Фиксатор костей кисти и стопы

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к ортопедии и травматологии. Изобретение обеспечивает стабильный остеосинтез коротких трубчатых костей, упрощение монтажа конструкции в процессе оперативного вмешательства, манипулирование костными фрагментами коротких трубчатых костей в процессе лечения. Фиксатор содержит, как минимум, два опорных элемента, каждый из которых включает в себя установочную опору, имеющую установочное сквозное отверстие, зажимные элементы со сквозным продольным отверстием, две крепежные гайки, стержень, на котором смонтирован каждый из опорных элементов с возможностью перемещения, и спицы, один конец которых предназначен для прохождения через кость, а другой конец закреплен в опорном элементе. Установочная опора выполнена в виде прямоугольной призмы, снабженной с обеих торцевых поверхностей установочными цилиндрами, на которых закреплены зажимной элемент, выполненный в виде призмы с основанием, и дополнительный зажимной элемент. Основание зажимного элемента и дополнительный зажимной элемент содержат открытый продольный прямоугольный паз, имеющий возможность охвата граней призмы установочной опоры. 3 з.п. ф-лы, 9 ил.

 

Изобретение относится к области медицинской техники, используемой в области ортопедии и травматологии, в частности к хирургическим инструментам, предназначенным для остеосинтеза, а именно к устройствам с внешней фиксацией, расположенным вдоль кости и имеющим возможность удлинения биологических тканей.

При лечении повреждений костей используются наружные мини-фиксаторы, содержащие стержни, соединенные между собой и установленные в спицезажимах спицы с резьбовыми концами, при этом спицы установлены и закреплены под углом 40-60° (Klinik für orthopädische Chirurgie der Universität Bern, Schwi, Roiand P.Jakod "Der Kleine Fixateur externe").

Описанное устройство позволяет дозированно осуществлять репозицию, а затем фиксировать поврежденные кости. Спицы закреплены в плоскости, параллельной продольной оси стержня, несущего спицезажимы, в каждом из которых установлено по одной спице, это ведет к увеличению габаритных размеров фиксатора по длине. Кроме того, в процессе лечения возможна резорбция, что вызывает расшатывание спицы в процессе лечения.

Известно наружное устройство для ортопедической осевой фиксации, содержащее металлический стержень, выполненный в виде параллелепипеда, несущего два спицезажима, у которого губки закреплены при помощи винта, один из зажимов установлен с возможностью продольного перемещения посредством резьбового шпинделя (FR, А, 255938).

Описанное устройство позволяет фиксировать трубчатые кости и осуществлять продольное перемещение костных отломков. Однако при параллельном расположении консольно закрепленных спиц происходит выскальзывание последних из кости при приложении нагрузки. Кроме того, пазы для спиц в зажимах выполнены на определенном расстоянии друг от друга и определяют необходимость установки спиц в строго определенном месте, что не всегда допустимо для данного участка кости.

При лечении повреждений кости используется ортопедический аппарат, предназначенный для наружной осевой фиксации кости или фрагментов костных переломов с широким диапозоном регулирования. Аппарат имеет центральный корпус, состоящий из трех или более частей, которые имеют возможность перемещения друг относительно друга за счет телескопического скольжения без возможности относительного вращения. Части корпуса снабжены средствами блокировки, которые могут приводиться в действие выборочно для каждой пары частей. Кроме того, имеется силовой цилиндр, снабженный по меньшей мере тремя элементами с возможностью ввинчивания последних друг в друга и перемещения вдоль общей оси при вращении одного из элементов. Элементы расположены на конце цилиндра и снабжены штифтами, которые могут входить в эксцентриковые полости цилиндрического корпуса (GB, А, 2168255).

Описанный аппарат имеет возможность регулирования расположения элементов, снабженных штифтами относительно центрального корпуса и друг друга. Однако штифты установлены в отверстиях элемента на определенном расстоянии друг от друга и также предопределяют неудобство применения из-за отсутствия возможности свободного выбора места установки стержней в кости. В ортопедическом аппарате, предназначенном для наружной осевой фиксации, отсутствует возможность регулирования угла расположения спиц в элементе, кроме этого, проведение спиц осуществляется в тыльно-ладонном направлении, что ведет к повреждению мышц сгибателей кисти.

При лечении повреждений суставов кисти используется динамометрический наружный фиксатор, имеющий две продолговатые опоры с расположенными в каждой из них фиксирующими спицами. Обе опоры соединены универсальным шарниром, который содержит элементы для регулирования степени смещения дистальной опоры относительно проксимальной опоры. Проксимальная опора имеет несколько отверстий для введения фиксирующих спиц и соответствующих резьбовых стопорных элементов. Дистальная опора имеет плунжер для регулирования ее длины. Установочный винт, перемещаемый возвратно-поступательно в пазу дистальной опоры, используется для регулирования степени выдвижения плунжера. Динамометрический наружный фиксатор позволяет фиксировать сустав двух смежных костей вдоль боковой поверхности запястья (GB, А, 2146533, U.S., 4,628,919).

В описанном фиксаторе имеется возможность регулирования степени смещения дистальной опоры относительно проксимальной и определения величины смещения. Кроме того, спицы дистальной опоры имеют возможность перемещения относительно спиц проксимальной опоры. Однако отверстия под спицы в опорах фиксатора выполнены на фиксированном расстоянии друг от друга. Кроме этого, значительно затруднено наложение динамометрического наружного фиксатора на смежные фаланги и одновременная установка на соседних пястных костях и фалангах.

Более совершенным является компрессионно-дистракционный аппарат для остеосинтеза, который обеспечивает возможность дистракции, содержащий резьбовой стержень, на котором с возможностью перемещения установлены по крайней мере два спицедержателя, каждый из спицедержателей выполнен в виде болта, при этом на последнем установлен и закреплен набор шайб, каждый из спицедержателей расположен с возможностью продольного перемещения на резьбовом стержне (Пат. 4,978,348, U.S.).

Однако известная конструкция затрудняет поддержание стабильного положения костных фрагментов из-за возможности поворота фиксирующих элементов при фиксации концов спиц и не позволяет осуществить фиксацию остеотомированных фрагментов небольшой величины. Кроме того, в известном устройстве не предусмотрены размеры деталей для их использования с учетом возрастных критериев.

Задачей изобретения является создание фиксатора для костей кисти и стопы, конструкция которого обеспечивает расширение его функциональных возможностей, для получения стабильного остеосинтеза коротких трубчатых костей, упрощает монтаж конструкции в процессе оперативного вмешательства, манипулирование костными фрагментами коротких трубчатых костей в процессе лечения, что приводит к повышению эффективности лечения.

Поставленная задача решается тем, что в фиксаторе костей кисти и стопы, содержащем, как минимум, два опорных элемента, каждый из которых включает в себя: установочную опору, имеющую продольное установочное сквозное отверстие, зажимные элементы со сквозным продольным отверстием, две крепежные гайки, стержень, на котором смонтирован каждый из опорных элементов с возможностью перемещения спицы, один конец которых предназначен для прохождения через кость, а другой конец закреплен в опорном элементе, установочная опора выполнена в виде прямоугольной призмы, снабженной с обеих торцевых поверхностей установочными цилиндрами, на которых закреплены зажимной элемент, выполненный в виде призмы с основанием, и дополнительный зажимной элемент, при этом основание зажимного элемента и дополнительный зажимной элемент содержат открытый продольный прямоугольный паз, имеющий возможность охвата граней призмы установочной опоры.

Для расширения диапазона использования фиксатора костей кисти и стопы в фиксаторе каждый из фиксирующих элементов имеет форму призмы.

Целесообразно, для фиксации коротких остеотомированных фрагментов костей кисти и стопы фиксатор костей кисти и стопы оснастить дополнительным стержнем, на последнем должны быть установлены с возможностью перемещения соединительная пластина и серьга, которая закреплена на одном из опорных элементов, а соединительная пластина закреплена на конце стержня.

В варианте выполнения, для возможности осуществления углового перемещения, стержень и дополнительный стержень снабжают шарниром, а упомянутую пластину выполняют в виде серьги, при этом обе серьги устанавливают соответственно на первом и втором опорных элементах, а упомянутые шарниры располагают соответственно между первым и вторым опорными элементами.

Настоящее изобретение поясняют подробным описанием, примером выполнения и прилагаемыми схемами, на которых:

фиг.1 изображает фиксатор костей кисти и стопы, выполненный согласно изобретению, общий вид;

фиг.2 - опорный элемент фиксатора, согласно изобретению, в разобранном виде;

фиг.3 - вариант крепления концов спиц в опорном элементе, концы которых расположены под углом друг к другу;

фиг.4 - вариант выполнения установочной опоры, согласно изобретению, с отверстием под стопорный элемент, выполненным в одной из ее боковых граней;

фиг.5 - опорный элемент, вид сбоку, то же, что и на фиг.4, закрепленные концы спиц расположены параллельно друг другу;

фиг.6 изображает фиксатор, согласно изобретению, в котором один из опорных элементов выполнен в виде дуги;

фиг.7 - первый опорный элемент фиксатора, в разобранном виде, то же, что на фиг.6;

на фиг.8 изображен вариант выполнения фиксатора, в котором два опорных элемента соединены друг с другом с помощью дополнительного стержня, согласно изобретению;

фиг.9 - возможный вариант соединения стержня и дополнительного стержня согласно изобретению, с помощью шарниров.

Обратимся к фиг.1, где показан фиксатор для костей кисти и стопы. Согласно изобретению, в целом, и к фиг.2, на которой изображен опорный элемент в разобранном виде.

Фиксатор для костей кисти и стопы содержит по крайней мере два опорных элемента 1 и 2. Каждый из опорных элементов содержит установочную опору 3 или 4, каждая из которых выполнена в виде прямоугольной призмы, снабженной с обеих торцевых поверхностей установочными цилиндрами 5 и 6. Каждая из установочных опор снабжена установочным сквозным отверстием 7 (фиг.2). На установочном цилиндре 5 расположен зажимной элемент 8, выполненный в виде многогранной призмы, имеющей основание 9. Последнее выполнено в виде отсеченного с противоположных сторон цилиндра и снабжено открытым продольным прямоугольным пазом 10. Дополнительный зажимной элемент 11 выполнен в виде отсеченного с противоположных сторон цилиндра и снабжен открытым продольным прямоугольным пазом 12. Зажимной элемент 8 и дополнительный зажимной элемент 11 имеют сквозные отверстия, соответственно, 13 и 13а, оси последних параллельны плоскостям отсечения, соответственно: 14, 15 и 16, 17. Зажимной элемент 8 и дополнительный зажимной элемент 11 установлены, соответственно, на установочных цилиндрах 5 и 6, охватывая продольными открытыми прямоугольными пазами, соответственно, 10 и 12, грани каждой из установочных опор 3 и 4. Зажимным элементом 8 и дополнительным зажимным элементом 11, посредством крепежных гаек 18 и 19, закреплены расположенные под углом концы каждой из спиц 20 и 21 (фиг.3). Аналогично закреплены в опорном элементе концы спиц 22 и 23 посредством крепежных гаек 24 и 25 (фиг.1). Установочные опоры 3 и 4 расположены на стержне 26 с возможностью продольного перемещения посредством пар регулировочных гаек, соответственно, 27, 28 и 29, 30. Каждая из установочных опор 3 и 4 снабжена стопорным элементом, а именно: 31 и 33. Каждый из последних установлен в отверстие, соответственно, 32 и 34. Оси последних расположены перпендикулярно оси установочного отверстия 7 каждого из упомянутых установочных элементов 3 и 4. При этом каждое из упомянутых отверстий 32 и 34 выполнены в одном из боковых ребер 35 каждого из опорных элементов 3 и 4, выполненных в виде прямоугольной призмы.

Кроме того, каждая из установочных опор 3 и 4, выполненных в виде призмы, имеет отверстие 36 (фиг.4), выполненное в одной из ее боковых граней. Ось отверстия при этом расположена перпендикулярно оси упомянутого продольного установочного отверстия 7 каждого из установочных элементов 3 и 4.

Каждый из стопорного элемента 31 и 33 может быть выполнен в виде винта (фиг.1-5). Торцевая поверхность 37 каждого стопорного элемента (фиг.3) и 38 (фиг.5) выполнена перпендикулярно его продольной оси.

Концы спиц 20 и 21 (фиг.1, 2) в варианте выполнения фиксатора могут быть изогнуты под углом друг к другу.

Кроме того, для упрощения фиксации и повышения ее надежности каждый из закрепленных концов спиц 39 и 40 (фиг.4, 5) расположен параллельно друг другу, а концы, введенные в кость, расположены под углом друг к другу.

Для расширения диапазона использования фиксатора костей кисти и стопы содержит два опорных элемента 41 и 42 (фиг.6). Первый опорный элемент 41 (фиг.7) включает в себя установочную опору, выполненную в виде втулки 43, снабженной головкой 44. В упомянутой головке 44 выполнено отверстие 45, ось последнего расположена перпендикулярно оси втулки 43. В отверстии 45 расположен стопорный элемент 46, выполненный в виде винта, у которого торцевая поверхность выполнена перпендикулярно оси стопорного элемента 46. На наружной поверхности втулки 43 выполнена резьба и установлены фиксирующий элемент 47, выполненный в виде призмы, снабженной открытым прямоугольным пазом 48 и сквозным продольным установочным отверстием 49. Кроме того, установлен дополнительный фиксирующий элемент 50, выполненный в виде призмы, снабженной открытым пазом 51 и сквозным продольным отверстием 52, крепежный элемент 53. При этом первый опорный элемент установлен с возможностью продольного перемещения на стержне 54 (фиг.6) посредством двух регулировочных элементов 55, 56. Стержень 54 снабжен продольной лыской и одним из концов соединен с возможностью углового поворота посредством соединительного узла, выполненного из взаимосоединенных болтовым соединением 57 кронштейнов 58 и 59. Кронштейн 58 закреплен на конце стержня 54. Кронштейн 59 закреплен на установочной опоре, выполненной в виде дуги 60. На каждом из концов последних закреплены кронштейны 61 и 62, на которых закреплены концы спицы 63 с помощью болтов-спицезажимов 64 и 65 и гаек 66 и 67. Кроме того, с противоположной стороны кронштейнам 61 и 62 на опоре 60 закреплены концы спицы 68 посредством шайб 69 и 70 и гаек 71 и 72. Шайбы 69 и 70 имеют пазы 73 и 74 для расположения в них концов спицы 68.

В варианте выполнения фиксатора для костей кисти и стопы первый опорный элемент может включать в себя установочную опору 75 (фиг.8), выполненную в виде втулки, снабженной головкой. На внутренней и наружной поверхностях упомянутой втулки должна быть выполнена резьба. Головка установочной опоры 75 выполнена в виде пластины. Зажимной элемент 76 выполнен в виде призмы, имеющей основание 77 и сквозное продольное установочное отверстие 78. Дополнительный зажимной элемент 79 выполнен в виде призмы, снабженной открытым пазом 80 и сквозным продольным отверстием 81 для установки его на установленной опоре 75. Крепежный элемент 82 установлен на упомянутой установочной опоре 75. Посредством крепежного элемента 82 закреплены концы спиц 83 и 84. Второй опорный элемент включает в себя установочную опору 85, выполнен в виде втулки, снабженной головкой. При этом внутренняя поверхность упомянутой втулки выполнена гладкой, а наружная имеет резьбу. Зажимной элемент 86 снабжен основанием и сквозным продольным установочным отверстием. Дополнительный зажимной элемент 87 выполнен в виде призмы, снабженной открытым пазом и сквозным продольным установочным отверстием.

Обе установочные опоры 75 и 85 связаны между собой стержнем 92. При этом один его конец имеет резьбу для установки на нем установочной опоры 75, соединительной пластины 93 и регулировочный элемент 94. Опорный элемент 85 установлен на гладком конце стержня 92.

Соединительная пластина 93 и серьга 90 снабжены сквозными отверстиями, посредством которых с помощью дополнительного стержня 95 и двух пар регулировочных гаек 96, 97 и 98, 99 соединены, с возможностью продольного перемещения, между собой.

В варианте выполнения изобретения для осуществления углового перемещения использован стержень 100, который в центральной части снабжен шарниром 101, расположенным между двумя опорными элементами 102, 103. При этом оба опорных элемента выполнены аналогично опорному элементу 85.

На стержне 100 каждый из опорных элементов 102 и 103 установлен с возможностью перемещения посредством пар регулировочных гаек, соответственно, 104, 105, и 106, 107. Серьга 90 каждого опорного элемента расположена с возможностью продольного и углового перемещения на дополнительном стержне 108. Последний в центральной части имеет шарнир 109. Серьга 90 опорного элемента 102 установлена в дополнительном стержне 108 посредством дополнительной пары регулировочных гаек 110, 111, а серьга 90 опорного элемента 103 установлена на дополнительном стержне 108 посредством дополнительной пары регулировочных гаек 112, 113.

Патентуемый фиксатор костей кисти и стопы используют следующим образом.

Под углом друг к другу вводят в кость не менее двух пар спиц 20, 21, 22, 23 (фиг.1, 2, 3), располагая их дистально и проксимально относительно предполагаемого места остеотомии. Свободные концы каждой пары спиц 20, 21 и 22,23 отгибают навстречу друг к другу так, чтобы они образовали между собой угол примерно 90°. После чего производят остеотомию. Затем отогнутые концы каждой пары спиц 20, 21 и 22, 23 располагают по обе стороны призмы установочных опор 3, 4 и закрепляют с помощью зажимного элемента 8, дополнительного зажимного элемента 11 и пар крепежных гаек 18, 19 и 24, 25. С помощью пар гаек 27, 28 и 29, 30 и стопорных элементов 31, 33, которые устанавливают в отверстиях 32, 34, фиксируют установочные опоры 3, 4 на стержне 26. На наружной поверхности последнего выполняют метрическую резьбу. Дистракцию костных фрагментов осуществляют перемещением пар гаек 27, 28 или 29, 30 по стержню 26 в разные стороны. При этом стопорный винт 31 или 33 перемещаемого опорного элемента 3 или 4 отжимают так, чтобы они не препятствовали перемещению и предотвращали поворот того или другого опорного элемента 3 или 4 за счет взаимодействия торцевой поверхности 37 или 38 стопорных винтов 3, 4 с лыской, которая выполнена на стержне 26.

Одним из возможных вариантов зажима пары спиц 39, 40 (фиг.4, 5) является двойной загиб их концов. При этом фиксируемые зажимным элементом 8 и дополнительным зажимным элементом 11 концы параллельны, что позволяет перераспределять силы, прикладываемые в процессе осуществления компрессии или дистракции костных фрагментов.

В случае удлинения пястных костей их проксимальные фрагменты фиксируют двумя прямыми спицами 68 и 63, которые закрепляют на концах дуговой опоры 60 опорного элемента 42 (фиг.6). Для фиксации дистального фрагмента удлиняемой пястной кости используют опорный элемент 41, в котором спицы располагаются по одну сторону головки 44 втулки 43 между фиксирующими элементами 47, 50 (фиг.7). Головку 44 выполняют в виде четырехгранной призмы, что позволяет удерживать опорный элемент 41 рожковым ключом, при закреплении спиц с помощью крепежного элемента 53. Кроме того, стопорный элемент 46 устанавливают в отверстии 45, которое выполнено в гране головки 44, что предупреждает разворот опорного элемента 41 относительно стержня 54. Соединение между собой опорных элементов 41 и 42 выполняют шарнирно с помощью кронштейнов 58, 59 и болтового соединения 57. Дистракцию осуществляют путем перемещения опорного элемента 41 по резьбовому стержню 54 с посредством отвинчивания гайки 55 и навинчивания гайки 56.

Для выполнения дистракции при удлинении коротких фрагментов мелких трубчатых костей фиксатор компонуют из двух опорных элементов. Один опорный элемент содержит установочную опору 75 (фиг.8), на которой зажимают концы спиц 83 и 84 с помощью зажимных элементов 76 и 79. Открытый паз 80 охватывает при этом головку опорного элемента 75. Основание зажимного элемента 76 охватывает зажимной элемент 79. Указанные зажимные элементы 76, 79 и концы спиц 83 и 84 закрепляют крепежным элементом 82. В отверстие установочной опоры 75, которое выполнено резьбовым, вкручивают резьбовой конец стержня 92. На этом же конце устанавливают соединительную пластину 93 и фиксируют ее регулировочным элементом 94. На гладком конце стержня 92 располагают установочную опору 85, к которой закрепляют концы спиц 88 и 89 посредством серьги 90 и крепежного элемента 91. Соединительную планку 93 и серьгу 90 соединяют посредством сквозных отверстий дополнительным стержнем 95 и двумя парами регулировочных гаек, соответственно, 96, 97 и 98, 99. Дистракцию при удлинении коротких фрагментов кости выполняют путем перемещения установочной опоры 85 с помощью регулировочных гаек 98, 99. Раскручивая регулировочную гайку 99 и накручивая регулировочную гайку 98 на дополнительном стержне 95. При этом установочная опора 85 перемещается по гладкой части дополнительного стержня 92.

Для возможности создания деформаций короткой трубчатой кости или при лечении суставных патологий используется вариант фиксатора костей кисти и стопы, в котором два стержня 100 (фиг.9), соединяющие опорные элементы 102, 103, оснащают шарнирами 109, 101. Перемещая гайки пары дополнительных регулировочных гаек 110, 111 и 112, 113, а также пары регулировочных гаек 104, 105 и 106, 107 костным фрагментам или фалангам пальцев кисти задают требуемое угловое положение. При необходимости осуществляют продольное перемещение фрагментов кости парами регулировочных гаек 104, 105 и 106, 107.

Предлагаемый фиксатор для костей кисти и стопы может быть применен для удлинения костей кисти, стопы, лечения переломов фаланг пальцев или пястных и плюсневых костей.

Использование предлагаемого фиксатора позволяет исключить в процессе лечения возникновение контрактур смежных суставов, производить раннюю полноценную реабилитацию кисти и стопы. Кроме того, фиксатор может быть эффективно использован для артродезирования межфаланговых и пястно-фаланговых суставов.

Конструкция фиксатора костей кисти и стопы позволяет его использовать не только на 1, 5 пястных костях, но и одновременно на 2, 3, 4 пястных костях, аномалиях развития кистей для удлинения культей пальцев. Компоновка необходимого количества опорных элементов позволяет фиксировать фрагменты культи фаланги, при удлинении сочленяющейся с ним проксимально расположенной короткой трубчатой кости, а наличие шарнирных узлов позволяет не только удлинять фаланги, но и одновременно с этим предупреждать контрактуры смежных с ними суставов.

Применение предлагаемого фиксатора не ограничивает возможности самообслуживания пациентов, позволяет заниматься ЛФК кисти для ее функционального восстановления.

Предлагаемый фиксатор используют в клинических подразделениях ФГУН РНЦ «ВТО им. академика Г.А.Илизарова» для лечения заболеваний костей кисти и стопы.

1. Фиксатор костей кисти и стопы, содержащий, как минимум, два опорных элемента, каждый из которых включает в себя установочную опору, имеющую установочное сквозное отверстие, зажимные элементы со сквозным продольным отверстием, две крепежные гайки, стержень, на котором смонтирован каждый из опорных элементов с возможностью перемещения, и спицы, один конец которых предназначен для прохождения через кость, а другой конец закреплен в опорном элементе, отличающийся тем, что установочная опора выполнена в виде прямоугольной призмы, снабженной с обеих торцевых поверхностей установочными цилиндрами, на которых закреплены зажимной элемент, выполненный в виде призмы с основанием и дополнительный зажимной элемент, при этом основание зажимного элемента и дополнительный зажимной элемент содержат открытый продольный прямоугольный паз, имеющий возможность охвата граней призмы установочной опоры.

2. Фиксатор по п.1, отличающийся тем, что каждый из фиксирующих элементов имеет форму призмы.

3. Фиксатор по пп.1 и 2, отличающийся тем, что он снабжен дополнительным стержнем, на последнем установлены с возможностью перемещения соединительная пластина и серьга, которая закреплена на одном из опорных элементов, а соединительная пластина закреплена на конце стержня.

4. Фиксатор по пп.1 и 3, отличающийся тем, что стержень и дополнительный стержень снабжены шарнирами, которые расположены между опорными элементами.