Индивидуальный резекционный блок для выполнения опилов бедренной кости при эндопротезировании коленного сустава

Полезная модель относится к медицинской техники и может использоваться для подготовки опилов дистального отдела бедренной кости при эндопротезировании коленного сустава.
Известно применение индивидуального резекционного блока для выполнения опилов бедренной кости при эндопротезировании коленного сустава, выполненного сборно-разборным и состоящего из пластикового каркаса, напечатанного на 3D принтере. В пластиковом каркасе выполнены 3 линейных прорези, одна из которых для выполнения дистального опила мыщелков бедренной кости, две для выполнения переднего опила, а также 12 сквозных отверстий, 7 из которых выполнены в дистальной части пластикового каркаса, а 5 в проксимальной части, одно из которых - большое сквозное отверстие. Расположение линейных прорезей, сквозных отверстий соответствуют полученному результату 3D моделирования, основанному на данных компьютерной томографии бедренной кости.
(https://www.medacta.com/EN/myknee).
На мыщелки бедренной кости устанавливают пластиковый каркас, через 2 сквозных отверстия выполненные в дистальной части пластикового каркаса просверливают отверстия и проводят пины. Через 2 сквозных отверстия, выполненные в проксимальной части пластикового каркаса просверливают отверстия. Через линейную прорезь выполняют дистальный опил мыщелков бедренной кости, через оставшиеся линейные прорези выполняют передний опил (https://www.youtube.com/watch?v=7IGXrtmCfl8). Затем пластиковый каркас и 2 пина удаляют. В подготовленные просверленные отверстия устанавливают пластиковый или металлический стандартный резекционный блок, фиксируют его двумя пинами, через который допиливают 2 косых и задний опилы. После пластиковый или металлический стандартный резекционный блок с двумя пинами удаляют.
Недостатками аналога являются:
невозможность выполнения всех 5 опилов бедренной кости без смены инструментария, что приводит к длительности выполнения опилов;
необходимость поочередного использования индивидуального пластикового каркаса и стандартного резекционного блока для выполнения опилов бедренной кости является риском их смещения при установке;
попадание пластиковых крошек при выполнении опилов через пластиковые линейные прорези, что является риском инфицирования раны;
длительность выполнения опилов из-за наличия второстепенных этапов.
В качестве прототипа по наиболее близкой технической сущности нами выбран индивидуальный резекционный блок для выполнения опилов бедренной кости при эндопротезировании коленного сустава, выполненный сборно-разборным и состоящий из напечатанного на 3D принтере пластикового каркаса, металлической вставки с линейной прорезью и четырех металлических втулок. В дистальной части пластикового каркаса выполнена линейная прорезь для установки металлической вставки с линейной прорезью, используемой для выполнения дистального опила мыщелков бедренной кости, а для установки металлических втулок в пластиковом каркасе выполнены 4 сквозных отверстия, два из которых выполнены в дистальной части пластикового каркаса, а 2 - в проксимальной. Внутренняя поверхность пластикового каркаса является копией наружной поверхности кости, а расположение линейной прорези и сквозных отверстий, выполненных в пластиковом каркасе, соответствует полученному результату 3D моделирования, основанному на данных компьютерной томографии бедренной кости (http://synthes.vo.llnwd.net/o16/LLNWMB8/INT%20Mobile/Synthes%20Inte rnational/Product%20Support%20Material/legacy_DePuy_PDFs/DPEM-ORT-0912-0235-1_9075-96-000_LR.pdf).
Устройство, выбранное в качестве прототипа, работает следующим образом: на мыщелки бедренной кости надевают пластиковый каркас, в 4 сквозные отверстия устанавливают 4 металлические втулки. В линейную прорезь устанавливают металлическую вставку. Через две металлические втулки, установленные в два сквозных отверстия, выполненные в дистальной части пластикового каркаса, проводят 2 пина. Через металлические втулки, установленные в два сквозных отверстия, выполненные в проксимальной части пластикового каркаса, просверливают отверстия в мыщелках бедренной кости. Через металлическую вставку выполняют резекцию дистального отдела мыщелков бедренной кости. Затем 2 пина, проведенные через две металлические втулки, установленные в два сквозных отверстия, выполненные в дистальной части пластикового каркаса, удаляют и снимают пластиковый каркас с металлической вставкой и 4 втулками. В просверленные два отверстия в мыщелках бедренной кости устанавливают стандартный резекционный блок, фиксируют его двумя пинами и через прорези в нем выполняют передний, задний и два косых опила заднего отдела мыщелков бедренной кости. Затем стандартный резекционный блок и два пина удаляют.
Недостатками прототипа являются:
невозможность выполнения всех 5 опилов бедренной кости без смены инструментария, что приводит к длительности выполнения опилов;
необходимость поочередного использования индивидуального пластикового каркаса и стандартного резекционного блока для выполнения опилов бедренной кости, что является риском их смещения при установке;
риск смещения металлической вставки с прорезью из-за ее недостаточно прочной фиксации.
Задачей полезной модели является:
сокращение времени выполнения опилов бедренной кости;
упрощение техники выполнения опилов бедренной кости;
снижение риска нестабильности коленного сустава.
Технический результат, достигаемый с помощью заявляемой полезной модели:
возможность выполнения всех 5 опилов бедренной кости без смены инструментария.
снижение риска смещения опилов при их установке;
исключение использования стандартного резекционного блока;
повышение прочности фиксации металлической вставки с прорезью.
Технический результат достигается тем, что индивидуальный резекционный блок для выполнения опилов бедренной кости при эндопротезировании коленного сустава выполнен сборно-разборным и состоит из напечатанного на 3D принтере пластикового каркаса, металлической вставки с линейной прорезью и снабженной ручкой, а также семи металлических втулок, при этом в дистальной части пластикового каркаса выполнена линейная прорезь для установки металлической вставки с линейной прорезью и снабженной ручкой, используемой для выполнения дистального опила мыщелков бедренной кости, в проксимальной части выполнены 4 линейные прорези для поочередной установки в них металлической вставки с линейной прорезью и снабженной ручкой, одна из 4-х вышеуказанных линейных прорезей выполнена для осуществления переднего опила, две - косых опилов, одна - для осуществления заднего опила, в пластиковом каркасе выполнено также 7 сквозных отверстий для установки металлических втулок, 2 из которых выполнены в боковой части пластикового каркаса, а 3 - в его дистальной части, одно из которых выполнено между двумя расположенными на одном уровне сквозными отверстиями выше уровня их расположения, оставшиеся 2 сквозных отверстия выполнены в проксимальной части пластового каркаса. Внутренняя поверхность пластикового каркаса является копией наружной поверхности кости, а расположение линейной прорези и сквозных отверстий, выполненных в пластиковом каркасе, соответствует полученному результату 3D моделирования, основанному на данных компьютерной томографии бедренной кости.
Отличительные существенные признаки и причинно-следственная связь между ними и достигаемым результатом.
Металлическая вставка с линейной прорезью снабжена ручкой.
Наличие ручки позволит во время выполнения опилов удерживать и контролировать расположение металлической вставки в линейной прорези пластикового каркаса, тем самым, исключая вероятность смещения во время выполнения опилов и, как следствие, погрешности выполнения опилов.
Дополнительно выполнено 3 сквозных отверстия для установки металлических втулок, 2 сквозных отверстия выполнены в боковой части пластикового каркаса, а одно - в дистальной части пластикового каркаса между двумя уже имеющимися сквозными отверстиями выше уровня их расположения, что позволяет стабильно зафиксировать массивный пластиковый каркас, что, в свою очередь, исключает его смещение во время выполнения последовательных пяти опилов.
Дополнительно выполнено 4 линейные прорези для поочередной установки в них металлической вставки с линейной прорезью и снабженной ручкой (одна из 4-х вышеуказанных линейных прорезей выполнена для осуществления переднего опила, две - косых опилов, одна - для осуществления заднего опила), исключают необходимость смены и использования стандартного инструментария на момент подготовки опилов бедренной кости, а также позволяют, кроме дистального опила, поочередно выполнить еще 4 опила (передний, 2 косых и задний опилы) и подготовить дистальный отдел бедренный кости к установке бедренного компонента эндопротеза коленного сустава.
Исключаются погрешности и смещение линий, которые могли бы возникнуть при смене инструментария благодаря тому, что пластиковый каркас с линейными прорезями статично зафиксирован к мыщелкам бедренной кости и перемещается только металлическая вставка с линейной прорезью и снабженной ручкой, лезвие.
Сущность полезной модели поясняется фиг. 1-10, на которых изображен общий вид заявляемой полезной модели, где:
1 - пластиковый каркас;
2 - сквозное отверстие №1, выполненное в дистальной части пластикового каркаса;
3 - сквозное отверстие №2, выполненное в дистальной части пластикового каркаса;
4 - сквозное отверстие №3, выполненное в дистальной части пластикового каркаса;
5 - сквозное отверстие №4, выполненное в боковой части пластикового каркаса;
6 - сквозное отверстие №5, выполненное в боковой части пластикового каркаса;
7 сквозное отверстие №6, выполненное в проксимальной части пластикового каркаса;
8 - сквозное отверстие №7, выполненное в проксимальной части пластикового каркаса;
9 - металлическая втулка;
10 - линейная прорезь №1 для выполнения заднего опила мыщелков бедренной кости;
11 - металлическая вставка с линейной прорезью и снабженная ручкой;
12 - осцилляторная пила с лезвием;
13 - линейная прорезь №2 для выполнения первого косого опила мыщелков бедренной кости;
14 - линейная прорезь №3 для выполнения второго косого опила мыщелков бедренной кости;
15 - линейная прорезь №4 для выполнения переднего опила мыщелков бедренной кости;
16 - линейная прорезь №5 для выполнения дистального опила мыщелков бедренной кости.
Предлагаемая полезная модель может быть использована следующим образом. На мыщелки бедренной кости надевают пластиковый каркас (1) в сквозные отверстия (2-8) устанавливают 7 металлических втулок (9) (фиг. 1). Через сквозные отверстия (4, 5, 6) со вставленными металлическими втулками (9) проводят три пина и тем самым фиксируют пластиковый каркас (фиг. 2). Через сквозные отверстия (2, 3, 7, 8) со вставленными четырьмя металлическими втулками (9) сверлом просверливают отверстия (фиг. 3), после этого удаляют четыре металлические втулки (9), вставленные в сквозные отверстия (2, 3, 7, 8). Затем, в линейную прорезь №1 (10) устанавливают металлическую вставку с линейной прорезью и снабженной ручкой (11) и осцилляторной пилой с лезвием 1,27 (12) выполняют задний опил (фиг. 4), после чего аналогично в линейную прорезь №2 (13) устанавливают металлическую вставку с линейной прорезью и снабженной ручкой (11) и выполняют первый косой опил (фиг. 5), также в линейную прорезь №3 (14) устанавливают металлическую вставку с линейной прорезью и снабженной ручкой (11) и выполняют второй косой опил (фиг. 6). В линейную прорезь №4 (15) устанавливают металлическую вставку с линейной прорезью и снабженной ручкой (11) и выполняют передний опил (фиг. 7). В последнюю линейную прорезь №5 (16) устанавливают металлическую вставку с линейной прорезью и снабженной ручкой (11) и выполняют дистальный опил (фиг. 8). Затем, металлическую вставку с линейной прорезью и снабженной ручкой (11), три пина и пластиковый каркас (1) стремя металлическими втулками (9) удаляют (фиг. 9, 10).
Приводим клинический пример.
Пример 1. Пациент О., 69 лет. Диагноз: Деформирующий артроз левого коленного сустава 3 ст. с многоплоскостной деформацией и нарушением биологической оси конечности. Основываясь на данные компьютерной томографии бедренной кости, больному выполнено 3D моделирование. В результате полученных данных 3D моделирования больному выбран бедренный левый компонент эндопротеза коленного сустава Aesculap F6 (фиг. 11). Учитывая нахождение компонента эндопротеза коленного сустава, получены координаты расположения плоскостей остеотомии дистального, переднего, первого косого, второго косого, заднего опилов мыщелков бедренной кости (фиг. 12) и расположение 7 пинов. После чего виртуально был создан пластиковый каркас, учитывающий расположение 5 плоскостей остеотомий и 7 пинов. Затем на 3D принтере изготовлен пластиковый каркас (фиг. 13).
Выполнено хирургическое вмешательство, в ходе которого после поднадкостничного выделения мыщелков бедренной кости, на мыщелки бедренной кости был надет пластиковый каркас (1), в сквозные отверстия (2-8) установлены 7 металлических втулок (9). Через сквозные отверстия (4, 5, 6) со вставленными металлическими втулками (9) проведено три пина и тем самым зафиксирован пластиковый каркас. Через сквозные отверстия (2, 3, 7, 8) со вставленными четырьмя металлическими втулками (9) сверлом просверлены отверстия, после этого удалены четыре металлические втулки (9), вставленные в сквозные отверстия (2, 3, 7, 8). Затем, в линейную прорезь №1 (10) установлена металлическая вставку с линейной прорезью и снабженной ручкой (11) и осцилляторной пилой (12) с лезвием 1,27 выполнен задний опил, после чего аналогично в линейную прорезь №2 (13) установлена металлическая вставка с линейной прорезью и снабженная ручкой (11) и выполнен первый косой опил, также в линейную прорезь №3 (14) установлена металлическая вставка с линейной прорезью и снабженная ручкой (11) и выполнен второй косой опил. В линейную прорезь №4 (15) установлена металлическая вставка с линейной прорезью и снабженная ручкой (11) и выполнен передний опил (фиг. 14). В последнюю линейную прорезь №5 (16) установлена металлическую вставку с линейной прорезью и снабженной ручкой (11) и выполнен дистальный опил. Через отверстия (2, 3, 7, 8), проверены и сопоставлены ожидаемые и полученные результаты, используя навигационную систему. Затем металлическую вставку с линейной прорезью и снабженной ручкой, три пина и пластиковый каркас с металлическими втулками удалили (фиг. 15). Благодаря корректно выполненным опилам, компонент эндопротеза коленного сустава установлен в заданное положение (фиг. 16, 17).
Индивидуальный резекционный блок для выполнения опилов бедренной кости при эндопротезировании коленного сустава сократил время оперативного лечения на 30 мин, за счет исключения второстепенного инструментария и стандартных резекционных блоков и переделки во время оперативного вмешательства.
Таким образом, заявляемая полезная модель, в отличие от прототипа, позволяет выполнять все 5 опилов бедренной кости без смены инструментария, снижает риск смещения опилов бедренной кости при их установке, исключает использование стандартного резекционного блока, повышает прочность фиксации металлической вставки с прорезью, что, в свою очередь, сокращает время и упрощает технику выполнения опилов бедренной кости, а также снижает риск нестабильности коленного сустава.