ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ АППАРАТ ДЛЯ ВЫТЯЖЕНИЯ
HYDRAULIC APPARATUS FOR TRACTION

Изобретение касается гидравлического аппарата для вытяжения, предназначенного для хирургических операций, в частности для хирургии коленного сустава.
Устройства для вытяжения, которые можно использовать в связи с хирургией коленного сустава, в общем, известны и служат для расширения коленного сустава, то есть увеличения промежутка между бедренной костью и большеберцовой костью. Цель этого действия состоит в том, чтобы во время хирургических операций коленного сустава привести бедренную кость и большеберцовую кость в их естественные относительные положения. Хирург стремится определить это естественное относительное положение относительно естественного натяжения связок. Хирург не располагает никакими дополнительными средствами для этого, то есть хирург фиксирует относительное положение между бедренной костью и большеберцовой костью, которое формирует основу для дальнейшей операции, только "на ощупь".
Хирург также должен полагаться на свое "осязание" в других хирургических операциях, которые проводят на коленном суставе, вследствие отсутствия дополнительных средств в его распоряжении. Например, в случае имплантирования передних крестообразных связок придание связке натяжения связки при введении, соответствующего естественному движению коленного сустава, представляет собой проблему.
Задачей изобретения является создание аппарата для вытяжения, предназначенного для хирургических операций, который дает возможность с помощью простой конструкции и простого манипулирования, обеспечивать дополнительную информацию, находящуюся в распоряжении хирурга во время операции.
Эта задача решается посредством отличительных признаков п.1 формулы изобретения и, в частности, тем, что аппарат для вытяжения включает в себя по меньшей мере одну пару рабочих секций, которые можно регулировать относительно друг друга, и по меньшей мере одно сменное приспособление поршня в цилиндре, изготовленное из пластмассы, поршень которого разъемным образом соединен с одной рабочей секцией, а цилиндр которого разъемным образом соединен с другой рабочей секцией, и которому придана жесткость посредством внешнего опорного крепления, которое поддерживает цилиндр с внешней стороны, а также посредством по меньшей мере одной внутренней упрочняющей вставки, выполненной с возможностью вставления в цилиндр вместе с поршнем.
Изобретение обеспечивает гидравлический аппарат для вытяжения, который отличается тем, что приспособление поршня в цилиндре является сменным и изготовлено из пластмассы. Это благоприятно позволяет использовать одноразовые детали с удовлетворительной ценой для приспособления поршня в цилиндре, которые, следовательно, не требуется многократно стерилизовать.
Опорное крепление, обеспечиваемое в соответствии с изобретением, и упрочняющая вставка, вставляемая в цилиндр вместе с поршнем, увеличивают прочность на изгиб приспособления поршня в цилиндре. Таким образом, аппарат для вытяжения полностью находится в положении для поглощения сравнительно больших сил благодаря приданию жесткости в соответствии с изобретением, несмотря на изготовление фактического приспособления поршня в цилиндре из пластмассы так, что внешние силы, воздействующие на рабочие секции, соединенные с поршнем и с цилиндром, могут поглощаться опорным креплением и упрочняющей вставкой. Благодаря этому надежно избегают неприемлемых деформаций приспособления поршня в цилиндре так, что определенные геометрические соотношения преобладают в каждый момент во время операции, и параллельность имеющих форму языка платформ, образуемых рабочими секциями, в частности, всегда обеспечена.
В зависимых пунктах формулы изобретения, в описании и на чертежах изложены предпочтительные варианты осуществления изобретения.
Таким образом, и поршень, и цилиндр могут быть одноразовыми деталями, изготавливаемыми с помощью процесса литья под давлением. Если приспособление поршня в цилиндре должно включать в себя дополнительные компоненты, все эти компоненты предпочтительно предусмотрены для одноразового использования, посредством чего идеально сочетаются удовлетворительная стоимость изготовления и вследствие исключения необходимости в повторенной стерилизации простое манипулирование.
Опорное крепление и упрочняющую вставку предпочтительно изготавливают из материала с более высокой прочностью на изгиб, чем пластмасса для приспособления поршня в цилиндре. В частности, для этой цели используют металл или волокнит.
Поршень и упрочняющая вставка в собранном состоянии могут формировать компактный поршневой узел, который полностью заполняет внутреннюю часть цилиндра по меньшей мере по части периферийной области.
В особенно предпочтительном варианте осуществления приспособление поршня в цилиндре образовано шприцем одноразового применения промышленного типа. Изделие серийного производства, которое, таким образом, можно изготавливать весьма удовлетворительным способом с точки зрения стоимости, становится центральным компонентом гидравлического аппарата для вытяжения, предназначенного для операций на коленном суставе, особенно элегантным образом.
Кроме того, в соответствии с изобретением можно обеспечить свободное пространство, существующее между внутренней стенкой цилиндра и поршневым штоком, подлежащее по меньшей мере частичному заполнению упрочняющей вставкой. Свободные пространства, которые так или иначе существуют, такие какие имеют шприцы промышленного типа, можно, таким образом, использовать для усиления путем придания жесткости или заполнения задней части посредством по меньшей мере одной упрочняющей вставки.
Кроме того, по меньшей мере одна камера, которая присутствует в цилиндре, ограниченная реберной конструкцией поршневого штока, проходящей до внутренней стенки цилиндра и, в частности, имеющей крестообразную или X-образную форму в поперечном сечении, может быть по меньшей мере частично заполнена упрочняющей вставкой.
По меньшей мере одна пара камер, расположенных напротив друг друга, может быть по меньшей мере частично заполнена упрочняющей вставкой.
Помимо этого, в соответствии с изобретением предусмотрена упрочняющая вставка для заполнения полностью внутренней части трубчатого поршневого штока, который направляется по внутренней стенке цилиндра, по меньшей мере по частичной периферийной области.
В соответствии с изобретением необязательно требуется усиливать поршень так, чтобы цилиндр был полностью заполнен по всей его площади поперечного сечения. Внутреннее укрепление предпочтительно должно проходить по всей имеющейся в распоряжении длине приспособления поршня в цилиндре. Благодаря этому обеспечены устойчивость и прочность на изгиб приспособления поршня в цилиндре для каждого положения поршня и, в частности, также с поршнем, выдвинутым из него сравнительно далеко.
Приспособление поршня в цилиндре может быть изготовлено таким образом, что его можно подсоединять к рабочим секциям в собранном состоянии. Благодаря этому существенно облегчена возможность манипулирования аппаратом для вытяжения в соответствии с изобретением.
По меньшей мере одну упрочняющую вставку можно прочно присоединять к рабочей секции. Это обеспечивает особенно устойчивую конструкцию с возможно высокой жесткостью.
Кроме того, по меньшей мере одну упрочняющую вставку можно предусмотреть в форме отдельного компонента.
Опорное крепление для цилиндра и рабочей секции, которая может быть присоединена к цилиндру, может быть прочно соединено с элементом держателя. Благодаря этому количество отдельных компонентов аппарата для вытяжения в соответствии с изобретением сохраняется особенно низким, что благоприятно облегчает манипулирование и, в частности, стерилизацию аппарата.
Ручку, которая предпочтительно прочно соединена с элементом держателя, можно выполнить на противоположной от рабочих секций стороне приспособления поршня в цилиндре.
Помимо этого, в соответствии с изобретением предложена рабочая секция, которая может быть присоединена к цилиндру, прочно соединенная с функциональным блоком, который проходит параллельно направлению вытяжения и который предотвращает относительное вращение и/или отклонение для рабочей секции, которая может быть присоединена к поршню.
Также посредством такого функционального блока может быть обеспечено правильное относительное положение между двумя рабочими секциями при относительно больших внешних силах, воздействующих на рабочие секции, для всех положений поршня.
Функциональный блок может иметь внешнее поперечное сечение некруглой формы и может иметь направляющую секцию рабочей секции, зацепляемую вокруг него способом, предотвращающим относительное вращение, по меньшей мере по части периферийной области.
Кроме того, можно обеспечить функциональный блок, имеющий опорную поверхность, которая слегка наклонена относительно направления вытяжения, проходящую по направлению к продольной оси приспособления поршня в цилиндре в направлении увеличивающейся длины вытяжения и взаимодействующую с рабочей секцией для предотвращения отклонения.
Функциональный блок предпочтительно обеспечивают устройством отображения, с которого можно считывать показатель для длины вытяжения. Устройство отображения можно обеспечивать в форме шкалы, прикрепленной к внешней стороне функционального блока. Хирургическую операцию коленного сустава можно выполнять воспроизводимым простым и надежным образом по той причине, что показатель для длины вытяжения и, таким образом, для промежутка между растянутыми рабочими секциями в этом способе сделан доступным.
Приспособление поршня в цилиндре можно, помимо этого, обеспечивать устройством отображения, в частности, в форме шкалы, прикрепленной к цилиндру. В случае использования шприца одноразового применения в качестве приспособления поршня в цилиндре можно использовать шкалу, так или иначе обеспечиваемую на цилиндре шприца.
В соответствии с изобретением предложено устройство для подачи текучей среды для приспособления поршня в цилиндре, включающее в себя шприц, приводимый в действие вручную, в частности шприц одноразового применения.
По меньшей мере одно устройство отображения давления может быть подсоединено к трубопроводу для текучей среды, соединяющему приспособление поршня в цилиндре с устройством для подачи текучей среды. Благодаря этому сделан доступным показатель для силы вытяжения, действующей между рабочими секциями. Если связки натянуты при операции, показатель для соответствующего натяжения связок можно, следовательно, считывать на устройстве отображения давления. Это, в свою очередь, обеспечивает возможность делать хирургические операции воспроизводимыми.
В дополнительном предпочтительном варианте осуществления изобретения приспособление поршня в цилиндре представляет собой компонент замкнутой гидравлической системы, которым можно манипулировать в комплекте и которое дополнительно включает в себя по меньшей мере одно устройство для подачи текучей среды, трубопровод для текучей среды, подсоединяющий приспособление поршня в цилиндре к устройству для подачи текучей среды, и рабочую жидкость, в частности воду, и может быть подсоединено целиком к рабочим секциям. Такую замкнутую гидравлическую систему можно, в частности, стерилизовать целиком и можно подсоединять к остальным компонентам или узлам аппарата для вытяжения, что существенно облегчает использование. При подготовке или во время операции требуется только извлечь предварительно стерилизованную гидравлическую систему из упаковки и подсоединить к рабочим секциям. Усложненная и отнимающая много времени работа по подсоединению или удалению воздуха не требуется.
В соответствии с дополнительном вариантом осуществления изобретения предусмотрены по меньшей мере два приспособления поршня в цилиндре, которые действуют в параллельных направлениях в состоянии присоединения к рабочим секциям.
Аппарат с двумя приспособлениями поршня в цилиндре, расположенными рядом друг с другом и каждый со связанными рабочими секциями, можно, в частности, использовать для двухкамерных операций для введения двухмыщелковых коленных протезов.
Приспособлениями поршня в цилиндре предпочтительно можно управлять независимо друг от друга, то есть можно воздействовать на них рабочей жидкостью так, чтобы промежуток между бедренной костью и большеберцовой костью можно было устанавливать с различными размерами в двух камерах.
Приспособления поршня в цилиндре во время использования предпочтительно соединены с общим устройством подачи текучей среды.
Кроме того, приспособления поршня в цилиндре можно в каждом случае альтернативно соединять с устройством для подачи текучей среды или отделять от устройства для подачи текучей среды независимо друг от друга посредством двухпозиционных клапанов, размещенных в трубопроводе для текучей среды, подсоединяющем приспособления поршня в цилиндре к устройству для подачи текучей среды.
Для установки требуемых промежутков между бедренной костью и большеберцовой костью рабочие секции предпочтительно выполняют так, что они образуют секцию расширения, которую можно вводить между бедренной костью и большеберцовой костью и которая проходит по существу перпендикулярно направлению вытяжения. Каждую из рабочих секций можно обеспечить имеющей форму языка платформой.
Аппарат для вытяжения в соответствии с изобретением пригоден не только для отжимания друг от друга большеберцовой кости и бедренной кости, но его также можно использовать в связи с другими хирургическими операциями, в частности в области коленного сустава, в которых части подлежат перемещению относительно друг друга и во время хирургических операций требуется получать дополнительную информацию, в частности мгновенные значения длины вытяжения и силы вытяжения.
Аппарат для вытяжения в соответствии с операцией, таким образом, можно использовать, например, при имплантировании передних крестообразных связок для натяжения связки, прикрепленной к бедренной кости, чтобы выполнять крепление связки к большеберцовой кости при натяжении связки, соответствующем естественному перемещению коленного сустава.
Для определения натяжения связки и/или длины связки при имплантировании передних крестообразных связок верхнюю рабочую секцию можно обеспечивать опорой и/или закрепляющий секцией, посредством которой аппарат может поддерживаться у большеберцовой кости и/или прикрепляться к ней.
Каждая рабочая секция может быть обеспечена по меньшей мере одним вырезом для прохождения фиксирующего инструмента и фиксирующего элемента для фиксирования связки к большеберцовой кости. Инструмент, например отвертка, с помощью которой смещающий винт, формирующий фиксирующий элемент, можно ввинчивать в рассверленное отверстие, образованное в большеберцовой кости, для фиксирования связки, подлежащей имплантированию и введению в рассверленное отверстие. Вырез, образованный в рабочих секциях, предпочтительно имеет такие размеры, что по связке можно вводить отвертку с установленным смещающим винтом.
Кроме того, предложено верхнюю рабочую секцию обеспечивать по меньшей мере одним вырезом для прохождения связки и/или вытяжного элемента, присоединенного к связке.
Помимо этого, нижнюю рабочую секцию можно обеспечивать по меньшей мере одной крепежной секцией для закрепления связки или вытяжного элемента, присоединенного к связке.
В соответствии с дополнительным предпочтительным вариантом осуществления изобретения обеспечено опорное крепление для цилиндра, подлежащего изготовлению, по меньшей мере частично в форме трубки, и для цилиндра, который можно вставлять в опорное крепление по оси трубки, причем опорное крепление имеет отверстие для введения, в частности отверстие для введения в форме прорези, предназначенное для введения сбоку трубопровода для текучей среды, соединенного с цилиндром.
Благодаря этому возможно лучшим образом подготавливать аппарат для вытяжения для цилиндра, если он предназначен для введения в опорное крепление тем концом вперед, которым он подсоединен к трубопроводу для текучей среды, уже обеспеченного возможностью подсоединения к трубопроводу для текучей среды так, что нет необходимости в какой-либо момент во время сборки аппарата для вытяжения разделять соединение по текучей среде между трубопроводом для текучей среды и цилиндром.
Кроме того, в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления предложен держатель для указателя для отрезания, в частности, в форме режущей головки, которую можно подсоединять к элементу держателя, к которому присоединено опорное крепление для цилиндра и рабочая секция, которая может быть соединена с цилиндром.
Режущая головка для подготовки бедренной кости или мыщелков бедренной кости может быть переведена на любую требуемую регулируемую высоту относительно элемента держателя и, таким образом, относительно рабочих секций аппарата для вытяжения посредством такого держателя.
Держатель предпочтительно включает в себя платформу, служащую в качестве опоры для указателя для отрезания, и штангу держателя, которая может быть присоединена к элементу держателя, причем штанга держателя несет платформу на одном конце и ее можно вставлять в установочный канал корпуса опоры, в котором штангу держателя можно регулировать относительно элемента держателя и фиксировать во множестве положений, в частности дискретно распределенных положений, на корпусе опоры.
Предпочтительно обеспечены штанга держателя и внутренняя стенка установочного канала, снабженные конструкциями, в частности конструкциями, имеющими форму ребер, которые взаимодействуют для фиксирования их относительных положений.
Установочное приспособление штанги держателя и установочный канал предпочтительно выполнены способом автоблокировки.
Штангу держателя можно изготавливать вилкообразной формы, по меньшей мере регионально, и она может включать в себя вилкообразные плечи, которые можно сдавливать вместе против действия возвращающей силы и которые, в частности, обеспечены конструкциями на их внешней стороне, обращенными друг от друга. Штангу держателя благодаря этому можно освобождать от элемента держателя и перемещать в установочном канале, просто сжимая два вилкообразных плеча вместе для переведения в новое положение относительно элемента держателя.
Вилкообразные плечи штанги держателя можно, в частности, обеспечивать конструкциями в форме различно ориентированных конструкций ребер на их сторонах, обращенных в противоположные направления.
В дополнительном предпочтительном варианте осуществления обеспечены штанга держателя и элемент держателя, выполненные с возможностью взаимодействия подобно храповику, по меньшей мере при установочных перемещениях вдоль оси вытяжения. Таким образом, штанга держателя должна перемещаться по установочному каналу только в одном направлении, например, для подъема платформы, без сжимания вилкообразных плеч вместе.
Штанга держателя выполнена с возможностью регулирования, в частности, для вертикального регулирования указателя для отрезания относительно элемента держателя, по меньшей мере вдоль оси вытяжения.
В соответствии с дополнительным вариантом осуществления штангу держателя можно, кроме того, поворачивать из параллельного выравнивания с осью вытяжения относительно элемента держателя, в частности плоскости, установленной двумя приспособлениями поршня в цилиндре, расположенными с обеих сторон от установочного канала. Платформу и, таким образом, режущую головку, находящуюся на платформе, благодаря этому можно устанавливать наискось относительно оси вытяжения.
Штанга держателя может иметь поворотную головку, которая соответствует установочному каналу и относительно которой может поворачиваться штанга держателя.
Кроме того, установочный канал может расширяться в направлении, проходящем от платформы, когда вставлена штанга держателя.держателя.
Штанга держателя может быть снабжена устройством отображения, в частности, в форме шкалы, которая видна с внешней стороны через окно считывания, образованное в стенке элемента держателя, в состоянии, когда он введен в установочный канал. Кроме того, верхнюю рабочую секцию можно обеспечить устройством отображения, в частности, в форме шкалы. В этом случае можно считывать рабочий уровень платформы и верхней рабочей секции относительно элемента держателя, из которого вертикальное положение платформы и, таким образом, режущей головки, находящейся на платформе, можно определять относительно верхней рабочей секции.
Помимо этого, в соответствии с изобретением обеспечена платформа, подлежащая расположению по меньшей мере по существу вне выступа большеберцовой кости вдоль оси вытяжения, когда рабочие секции введены между бедренной костью и большеберцовой костью для расширения коленного сустава. Кроме того, платформа может быть расположена перед функциональным блоком, который проходит параллельно оси вытяжения и с которым крепко соединена рабочая секция, которая может быть присоединена к цилиндру.
С помощью такого устройства платформы можно реализовать манипулирование аппаратом для вытяжения, особенно простое и без проблем.
В дальнейшем изобретение будет описано посредством примера со ссылкой на чертежи, на которых:
фиг.1 - продольное сечение через аппарат для вытяжения в соответствии с вариантом осуществления изобретения,
фиг.2 - вид спереди аппарата для вытяжения фиг.1,
фиг.3 - вид сверху аппарата для вытяжения фиг.1 без цилиндров и без верхних рабочих секций,
фиг.4 - вид сверху в соответствии с фиг.3 со вставленными цилиндрами и верхними рабочими секциями,
фиг.5 изображает возможность присоединения аппарата для вытяжения в соответствии с изобретением к устройству подачи текучей среды,
фиг.6 изображает возможность присоединения аппарата для вытяжения в соответствии с изобретением к двум устройствам подачи текучей среды, действующим независимо друг от друга,
фиг.7 - частичное продольное сечение через аппарат для вытяжения в соответствии с дополнительным вариантом осуществления изобретения,
фиг.8 - аппарат для вытяжения фиг.7 в качестве компонента замкнутой гидравлической системы,
фиг.9-11 изображают использование аппаратов для вытяжения в соответствии с изобретением при имплантировании передней крестообразной связки,
фиг.12 - вид в перспективе аппарата для вытяжения в соответствии с дополнительным вариантом осуществления изобретения,
фиг.13-15 - различные виды аппарата для вытяжения фиг.12,
фиг.16-19 - различные виды элемента держателя аппарата для вытяжения фиг.12,
фиг.20 и 21 - различные виды держателя аппарата для вытяжения фиг.12,
фиг.22 - различные виды штанги держателя фиг.20 и 21, и
фиг.23 и 24 - соответствующий перспективный вид левой или правой верхней рабочей секции со связанными упрочняющими вставками.
Показанный на фиг.1-4 вариант осуществления гидравлического аппарата для вытяжения в соответствии с изобретением включает в себя элемент 43 держателя, который имеет ручку 45 с одной стороны и присоединен с противоположной стороны одной частью к имеющей форму языка платформе, которая формирует нижнюю рабочую секцию 13 аппарата для вытяжения.
Кроме того, в элементе 43 держателя образованы два канала, проходящие параллельно, и каждый погружается по направлению вниз в опорное крепление 19, закрепленное в элементе 43 держателя. Элемент 43 держателя имеет функциональный блок 47 на стороне, удаленной от опорных креплений 19, который установлен по центру между каналами и который будут рассмотрен более подробно ниже.
Соответствующий цилиндр 17 приспособления поршня в цилиндре, обеспеченном в этом варианте осуществления в форме шприца одноразового применения промышленного типа, вставлен в каналы элемента 43 держателя. В их требуемых положениях цилиндры 17 поддерживают в каждом случае лапками 59 в сформированном соответствующим образом кольцеобразном уступе 44 элемента 43 держателя. Каждая внешняя стенка цилиндра 17 входит в соприкосновение с внутренней стенкой опорного крепления 19. Трубопроводы для текучей среды, на фиг.1-4 не показанные, можно навинчивать на соединительные секции 55, каждая из которых образована на свободных концах цилиндров 17.
Кроме того, каждый шприц одноразового применения включает в себя поршень 15, имеющий поршневую секцию 16, соприкасающуюся с внутренней стенкой цилиндра 17 непроницаемым для текучей среды образом, и имеющий поршневой шток 27, который погружается своим свободным концом, удаленным от поршневой секции 16, в головную секцию 57, также известную как гриб, расширенную в радиальном направлении относительно поршневого штока 27.
Направление поршня 15 в области поршневого штока 27 осуществляют с помощью крестообразной реберной конструкции 31 (см. вид в поперечном сечении A-A внизу фиг.1). Поршневой шток 27 включает в себя четыре ребра, причем два смежных ребра образуют в каждом случае угол 90°. С поршнем 15, вставленным в цилиндр 17, ребра поршневого штока 27 связывают камеры 29 внутри цилиндра 17. В показанном варианте осуществления каждая из двух расположенных взаимно противоположно камер (см. вид в поперечном сечении A-A) полностью заполнена упрочняющей вставкой 21 или 23 соответственно.
Одна упрочняющая вставка 21 присоединена одной частью к дополнительной имеющей форму языка платформе, которая формирует верхнюю рабочую секцию 11 аппарата для вытяжения в соответствии с изобретением. Другая упрочняющая вставка 23 образована в форме отдельного компонента. Вставку 21, присоединенную к верхней секции 11, отдельную вставку 23, а также поршень 15 сначала собирают, чтобы сформировать поршневой узел прежде, чем вставить его целиком в цилиндр 17, причем уже предварительно обеспечена возможность вставлять цилиндр 17 в соответствующий канал элемента 43 держателя.
При сборке поршневого узла имеющую грибообразную форму головку 57 поршневого штока 27 сначала вставляют одной боковой стороной в подобный прорези приемник между верхней секцией 11 и секцией 24 фланца, которая проходит параллельно верхней секции 11 и которая является компонентом переходной секции 49 между верхней секцией 11 и упрочняющей вставкой 21, присоединенной к ней.
Отдельная упрочняющая вставка 23 обеспечена соответствующей секцией 24 фланца так, что головка 57 поршневого штока 27 устанавливается в пространственном отношении между двумя вставками 21, 23 и верхней секцией 11.
При введении головки 57 в прорезь приемника, образованную в переходной секции 49, вставка 21, соединенная с верхней секцией 11, перемещается в соответствующую камеру (см. вид в поперечном сечении A-A на фиг.1) реберной конструкции 31. То же самое применяется, соответственно, при введении отдельной упрочняющей вставки 23.
Следовательно, две камеры, расположенные напротив друг друга внутри цилиндра 17, полностью заполнены материалом для каждого положения поршня 15 с двумя вставками 21, 23, посредством чего поршневому узлу придают высокую прочность на изгиб. Цилиндр 17, кроме того, поддерживается с внешней стороны опорным креплением 19 так, что создано приспособление поршня в цилиндре, повсюду обладающее прочностью на изгиб, что всегда гарантирует достаточную параллельность между двумя секциями 11, 13 даже при действующих на них больших внешних силах. Верхний свободный конец отдельной вставки 23 благоприятно служит к качестве опоры для верхней секции 11 в области секции 24 фланца.
Вид спереди фиг.2, в частности, изображает ручку 45, которая размещена по центру относительно опорного крепления 19 в виде трубок, от которых каждый из цилиндров 17 немного выступает у основания. Кроме того, на фиг.2 можно увидеть боковые стороны вставок 21, прочно соединенные с верхней секцией 11 и обращенные в направлении ручки 45, а также в каждом случае боковые стороны двух ребер реберной конструкции 31, ограничивающей эти две камеры для вставки 21.
Функциональный блок 47 обеспечен на стороне, обращенной в направлении ручки 45, шкалами 53, с помощью которых можно считывать соответствующее положение поршней, посредством чего показатель длины вытяжения является доступным.
Как можно, в частности, заметить на фиг.4, функциональный блок 47 захвачен находящимися вокруг него переходными секциями 49 в угловой области в каждом случае и, таким образом, служит как направляющая для сборок, состоящих в каждом случае из поршневого узла и верхней секции 11. В этом отношении каждая из переходных секций 49 представляет собой направляющую секцию для соответствующих сборок, которая надежно предотвращает относительное вращение сборки относительно элемента 43 держателя вокруг продольной оси поршня в цилиндрическом узле и, таким образом, гарантирует постоянную ориентацию соответствующей верхней секции 11 в виде платформы.
При отклонении от показанного варианта осуществления функциональный блок 47 можно изготавливать трапецеидальной формы так, чтобы он расширялся вверх в отличие от изображенного на фиг.2, так, чтобы внешние боковые стороны 53 проходили не параллельно, а наклонно относительно направления вытяжения. Небольшой зазор между направляющей секцией 49 и функциональным блоком 47, который все еще присутствует с полностью вставленным поршневым узлом, таким образом уменьшается, когда длина вытяжения увеличивается.
Фиг.3, на которой аппарат для вытяжения в соответствии с изобретением показан без поршневых узлов, вставленных в цилиндры 17, и, таким образом, без верхних платформ секции 11, в частности, изображает лапки 59, которые выступают под прямыми углами относительно продольной оси и с которыми каждый из цилиндров 17 лежит на кольцеобразном уступе 44 элемента 43 держателя, предусмотренном для этого.
Как изображено на фиг.5, оба приспособления поршня в цилиндре могут быть соединены с общим устройством 33 для подачи текучей среды, показанным здесь только в принципе. Двухпозиционные клапаны 41 обеспечивают возможность управления этими двумя узлами независимо друг от друга в пределах того, что один узел устанавливают посредством закрывания связанного с ним клапана 41 при длине вытяжения, которая только достигнута, и вытяжение продолжается в другом узле, оставляя клапан 41 открытым. Работа может быть проведена благодаря этому, например, с асимметричным распределением сил при расширении коленного сустава.
Показатель для силы вытяжения, действующей между рабочими секциями, можно считывать с устройства 39 отображения давления, соединенного с общим трубопроводом 37 для текучей среды.
На фиг.6 показан пример, в котором двумя приспособлениями поршня в цилиндре аппарата для вытяжения можно управлять полностью независимо друг от друга. Отдельный узел 33 подачи текучей среды, который подсоединен к соответствующему цилиндру через отдельную линию 38, связан с каждым узлом. Двухпозиционный клапан 41 для альтернативного блокирования или разблокирования отдельной линии 38, так же как устройство 39 отображения давления, связаны с каждой отдельной линией 38.
Устройствами 33 подачи текучей среды, показанными на фиг.5 и 6, могут быть шприцы 33 одноразового применения промышленного типа. Они могут иметь такую же конструкцию, как шприцы одноразового применения, формирующие приспособления 15, 17 поршня в цилиндре, при условии, что общий требуемый объем текучей среды для двух приспособлений 15, 17 поршня в цилиндре может быть сделан доступным с помощью единственного шприца одноразового применения. Дело обстоит так по меньшей мере для большей части операций, проводимых при помощи аппарата для вытяжения в соответствии с изобретением, поскольку в большинстве случаев цель заключается в том, чтобы так или иначе избежать чрезмерного удаления поршневых узлов.
В дополнительном варианте осуществления аппарата для вытяжения согласно изобретению в соответствии с фиг.7 и 8 обеспечена только одна единственная упрочняющая вставка 25, которая выполнена неподвижной, в частности за одно целое с верхней секцией 11. Вставка 25 представляет собой полный цилиндр, внешняя стенка которого входит в соприкосновение с внутренней стенкой поршневого штока 27, который в этом варианте осуществления является трубчатым, так что внутренняя часть поршневого штока 27 полностью заполнена вставкой 25.
Цилиндр 17 приспособления поршня в цилиндре, которое соединено за одно целое с трубопроводом 37 для текучей среды, показанным только частично на фиг.7, вставлен в опорное крепление 19, соединенное с элементом 43 держателя снизу в этом варианте осуществления. Фиксирующее устройство 77 с вилкообразной фиксирующей секцией 79 служит для крепления вставляемого цилиндра 17. По причинам, поясняемым ниже, введение цилиндра 17 в опорное крепление 19 происходит с поршнем 15, вставленным в цилиндр 17, так что впоследствии, для завершения аппарата для вытяжения, в трубчатые поршневые штоки 27 должны быть вставлены только полностью цилиндрические вставки 25.
Как изображено на фиг.8, два поршня в приспособлениях цилиндров являются компонентами замкнутой гидравлической системы, которая помимо этого включает в себя общее устройство 33 для подачи текучей среды в форме шприца 35 одноразового применения, рабочую жидкость 36, в частности воду, а также трубопровод 37 для текучей среды, соединяющий два цилиндра со шприцем 35 и имеющий двухпозиционные клапаны 41, каждый в форме запорного крана. Кроме того, трубопровод 37 для текучей среды можно обеспечить одним или более аппаратами отображения давления. Эти гидравлические системы производят, как полностью собранный узел, в частности, уже заполненный рабочей жидкостью 36, и поставляют в целом стерилизованными.
Благодаря этому манипулирование аппаратом для вытяжения в соответствии с изобретением для оператора является чрезвычайно простым. Факультативно, вслед за стерилизацией негидравлических систем, то есть оставшихся компонентов аппарата для вытяжения, не принадлежащих вышеупомянутой гидравлической системе, требуется только вставить снизу два приспособления поршня в цилиндре стерильной гидравлической системы в опорное крепление 19 в виде трубок и прикрепить посредством фиксирующих устройств 77, а упрочняющие вставки 25 требуется вставить сверху с верхними платформами в виде языков секции 11.
При отклонении от этих двух вариантов осуществления, описанных выше, аппарат для вытяжения в соответствии с изобретением может также включать в себя только одно приспособление 15, 17 поршня в цилиндре с единственной парой имеющих форму языка платформ секций 11, 13.
Компоненты приспособлений поршня в цилиндре предпочтительно являются пластмассовыми деталями, изготавливаемыми процессом литья под давлением, тогда как по меньшей мере опорное крепление 19 и/или упрочняющие вставки 21, 23, 25 производят из материала с более высокой прочностью на изгиб, например из металла или из волокнита, которые можно, например, стерилизовать паром для их повторного использования в больнице.
Описанные со ссылкой на фиг.1-8 аппараты для вытяжения служат для расширения коленного сустава, как было описано во вводной части, и делают возможным так называемое "колебание" коленного сустава для определения оптимального промежутка между бедренной костью и большеберцовой костью, определяемого естественным натяжением связок при одновременном отображении измеряемых величин, характерных для соответствующего коленного сустава, для мгновенных параметров длины вытяжения и силы вытяжения.
Фиг.9-11 показывают использование аппаратов для вытяжения в соответствии с изобретением при имплантировании передней крестообразной связки. При такой операции связку 65 вставляют в рассверленное отверстие, образованное предварительно в бедренной кости 61, и фиксируют там посредством смещающего винта (не показанного), ввинчиваемого по линии оболочки связки 65. Связку после этого вытягивают вперед сквозь рассверленное отверстие, предварительно образованное в большеберцовой кости 63, чтобы зафиксировать в этом рассверленном отверстии большеберцовой кости посредством дополнительного смещающего винта (не показанного).
Здесь начинает действовать дополнительное использование аппарата для вытяжения в соответствии с изобретением.
Принимая во внимание, что прежде было общепринятым давать связке 65 предварительно определенное смещение при помощи пружинных весов до натяжения винта смещения большеберцовой кости, чтобы зафиксировать связку 65 под этим смещением, причем пружинные весы натягивали наружу без какой-либо дополнительной опоры, пружинные весы теперь заменены аппаратом для вытяжения в соответствии с изобретением, который может иметь либо единственное приспособление поршня в цилиндре, либо, как в вариантах осуществления, описанных выше в связи с фиг.1-8, два приспособления поршня в цилиндре, расположенные параллельно, и, таким образом, верхние секции 11.
В дальнейшем для простоты предположим "моно вариант" только с одним единственным приспособлением поршня в цилиндре типа показанного, например, на фиг.10 и 11.
Во время хирургической операции аппарат для вытяжения поддерживается у большеберцовой кости 63 на его верхней рабочей платформе 11, которая, как показано на фиг.9, может быть обеспечена для этой цели специальным креплением 81, передний свободный конец которого образован опорной секцией и/или закрепляющей секцией, которая наклонена под углом или которую можно наклонять под углом. Связка 65 и, факультативно, как показано на фиг.9-11, вытяжной элемент 73, например, в форме провода, присоединенного к связке 65, натягивают сквозь вырезы 69, образованные в обеих платформах секций 11, 13, и прикрепляют к нижней платформе 13. Размеры вырезов 69 устанавливают так, что отвертку 71, схематично показанную на фиг.11, можно вводить по связке 65 с установленным смещающим винтом, чтобы зафиксировать связку 65, имеющую правильное смещение, в большеберцовой кости 63.
Посредством аппарата для вытяжения в соответствии с изобретением благоприятно можно измерять натяжение связки или определять меру для натяжения связки до окончательной фиксации связки 65 в большеберцовой кости 63 либо во всех возможных положениях, либо в некоторых выбранных положениях, то есть углах отклонения коленного сустава, чтобы по выбору устанавливать натяжение связки путем варьирования длины связки, которая является подходящей для всех возможных углов отклонения и, таким образом, для нормального движения коленного сустава. Показатель для натяжения связки определяют с использованием устройства отображения давления, такого, как был описан, например, в связи с вариантами осуществления фиг.1-8, принимая во внимание, что показатель для длины связки дается посредством длины вытяжения, которую можно считывать с устройства отображения, выполненного, например, в форме шкалы, например, аналогичной шкале, описанной в качестве примера в связи с вариантами осуществления фиг.1-8.
Во время определения оптимальной длины связки 65, подлежащей имплантированию, верхнюю платформу секции 11 можно, например, прикрепить к большеберцовой кости 63 при помощи штифтов для остеосинтеза, чтобы обеспечить определенное геометрическое соотношение.
Дополнительный вариант осуществления аппарата для вытяжения в соответствии с изобретением, описанный в отношении фиг.12-24, соответствует приспособлениям поршня в цилиндре, не показанным здесь, относительно принципа укрепления и в основном первого варианта осуществления, описанного в отношении фиг.1-4 относительно дополнительных аспектов, которые следуют из последующего описания.
Две верхние рабочие секции 11 или платформы в виде языков (см., в частности, фиг.12-15 и 23 и 24) крепко соединены с задней упрочняющей вставкой 21 в области их задних концов. Отдельные упрочняющие вставки 23 служат для завершения поршневого укрепления в соответствии с первым вариантом осуществления (фиг.1). Как уже упоминалось, поршень и цилиндр приспособлений поршня в цилиндре, которые, в свою очередь, образованы соответствующим образом из шприца одноразового применения промышленного типа, не показаны. Однако свободное пространство 153 для поршня, включая область для головной секции или гриба поршня, можно, в частности, увидеть между секциями 24 фланцев упрочняющих вставок 21, 23 на фиг.13.
В собранном состоянии аппарата для вытяжения поршень, включающий упрочняющие вставки 21, 23, вставлен в цилиндр соответствующего приспособления поршня в цилиндре, а цилиндр, в свою очередь, введен в соответствующее опорное крепление 19, образованное на центральном элементе 43 держателя, который будет описан более подробно ниже. Каждое из опорных креплений 19 изготовлено частично в форме трубки и обеспечено в форме опорной трубки, разрезанной наклонно вниз (фиг.19). Срезанная область указывает вперед, то есть в направлении свободных концов рабочих секций 11, 13 в виде языков так, чтобы обеспечить опору по всей длине опорных креплений 19 в противоположном направлении, то есть по направлению назад.
Опорное крепление 19 соответствующим образом обеспечено подобным прорези отверстием 121 для введения, которое проходит от верхнего отверстия для введения до верхней области нижнего отверстия опорного крепления 19 и в него, проходя наклонно благодаря разрезу.
Боковые отверстия 121 для введения благоприятно позволяют при сборке аппарата для вытяжения вставлять цилиндр в соответствующее опорное крепление 19 сверху с трубопроводом для текучей среды, подсоединенным снизу, по той причине, что трубопровод для текучей среды просто вставляют сбоку через отверстие 121 для введения. Трубопровод для текучей среды, таким образом, может всегда оставаться крепко соединенным с цилиндром, вместе с тем, однако, это не является необходимым, как, например, в случае с вариантом осуществления фиг.7, когда можно вводить цилиндр снизу и обеспечивать фиксирующее устройство.
Нижняя рабочая пластина, которая имеет приблизительно Y-образное очертание и ветви которого образованы двумя нижними рабочими секциями 13 в виде языков, закреплена через ее задний конец в прорези 149, образованной в элементе 43 держателя (фиг.19).
Элемент 43 держателя помимо этого имеет проходящий насквозь установочный канал 127, который проходит параллельно оси вытяжения и который проходит между двумя опорными креплениями 19. Установочный канал 127 служит для установки штанги 125 держателя, где держатель, кроме того, имеет платформу 123 и будет описан более подробно ниже со ссылкой на фиг.20-22.
Окно 143 считывания для установочного канала 127 образовано в задней стенке элемента 43 держателя и через него видна задняя сторона штанги 125 держателя, вводимой в установочный канал 127, и обеспечена возможность считывать шкалу 141, прикрепленную к этой задней стороне (фиг.20). К задней стенке элемента 43 держателя ниже окна 143 считывания присоединена ручка 45 аппарата для вытяжения.
Установочный канал 127 и штанга 125 держателя снабжены конструкциями 129, 131, 133, 135 в форме реберных конструкций, которые будут рассмотрены более подробно ниже.
В соответствии с вариантом осуществления фиг.1-4 обеспечен функциональный блок 47, который проходит вдоль оси вытяжения. Функциональный блок 47 представляет собой объединенный компонент центрального элемента 43 держателя.
Функциональный блок 47 служит, между прочим, для направления верхних рабочих секций 11 в виде языков. Кроме того, в функциональном блоке 47 смонтированы поворотная головка 157 штанги 125 держателя и соединительная деталь 155 (фиг.15), через которую платформа 123 соединена со штангой 125 держателя и которая проходит перпендикулярно штанге 125 держателя (фиг.15).
Платформа 123 устроена прямо перед функциональным блоком 47. Ширина платформы 123 немного меньше, чем полная ширина верхней рабочей секции 11, тогда как высота платформы 123 устанавливается такой, что, если рассматривать со стороны функционального блока 47, платформа заканчивается прежде, чем нижняя рабочая секция 13 разделяется на две рабочие платформы в виде языков.
Благодаря этому платформа 123 расположена вне выступающей части большеберцовой кости вдоль оси вытяжения с рабочими секциями 11, 13, вводимыми между бедренной костью и большеберцовой костью для расширения коленного сустава.
В частности, устройство и исполнение конструкций 129, 131, которые образованы на внутренних сторонах установочного канала 127 и которые взаимодействуют со штангой 125 держателя, можно видеть на фиг.16-19.
Конструкция 129 в форме ребер или переборок, которые проходят поперек оси вытяжения и которые образованы в нижней области установочного канала 127, служит для фиксирования штанги 125 держателя в различных вертикальных положениях. Как, в частности, изображено на фиг.18, установочный канал 127 расширяется по направлению вниз, начиная с вертикального уровня верхних отверстий для введения опорного крепления 19, так что ширина установочного канала 127 постоянно увеличивается. Поперечная конструкция 129 образована в нижней области этого расширения установочного канала 127 и имеет слегка трапециевидную форму в поперечном сечении.
Установочный канал 127 обеспечен удлиненной конструкцией 131 в форме ребер, проходящих параллельно оси вытяжения (фиг.17) на противолежащей внутренней стенке (фиг.18, изображение слева). Эта конструкция 131 служит для фиксирования штанги 125 держателя в различных наклонных положениях, которые будут рассмотрены более подробно ниже.
На фиг.20-22 показано, что штанга 125 держателя регионально разработана в виде вилки с двумя вилкообразными плечами 137, 139. Расстояние между вилкообразными плечами 137, 139 друг от друга согласовано с промежутком между внутренними сторонами установочного канала 127 элемента 43 держателя, обеспеченного конструкциями 129, 131 так, что конструкции 133, 135, образованные у внешних сторон вилкообразных плеч 137, 139, обращенных друг от друга, находятся в зацеплении с конструкциями 131, 129 установочного канала 127, когда штанга 125 держателя введена в установочный канал 127.
Зацепление между конструкциями можно высвобождать, а штангу 125 держателя можно перемещать относительно элемента 43 держателя в установочном канале 127, сжимая два вилкообразных плеча 137, 139 вместе против действия их силы восстановления.
Можно заметить, в частности, на фиг.22, что конструкция 133 штанги 125 держателя выполнена в форме продольных ребер, тогда как конструкция 135, образованная на противоположной стороне, включает в себя поперечные ребра, которые изображены в виде детали А сверху справа на фиг.22 и имеют форму зубьев пилы, так что перемещения штанги 125 держателя из установочного канала 127 являются возможными без сжимания вилкообразных плеч 137, 139 вместе, но перемещения штанги 125 держателя по направлению вниз в установочный канал 127 блокированы и возможны только со сжатыми вместе вилкообразными плечами 137, 139. В этом отношении штанга 125 держателя и установочный канал 127 взаимодействуют, как храповик относительно перемещений, параллельных оси вытяжения, благодаря их конструкциям 135, 129.
Диаметр верхней поворотной головки 157 штанги 125 держателя, который имеет частично круглую внешнюю форму и с которым платформа 123 соединена через соединительную деталь 155, соответствует постоянной ширине установочного канала 127 выше расширения.
Следовательно, штанга 125 держателя может поворачиваться относительно поворотной головки 157, направляемая в установочном канале 127, в плоскости, установленной средними осями двух частично трубчатых опорных креплений 19, с осью вращения, проходящей через соединительную деталь 155, которая присоединяет платформу 123 к поворотной головке 157 и может поворачиваться в вырезе 159 функционального блока 47 (фиг.16, 18, 19). Перемещения поворотной головки 157, вмещаемой в функциональном блоке 47, в направлении, перпендикулярном оси вытяжения, невозможны.
Когда вилкообразные плечи 137, 139 сжимают вместе и конструкции 129, 135 или 131, 133 соответственно выводят таким образом из зацепления, штанга 125 держателя в установочном канале 127 может, так сказать, колебаться подобно маятнику относительно своей поворотной головки 157, с заданным для этого зазором для перемещения, предусматриваемым для штанги 125 держателя посредством убывающего расширения установочного канала 127.
Поворот штанги 125 держателя в установочном канале 127 имеет последствие, заключающееся в наклоне платформы 123 из нейтрального положения, перпендикулярного оси вытяжения. Удлиненные конструкции 131, 133 позволяют зафиксировать штангу 125 держателя в состоянии, отклоненном от параллельного ориентирования относительно оси вытяжения, то есть наклонное положение платформы 123 может быть зафиксировано посредством конструкций 131, 133. Конструкции 133, 135, в частности поперечная конструкция 135, сформированная на штанге 125 держателя, настолько высокие и имеют такие размеры по своей ширине и длине соответственно, что штанга 125 держателя запирается на месте несмотря на наклонное положение.
Элемент 43 держателя обеспечен в его нижней области устройством отображения в форме шкалы, которая не показана и с которой можно считывать показатель для соответствующего положения поворота штанги 125 держателя и, таким образом, для соответствующего наклонного положения платформы 123.
На фиг.20 показана уже упомянутая шкала 141, которая образована на внешней стороне заднего вилкообразного плеча 137 и которая видна хирургу с внешней стороны через окно 143 считывания, образованное в задней стенке элемента 43 держателя (фиг.14). С помощью этой шкалы 141 можно определять вертикальное положение штанги 125 держателя и, таким образом, платформы 123 относительно элемента 43 держателя.
На фиг.23 и 24 показаны верхние рабочие секции 11 в виде языков и упрочняющие вставки 21, 23. Кроме того, показаны выступающие внутрь лапки 147, у которых задние стороны проходят перпендикулярно секции 11 в виде языков. Как изображено на фиг.14, задняя сторона лапки 147 (фиг.24), соединенная с правой рабочей секцией и видимая для хирурга во время операции, обеспечена уже упомянутой шкалой 145, с помощью которой можно считывать вертикальное положение верхней рабочей секции 11 относительно элемента 43 держателя.
Кроме того, на фиг.23 и 24 показаны вырезы 151, сформированные в нижних сторонах верхних секций 11, в которые зацепляются возвышения, образованные у верхней стороны нижней рабочей секции 13, когда две рабочие секции 11, 13 полностью смещены вместе (фиг.12 и 13).
Кроме того, к платформе 123 можно присоединять дополнительные аппараты, такие как поворотный аппарат, который может поворачиваться относительно медуллярного штифта, вставленного в бедренную кость, и который позволяет выполнять балансирование натяжения связки под заранее установленным предварительным натяжением, которое можно считывать на гидравлических системах приспособлений поршня в цилиндре, образованных шприцами одноразового применения.
Перечень ссылочных позиций
11 верхняя рабочая секция, верхний язык
13 нижняя рабочая секция, нижний язык
15 поршень
16 поршневая секция
17 цилиндр
19 опорное крепление, опорная трубка
21 упрочняющая вставка
23 упрочняющая вставка
24 секция фланца
25 упрочняющая вставка
27 поршневой шток
29 камера
31 реберная конструкция
33 устройство подачи текучей среды
35 шприц
36 рабочая жидкость
37 трубопровод для текучей среды
39 устройство отображения давления
41 двухпозиционный клапан
43 элемент держателя
44 кольцеобразный уступ
45 ручка
47 функциональный блок
49 направляющая секция
51 опорная поверхность
53 устройство отображения, шкала
55 соединительная секция
57 головная секция, гриб
59 лапка
61 бедренная кость
63 большеберцовая кость
65 крестообразная связка
67 опорная секция и/или закрепляющая секция
69 вырез
71 фиксирующий инструмент, отвертка
73 вытяжной элемент
77 фиксирующее устройство
79 вилкообразная фиксирующая секция
81 крепление
121 отверстие для введения
123 платформа
125 штанга держателя
127 установочный канал
129 конструкция
131 конструкция
133 конструкция
135 конструкция
137 вилкообразное плечо
139 формирующее плечо
141 устройство отображения, шкала
143 окно считывания
145 устройство отображения, шкала
147 лапка
149 прорезь
151 вырез
153 свободное пространство для поршня
155 соединительная деталь
157 поворотная головка
159 вырез для соединительной детали