УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОСТЕОСИНТЕЗА НЕСТАБИЛЬНЫХ ПЕРЕЛОМОВ ПРОКСИМАЛЬНОГО МЕТАЭПИФИЗА БОЛЬШЕБЕРЦОВОЙ КОСТИ

Область техники, к которой относится полезная модель
Полезная модель относится к медицине, а именно к травматологии и ортопедии, и может быть использована для хирургического лечения нестабильных переломов проксимального метаэпифиза большеберцовой кости.
Уровень техники
Из уровня техники известно устройство для фиксации внутреннего мыщелка большеберцовой кости LCP Medial Proximal Tibial Plate 3,5 (DePuy Synthes, Oberdorf, Switzerland), выполненное в виде пластины из нержавеющей стали или титана с отверстиями разного диаметра, состоящей из задней эпифизарной части для фиксации отломков и диафизарной части для введения блокирующих винтов и предназначенное для расположения по внутренней поверхности большеберцовой кости.
Однако данное устройство предназначено для расположения по внутренней поверхности большеберцовой кости и не обеспечивает необходимой поддержки заднего отдела внутреннего мыщелка.
Известна пластина LCP Posterior Medial Proximal Tibial Plate 3,5 (DePuy Synthes, Oberdorf, Switzerland), предназначенная для фиксации заднего отдела внутреннего мыщелка большеберцовой кости.
Данная пластина обеспечивает стабильную фиксацию перелома, однако не позволяет устранить смещение по ширине и фиксировать наружный мыщелок, тем самым не предотвращает развитие варусной деформации в послеоперационном периоде.
Известен также фиксатор для остеосинтеза переломов проксимальной наружной части большеберцовой кости [патент РФ №161285], выполненный в виде пластины с конвергирующими отверстиями разного диаметра и содержащий метаэпифизарную и диафизарную части для фиксации отломков. Метаэпифизарная часть фиксатора имеет изгиб и содержит дополнительную эпифизарную ветвь, а диафизарная часть содержит дополнительную диафизарную ветвь, при этом обе дополнительные ветви выполнены съемными, с возможностью поворота вокруг своей оси в зависимости от вида перелома.
Известное решение не обеспечивает стабильной фиксации заднего отдела внутреннего мыщелка большеберцовой кости и перелома наружного мыщелка большеберцовой кости.
Наиболее близким к заявляемому, является устройство для остеосинтеза мыщелков большеберцовой кости [патент РФ №2332185]. Известное решение содержит Т-образную пластину с отверстиями под кортикальные и компрессирующие винты на продольной и поперечной планках, причем одно из отверстий выполнено удлиненным под компрессирующий винт, отверстия на поперечной планке имеют больший диаметр под компрессирующие винты. Поперечная планка Т-образной пластины удлинена с одной из сторон и дугообразно изогнута, при этом радиус кривизны дугообразного изгиба соответствует контурам заднего отдела мыщелка большеберцовой кости, а по внутренней поверхности удлиненной части поперечной планки выполнены репонирующие фиксирующие шипы.
Однако данная пластина также не обеспечивает опорной функции заднего отдела внутреннего мыщелка большеберцовой кости в сочетании со стабильной фиксацией во фронтальной плоскости.
Технической проблемой, на решение которой направлена предлагаемая полезная модель, является создание устройства для одновременной стабильной фиксации заднего отдела внутреннего мыщелка большеберцовой кости и перелома наружного мыщелка большеберцовой кости.
Раскрытие полезной модели
Технический результат, достигаемый при использовании заявленной полезной модели, заключается в обеспечении стабильной фиксации заднего отдела внутреннего мыщелка большеберцовой кости и перелома наружного мыщелка большеберцовой кости.
Технический результат достигается при использовании устройства для остеосинтеза переломов проксимальной части большеберцовой кости, выполненного в виде Т-образной пластины, содержащей эпифизарную часть, образованную поперечной планкой пластины, и метаэпифизарную и диафизарную части, образованные продольной планкой пластины, при этом пластина снабжена отверстиями для проведения винтов, а поперечная планка эпифизарной части пластины содержит удлиненную ветвь с одной из сторон, выполненную с изгибом, соответствующим контуру внутренней поверхности внутреннего мыщелка большеберцовой кости. Согласно предлагаемому решению, продольная планка пластины выполнена с изгибом, соответствующим задней поверхности медиального отдела большеберцовой кости. Эпифизарная часть пластины снабжена двумя группами отверстий для введения винтов, при этом отверстия первой группы расположены в поперечной планке пластины и выполнены с возможностью фиксации заднего отдела внутреннего мыщелка при расположении в них винтов, а отверстия второй группы расположены в удлиненной ветви поперечной планки пластины с обеспечением проведения через них винтов в направлении от внутреннего мыщелка к наружному. При этом удлиненная ветвь поперечной планки эпифизарной части пластины выполнена конфигурацией, обеспечивающей расположение винтов при их проведении через отверстия второй группы, над винтами, проведенными через отверстия первой группы, в субхондральном слое эпифиза большеберцовой кости.
Отверстия первой группы могут быть расположены симметрично относительно оси продольной планки пластины и выполнены с обеспечением параллельного расположения винтов при их введении через данные отверстия. Отверстия второй группы также могут быть выполнены с обеспечением параллельного расположения винтов при их введении через отверстия второй группы.
Дистальное отверстие удлиненной ветви пластины выполнено с обеспечением прохождения винта в суставную поверхность заднего отдела наружного мыщелка большеберцовой кости.
Устройство, предпочтительно, содержит три отверстия первой группы и три отверстия второй группы.
Удлиненная ветвь пластины и поперечная планка эпифизарной части пластины содержат по два дополнительных отверстия, выполненных с возможностью размещения в них спиц Киршнера для временной интраоперационной фиксации в предустановленном положении.
Проксимальное отверстие метаэпифизарной части пластины выполнено с обеспечением прохождения винта под прямым углом к поверхности пластины.
Предлагаемое устройство обеспечивает достижение стабильной фиксации в передне-задней и боковой плоскости, выполнение опорной функции заднего отдела внутреннего мыщелка большеберцовой кости, фиксацию во фронтальной плоскости с целью надежной профилактики варусного смещения, репозицию и стабильную фиксацию перелома наружного и внутреннего мыщелков большеберцовой кости из одного доступа и одной пластиной.
Краткое описание чертежей
Полезная модель поясняется чертежами, где на фиг.1 представлен общий вид пластины (левая); на фиг.2 - вид на пластину сбоку; на фиг.3 - вид на пластину спереди; на фиг.4 - разрез пластины по линии С-С на фиг.3; на фиг.5, 6 - вид на пластину сзади; на фиг.7 - пластина, сечение по линии В-В на фиг.2; на фиг.8 - вид на пластину сверху; на фиг.9-12 - вид на пластину с установленными винтами (вид сбоку, сечение по линии С-С, вид сзади, вид сверху, соответственно); на фиг.13-37 - данные рентгенографического и КТ-исследования пациентов в соответствии с клиническими примерами 1, 2.
Позициями на фигурах обозначены:
1 - пластина;
2 - эпифизарная часть пластины;
3 - метаэпифизарная часть пластины;
4 - диафизарная часть пластины;
5 - поперечная планка эпифизарной части пластины;
6 - удлиненная ветвь эпифизарной части пластины («плечо» пластины);
7 - продольная планка пластины;
8 - отверстие в диафизарной части для введения бикортикального блокирующего винта;
9 - нижнее отверстие в диафизарной части (позиционное);
10 - отверстие в метаэпифизарной части для введения блокирующего винта;
11 - отверстие в поперечной планке эпифизарной части пластины для введения блокирующего винта, фиксирующего задний отдел внутреннего мыщелка (отверстие первой группы);
12 - отверстие в удлиненной ветви поперечной планки эпифизарной части пластины для введения блокирующего винта (отверстие второй группы);
13 - отверстие эпифизарной части пластины для введения спицы Киршнера;
14 - дистальное отверстие удлиненной ветви 6 (одно из отверстий второй группы) для введения винта, фиксирующего суставную поверхность заднего отдела наружного мыщелка большеберцовой кости;
15 - выемка на поверхности пластины.
Осуществление полезной модели
Заявляемое устройство выполнено в виде Т-образной металлической пластины 1, предпочтительно из титанового сплава, имеющей несколько анатомических изгибов, повторяющих контуры большеберцовой кости. Пластина 1 состоит из эпифизарной 2 части, предназначенной для крепления на заднем отделе внутреннего мыщелка большеберцовой кости и внутренней поверхности внутреннего мыщелка большеберцовой кости, а также метаэпифизарной 3 и диафизарной 4 частей, предназначенных для крепления на задней поверхности медиального отдела большеберцовой кости (фиг.1). Все части пластины соответствуют анатомии костных структур зоны имплантации и плотно прилегают к поверхности соответствующих анатомических структур.
Эпифизарная часть 2 пластины образована поперечной планкой 5 (по отношению к длинной оси большеберцовой кости) с удлиненной ветвью 6, имеющей изгиб, соответствующий контуру внутренней поверхности внутреннего мыщелка большеберцовой кости. При этом удлиненная ветвь 6 может располагаться симметрично как с левой, так и с правой стороны относительно поперечной планки 5 (в зависимости от конечности). Метаэпифизарная 3 и диафизарная 4 части пластины образованы продольной планкой 7, предназначенной для крепления на задней поверхности медиального отдела большеберцовой кости (фиг.1-3).
Пластина 1 снабжена отверстиями 8, 10, 11, 12 для размещения блокирующих винтов. При этом в диафизарной части 4 пластины выполнены отверстия 8 для введения кортикальных блокирующих винтов диаметром, предпочтительно, 3,5 мм, которые могут быть введены под разными углами к поверхности пластины. В одном из вариантов реализации дистальная часть пластины снабжена четырьмя восьмиобразными комбинированными отверстиями 8, позволяющими вводить винты с отклонением до 75 градусов по отношению к поверхности пластины. Дистальный край пластины (противоположный эпифизарному) имеет трехстороннее коническое сужение для удобства имплантации пластины и может содержать отверстие 9 (нижнее позиционное) овальной формы для контроля правильного расположения пластины по оси большеберцовой кости. Метаэпифизарная часть 3 пластины снабжена отверстиями 10 для введения блокирующих винтов диаметром, предпочтительно, 3,5 мм, при этом проксимальное отверстие метаэпифизарной части (ближайшее к эпифизарной части) сконфигурировано с возможностью расположения винта под углом α к поверхности пластины, составляющим 90°. В конкретном примере реализации пластины метаэпифизарная часть 3 пластины снабжена двумя отверстиями 10, одно из которых (проксимальное) обеспечивает расположение винта под углом α=90° к поверхности пластины, а второе (дистальное) - под углом β=67° (Фиг.9, 10). Отверстия 8, 10, 11, 12 пластины могут быть снабжены конической резьбой, обеспечивающей фиксацию шляпки винтов.
Эпифизарная часть 2 пластины снабжена двумя группами отверстий: первая группа образована отверстиями 11, расположенными в поперечной планке 5 пластины, а вторая - отверстиями 12, расположенными в удлиненной ветви 6 пластины. При этом поперечная планка 5 и ее удлиненная ветвь 6 имеют геометрические размеры, позволяющие сформировать на них, по меньшей мере, по три отверстия диаметром, предпочтительно, 3,5 мм. Отверстия 11 первой группы выполнены с возможностью проведения через них блокирующих винтов сзади наперед (предпочтительно, параллельно друг другу) для фиксации заднего отдела внутреннего мыщелка большеберцовой кости, с расположением осей винтов под углом ((например, 60°) к поверхности пластины (фиг.10). Отверстия 12 второй группы выполнены с возможностью проведения (предпочтительно, параллельно друг другу) блокирующих винтов через внутренний и наружный мыщелки большеберцовой кости, с расположением осей винтов под углом δ (например, 76°) по отношению к осям винтов, проведенных через отверстия первой группы (Фиг.12). При этом удлиненная ветвь 6 пластины за счет ее изгиба (расположения плоскости ветви выше и с поворотом относительно продольной оси поперечной планки) обеспечивает такую конфигурацию пластины, при которой винты, введенные через отверстия 12, проходят в плотном субхондральном слое эпифиза большеберцовой кости над винтами, введенными через отверстия 11 (направление винтов, проходящих через отверстия 12 пластины организовано таким образом, что не возникает конфликта с винтами, введенными сзади наперед через отверстия 11), что дает возможность стабильной фиксации внутреннего мыщелка к наружному мыщелку во фронтальной плоскости при одновременной фиксации задних отделов внутреннего мыщелка большеберцовой кости (Фиг.9, 11). Задний винт, проведенный через дистальное отверстие 14 удлиненной ветви 6 пластины, обеспечивает надежную поддержку суставной поверхности заднего отдела наружного мыщелка большеберцовой кости при переломах заднего отдела наружного мыщелка или межмыщелковой зоны с импрессией суставной поверхности.
В предпочтительном варианте реализации пластины отверстия каждой группы расположены в ряд с размещением центров отверстий на соответствующей продольной оси эпифизарной части пластины, с расстоянием между соседними отверстиями 5 - 20 мм. При этом отверстия 11 первой группы могут быть расположены симметрично относительно оси продольной планки пластины и выполнены с обеспечением преимущественно параллельного расположения винтов при их проведении через данные отверстия (параллельно суставной поверхности мыщелка). Аналогичная конфигурация отверстий 12 второй группы обеспечивает преимущественно параллельное расположение винтов при их проведении через отверстия 12.
Поперечная планка 5 и удлиненная ветвь 6 эпифизарной части пластины могут содержать дополнительные отверстия 13 для введения спиц Киршнера для временной интраоперационной фиксации в предустановленном положении, расположенные в верхней части эпифизарной части пластины. В одном из вариантов реализации пластины в поперечной планке 5 и ветви 6 выполнено по два таких отверстия, расположенных между отверстиями 11 и 12, соответственно.
Общая высота H1 пластины может составлять от 100 до 180 мм, высота H2 продольной планки - от 85 до 165 мм (фиг.2), ширина L1 эпифизарной части пластины в продольной плоскости может составлять от 35 до 45 мм, ширина L2 в поперечной плоскости - от 30 до 40 мм, ширина L3 удлиненной ветви пластины в продольной плоскости может составлять от 15 до 25 мм (фиг.8). Ширина B1 продольной планки пластины может составлять от 8 до 20 мм, толщина B2, В3 - от 3 до 6 мм (Фиг.7, 8).
Пластина со стороны ее контакта с большеберцовой костью содержит выемки 15 (фиг.5, 6) для уменьшения площади поверхности такого контакта, что снижает травматизацию поверхности кости. Предпочтительно выполнение пластины с равномерным расположением таких выемок на краях продольной планки 7 пластины за исключением области сопряжения с эпифизарной частью пластины, симметрично относительно продольной оси планки 7.
Во время операции пластину располагают по задней поверхности медиального отдела большеберцовой кости через задний медиальный доступ к коленному суставу в положении пациента на животе, удлиненную ветвь 6 пластины располагают по внутренней поверхности внутреннего мыщелка большеберцовой кости. Позиционирование и предварительную фиксацию пластины осуществляют с помощью спиц Киршнера в проксимальной части пластины. Опорную функцию пластины обеспечивают введением кортикального винта в проксимальное отверстие диафизарной 4 части пластины, прижимая костный фрагмент и саму пластину к диафизу большеберцовой кости. Далее вводят винт в эпифизарную 2 часть пластины (поперечную планку 5) в направлении сзади кпереди, а после винт через удлиненную ветвь 6 (плечо) пластины из внутреннего мыщелка в наружный мыщелок большеберцовой кости. Винты в метафизарную часть вводят в последнюю очередь.
В процессе репозиции перелома в первую очередь устраняют смещение во фронтальной плоскости, устраняют подвывих наружного или внутреннего мыщелка и осуществляют репозицию заднего фрагмента внутреннего мыщелка большеберцовой кости. При этом репозицию внутреннего мыщелка большеберцовой кости осуществляют с помощью стандартных репозиционных методик (костные цапки, костодержатели, костные упоры, джойстики, элеваторы Гомана, коллинеарные костодержатели, тазовые инструменты Матта и др.) и предварительной фиксацией спицами. Обязательным этапом репозиции является установка репозиционного стягивающего устройства с упорами во фронтальной плоскости между внутренним и наружным мыщелками большеберцовой кости, одну браншу которого устанавливают по внутренней поверхности внутреннего мыщелка большеберцовой кости (зачастую опираясь на удлиненную ветвь пластины), вторую браншу устанавливают через отдельный разрез (примерно 1 см) по наружной поверхности наружного мыщелка большеберцовой кости.
Пример реализации полезной модели
Согласно предлагаемому решению, была изготовлена пластина для фиксации мыщелков левой большеберцовой кости из титанового сплава со следующими размерами: высота H1=124 мм, высота H2=103,1 мм, ширина L1=39,7 мм, ширина L2=35,7 мм, ширина L3=17,7. Ширина B1 продольной планки пластины составляла 11,1 мм, ее толщина B2 составляла 3,7 мм. Толщина B3 эпифизарной части пластины составляла 3,9 мм (Фиг.7, 8). Количество отверстий в диафизарной части пластины - пять, четыре из которых - восьмиобразные, под винты 3,5 мм, одно (дистальное) - в форме овала (длина малой полуоси r=2 мм). Расстояние между краями отверстий диафизарной части около 5 мм. Количество отверстий в метаэпифизарной части - два, под винты 3,5 мм, расстояние между краями отверстий 15 мм. Диафизарная часть изогнута, радиус кривизны R1=4,7 мм (Фиг.2). Метаэпифизарная часть изогнута относительно диафизарной части, радиус кривизны R2=33,3 мм, угол наклона оси отверстия диафизарной части (=101,3° (Фиг.4). Количество отверстий первой группы в поперечной планке эпифизарной части пластины - три, количество отверстий второй группы в удлиненной ветви эпифизарной части пластины - три, отверстия выполнены с конической резьбой под блокирующие винты диаметром 3,5 мм. Количество отверстий для проведения спиц Киршнера - четыре. Радиус кривизны удлиненной ветви пластины R3=0,5 мм (Фиг.7).
Указанные конкретные значения параметров демонстрируют возможность осуществления полезной модели, при этом не ограничивают возможность ее реализации с другими размерами.
Клинический пример 1.
Пациент А., 30 лет. Травма получена в быту в результате падения с самоката на правую ногу. При поступлении выполнена рентгенография коленного сустава в двух проекциях (фиг.13, 14), компьютерная томография коленного сустава (фиг.15, 16). Поставлен диагноз - закрытый оскольчатый перелом внутреннего мыщелка правой большеберцовой кости с переходом на межмыщелковое возвышение со смещением костных отломков (тип IV по классификации Schatzker). Выполнена операция остеосинтез внутреннего мыщелка заявляемой опорно-мыщелковой пластиной из задне-внутреннего доступа (фиг.17, 18). Пластину располагали по задней поверхности медиального отдела большеберцовой кости и задней поверхности внутреннего мыщелка (фиг.20), обеспечив опорную функцию импланта и устранив смещение внутреннего мыщелка кзади. Удлиненную ветвь пластины располагали по внутренней поверхности внутреннего мыщелка большеберцовой кости (фиг.22), тем самым обеспечив более стабильную фиксацию перелома и возможность установки через отверстия удлиненной ветви пластины трех винтов длиной 80 мм по направлению от внутреннего мыщелка к наружному мыщелку (фиг.19) в заднем отделе плато (субхондральном слое) большеберцовой кости для стабильной фиксации отломков межмыщелкового возвышения и профилактики варусного смещения в послеоперационном периоде. Винты, заведенные через поперечную планку пластины, были расположены в заднем отделе плато для фиксации перелома заднего отдела межмыщелкового возвышения (фиг.21). Использование трех винтов для введения в поперечную планку и трех винтов для введения в удлиненную ветвь пластины, являлось оптимальным для достижения стабильной фиксации и не усложняло установку пластины. Разработка движений в коленном суставе в пассивном режиме была начата на 3 сутки после операции. Пациент осмотрен через 4 месяца после операции. На контрольных рентгенограммах (фиг.23, 24) ось большеберцовой кости правильная, положение имплантов и костных отломков правильное, перелом полностью консолидирован. Клинический результат удовлетворительный. Сгибание в коленном суставе 130 градусов, разгибание 180 градусов. Пациент ходит без дополнительной опоры. Болевой синдром не беспокоит.
Клинический пример 2.
Пациентка С., 47 лет, получила травму левого коленного сустава в феврале 2022 года. Первая помощь оказана по месту травмы в Махачкале, выполнена операция остеосинтез проксимального отдела левой большеберцовой кости двумя пластинами наружным и внутренним доступами (Фиг.25, 26). В июне 2022 года (спустя 4 месяца после операции) на фоне разрешенной нагрузки на ногу стали беспокоить боли в коленном суставе и нарушение опороспособности левой нижней конечности. По данным компьютерной томографии коленного сустава имеется срастающийся перелом мыщелков большеберцовой кости (Фиг.27), однако задний отдел внутреннего мыщелка большеберцовой кости представлен отдельным костным фрагментом, не фиксирован установленными имплантами, имеется внутрисуставное смещение в боковой проекции (Фиг.28, 29, 30). Пластина, установленная из внутреннего доступа, фиксирует передний отдел внутреннего мыщелка большеберцовой кости, не обеспечивает опорную функцию и не фиксирует задний отдел внутреннего мыщелка большеберцовой кости, что послужило причиной сохраняющего смещения отломков и постоянного болевого синдрома. Выполнена операция по удалению всех имплантов из наружного и внутреннего доступов, после чего из заднего доступа осуществлена репозиция и фиксация фрагмента внутреннего мыщелка большеберцовой кости заявляемой пластиной благодаря опорной функции импланта (Фиг.35) и фиксация обоих мыщелков большеберцовой кости винтами, установленными через удлиненную ветвь пластины (Фиг.31, 32). Следует отметить, что удаление обоих предшествующих имплантов было возможно только благодаря форме заявляемой пластины и возможности фиксации мыщелков большеберцовой кости в двух плоскостях (Фиг.37). Пациентка осмотрена через 3 месяца после операции, ходит с полной нагрузкой на ногу, болевой синдром не выражен, сгибание в коленном суставе 110 градусов, разгибание 180 градусов. По данным контрольной компьютерной томографии перелом консолидирован в правильном положении (Фиг.36).
Таким образом, использование предлагаемой пластины позволяет обеспечить опорно-мыщелковую функцию благодаря расположению по задней поверхности большеберцовой кости и анатомической форме импланта одновременно с надежной боковой поддержкой благодаря винтам, заведенным через удлиненную ветвь пластины через внутренний и наружный мыщелки большеберцовой кости.