Компресiйно-дистракцiйний апарат платова

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к ортопедии и травматологии, и предназначено для лечения костных переломов, ложных суставов, удлинения или укорочения конечностей путем создания равномерной дозированной атравматической микродистракции. Известен компрессионно-дистракционный аппарат, содержащий опорные кольца со спицами, резьбовые стержни дистракторов, одними концами закрепленные на одном из опорных колец, а другими ввинченные в ведущие гайки-храповые колеса, получающие импульсное вращательное движение от собачек, установленных на гайках, в свою очередь, охваченных гибким тросом, последовательно между собой и ползуном совершающим возвратно-поступательное движение под воздействием кулачка, установленного на выходном валу общего электрического привода, соединенного через блок управления с блоком питания [1]. Существенными признаками, совпадающими с существенными признаками заявляемого изобретения, являются: наличие опорных колец со спицами, резьбовых стержней дистракторов, преобразователей вращательного движения в поступательное, приводного устройства, соединенного через блок управления с блоком питания. Недостатками компрессионно-дистракционных аппаратов с храповыми парами, общей гибкой связью и общим электрическим приводом являются: наличие больших потерь, обусловленных отсутствием упорных подшипников. воспринимающих усилие дистракции (и веса тела при работе на нижней конечности); Возможность заклинивания из-за больших потерь в преобразователе вращательного движения в поступательное, выполненного на обычной винтовой паре с трением скольжения; наличие проходящей по всему контур у аппарата и связывающей кинематически все дистракторы общей гибкой связи, предназначенной для предотвращения заклинивания, существенно усложняющей конструкцию, исключающей возможность обеспечения независимой работы дистракторов и корректировки взаимного углового положения плоскостей опорных колец без демонтажа аппарата; увеличение расхода энергии источника питания вследствие того, что рабочий ход осуществляется при движении ползуна в одну сторону; отсутствие возможности реверсивного движения в связи с применением храповых пар при передаче движения от ползуна на гайку преобразователя вращательного движения в поступательное перемещение дистракто ров; отсутствие возможности регулирования скорости перемещения каждого дистрактора. Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является уменьшение энергопотребления и расширение возможностей компрессионно-дистракционного аппарата путем применения индивидуального привода каждого дистрактора, конструктивным и схемным обеспечением их независимой реверсивной работы. Технический результат, который может быть получен при осуществлении изобретения. выражается в уменьшении крутящего момента на валу электрического привода, а. также в повышении редукции, снижении коэффициента трения и предотвращения заклинивания в винтовой паре преобразователя вращательного движения в поступательное дистрактора. Решение задачи достигается тем, что в компрессионно-дистракционном аппарате, содержащем опорные кольца со спицами, соединенные резьбовыми стержнями дистракторов, связанными через преобразователь вращательного движения в поступательное с приводным устройством, соединенным через блок управления с блоком питания, согласно изобретению, приводное устройство выполнено в виде закрепленных на одном или обоих кольцах автономных электрических приводов, выходной вал каждого из которых установлен на двух подшипниках, хотя бы один из которых установлен на двух подшипниках, хотя бы один из которых упорный, соединен механически с одним из резьбовых стержней дистракторов, а преобразователь вращательного движения в поступательное выполнен в виде роликовинтовой передачи с промежуточными телами качения, причем двигатель каждого из электрических приводов выполнен реверсивным, а блок управления снабжен коммутационными элементами реверсирования каждого электрического привода. Уменьшение требуемого крутящего момента на валу электрического привода достигается за счет введения в состав электрического привода упорного подшипника, воспринимающего усилие дистракции и веса тела, а также за счет уменьшения потерь в преобразователе вращательного движения в поступательное в связи с заменой трения скольжения трением качения, причем введение промежуточных роликов качения между винтом и гайкой предотвращает заклинивание, а также за счет имеющегося планетарного эффекта существенно увеличивает редукцию, что, в свою очередь, уменьшает требуемую редукцию собственно редуктора электрического привода и снижает потери энергии. Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежами, на которых на фиг. 1 изображен компрессионно-дистракционный аппарат (общий вид), а на фиг. 2 - продольный разрез электрического привода с закрепленным на его валу дистрактором на основе ролико-винтовой передачи с тремя резьбовыми роликами. Аппарат содержит два опорных кольца 1 и 2 со спицами 3. На опорном кольце 1 размещено приводное устройство в виде автономных электрических приводов 4, выходные валы которых установлены на одном шариковом 5 и другом упорном 6 подшипниках и связаны через редуктор с реверсивным двигателем 7. Опорные кольца 1 и 2 соединены между собой дистракторами, выполненными в виде трубчаты х гаек 8 и резьбовых стержней 9, один из концов которых входят в глухие отверстия вы ходных валов электрических приводов 4 и соединены с ними посредством торцовых пазовых соединений и накидных гаек 10, а трубчатые гайки 8 соединены с другим опорным кольцом 2. Между резьбовыми стержнями 9 и трубчатыми гайками 8 расположены в сепараторах 11 резьбовые ролики 12. входящие своими кольцевыми выступами одновременно во впадины трубчаты х гаек 8 и резьбовых стержней 9. На концах резьбовых стержней 9. расположенных внутри тр убчатых гаек 8. установлены центрирующие шайбы 13 из антифрикционного материала. Электрические приводы 4 соединены посредством кабелей и двухполюсных соединителей с блоком управления 14. имеющим в своем составе блок питания, коммутационные элементы, ответные части электрических соединителей как для прямого, так и для обратного ходов, систему управления с регулированием и стабилизацией скорости каждого электрического привода независимо. Система управления, кроме того, обеспечивает возможность изменения режимов работы компрессионно-дистракционного аппарата с помощью коммутационных элементов по выбранной программе по длительности и частоте следования микродистракций. Компрессионно-дистракционный аппарат монтируется и работает следующим образом. Через костные фрагменты проводятся спицы 3, которые в натянутом состоянии фиксируются в опорных кольцах 1 и 2. Последние соединяются между собой с помощью дистракторов, трубчатые гайки которых 8 закрепляются в опорном кольце 2, а резьбовые стержни 9 вставляются в выходные валы заранее установленных электрических приводов 4 на опорном кольце 1 и закрепляются с помощью накидных гаек 10. После этого посредством кабелей и соединителей электрические приводы 4 подключаются к блоку управления 14, кратковременными включениями создают предварительное усилие растяжения костного фрагмента, необходимое для начала дистракции, и переводят блок управления в нужный автоматический режим работы. В процессе работы возможна корректировка углового положения плоскости опорного кольца 2 относительно плоскости опорного кольца 1 отсоединением нужного электрического привода или его реверсивное включение в соответствующее гнездо соединителя на блоке управления 14. Кроме того, блок управления 14 позволяет обеспечивать разовые включения и регулировать с последующей стабилизацией скорость каждого электрического привода 4 независимо. Таким образом, компрессионно-дистракционный аппарат позволяет осуществлять как в автоматическом режиме работы, так и в режиме разовых включений, дозированные микроперемещения костных фрагментов и корректировать процесс лечения на любой стадии без демонтажа конструкции, что улучшает условия регенерации костной ткани, обеспечивает постоянное и равномерное растяжение мягких тканей, исключающее их травматизацию или необратимые функциональные расстройства. В КБ "Южное", г, Днепропетровск, по рабочим чертежам автора было изготовлено четыре опытных образца компрессионно-дистракционного аппарата: Испытаниями подтверждены основные характеристики; регулирование, стабилизация и реверсирование скорости каждого дистрактора, статическая прочность конструкции при нагрузках до 150 кгс, отсутствие заклинивания при разнице перемещения дистракторов до 6 мм, работа при нагрузках до 120 кгс по различным программам, перемещение дистракторов с различными скоростями и в разные стороны, в том числе и повышенная редукция роликовинтовой передачи преобразователя вращательного движения в поступательное. Так, при шаге резьбового стержня 0.8 мм перемещение трубчатой гайки на один оборот стержня составило 0,533 мм. Кроме того, подтверждено наличие самоторможения в дистракторе при активной нагрузке до 150 кгс и отсутствии напряжения на двигателе электрического привода. Блок питания, состоящий из четырех серийно выпускаемых элементов питания А-316 общей массой 0,1 кг, обеспечивает автоматическую работу в течение 200 суток.