Накостная пластина для удлинения костей конечности аппаратом внешней фиксации

Полезная модель относится к медицине, а именно к имплантируемым накостным пластинам для остеосинтеза, предназначена для использования при удлинении конечности методом комбинированного остеосинтеза.
Известна накостная пластина ([1], RU 2006127215), с ограниченным контактом для стабильного остеосинтеза при переломах нижней трети плечевой кости. Пластина имеет два ребра, снабженные сплошной полкой и фиксирующими элементами в виде опор, расположенных между арочными выемками. Пластина имеет отверстия иод винты, расположенные вдоль средней оси, которые могут быть выполнены в шахматном порядке. Толщиной пластины 2,0 мм, ширина 8,0-16,0 мм. Изготавливается из титанового сплава ВТ 1-0. Имеет L-образную форму, включающая накостную и клинковую части с арочными выемками, а по ходу корпуса накостной части пластины имеется три ребра жесткости. Формируют изгиб накостной пластины согласно рельефу поверхности кости, пластину фиксируют спонгиозными винтами.
Известна пластина удлинитель для остеосинтеза ([2], RU 2011136903). Пластина-удлинитель, содержит корпус с отверстиями под крепежные шурупы. Один конец корпуса выполнен с элементом для обеспечения возможности фиксации с упором на ранее закрепленную пластину, а другой его конец выполнен с отверстиями под крепежные шурупы. Конец с отверстиями под крепежные шурупы выполнен прямолинейный или дугообразный.
Данные аналоги [1; 2] не позволяют осуществлять комбинированный остеосинтез, т.е. удлинять кость аппаратом внешней фиксации когда на ней установлена накостный фиксатор, так как пластина [1; 2] не имеет
отверстий под винты удлиненной формы или выполненных в форме паза, что не позволяет стержню винта перемещаться вдоль пластины во время удлинения.
Известен способ удлинения бедра ([3], RU 2211001) с использованием аппарата внешней фиксации и накостной пластины. В способе [3] описана плоская накостная пластина содержащая 32 и 34 круглых отверстия под костные винты и одно удлиненное отверстие в форме паза. При удлинении с использованием пластины [3], в финальной стадии наращивания регенерата, диастаз находится на уровне удлиненного отверстия.
В источнике [3] конструкция пластины не раскрыта с полнотой достаточной для осуществления. Не указаны размеры и материал пластины. Большое количество отверстий (32 и 34) снижает прочность пластины, увеличивает количество опасных поперечных сечений. Пластина [3] не имеет ребер жесткости и не обеспечивает необходимую жесткость фиксации костных отломков после удаления аппарата внешней фиксации. При удлинении с использованием пластины [3], в финальной стадии наращивания регенерата, диастаз находится на уровне удлиненного отверстия, т.е. слабый, не оформившийся регенерат, который не способен нести полноценную нагрузку располагается на уровне наиболее слабого, опасного поперечного сечения пластины. Такая конструкция пластины, после снятия аппарата внешней фиксации, не обеспечивает жесткость фиксации кости и сохранение регенерата, в результате возникают угловые деформации. Аналог [3] не имеет геометрической формы приспособленной к геометрической форме кости. Форма поверхности имплантата [3] прилегающая к кости, не конгруэнтна криволинейной геометрии наружной поверхности диафиза большеберцовой или бедренной кости, отдельно взятого индивидуума (пациента).
Техническое решение направлено на сокращение сроков фиксации кости аппаратом внешней фиксации при ее удлинении.
Технический результат заключается в сокращении срока пребывания пациента в аппарате внешней фиксации при удлинении конечности. Накостная пластина обеспечивает возможность стабилизации костных отломков в период удлинения кости аппаратом внешней фиксации и их стабильную фиксацию после снятия аппарата внешней фиксации.
Технический результат достигается тем, что накостная пластина для, удлинения костей конечности (далее накостная пластина) содержит сквозные отверстия круглой формы, сквозное отверстие продолговатой формы. Отличается тем, что выполнена из титанового сплава, содержит сплошной участок (без отверстий) в средней части, вдоль поверхности пластины, предназначенной для прилегания к кости, выполнены два ребра жесткости.
Указанная сущность позволяет достигать заявленный технический результат. Сплошной участок пластины, располагаемый при использовании пластины на уровне диастаза, где образуется регенерат, ребра жесткости и материал пластины, в совокупности обеспечивают необходимую жесткость пластины и позволяют сохранить стабильное положение костных фрагментов в период удлинении кости (период дистракции) и после снятия аппарата внешней фиксации (период фиксации). В результате сокращается срок пребывания пациента в аппарате внешней фиксации при удлинении конечности, так как он может быть удален на период фиксации.
Автором предусмотрено, что накостная пластина в поперечном сечении имеет форму швеллера, таким образом, образуются два ребра жесткости. Вдоль поверхности пластины, предназначенной для прилегания к кости, в поперечном сечении пластина может также иметь вогнутую форму, в этом случае выступающие края являются ребрами жесткости. Сквозное отверстие продолговатой формы предпочтительно выполнено на дистальном участке пластины, в форме паза протяженностью 1/3 от общей длины пластины. Протяженность сплошного участка в средней части предпочтительно составляет 1/3 от общей длины пластины.
Накостная пластина предпочтительно выполнена в форме прямоугольника и для различных костей может иметь длину от 90 до 200 миллиметров, ширину от 8 до 20 миллиметров, толщину от 1 до 8 миллиметров. Круглых сквозных отверстий может быть в количестве от 2, до 6 штук. Накостная пластина предпочтительно выполнена изогнутой по длине и по геометрической форме соответствует анатомической кривизне поверхности кости для накладывания на которую предназначена.
Предусмотрено, что продолговатое сквозное отверстие в форме паза на дистальном участке пластины, выполнено с круглыми углублениями под головку костного винта.
Предусмотрено, что на дистальном и/или проксимальном торце пластины выполнена фаска.
Предполагается, что накостная пластина выполнена из титанового сплава ВТ-6 с шероховатостью 0,63 Ra.
Полезная модель поясняется графическими материалами.
Фиг. 1 - накостная пластина для голени, с двумя круглыми отверстиями, вид общий;
Фиг. 2 - накостная пластина для голени, с тремя круглыми отверстиями, вид общий;
Фиг. 3 - накостная пластина для плеча, вариант, с двумя круглыми отверстиями, продолговатое сквозное отверстие в форме паза на дистальном участке пластины, выполнено с круглыми углублениями под головку костного винта, вид общий;
Фиг. 4 - накостная пластина для плеча, вариант, с двумя круглыми; отверстиями, продолговатое сквозное отверстие в форме паза на дистальном участке пластины, выполнено с круглыми углублениями под головку костного винта, вид сверху;
Фиг. 5 - поперечное сечение накостной пластины в форме швеллера, показаны ребра жесткости;
Фиг. 6 - поперечное сечение накостной пластины вогнутой формы, показаны ребра жесткости;
Фиг. 7 - накостная пластина для бедра, с четырьмя круглыми отверстиями, одно из круглых отверстий выполнено на дистальном ' участке пластины, вид сверху;
Фиг. 8 - накостная пластина для бедра, вид сбоку;
Фиг. 9 - накостная пластина для бедра, вогнутой формы, вид общий;
Фиг. 10 - накостная пластина для бедра, в форме швеллера, вид общий;
Фиг. 11 - накостная пластина для голени, установлена на большеберцовой кости, показан аппарат внешней фиксации, вид до дистракции;
Фиг. 12 - накостная пластина для голени, установлена на большеберцовой кости, показан аппарат внешней фиксации, вид после дистракции;
Фиг. 13 - накостная пластина для голени, установлена на большеберцовой кости, вид в период фиксации.
Осуществление полезной модели.
Накостная пластина для голени (фиг. 1) выполнена из титанового сплава ВТ6. Имеет продолговатую форму, длинной 155 мм, шириной 10 мм, толщиной 4 мм. Сдержит проксимальный участок 1 (фиг. 1), среднюю часть 2 (фиг. 1), дистальный участок 3 (фиг. 1). На поверхности пластины выполнены два сквозных отверстия круглой формы 4 (фиг. 1) и одно сквозное отверстие продолговатой формы 5 (фиг. 1). Сквозное отверстие продолговатой формы 5 выполнено на дистальном участке 3, в форме паза протяженностью 50 мм. В средней части 2 пластина выполнена сплошной, не имеет отверстий или других элементов ослабляющих поперечное сечение пластины. Накостная пластина (фиг. 1) в поперечном сечении имеет форму швеллера (фиг. 5), таким образом, вдоль поверхности пластины 6 (фиг. 1), предназначенной для прилегания к кости, образованы два ребра жесткости 7 (фиг. 1). С торца пластина содержит фаску 8 (фиг. 1).
На фиг. 2 показана накостная пластина для голени с увеличенным количеством сквозных отверстий 4. Выполнена из титанового сплава ВТ6. Имеет продолговатую форму, длинной 170 мм, шириной 8 мм, толщиной 5 мм. Сдержит проксимальный участок 1 (фиг. 2), среднюю часть 2 (фиг. 2), дистальный участок 3 (фиг. 2). На проксимальном участке 1 пластины выполнены три сквозных отверстия круглой формы 4 (фиг. 2). На дистальном участке 3 выполнено одно сквозное отверстие продолговатой формы 5 (фиг. 2)., в форме паза протяженностью 45 мм. В средней части 2 пластина выполнена сплошной, не имеет отверстий или других элементов ослабляющих поперечное сечение пластины. Накостная пластина (фиг. 2) в поперечном сечении имеет форму швеллера (фиг. 5), таким образом, вдоль поверхности пластины 6 (фиг. 2; 5), предназначенной для прилегания к кости, образованы два ребра жесткости 7 (фиг. 2; 5). С торца пластина содержит фаску 8 (фиг. 2). Отверстия 4 и 5 выполнены с фаской 9 (фиг. 2)
На фиг. 3; 4 показана накостная пластина для плеча выполненная из титанового сплава ВТ6. Имеет продолговатую форму, длинной 130 мм, шириной 10 мм, толщиной 3 мм. Сдержит проксимальный участок 1 (фиг. 3; 4), среднюю часть 2 (фиг. 3; 4), дистальный участок 3 (фиг. 3; 4). На проксимальном участке 1 пластины выполнены два сквозных отверстия круглой формы 4 (фиг. 3; 4). В средней части 2 (фиг. 3; 4) пластина выполнена сплошной, не имеет отверстий или других элементов ослабляющих поперечное сечение пластины. В поперечном сечении пластина имеет форму швеллера (фиг. 5), таким образом, вдоль поверхности пластины 6 (фиг. 3; 4; 5), предназначенной для прилегания к кости, образованы два ребра жесткости 7 (фиг. 3; 4; 5). С торца пластина содержит фаску 8 (фиг. 3; 4). Сквозное отверстие продолговатой формы 5 (фиг. 3; 4), выполнено на дистальном участке 3, в форме паза протяженностью 43 мм с круглыми углублениями 10 (фиг. 3; 4) под головки костного винта. Углубления 10 способствуют фиксации головки костного винта.
На фиг. 7; 8; 9; 10 показана накостная пластина для бедра выполненная из титанового сплава ВТ6. Имеет продолговатую форму, длинной 200 мм, шириной 12 мм, толщиной 6 мм. Сдержит проксимальный участок 1 (фиг. 7; 9; 10), среднюю часть 2 (фиг. 7; 9; 10), дистальный участок 3 (фиг. 7; 9; 10). На проксимальном участке 1 пластины выполнены три сквозных отверстия круглой формы 4 (фиг. 7; 9; 10). В средней части 2 (фиг. 7; 9; 10) пластина выполнена сплошной, не имеет отверстий или других элементов ослабляющих поперечное сечение пластины. На дистальном участке 3 (фиг. 7; 9; 10), выполнено сквозное отверстие продолговатой формы 5 (фиг. 7; 9; 10), в форме паза протяженностью 50 мм. На дистальном участке 3 (фиг. 7; 9; 10), между торцом и сквозным отверстием продолговатой формы 5 выполнено четвертое отверстие круглой формы 4 (фиг. 7; 9; 10). В поперечном сечении пластина имеет два варианта исполнения. Как показано на фиг. 9 в поперечном сечении пластина имеет вогнутую форму (фиг. 6), таким образом, вдоль поверхности пластины 6 (фиг. 6; 9), предназначенной для прилегания к кости, образованы два ребра жесткости 7 (фиг. 6; 9). Как показано на фиг. 10 в поперечном сечении пластина имеет форму швеллера (фиг. 5), таким образом, вдоль поверхности пластины 6 (фиг. 5; 10), предназначенной для прилегания к кости, образованы два ребра жесткости 7 (фиг. 5; 10). С торца пластина содержит фаску 8 (фиг. 7; 8).
Накостная пластина для плеча с целью обеспечения конгруэнтности и плотного прилегания к кости изогнута в форме повторяющей поверхность плечевой кости. Накостная пластина для бедра изогнута в форме повторяющей поверхность бедренной кости. Накостная пластина для голени изогнута в форме повторяющей поверхность большеберцовой кости. Кривизну пластине обеспечивают непосредственно перед операцией, специальным инструментом для изгиба пластин.
Использование технического решения.
Применение накостной пластины показано на голени, для других частей тела применяется аналогично.
На конечность (голень) накладывают аппарат Илизарова 11 (фиг. 11; 12) либо другой аппарат внешней фиксации, обеспечивающий возможность приложения дистракционных усилий к большеберцовой кости 12 (фиг. 11), для этого костные фиксаторы 13 (спицы, фиг. 11) проводят в проксимальный и дистальный метафизы, внешние концы костных фиксаторов фиксируют к опорам 14 (фиг. 11) аппарата и соединяют опоры между собой. Через небольшой разрез (10 мм) осуществляют остеотомию 15 (фиг. 11) берцовых костей, получают проксимальный 16 (фиг. 12; 13) и дистальный 17 (фиг. 12; 13) фрагменты большеберцовой кости 12. В области проксимального метафиза большеберцовой кости с медиальной поверхности голени производят небольшой разрез мягких тканей (шириной 10 мм). Проникая через разрез хирургическим инструментом от большеберцовой кости 12 отслаивают мягкие ткани на ее протяжении до дистального метадиафиза. Мягкие ткани отслаивают на ширину и длину накостной пластины образуя карман в тканях. Прикладывают пластину к голени, проверяют соответствие формы пластины форме поверхности кости на которую ее накладывают. При необходимости изгибают накостную пластину до необходимой формы обеспечивающей ее плотное прилегание к кости. В разрез вводят дистальный участок 3 и проталкивают его дальше в карман, укладывая пластину поверхностью 6 на поверхность большеберцовой кости 12. Пластину устанавливают так чтобы уровень остеотомии 15 находился на уровне средней части 2 пластины, предпочтительно на уровне проксимальной (верхней) части среднего участка 2. Это обеспечивает, на протяжении дистракции и на конечных стадиях дистракции, расположение регенерата 18 (фиг. 12; 13) на уровне средней части 2 пластины обладающей высокой жесткостью и прочностью на изгиб. Проксимальный участок 1 пластины фиксируют к проксимальному фрагменту 16 кости костными винтами 19 (фиг. 11; 12; 13), для этого их вкручивают в кость через отверстия 4, плотно прижимаю головкой к пластине. Через верхнюю часть сквозного отверстия продолговатой формы 5 в дистальный фрагмент 17 кости вкручивают один костный винт 20 (фиг. 11; 12; 13), не до конца, так чтобы головка костного винта 20 отстояла от поверхности пластины на 0,5…1 мм, это обеспечивает скольжение костного винта 20 в сквозном отверстии продолговатой формы 5 при дистракции. Для большей стабильности костных отломков на расстоянии 10…20 мм от первого винта в сквозное отверстие продолговатой формы 5 аналогично вкручивают второй костный винт 21 (фиг. 11; 12; 13). Используя аппарат внешней фиксации 11 к фрагментам кости 16, 17 прикладывают дистракционные усилия с темпом 0,25 мм 4 раза в течение суток. В течение запланированного периода производят дистракцию и выращивание регенерата 18 на требуемую величину (протяженность регенерата ограничена длинной сквозного отверстия продолговатой формы 5). Формирующийся в диастазе регенерат 18 во время удлинения располагается в проекции сплошной части пластины, что снижает вероятность возникновения угловых деформаций. После окончания дистракции, через проколы над головками костные винты 20, 21, затягивают, плотно прижимая их к пластине, вкручивают дополнительный фиксирующий костный винт 22 (фиг. 12; 13). Аппарат внешней фиксации 11 снимают (фиг. 13) и на период фиксации накостная пластина обеспечивает шунтирование диастаза от чрезмерных нагрузок, сохраняя его целостность и обеспечивая формирование полноценной здоровой кости. Накостная пластина позволяет сохранить стабильное положение костных фрагментов 16,17 в период удлинении кости (период дистракции) и после снятия аппарата внешней фиксации 11 (период фиксации). В результате сокращается срок пребывания пациента в аппарате внешней фиксации при удлинении конечности, так как он может быть удален на период фиксации.
Накостная пластина может быть изготовлена на современном промышленном оборудовании для металлообработки из титановых сплавов предназначенных для изготовления имплантатов. Накостная пластина была испытана автором на базе Центра Илизарова г. Курган.