ТЕЛЕСКОПИЧЕСКАЯ СТОЙКА ДЛЯ АППАРАТА ЧРЕСКОСТНОГО ОСТЕОСИНТЕЗА

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящая полезная модель относится к области медицины, а именно к травматологии и ортопедии, и предназначена для использования при восстановлении деформированных и поврежденных костей конечностей человека.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Известны чрескостные аппараты на базе компьютерной навигации, т.н. гексаподы, которые позволяют удлинять кости человека и устранять деформации длинных костей человека на основании расчетов, полученных в компьютерной программе. Такие известные чрескостные аппараты содержат два (2) кольца, каждое из которых посредством чрескостных элементов (стержней-шурупов, спиц и т.п.) фиксируют фрагменты костей. Кольца соединены телескопическими стойками. Изменение длин телескопических стоек приводит к изменению соответственно пространственного положения колец и костных фрагментов. Для того, чтобы в результате изменения длин телескопических стоек костные фрагменты приняли анатомически правильное положение в компьютерной программе выполняют расчет изменения длин телескопических стоек [Соломин Л.Н. Основы чрескостного остеосинтеза. Частные вопросы - 2. М.: Издательство БИНОМ, 2015. - Т. 2 - 2-е издание, переработанное и дополненное. - 2015. - 560 с.].
Известен аппарат Тэйлора (т.н. пространственная рама Тейлора, Taylor Spatial Frame или TSF), описанный, например, в следующей статье, опубликованной в 2011 году в 5-м номере журнала о детской ортопедии: Д. Даммерер, К. Киршбихлер, Л. Доннан, Г. Кауфманн, М. Крисмер и Р. Байдерман. Клиническая оценка пространственнной рамы Тейлора: сравнение с фиксатором Илизарова и факсатором «Orthofix» [Dammerer, D., Kirschbichler, К., Donnan, L., Kaufrnann, G., Krismer, M., & Biedermann, R. (2011). Clinical value of the Taylor Spatial Frame: a comparison with the Ilizarov and Orthofix fixators. Journal of Children's Orthopaedics, 2011; 5(5): 343-349. doi: 10.1007/s11832-011-0361-3].
Аппарат Тэйлора имеет следующие недостатки:
- каждая телескопическая стойка имеет по два шарнира кардана (по одному на каждом из своих концов), каждый из которых имеет люфт. В итоге, имеющиеся двенадцать (12) карданов являются причиной большой нестабильности аппарата, что причиняет боль пациенту;
- в основе работы аппарата лежит эффект одиночного телескопа, что обуславливает небольшую эффективность телескопической стойки (возможность небольших по величине изменений длины). В связи с этим каждая из телескопических стоек в аппарате Тэйлора представлена шестью типоразмерами. Следует отметить, что процесс замены телескопической стойки одного типоразмера на стойку другого типоразмера является сложным и трудоемким процессом;
- шкала телескопической стойки в аппарате Тэйлора подразумевает минимальное изменение длины, равное 1 мм, что является крайне большим «шагом» одномоментной дистракции и может негативно сказаться на свойствах дистракционного регенерата.
Некоторых из вышеописанных недостатков аппарата Тейлора лишена телескопическая стойка чрескостного аппарата «Орто-СУВ», описанного, например, в следующей статье: [Skomoroshko PV, Vilensky VA, Hammouda AI, Fletcher MD, Solomin LN. Determination of the Maximal Corrective Ability and Optimal Placement of the Ortho-SUV Frame for Femoral Deformity with respect to the Soft Tissue Envelope, a Biomechanical Modelling Study. Adv Orthop. 2014; 2014:268567. doi: 10.1155/2014/268567]. Аппарат «Орто-СУВ» для наглядности показан на фиг. 1. Данный аппарат содержит основное опорное кольцо 1 и подвижное опорное кольцо 2, которые соединены между собой шестью телескопическими стойками 3. Для изменения положения опорных колец, фиксирующих костные фрагменты, в пространстве в ходе коррекции деформации костей человека изменяют длины телескопических стоек. В основе работы телескопических стоек аппарата «Орто-СУВ» лежит эффект двойного телескопа, что в совокупности с механизмом реверса обусловливает большой ресурс изменения длины. Таким образом, в аппарате «Орто-СУВ» отсутствует необходимость в использовании большого количества типоразмеров телескопических стоек. Другими словами, при использовании аппарата «Орто-СУВ» деформацию костей человека корректируют при помощи телескопических стоек одного и того же типоразмера. Телескопическая стойка аппарата «Орто-СУВ» имеет в основании только один (1) шарнир кардана, что снижает люфт такого аппарата при его сборке.
Телескопическая стойка аппарата «Орто-СУВ» выбрана в качестве наиболее близкого аналога (прототипа) и показана на фиг. 2.
Телескопическая стойка для аппарата чрескостного остеосинтеза, показанная на фиг. 2, содержит платик 4, шарнир 5 кардана, резьбовой стержень 6 и узел 7 изменения длины стойки. Узел 7 изменения длины стойки содержит блок 8 режима репозиции перелома и блок 9 режима коррекции деформации, которые имеют общий корпус 10, резьбовую втулку 11, несущую на себе корпус узла изменения длины стойки 12 и контргайку 13.
Длину телескопических стоек в ходе коррекции деформации костей человека изменяют путем поворота корпуса 10 относительно резьбовой втулки 11 в требуемую сторону (на увеличение или уменьшение). Направление движения на увеличение длины обозначено на корпусе 10 знаком плюс, на уменьшение - знаком минус. При повороте корпуса 10 продольные риски через каждые 45 градусов совмещаются с риской на резьбовой втулке 11. Изменение длины страты на расстояние, равное расстоянию между рисками корпуса 10, соответствует шагу 0,25 мм.
Основной недостаток прототипа заключется в том, что изменение длин телескопических стоек является сложным и трудоемким процессом ввиду следующих причин:
- на шкале отсутствуют цифровые обозначения;
- при изменении длины телескопической стойки путем поворота корпуса 10 необходимо совмещать продольные риски на его корпусе и риску на резьбовой втулке 11. Эти риски очень тонкие, в связи с чем процедура изменения длины телескопической стойки часто требует дополнительной помощи, поскольку самостоятельно выполнить данную процедуру часто не в состоянии даже человек с хорошим зрением.
Этот существенный технический недостаток усложняет процесс лечения пациентов, является причиной дискомфорта для пациентов и обуславливает возникновение ошибок при коррекции деформации костей пациентов, что в результате приводит к возникновению болевого синдрома костей человека, увеличивает сроки ношения такого аппарата на восстанавливаемой конечности и, следовательно, увеличивает срок выздоровления пациента.
Таким образом, очевидна потребность в дальнейшем совершенствовании известных телескопических стоек для аппарата чрескостного остеосинтеза, в частности для упрощения процесса лечения пациентов, устранения дискомфорта для пациентов при коррекции деформации их костей и предотповорота возможности возникновения ошибок в ходе коррекции деформации костей пациентов.
Следовательно, насущная проблема состоит в разработке телескопической стойки, преодолевающей по меньшей мере обозначенные выше недостатки известной телескопической стойки.
РАСКРЫТИЕ СУЩНОСТИ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ
Задача настоящей полезной модели состоит в создании телескопической стойки для аппарата чрескостного остеосинтеза, решающей по меньшей мере обозначенную выше проблему.
Поставленная задача решена благодаря тому, что в телескопической стойке для аппарата чрескостного остеосинтеза, содержащей крепежный платик, шарнир, соединенный с платиком, резьбовой стержень и узел изменения длины стойки, соединенные каждый с шарниром, причем узел изменения длины стойки содержит блок режима репозиции переломов, блок режима коррекции деформации, резьбовую втулку и поворотный корпус, функционально соединенный с резьбовой стулкой, резьбовая втулка содержит: проточку со сквозными отверстиями; пружинное кольцо с двумя отверстиями; незамкнутое кольцо с двумя выступами, один из которых снабжен штырем, выполненным с возможностью вставки в одно из отверстий пружинного кольца, а другой выступ имеет сквозной паз, в котором установлено коромысло, снабженное штырем, выполненным с возможностью вставки в другое отверстие пружинного кольца и выступом, при этом поворот указанного корпуса для изменения длины указанной стойки обеспечивает возможность входа выступа коромысла в сквозное отверстие проточки с обеспечением генерирования звукового сигнала.
Предложенная телескопическая стойка для аппарата чрескостного остеосинтеза обеспечивает технический результат в виде упрощения регулировки ее длины и снижения вероятности выставления неправильной длины телескопической стойки, в частности благодаря использованию механизма звукового оповещения пользователя об изменении длины телескопической стойки на заданную величину.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
На фиг. 1 показан внешний вид известного аппарата «Орто-СУВ», при этом его основные конструктивные элементы обозначены следующими ссылочными номерами:
1 - базовое опорное кольцо;
2 - перемещаемое опорное кольцо;
3 - телескопические стойки;
На фиг. 2 показана известная телескопическая стойка для аппарата «Орто-СУВ», показанного на фиг. 1, при этом ее основные конструктивные элементы обозначены следующими ссылочными номерами:
4 - платик;
5 - шарнир кардана;
6 - резьбовой стержень;
7 - узел изменения длины стойки;
8 - блок режима репозиции перелома;
9 - блок режима коррекции деформации;
10 - корпус;
11 - резьбовая втулка;
12 - корпус узла изменения длины стойки;
13 - контргайка.
На фиг. 3 показана телескопическая стойка согласно настоящей полезной модели, при этом ее основные конструктивные элементы обозначены следующими ссылочными номерами:
14 - платик;
15 - шарнир кардана;
16 - резьбовой стержень;
17 - узел изменения длины стойки;
18 - блок режима репозиции перелома;
19 - блок режима коррекции деформации;
20 - корпус;
21 - резьбовая втулка;
22 - корпус узла изменения длины стойки;
23 - контргайка;
24 - проточка;
25 - сквозные отверстия;
26 - содержит незамкнутое кольцо;
27 - первый выступ;
28 - второй выступ;
29 - штырь;
30 - сквозной паз;
31 - коромысло;
32 - плечи;
33 - ось;
34 - выступ;
35 - штырь;
36 - пружинное кольцо;
37 - первое отверстие кольца;
38 - второе отверстие кольца;
39 - контргайка;
40 - винт-фиксатор;
41 - винт-фиксатор;
42 - резьбовая втулка.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ
Телескопическая стойка для аппарата чрескостного остеосинтеза, согласно настоящей полезной модели может быть использована в известных чрескостных аппаратах, в частности, в аппарате «Орто-СУВ». Как показано на фиг. 3, телескопическая стойка в целом содержит платик 14, выполненный с возможностью крепления к внешней кольцевой опоре чрескостного аппарата, шарнир 15 кардана, соединенный с платиком 14, а также содержит резьбовой стержень 16 и узел 17 изменения длины стойки, соединенные каждый с шарниром 15 кардана посредством пальца (не показан).
Узел 17 изменения длины стойки содержит блок 18 режима репозиции перелома и блок 19 режима коррекции деформации, которые имеют общий корпус 20, а также содержит резьбовую втулку 21, несущую на себе корпус 22 узла изменения длины стойки и контргайку 23.
Корпус узла изменения длины страты 22 имеет внутреннюю резьбу, соответствующую внешней резьбе втулки 21, имеет на конце сужение, входящее внутрь корпуса блока режима коррекции деформации 19, и фиксирующееся винтом-фиксатором 40
Резьбовая втулка 21 имеет проточку 24 со сквозными отверстиями 25 и содержит незамкнутое кольцо 26, снабженное первым и вторым выступами 27, 28, при этом первый выступ 27 снабжен штырем 29, а второй выступ 28 имеет сквозной паз 30, в который установлено коромысло 31, оснащенное двумя плечами 32, осью 33, выступом 34 коромысла и штырем 35 коромысла. Кроме того, резьбовая втулка 21 содержит пружинное кольцо 36, снабженное первым и вторым отверстиями 37, 38. В первое отверстие 37 помещен штырь 35 коромысла, а во второе отверстие 38 помещен штырь 29 первого выступа 27 незамкнутого кольца 26.
Проточка 24 предназначена для фиксации незамкнутого кольца 26 на резьбовой втулке 21. Сквозные отверстия 25 предназначены для размещения в них выступа коромысла 34. Кольцо 26 может быть как замкнутым, так и незамкнутым.
Ось 33 предназначена для обеспечения поворота коромысла 31 относительно выступа 28 незамкнутого кольца 26 вокруг фиксированной оси.
Ниже описано функциональное назначение телескопической стойки согласно настоящей полезной модели.
Телескопические стойки согласно настоящей полезной модели используют для соединения между собой опорных колец чрескостного аппарата, при этом каждую телескопическую стойку прикрепляют одним из ее концов к опорному кольцу с использованием платика 14 и прикрепляют к резьбовому стержню 16 соседней телескопической стойки с использованием узла 17 изменения длины стойки. Для изменения пространственного положения опорных колец, фиксирующих костные фрагменты пациента, в ходе коррекции деформации этих костных фрагментов изменяют длину телескопических стоек, соединяющих эти опорные кольца. Для изменения длины телескопических стоек корпус 22 поворачивают в требуемую сторону (на увеличение или уменьшение). Направление движения на увеличение длины может быть обозначено на стойке знаком плюс, на уменьшение - знаком минус.
В процессе изменения длины телескопической стойки при вращении корпуса 22 на шаг заданного размера, например на 90 градусов, что соответствует 0,5 мм, происходит вращение незамкнутого кольца 26 относительно резьбовой втулки 21. При этом выступ 34 коромысла упирается в стенку сквозного отверстия 25. При этом происходит поворот коромысла 31 относительно оси 33, а плечо 32 коромысла упирается в пружинное кольцо 36, вызывая его деформацию. При продолжении вращения корпуса 22 выступ коромысла 34 входит в следующее по направлению поворота сквозное отверстие 25 проточки. При этом коромысло 31 восстанавливает свое исходное положение, а пружинное кольцо 26 восстанавливает свою форму, что сопровождается звуковым сигналом в виде щелчка или треска, слышимого пациенту или пользователю, что указывает на изменение (уменьшение или увеличение) длины телескопической стойки на заданную величину или оповещает об этом пользователя или пациента.
При коррекции деформации при достижении корпусом 22 окончания резьбы втулки 21 (т.е. достижения своей максимальной или минимальной длины), телескопическая стойка теряет возможность изменять свою длину. «Перегонка» осуществляется следующим образом. Ослабляют контргайки 23 и 39, ослабляют винт-фиксатор 40 блока коррекции деформации 19. Тем самым разобщают общий корпус 20 с корпусом узла изменения длины стойки 22. Встречным равноразмерным движением вращают корпус узла изменения длины стойки 22 и общий корпус 20 относительно друг друга. При этом общая длина страты остается неизменной, а корпус узла изменения длины стойки 22 перемещается относительно резьбовой втулки 21 в заданном положении. Затем, затягивают винт-фиксатор блока коррекции деформации 40, контргайки 23 и 39. После этого телескопическая стойка готова к дальнейшей работе.
Для репозиции перелома выполняют ослабление контргайки 39, ослабление винта-фиксатора 41, скручивание по резьбовому стержню 16 коннекторной резьбовой втулки 42 в сторону, противоположную корпусу 20. Это действие осуществляется на всех шести стойках. Стойки получают «свободный ход», т.е дестабилизируются. Осуществляют перемещение опорных колец относительно друг друга мануально, при этом корпуса 20 стоек изменят свое положение по отношению к проходящим в них резьбовым стержням 16. Удерживая достигнутое положение колец мануально, коннекторные резьбовые втулки стоек 42 перемещают по резьбовым стержням - 16 по направлению к корпусам 20, вкручивают их в данные корпуса и фиксируют винтами-фиксаторами 41 и контргайками 39.