ИНТРАМЕДУЛЛЯРНОЕ УСТРОЙСТВО С БЛОКИРОВАНИЕМ ДЛЯ ОСТЕОСИНТЕЗА ПЕРЕЛОМОВ И ДЕФЕКТОВ ДЛИННЫХ ТРУБЧАТЫХ КОСТЕЙ

ИНТРАМЕДУЛЛЯРНОЕ УСТРОЙСТВО С БЛОКИРОВАНИЕМ ДЛЯ ОСТЕОСИНТЕЗА ПЕРЕЛОМОВ И ДЕФЕКТОВ ДЛИННЫХ
ТРУБЧАТЫХ КОСТЕЙ
Полезная модель относится к медицинской технике, применяемой в травматологии, а именно к ортопедическим устройствам для хирургического лечения переломов костей и для фиксации имплантатов при замещении дефектов костей при воспалительных и опухолевых процессах, конкретно к расширяемым интрамедуллярным устройствам.
Способ интрамедуллярной фиксации является широко известным и применяемым для оперативного лечения переломов длинных костей, фиксирующий перелом кости без нарушения надкостницы. Способ может быть выполнен без обнажения зоны перелома, и сломанная кость, при этом, может использоваться функционально, выдерживая нагрузку, во время лечения. Хирургический подход для введения интрамедуллярных стержней немного отличается для каждой кости и хорошо освещен в литературе, посвященной лечению переломов.
Проблемы, связанные с традиционными способами интрамедуллярной фиксации, включают в себя недостаточную стабильность синтезированной кости для ротационных смещений и смещений по продольной и поперечной оси сегмента при применении тонких стержней. А так же, хотя реальная форма кости обладает некоторой кривизной, интрамедуллярные стержни, применяемые при лечении переломанных костей, чаще являются прямыми (авторские свидетельства №186082, 12.09.1966 г., А61В; №1695906, 07.12.1991 г. А61В 17/72), поэтому массивные стержни требуют рассверливания костно-мозгового канала или предварительного изгиба стержня специальными инструментами, что с одной стороны нарушает
внутрикостное кровообращение, с другой стороны уменьшает механическую прочность стержня. При интрамедуллярной фиксации переломов тонкими стержнями для усиления фиксирующих свойств обычно вводятся блокирующие винты поперек стержней, через стенки кости и сами стержни, что создает ряд неудобств. Этот удлиняет время операции и усложняет ее и может потребовать дополнительных разрезов кожи и более длительного применения электронно-оптического преобразователя и увеличения рентгеновской нагрузки. А так же, получающаяся в результате конструкция может быть слишком жесткой и не обладать требуемой эластичностью, что при ранней нагрузке приводит к переломам блокирующих винтов. К осложнениям также относятся явления, развивающиеся вследствие воздействий, приводящих к разрушению кости в зоне металлокостного соединения. Эти воздействия приводят к развитию микротрещин в кости с последующей резорбцией костной ткани, появлением зазора между костью и конструкцией и клиническим проявлением асептического расшатывания: нестабильности, боли, нарушений условий консолидации.
На современном уровне развития травматологии оперативное лечение переломов должно отвечать следующим требованиям: наименьшее травмирование окружающих кость мягких тканей, минимальная кровопотеря, прочная фиксация костных отломков с возможностью оставления больных без внешней иммобилизации конечности, ранняя активизация и функциональная нагрузка.
Известны интрамедуллярные фиксирующие устройства, в конструкции которых используются упругие элементы в виде спиц (авторское свидетельство №1072858, 15.02.1984 г., А61В 17/18; патент RU 2296525, 10.04.2007 г., А61В 17/72). Однако данные устройства сложны при установке его в интрамедуллярный канал. Выполнение фиксации костных отломков только за счет заполнения внутренней полости кости с помощью пучка расходящихся спиц, не может обеспечить необходимой жесткости
фиксации, стабильности по вращению, требуемых для правильного более раннего сращения костных отломков.
Известно расширяемое ортопедическое устройство (патент RU 2296526, 10.04.2007, А61В 17/72). Устройство для стабилизации кости включает в себя удлиненное тело, имеющее первую и вторую оконечные области, определяющие продольную ось между ними. Множество планок выходит из первой и второй оконечной области. К планкам присоединены опорные рычаги, и к опорным рычагам присоединен привод, причем привод может перемещаться в продольном направлении относительно удлиненного тела, заставляя опорные рычаги перемещать вторые концы планок из сложенного состояния в расширенное состояние. Удлиненное тело представляет собой трубчатый стержень, а привод включает в себя удлиненный элемент, вводимый в стержень и соединенный с трубчатым стержнем с возможностью скользящего движения при помощи соединительных областей, снабженных резьбой. К удлиненному элементу и к опорным рычагам прикреплена втулка. Удлиненный элемент включает в себя область снабженную резьбой, поверх которой навинчивается втулка, таким образом, что вращение удлиненного элемента относительно трубчатого стержня заставляет втулку двигаться в осевом направлении, таким образом, заставляя опорные рычаги перемещать планки между сложенным и расширенным состояниями. В осевом удлинении могут быть отверстия, через которые вводятся гвозди, болты или другие фиксирующие элементы для обеспечения дополнительной поперечной поддержки.
Недостатками указанного устройства является сложность в изготовлении и установке, а так же ограниченные возможности для блокирования, так как с помощью данного устройства отсутствует возможность фиксировать и блокировать одновременно средний, проксимальный и дистальный отдел кости, создавать разные компрессирующие усилия на разных участках кости, так как костно-мозговой канал кости имеет разный диаметр на
его протяжении. Удаление данного устройства связано со значительными техническими трудностями.
Известно устройство для интрамедуллярного остеосинтеза (RU 2255696, публ. 10.07.2005, А61В 17/72), содержащее полый цилиндрический корпус с диаметрально расположенными прорезями, установленный в корпусе, с возможностью вращения, стержень, соединенный с двумя штоками, на каждом из которых закреплены упоры, с возможность расположения последних в прорезях корпуса. Данное устройство принято за прототип.
Устройство обладает следующими недостатками. Упоры снабжены свободными заостренными концами, что оказывает травмирующее воздействие на костную ткань. Фиксация устройства для интрамедуллярного остеосинтеза осуществляется за счет врезания упоров в костную ткань, что приводит к появлению микротрещин в кости с последующей резорбцией костной ткани, появлением зазора между костью и конструкцией. Устройство не позволяет обеспечить фиксацию одновременно нескольких конкретно выбранных участков кости. А также указанное устройство сложнее конструктивно.
Технической задачей полезной модели является создание технологичного и удобного в использовании интрамедуллярного блокирующего устройства, а так же расширение его технических возможностей.
Техническим результатом использования предлагаемого устройства является обеспечение возможности поочередного блокирования дистального, промежуточного и проксимального участков кости с различной степенью фиксации (расширения спиц) и с возможностью компрессии зоны перелома, снижение травмирующего воздействия на костную ткань. Устройство позволяет проводить остеосинтез диафизарных переломов бедра, голени, плеча, фиксировать трансплантаты, введенные в зону дефекта трубчатой кости, фиксировать достигнутое удлинение с применением блокирующего устройства на двух или нескольких уровнях.
Интрамедуллярное устройство с блокированием для остеосинтеза переломов и дефектов длинных трубчатых костей включающее в себя трубчатый стержень, гибкие фиксирующие элементы, закрепленные на верхней и нижней втулках, привод, в виде удлиненного элемента с резьбой, связывающий верхнюю и нижнюю втулки. Трубчатый стержень имеет участки с удлиненными в осевом направлении отверстиями. Гибкие элементы установлены с возможностью расширения в удлиненных в осевом направлении отверстиях. Причем гибкие фиксирующие элементы присоединены своими концами к верхней и нижней втулкам. Привод, втулки и гибкие фиксирующие элементы совместно образуют фиксирующий блок, установленный в трубчатом стержне с возможностью скользящего движения втулок внутри стержня.
Каждый гибкий элемент для блокирования в виде спицы, присоединен своими концами к верхней и к нижней втулкам, которые так же связаны между собой посредством привода. Привод может перемещаться в продольном направлении относительно гибких элементов, заставляя гибкие элементы перемещаться из сложенного состояния в расширенное состояние. Верхняя и нижняя втулки, гибкие элементы и привод вместе образуют фиксирующий блок. Фиксирующий блок установлен в подпружиненном состоянии внутри трубчатого стержня с возможностью скользящего движения втулок внутри стержня. Удлиненный элемент имеет область, снабженную резьбой, которая ввинчивается в нижнюю втулку таким образом, что вращение удлиненного элемента относительно трубчатого стержня заставляет верхнюю втулку двигаться в осевом направлении, заставляя упругие элементы в виде спиц перемещаться между сложенным и расширенным состояниями. Трубчатый стержень имеет участки со сплошной стенкой и участки с удлиненными в осевом направлении отверстиями, выполненными в нем для обеспечения возможности расширения гибких элементов и для обеспечения требуемой гибкости. В трубчатом
стержне так же могут быть отверстия, через которые вводятся гвозди, болты или другие фиксирующие элементы для обеспечения дополнительной поперечной фиксации. В трубчатом стержне могут быт установлены два и/или более фиксирующих блоков.
Устройство может быть введено через входное отверстие, предварительно сделанное при помощи обычных процедур, например, в медуллярный канал бедренной кости. Предпочтительно, сначала вводят направитель через входное отверстие в медуллярный канал кости, используя обычные способы, и продвигают его к дистальному сегменту кости. Затем вводится трубчатый стержень по направителю в медуллярный канал. После введения стержня направитель может быть удален.
После того, как трубчатый стержень полностью введен в медуллярный канал, в него вводят поочередно, по мере необходимости два и/или более, фиксирующих блоков, в подпружиненном состоянии. Каждый фиксирующий блок устанавливается в трубчатом стержне на участке, где имеются удлиненные отверстия. Предварительно подпружиненные упругие элементы высвобождаются и частично расширяются, выступая через указанные отверстия, таким образом, фиксируясь внутри стержня.
Привод приводят в действие, используя инструмент, вставляемый в трубчатый стержень, для приведения упругих элементов в расширенное состояние таким образом, что упругие элементы в значительной мере выходят через удлиненные отверстия трубчатого стержня, выступая за его пределы и сцепляются с внутренней поверхностью кости или другой тканью, тем самым надежно фиксируя устройство относительно кости. Таким образом, устройство может удерживать сегменты сломанной кости, внутри которой оно имплантировано, от продольного перемещения, изгиба или вращения относительно друг друга. В случае, если требуется дополнительная поперечная фиксация, фиксирующие элементы, например болты или гвозди, могут быть введены в кость через отверстия для дополнительного закрепления сегментов кости.
После излечения перелома устройство может быть удалено в обратном порядке, с использованием обычных процедур доступа.
Применение интрамедуллярного устройства по настоящей полезной модели позволяет фиксировать относительно вращения сегменты сломанной кости, и в то же время обеспечивает достаточную стабильность в других плоскостях без необходимости применения блокирующих стержней. Данное устройство являются минимально инвазивным и может быть имплантировано через один разрез. Интрамедуллярное устройство может быть настроено на различные размеры окружности костей. Применение интрамедуллярного устройства на двух и/или более уровнях позволяет проводить остеосинтез диафизарных переломов трубчатых костей, фиксировать трансплантаты и достигнутое удлинение кости. Возможность поочередного блокирования дистального, промежуточного и проксимального отломков с различной степенью расширения спиц позволяет обеспечить различную степень давления изогнутых спиц на костно-мозговой канал, что позволяет с одной стороны исключить перфорацию стенок костно-мозгового канала, а с другой обеспечить необходимую эластичность конструкции и возможность ранней нагрузки на конечность. Устройство стержня позволяет быстро и просто его устанавливать и удалять.
Интрамедуллярное устройство может вводиться, используя способы, обычно используемые для традиционных интрамедуллярных стержней для костей бедра, голени, плеча, что минимизирует дозу рентгеновского излучения рентгеновских лучей, требуемое для контроля положения стержня и отломков кости после операции.
На фиг. 1 изображен общий вид устройства, фиг. 2 - фиксирующий блок в сложенном состоянии, фиг. 3 - фиксирующий блок в расширенном состоянии, фиг. 4 - установка фиксирующего блока в сложенном состоянии в трубчатый стержень, фиг. 5 - фиксирующий блок в расширенном состоянии, установленный в трубчатом стержне.
Интрамедуллярное устройство с блокированием включает в себя трубчатый стержень 1 в котором установлены два и/или более фиксирующих блока 2. Трубчатый стержень 1 представляет собой в общем случае трубчатое тело, например имеющее круглое, четырехугольное, шестиугольное поперечное сечение. Трубчатый стержень имеет участки со сплошной стенкой 3 и участки с удлиненными в осевом направлении отверстиями 4, выполненными в нем, для обеспечения требуемой гибкости и для обеспечения возможности расширения фиксирующего блока 2. Фиксирующий блок 2 включает в себя верхнюю втулку 5, нижнюю втулку 6, гибкие элементы 7 и привод 8. Гибкие элементы 7, выполненные, например в виде спиц, присоединены своими концами к верхней 5 и нижней 6 втулкам, которые так же связаны между собой посредством привода 8, причем привод 8 имеет возможность перемещаться в продольном направлении относительно гибких элементов 7, заставляя гибкие элементы 7 перемещаться из сложенного состояния в расширенное состояние. Фиксирующий блок 2 установлен внутри трубчатого стержня 1 с возможностью скользящего движения втулок 5 и 6 внутри стержня 1. Привод 8 выполнен в виде удлиненного элемента, например в виде винта, и имеет головку 9, размещенную в верхней втулке 5 и область 10, снабженную резьбой, которая имеет возможность ввинчиваться в нижнюю втулку 6 таким образом, что вращение удлиненного элемента 8 относительно трубчатого стержня 1 заставляет верхнюю втулку 5 двигаться в осевом направлении, заставляя, в свою очередь, упругие элементы 7 в виде спиц перемещаться между сложенным и расширенным состояниями.
Устройство используется следующим образом.
Устройство вводят через предварительно сформированное входное отверстие в медуллярный канал кости. В медуллярный канал вводят направитель и затем по нему трубчатый стержень 1.
После полного введения трубчатого стержня 1 в медуллярный канал направитель удаляется. Затем, с помощью инструмента, внутрь трубчатого
стержня 1 вводят фиксирующий блок 2. Инструмент может быть любым инструментом, который сцепляется с головкой 9 привода 8.
В начальном состоянии упругие элементы 7 находятся в подпружиненном состоянии и имеют несколько больший размер, чем поперечное сечение трубчатого стержня 1. В подпружиненное состояние упругие элементы 7 приводят посредством привода 8, ввинчивая его в нижнюю втулку 6 таким образом, что верхняя втулка 5 двигается в осевом направлении, заставляя, в свою очередь, упругие элементы 7, в виде спиц, перемещаться между сложенным и расширенным состояниями.
Подпружиненный фиксирующий блок 2 вводят в трубчатый стержень 1 и устанавливают на выбранном участке 4 с удлиненными в осевом направлении отверстиями. Предварительно подпружиненные упругие элементы 7 высвобождаются и частично расширяются, выступая через указанные отверстия, таким образом, фиксируясь внутри стержня 1.
Далее производят управляемое перемещение верхней втулки 5, посредством приводного инструмента и головки 9 привода 8, и обеспечивают необходимое расширение (или складывание) упругих элементов 7. Приводной инструмент может приводиться в действие вручную, пневматически или электрически для вращения привода 8, таким образом перемещая втулку 5 в осевом направлении внутри трубчатого стержня 1 до тех пор, пока упругие элементы 7 не расширятся, выступая за пределы трубчатого стержня 1 через отверстия 4.
В расширенном состоянии гибкие элементы 7 определяют диаметр, который существенно больше, чем диаметр трубчатого стержня 1. В результате гибкие элементы 7 могут надежно сцепляться со стенками кости в нескольких точках контакта. Это позволяет закрепить устройство и, следовательно, сегменты сломанной кости как по оси, так и в отношении вращения по отношению друг к другу.
При необходимости в трубчатый стержень 1 вводят поочередно два и/или более фиксирующих блоков 2, устанавливая их в соответствующих участках стержня 1.
После излечения перелома устройство может быть сложено посредством вращения привода 8 и втулки 5 в направлении, противоположенном направлению вращения для расширения элементов 7. Устройство затем может быть извлечено из медуллярного канала.