Ортопедический аппарат для устранения вальгусно-варусной деформации на уровне коленного сустава

Изобретение относится к медицине, а именно - к ортопедии, и предназначено для устранения вальгусно-варусной деформации на уровне коленного сустава у детей и подростков. Ортопедический аппарат содержит элементы крепления к сегментам конечности, соединенные шарниром, по оси, соответствующей оси движений сустава, с возможностью вращения вокруг этой оси. Упомянутые элементы крепления выполнены в форме разъемных гильз, по одной для каждого сегмента. По противоположным боковым поверхностям гильз, по продольным осям, установлены шины, на каждой из которых закреплено по два кронштейна под резьбовые штанги. Штанги выполнены с лысками по всей длине. Один из кронштейнов - крепежный, отверстие в нем соответствует поперечному контуру резьбовой штанги, в средней части этого кронштейна оформлен паз для установки гайки, с возможностью вращения по резьбовой штанге. Другой кронштейн - направляющий, с отверстием цилиндрической формы. Смежные концы штанг элементов крепления шарнирно соединены с осями, каждая из которых радиально установлена на одной из двух цилиндрических пластин, скрепленных по центру резьбовым соединением, образующих упомянутый шарнир по оси вращения сустава. Этот шарнир выполнен фиксированным за счет радиально направленных зубцов, оформленных на встречных поверхностях названных пластин. По оси вращения между пластинами установлена цилиндрическая пружина сжатия. Оси шарниров на смежных концах штанг перпендикулярны осям штанг и оси фиксированного шарнира, а на штангах, между этими шарнирами и крепежными кронштейнами, установлены цилиндрические пружины сжатия. Изобретение обеспечивает улучшение результатов лечения, сокращение сроков лечения и снижение травматичности вмешательства при улучшении анатомического и функционального исходов лечения. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

 

Изобретение относится к медицине, а именно - к ортопедии, и предназначено для устранения вальгусно-варусной деформации на уровне коленного сустава у детей и подростков.

Известно, что наиболее часто деформации коленного сустава формируются как осложнение при остром гематогенном остеомиелите вследствие поражения метаэфифизарной зоны роста бедра или большеберцовой кости, а также при деструкциях одного из мыщелков бедренной или большеберцовой кости. Общепризнанно, что процент ортопедических осложнений был бы гораздо ниже, если бы наряду с хирургическим и антибактериальным лечением больные одновременно получали ортопедическое пособие в виде корригирующих туторов. Поэтому многими хирургами для этой цели применяются гипсовые лангеты или изготовленные индивидуально ортопедические аппараты (1, 2). Однако применение указанных ортопедических средств, при сгибательных контрактурах, наблюдаемых при развитии деформации коленного сустава, затрудняют устранение деформации. Применение данных ортопедических пособий тем более не решает проблему устранения самих контрактур. По нашим наблюдениям, лечение таких больных возможно с применением иммобилизации коленного сустава с помощью разгрузочных аппаратов. Причем в аппаратах должна быть предусмотрена возможность постепенной коррекции вальгусно-варусной деформации на уровне коленного сустава с одновременным выведением конечности из порочного положения в положение нормокоррекции (устранение сгибательной контрактуры). То есть для лечения указанного контингента больных необходим ортопедический аппарат, осуществляющий дистракционные усилия в двух взаимоперпендикулярных плоскостях (для устранения фронтальной деформации - вальгус, варус, и для устранения сгибательной контрактуры в коленном суставе). Как показал опыт, наилучшим темпом выведения конечности из порочного положения и наиболее физиологичным является темп дистракции 1 мм в сутки - по аналогии с аппаратом Илизарова. При этом, на основе закона напряжения растяжением, открытого Г.А.Илизаровым, наблюдается восстановление контура отсутствующего мыщелка. Поэтому метод и аппарат Г.А.Илизарова, применяемые для формирования дистракционного регенерата заданной величины и формы при коррекции деформаций области коленного сустава, являются наиболее близкими предлагаемому изобретению и приняты нами за прототип (3).

Однако поскольку развитие деформаций области коленного сустава после перенесенного острого гематогенного остеомиелита наблюдается, в основном, у новорожденных и детей первого года жизни, то применение аппарата Илизарова у больных данного контингента становится невозможным.

Сущность изобретения заключается в совокупности отличительных признаков, достаточной для достижения искомого технического результата, и состоит в улучшении результатов лечения, сокращении сроков лечения и снижении травматичности вмешательства при улучшении анатомического и функционального исходов лечения.

Эта сущность заключается в том, что ортопедический аппарат для устранения вальгусно-варусной деформации на уровне коленного сустава содержит элементы крепления к сегментам конечности, соединенные шарниром, по оси, соответствующей оси движений сустава, с возможностью вращения вокруг этой оси. Упомянутые элементы крепления выполнены в форме разъемных гильз, по одной для каждого сегмента. По противоположным боковым поверхностям гильз, по продольным осям, установлены шины, на каждой из которых закреплено по два кронштейна под резьбовые штанги. Штанги выполнены с лысками по всей длине. Один из кронштейнов - крепежный, отверстие в нем соответствует поперечному контуру резьбовой штанги, в средней части этого кронштейна оформлен паз для установки гайки, с возможностью вращения по резьбовой штанге. Другой кронштейн - направляющий, с отверстием цилиндрической формы. Смежные концы штанг элементов крепления шарнирно соединены с осями, каждая из которых радиально установлена на одной из двух цилиндрических пластин, скрепленных по центру резьбовым соединением, образующих упомянутый шарнир по оси вращения сустава. Этот шарнир выполнен фиксированным за счет радиально направленных зубцов, оформленных на встречных поверхностях названных пластин. По оси вращения между пластинами установлена цилиндрическая пружина сжатия. Оси шарниров на смежных концах штанг перпендикулярны осям штанг и оси фиксированного шарнира, а на штангах, между этими шарнирами и крепежными кронштейнами, установлены цилиндрические пружины сжатия. Ортопедический аппарат снабжен набором тарированных пружин сжатия.

Применение разъемных гильз необходимо для удобства их размещения на сегментах конечности.

Размещение устройства коррекции на уровне коленного сустава необходимо для воздействия (тракции) на вершине деформации, так как растяжение тканей происходит на уровне поврежденной зоны роста, вызывая при этом стимулирующее действие к росту, за счет чего возможна постепенная коррекция деформации.

Установка на каждой шине, повышающей жесткость гильз, двух кронштейнов под резьбовые штанги служит для обеспечения продольных, без перекосов, взаимных перемещений резьбовых штанг (гильз) при осуществлении коррекции.

Гайка, установленная в пазу, расположенном в средней части крепежного кронштейна, обеспечивает управление коррекцией вальгусно-варусной деформации. Ее вращение преобразуется в поступательное движение штанги, имеющей лыску по всей боковой поверхности, в отверстиях кронштейна, по форме соответствующих поперечному контуру этой штанги.

Шарнир, выполненный из двух цилиндрических пластин, на встречных поверхностях которых оформлены радиально направленные зубцы, обеспечивает постепенное, дискретное изменение угла сгибания сустава (при наличии сгибательной контрактуры сустава), с возможностью фиксации выбранного положения. Скрепление пластин по центру резьбовым соединением обеспечивает надежность этой фиксации.

Оснащение каждой из пластин шарнира радиальной осью обеспечивает соединение каждой из пластин с соответствующей штангой (гильзой) аппарата, позволяет изменять угол между гильзами при изменении положения пластин относительно друг друга.

Установка цилиндрической пружины сжатия по оси вращения между пластинами фиксированного шарнира обеспечивает надежный разъем пластин, без «залипания», при ослаблении резьбового соединения для изменения угла между штангами.

Шарнирные соединения встречных концов штанг с осями, установленными на цилиндрических пластинах фиксированных шарниров, при перпендикулярности осей шарниров на встречных концах штанг осям штанг и осям фиксированных шарниров, создают возможность для проведения режима дистракции по резьбовым штангам при выведении конечности из положения деформации (вальгус, варус) на уровне коленного сустава в положение нормокоррекции.

Установка цилиндрических пружин сжатия на штангах между шарнирами и крепежными кронштейнами создает постоянное демпферное дистракционное усилие при коррекции деформации.

Наличие в ортопедическом аппарате набора тарированных пружин сжатия позволяет сделать этот аппарат универсальным для больных различных возрастных групп.

Устройство показано на фиг.1.; на фиг.2 - вид крепежного кронштейна с гайкой и резьбовой штангой.

Рентгенограммы на фиг.3 - фиг.5 иллюстрируют клинический пример восстановления наружного мыщелка бедра при использовании ортопедического аппарата.

Разъемные гильзы 1, по одной для каждого сегмента конечности, оснащены шинами 2, которые установлены по продольным осям противоположных боковых поверхностей гильз 1. На каждой шине закреплены кронштейны 3 и 4, в которых размещены резьбовые штанги 5, имеющие лыски 6 по всей длине. Кронштейн 3 - направляющий, в нем выполнено цилиндрическое отверстие, с диаметром, соответствующим диаметру резьбовой штанги 5. Кронштейн 4 - крепежный, диаметр и форма отверстия в нем соответствуют диаметру и поперечному контуру резьбовой штанги 5. В средней части кронштейна 4 оформлен паз 7 для установки в нем гайки 8, с возможностью вращения по резьбовой штанге 5. Смежные концы штанг 5 элементов крепления 1 образуют шарнир 9 с осями 10, радиально установленными на двух цилиндрических пластинах 11 и 12, скрепленных по центру резьбовым соединением 13. Пластины 11 и 12 образуют шарнир 14 по оси вращения сустава. Шарнир 14 является фиксированным, поскольку на встречных поверхностях пластин 11 и 12 оформлены радиально направленные зубцы 15. Между пластинами 11 и 12, по оси вращения, установлена цилиндрическая пружина сжатия (не показана). При этом оси шарниров 9 на смежных концах штанг 5 перпендикулярны осям этих штанг и оси фиксированного шарнира 14, а на штангах 5, между этими шарнирами 9 и крепежными кронштейнами 4, установлены цилиндрические пружины сжатия 16.

Устройство используется следующим образом. По окончании хирургических манипуляций, после завершения острого периода заболевания, как правило, формируется варусная или вальгусная деформация конечности на уровне коленного сустава. Она может быть как результатом деструкции мыщелка бедра или большеберцовой кости, так и гипофункцией зоны роста бедра или большеберцовой кости. При этом кроме деформации зачастую наблюдается сгибательная контрактура сустава.

Элементы крепления в форме разъемных гильз 1 надевают и фиксируют на бедре и голени больного так, чтобы фиксированный шарнир располагался по оси движения сустава конечности больного в положении имеющейся контрактуры сустава (обычно это сгибательная контрактура коленного сустава различной выраженности). Это положение достигается ротационным перемещением цилиндрических пластин фиксированного шарнира относительно друг друга при ослабленном резьбовом соединении. Достигнутое положение фиксируют сжатием пластин шарнира рукой, при этом радиально расположенные зубцы, оформленные на встречных поверхностях упомянутых пластин, входят друг в друга. Окончательная фиксация шарнира под углом, соответствующим углу контрактуры в коленном суставе, производится резьбовым соединением.

Положение гильз, соответствующее деформации на уровне коленного сустава (варус, вальгус) у больного, достигается за счет шарниров, соединяющих смежные концы штанг и радиальные оси, расположенные на пластинах фиксированного шарнира, вращением гайки, размещенной на штанге и установленной в пазу крепежного кронштейна, при этом поступательные движения резьбовой штанги обеспечивают перемещения гильз относительно кронштейнов (или относительно друг друга). Таким образом, положение разъемных гильз - между собой полностью повторяет форму нижней конечности, находящейся в деформированном положении на уровне коленного сустава.

Устранение разгибательной контрактуры сустава производят ручным разгибанием коленного сустава за разъемные гильзы дискретными ротационными перемещениями пластин фиксированного шарнира относительно друг друга при ослаблении резьбового соединения по оси вращения сустава. Темп коррекции разгибания составляет один зубец в сутки - поворот на величину (ширину) одного зубца в сутки.

Одновременно с устранением сгибательной контрактуры производится и устранение деформации коленного сустава (варус, вальгус). Эта коррекция осуществляется вращением гаек, расположенных в пазах крепежных кронштейнов. При этом вращение гаек должно осуществляться одновременно по обеим сторонам обеих гильз в противоположных направлениях: при отдалении гильз по внутренней поверхности конечности - наружные стороны гильз должны сближаться, и наоборот. Цилиндрические пружины сжатия, расположенные на штангах между шарнирами и крепежными кронштейнами, обеспечивают снятие нагрузки с бедренной и большеберцовой костей, которые всегда находятся в напряженном, дистрагированном состоянии, что поддерживает возбуждение остеогенеза. Обеспечение ортопедического аппарата набором тарированных пружин сжатия позволяет использовать его в различных возрастных группах у детей.

Клинический пример.

Б-ной Е-вьев Е., 7 лет, и/б №5276, госпитализирован с диагнозом: Перенесенный острый гематогенный остеомиелит дистального метаэпифиза левой бедренной кости с деструкцией мыщелка. По окончанию хирургического лечения и закрытия последнего свищевого хода прошло около года. Ортопедического лечения больной не получал. На момент осмотра конечность находится в положении сгибательной контрактуры в коленном суставе под углом 130° и вальгусной деформации 150°. На контрольной рентгенографии (фиг.3, 4) определяется отсутствие контуров наружного мыщелка бедренной кости.

Больному наложен ортопедический аппарат. Родителям больного даны инструкции. Коррекция деформации проводилась темпом 1 мм в сутки. Сгибательная контрактура устранялась на один зубец (при этом пациенты слышат щелчок) в сутки. На коррекцию потребовалось 55 дней (коррекция прерывалась из-за развившегося кратковременного болевого синдрома). После этого ортопедический аппарат стабилизировали и носили в течение 11 месяцев в дистрагированном (растянутом) состоянии. На контрольной рентгенографии (фиг.5) определяется восстановление контуров наружного мыщелка бедренной кости. Положительный эффект при использовании заявляемого ортопедического аппарата получен у 5 пациентов, что позволяет рекомендовать его к широкому использованию у больных с указанной патологией.

Источники информации

1. И.А.Мовшович. Оперативная ортопедия. Стр.279, рис.145: Ортопедический аппарат В.Я.Виленского и Г.Л.Антошкина.

2. Руководство по протезированию под редакцией Н.И.Кондрашина. М., Медицина, стр.404, рис.73.

3. Илизаров Г.А. Лечение деформаций коленного сустава по Илизарову с формированием клиновидного регенерата: методические рекомендации / Г.А.Илизаров, В.И.Грачева, В.Н.Васильев. - Курган, 1982. - 21 с.

1. Ортопедический аппарат для устранения вальгусно-варусной деформации на уровне коленного сустава, содержащий элементы крепления к сегментам конечности, соединенные шарниром, по оси, соответствующей оси движений сустава, с возможностью вращения вокруг этой оси, отличающийся тем, что упомянутые элементы крепления выполнены в форме разъемных гильз, по одной для каждого сегмента, по противоположным боковым поверхностям гильз по продольным осям установлены шины, на каждой из которых закреплено по два кронштейна под резьбовые штанги с лысками по всей длине, один из кронштейнов - крепежный, отверстие в нем соответствует поперечному контуру резьбовой штанги, в средней части этого кронштейна оформлен паз для установки гайки с возможностью вращения по резьбовой штанге, другой кронштейн - направляющий, с отверстием цилиндрической формы, смежные концы штанг элементов крепления шарнирно соединены с осями, каждая из которых радиально установлена на одной из двух цилиндрических пластин, скрепленных по центру резьбовым соединением, образующих упомянутый шарнир по оси вращения сустава, выполненный фиксированным за счет радиально направленных зубцов, оформленных на встречных поверхностях упомянутых пластин, по оси вращения между пластинами установлена цилиндрическая пружина сжатия, при этом оси шарниров на смежных концах штанг перпендикулярны осям штанг и оси фиксированного шарнира, а на штангах между этими шарнирами и крепежными кронштейнами установлены цилиндрические пружины сжатия.

2. Ортопедический аппарат по п.1, отличающийся тем, что снабжен набором тарированных пружин сжатия.