Направитель для формирования каналов под трансплантаты крестообразных связок коленного сустава

 

Изобретение может быть использовано в открытой и артроскопической хирургии при восстановлении поврежденных крестообразных связок коленного сустава. Направитель для формирования каналов под трансплантаты крестообразных связок коленного сустава содержит направляющую скобу с угловой шкалой и с направляющим пазом, шток под спицу с мерной шкалой, консольно скрепленный с направляющей скобой с возможностью осевого перемещения, кнопочный переключатель положения спицы, сменную штангу для формирования канала в большеберцовой кости, на рабочем конце которой установлено средство для углубления и фиксации, а на опорном конце - манжета. Направитель содержит средство для крепления штанги и средство для перемещения штанги вдоль скобы, которое образовано основанием со смотровым окном и подпружиненным сухарем, размещенным внутри основания и взаимосвязывающим основание с направляющим пазом скобы, с которым сухарь образует направляющее гнездо, и кнопочным выключателем, взаимодействующим с пружиной сухаря для перемещения штанги вдоль скобы. Средство для углубления и фиксации штанги выполнено в виде кольцевого упора с пилообразными насечками на рабочем конце и с направляющим отверстием, переходящим в паз овальной формы для образования со спицей шарнира, направитель снабжен удлинителем скобы с угловой шкалой и дополнительной штангой для проведения каналов в бедренной кости, которая выполнена в виде жестко скрепленных под углом опорного конца и рабочего конца, скрепленного с кольцевым упором, центр которого и геометрические центры направляющей скобы и удлинителя скобы совмещены в одной точке. Опорный конец дополнительной штанги скреплен с удлинителем скобы, а угол, смежный с углом, образованным опорным и рабочим концами дополнительной штанги, равен 25-30^o. Направляющий паз скобы выполнен сквозным со стороны крепления штанги и снабжен скрепленным с ним ограничителем углов, удлинитель скобы связан со сквозным направляющим пазом и установлен в направляющем гнезде средства для перемещения штанги вдоль скобы с возможностью перемещения и взаимодействия с ограничителем углов. Средство для крепления сменной штанги образовано соединением винт - гайка, винт которого жестко связан с основанием, выполнен с отверстием, в котором установлена шпилька, соосно охватывает опирающуюся на винт манжету опорного конца штанги, который выполнен с сегментным срезом и размещен в отверстии винта с возможностью взаимодействия сегментного среза с шпилькой. В направителе кольцевой упор штанг выполнен со сквозной щелью с боковой стороны для прохода спицы. В результате достигается расширение возможностей направителя за счет сверления каналов на любом рабочем угле как в большеберцовой, так и в бедренной кости при одновременном повышении точности формирования каналов и их входных точек, в снижении травматичности и в увеличении удобств в эксплуатации. 1 з.п.ф-лы, 17 ил.

Изобретение может быть использовано для открытой и артроскопической хирургии при восстановлении поврежденных крестообразных связок коленного сустава.

Известен направитель для формирования каналов в большеберцовой кости при восстановлении поврежденной передней крестообразной связки коленного сустава (см. патент США 5350383, кл. А 61 F 5/04, 1994) [1].

За прототип выбран направитель, описанный в патенте США 5562664, кл. А 61 F 5/04, 1996 [2], который, как и [1], предназначен для формирования каналов в большеберцовой кости.

В патенте [1] , как и в [2], направитель содержит направляющую скобу с угловой шкалой и направляющим пазом, на которой подвижно размещена сменная штанга. На рабочем конце штанги выполнен крюк, предназначенный для углубления и фиксации, а на опорном конце штанги установлена манжета. Шток под спицу снабжен мерной шкалой и консольно скреплен с направляющей скобой с возможностью осевого перемещения. Положением спицы управляет кнопочный переключатель.

Средство для крепления штанги как в [1], так и в [2], выполнено в виде сдвоенного клавишного переключателя, который образован двумя подпружиненными кулачками, шарнирно скрепленными с основанием средства для перемещения штанги. Подпружиненные кулачки охватывают и удерживают манжету опорного конца штанги. При замене штанги нужно нажать на сдвоенный клавишный переключатель и кулачки, преодолевая усилие пружины, освободят манжету и штангу можно заменить.

В направителе [2] предусмотрено приспособление со щелью, которое устанавливается на штанге на место крюка, что позволяет хирургу с помощью артроскопа наблюдать положение спицы при сверлении канала в большеберцовой кости.

Средство для перемещения штанги как в [2], так и в [1], образовано охватывающим направляющую скобу основанием, в котором выполнено смотровое окно. Внутри основания размещен подпружиненный сухарь, через который основание связано с направляющим пазом скобы, а пружина сухаря взаимодействует с кнопочным выключателем, который управляет перемещением штанги.

Однако недостаточная жесткость крепления кулачков сдвоенного клавишного переключателя приводит к нежелательному перемещению и уводу крюка штанги, что ведет к снижению точности.

Дополнительно к этому при сверлении спицей направляющего канала пересечение крюка и спицы происходит в кости, и точку их пересечения невозможно зафиксировать с достаточной точностью. Пониженная точность формирования каналов и их входных точек может привести к "гильотинному" эффекту, к импинджмент-синдрому, к повторным микротравмам с образованием "циклоп"-синдромов, что осложняет восстановление функций коленного сустава и может привести к повторной нестабильности сустава.

Еще один недостаток состоит в ограниченных возможностях известных направителей из-за того, что направители не предусматривают формирование каналов под углом, отличным от угла, задаваемого крюком штанги.

Кроме того, направитель ограничен в возможностях, поскольку пригоден только для формирования каналов в большеберцовой кости.

Технический результат предложенного технического решения состоит в расширении возможностей направителя за счет сверления каналов на любом рабочем угле как в большеберцовой, так и в бедренной кости при одновременном повышении точности формирования каналов и их входных точек, в снижении травматичности и в увеличении удобств в эксплуатации.

В предложенном направителе для формирования каналов под трансплантаты крестообразных связок коленного сустава, содержащем направляющую скобу с угловой шкалой и с направляющим пазом, шток под спицу с мерной шкалой, консольно скрепленный с направляющей скобой с возможностью осевого перемещения, кнопочный переключатель положения спицы, сменную штангу для формирования каналов в большеберцовой кости, на рабочем конце которой установлено средство для углубления и фиксации, а на опорном конце - манжета, средство для крепления штанги и средство для перемещения штанги вдоль скобы, которое образовано основанием со смотровым окном и подпружиненным сухарем, размещенным внутри основания и взаимосвязывающим основание с направляющим пазом скобы, который образует с сухарем направляющее гнездо, и кнопочным выключателем, взаимодействующим с пружиной сухаря для перемещения штанги вдоль скобы, это достигается тем, что средство для углубления и фиксации штанги выполнено в виде кольцевого упора с пилообразными насечками на рабочем торце и с направляющим отверстием, переходящим в паз овальной формы для образования со спицей шарнира, при этом направитель снабжен удлинителем скобы с угловой шкалой и дополнительной штангой для проведения каналов в бедренной кости, которая выполнена в виде жестко связанных под углом опорного конца и рабочего конца, скрепленного с кольцевым упором, центр которого и геометрические центры направляющей скобы и удлинителя скобы совмещены в одной точке, опорный конец дополнительной штанги скреплен с удлинителем скобы, а угол, смежный углу, образованному опорным и рабочим концами дополнительной штанги равен порядка 25-30^o, причем направляющий паз скобы выполнен сквозным со стороны крепления штанги и снабжен скрепленным с ним ограничителем углов, удлинитель скобы связан со сквозным направляющим пазом и установлен в направляющем гнезде средства для перемещения штанги вдоль скобы с возможностью перемещения и взаимодействия с ограничителем углов, а средство для крепления сменной штанги образовано соединением винт-гайка, винт которого жестко связан с основанием и выполнен с отверстием, в котором установлена шпилька, а гайка соосно охватывает опирающуюся на винт манжету опорного конца штанги, который выполнен с сегментным срезом и размещен в отверстии винта с возможностью взаимодействия сегментного среза со шпилькой.

Кроме того, это может быть достигнуто тем, что кольцевой упор штанги выполнен со сквозной щелью с боковой стороны для прохода спицы.

На фиг. 1 представлен внешний вид направителя для режима проведения канала в большеберцовой кости; на фиг. 2 - конструктивная схема направителя и дано сечение средства для крепления штанги и средства для перемещения штанги вдоль скобы; на фиг. 3 - сечение направляющей скобы Б-Б на фиг.2; на фиг. 4 - кольцевой упор (вид сверху); на фиг. 5 - кольцевой упор, разрез; на фиг. 6 - кольцевой упор со сквозной щелью (вид сверху); на фиг. 7 - кольцевой упор со сквозной щелью, разрез; на фиг. 8 - внешний вид направителя для проведения спицы в бедренной кости; на фиг.9 - конструктивная схема направителя с дополнительной штангой и дано сечение средства для перемещения скобы; на фиг. 10 - сечение направляющей скобы и удлинителя скобы Г-Г на фиг.9; на фиг. 11 - сечение средства для крепления штанги и средства для перемещения штанги вдоль скобы в режиме формирования канала в большеберцовой кости (в увеличенном масштабе); на фиг. 12 - сечение средства для крепления штанги и средства для перемещения штанги вдоль скобы и показано расположение в нем удлинителя скобы (в увеличенном масштабе); на фиг. 13 - схема расположения направителя относительно коленного сустава при определении направления канала в большеберцовой кости; на фиг. 14 - схема расположения направителя относительно коленного сустава после нахождения точки входа в канал бедренной кости; на фиг. 15 - схематично показано возможное расположение каналов под трансплантат в бедренной кости коленного сустава в сагиттальной плоскости; на фиг. 16 - возможное расположение каналов под трансплантат в бедренной кости коленного сустава во фронтальной плоскости; на фиг. 17 - схема проведения спицы в бедренной кости.

Направитель для формирования каналов под трансплантат крестообразных связок коленного сустава содержит направляющую скобу 1 с угловой шкалой 2 и с направляющим пазом 3 (см. фиг.1 и 2), шток 4 под спицу 5 (5¹) с мерной шкалой 6, консольно скрепленный с направляющей скобой 1 с возможностью осевого перемещения, кнопочный переключатель 7 положения спицы 5 (5¹), сменную штангу 8 для формирования канала в большеберцовой кости 9, на рабочем конце которой установлено средство 10 для углубления и фиксации, а на опорном конце - манжета 11. Направитель содержит средство 12 для крепления штанги и средство 13 для перемещения штанги вдоль скобы (см. фиг.2, 11), которое образовано основанием 14 со смотровым окном 15 и подпружиненным сухарем 16, размещенным внутри основания 14 и взаимосвязывающим основанием 14 с направляющим пазом 3 скобы 1, с которым сухарь 16 образует направляющее гнездо 17 и кнопочным выключателем 18, взаимодействующим с пружиной 19 сухаря 16 для перемещения штанги 8 вдоль скобы 1.

В направителе средство 10 для углубления и фиксации штанги 8 выполнено в виде кольцевого упора 20 (см. фиг.4, 5, 6, 7) с пилообразными насечками 21 на рабочем конце и с направляющим отверстием 22, переходящим в паз 23 овальной формы для образования со спицей шарнира.

Направитель снабжен удлинителем скобы 24 с угловой шкалой 25 и дополнительной штангой 26 для проведения каналов в бедренной кости 27 (см. фиг.8, 9, 17), которая выполнена в виде жестко связанных под углом изгиба опорного конца 28 и рабочего конца 29, скрепленного с кольцевым упором 30, центр которого и геометрические центры направляющей скобы и удлинителя скобы 24 совмещены в одной точке 31, опорный конец 28 дополнительной штанги 26 скреплен с удлинителем скобы 24, а угол, смежный углу, образованному опорным 28 и рабочим 29 концами дополнительной штанги, 26 равен порядка 25-30^o (см. фиг.8, 9), причем направляющий паз 3 скобы 1 выполнен сквозным со стороны крепления штанги 1 (см.фиг.2) и снабжен скрепленным с ним ограничителем углов 32, удлинитель скобы 24 связан со сквозным направляющим пазом 3 и установлен в направляющем гнезде 17 средства 13 для перемещения штанги вдоль скобы с возможностью перемещения и взаимодействия с ограничителем углов 32, а средство 12 для крепления сменной штанги образовано соединением винт 33 - гайка 34 (см. фиг. 11, 12), винт 33 которого жестко связан с основанием 14 и выполнен с отверстием 35, в котором установлена шпилька 36, а гайка 34 соосно охватывает опирающуюся на винт 33 манжету 11 опорного конца штанги 8, который выполнен с сегментным срезом 37 и размещен в отверстии 35 винта 33 с возможностью взаимодействия сегментного среза 37 со шпилькой 36.

В направителе кольцевой упор 20 (30) штанг 8 (26) выполнен со сквозной щелью 38 с боковой стороны для прохода спицы 5 (5¹) (см. фиг.6, 7).

Устройство работает следующим образом.

Перед операцией по рентгенограммам, с помощью известных методик и в соответствии с анатомией взаимного расположения передней и задней крестообразных связок коленного сустава индивидуально для каждого больного возможно предварительное определение точек инсерции и направления расположения каналов под ауто- и аллотрансплантат в большеберцовой и бедренной кости.

Операцию проводят под наркозом на ортопедическом столе в положении больного на спине. Ногу фиксируют в поддерживающем устройстве или она свободно свисает с края стола с использованием пневможгута.

Голень коленного сустава больного согнута относительно бедра на угол 90-110^o. С учетом указанных выше предварительных предоперационных измерений и анатомии индивидуально для каждого больного определяют точку выхода тибиального канала на плато большеберцовой кости. Как известно, эта точка должна отстоять на 7 мм кпереди относительно передних волокон неповрежденной задней крестообразной связки.

Затем сменную штангу 8 направителя устанавливают с помощью угловой шкалы 2, нанесенной на направляющую скобу 1, в угловое положение, соответствующее предварительным расчетам. Это положение соответствует углу, под которым необходимо просверлить канал в большеберцовой кости 9. Для этого, нажав на кнопочный выключатель 18 и отжав пружину 19, освобождают сухарь 16 и основание 14 средства 13 для перемещения штанги вдоль скобы и сменную штангу 8 передвигают вдоль направляющего паза 3 скобы 1 на этот угол.

При артротомии обзор плато большеберцовой кости (место прикрепления связок) доступен, а при артроскопии через стандартный нижнемедиальный артроскопический доступ (медиальнее на 1-1,5 см от сухожилия собственной связки надколенника) проводят сменную штангу 8 направителя и устанавливают ее таким образом, чтобы кольцевой упор 20 пилообразными насечками 21 рабочего торца сменной штанги 8 был закреплен на плато большеберцовой кости в точке выхода тибиального канала, которая, как уже было указано выше, была определена для больного.

Затем через большеберцовую кость снаружи внутрь проводят спицу 5, которая соосно проходит через шток 4 и выходит к направляющему отверстию 22 кольцевого упора 20. Направляющее отверстие 22 переходит в паз 23 овальной формы, с которым спица 5 образует шарнир (см.фиг.13). Это позволяет определить точку входа в предполагаемый канал бедренной кости визуально путем совместного поступательного движения спицы вверх и вниз относительно паза 23 овальной формы этого шарнира и угловых движений голени больного.

После этого вдвигают спицу 5 вверх через шток 4 до соприкосновения с суставной поверхностью бедренной кости 27, заглубляют спицу на 4-5 мм и фиксируют в этой точке входа в канал бедренной кости (см. фиг.14).

Затем после нажатия на кнопочный переключатель 7 снимают шток 4, перемещая его по зафиксированной спице 5, и освобождают один конец направителя. Спица 5 остается в большеберцовой кости.

Кольцевой упор 20 сменной штанги 8 можно снять со спицы 5, опустив ее немного вниз (на время снятия кольцевого упора 20), или освободить через сквозную щель 38 и сменную штангу 8 теперь можно снять вместе с направителем.

Далее, отвинтив гайку 34 соединения винт 33 - гайка 34 и освободив манжету 11 опорного конца сменной штанги 8, можно освободить другой конец направителя. После этого направитель подготавливается к формированию каналов в бедренной кости.

Нажатием на кнопочный переключатель 7 на направляющую скобу 1 консольно устанавливают шток 4, и через него соосно устанавливается другая спица 5¹. На другой конец направителя устанавливается дополнительная штанга 26, которая жестко скреплена с удлинителем скобы 24. Для этого в сквозной направляющий паз 3 направляющей скобы 1 вставляется удлинитель скобы 24. Нажатием на кнопочный выключатель 18 и отжатием пружины 19, которая освобождает сухарь 16 от ее воздействия, через направляющее гнездо 17 удлинитель скобы 24 дополнительной штанги 26 проводят далее по направляющему пазу 3 скобы 1 и дополнительную штангу 26 устанавливают с помощью угловой шкалы 25 на угол, соответствующий расположению канала в бедренной кости 27. Исходя из предоперационных расчетов диапазон возможных расположений канала показан на фиг. 15,16 и выбирается для конкретного больного.

Направитель в этом случае устанавливается относительно коленного сустава больного таким образом, чтобы шток 4 располагался в точке выхода из планируемого канала бедренной кости 27 и через шток 4 можно было бы провести спицу 5¹.

Фиксация дополнительной штанги 26 на направляющей скобе 1 производится установкой кнопочного выключателя 18 в исходное положение.

Дополнительную штангу 26 ее рабочим концом 29 со скрепленным с ним кольцевым упором 30 проводят через тот же доступ, через который был проведен кольцевой упор 20 при формировании канала в большеберцовой кости 9. Кольцевой упор 30 дополнительной штанги 26 выполнен точно так же как кольцевой упор 20 сменной штанги 8 (см. 4, 5, 6, 7, поясняющие конструкцию кольцевых упоров 20, 30) Возможность проведения через один и тот же доступ позволяет снизить травматичность. Это обеспечивается тем, что дополнительная штанга 26 скреплена с удлинителем скобы 24, который установлен в сквозном пазу 3 направляющей скобы 1 с возможностью изменения длины.

Дополнительная штанга 26 устанавливается относительно коленного сустава больного, отклоненного на 40^o (см. фиг.15) таким образом, чтобы ее опорный конец 28 был расположен параллельно плато большеберцовой кости 9. Угол, смежный углу изгиба опорного конца 28 относительно рабочего конца 29, равен порядка 25-30^o, что соответствует углу рабочего конца 29 с кольцевым упором 30 относительно поверхности плато. Кольцевой упор 30 надевается на спицу 5 сверху или через сквозную щель 38 с боковой стороны и закрепляется пилообразными насечками 21. Наличие сквозной щели 38 с боковой стороны упоров 20, 30 увеличивает удобство эксплуатации.

Расположенную в точке выхода из канала бедренной кости 27 спицу 5¹ проводят через бедренную кость 27 и выводят к пазу 23 овальной формы кольцевого упора 30. Спица 5¹ попадет в центр паза 23 овальной формы, поскольку он совмещен в одной точке 31 с геометрическими центрами направляющей скобы 1 и удлинителя скобы 24.

Параметры дополнительной штанги 26 и удлинителя скобы 24 и кольцевых упоров 20,30 подобраны с помощью компьютера с учетом анатомии коленного сустава, что приводит к увеличению точности работы направителя.

Спицу 5 оттягивают от бедренной кости 27 и устанавливают таким образом, чтобы она выступала из большеберцовой кости 9 на 2-3 мм.

Таким образом спицы 5, 5¹ зафиксированы соответственно в большеберцовой кости 9 и в бедренной кости 27, и по ним можно формировать каналы под связку.

Демонтаж направителя производится в порядке, обратном сборке.

Направитель может изменить порядок работы и проводить спицу сначала в бедренной кости, а затем в большеберцовой.

Технико-экономический эффект предложенного направителя состоит в возможности сверления каналов под трансплантат как в большеберцовой, так и в бедренной костях в любом порядке на любых рабочих углах при одновременном повышении точности формирования каналов и их входных точек, в увеличении удобств в эксплуатации при одновременном снижении травматичности.

Формула изобретения

1. Направитель для формирования каналов под трансплантаты крестообразных связок коленного сустава, содержащий направляющую скобу с угловой шкалой и направляющим пазом, шток под спицу с мерной шкалой, консольно скрепленный с направляющей скобой с возможностью осевого перемещения, кнопочный переключатель положения спицы, сменную штангу для формирования каналов в большеберцовой кости, на рабочем конце которой установлено средство для углубления и фиксации, а на опорном конце - манжета, средство для крепления штанги и средство для перемещения штанги вдоль скобы, которое образовано основанием со смотровым окном, подпружиненным сухарем, размещенным внутри основания и взаимосвязывающим основание с направляющим пазом скобы, который образует с сухарем направляющее гнездо, и кнопочным выключателем, взаимодействующим с пружиной сухаря для перемещения штанги вдоль скобы, отличающийся тем, что средство для углубления и фиксации штанги выполнено в виде кольцевого упора с пилообразными насечками на рабочем торце и с направляющим отверстием, переходящим в паз овальной формы, для образования со спицей шарнира, при этом направитель снабжен удлинителем скобы с угловой шкалой и дополнительной штангой для проведения каналов в бедренной кости, которая выполнена в виде жестко связанных под углом опорного конца и рабочего конца, скрепленного с кольцевым упором, центр которого и геометрические центры направляющей скобы и удлинителя скобы совмещены в одной точке, опорный конец дополнительной штанги скреплен с удлинителем скобы, а угол, смежный с углом, образованным опорным и рабочим концами дополнительной штанги, равен 25 - 30^o, причем направляющий паз скобы выполнен сквозным со стороны крепления штанги и снабжен скрепленным с ним ограничителем углов, удлинитель скобы связан со сквозным направляющим пазом и установлен в направляющем гнезде средства для перемещения штанги вдоль скобы с возможностью перемещения и взаимодействия с ограничителем углов, а средство для крепления сменной штанги образовано соединением винт - гайка, винт которого жестко связан с основанием и выполнен с отверстием, в котором установлена шпилька, а гайка соосно охватывает опирающуюся на винт манжету опорного конца штанги, который выполнен с сегментным срезом и размещен в отверстии винта с возможностью взаимодействия с сегментного среза со шпилькой.

2. Направитель по п.1, отличающийся тем, что кольцевой упор штанг выполнен со сквозной щелью с боковой стороны для прохода спицы.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10, Рисунок 11, Рисунок 12, Рисунок 13, Рисунок 14, Рисунок 15, Рисунок 16, Рисунок 17