Интрамедуллярный стержень для погружного и чрескостного остеосинтеза

Изобретение относится к медицине, а именно к травматологии и ортопедии, и раскрывает интрамедуллярный стержень для погружного и чрескостного остеосинтеза. Интрамедуллярный стержень характеризуется тем, что выполнен из полимерных материалов медицинского назначения, содержит внутреннюю резьбу, расположенную на проксимальном участке, содержит внутреннюю металлическую вставку, расположенную в центральной части стержня. Изобретение может быть использовано при остеосинтезе трубчатых костей у млекопитающих. 7 з.п. ф-лы, 11 ил.

 

Изобретение относится к медицине, а именно к травматологии и ортопедии и может быть использовано при остеосинтезе трубчатых костей у млекопитающих.

Совершенствование конструкций для остеосинтеза, использование малоинвазивных методик, сокращение времени операции за счет упрощения и уменьшения ее этапов, является актуальной задачей остеосинтеза. Для лечения переломов, особенно переломов длинных трубчатых костей, в хирургической ортопедии используют интрамедуллярные стержни, вводимые в сломанную кость после сверления костномозгового канала (пат. 2252723, RU, пат. 2339325, пат. 2714441 RU). Чтобы исключить ротационное смещение отломков и их укорочение при многофрагментарных переломах стержень фиксируют на опоре аппарата внешней фиксации или накостной пластине с помощью блокирующих винтов, которые проводят через соответствующие отверстия в стержне.

Известны Штифты полимерные для остеосинтеза (пат. На полезную модель 47656, 47657, 47657, МПК А61В 17/58, RU, 2004 г.) изготовленные из сополимера винилпирролидона с метилметакрилатом марки ППМ-1, модифицированного капронового волокна, арамидного волокна терлон и с различными добавками для лечебных целей. Известные стержни ограничены в применении, т.к. из-за чрезмерной хрупкости они эффективны только для использования в лечебных целях, но не для задач остеосинтеза.

Известно Устройство для хирургического интрамедуллярного лечения переломов трубчатой кости (пат. на изобретение 2358681, RU, МПК А61В 17/72, 2007 г.), содержащее интрамедуллярный стержень из титана с нанесенным биоактивным покрытием. На стержне выполнены отверстия под блокирующие винты. Недостатками известного устройства является то, что введение стержня и, главным образом, фиксация дистальной части самого стержня в отломках сломанной кости являются довольно сложными операциями вследствие того, что часто трудно центрировать винты, вводимые в отверстия стержней. К недостаткам следует отнести высокую стоимость титановых стержней. Недостатком является то, что при установке полностью разрушаются структуры, находящиеся в костномозговом канале, в частности костный мозг, кровеносные сосуды. При эксплуатации происходит микрорасшатывание стержня, он не срастается с костью и не стимулирует репаративные процессы. Титановые стержни потенциально травмоопасны из-за того, что механическая прочность титанового стержня выше механической прочности травмированной кости, оказывающей слабое сопротивление внезапным механическим нагрузкам, что приводит к ее механическому разрушению.

Известен Интрамедуллярный стержень для остеосинтеза (пат. на изобретение 2239382, RU, МПК А61В 17/72, 2000 г.), в виде продолговатого полого стержня, который крепится к отломкам кости блокирующими винтами. Стержень и блокирующие винты выполнены из рассасывающегося материала. В стенке стержня для увеличения его прочности выполнена армирующая сетка, которая прикреплена к втулке, установленной на конце стержня. Втулка снабжена резьбой под направитель для введения стержня в костномозговой канал и под экстрактор для удаления армирующей сетки. Втулка снабжена резьбовой пробкой. Недостатком известного стержня является сложность в установке, а также то, что его можно использовать для остеосинтеза фрагментов и отломков губчатой кости, не подвергающихся нагрузке.

Задачей изобретения Интрамедуллярный стержень для погружного и чрескостного остеосинтеза является обеспечение стабильной фиксации любых видов переломов за счет совершенствования конструкций интрамедуллярных стержней для остеосинтеза.

Техническим результатом от решения поставленной задачи является сокращение времени операции за счёт упрощения и уменьшения её этапов и использования малоинвазивных методик, снижение себестоимости проводимой операции.

Заявленный технический результат достигается тем, что предлагается изобретение Интрамедуллярный стержень для погружного и чрескостного остеосинтеза. Стержень для погружного и чрескостного остеосинтеза выполняют из полимерного материала медицинского назначения (полиэтилен, полипропилен, полистирол, полиамид, силикон, фторопласт и др.) и дополняют для увеличения прочности внутренней металлической вставкой, например, титановой, которую располагают центральной части стержня. Кроме того, стержни полимерные выполняют в поперечном сечении сплошными, круглыми, трехгранными, четырехгранными, в форме листа клевера.

Отличия заявляемого изобретения от прототипа заключаются в том,

что:

- интрамедуллярные стержни выполняют из полимерных материалов медико-технического назначения, например, полиэтилен, полипропилен, полистирол, полиамид, силикон, фторопласт и др., которые по своим физическим качествам (механическая прочность, твердость, эластичность) могут быть альтернативой металлическим изделиям. Упругость стержней из полимерных материалов выше, чем упругость стержней из титановых сплавов;

- интрамедуллярные стержни из полимерных материалов медико-технического назначения выполняют без отверстий для блокирующих винтов, поэтому хирургу не нужно целиться в конкретное отверстие, он выбирает место введения винта, без усилий просверливает кость и стержень в наиболее удобном месте, с точки зрения жесткости фиксации и меньшей травматизации. Это упрощает операцию и сокращает ее продолжительность, и в то же время позволяет хирургу жестко фиксировать отломки кости интрамедуллярным стержнем в сочетании с накостной пластиной или аппаратом внешней фиксации;

- интрамедуллярный стержень из полимерных материалов, благодаря упругости и эластичности, принимает анатомическую форму предварительно рассверленного костномозгового канала, достигая полного контакта со стенками канала на всем его протяжении, и осуществляет удержание отломков кости в сочетании с накостной пластиной или аппаратом внешней фиксации в достигнутом консолидированном положении по длине с одновременным антиротационным эффектом до появления первичной мозоли;

- интрамедуллярные стержни из полимерных материалов медико-технического назначения выполняют с внутренней металлической вставкой, например, титановой, расположенной в центре стержня, и применяют для установки в кости, находящейся в состоянии остеопороза для необходимого усиления области перелома, способного противостоять максимальной нагрузке;

- полимерные стержни с разнообразием форм поперечного сечения позволяют хирургу осуществить выбор наиболее эффективного средства для лечения дефекта кости;

- при проведении рентгенологического обследования стержни являются не рентгенконтрастными и не мешают обзору и оценке состояния области перелома или области остеотомии;

- интрамедуллярные стержни из полимерных высокотехнологичных полимерных материалов медико-технического назначения имеют преимущества перед титановыми и в части снижения себестоимости, и в части технологических процессов их изготовления.

Совокупность отличительных признаков описываемого устройства обеспечивает достижение поставленной задачи. Эти отличительные признаки позволяют сделать вывод о наличии новизны в предлагаемом техническом решении, а их осуществление обеспечивает достижение результата в решении поставленной задачи. Проведенный патентный поиск не выявил решений, имеющих признаки, сходные с заявляемым изобретением, что свидетельствует об изобретательском уровне. Описание и чертежи демонстрируют возможности осуществления изобретений, что дает право сделать вывод о соответствии критерию «промышленная применимость».

Заявленное изобретение поясняется описанием и иллюстрациями:

Фиг. 1 - интрамедуллярный стержень полимерный;

Фиг. 2 - интрамедуллярный стержень полимерный с титановой вставкой;

Фиг. 3 - интрамедуллярный стержень полимерный со сквозным пазом;

Фиг. 4 - поперечное сечение круглого полимерного стержня;

Фиг. 5 - поперечное сечение трехгранного полимерного стержня;

Фиг. 6 - поперечное сечение четырехгранного полимерного стержня;

Фиг. 7 - поперечное сечение полимерного стержня в форме листа клевера;

Фиг. 8 - схема использования интрамедуллярного стержня полимерного с накостной пластиной

Фиг. 9 - рентгенографический снимок после установки пластины и консолидации перелома;

Фиг. 10 - схема использования интрамедуллярного стержня полимерного с аппаратом внешней фиксации;

Фиг. 11 - схема использования двух полимерных стержней для консолидации перелома.

Группа изобретений Интрамедуллярный стержень для погружного и чрескостного остеосинтеза представлена стержнем полимерным 1 (Фиг. 1) и стержнем полимерным с титановой вставкой 2 (Фиг. 2) и стержнем полимерным 3 (Фиг. 3) со сквозным пазом.

Стержень полимерный 1 (Фиг. 1) представляет собой стержень, выполненный из полимерного материала медицинского назначения (полиэтилен, полипропилен, полистирол, полиамид, силикон, фторопласт и др.) со сплошным сечением. Проксимальный конец стержня содержит участок 3 с внутренней резьбой для удобства извлечения из кости. Стержень полимерный 1 предназначен для остеосинтеза в физиологическом состоянии кости. Стержни полимерные способны снижать ударную нагрузку на кость, равномерно распределяя по ходу диафиза кости, максимально стабильно удерживают блокирующий винт или чрескостную спицу в своей толще, обладают стабилизирующими свойствами, а также легко вводятся в кость под разными углами.

Стержень полимерный 2 (Фиг. 2), выполненный из полимерного материала медицинского назначения (полиэтилен, полипропилен, полистирол полиамид, силикон, фторопласт и др.), предназначен для установки в кости, находящейся в состоянии остеопороза. Проксимальный конец стержня содержит участок 3 с внутренней резьбой для удобства извлечения из кости. Для усиления жесткости стержня предусмотрена внутренняя титановая вставка 4, выполненная заодно со стержнем 2, расположенная в его центральной части. При установке стержня 2 один конец стержня вводится в дистальный обломок кости, другой конец стержня 2 вводится в проксимальный участок кости, а участок стержня с внутренней титановой вставкой 4 располагают в зоне перелома. Блокирующие винты устанавливают перпендикулярно оси интрамедуллярного стержня 2, располагая выше и ниже титановой вставки 4, и сочетают с накостной пластиной или с аппаратом наружной фиксации (Фиг. 8, 10).

Стержень полимерный 3 (Фиг. 3), выполненный из полимерного материала медицинского назначения (полиэтилен, полипропилен, полистирол полиамид, силикон, фторопласт и др.), содержит сквозной паз 6, расположенный в дистальной части стержня. Сквозной паз 6 обеспечивает возможность дистракции трубчатой кости на полимерном стержне с применением аппаратов наружной фиксации с возможностью линейного перемещения чрескостных стержней или спиц.

Диаметр стержней 1,2 зависит от контуров диафизарной трубки, в которую вводится стержень, и составляет 2-4 мм для мелких костей (например, диафиз фаланги пальца или ребер); 5 мм и более - для диафиза крупных костей, например, плечевой, большеберцовой и бедренной кости. Стержни полимерные в поперечном сечении выполняют сплошными круглыми (Фиг. 4), трехгранными, четырехгранными (Фиг. 5, 6), в форме листа клевера (Фиг. 7), или имеют иное полиморфное поперечное сечение. Образующиеся полости между стержнем и каналом можно использовать для введения лекарственных средств непосредственно в диафиз кости. Полимерные стержни 1, 2, 3 имеют насечки на внешней поверхности, которые способствуют усилению остеоинтеграционных процессов с костной тканью. Заявляемые интрамедуллярные стержни изготавливают путем фрезерной обработки полуфабрикатов и заготовок из полимерных материалов медико-технического назначения, а также методом горячего прессования, экструзией.

Интрамедуллярные стержни в соответствии с изобретением применяют для внутреннего (погружного) остеосинтеза, когда для лечения переломов фиксируют костные отломки внутри тела пациента при помощи, например, пластины, а также для наружного (чрескостного) остеосинтеза, когда костные отломки соединяют с помощью дистракционно-компрессионных аппаратов внешней фиксации.

Перед операцией предварительно проводят рентгенологическое обследование. В случае выявления перелома подбирают стержень либо несколько стержней в соответствии с диаметром костного канала, затем стержень вводят антеградно либо ретроградно из центрального, либо бокового положения в зависимости от задачи, поставленной хирургом. После установки стержня подбирают соответствующую накостную пластину (Фиг. 8) и проводят окончательную репозицию отломков. Выше и ниже области перелома просверливают перпендикулярно в кости отверстия необходимого диаметра под блокирующие винты для установки пластины: сначала просверливают первый кортикальный слой кости, затем просверливают стержень, затем просверливают второй кортикальный слой кости. После наложения пластины в подготовленные отверстия вкручиваются блокирующие винты, которые проходят через пластину, первый кортикальный слой кости, фиксируются в толщине полимерного стержня, затем проходят второй кортикальный слой, таким образом достигается максимально надежная фиксация (Фиг. 9). После заживления кости стержень может извлекаться из кости, либо оставаться пожизненно.

При использовании полимерного стержня в сочетании с аппаратом наружной фиксации (Фиг. 10) устанавливают полимерный стержень, удостоверившись в максимально точной репозиции кости, чрескостно вводят блокирующие стержни или спицы, закрепляя их на внешних опорах. Введение стержня в канал может осуществляется как при помощи дрели, так и путем вколачивания. После заживления вводится тонкий резьбовой стержень в резьбовой участок 3 полимерного стержня для последующего извлечения.

В отдельных оперативных случаях используют несколько стержней малого диаметра (совокупный диаметр которых соответствует диаметру диафиза кости). Стержни вводят не аксиально, а под углом к диафизу кости (Фиг. 11), их вводят в диафиз с различных точек приложения, закрепляя на внешних опорах аппарата наружной фиксации.

1. Интрамедуллярный стержень для погружного и чрескостного остеосинтеза с внутренней резьбой, расположенной на проксимальном участке, содержащий участок с металлической вставкой для увеличения прочности стержня, отличающийся тем, что стержень выполняют из полимерных материалов медицинского назначения, представляющих собой полиэтилен, полипропилен, полистирол, полиамид, силикон или фторопласт, и дополняют внутренней металлической вставкой, которую располагают в центральной части стержня, при этом внутренняя металлическая вставка выполнена из титана.

2. Интрамедуллярный стержень по п. 1, отличающийся тем, что внутреннюю металлическую вставку выполняют из титана.

3. Интрамедуллярный стержень по пп. 1, 2, отличающийся тем, что стержни полимерные выполняют со сквозным пазом.

4. Интрамедуллярный стержень по пп. 1, 3 отличающийся тем, что стержни полимерные в поперечном сечении выполняют сплошными.

5. Интрамедуллярный стержень по пп. 1, 2, 3, отличающийся тем, что стержни полимерные в поперечном сечении выполняют круглыми.

6. Интрамедуллярный стержень по пп. 1, 3, отличающийся тем, что стержни полимерные в поперечном сечении выполняют трехгранными.

7. Интрамедуллярный стержень по пп. 1, 3, отличающийся тем, что стержни полимерные в поперечном сечении выполняют четырехгранными.

8. Интрамедуллярный стержень по пп. 1, 3, отличающийся тем, что стержни полимерные в поперечном сечении выполняют в форме листа клевера.