УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФИКСАЦИИ ОТЛОМКОВ БЕДРЕННОЙ КОСТИ

Полезная модель относится к области медицины, а именно, к травматологии и ортопедии и позволяет устранить смещение костных отломков при латеральных переломах проксимального отдела бедренной кости. Кроме того, оно может быть использовано при некоторых других видах переломов бедренной кости, например, при мыщелковых переломах бедра.
На современном уровне медицинских знаний лечение вертельных переломов бедра остается одним из наиболее сложных вопросов травматологии. Это связано с преимущественно пожилым и старческим возрастом больных, снижением у них компенсаторных возможностей, наличием сопутствующих общесоматических заболеваний и старческих инволютивных изменений опорно-двигательного аппарата, а также тяжестью самой травмы и вызываемых ею осложнений.
Средний возраст пациентов с вертельными переломами бедренной кости, составляет 76-78 лет. Столь высокий возраст объясняется тем, что среди пострадавших с этой патологией больные старше 60 лет составляют 74,3%-95,0%, а старше 70 лет - от 50,0% до 67,6%.
У большинства людей старше 60-ти лет имеется одно или несколько сопутствующих хронических заболеваний сердечно-сосудистой, дыхательной, эндокринной систем, которые являются факторами риска, с плохим функциональным прогнозом и высоким уровнем смертности. Чем тяжелее общее состояние больного, чем больше сопутствующих заболеваний находятся в состоянии декомпенсации. У лежачего больного пожилого и старческого возраста, даже если на момент травмы общее состояние было удовлетворительным, быстро развиваются гипостатическая пневмония, пролежни, обостряются сопутствующие заболевания, что нередко приводит к летальному исходу.
Таким образом, вертельные переломы бедра превращаются у пожилых и старых больных в общее тяжелое заболевание, требующее проведения целенаправленных активных терапевтических мероприятий.
Вышеперечисленные особенности как со стороны общесоматических особенностей больных, так и со стороны локального статуса - вида и уровня перелома, степени смещения отломков и повреждения окружающих тканей, лежат в основе выбора метода лечения.
Как и все эпиметафизарные переломы, вертельные переломы бедренной кости отличаются способностью к достаточно быстрому
сращению. Поэтому во многих клиниках, в течение многих лет, методом выбора считали консервативный метод лечения. Однако для этого необходимо пребывание больного в кровати длительное время (8-9 недель). Сложность такого лечения состоит в том, что длительное скелетное вытяжение увеличивает число гипостатических осложнений таких как застойная пневмония, пролежни, тромбофлебит нижних конечностей, тромбоэмболия легочной артерии, нарушение функции тазовых органов, посттравматические нарушения психики, обострение уже имеющихся сопутствующих заболеваний - ишемическая болезнь сердца, бронхиальная астма и др., которые опережают заживление перелома и приводят больных к гибели.
Главным способом профилактики гипостатических осложнений и обострений сопутствующих заболеваний является ранняя активизация. Для ее проведения необходимо восстановить опорную функцию конечности и снизить интенсивность болевого синдрома, что возможно только при использовании оперативных методов лечения. Активная хирургическая тактика в лечении вертельных переломов бедра у больных пожилого и старческого возраста позволяет снизить риск возникновения гипостатических осложнений.
Отказ от оперативного лечения отдаляет сроки начала активизации, способствует обострению сопутствующей патологии и связан с более высоким уровнем смертности.
Для остеосинтеза вертельных переломов существует множество различных фиксаторов и устройств, которые можно разделить на группы:
1. простые устройства, вводимые в шейку и головку бедра
2. устройства с диафизарной накладкой
а) монолитные жесткие пластины с заранее заданным углом
б) сборные жесткие фиксаторы, состоящие из шеечного и накостного диафизарного компонентов, соединяемые винтом
в) сборные жесткие фиксаторы, состоящие из накостной пластины с муфтой и скользящего компрессирующего шеечного шурупа
3. внутрикостные устройства - вводимые в костно-мозговой канал через верхушку большого вертела интрамедуллярный гвоздь и соединяемый с ним шеечный элемент
4. эндопротезы проксимального конца бедренной кости
5. аппарат Илизарова, как самостоятельно, так и в сочетании с другими методами.
Однако из-за наличия остеопороза у пациентов пожилого и старческого возраста, из-за ранней нагрузки на оперированную
конечность (т.к. большинство больных не может полноценно использовать средства дополнительной опоры) возникает нестабильность остеосинтеза, миграция и перелом фиксатора в 5% случаев.
Разнообразие предлагаемых и используемых методов показывает насколько трудна проблема лечения вертельных переломов бедра, а также доказывает то, что идеальной конструкции для лечения вертельных переломов бедра нет.
Таким образом, данный вопрос является высокоактуальным.
Среди вышеперечисленных методов одним из наиболее надежных, распространенных, позволяющих осуществить активизацию (тем самым снизить число гипостатических осложнений и процент смертности в раннем и позднем послеоперационном периоде) является накостный остеосинтез с использованием устройств с диафизарной накладкой
- в виде монолитных жестких пластин с заранее заданным углом;
- или в виде сборных жестких фиксаторов, состоящих из шеечного и накостного диафизарного компонентов, соединяемые винтом;
- или в виде сборных жестких фиксаторов, состоящих из накостной пластины с муфтой и скользящего компрессирующего шеечного винта.
Не смотря на многообразие новых моделей фиксаторов в травмотоологии и ортопедии до сих пор активно используются хорошо зарекомендовавшие себя в практике монолитные жесткие пластины с заранее заданным углом, на усовершенствование которых и направлена настоящая полезная модель.
Известно устройство для фиксации отломков бедренной кости, включающее пластинообразное тело, содержащее плоскую часть со сквозными отверстиями, отогнутую частью и клинообразную часть, спроектированную от отогнутой части пластинообразного тела, первую контактную поверхность, для обеспечения фиксации и стабильности отломков кости в соединенном положении, образованную поверхностью плоской части пластинообразного тела, вторую контактную поверхность, для обеспечения фиксации и стабильности отломков кости в соединенном положении, образованную поверхностью отогнутой части пластинообразного тела, третью контактную поверхность, для обеспечения фиксации и стабильности отломков кости в соединенном положении, образованную поверхностями клинообразной части, направленной в сторону, противоположную отогнутой части, причем вторая и третья контактные поверхности, предназначенные для обеспечения фиксации и стабильности отломков кости в соединенном положении, расположены под углом друг к другу (1).
Данное устройство имеет следующий недостаток.
После проведения операции по остеосинтезу, например, вертельного перелома бедренной кости пациенту назначается лечебная физкультура, в частности ходьба с дозированной нагрузкой на оперированную конечность. Как отмечалось выше, основную массу пациентов составляют люди пожилого и старческого возраста, которые являются ослабленными пациентами. Вследствие этого они в полной мере не могут использовать средства дополнительной опоры (костыли, ходунки). Двигаясь без дополнительной опоры данный вид пациентов зачастую дают полную нагрузку на оперированную ногу, что, зачастую приводит к деформации устройства для фиксации отломков бедренной кости, а именно изгиб его клинообразной части вместе с отогнутой частью относительно плоской части. Это, в итоге, приводит к смещению отломков и к необходимости повторной операции.
Технической задачей заявленного полезной модели является намерение предотвратить деформацию устройства, исключить повторную операцию, тем самым повысить эффективность лечения и сократить сроки его проведения.
Для ее решения заявлено устройство для фиксации отломков бедренной кости, включающее пластинообразное тело, содержащее плоскую часть со сквозными отверстиями, отогнутую частью и
клинообразную часть, спроектированную от отогнутой части пластинообразного тела, первую контактную поверхность, для обеспечения фиксации и стабильности отломков кости в соединенном положении, образованную поверхностью плоской части пластинообразного тела, вторую контактную поверхность, для обеспечения фиксации и стабильности отломков кости в соединенном положении, образованную поверхностью отогнутой части пластинообразного тела, третью контактную поверхность, для обеспечения фиксации и стабильности отломков кости в соединенном положении, образованную поверхностями клинообразной части, направленной в сторону, противоположную отогнутой части, причем вторая и третья контактные поверхности, предназначенные для обеспечения фиксации и стабильности отломков кости в соединенном положении, расположены под углом друг к другу, при этом, согласно полезной модели, устройство содержит фиксирующее средство, в фиксирующей позиции тянущееся внутрь пространства между второй и третьей контактными поверхностями, предназначенными для обеспечения фиксации и стабильности отломков кости в соединенном положении, с вхождением конца в отверстие клинообразной части.
Техническим результатом полезной модели является повышение эффективности оперативного лечения вертельных переломов бедренной
кости, в первую очередь у больных пожилого и старческого возраста, снижение количества осложнений и сокращение сроков лечения, в частности, пребывание в стационарном лечебном учреждении, что является следствием снижения возможности деформации устройства для фиксации отломков бедренной кости.
Кроме того, мы считаем необходимым выделить следующие развития и/или уточнения совокупности его общих существенных признаков, относящиеся к частным случаям выполнения или использования.
Заявитель разработал множество модификаций заявленной полезной модели, в частности, фиксирующего средства. Оно может иметь различные формы и узлы крепления. Однако, желательно, чтобы в фиксирующей позиции конец фиксирующего средства имел бы дополнительную фиксацию в результате упирания в обращенную к нему поверхность клинообразной части пластинообразного тела, а противоположным концом был бы зафиксирован в пластинообразном теле. Данная конструкция характеризуется повышенной прочностью фиксации.
Хотя вариантов может быть множество, однако, по мнению, заявителя, наиболее предпочтительной является следующая. Целесообразно, чтобы фиксирующее средство содержало бы винт и, по
меньшей мере, одно отверстие с винтовой резьбой в, по меньшей мере, отогнутой части пластинообразного тела, с возможностью вворачивания в него винта, причем винт вдоль продольной оси включал бы расположенные последовательно и выполненные цилиндрообразной формы головную, основную и концевую части, и при этом головная и основная части винта были бы выполнены с наружной винтовой резьбой, а концевая часть винта была бы выполнена меньшего диаметра, чем основная часть. Данная модификация апроста по конструкции, технологии изготовления и практического применения при проведении оперативного вмешательства.
Толщина пластинообразного тела незначительна. Поэтому для надежного удержания в ней винта необходима мелкая резьба (с уменьшенным шагом) в отверстии в отогнутой части пластинообразного тела. С другой стороны, для надежного соединения основной части винта с костью необходима резьба с увеличенным шагом. Поэтому, желательно, чтобы на головной части винта резьба была бы двухзаходная, а на основной части винта - однозаходная, но ход резьбы на головной части винта был бы равен шагу резьбы основной части винта, в противном случае, исключалась бы возможность ввинчивания.
Предпочтительно, чтобы концевая часть винта была бы выполнена заостренной и на ней были бы выполнены пара наклонных пазов, один
против другого с противоположных сторон под углом к продольной оси. При этом образуется конструкция типа «перьвого сверла», что облегчает прохождение винта через кость.
Целесообразно, чтобы концевая часть винта была бы сопряжена с основной частью посредством конического участка, на котором с двух противоположных сторон сделаны метчиковые зарезы, что также облегчает прохождение винта через кость.
Для дополнительной фиксации пластинообразного тела к диафизу бедренной кости, желательно, чтобы фиксирующее средство содержало бы два отверстия с винтовой резьбой в отогнутой части пластинообразного тела. Кроме того, наличие дополнительного отверстия позволяет подбирать положение винта перед его введением в кость, например, в зависимости от размера кости.
Целесообразно, чтобы, по меньшей мере, одно отверстие с винтовой резьбой было бы выполнено в плоской части пластинообразного тела. Это также расширяет возможности применения заявленного устройства
В заключение данного раздела описания следует отметить, что важным преимуществом полезной модели является также то, что устройство может быть предварительно изготовлено на технологическом оборудовании, уже используемом в медицинской промышленности.
Полезная модель поясняется чертежом.
На фиг.1 схематично изображено заявленное устройство для фиксации отломков бедренной кости (аксонометрия);
На фиг.2 изображено пластинообразное тело, вид сбоку;
На фиг.3 - то же, вид А фиг.2;
На фиг.4 изображен винт, вид сбоку;
На фиг.5 - то же, вид Б фиг.4;
На фиг.6 - то же, вид В фиг.4;
На фиг.7 изображена головная и частично основная части винта, вид сбоку, увеличено;
На фиг.8 - то же, вид Г фиг.7.
Устройство 1 для фиксации отломков бедренной кости включает пластинообразное тело 2, содержащее плоскую часть 3 со сквозными отверстиями 4, отогнутую частью 5 и клинообразную часть 6, спроектированную от отогнутой части пластинообразного тела. Кроме того, устройство содержит первую контактную поверхность 7, для обеспечения фиксации и стабильности отломков кости в соединенном положении, образованную поверхностью 8 плоской части пластинообразного тела, вторую контактную поверхность 9, для обеспечения фиксации и стабильности отломков кости в соединенном положении, образованную поверхностью 10 отогнутой части
пластинообразного тела, третью контактную поверхность 11, для обеспечения фиксации и стабильности отломков кости в соединенном положении, образованную верхней 12 и нижней 13 поверхностями клинообразной части 6, направленной в сторону, противоположную отогнутой части, причем вторая 9 и третья 11 контактные поверхности, предназначенные для обеспечения фиксации и стабильности отломков кости в соединенном положении, расположены под углом друг к другу, обозначенный позицией 14. Устройство содержит фиксирующее средство 15, в фиксирующей позиции 16 тянущееся внутрь пространства между второй и третьей контактными поверхностями, предназначенными для обеспечения фиксации и стабильности отломков кости в соединенном положении, с вхождением конца в отверстие 17 клинообразной части 6.
В фиксирующей позиции 16 конец фиксирующего средства уперт в обращенную к нему поверхность 13 клинообразной части 6 пластинообразного тела 2, а противоположным концом зафиксирован в пластинообразном теле 2.
Само фиксирующее средство 15 содержит винт 18 (фиг.4) и, по меньшей мере, одно отверстие 19 с винтовой резьбой в отогнутой части 5 пластинообразного тела 2, с возможностью вворачивания в него винта. Винт 18 включает расположенные последовательно и выполненные
цилиндрообразной формы головную 20, основную 21 и концевую 22 части,
при этом головная 20 и основная 21 части винта выполнены с наружной винтовой резьбой, а концевая часть 22 винта выполнена меньшего диаметра, чем основная часть.
На головной части 20 винта 18 резьба двухзаходная, а на основной части 21 винта резьба однозаходная, но ход резьбы на головной части винта равен шагу резьбы основной части винта.
Остановимся на этом подробнее.
Винт 18 имеет резьбу как на головной, так и на основной части. Резьба на головной части 20 винта 18 мелкая, но ход имеет такой же, как и на основной части 21 винта, которая вворачивается в кость, например, 2 мм. Таким образом, внутри отверстия 19 и на головной части ход резьбы равен 2 мм, а шаг 1 мм между мелкими витками, резьба на основной части 21 винта имеет шаг 2 мм и ход 2 мм. Винт, когда вкручивается витками основной части в отверстие 19 идет по резьбе с шагом 2 мм, а средний промежуточный виток в отверстии 19 как бы висит в воздухе и по нему не скользит. А головная часть 20 винта 18 полностью использует витки пластины.
Концевая часть 22 винта выполнена заостренной и на ней выполнены пара наклонных пазов 23, один против другого с противоположных сторон под углом к продольной оси,
Кроме того, концевая часть 22 винта 18 сопряжена с основной частью 21 посредством конического участка 24, на котором с двух противоположных сторон сделаны метчиковые зарезы 25.
Количество отверстий 19 с винтовой резьбой в отогнутой части пластинообразного тела фиксирующего средства может быть различным, например, пара. При этом, по меньшей мере, одно отверстие 19 с винтовой резьбой может быть выполнено в плоской части пластинообразного тела 2.
Такова конструкция заявленной полезной модели в статике.
Рассмотрим процесс проведения операции с использованием полезной модели.
Это покажем на примере вертельного перелома бедренной кости 26.
После обнажения зоны перелома чуть ниже верхушки большого вертела 27 пробивником трепанируют костно-мозговой канал. Под контролем электронно-оптического преобразователя в головку 28 бедренной кости 26 через шейку 29 вводится заостренная клинообразная
часть 6 пластинообразного тела 2. После этого через отверстие 19 с винтовой резьбой
Затем в отверстие 19 с винтовой резьбой ввертывается направитель (или кондуктор), представляющий собой втулку, которая имеет на конце наружную резьбу и внутреннее сквозное отверстие (на фигуре не показан). После установки направителя через него сверлится отверстие в кости 26 на возможно большую глубину. Это отверстие имеет диаметр равным или большим на небольшую величину диаметра цилиндрообразной концевой части 22 винта 18. После сверловки отверстия в кости 26 направитель вывертывается из отверстия 19 и в нее ввертывают винт 18. При вворачивании цилиндрообразная концевая часть 22 винта входит в проделанное отверстие, а дальше метчиковые зарезы 25 винта 18 оформляют винтовое отверстие в кости 26, в которое и закручивается винт с помощью торцового ключа, введенного в гнездо 30 винта 18 (на фигуре торцовый ключ не показан). До тех пор, пока концевая часть 22 винта 18 не войдет в отверстие 17 в клинообразной части 6 пластинообразного тела 2, желательно, до упора конического участка 24 винта в нижнюю поверхности 13 клинообразной части 6. Длина винта 18 выбрана так, что после указанного упора головная часть 20 винта 18 оказывается заподлицо с наружной поверхностью плоской части 3 пластинообразного тела 2 или немного заглублена внутрь
отверстия 19. Поскольку витки резьбы основной части 21 винта 18 при его ввертывании оказываются зацепленными с отломками кости 26, то обеспечивается их дополнительное соединение.
Пластинообразное тело 2 фиксируется (прикрепляется) к бедренной кости 26 костными винтами (на фигуре не показаны), вкручиваемые через сквозные отверстия 4.
Наличие фиксирующего средства 15 в виде винта 18 значительно повышает прочность пластинообразного тела 2 на кости 26 и надежность остеосинтеза благодаря образованию жесткого треугольника, например, винт проходит под углом в 40°. Если в прототипе пластинообразное тело 2 было консольной и гнулось, то в заявленном устройстве клинообразная часть 6 и отогнутая часть 5 жестко связаны. Поэтому изогнутая часть способно испытывать значительно большие нагрузки. Иначе говоря, произошло усиление места изгиба за счет подпорки. В целях изучения прочности фиксации вертельных переломов различными металлоконструкциями мы провели экспериментальное исследование, заключающееся в создании модели «сломанная кость - фиксатор» и испытании под действием осевой нагрузки. Как показали эти испытания, устройство стало способно выдерживать нагрузку на 46% большую по сравнению с прототипом.
Одновременно, усилился процесс фиксации костных отломков за счет их компрессии в результате вращения основной части 21 винта 18.
Винт 18 не обязательно должен иметь спонгиозную увеличенную резьбу на основной части, например, он может иметь гладкую поверхность основной части, однако в этом случае не будет дополнительной фиксации перелома за счет крупной спонгиозной резьбы на основной части винта.
Сущность полезной модели поясняется клиническим примером.
Больной Н., 75 лет, поступил в травмотологическое отделение НИИ СП имени Н.В.Склифософского с жалобами на боли в области правого тазобедренного сустава. Два дня назад ему был произведен остеосинтез вертельного перелома правой бедренной кости заявлены устройством. Послеоперационный период протекал без осложнений. В отделении больному проводили антибактериальное обезболивающее противовоспатительное лечение. Больной прошел курс лечебной физкультуры. Больной обучен ходьбе на костылях с дозированной нагрузкой на правую ногу и выписан из стационара под наблюдение травматолога по месту жительства. Через полгода проведен повторный осмотр. На контрольных рентгенограммах положение отломков и фиксатора предложенного устройства правильное. Перелом
консолидирован. Больной ходит с полной нагрузкой на правую ногу с использованием трости.
В общей сложности в клинике оперировано 5 человек с использованием предложенной полезной модели. Использование заявленного устройства позволило значительно улучшить качество оперативного лечения и реабилитацию больных с переломами вертельной области бедренной кости у больных пожилого и старческого возраста. Контрольное медицинское обследование (рентгенологическое исследование) показало, что после операции не наблюдаются деформации устройства и обусловленные ими смещения отломков. У больных снижается число гипостатических осложнений.
Полезную модель можно эффективно использовать для проведения операций при переломах вертельной области бедренной кости, а также при переломах мыщелков бедренной кости.
Преимуществом заявленной полезной модели является повышение эффективности оперативного лечения вертельных переломов бедренной кости, в первую очередь у больных пожилого и старческого возраста, снижение количества осложнений и сокращение сроков лечения, в частности, пребывание в стационарном лечебном учреждении, что является следствием снижения возможности деформации устройства для фиксации отломков бедренной кости. Другим преимуществом
полезной модели является дополнительная фиксация перелома за счет крупной спонгиозной резьбы на основной части винта.
Помимо приведенного варианта полезной модели возможны и другие многочисленные его модификации.
Все они охватываются приведенной далее заявителем формулой полезной модели.
Источники информации, принятые во внимание:
1. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: М.Е.Мюллер и др. Руководство по внутреннему остеосинтезу. Методика рекомендованная Группой АО (Швейцария), Москва, «Ad Marginem», 1996 г., с.232-234, рис.3.41В, 3.42А, 3.42В (прототип).