ИНТРАМЕДУЛЛЯРНЫЙ ФИКСАТОР ДЛЯ ХИРУРГИЧЕСКОГО И ПРОФИЛАКТИЧЕСКОГО ЛЕЧЕНИЯ ОКОЛОСУСТАВНЫХ ПЕРЕЛОМОВ ТРУБЧАТОЙ КОСТИ НА ФОНЕ ОСТЕОПОРОЗА

Область применения
Полезная модель относится к области травматологии и ортопедии и может быть использована для остеосинтеза и стимуляции остеогенеза при хирургическом лечении низкоэнергетических околосуставных переломов трубчатых костей, возникающих на фоне остеопороза, в частности переломы дистального отдела лучевой кости, переломы шейки бедренной кости, переломы проксимального отдела плечевой кости.
Уровень техники
Известен фиксатор для остеосинтеза переломов проксимального отдела бедренной кости (патент RU 94444 МПК А61В 17/58 опубл. 27.05.2010). Фиксатор представляет собой металлический гладкий стержень с тремя участками разноразмерной резьбы. Один конец стержня заострен для ввода в канал и ввинчивания в губчатую ткань головки кости. Второй участок резьбы фиксируется в более плотной кости вертикальной области и кортикальной пластинке, а третий участок резьбы предназначен для крепления во внешней опоре, в качестве которой используются элементы аппарата Илизарова.
Фиксатор надежно стабилизирует отломки кости, только если минеральная плотность головки кости достаточно плотная. Для фиксации рыхлой костной ткани размер резьбы (высота и шаг) на конце стержня должен быть увеличен, но это увеличение ограничено диаметром стержня, который должен быть меньше размеров костного канала трубчатой кости.
Известен фиксатор (Э.И. Солод, А.Ф. Лазарев, В.М. Николаев. Напряженный остеосинтез проксимального отдела плечевой кости в пожилом возрасте. «Клиническая геронтология», т. 9, 6, 2003 г.), который содержит пару изогнутых Y-образных титановых спиц, расположенных в двух взаимно перпендикулярных плоскостях.
Основным недостатком этого технического решения является сложность и трудоемкость проведения изогнутых спиц по костномозговому каналу. Концы изогнутых спиц, проходя по каналу, упираются в его стенки и стремятся разогнуться, что может привести к заклиниванию спицы в канале. Кроме того, для осуществления остеосинтеза и достижения стабильности в месте перелома необходимо введение пучков (2-3) Y-образных спиц через 2-3 перфорационных отверстия, что приводит к дополнительной травматизации костной ткани. При данной методике существует угроза миграции спиц с повреждением важных сосудисто-нервных образований.
Известен интрамедуллярный фиксатор для хирургического лечения околосуставных переломов трубчатой кости (патент RU 2468764 МПК А61В 17/72 опубл. 10.12.2012), который выполнен в виде изогнутой титановой спицы, изогнутой в форме витой цилиндрической пружины, витки которой параллельны друг другу и расположены под углом 30-50° к оси. Концевая часть дистального витка выполнена заостренной, конечная часть проксимального витка снабжена Т-образным рычагом.
Недостатком этого технического решения является то, что при введении цилиндрической пружины антеградным путем (например: проксимальный отдел бедренной кости, локтевой отросток, дистальный метаэпифиз лучевой кости, латеральная и медиальная лодыжка, пр.) возникают технические трудности введения, что ведет к более широкому рассечению мягких тканей (кожа, мышцы, связки, пр.) и рассверливанию кости до диаметра, равному наружному диаметру цилиндрической пружины. Такое хирургическое расширение отрицательно воздействует на костную ткань, пораженную остеопорозом, и увеличивает риск инфекционных осложнений, и элемент миниинвазивности будет нивелирован.
Сущность полезной модели
Задачей полезной модели является разработка биоактивного интрамедуллярного фиксатора для стабилизации костных отломков и стимуляции процесса остеогенеза с использованием минимально инвазивного операционного доступа околосуставных переломов трубчатой кости на фоне остеопороза.
Технический результат полезной модели заключается в достижении миниинвазивности, сохранении костной ткани.
Технический результат достигается тем, что в интрамедуллярном фиксаторе, выполненном в виде спицы, изогнутой в форме витой цилиндрической пружины, витки которой параллельны друг другу и расположены под углом 30-50°, согласно предложенному решению, три дистальных витка выполнены в виде пружины конической формы, которая нисходит до диаметра спицы, а конечная часть проксимального витка заканчивается спицей, имеющей прямоугольное сечение, длина которой равна 30-35 мм, при этом, тело спицы содержит промежуточный упрочненный слой, внутренний диэлектрический биоинертный слой, наружный диэлектрический биоактивный слой, состоящий из двух слоев, при этом первый слой выполнен в виде кальций-фосфатного покрытия, а второй слой выполнен в виде покрытия с гиалуроновой кислотой.
Краткое описание чертежей
На фиг. 1 представлен внешний вид заявляемого интрамедуллярного фиксатора, на фиг. 2 - фото фиксатора при ретроградном введении в костномозговой канал через перфорационное отверстие диафиза плечевой кости, на фиг. 3 - фото фиксатора при ретроградном введении в костномозговой канал через перфорационное отверстие в метаэпифизе лучевой или локтевой костей, на фиг. 4 - фото фиксатора при остеосинтезе перелома шейки бедренной кости через перфорационное отверстие в кортикальном слое подвертельной зоны.
Осуществление полезной модели
Предлагаемый фиксатор представляет собой спицу. Тело спицы выполнено многослойным и содержит промежуточный упрочненный слой, внутренний диэлектрический биоинертный слой, наружный диэлектрический биоактивный слой. Наружный биоактивный слой выполнен в виде покрытия, состоящего из двух слоев. Первый слой выполнен в виде кальций-фосфатного покрытия, второй слой в виде покрытия с гиалуроновой кислотой. Спица выполнена в виде цилиндрической пружины 1. Витки 2 цилиндрической пружины параллельны друг другу и имеют во фронтальной плоскости наклон к оси OO1 фиксатора в пределах угла φ=30-50 градусов. Три дистальных витка 3 представляют пружину конической формы, которая нисходит до диаметра спицы и имеет заострение, которое выполнено как срез спицы под углом 30 градусов. Проксимальный виток 4 заканчивается прямой спицей длиной L, равной 30-35 мм с прямоугольным сечением по типу спиц Киршнера для разъемного Т-образного ключа или для фиксации в патроне Якобса. Угол наклона витков конической части пружины выбран таким образом, чтобы можно было без технических сложностей ввести конструкцию через перфорационное отверстие диаметром 3,0-5,0 мм в кортикальном слое диафиза кости, который варьируется по толщине от 1,0 до 3,0 мм. При таких технических особенностях фиксатор будет упираться в противоположную внутреннюю кортикальную стенку кости и изгибаться по ходу костномозгового канала. Диаметр спицы S для конкретного пациента выбирается из необходимой прочности спицы и миниинвазивности ее введения. Используются стандартные спицы Киршнера диаметром от 1,0 мм до 2,5 мм, имеющие достаточную эластичность и прочность. Диаметр спицы определяется анатомическими особенностями субъекта, длиной и шириной поврежденного сегмента, шириной костномозгового канала, мышечным массивом и пр.
Для пациентов с переломами мелких и средних костей (лучевая, локтевая, малоберцовая) используется проволока меньшего диаметра, для которой необходимо меньшее по диаметру перфорационное отверстие в кости. Для пациентов с переломами крупных костных сегментов (проксимальный отдел бедренной, плечевой кости) для получения стабильного остеосинтеза с достаточными деформационными свойствами необходимо выбирать проволоку диаметром 2,0, 2,5 и даже 3,0 мм.
Внешний диаметр витков фиксатора зависит от ширины костномозгового канала, в который завинчивается конструкция. Человеческая анатомия такова, что в мелких трубчатых костях (кисть, стопа) костномозговой канал может быть от 1-2 мм, в плечевой кости костномозговой канал имеет диаметр от 8 мм до 12 мм. В более крупных трубчатых костях (бедренная, большеберцовая), соответственно, до 14 мм. В связи с этим для лечения переломов плечевой кости предполагается промышленное изготовление конструкций с внешними диаметрами 4; 6; 8; 10; 12 мм. Подбор необходимого фиксатора осуществляется в предоперационном периоде известным образом (так подбираются эндопротезы суставов, штифты и пр.) по рентгенологическим снимкам здоровой конечности с использованием прозрачных шаблонов пружины. Общая длина L витковой части фиксатора выбирается для каждого конкретного пациента с учетом места перелома. Регулировка реальной длины фиксатора проводится непосредственно во время операции, лишний участок дистального конца фиксатора откусывается. Цилиндрическая часть фиксатора состоит из 10-12 витков, а коническая часть фиксатора состоит из 2-3 витков.
Как показали наши исследования, для достижения угловой стабильности необходимо, чтобы 2/3 длины фиксатора располагалось в костномозговом канале, а 1/3 длины - в губчатом веществе головки. Только при условиях 2/3+1/3 достигается стабильный остеосинтез, который позволит пациентам на 2-3 сутки после операции приступить к реабилитационным мероприятиям без риска смещения костных фрагментов. Таким образом, общая длина L должна обеспечивать возможность ввести 1/3 часть фиксатора в головку кости.
На фиг. 2-4 показаны конкретные примеры введения фиксатора.
Интрамедуллярный фиксатор также используется для хирургической профилактики перелома, при установлении диагноза остеопороз (данные после проведения денситометрии или наличие в анамнезе одного перелома-маркера) с высокой степенью риска переломов.
Для профилактики перелома дистального метаэпифиза лучевой кости применяют фиксатор с наружным диаметром 6-8 мм, длиной не более 100 мм, через перфорацию в шиловидном отростке лучевой кости. Для профилактики перелома шейки бедренной кости используют фиксатор с наружным диаметром 12-14 мм длиной не более 150 мм через перфорацию в подвертельном отделе бедренной кости. Для проксимального отдела плечевой кости необходим фиксатор с наружным диаметром 8-10-12 мм, длиной не более 165 мм. Такое биоактивное армирование позволит восстановить структуру кости и минимизировать риски низкоэнергетических переломов, которые возникают у людей пожилого и старческого возраста.
Биоактивный интрамедуллярный фиксатор обеспечивает не только локальное воздействие на пораженный сегмент скелета, но и общее воздействие на всю опорно-двигательную систему. Таким образом, форма и материал фиксатора обеспечивают стабилизацию костных отломков при переломе или армирование кости в зонах высокого риска перелома на фоне остеопороза, а биоактивные вышеупомянутые слои восстанавливают минеральную плотность кости и ее эластичность за счет восстановления коллагена.