Устройство для укорачивающей остеотомии длинных трубчатых костей

Полезная модель относится к области медицины, а именно медицинскому инструментарию, применяемому в травматологии и ортопедии для выполнения укорачивающей остеотомии длинных трубчатых костей с удалением их деформированных сегментов.
Распространенным хирургическим методом устранения костных деформаций или улучшения функции опорно-двигательного аппарата является создание искусственного перелома кости - ее остеотомии посредством остеотома или пилы. С целью оптимизации данного процесса, а именно исключения сдвига линии рассечения кости от запланированной траектории за счет неправильного нажима на режущий элемент или соскальзывания руки хирурга из-за значительной нагрузки на его запястье, в настоящее время на рынке медицинских изделий появляются различные виды направителей для контролирования движения положения режущего элемента. Известны, например, устройства для остеотомии акромиального отростка лопатки [патент RU на изобретение №2523134] и большеберцовой кости [патент RU на изобретение №2340296]. Однако конструкции данных устройств громоздки и не могут быть модифицированы для использования при других патологиях.
Известны также устройства для остеотомии шейки бедра [патент RU на полезную модель №165756, патент JP на изобретение №2017-12457 А] и краевой части большеберцовой кости [патент US на изобретение 2005/0154394], используемые при тотальном эндопротезировании суставов, с целью резекции краевых частей вышеуказанных концов костей для создания, так называемых, опилов, т.е. плоских ровных поверхностей, на которые плотно «сажаются» эндопротезы.
Однако конструктивные особенности данных конструкций позволяют произвести остеотомию только с возможностью изменения угла наклона к продольной оси кости, т.е. выполнить прямую или косую остеотомию. При этом данные устройства не предназначены для удаления больших сегментов деформированного участка кости, т.к. все применяемые в них технические решения направлены на проведение «подгона» остеотомированной поверхности кости к элементам эндопротеза с обеспечением плотного прилегания друг к другу.
Известно также «Направляющее устройство для остеосинтеза» [заявка RU на группу изобретений №2014145382], включающее корпус со шкалой, фиксирующий элемент и направитель пилы. Фиксирующий элемент выполнен в виде двух пар установленных на противоположных торцах корпуса изогнутых захватов. Каждая пара захватов соединена между собой посредством цилиндрического стержня с резьбой и установленного на стержне между захватами винта. Направитель пилы выполнен в виде подвижно установленных на корпусе, по меньшей мере, двух щелевых направителей с отверстиями и щелевой прорезью.
Конструктивные особенности данного устройства описаны в заявке на группу изобретений «Способ установки и фиксации бедренного компонента эндопротеза тазобедренного сустава и направляющее устройство для остеотомии», которая была отозвана в связи с не поступлением в определенные Административным регламентом сроки ответа на Запрос экспертизы, в связи с чем в открытом доступе имеется ограниченная часть материалов - формула изобретения. Но даже из такого краткого описания следует, что данное устройство, как и указанные выше, направлено конкретно на выполнение опилов при тотальном эндопротезировании с целью проведения укорачивающей поперечной остеотомии. Таким образом, все технические решения, используемые в конструкции, адаптированы под данное хирургическое вмешательство, например, перемещение щелевых направителей только в одном направлении - вдоль вертикальной оси кости, позволяя контролировать изменение ширины опила с помощью шкалы, нанесенной на корпус, что, в свою очередь, не позволяет корректировать угол наклона линии рассечения кости, если врачу необходимо будет провести косую остеотомию. Как и все вышеперечисленные устройства данная конструкция включает в себя большое количество соединенных между собой узлов, что ведет к усложнению процессов ее изготовления и установки, повышению затрат на материалы, увеличению стоимости продукта.
Известны также регулирующий модуль для остеотомии [патент CN на изобретение №107510489], содержащий основной опорный корпус и вращающий регулируемый блок. Данное устройство характеризуется тем, что посредством вращающего блока возможно изменение угла наклона плоскости остеотомии как к сагиттальной, так и к фронтальной плоскости, позволяя скорректировать, таким образом, при плотном присоединении двух остеотомированных краевых сегментов анатомически верное направление кости.
Однако данное устройство не предусматривает проведение ротационной остеотомии, хотя при осуществлении перевода текста описания патента CN №107510489 нами было обнаружено словосочетание «возможность проведения ротационной остеотомии». Под этим авторы понимали, что изменяя угол наклона плоскости второго рассечения, при сближении краевых сегментов кости возможно проведение минимальной корректировки положения фрагментов относительно друг друга в любом направлении с целью восстановления анатомических параметров кости. Т.е. это делают не посредством самого устройства, а, следовательно, при использовании данной конструкции возможно выполнить ротацию костных отломков относительно друг друга только на незначительную величину. Для обеспечения ротирования одного костного отломка относительно другого вокруг продольной оси кости уже на значительный угол необходимо переместить направитель устройства вокруг кости, сформировав, таким образом, совсем другой угол наклона остеотомии. Но при этом необходимо обеспечить параллельность плоскостей остеотомированных костных опилов с целью создания их плотного соединения после резекции деформированного участка кости для ускорения сращения и исключения возможности смещения отломков относительно друг друга.
Проанализировав все найденные источники нами не было обнаружено устройства для осуществления укорачивающей остеотомии длинных трубчатых костей, позволяющего перемещать направитель вокруг продольной оси кости. Все аналоги также не имеют с заявляемым устройством общих конструктивных особенностей, вследствие чего был затруднен выбор наиболее близкого аналога. По совокупности признаков им может считаться любое устройство из вышеперечисленных аналогов.
Задачей заявляемой полезной модели является разработка устройства, позволяющего выполнить укорачивающую ротационную остеотомию длинных трубчатых костей с обеспечением резекции деформированного костного участка, плотного прилегания остеотомированных плоскостей костных опилов друг к другу и восстановления анатомичности кости.
Сущность заявляемой полезной модели характеризуется тем, что устройство для укорачивающей остеотомии длинных трубчатых костей состоит из соединенных внешнего стержня и стержня для костномозгового канала, при этом внешний стержень имеет на торце расположенный поперечно под углом пластинообразный направитель со щелевой продольной прорезью для режущего элемента, стержень для костномозгового канала имеет на торцевой части расположенный поперечно под углом направитель в виде бруска с размещенным с одной из его сторон выступом со сквозным поперечным отверстием для свободного конца внешнего стержня с обеспечением его перемещения вверх-вниз и вращением вокруг своей продольной оси с возможностью фиксации прижимным винтом, причем пластинообразный направитель расположен напротив стержня для костномозгового канала, внешний стержень и стержень для костномозгового канала выполнены цилиндрическими и расположены параллельно.
Технический результат заявляемой полезной модели.
Совокупность применяемых в данном устройстве признаков позволяет провести укорачивающую ротационную остеотомию, в процессе которой две линии рассечения выполняются строго параллельно друг другу с возможностью последующего сближения концов отломков до плотного прилегания, но направитель режущего элемента при выполнении второй линии остеотомии перемещают вокруг продольной оси кости так, чтобы потом обеспечить разворот одного фрагмента кости относительно другого, восстановив правильную анатомию кости при наличии ее патологической ротации. Именно использование в данном устройстве двух идентичных по направлению их элементов внешнего стержня и стержня для костномозгового канала, связанных между собой, позволяет даже при вращении пластинообразного направителя внешнего стержня вокруг кости создать параллельные плоскости опилов костных отломков с возможностью обеспечения их последующего плотного прилегания друг к другу. При этом функция перемещения внешнего стержня вверх-вниз позволяет скорректировать ширину удаляемого сегмента. Обеспечение установки в костномозговой канал опорной части внешнего стержня и выполнение соединения между внешним стержнем и стержнем костномозгового канала именно описанным в данной заявке методом позволяет исключить возможность смещения второй линии остеотомии с нарушением ее параллельности относительно первой линии рассечения кости.
Устройство для укорачивающей остеотомии длинных трубчатых костей поясняется с помощью Фиг. 1-2, на которых изображено: на Фиг. 1 - общий вид конструкции, на Фиг. 2 - вид сверху. На Фиг. 1 позициями 1-10 обозначены:
1 - стержень для костномозгового канала;
2 - внешний стержень;
3 - опорная часть стержня для костномозгового канала;
4 - опорная часть внешнего стержня;
5 - направитель стержня для костномозгового канала;
6 - пластинообразный направитель внешнего стержня;
7 - щелевая прорезь пластинообразного направителя внешнего стержня;
8 - выступ направителя стержня для костномозгового канала;
9 - сквозное поперечное отверстие в выступе направителя стержня для костномозгового канала;
10 - прижимной винт.
Устройство для укорачивающей остеотомии длинных трубчатых костей состоит из соединенных стержня для костномозгового канала 1 и внешнего стержня 2. Каждый из стержней 1, 2 представляет собой цилиндрические опорные части 3, 4, расположенные параллельно. Стержень для костномозгового канала 1 имеет на торцевой части расположенный поперечно под углом направитель 5. Внешний стержень 2 имеет на торце расположенный поперечно под углом пластинообразный направитель 6. При этом направители могут быть выполнены под наклоном к продольной части под фиксированным углом 40-60°. Пластинообразный направитель 6 внешнего стержня 2 выполнен с щелевой продольной прорезью 7 для проведения через нее режущего элемента и расположен напротив стержня для костномозгового канала 1. Направитель 5 стержня для костномозгового канала 1 представляет собой брусок с размещенным с одной из его сторон выступом 8, имеющим сквозное поперечное отверстие 9, через которое проведена свободная опорная часть 4 внешнего стержня 2 с обеспечением его перемещения вверх-вниз с изменением расстояния между направителями 5,6 внешнего стержня 2 и стержня для костномозгового канала 1 и вращением вокруг своей продольной оси посредством прижимного винта 10.
Устройство для укорачивающей остеотомии длинных трубчатых костей используют следующим образом.
На дооперационном этапе проводят лучевую диагностику зоны патологии, а именно МРТ-, КТ- и/или рентген-исследования в зависимости от локализации и характера дефекта костной структуры. Во время предоперационного планирования посредством рентгенограмм и/или КТ-, МРТ-снимков вычисляют место проведения остеотомии, рассчитывают угол наклона линии рассечения костного сегмента относительно продольной оси поврежденной кости, ширину костного участка, необходимого для удаления, диаметр костномозгового канала в зоне патологии. С учетом полученных результатов подбирают устройство с оптимальными геометрическими размерами, обращая внимание на длину и диаметр опорной части стержня для костномозгового канала.
Во время хирургического вмешательства послойно осуществляют хирургический доступ к костным структурам в зоне патологии. С учетом проведенных при предоперационном планировании расчетов осуществляют первое рассечение кости под углом, равным углам наклона направителей к опорным частям внешнего стержня и стержня для костномозгового канала выбранного устройства. Смещают концы отломков относительно друг друга в зоне остеотомии. Устанавливают в костномозговой канал дистального отломка опорную часть стержня для костномозгового канала, обеспечивая при этом совпадение центральной оси опорной части с центральной осью костномозгового канала и укладку нижней поверхности его направителя на плоскость костного опила с плотным прилеганием друг к другу. В зависимости от размеров патологического участка кости устанавливают пластинообразный направитель внешнего стержня в необходимом положении, фиксируя его посредством прижимного винта. При этом, во-первых, перемещают пластинообразный направитель внешнего стержня вверх-вниз, таким образом, чтобы расстояние между направителями было равно ширине костного участка, необходимого для удаления, во-вторых, одновременно поворачивают его вокруг своей продольной оси, обеспечивая вращение направителя вокруг кости в требуемом направлении на определенный угол разворота, определяемого путем пробного разворота кости до полного восстановления ее правильной продольной структуры. Выполняют второй распил, проводя режущий элемент через щелевую прорезь пластинообразного направителя внешнего стержня. Сопоставляют плоскости опилов кости до их плотного прилегания, обеспечивая разворот одного отломка относительно другого, восстанавливая анатомично правильное положение кости. Продолжают основной этап хирургического вмешательства.
Пример.
Были смоделированы экспериментальные образцы изделий с различными типами-размерами. После проведенных испытаний устройств на макетах бедренной кости, воспроизводимых анатомию и архитектонику костного аппарата у больных с деформациями длинных трубчатых костей, была доказана обоснованность применения совокупности заявляемых конструктивных особенностей заявляемой конструкции.