УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ПЕРЕЛОМА ПРОКСИМАЛЬНОГО КОНЦА БЕДРЕННОЙ КОСТИ
DEVICE FOR EXPERIMENTAL MODELLING FRACTURE OF HIP BONE PROXIMAL END

Изобретение относится к экспериментальной медицине и предназначено для моделирования перелома и остеосинтеза проксимального конца бедренной кости в опытах на млекопитающих животных.
Для исследования влияния материала и конструкции фиксатора на костные ткани после остеосинтеза при переломах проксимального отдела бедренной кости, возникает необходимость в эксперименте на животном осуществлять моделирование перелома кости путем остеотомии. Существующие устройства для лечебной остеотомии и остеосинтеза проксимального отдела бедренной кости человека не всегда обеспечивают высокую точность локализации и направления линии рассечения кости. Для достоверности исследований остеотомия и остеосинтез должны быть одинаковыми в каждом опыте основной и контрольной группах экспериментов на животных. Однако специального устройства для моделирования перелома и остеосинтеза бедренной кости в эксперименте в доступной литературе не найдено, что побудило нас к разработке специального устройства для экспериментального моделирования перелома проксимального конца бедренной кости и последующего остеосинтеза.
Известен инструмент для рассечения кости - долото, являющееся остеотомом с ручкой на одном конце и с поперечным клиновидным лезвием на другом рабочем конце [Краткий курс оперативной хирургии с топографической анатомией. Под редакцией проф. В.Н. Шевкуненко. Издание второе. Государственное издательство медицинской литературы. «Медгиз». М. 1947. С.49].
Недостатком долота является отсутствие в нем элементов для достижения им остеотомии с одинаковой локализацией и направлением в каждом опыте основной и контрольной группах экспериментов, что не повышает качества исследования влияния различных фиксаторов из разного материала при остеосинтезе.
Известна для остеотомии медицинская пила, содержащая полотно с пилящими зубчиками по одному ее краю и ручку [Ю.Ф. Кабатов. Медицинский инструментарий, аппаратура и оборудование. Медицина. М. 1977. С - 112-113, рис.20, фиг.1-5].
Недостатком такой медицинской пилы являются трудности осуществления ею остеотомии с одинаковой локализацией и направлением в каждом опыте основной и контрольной группах экспериментов, что не обеспечивает высокой точности моделирования перелома и не повышает качества исследования влияния различных фиксаторов из разного материала при остеосинтезе.
Известна для остеотомии пила циркулярная, содержащая круг с осевым стержнем в центре одной его стороны, причем у круга выполнены зубья по периметру, а осевой стержень соединен с движителем [В.Д. Чаклин. Основы оперативной ортопедии и травматологии. Изд. «Медицина». М. 1964. С. - 30-31, рис.10-в].
Недостатком циркулярной пилы являются трудности осуществления локализации и направления остеотомии, одинаковых в каждом опыте основной и контрольной группах экспериментов, что не способствует высокой точности моделирования перелома и не повышает качества исследования влияния различных фиксаторов из разного материала при остеосинтезе в эксперименте на животных.
Известна для распиливания кости проволочная пила Джигли, содержащая скрученную вдвое проволоку с режущими на ней зубьями и рукоятками на концах [Ю.Ф. Кабатов. Медицинский инструментарий, аппаратура и оборудование. Медицина. М. 1977. С - 112-113, рис.20, фиг.6].
Недостатком проволочной пилы Джигли являются трудности соблюдения точного направления и локализации остеотомии, одинаковых в каждом опыте основной и контрольной группах экспериментов, что не обеспечивает высокой точности моделирования перелома и не повышает качества исследования влияния различных фиксаторов из разного материала при остеосинтезе.
Известен способ остеотомии межвертельной области по патенту РФ №2014014 с помощью остеотома-пилы, содержащего режущее полотно, состоящее из двух вогнутых половин, которые по очереди снаружи заводят вокруг кости, одну - по передней поверхности, а другую - по задней поверхности. После введения обе половины режущего полотна смыкают между собой, образуя овал с внутренними режущими зубьями, и соединяют их посредством болтового соединения. При этом выступ, выполненный на одной половине режущего полотна, входит в паз, выполненный на другой половине режущего полотна, а кость оказывается размещенной внутри овала с внутренними режущими зубьями. Затем осуществляют разрезание качательными движениями в направлении изнутри наружу, поджимая кость прижимом прижимного механизма. Изобретение позволяет снизить травматичность оперативного вмешательства при межвертельной остеотомии.
Недостатком остеотома-пилы из патента РФ №2014014 является отсутствие в этом устройстве конструктивных элементов, обеспечивающих одинаковое направление и локализацию остеотомии в каждом опыте основной и контрольной группах экспериментов, что не обеспечивает высокой точности моделирования перелома и не повышает качества исследования влияния различных фиксаторов из разного материала при остеосинтезе.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству является остеотом-пила из патента РФ №2014014, которое мы принимаем за прототип, а недостатки его изложены выше.
Технический результат изобретения заключается в повышении качества исследования влияния различных фиксаторов из разного материала при остеосинтезе в эксперименте на животных путем повышения точности остеотомии с одинаковой локализацией и направлением моделирования перелома в каждом опыте основной и контрольной группах экспериментов.
Устройство для экспериментального моделирования перелома проксимального конца бедренной кости содержит каркас с возможностью подведения его частей к разным поверхностям кости и элементы прижима и остеотомии. Каркас содержит углообразную планку с размещенной на ее поперечной части подвижной пластиной и муфтой, при этом к муфте прикреплен транспортир, в центре которого на оси содержатся передняя и задняя направительные трубки под стержни. В нижнем конце подвижной пластины выполнен держатель с проемом для вкладыша. Направление канала в центре вкладыша под фиксатор для вертела выполнено по одной прямой с каналом в направителе под размещенный на конце нижней части планки фиксатор головки кости.
В предпочтительном варианте выполнения устройства рабочий конец направителя нижней части планки выполнен конусовидным.
В другом предпочтительном варианте выполнения устройства вкладыш выполнен в форме равнобедренного треугольника и у ребер содержит каналы под дополнительные фиксаторы для остеосинтеза.
В следующем предпочтительном варианте выполнения устройства на поперечной части планки нанесены метрические деления.
В предпочтительном варианте выполнения устройства фиксатор головки кости выполнен в виде самонарезного шурупа.
Сущность технического решения и конкретный пример выполнения устройства, выполненного в виде каркаса, поясняется чертежами. На фиг.1 изображено устройство в собранном состоянии, вид спереди. На фиг.2 - то же, вид сбоку. На фиг.3 - то же, вид сверху. На фиг.4 - деталь устройства - нижняя часть подвижной планки с вкладышем. На фиг.5 - вкладыш с каналами под спицевые фиксаторы, вид со стороны каналов. На фиг.6 - тот же вкладыш с каналами под спицевые фиксаторы, вид со стороны грани вкладыша. На фиг.7 - устройство в работе при моделировании перелома проксимального конца бедреннбй кости. На фиг.8 - то же, но при моделировании чрезшеечной остеотомии бедренной кости. На фиг.1-8 обозначены: 1 - планка; 2 - нижняя часть планки 1; 3 - подвижная пластина; 4 - направитель фиксатора головки кости; 5 - сквозной канал с внутренней резьбой в направителе 4; 6 - фиксатор головки кости; 7 - фиксатор направителя 4; 8 - держатель с проемом для вкладыша; 9 - болт фиксации спицы 34; 10 - подвижная муфта на поперечной части планки 1; 11 - транспортир; 12 - метрические деления транспортира; 13 - передняя направительная трубка; 14 - задняя направительная трубка; 15 - держатель трубки 13; 16 - болт фиксации трубки 13; 17 - болт фиксации подвижной муфты 10; 18 - рабочий конец переднего направительного стержня; 19 - головка бедренной кости; 20 - муфта верхнего конца подвижной пластины; 21 - болт фиксации муфты 20 подвижной пластины 3; 22 - задняя направительная трубка; 23 - рабочий конец заднего направительного стержня; 24 - вкладыш; 25 - фиксатор вкладыша к его держателю 8; 26 - вертел бедренной кости; 27 - диафиз бедренной кости; 28 - центральный канал под фиксационную спицу во вкладыше; 29 - верхний канал под спицу во вкладыше; 30 - нижний канал под спицу во вкладыше; 31 - третий угловой канал под спицу во вкладыше; 32 - конусовидный конец направителя; 33 - рабочий конец фиксатора головки кости; 34 - фиксационная спица; 35 - ось вращения направительных трубок 13 и 22; 36 - ямка головки бедренной кости; 37 - косая линия моделирования перелома проксимального конца бедренной кости; 38 - поперечная линия чрезшеечной остеотомии бедренной кости; 39 - метрические деления на поперечной планке 1.
Конкретный пример пользования устройством. В зависимости от избранной металлоконструкции для остеосинтеза подбирают вкладыш 24 с каналами и вводят его в держатель 8, фиксируя болтом 25. Точки фиксации кости во всех группах экспериментов одинаковы: ямка 36 головки и наиболее латеральный край большого вертела бедренной кости. При обнаженном дистальном конце бедренной кости кролика к ямке 36 головки 19 бедренной кости вплотную подводят конусовидный конец 32 направителя 4. В головку 19 вводят рабочий конец 33 фиксатора головки кости, при необходимости закрепляя его болтом 7. Перемещая муфтообразный верхний конец 20 муфты подвижной пластины 3 по поперечной части планки 1, подводят держатель 8 с вкладышем 24 к максимально выступающему латеральному краю вертела 26. Через центральный канал 28 вкладыша проводят фиксационную спицу 34 или металлический стержень в костную ткань вертела 26 и фиксируют болтом 9. Направляют трубку 13 (и 22) по разным сторонам кости на планируемую линию остеотомии и закрепляют болтом фиксации 16. По метрическим делениям 39 регистрируют местоположение муфты 10 на поперечной планке 1. По транспортиру 11, прикрепленному к подвижной муфте 10 и перемещаемого вместе с ней по поперечной планке 1, определяют угол направления трубок 13 и 22. Ориентируясь на направление трубок 13 и 22 или скользя по ним, остеотомирующим устройством пересекают кость, моделируя экспериментальный перелом проксимального конца бедренной кости в контрольной и основной группах опытов на млекопитающих животных. После введения фиксаторов 33 и 34 через дополнительные каналы 30 и 31 осуществляют остеосинтез.
Существенность отличий заявленного устройства от избранного прототипа заключается в следующем. Наличие углообразной планки с размещенной на ее поперечной части подвижной пластины обеспечивает возможность размещения всего проксимального конца бедренной кости в пространстве между рабочими концами каркаса, что создает условия для надежного прижима и удержания кости. Размещение муфты на поперечной части планки обеспечивает возможность ее перемещения с направительными трубками в нужное положение, что повышает точность направления направительных стержней. Прикрепление к муфте транспортира обеспечивает его перемещение вместе с муфтой трубками и стержнями, что способствует повышению точности остеотомии. Размещение в центре транспортира на оси передней и задней направительных трубок обеспечивает возможность одновременного и одинакового поворота обеих трубок под контролируемым углом и, при любом расположении трубок на поперечной части планки, способствует синхронности и высокой точности выбора и регистрации угла направления стержней, обеспечивая точность и однотипность остеотомии во всех опытах. Выполнение углообразного проема для вкладыша ускоряет и упрощает введение вкладыша в держатель, исключает вращательное смещение его и одинаковое направление введения спицевых фиксаторов в кость в разных группах опытов. Выполнение направления канала в центре вкладыша по одной прямой с каналом в направителе с размещенным в нем фиксатором головки кости, обеспечивает возможность поворотов каркаса по оси фиксаторов, что расширяет возможности подведения к кости и ее пересечения остеотомирующим устройством. Выполнение рабочего конца направителя нижней части планки конусовидным позволяет плотно прижать его к ямке головки бедренной кости, повышая точность и надежность фиксации головки. Выполнение вкладыша в форме равнобедренного треугольника исключает его вращение в проеме держателя, упрощает и повышает точность его установки и удержания в устройстве, а также направления введения спиц в кость. Наличие у ребер каналов с заданным направлением под дополнительные фиксаторы для остеосинтеза, создает возможности остесинтеза пучком спиц, наиболее щадящего костную ткань, и целесообразного направления фиксаторов. Нанесенные на поперечной части планки метрические деления повышают точность размещения направительных стержней и точность остеотомии. Выполнение фиксатора головки кости в виде самонарезного шурупа упрощает, ускоряет фиксацию головки и повышает ее надежность.
Таким образом, разработанное устройство, повышая точность остеотомии с одинаковой локализацией и направлением моделирования перелома в каждом опыте основной и контрольной группах экспериментов на животных, обеспечивает повышение качества исследования влияния различных фиксаторов из разного материала при остеосинтезе.
Применение изобретения возможно в ветеринарии.