Узел крепления стержня эндоустройства

Изобретение относится к медицине. Узел содержит элемент крепления к кости, разделенный опорной поверхностью на крепежную в кости часть и резьбовую головку, разрезную втулку со сферической наружной поверхностью и отверстием под стержень эндоустройства, хомут с гнездом для разрезной втулки и губками и зажимную гайку для сведения губок хомута имеющую возможность навинчивания на упомянутую резьбовую головку. Губки имеют соосные отверстия для установки на резьбовую головку элемента крепления. Гнездо образует с разрезной втулкой шаровой шарнир. Входные диаметры гнезда меньше наружного диаметра втулки, зажимная гайка для сведения губок хомута имеет возможность навинчивания на упомянутую резьбовую головку. Узел отличается тем, что на наружной поверхности разрезной втулки выполнена хотя бы одна лыска с возможностью прохода разрезной втулки хотя бы через один входной диаметр упомянутого гнезда в положении оси отверстия под стержень эндоустройства перпендикулярно оси гнезда хомута. 3 з.п. ф-лы, 6 ил.

 

Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано для закрепления стержневого эндоустройства на позвоночнике при его хирургическом лечении.

В известных эндоустройствах (фиксаторах, корректорах и т.п.), содержащих хотя бы один круглый стержень, хотя бы один элемент крепления к кости (крючок или винт) и связывающие их детали, для обеспечения адаптации к анатомическим особенностям места установки разными средствами обеспечивается шарнирная связь между элементом крепления и стержнем.

Это может быть достигнуто за счет двух одноосных шарниров, как в конструкциях по пат. RU №2176907, МПК А61В 17/70 от 13.10.99 или US №5885285, МПК А61В 17/56 от 16.12.96. Такие конструкции громоздки и неудобны при установке.

Еще одним средством является сферический шарнир между головкой элемента крепления и деталью связи со стержнем, например, как в конструкциях по заявкам WO №91/06254, МПК А61В 17/60 от 16.05.91 или WO №9855038, МПК А61В 17/70 от 03.06.98. Такие конструкции менее громоздки, но также неудобны при установке.

Наиболее близким аналогом предлагаемого узла крепления стержня эндоустройства к кости является узел, содержащий элемент крепления к кости, разделенный опорной поверхностью на крепежную часть и резьбовую головку, зажимную гайку, взаимодействующую с резьбовой головкой, разрезную втулку со сферической наружной поверхностью и отверстием, соответствующим охватываемому стержню, охватывающий разрезную втулку с возможностью ее обжима хомут с гнездом, входные диаметры которого меньше наружного диаметра втулки, образующим с ней шаровой шарнир, и посредством отверстий в его губках установленный на резьбовой головке элемента крепления между зажимной гайкой и опорной поверхностью (патент Франции №2731344, 1996 г.).

Конструкция этого узла недостаточно надежна ввиду того, что втулка может быть установлена в гнездо хомута только за счет упругой деформации, т.е. при малой разности наружного диаметра втулки и хотя бы одного входного диаметра гнезда. Это влечет за собой высокие напряжения (особенно при фиксации втулки острыми кромками гнезда) под действием нагрузок вдоль закрепляемого стержня и, при их знакопеременности во время службы, к усталостному разрушению контактирующих поверхностей и, в результате, к разбалтыванию узла и металлозу окружающих тканей.

Техническим результатом, на достижение которого направлено изобретение, является повышение надежности узла крепления путем снижения контактных напряжений от нагрузок вдоль закрепляемого стержня.

Этот результат достигается за счет того, что в узле крепления стержня эндоустройства к кости, содержащем элемент крепления к кости, разделенный опорной поверхностью на крепежную в кости часть и резьбовую головку, зажимную гайку, разрезную втулку со сферической наружной поверхностью и отверстием под стержень эндоустройства, хомут с гнездом для разрезной втулки и губками, последние имеют соосные отверстия для установки на резьбовую головку элемента крепления, при этом гнездо образует с разрезной втулкой шаровой шарнир, а входные диаметры гнезда меньше наружного диаметра втулки, зажимную гайку для сведения губок хомута, имеющую возможность навинчивания на упомянутую резьбовую головку, в отличие от известного, на наружной поверхности разрезной втулки выполнена хотя бы одна лыска с возможностью прохода разрезной втулки хотя бы через один входной диаметр упомянутого гнезда в положении оси отверстия под стержень эндоустройства перпендикулярно оси гнезда хомута.

Наличие лыски позволяет вставить втулку в гнездо при большей разности между наружным диаметром втулки и входным диаметром гнезда, обеспечивающей большую площадь контакта и, следовательно, снижение контактных напряжений.

Большей разности между наружным диаметром втулки и входным диаметром гнезда можно достигнуть, снабдив гнездо монтажным пазом от торца хомута до плоскости максимального диаметра гнезда глубиной на его уровне и шириной по осевому размеру втулки. При этом наименьшая потеря площади контакта достигается при выполнении паза в зоне створа губок и симметрично относительно него.

Наиболее целесообразно оформление лыски цилиндрической поверхностью, диаметром не превышающей хотя бы один входной диаметр гнезда, и ось которой перпендикулярна оси отверстия под стержень, т.к. при этом достигается наибольшая площадь контакта.

Описание изобретения иллюстрируется чертежами, где

на фиг.1 - общий вид узла крепления стержня эндоустройства; на фиг.2 - разрез по А-А фиг.1; на фиг.3 - вид на узел с разрезной втулкой в положении монтажа; на фиг.4 - разрез по Б-Б фиг.3; на фиг.5 - конструктивный вариант узла с крепежной частью в виде крючка; на фиг.6 - разрез по В-В фиг.5.

Узел крепления стержня 1 содержит элемент крепления 2, включающий крепежную часть, например, в виде костного винта 3 с ограненным под ключ буртом 4, верхняя поверхность 5 которого является опорной, и резьбовую головку 6, на которую навинчена зажимная гайка 7.

Хомут 8, в гнезде 9 которого установлена разрезная втулка 10, соосными отверстиями 11 и 12 в его губках 13 и 14 надет на резьбовую головку 6 элемента крепления 2 между опорной поверхностью 5 и зажимной гайкой 7.

Наружная поверхность разрезной втулки 10 оформлена сферой, усеченной плоскостями, перпендикулярными оси отверстия 15 под закрепляемый стержень. Симметрично относительно диаметральной плоскости втулка снабжена разрезом 16, в зоне которого и симметрично относительно него на наружной поверхности втулки выполнена лыска 17.

Гнездо 9 оформлено сферической поверхностью с диаметром, равным диаметру втулки. От торца хомута до плоскости максимального диаметра гнезда в зоне створа губок хомута и симметрично относительно него выполнен монтажный паз 18 глубиной на уровне этого диаметра и шириной по осевому размеру втулки.

Лыска 17 оформлена цилиндрической поверхностью, диаметром равной входному диаметру 19 гнезда.

В узле может быть использован элемент крепления с крепежной частью в виде крючка 20 со ввернутым в его пятку резьбовым стержнем 21, служащим в качестве резьбовой головки, а опорной является поверхность 22 пятки.

Изобретение может быть реализовано и в других конструктивных исполнениях (на чертежах не показаны). Гнездо из соображений технологичности может быть оформлено другими поверхностями, обеспечивающими фиксацию втулки в осевом направлении, например встречно-коническими или ступенчато-цилиндрическими, как в прототипе. Гнездо может быть выполнено без паза. В этом случае втулка должна быть снабжена диаметрально противоположными лысками. Может быть, как в прототипе, при монтаже использована упругая деформация хомута и втулки. В этом случае целесообразно для облегчения деформации выполнить проточки: в хомуте - напротив створа губок и во втулке - напротив разреза, а лыски на втулке выполнить параллельно диаметральной плоскости разреза. Форма лысок также может быть любой, обеспечивающей беспрепятственный монтаж втулки, например плоской.

Узел крепления используется следующим образом. Перед проведением операции вставляют разрезную втулку 10 в гнездо 9 хомута 8 (это может быть выполнено изготовителем). Для этого втулку в положении, когда ее ось перпендикулярна оси гнезда, а лыска (лыски) 17 параллельна ей, через паз 18 (а в конструктивном варианте без паза, непосредственно по входному диаметру) вводят в гнездо и поворачивают в положение их соосности. После этого, для предотвращения случайного выпадения втулки и для улучшения условий ее сжатия хомутом, целесообразно повернуть ее вокруг оси до совмещения разреза 16 со створом губок хомута, как показано на фиг.1.

При проведении хирургической операции установки эндоустойства в подготовленную кость вворачивают костный винт 3 до упора в нее бурта 4 или на подготовленное место устанавливают и закрепляют крючок 20. Разрезную втулку 10, в сборе с хомутом 8, надевают отверстием 15 на закрепляемый стержень 1. Хомут отверстиями 11 и 12 надевают на резьбовую головку 6 или резьбовой стержень 21 и навинчивают зажимную гайку 7. После установки стержня 1, затягивая гайку, сводят губки 13 и 14 хомута. Хомут, обжимая разрезную втулку 10, сжимает ее, а та, в свою очередь, зажимает стержень 1, фиксируя его как в осевом, так и в окружном направлении.

1. Узел крепления стержня эндоустройства к кости, содержащий элемент крепления к кости, разделенный опорной поверхностью на крепежную в кости часть и резьбовую головку, разрезную втулку со сферической наружной поверхностью и отверстием под стержень эндоустройства, хомут с гнездом для разрезной втулки и губками, последние имеют соосные отверстия для установки на резьбовую головку элемента крепления, при этом гнездо образует с разрезной втулкой шаровой шарнир, а входные диаметры гнезда меньше наружного диаметра втулки, зажимную гайку для сведения губок хомута, имеющую возможность навинчивания на упомянутую резьбовую головку, отличающийся тем, что, на наружной поверхности разрезной втулки выполнена хотя бы одна лыска с возможностью прохода разрезной втулки хотя бы через один входной диаметр упомянутого гнезда в положении оси отверстия под стержень эндоустройства перпендикулярно оси гнезда хомута.

2. Узел по п.1, отличающийся тем, что гнездо снабжено монтажным пазом от торца хомута до плоскости максимального диаметра гнезда глубиной на его уровне и шириной по осевому размеру втулки.

3. Узел по п.2, отличающийся тем, что паз выполнен в зоне створа губок и симметрично относительно него.

4. Узел по п.1, отличающийся тем, что лыска оформлена цилиндрической поверхностью диаметром не превышающей хотя бы один входной диаметр гнезда и ось, которой перпендикулярна оси отверстия под стержень.