, к снижению прочности системы штифт-кость и влияет на стабильность артродеза.

При этом этот штифт не содержит средств, обеспечивающих компрессию и способствующих стабильности при лечении артродезом голеностопного сустава.

Кроме того, блокировку штифта к пяточной кости выполняют одним блокирующим винтом и Х-образным спиралевидным клинком, который, после введения в пяточную кость, поворачивают относительно оси. Однако это сопровождается выборкой кости, с образованием костной полости, ведет к повышенной травме кости и мягких тканей. При этом возможно расшатывание штифта и снижение надежности артродеза, с опасностью дополнительного перелома пяточной кости, что может стать причиной повторных операций.

Задача предложенного технического решения состоит в создании стабильного артродеза, в повышении его надежности при переломах таранной кости и дистального метафиза голеностопного сустава, сопровождающихся асептическим некрозом костей и окружающих мягких тканей, в обеспечении осевой и ротационной стабильности остеосинтеза на весь период лечения, в снижении травмы кости, мягких тканей, в снижении нарушения кровоснабжения и исключении повреждения кровеносных артерий и нервных ветвей голеностопного сустава, с одновременным расширением возможностей путем компрессии фрагментов.

Для решения поставленной задачи в предложенном штифте для артродеза голеностопного сустава, выполненном с отверстиями под блокирующие винты для фиксации штифта соответственно к пяточной, таранной и большеберцовой костям, с соосным сквозным каналом, включающим резьбовое отверстие под заглушку, и с направляющим наконечником, имеющим форму усеченного конуса, согласно изобретению штифт выполнен ступенчатым и содержит выполненный с наконечником участок меньшего диаметра, на котором равномерно расположены отверстия под блокирующие винты для крепления штифта к большеберцовой кости, участок большего диаметра, на котором расположено отверстие под блокирующие винты для крепления штифта к таранной кости и не более двух отверстий под блокирующие винты для крепления штифта к пяточной кости, и переходный участок, выполненный в форме усеченного конуса для соединения участков большего и меньшего диаметров, при этом на участке меньшего диаметра отверстие, ближнее к наконечнику, выполнено овальным, а ось другого из отверстий этого участка, ближнего к торцу штифта, расположена на расстоянии от торца, составляющем 0,66 от длины штифта для блокировки штифта к большеберцовой кости при ее дистальных переломах, причем на участке большего диаметра оси отверстий под блокирующие винты для крепления к пяточной кости расположены на расстояниях от торца штифта, соответственно составляющих 0,06 и 0,12 от длины штифта, а ось отверстия под блокирующие винты для крепления к таранной кости расположена на расстоянии от торца штифта, составляющем 0,22 от длины штифта, при этом длина участка большего диаметра составляет 0,66 длины участка меньшего диаметра, а диаметр участка меньшего диаметра составляет 0,9 диаметра участка большего диаметра. Кроме того, согласно изобретению углы наклона образующих усеченных конусов наконечника и переходного участка к оси штифта равны и составляют с этой осью угол, равный 15°, а длина наконечника составляет 0,05 от длины штифта.

Технический результат предложенного решения состоит в обеспечении осевой и ротационной стабильности при артродезе голеностопного сустава на весь период лечения при переломах таранной кости и дистального метафиза большеберцовой кости, сопровождающихся асептическим некрозом, при одновременном снижении травмы кости, исключении повреждения тыльной артерии стопы, задней большеберцовой артерии, артерии, питающей большеберцовую кость, артерии пяточных ветвей и пяточной сети, в исключении повреждения подкожного нерва ноги, поверхностного малоберцового нерва, нервов мышечных ветвей, медиального тыльного кожного нерва, глубокого малоберцового нерва, в исключении повреждения мышечных ветвей rami musculares передней большеберцовой мышцы, с одновременным сокращением сроков лечения путем создания компрессии и с возможностью ранней нагрузки на оперированную конечность.

На фиг.1 приведен общий вид штифта для артродеза голеностопного сустава.

На фиг.2 приведен вид штифта по стрелке А.

На фиг.3 приведен разрез штифта по Б-Б.

На фиг.4 приведен разрез штифта по В-В.

На фиг.5 приведен разрез штифта по Г-Г.

На фиг.6 приведен разрез штифта по Д-Д.

Штифт для артродеза голеностопного сустава выполнен ступенчатым и содержит участки 1 и 2 соответственно большего и меньшего диаметров D1, D2, длина которых соответственно L1 и L2. Уменьшение диаметра D2 штифта по отношению к диаметру D1 в соотношении D2/D1=0,9 основано на анатомическом сужении костномозгового канала в метафизе большеберцовой кости. Участки 1, 2 соединены переходным участком 3, имеющим форму усеченного конуса. Соосный штифту сквозной канал 4 под спицу включает резьбовое отверстие 5 под заглушку (не показана). Участок 2 меньшего диаметра предназначен для блокировки штифта к большеберцовой кости при лечении переломов дистального метафиза большеберцовой кости и выполнен с направляющим наконечником 6, имеющим форму усеченного конуса. Участок 2 меньшего диаметра выполнен с параллельными, равномерно расположенными отверстиями 7, 7¹ под блокирующие винты (не показаны). Одно из отверстий 7, ближнее к наконечнику 6, выполнено овальным, что предназначено для выполнения компрессии. На участке 2 имеется не менее двух других отверстий 7¹, из которых ось отверстия 7¹, ближнего к торцу штифта, расположена на расстоянии L3 от торца.

На участке 1 большего диаметра выполнено не более двух параллельных отверстий 8 для блокировки к пяточной кости и одно отверстие 9 для блокировки к таранной кости. Оси отверстий 7, 7¹, 8, 9 расположены в разных плоскостях, но каждая из них перпендикулярна оси штифта. Оси отверстий 8 расположены соответственно на расстояниях L5, L6 от торца штифта. Ось отверстия 9 расположена с отступом L4 от торца штифта и смещена по часовой стрелке относительно осей отверстий 8 на угол 45°. Длина участка 1 составляет 0,66 длины участка 2, что основано на среднестатистических анатомических параметрах пяточной, таранной и большеберцовой кости голеностопного сустава. Угол наклона образующей усеченного конуса наконечника 6 к оси штифта равен углу наклона образующей усеченного конуса переходного участка 3 к этой оси. Эти углы равны 15°. Длина наконечника - L7.

Предложенный штифт используется следующим образом. Выполняют рентгенограммы в двух плоскостях на пленке крупного формата. В соответствии с рентгенограммами выполняют репозицию и дистракцию фрагментов переломов. Находят точку пересечения проекции оси интрамедуллярного канала большеберцовой кости с подошвенной поверхностью стопы. Через прокол в подошвенной поверхности, выполненный в этой точке, под контролем ЭОП в пяточной и таранной костях рассверливают каналы под диаметр D1 штифта участка 1 большего диаметра. Рассверливание выполняют соосно интрамедуллярному каналу большеберцовой кости.

Под контролем ЭОП соосно вскрывают интрамедуллярный канал большеберцовой кости. Далее спицу вводят и располагают в соосных каналах, сформированных в пяточной, таранной и большеберцовой костях, и в интрамедуллярном канале большеберцовой кости. Штифт проводят под контролем ЭОП по направляющей спице, которую располагают в сквозном отверстии 4 штифта. При этом штифт располагают в сформированных каналах и в интрамедуллярном канале большеберцовой кости. Введение штифта выполняют, ориентируя строго по спице, наконечником 6 вперед. Длина участка большего диаметра составляет 0,66 длины участка меньшего диаметра, что подобрано по средним анатомическим параметрам, и позволяет расположить участок 1 штифта в пяточной и таранной костях, а участок 2 - в большеберцовой кости. Увеличение диаметра D1 на участке 1 относительно диаметра D2 участка 2 позволяет повысить прочность системы штифт-кость, а значит, повысить надежность артородеза голеностопного сустава. Выполнение переходного участка 3 и наконечника 6 в форме усеченных конусов, углы конусности которых равны 15°, и выполнение длины L7 наконечника, составляющей 0,05 от длины штифта, позволяет облегчить введение штифта в каналы и исключить заклинивание штифта. Одновременно предотвращается интерпозиция мягких тканей между костными фрагментами.

Штифт располагают в голеностопном суставе так, чтобы оси отверстий 7, 7¹ участка 2 расположились во фронтальной плоскости, а оси отверстий 8 участка 1 штифта, перпендикулярные осям отверстий 7, 7¹, располагаются при этом в сагиттальной плоскости. Ось отверстия 9 участка 1 штифта смещена по часовой стрелке на угол, равный 45°, относительно осей отверстий 8. Это позволяет повысить удобство доступа к таранной кости при операции. Указанное расположение отверстий 7, 7¹, 8, 9 позволяет создать блокировку штифта в трех плоскостях, повысить прочность соединения штифт-кость, повысить надежность, чем и обеспечить стабильность артродеза голеностопного сустава на весь период лечения. Достигается возможность ранней нагрузки на оперированную конечность (через несколько дней после операции).

Для выполнения блокировки штифта к пяточной и таранной костям блокирующие винты с помощью направителя вводят соответственно в отверстия 8, 9 штифта. Число отверстий 8 в штифте не может быть более двух, что связано со среднестатистическими анатомическими параметрами пяточной кости. Штифт блокируют к таранной кости блокирующим винтом (винт не показан), введенным в отверстие 9.

Блокировку фрагментов переломов дистального метафиза большеберцовой кости выполняют с помощью направителя, блокирующими винтами, пропущенными через отверстия 7, 7¹ участка 2 штифта. Отверстие 7, расположенное со стороны наконечника 6, выполнено овальным, что позволяет выполнить компрессию во время операции. Для этого используют стержень (не показан), который вводят в овальное отверстие. Это стержень связан с направителем резьбовым соединением. После выполнения компрессии в овальное отверстие 7 на место стержня устанавливают блокирующий винт. Далее с помощью направителя выполняют блокировку штифта блокирующими винтами, пропущенными через отверстия 7¹. Ось отверстия 7¹, ближнего к торцу, расположена на расстоянии L3 от торца, составляющем 0,66 от длины штифта. Это дает возможность исключить при блокировке повреждение мышечных тканей, повреждение задней большеберцовой артерии, питающей большеберцовую кость артерии, малоберцовой артерии, а также исключить повреждение поверхностного малоберцового нерва и медиального тыльного кожного нерва, при одновременном исключении гнойно-септических осложнений вокруг блокирующих винтов. Наличие одного овального 7 и не менее двух круглых отверстий 7¹, оси которых равномерно расположены по оси штифта, позволяет выполнить блокировку всех возможных переломов дистального метафиза большеберцовой кости.

Ось отверстия 9 участка 1 штифта расположена с отступом L4 от торца, составляющим 0,22 от длины штифта. Оси отверстий 8 участка 1 для крепления к пяточной кости расположены на расстояниях L5, L6 от торца, соответственно составляющих 0,06 и 0,12 от длины L штифта. Выбор расстояний L4, L5, L6 связан со среднестатистическими анатомическими данными пяточной, таранной и большеберцовой костей в голеностопном суставе. Это позволяет исключить повреждение тыльной артерии стопы, задней большеберцовой артерии, артерии, питающей большеберцовую кость, артерии пяточных ветвей и пяточной сети, а также исключить повреждение подкожного нерва ноги, поверхностного малоберцового нерва, нервов мышечных ветвей, медиального тыльного кожного нерва, глубокого малоберцового нерва и мышечных ветвей rami musculares передней большеберцовой мышцы. Одновременно это создает стабильный артродез на весь период лечения, уменьшает возможность разрушения остеогенных (костных) тканей в зоне перелома, улучшает условия для сращения отломков перелома и сокращает сроки лечения.

Технико-экономический эффект предложенного решения состоит в создании стабильного артродеза, в повышении его надежности при переломах таранной кости и дистального метафиза голеностопного сустава, сопровождающихся асептическим некрозом костей и окружающих мягких тканей, в обеспечении осевой и ротационной стабильности остеоситнеза на весь период лечения, в снижении травмы кости, мягких тканей, в снижении нарушения кровоснабжения и исключении повреждения кровеносных артерий и нервных ветвей голеностопного сустава, с одновременным расширением возможностей лечения путем компрессии фрагментов.

1. Штифт для артродеза голеностопного сустава, выполненный с отверстиями под блокирующие винты для фиксации штифта соответственно к пяточной, таранной и большеберцовой костям, с соосным сквозным каналом, включающим резьбовое отверстие под заглушку, и с направляющим наконечником, имеющим форму усеченного конуса, отличающийся тем, что штифт выполнен ступенчатым и содержит выполненный с наконечником участок меньшего диаметра, на котором равномерно расположены отверстия под блокирующие винты для крепления штифта к большеберцовой кости, участок большего диаметра, на котором расположено отверстие под блокирующие винты для крепления штифта к таранной кости и не более двух отверстий под блокирующие винты для крепления штифта к пяточной кости, и переходный участок, выполненный в форме усеченного конуса для соединения участков большего и меньшего диаметров, при этом на участке меньшего диаметра отверстие, ближнее к наконечнику, выполнено овальным, а ось другого из отверстий этого участка, ближнего к торцу штифта, расположена на расстоянии от торца, составляющем 0,66 длины штифта, для блокировки штифта к большеберцовой кости при ее дистальных переломах, причем на участке большего диаметра оси отверстий под блокирующие винты для крепления к пяточной кости расположены на расстояниях от торца штифта, соответственно составляющих 0,06 и 0,12 длины штифта, а ось отверстия под блокирующие винты для крепления к таранной кости расположена на расстоянии от торца штифта, составляющем 0,22 длины штифта, при этом длина участка большего диаметра составляет 0,66 длины участка меньшего диаметра, а диаметр участка меньшего диаметра составляет 0,9 диаметра участка большего диаметра.

2. Штифт по п.1, отличающийся тем, что углы наклона образующих усеченных конусов наконечника и переходного участка к оси штифта равны и составляют с этой осью угол, равный 15°, а длина наконечника составляет 0,05 длины штифта.