Устройство для блокируемого погружного остеосинтеза трубчатых костей

Изобретение относится относиться к медицинской технике, а именно к металлоконструкциям для остеосинтеза переломов трубчатых костей. Устройство содержит изогнутую пластину с отверстиями, фиксирующие винты и сферические шайбы с отверстием в центре и цилиндрической резьбой. Пластина изогнута поперечно с радиусом изгиба равным ширине пластины. Края вдоль пластины заострены и выполнены с зубчатой нарезкой. Отверстия в пластине выполнены сферическими для размещения сферических шайб и расположены в шахматном порядке по концам пластины. Пространство, в центре пластины, занимающее 1/3 длины пластины свободно от отверстий. Головка фиксирующего винта имеет цилиндрическую резьбу для размещения в отверстии сферической шайбы. Фиксирующий винт выполнен самонарезающим, при этом резьба винта может врезаться в края отверстия пластины. Изобретение обеспечивает надежную фиксацию, минимальный контакт пластины с поверхностью кости, исключающий возникновение пролежней и нарушение репаративного процесса, а также упрощение операции остеосинтеза. 3 ил., 1 табл.

 

Устройство относится к медицинской технике, а именно к металлоконструкциям для остеосинтеза переломов трубчатых костей. Кроме того, может быть использовано для остеосинтеза плоских костей.

Известна динамическая компрессионная пластина (DCP). «DCP имеет не только более многостороннее применение, чем пластина с круглыми отверстиями, но и из-за другой формы отверстий лишена многих недостатков, присущих пластинам с круглыми отверстиями в плане создания успешной осевой компрессии. Несмотря на то, что DCP выдержала проверку временем, через несколько лет стали очевидными некоторые ее недостатки.

Обширная поверхность контакта между нижней поверхностью пластины и костью приводят к значительному нарушению периостального кровообращения. Это являлось основной причиной вызванного пластиной остеопороза. Потенциальная опасность подобного нарушения кровообращения состоит в образовании секвестров под пластиной и в возникновении значительных механических проблем. Качество заживления кости, находящейся под пластиной и непосредственно прилегающей к перелому, не позволяет увеличить площадь сращения. Этот участок заживает медленнее вследствие нарушений периостального кровоснабжения» М.Е.Мюллер и др. 1996. - С.240.

«Применение DCP требует использования двух направителей для сверл. Нейтральный направитель сврла имеет центрально расположенное отверстие. Он позволяет введение шурупа в нейтральной позиции, т.е. в точке пересечения двух цилиндров, которые составляют отверстие для шурупа. В этой центральной позиции направитель сверла приводит к смещению на 0,1 мм, так что даже введенный в нейтральной позиции шуруп при затягивании вызывает дополнительное увеличение осевой компрессии. Как уже отмечалось, формы головки шурупа и отверстия в DCP позволяют наклон шурупов во всех направлениях. Это позволяет гораздо лучше адаптировать направление шурупа к анатомии конкретного перелома, а также в значительной степени облегчает введение косого стягивающего шурупа в поперечном к пластине направлении. Необходимо вновь и вновь подчеркивать, где возможно, что стабильность внутренней фиксации должна быть обеспечена посредством введения косого стягивающего шурупа через пластину перпендикулярно к основной линии перелома. Данный принцип применим к случаям, когда пластина используется в качестве нейтрализационной, однако особое значение он приобретает, если пластина используется как компрессионная. Такой прием относительно легко выполним при косых переломах, однако его можно рекомендовать и для фиксации поперечных переломов больших костей, как бедренная и большеберцовая, если их фиксируют пластинами». М.Е.Мюллер и др. 1996. - С.236.

В связи с выявленными недостатками, DCP была усовершенствована и предложена LC-DCP. «Изменение формы нижней поверхности. Улучшенное кровоснабжение.

Эксперименты на животных показали, что выемки на нижней поверхности пластины значительно улучшают кровоснабжение костных сегментов, соединенных пластиной. Для достижения положительного эффекта эти выемки должны иметь адекватную ширину и длину. Следствием улучшения периостального кровообращения и кровоснабжения кортикального слоя явилось исчезновение остеопороза, который, как считалось, возникал в результате так называемой «защиты от стресса». Было показано, что этот связанный с фиксацией пластины остеопороз, возникал по причине начального нарушения кровообращения и последующего аваскулярного некроза, который впоследствии вызывал интенсивную перестройку кости». «LC-DCP может быть использована абсолютно в тех же случаях, что и DCP. Для опытного хирурга очевидны дополнительные преимущества, которые обеспечивают определенное улучшение работы пластины. Пластину необходимо использовать с новым направителем сверла для LC-DCP. Старый направитель для DCP не должен быть использован. Для предупреждения неудобств в обращении новый направитель сверла для LC-DCP имеет такую же форму, как и пластина. Нейтральный и эксцентрический направители сверла монтированы на одном и том же инструменте. Аксиальную компрессию можно создать лишь тогда, когда стрелки направителей сверла (нейтрального тоже) направлены в сторону перелома. Для создания компрессии (при прохождении шурупа через пластину или вне ее в качестве стягивающего) должны быть во всех случаях использованы новые кортикальные стержневые шурупы, как более эффективные и прочные».

М.Е.Мюллер и др. - Руководство по внутреннем) остеосинтезу. Springer-Verlag. - 1996 - С.236-244.

При использовании данного устройства имеются определенные недостатки и неудобства в применении названных устройств, ведущие к ухудшению результатов оперативного лечения.

1. Сохраняется большая площадь контакта пластины с поверхностью кости

2. На местах выемок пластина становится менее прочной и в отмеченных местах возникают ее переломы.

3. Значительное ограничение плоскости проведения винта.

4. Использование проводника, усложняющее проведение операции остеосинтеза.

Наиболее близкий к заявленному устройств аналог, взятый за прототип является система блокируемых пластин POLYAX.

«Система блокируемых пластин POLYAX разработана с целью предоставления хирургу максимальных возможностей выбора вариантов конструкции винтов: блокируемые с фиксированным углом, блокируемые с переменным углом и неблокируемые. В результате фиксация выполняется с учетом специфических особенностей конкретного перелома, свойств вещества кости и анатомических условий.

Фиксация винта осуществляется путем ввинчивания его непосредственно в отверстие пластины (варианты с фиксированным углом) или в патентованные полиаксиальные втулки (конструкция с переменным углом) находящиеся в пластине. Блокируемая часть винта состоит из трехзаходной конической резьбы на головке винта, предназначенной для зацепления за пластину или втулку. Втулки позволяют зафиксировать винты под желаемым углом в пределах 30 градусов. Неблокируемые винты устанавливаются в отверстия с заданным утлом или в полиаксиальные втулки»

Хирурги-конструкторы:

Lawence Bone, MD, George Haidukewych, Ml), Roy Sanders, MD.

POLYAX. Широкоугольный простор. Хирургическая техника.

ОСТЕОСИНТЕЗ ПРОКСИМАЛЬНОГО ОТДЕЛА БОЛЬШЕБЕРЦОВОЙ КОСТИ С ПОМОЩЬЮ БЛОКИРУЕМОЙ ПЛАСТИНЫ. De Puy. a Gohnson Gohnson compani. Регистрационное удостоверение №ФСЗ 2007/00362

Недостатки:

1. Сохраняется большая площадь контакта пластины с поверхностью кости, создающая угрозу развития некроза и воспалительного процесса кости с нарушением репаративного процесса в области перелома.

2. Отсутствие универсализации использования пластины, то есть на каждый сегмент и даже локализацию перелома требуется отдельно изготовленная пластина.

3. Конусовидная блокируемая резьба пластины и винта усложняет изготовление блокируемых винтов и нарезки резьбы во втулке и винте.

4. Не обеспечена надежность поворота сферической втулки в пластине.

На основе информации о прототипе составляем таблицу сравнения заявляемого устройства с аналогом, чтобы предварительно сформулировать сущность предлагаемого устройства и составить предварительный вариант формулы предлагаемого изобретения.

Таблица заявлянных конструкций с аналогами

1. 1-ый аналог: Динамическая костная пластина DCP, LC DCP. Применяется для блокируемого остеосинтеза отломков длинных трубчатых костей при использовании проводников, с вариантом создания меньшего контакта пластины с костью за счет вырезок (выемок) металла с внутренней стороны. Синтез осуществляется с помощью втулок-направителей, специально созданных для каждой конструкции.

2. 2-ой аналог (прототип). Система блокируемых пластин POLYAX. Назначение устройства-прототипа: проведение блокируемого остеосинтеза метафизарной области длинных костей. Осуществляется с помощью внедренных втулок, имеющих возможность изменения диапазона угла при проведении остеосинтеза, а конусовидная винтовая нарезка втулки и винта позволяет обеспечить блокирующую фиксацию пластины.

3. Заявляемое изобретение: устройство для блокируемого погружного остеосинтеза (назначение: остеосинтез переломов трубчатых костей), (описан далее в тексте описания изобретения).

Заявляемое устройство	Прототип	Аналог
Пластина универсальная для блокируемого синтеза отломков костей любой локализации.	Пластина предназначена для синтеза метафизарных переломов голени, бедра, блокируемая.	Пластина блокируемая. Применяется для синтеза диафизарных и метафизарных переломов костей.
Дугообразная в поперечнике с заостренными боковыми краями и зубчатой нарезкой со сферическими отверстиями, нанесенными в шахматном порядке. Контактирует с костью заостренными краями и с зубчатой нарезкой.	Пластина с группой отверстий на расширенном и изогнутом метафизарном конце и отверстиями нанесенными продольно дистально. Плоская.	По внутренней поверхности имеются вырезки для уменьшения контактности с костью.
Сферическая шайба с цилиндрической резьбой по оси ее для блокируемого остеосинтеза, находится всферическом отверстии пластины, позволяющая проводить винт со значительным изменением угла в любом направлении с отклонением от вертикальной оси.	Втулки с конусовидной внутренней резьбой, возможностью маневрирования в различных направлениях до 30 градусов. Контакт с костью со всей плоскостью пластины.	В отверстиях пластины конусовидная винтовая нарезка для блокируемого остеосинтеза. Синтез проводится с помощью направляющей втулки с ограниченными возможностями изменения угла наклона.
Резьба на головке винта цилиндрическая.		На головке винта конусовидная нарезка
Диаметр сферического отверстия пластины меньше наружного диаметра резьбовой поверхности винта и при заворачивании винт удерживается по краю пластины, а, обладая самонарезающими свойствами, проходит ее меньший диаметр.
Пространство между группами отверстий создает условия для крепости пластины в месте наименьшего сопротивления.

Предварительный вариант формулы предлагаемого устройства

Устройство для блокируемого погружного остеосинтеза, включающее пластину изогнутую сверху по форме кости, возможно с вырезками по внутренней поверхности для меньшего контакта с костью, с отверстиями веерообразными в проксимальном отделе с внутренней конусной резьбой, и без нее, а также расположенными вдоль пластины книзу, также имеются втулки с внутренней конусной резьбой и винтами с конусной резьбой на головке с возможностью изменения угла наклона винта, отличающееся тем, что пластина поперечно изогнута с радиусом изгиба равным ширине пластины, а края ее вдоль заострены и с зубчатой нарезкой, в сферические отверстия пластины, рассредоточенные по концам пластины и расположенные в шахматном порядке, помещают сферические шайбы, с отверстием в центре и цилиндрической резьбой, для введения фиксирующего винта с возможностью изменения до необходимого угла наклона в момент остеосинтеза, на головке которого имеется цилиндрическая резьба, диаметр сферического отверстия пластины меньше наружного диаметра резьбовой поверхности винта и при заворачивании винт удерживается по краю пластины, а обладая самонарезающими свойствами, проходит ее меньший диаметр, обеспечивая надежную фиксацию.

Технический результат

Техническим результатом настоящего изобретения является усовершенствование эксплуатационно-функциональных свойств пластины для блокируемого остеосинтеза: обеспечение надежной фиксации, минимальный контакт пластины с поверхностью кости, исключающей возникновение пролежней и нарушение репаративного процесса, упрощение операции остеосинтеза. Отмеченный технический результат достигается благодаря изменению формы пластины, расположению отверстий на ней и формы отверстия пластины, замены направляющей втулки шайбой и использованию цилиндрической резьбы внутри шайбы и головки винта, а также разницы сферического отверстия пластины, которое меньше наружного диаметра резьбовой поверхности винта и при заворачивании винт удерживается по краю пластины, а обладая самонарезающими свойствами, проходит ее меньший диаметр. Заостренные края пластины с зубчатой нарезкой создают надежную устойчивость пластины с исключением ее обширного контакта с костью.

Обоснование соответствия предлагаемого изобретения критерию «изобретательский уровень».

Из уровня техники не известны признаки:

1. Пластина изогнута в поперечнике с радиусом изгиба пластины равного ширине пластины, что создает постоянство оптимального зазора пластины с костью при использовании их различной ширины, а продольные края пластины заострены с зубчатой нарезкой.

2. Сферическая шайба заменяет направляющую втулку, имеет отверстие по оси в контакте со сферическим отверстием пластины, что позволяет достичь наклон винта в любом нужном направлении при фиксации пластины.

3. В шайбе и головке блокируемого винта цилиндрическая резьба.

4. Свободное от отверстий пространство в центре пластины и занимающее около 1/3 длины ее обеспечивает прочность и никогда не происходит перелома фиксатора.

5. Сферическое отверстие пластины меньше наружного диаметра резьбовой поверхности винта и при заворачивании винт удерживается по краю пластины, а, обладая самонарезающими свойствами, проходит ее меньший диаметр, обеспечивая надежную фиксацию.

Предлагаемое устройство представлено на фиг.1, 2, 3.

Фиг.1. Устройство для блокируемого погружного остеосинтеза (вид сбоку).

Фиг.2. Устройство для блокируемого погружного остеосинтеза (вид сверху).

Фиг.3. Устройство для блокируемого погружного остеосинтеза (поперечный разрез пластины в зоне установки фиксирующего винта).

Таким образом, предлагаемое устройство для блокируемого погружного остеосинтеза состоит из пластины, согнутой поперечно с радиусом изгиба, равным ширине пластины, для обеспечения оптимального зазора с поверхностью кости, с заостренными продольными краями и зубчатой нарезкой и отверстиями, расположенными в шахматном порядке. Для отверстий пластины предназначена сферическая шайба с внутренней цилиндрической резьбой, через которую вводят фиксирующий винт кортикальный или спонгиозный с цилиндрической резьбой на головке винта, который ввинчивают в шайбу под углом, необходимым для фиксации костных отломков, создавая блокируемую фиксацию пластине.

Вариант использования предлагаемого устройства

Предложенное устройство может быть применено с простотой традиционного накостного остеосинтеза, но с эффективностью, превышающей блокируемые устройства последнего поколения, что в значительной степени повышает результативность лечения больных с переломами длинных трубчатых костей.

Схематично использование предлагаемого устройства может быть представлено следующим образом:

- Выполнение операционного доступа - проводят разрез по существующим хирургическим правилам на уровне перелома кости.

- Выделяют костные отломки с освобождением от гематомы или соединительно-тканных образований.

- Устраняют интерпозицию мягких тканей.

- Подбирают и моделируют необходимую пластину.

- Проводят репозицию костных отломков.

- Устанавливают пластину на отломках на уровне перелома с удержанием ее с помощью костодержателя.

- Через проксимальное отверстие пластины и шайбу с поворотом последней под нужным углом для надежности фиксации отломков и сделанное с помощью сверла в кости проводят винт и ввинчивают до контакта цилиндрической резьбы головки с цилиндрической резьбой шайбы.

- Проводят дополнительную репозицию отломков и после просверливания кости под углом, необходимым для надежной фиксации отломков с изменением положения шайбы, в области отверстия завинчивают винт до отказа, резьба которого врезается в края отверстия пластины, а витки резьбы головки ввинчиваются в нарезку шайбы.

- Завинчивают проксимальные блокируемые винты не более двух до отказа, затем после дополнительной репозиции через отверстие пластины и шайбы с изменением угла направления при ее повороте делают отверстия и ввинчивают необходимое число винтов, соответственно локализации синтезируемого перелома.

- Число блокируемых винтов может быть не ограниченным, но для надежной фиксации перелома достаточно ввести по два винта в проксимальном и дистальном отломках. Остальные винты могут быть не блокируемыми.

- Ушивание раны.

- Иммобилизация конечности, в зависимости от характера перелома и надежности выполненного остеосинтеза. Возможно ведение без иммобилизации.

Устройство для блокируемого погружного остеосинтеза длинных трубчатых костей, содержащее изогнутую пластину с отверстиями и фиксирующие винты, отличающееся тем, что оно имеет сферические шайбы с отверстием в центре и цилиндрической резьбой, пластина изогнута поперечно с радиусом изгиба, равным ширине пластины, а края ее вдоль заострены и выполнены с зубчатой нарезкой, отверстия в пластине выполнены сферическими для размещения сферических шайб и расположены в шахматном порядке по концам пластины, причем пространство в центре пластины, занимающее 1/3 длины пластины, свободно от отверстий, головка фиксирующего винта имеет цилиндрическую резьбу для размещения в отверстии сферической шайбы, фиксирующий винт выполнен самонарезающим, при этом резьба винта может врезаться в края отверстия пластины.