Компрессионно-дистракционный аппарат
COMPRESSION-DISTRACTION APPARATUS

Изобретение относится к медицине, в частности касается компрессионно-дистракционного аппарата (далее - КДА), предназначенного для черепно-лицевой хирургии при проведении компрессионно-дистракционного остеосинтеза, сущность которого состоит в активации остегенеза путем кратковременного сдавливания (компрессии) двух свежих костных раневых поверхностей и последующего длительного поддержания этого процесса на высоком уровне с помощью дозированного растяжения (дистракции) возникающей костной мозоли до образования регенерата необходимой величины.
Известен компрессионно-дистракционный аппарат, включающий механизм взаимного перемещения фрагментов кости, один узел которого предназначен для соединения с неподвижным фрагментом кости, а другой – с перемещаемым фрагментом кости, снабженный ходовым винтом с переходником, и привод (1).
Данное устройство содержит привод в виде карданного валика, состоящего из двух стержней и двух шарнирных муфт, одна из которых соединяется с ходовым винтом КДА с помощью переходника и удерживается в нем стопорным винтом, а вторая соединяет оба стержня, свободный конец одного из них имеет утолщение шестигранной формы под торцовый ключ для передачи крутящего момента при проведении компрессии или дистракции.
Устройство имеют ряд недостатков: при вращении карданного валика с переходником вследствие наличия выступающих деталей травмируются мягкие ткани и кожный покров изнутри, под которым они находятся во время проведения дистракции. После проведения дистракции для отделения привода необходимо иметь доступ в виде прокола (разреза) к переходнику со стопорным винтом, находящемуся в переходнике под кожным покровом или в мягких тканях.
Технической задачей заявленного изобретения является устранение указанных недостатков, расширение арсенала средств используемых медицинских устройств указанного назначения.
В соответствии с поставленной технической задачей, техническим результатом, достигаемым при осуществлении изобретения с реализацией его назначения является снижение травматичности, в частности, при проведении компрессионно-дистракционного остеосинтеза в челюстно-лицевой хирургии,  расширение ассортимента медицинских устройств данного назначения.
Для устранения указанных недостатков заявляется компрессионно-дистракционный аппарат, включающий  механизм взаимного перемещения фрагментов кости, один узел которого предназначен для соединения с неподвижным фрагментом кости, а другой – с перемещаемым фрагментом кости, снабженный ходовым винтом с переходником, и привод, причем, согласно изобретению, переходник ходового винта содержит выполненное на шейке ходового винта  утолщение шестигранной формы, ширина которого меньше диаметра торца ходового винта, а привод состоит из пары частей - гибкого валика и надетой на него гибкой наружной трубки, причем гибкий валик имеет трубку с гибкой частью, к торцам которой присоединены цилиндрический стержень с утолщением шестигранной формы для установки торцового  ключа и имеющий участок с винтовой  резьбой на наружной поверхности корпус, в котором размещен соединенный с корпусом вкладыш с шестигранным в плане углублением с возможностью контакта с утолщением шестигранной формы на конце ходового винта, при этом корпус имеет пару пружинящих элементов с возможностью расходиться в стороны при захвате утолщения шестигранной формы на конце ходового винта в момент присоединения к ней гибкого валика, а гибкая наружная трубка содержит центральную часть с гибким участком, к торцам которой присоединены гильза с участком шестигранной формы для установки торцового  ключа и полая головка с участком с винтовой резьбой на внутренней поверхности, выполненная с возможностью навинчивания на винтовую резьбу участка с винтовой резьбой на наружной поверхности корпуса гибкого валика и с возможностью упора в торец ходового винта, причем переходник ходового винта и привод выполнены из высокопрочного кобальт-хром-никелевого сплава.
Приведенная выше совокупность общих существенных признаков представляет собой сущность заявляемого изобретения. Она необходима и достаточна во всех случаях его реализации.
Такое техническое решение имеет следующие преимущества по сравнению с прототипом: снижение травматичности, в частности, при проведении компрессионно-дистракционного остеосинтеза в челюстно-лицевой хирургии.
Это обусловлено тем, что во время проведения дистракции при передаче вращения не происходит травмирования мягких тканей или кожных покровов изнутри. После проведения дистракции для отделения привода нет необходимости делать прокол (разрез) мягких тканей. Другим преимуществом является расширение ассортимента медицинских устройств данного назначения.
Кроме того, применительно к заявленному первому варианту, заявитель считает необходимым выделить следующие развития и/или уточнения совокупности его существенных признаков, относящиеся к частным случаям выполнения или использования.
Желательно, чтобы в качестве кобальт-хром-никелевого сплава для изготовления заявленного устройства, в том числе переходника, использовался бы сплав PHYNOX ISO 5832-7, который обладает высокой прочностью, пластичностью,  а также высокой коррозионной стойкостью. Это значительно понижает возможность поломки заявленного устройства, в том числе  шейки переходника, что особенно недопустимо, поскольку требует замену компрессионно-дистракционного аппарата в целом.
По мнению заявителя, предпочтительно, чтобы диаметр шейки был равен 1,2 мм, при котором поломка шейки минимальна.
Изобретение поясняется чертежом.
На фиг. 1 изображен компрессионно-дистракционный аппарат с ходовым винтом механизма взаимного перемещения фрагментов кости, переходник и расположенный отдельно привод, продольное сечение;
На фиг. 2 – то же, вид с торца по стрелке А на торец ходового винта с переходником;
На фиг. 3 изображен отдельно компрессионно-дистракционный аппарат, включающий механизм взаимного перемещения фрагментов кости, один узел которого предназначен для соединения с неподвижным фрагментом кости, а другой – с перемещаемым фрагментом кости, снабженный ходовым винтом, и переходник, вид сверху;
На фиг. 4 изображен отдельно привод в сборе, продольное сечение;
На фиг. 5 – то же, вид с торца по стрелке Б на фиг. 4;
На фиг. 6 – то же, вид с торца по стрелке В на фиг. 4;
На фиг. 7 изображен привод в сборе с «захваченным» утолщением шестигранной формы на шейке переходника, образованного на торце ходового винта компрессионно-дистракционного устройства, продольное сечение;
На фиг. 8 изображен гибкий валик, продольное сечение с частичным вырывом корпуса и вкладыша;
На фиг. 9 – то же, вид с торца по стрелке Д на фиг. 8;
На фиг. 10 – то же, вид с торца по стрелке Е на фиг. 8;
На фиг. 11 изображен отдельно корпус гибкого валика, вид сбоку;
На фиг. 12 – то же, вид сверху по стрелке Ж на фиг. 11;
На фиг. 13 – то же, вид с торца по стрелке И на фиг. 11;
На фиг. 14 изображен отдельно вкладыш корпуса гибкой трубки, продольное сечение;
На фиг. 15 – то же, вид сверху по стрелке К на фиг. 14;
На фиг. 16 – то же, вид с торца по стрелке Л на фиг. 14;
На фиг. 17 изображена отдельно трубка гибкого валика со средним гибким участком, имеющим сквозные прорези, продольное сечение;
На фиг. 18 изображен цилиндрический стержень гибкого валика, вид сбоку;
На фиг. 19 – то же, вид с торца по стрелке М на фиг. 18;
На фиг. 20 изображена отдельно гибкая наружная трубка, продольное сечение;
На фиг. 21 – то же, вид с торца по стрелке Н на фиг. 20
На фиг. 22 изображена центральная часть гибкой наружной трубки со средним гибким участком, имеющим сквозные прорези, продольное сечение;
На фиг. 23 изображена головка гибкой наружной трубки, продольное сечение;
На фиг. 24 изображена гильза гибкой наружной трубки, продольное сечение;
На фиг. 25 – то же, вид с торца по стрелке О на фиг. 24;
На фиг. 26 – то же, вид сверху по стрелке П на фиг. 24.
Заявленный компрессионно-дистракционный аппарат включает механизм взаимного перемещения фрагментов кости, один узел которого предназначен для соединения с неподвижным фрагментом кости, а другой – с перемещаемым фрагментом кости, снабженный ходовым винтом, переходник и привод.
Привод состоит из двух частей. Внутренняя часть представляет собой гибкий валик 1, а наружная часть представляет собой гибкую наружную трубку 2 (фиг. 1).
Гибкий валик 1 предназначен для передачи крутящего момента во время проведения компрессии или дистракции от торцового ключа, устанавливаемого на утолщение 3 шестигранной формы гибкого валика 1, к ходовому винту 4 компрессионно-дистракционного устройства (далее – КДУ), посредством переходника, содержащего выполненную на торце ходового винта 4 шейку 24 с утолщением 5 шестигранной формы на ее конце. Это в общем виде показано на фиг. 1.
Далее для удобства чтения заявитель считает необходимым привезти общую характеристику фигур:
На фиг. 2 изображены дополнительно с торца ходовой винт 4 и утолщение 5 шестигранной формы.
На фиг. 3 изображено в целом на виде сверху компрессионно-дистракционное устройство с механизм взаимного перемещения фрагментов кости, один узел которого предназначен для соединения с неподвижным фрагментом кости, а другой – с перемещаемым фрагментом кости, снабженный ходовым винтом 4,  и переходник, содержащий шейку 24 на торце ходового винта и утолщение 5 шестигранной формы на конце шейки.
На фиг. 4 изображен отдельно в увеличенном масштабе привод в сборе, продольное сечение.
Привод в собранном виде с торца со стороны ходового винта 4 изображен на фиг. 5, причем сам ходовой винт 4 не показан, чтобы не загромождать фигуру, а на фиг. 6 также изображен привод в собранном виде с другого торца, а именно, со стороны утолщения 3 шестигранной формы гибкого валика 1.
На фиг. 7 изображен привод в сборе с «захваченным» утолщением 5 шестигранной формы на шейке переходника, образованного на торце ходового винта 4 компрессионно-дистракционного устройства.
Остальные детали заявленного устройства подробно и в разных видах изображена далее на остальных фигурах.
Рассмотрим подробно отдельные узлы заявленного устройства.
Гибкий валик 1 (фиг. 7, фиг. 8) содержит трубку 6, к торцам которой присоединены, например, с помощью сварки цилиндрический стержень 7 и корпус 8, в котором размещен вкладыш 9 с шестигранным в плане углублением с размерами, обеспечивающими  размещение в нем утолщения 5 шестигранной формы переходника (фиг. 7). Вкладыш 9 соединен с корпусом 8, например, с помощью лазерной сварки в зоне «Г» (фиг. 8). Корпус 8 имеет пару пружинящих элементов 10 и 11, имеющих возможность расходиться в стороны при захвате утолщения 5 шестигранной формы переходника на торце ходового винта 4 в момент присоединения к нему гибкого валика 1.
ПРИМЕЧАНИЕ: концевая часть корпуса 8 со стороны ходового винта 4 подробно изображена на фиг. 11, фиг. 12, фиг. 13, а вкладыш 9 с шестигранным в плане углублением до вставления и присоединения к корпусу 8, например, сваркой, подробно отдельно изображен на фиг. 14, фиг. 15, фиг. 16.
При осевом перемещении гибкого валика 1 пружинящие элементы 10 и 11 корпуса 8 скошенными участками 12 и 13 касаются сферической поверхности 14 утолщения 5 шестигранной формы переходника и при дальнейшем осевом перемещении расходятся в стороны, а участками 15 и 16 скользят по граням 17 и 18 утолщения 5 шестигранной формы. В конце движения пружинящие элементы 10 и 11 захватывают утолщение 5 шестигранной формы, при этом скошенные участки 19 и 20 контактируют с конической поверхностью 21 на обратной стороне утолщения 5 шестигранной формы, а участки 22 и 23 – с цилиндрической поверхностью шейки 24, на котором расположено утолщение 5 шестигранной формы переходника, при этом поверхности 25, 26, 27, 28 шестигранного в плане углубления вкладыша 9 (фиг. 14, фиг. 15, фиг. 16) контактируют с гранями 29, 30, 31, 32 утолщения 5 шестигранной формы (фиг. 2), передавая крутящий момент от гибкого валика 1 к ходовому винту  4 (фиг. 7). Важной особенностью вкладыша 9 является то, что поверхности 25, 26, 27, 28 шестигранного в плане углубления вкладыша 9 вместе образуют в плане шестигранник, благодаря которому утолщение 5 шестигранной формы оказывается окруженным  стенками шестигранного в плане углубления вкладыша 9 и тем самым обеспечивается передача крутящего момента во время проведения компрессии или дистракции от торцового ключа, устанавливаемого на утолщении 3 шестигранной формы гибкого валика 1, к ходовому винту 4 компрессионно-дистракционного аппарата. Заявитель считает необходимым особо отметить, что поверхности 25, 26, 27, 28 шестигранного в плане углубления вкладыша 9 располагаются на двух выступах, выполненных на вкладыше 9. Их назначение состоит в том,  что  они ориентируют вхождение утолщения 5 в шестигранное углубление вкладыша 9. Если выступов не будет, то утолщение 5 шестиугольной формы может не войти в углубление вкладыша 9 и заклинить.
Трубка 6 гибкого валика 1 имеет гибкий участок в средней части на длине “L” со сквозными прорези 33 криволинейной формы по всему диаметру, которые образуют множество элементов-колец, каждое из которых имеет «омега» - образные выступы и впадины (фиг. 17). «Омега» - образные выступы одного из элементов-колец входят в «омега» - образные впадины соседнего элемента-кольца, благодаря чему трубка не «рассыпается» на части и может изгибаться благодаря зазору между выступами и впадинами. Величина зазора может быть в пределах 0,04 - 0,05 мм. Подобные изгибаемые трубки общеизвестны, не являются предметом настоящего изобретения и поэтому подробно не рассматриваются.
Как отмечено выше к одному торцу трубки 6 гибкого валика 1 присоединен с помощью сварки корпус 8, а к другому присоединен цилиндрический стержень 7. Корпус 8 с вкладышем 9 были подробно рассмотрены выше. Конструкция цилиндрического стержня 7 отдельно изображена на фиг. 18 и фиг. 19. Цилиндрический стержень 7 гибкого валика 1 приваривается к трубке 6 и выполнен с утолщением 3 шестигранной формы для установки на него торцового ключа для передачи крутящего момента во время проведения компрессии или дистракции.
Важной особенностью гибкого валика 1 является также то, что на наружной поверхности корпуса 8 имеется участок 39 с винтовой резьбой (фиг. 8).
Гибкая наружная трубка 2 содержит центральную часть 34, к торцам которой присоединены, например, с помощью лазерной сварки головка 35 и гильза 36. Центральная часть   34 гибкой наружной трубки 2 в средней части на длине “L” имеет гибкий участок со сквозными прорезями 37, аналогичными прорезям 33 в трубке 6 гибкого валика 1, благодаря которым она может изгибаться. Как отмечалось выше, конструкции таких изгибаемых трубок общеизвестны, не являются предметом настоящего изобретения и поэтому подробно не рассматриваются. Гильза 36 имеет участок 43 шестигранной формы с  поверхностью 44 для установки поворотного торцового ключа при присоединении (накручивании) гибкой наружной трубки 2 к гибкому валику 1.
Назначение гибкой наружной трубки 2 состоит в том, что она предохраняет от травмирования мягкие ткани пациента при вращении гибкого валика 1 во время проведения дистракции и не дает возможности отцепиться гибкому валику 1 от ходового винта 4.
Важной особенностью гибкой наружной трубки 2 является также то, что на ее внутренней поверхности имеется участок 38 с винтовой резьбой (фиг. 20).
Операции при помощи заявленного технического решения производят следующим образом.
Берут компрессионно-дистракционный аппарат 45 (фиг. 3), включающий механизм 46 взаимного перемещения фрагментов кости, один узел 47 которого соединяют, например,  с неподвижным фрагментом кости, а другой узел 48 – с перемещаемым фрагментом кости. После этого вводят утолщение 5 шестигранной формы на шейке 24 переходника, которое выполнено на торце 41 ходового винта 4, внутрь шестигранного в плане углубления вкладыша 9 до упора, раздвигая в разные стороны пружинящие элементы 10 и 11 (фиг. 8).
После этого гибкая наружная трубка 2 одевается на гибкий валик 1, а имеющийся внутри нее участок 38 с винтовой резьбой головки 35 накручивается (ввертывается) на участок 39 с винтовой резьбой корпуса 8 до тех пор, пока торцевой участок 40 головки 35 начнет контактировать (упрется, войдет в контакт) с поверхностью торца 41 ходового винта 4 (фиг.1), при этом внутренний участок 42 головки 35 будут препятствовать раскрытию пружинящих элементов 10 и 11 и снятию гибкого валика 1 с детали 4 (фиг. 20, фиг.7). Накручивание осуществляют путем приложения крутящего момента к участку 43 шестигранной формы при помощи наружного торцового ключа, причем гибкий валик 1 при этом заторможен при помощи приложенного к утолщению 3 шестигранной формы внутреннего торцового  ключа.
Выше упомянутое накручивание гибкой наружной трубки 2 на корпус 8 гибкого валика 1 осуществляют, так называемым, «правым» вращением наружной трубки 2 на корпус 8 (то есть ее вращением по часовой стрелке). Как отмечено выше накручивание продолжается до упора головки 35 в поверхность торца 41 ходового винта 4. Далее накручивание не происходит, поскольку гибкая наружная трубка 2 уперлась в поверхность торца 41 ходового винта 4 компрессионно-дистракционного устройства.
В результате происходит  соединение гибкого валика 1 с утолщением 5 шестигранной формы, расположенного на шейке 24 переходника привода с ходовым винтом 4 компрессионно-дистракционного устройства.
Дистракция осуществляется, так называемым, «левым» вращением гибкого валика (то есть путем его вращения против часовой стрелки) вместе с гибкой наружной трубкой 2 и деталью 4 с утолщением 5 шестигранной формы при помощи  приложенного к утолщению 3 шестигранной формы  торцового ключа.
Для проведения дистракции,  то есть для отдаления фрагментов кости, торцовый ключ, устанавливают на утолщение 3 шестигранной формы гибкого валика 1. Прилагают крутящий момент посредством поворота торцового ключа, одетого на   утолщение 3 шестигранной формы гибкого валика 1 и через гибкий валик 1 передают упомянутый крутящий момент путем «левого» вращения к утолщению 5 шестигранной формы переходника на торце ходового винта 4 компрессионно-дистракционного аппарата.  В результате узел 48, механизма взаимного перемещения фрагментов кости, соединенный с перемещаемым фрагментом кости, отдаляется от узла 47 этого механизма, соединенным с неподвижным фрагментом кости.
Конструкция механизма взаимного перемещения фрагментов кости может быть различна. Одна из них приведена, например, в патенте RU № 2643296, и поэтому подробно не рассматривается.
Таким образом, при проведении дистракции вращаются, как одно целое, ходовой винт 4, гибкая наружная трубка 2 и гибкий валик 1.
Гибкая наружная трубка, контактирующая при проведении дистракции с мягкими тканями, имеет гладкую наружную поверхность одного размера на всей длине, благодаря чему предотвращается травмирование мягких тканей. У известных аналогов (например, патент RU № 2643296) Привод содержит детали разного диаметра, из-за чего травмируются мягкие ткани при перемещении этих деталей в них во время проведения дистракции.
Отделение привода после проведения дистракции производят с помощью специального ключа, состоящего из двух частей: внутреннего торцового ключа, предназначенного для удержания внутреннего гибкого валика 1 за утолщение 3 шестигранной формы цилиндрического стержня 7, и наружного торцового ключа, предназначенного для вращения гибкой наружной трубки 2 за участок 43 шестигранной формы гильзы 36.
Отделение гибкого привода после проведения дистракции производят следующим образом.
На утолщение 3 шестигранной формы цилиндрического стержня 7 устанавливают внутренний торцовый ключ, а на участок 43 шестигранной формы  гильзы 36 устанавливают наружный торцовый ключ. Удерживая внутренний ключ от вращения, одновременно наружным ключом вращают гибкую наружную трубку 2 против часовой стрелки (налево), свинчивая головку 35 гибкой наружной трубки 2 с резьбовой поверхности участка 39 с винтовой резьбой корпуса 8 гибкого валика 1.
После разделения резьбовых поверхностей участка 38 с винтовой резьбой головки 35 и участка 39 с винтовой резьбой корпуса 8 гибкую наружную трубку 2 снимают осевым перемещением с гибкого валика 1. Затем, удерживая гибкий валик 1 за утолщение шестигранной формы 3 осевым перемещением сдергивают его с утолщения 5 шестигранной формы переходника ходового винта 4. При этом, скошенные участки 19 и 20 корпуса 8 взаимодействуют с конической поверхностью  21 шестигранного утолщения 5 и пружинящие элементы 10 и 11 расходятся в стороны (раскрываются) и при дальнейшем осевом перемещении освобождают утолщение 5 шестигранной формы переходника ходового винта 4.
Изобретение позволяет снизить травматичность, в частности, при проведении компрессионно-дистракционного остеосинтеза в челюстно-лицевой хирургии, что обусловлено тем, что во время проведения дистракции при передаче вращения не происходит травмирования мягких тканей или кожных покровов изнутри. После проведения дистракции для отделения привода нет необходимости делать прокол (разрез) мягких тканей. Другим преимуществом является расширение ассортимента медицинских устройств данного назначения.
Источники информации, принятые во внимание:
Патент РФ № 2643296, приоритет 22.12.2016, А61В 17/688 (ближайший аналог).