ВИНТ ДЛЯ ОСТЕОСИНТЕЗА ШЕЙКИ БЕДРЕННОЙ КОСТИ

Область техники.
Полезная модель относится к области медицинской техники, в частности к медицинским изделиям, применяемым в травматологии и ортопедии для остеосинтеза при переломе шейки бедренной кости.
Известен стержень-шуруп (источник [1]: патент RU 14826; Опубликовано: 10.09.2000) содержащий рабочую часть с винтовой нарезкой, ограниченную упорной площадкой, и крепежную часть. На крепежной части выполнен концентратор напряжения, расположенный в плоскости, перпендикулярной оси стержня-шурупа и расположенный между упорной площадкой и крепежным концом.
Известен стержень-шуруп к аппарату для чрескостного остеосинтеза (источник [2]: патент RU 19638; Опубликовано: 20.09.2001). Стержень-шуруп [2] содержит стержень, который снабжен конусным заостренным рабочим концом и крепежным концом. Рабочий конец имеет заострение, выполненное под углом 30 градусов, и конусовидный участок, на котором выполнена упорная трапецеидальная резьба (винтовая нарезка), кроме того, гладкий цилиндрический участок, а на крепежном конце выполнена резьба и участок, имеющий грани.
Известен стержень - шуруп для аппарата внешней фиксации (источник [3]: патент RU 143507; Опубликовано: 27.07.2014). Стержень - шуруп [3] канюлированный представляет собой стержень, который состоит из самонарезающий и резьбоформирующей части с одной стороны, с другой стороны - резьбовой части и безрезьбового участка между ними. Внутри стержня имеется сквозное отверстие. На конце резьбовой части имеется концевой резиновый колпачок.
Аналоги [1; 2; 3] не позволяют осуществлять динамическую компрессию на стыке между костными фрагментами в процессе ходьбы, так как выполнены монолитными. Конструкция винтов не обеспечивает возможность изменения длины, как при установке винтов, так и в процессе сращения перелома.
Известно устройство для остеосинтеза шейки бедра (источник [4]: патент RU 80333; Опубликовано: 10.02.2009). Устройство содержит основание, в котором фиксирован стержень, снабженный сквозным осевым каналом, внешней резьбовой нарезкой, минимум двумя раздвижными лопастями на рабочем конце и расположенным в центральной части граненым выступом, ограниченным буртиком. На выступе установлен поворотный ключ, соединенный посредством шарнира с закрепленной с помощью кронштейна на основании резьбовой тягой.
Стержень [4] предполагает использование внешней фиксации на опоре (основании). Внешняя чрескожная фиксация чревата проникновением инфекции через мягкие ткани в месте прохода стержня. Так стержень не позволяет осуществлять динамическую компрессию на стыке между костными фрагментами в процессе ходьбы. Конструкция стержня не обеспечивает возможность изменения его длины, как при установке, так и в процессе сращения перелома.
Известно винтовое канюлированное телескопическое устройство и способ фиксации шейки бедра, раскрытые в патенте (источник [5]: патент US 2014214034. Опубликовано: 21.01.2013). Устройство представляет собой винтовой узел, содержащий два телескопически связанных стержневых элемента, один из которых выполнен большего диаметра, второй - меньшего. Стержневой элемент большего диаметра выполнен с осевым сквозным каналом и резьбовой частью на проксимальном конце. Второй стержневой элемент выполнен меньшего диаметра с возможностью размещения и перемещения в сквозном канале первого стержневого элемента и также имеет продольный сквозной канал и резьбовую часть на дистальном конце, и снабжен колпачком. Форма стержня меньшего диаметра в поперечном сечении может отличаться от цилиндрической, при этом канал в стержне большего диаметра имеет форму, обеспечивающую строго осевое перемещение в нем второго стержня (без взаимного вращения стержней относительно друга).
Аналог [5] не обеспечивают введение в кость без предварительного рассверливания канала в кости, необходимого для его установки. Конструкция резьбовой части дистального стержня винта [5] не позволяет ему вкручиваться в кость и требует предварительного рассверливания канала, как в кортикальном слое, так и губчатом слое кости. Конструкция винта [5] предполагает наличие продольного сквозного канала вдоль дистального и проксимального стержней, для введения лекарственных препаратов, что требует установки проксимальную часть винта заглушки препятствующей проникновению инфекции и истечению лекарственного препарата, а так же требует и увеличения диаметра винта, как его дистального стержня, так и проксимального стержня. Учитывая, что конструкция телескопическая это не позволяет обеспечить минимальные поперечные размеры тела винта необходимые для фиксации места перелома шейки бедренной кости. Винт [5] получается большего диаметра, чем в случае, когда он мог бы быть выполнен без сквозного продольного канала. Поэтому для фиксации места перелома шейки можно установить только один такой винт [5], два и более винта уже не могут быть размещены, так как поперечный размер шейки ограничен. В аналоге не раскрыты оптимальные геометрические параметры винта, необходимые для осуществления, однако исходя из конструктивных особенностей диаметр винта слишком большой и перед его установкой кость значительно ослабляется за счет высверливания значительной по объему части кости. В аналоге [5] не определена оптимальная длина и ход динамизации (ход дистального стержня относительно проксимального стержня) необходимые для использования винта при лечении перелома шейки бедра.
Известен комплект устройств для остеосинтеза переломов костей конечностей (источник [6]: патент RU 2621587; Опубликовано: 06.06.2017) который включает фенестрированный канюлированный компрессирующий винт, отвертку для винта и силиконовую заглушку. Фенестрированный канюлированный компрессирующий винт состоит из двух стержней - дистального и проксимального, выполненных со сквозными осевыми каналами с возможностью телескопического соединения стержней, и отверстиями в стенках стержней. Каждый из стержней снабжен резьбовым участком (винтовой нарезкой) для обеспечения сцепления винта с костным материалом. Дистальный стержень винта выполнен с резьбой большего диаметра по сравнению с диаметром резьбы на проксимальном стержне винта.
Винт [6] также не обеспечивает введение в кость без предварительного рассверливания канала в кости, необходимого для его установки. Конструкция резьбовой части дистального стержня винта [6] не позволяет ему вкручиваться в кость и требует предварительного рассверливания канала, как в кортикальном слое, так и губчатом слое кости. Перед установкой винта [6] кость ослабляется за счет высверливания значительной по объему части кости. Винт [6] содержит продольный сквозной канала вдоль дистального и проксимального стержней, а также поперечные отверстия, вдоль тела винта, необходимые для введения лекарственных препаратов, что требует установки в проксимальную часть винта заглушки препятствующей проникновению инфекции и истечению лекарственного препарата, а так же требует увеличения диаметра винта, как его дистального стержня, так и проксимального стержня. Конструкция не позволяет обеспечить минимальные поперечные размеры тела винта необходимые для фиксации места перелома шейки бедренной кости. Поперечные отверстия и продольные сквозные каналы ослабляют поперечное сечение винта и снижают его механическую прочность. Поэтому для фиксации места перелома шейки можно установить только один такой винт [6], два и более винта уже не могут быть размещены, так как разрушат шейку. В описании не определена оптимальная длина и ход динамизации (ход дистального стержня относительно проксимального стержня) необходимые для использования винта при лечении перелома шейки бедра.
Сущность технического решения.
Задача, на решение которой направлена полезная модель, заключается в обеспечении фиксации места перелома шейки бедренной кости винтом, который может быть установлен в костные фрагменты без предварительного рассверливания кости и обеспечит динамическую компрессию в месте стыка отломков в процессе лечения, а также позволит изменять его длину в процессе установки.
Технический результат заключается в динамической фиксации места перелома шейки бедренной кости. При этом установка винта осуществляется без предварительного рассверливания канала в кости и существует возможность регулировки длины винта.
Технический результат достигается тем, что винт для остеосинтеза шейки бедренной кости, состоит из двух частей соединенных телескопически, дистального и проксимального стержня. Где проксимальный стержень выполнен со сквозным осевым каналом. Каждый из стержней снабжен резьбовым участком для обеспечения сцепления винта с костью и углублениями под отвертку. Дистальный стержень содержит резьбовой участок (для фиксации в области шейки) выполненный на дистальном конце и углубление под отвертку выполненное на проксимальном конце. Проксимальный стержень содержит резьбовой участок (для фиксации в области вертела бедра) и углубление под отвертку выполненные на проксимальном конце. Дистальный конец дистального стержня самосверлящий, содержит режущие кромки и самонарезающую винтовую нарезку. Проксимальный конец дистального стержня установлен в сквозном осевом канале проксимального стержня. Дистальный конец проксимального стержня завальцован, так что дистальный стержень имеет возможность перемещаться, не выпадая, вдоль проксимального стержня из одного крайнего положения в другое крайнее положение, на расстояние в диапазоне от 10 до 20 мм.
Дистальный стержень выполнен, длинной от 35 до 75 мм, в виде металлического стержня диаметром тела 4,75 мм, на дистальном конце содержит самонарезающую винтовую нарезку с шагом 1 мм, на проксимальном конце содержит шестигранное углубление размером 3,5 мм. Проксимальный стержень выполнен в виде канюлированного металлического стержня, с наружным диаметром тела 6,6 мм, на проксимальном конце содержащий винтовую нарезку с шагом 0,5 мм и шестигранное углубление размером 5 мм, на проксимальном конце содержащего буртик образованный вальцовкой. На проксимальной части дистального стержня также выполнено утолщение в форме буртика. Винтовая нарезка резьбовых участков выполнена с шагом от 0,5 до 2,5 мм, глубиной от 0,5 до 1,25 мм. Материал для изготовления винта предпочтительно титановый сплав или нержавеющая сталь, пригодные для имплантации в организм человека.
Техническое решение поясняется следующими графическими материалами:
Фиг. 1 - винт, общий вид;
Фиг. 2 - винт, общий вид с разнесенными частями;
Фиг. 3 - винт, вид в разрезе;
Фиг. 4 - винт (вид в разрезе) показан по месту установки в шейке бедренной кости;
Фиг. 5 - три винта показаны по месту установки в шейке бедренной кости.
Осуществление полезной модели.
Винт состоит из двух частей дистального стержня 1 и проксимального стержня 2. Общая длина винта находится в диапазоне от 70 до 110 мм, диаметр стержней 1 и 2 (фиг. 1; 2; 3) не превышает 8 мм. Части 1 и 2 соединены телескопически, так что дистальный стержень 1 имеет возможность перемещаться вдоль проксимального стержня 2 из одного крайнего положения в другое крайнее положение на расстояние в диапазоне от 10 до 20 мм т.е. обеспечивается ход динамизации до 20 мм и возможность увеличения длины до 10 мм при необходимости. Проксимальный стержень 2 выполнен с продольным сквозным осевым каналом 3 (фиг. 2; 3), снабжен резьбовым участком 4 (фиг. 1; 2; 3), для обеспечения сцепления с костью в области вертела, и шестигранным углублением 5 (фиг. 3), под отвертку. Дистальный стержень 1 снабжен резьбовым участком 6 (фиг. 1; 2; 3), для обеспечения сцепления с костью в области части шейки с головкой, и шестигранным углублением 7 (фиг. 3), под отвертку. Резьбовой участок 6 выполнен на дистальном конце 8 (фиг. 1; 2; 3) дистального стрежня 1. Углубление под отвертку 7 выполнено на проксимальном конце дистального стержня 1. Резьбовой участок 4 и углубление под отвертку 6 выполнены на проксимальном конце проксимального стержня 2. Дистальный конец 8 дистального стержня 2 самосверлящий, содержит режущие кромки и самонарезающую винтовую нарезку на резьбовом участке 6. Проксимальный конец дистального стержня 1 установлен в сквозном осевом канале 3 проксимального стержня 2. Дистальный конец 9 (фиг. 1; 2; 3) проксимального стержня 2 завальцован, так что дистальный стержень 1 имеет возможность перемещаться вдоль проксимального стержня 2 из одного крайнего положения в другое крайнее положение, не выпадая. Проксимальном конец у дистального стержня 1 имеет чуть больший диаметр, чем его тело, выполнен буртик 10 (фиг. 2; 3), что обеспечивает его контакт с завальцованной частью проксимального стержня 2. Дистальный стержень 1 выполнен, длинной от 35 до 75 мм, в частности 50 мм из титанового сплава ВТ6 или из нержавеющей стали, в виде металлического стержня с диаметром тела от 4 до 5 мм, в частности 4,75 мм. Самонарезающая винтовая нарезка выполнена с шагом от 0,5 до 2,5 мм, в частности 1 мм. Шестигранное углубление под отвертку 7 размером 3,5 мм (допускается 3 и 3,3 мм). Шестигранное углубление под отвертку 5 размером 5 мм (допускается 4,5 и 5,5 мм). Проксимальный стержень 2 выполнен в виде канюлированного металлического стержня, с наружным диаметром тела 6,6 мм, из титанового сплава ВТ6 или из нержавеющей стали. Винтовая нарезка резьбового участка 4 выполнена с шагом от 0,5 до 1,5 мм, частности 0,5 мм. На проксимальном конце проксимальный стержень 2 содержит буртик образованный вальцовкой, препятствующий свободному выходу дистального стержня 1 из осевого канала 3. Винтовая нарезка резьбовых участков 4 и 6 предпочтительно выполнена с шагом от 0,5 до 2,5 мм, глубиной от 0,5 до 1,25 мм. Перемещение дистального стержня 1 в проксимальном стержне 2 обеспечивает возможность динамизации места перелома. Дистальный стержень 1 фиксируется в части шейки с головкой 11 (фиг. 4; 5). Проксимальный стрежень 2 фиксируется в области большого вертела 12 (фиг. 4; 5) позволяя дистальному стержню 1 динамизироваться, перемещаться относительно проксимального стержня 2. При динамизации происходит компрессия на стыке между частью шейки с головкой 11 и остальной частью бедренной кости во время ходьбы пациента, при этом запускается механизм механической стимуляции остеогенеза. Винты длиной от 70 до 80 мм имеют ход динамизации 10 мм. Винты длиной от 80 до 110 мм имеют ход динамизации 20 мм.
Устройство позволяет зафиксировать шейку с головкой относительно остальной части бедренной кости и при ходьбе осуществлять динамическую компрессию на стыке отломков кости.
Использование полезной модели показано на примере остеосинтеза винтом длинной 90+10. Для введения винта используют бедренный навигатор (Устройство для лечения больных с травмами и последствиями травм проксимального отдела бедра, патенты RU 148219; RU 2535509; RU 120354.) После позиционирование бедренного навигатора, через направляющую втулку вскрывают кортикал и вводят винт в область перелома. Винт фиксируют на отвертке, рабочий конец которой устанавливается в углубления 5 и 7. При этом дистальный стержень 1 отодвигается вдоль осевого канала 3 проксимально стержня 2 на расстояние 10 мм и становится в нейтральное положение. В нейтральном положении длину винта можно увеличить на 10 мм подкручивая дистальный стержень отверткой. Разместив винт вдоль продольной оси шейки бедренной кости, при помощи отвертки винт резьбовым участком 6 вкручивают в часть шейки с головкой бедра, резьбовым участком 4 в области большого вертела. Проксимальный конец проксимального стержня 2 крепится в области большого вертела 12, что позволяет вводить винты минимальным доступом, без разрезов. При этом, так как поперечный размер винта мал (не более 8 мм в проксимальной части и не более 6,6 мм в дистальной части), одновременно в шейку можно ввести один, два или три винта (фиг. 5). Дистальный конец 8 дистального стержня 2 самосверлящий, содержит режущие кромки и самонарезающую винтовую нарезку, что позволяет вводить винт напрямую в кость, и не требует рассверливание канала под дистальный стержень 1, поэтому сохраняется массив кости и обеспечивается требуемая жесткость фиксации винта в головке. Для предотвращения вращения части шейки с головкой 11 относительно части с большим вертелом 12 может быть введено два или три винта (фиг. 5).