Спосіб керованого подовження трубчастих кісток з одночасним внутрішньокістковим остеосинтезом

Спосіб керованого подовження трубчастих кісток з одночасним внутрішньокістковим остеосинтезом фрагментів кістки, що включає виконання розрізів для операційного доступу та виконання подальших маніпуляцій на кістці, здійснення тимчасової фіксації кістки за допомогою кондукторного апарата, виконання отворів у проксимальній і дистальній ділянках кістки для фіксуючих гвинтів, здійснення остеотомії з утворенням фрагментів кістки, проведення імплантації динамічного фіксатора у тунель трубчастої кістки і закріплення його фіксуючими гвинтами, видалення кондукторного апарата, імплантацію приводу та фіксацію його з одного кінця до динамічного фіксатора, а з іншого кінця до анатомічного утворення кістки, здійснення C2 2 (11) 1 ТРУБЧАСТИХ UA (54) СПОСІБ КЕРОВАНОГО ПОДОВЖЕННЯ ВНУТРІШНЬОКІСТКОВИМ ОСТЕОСИНТЕЗОМ (19) ДЕРЖАВНИЙ ДЕПАРТАМЕНТ ІНТЕЛЕКТУАЛЬНОЇ ВЛАСНОСТІ 3 42285 4 цілісності зовнішньої поверхні кістки, виконання різної топографії їхнього розташування в організмі отворів у проксимальній і дистальній ділянках кістлюдини. ки для фіксуючих гвинтів, здійснення остеотомії з Спосіб реалізують у кілька етапів: І. Підготовутворенням заданих фрагментів кістки, проведенчий етап. II. Основний етап. III. Заключний етап. ня імплантації динамічного фіксатора у тунель Для кращого розуміння винаходу на креслентрубчастої кістки і закріплення його фіксуючими нях представлені схеми установки кондукторного гвинтами, здійснення спеціальних, із заданою амапарата та імплантації динамічного фіксатора в плітудою, для приведення в дію через привід мерізні кістки. На фіг. 1 зображена схема установки ханізму динамічного фіксатора і здійснення керокондукторного апарата та схема імплантації динаваного, із заданою швидкістю подовження кістки, мічного фіксатора в стегнову кістку. На фіг. 2 відключення приводу після досягнення необхідної представлені схема установки кондукторного апавеличини подовження та видалення динамічного рата та схема імплантації динамічного фіксатора фіксатора після утворення повноцінної кісткової великогомілкову кістку. На фіг. 3 показано схеми тканини. Недоліком зазначеного способу є велика установки кондукторного апарата та імплантації травматизація тканин під час операції через широдинамічного фіксатора на плечову кістку. На фіг. 4 кий операційний доступ, значна тривалість операпоказано пружинно-зубчастий механізм динамічноції, ненадійна робота пристрою подовження. го фіксатора. Позиціями на кресленнях позначено: В основу винаходу покладена задача створити 1 - штанга, 2, 3, 4, 5 - кронштейни, 6, 7 - упорні спосіб контрольованого і керованого подовження втулки, 8, 9 - обмежувальні упори, 10 - змінна уподля стегнової, великогомілкової, плечової трубчарна втулка, 11 - тунель, 12 - дистальний фрагмент, стих кісток із мінімальною травматизацією тканин 13 - проксимальний фрагмент, 14, 15 - гвинти, 16 під час операції, скорочення часу операції і термізовнішній корпус, 17 - внутрішній корпус, 18 - динів досягнення клінічних результатів шляхом виконамічний фіксатор, 19 - проекція остеотомії, 20 ристання спеціальних комплексів апаратів (далі привід, 21 - клубова кістка, 22 - надколінок, "Комплекс"), розроблених для стегнової, велико23 - ость лопатки, 24, 25, 26 - муфти, 27 - зубчасте гомілкової і плечової кісток людини, які складаютьколесо, 28, 30 - пара зубців на муфті, 25, 29 - напіся з кондукторного апарата і динамічного фіксатововальний отвір, 32 - пружина, 31, 33 – напівмуфра. ти. Поставлену задачу вирішують тим, що в споСпосіб реалізується через шість операційних собі керованого подовження трубчастих кісток з доступів до кістки, що подовжується: одночасним внутрішньокістковим остеосинтезом - два розрізи для проведення упорних втулок 6, 7 фрагментів кістки, що включає виконання розрізів (фіг. 1а, 2а, 3а), розмірами до 0,8 см; для операційного доступу та виконання подаль- два розрізи для обмежувальних упорів 8, 9 ших маніпуляцій на кістці, фрезерування у трубча(фіг. 1а, 2а, 3а), розмірами до 0,5 см; стій кістці тунелю без порушення цілісності зовні- один розріз у проекції остеотомії 11 (фіг. 1в, шньої поверхні кістки, виконання отворів у 2в, 3в), розміром до 3 см; проксимальній і дистальній ділянках кістки для - один розріз для підведення інструмента, що фіксуючих гвинтів, здійснення остеотомії з утвофрезерує, розміром до 1,5 см. ренням заданих фрагментів кістки, проведення Апарати, що входять у кожний з комплексів, імплантації динамічного фіксатора у тунель трубзастосовують ступенево (послідовно), забезпечучастої кістки і закріплення його фіксуючими гвинючи поетапну реалізацію способу. тами, здійснення спеціальних, із заданою амплітуІ. На підготовчому етапі, на трубчасту кістку дою, для приведення в дію через привід механізму накладають кондукторний апарат, який дозволяє: динамічного фіксатора і здійснення керованого, із - зафіксувати кістку для проведення на ній подазаданою швидкістю подовження кістки, відключенльших маніпуляцій; ня приводу після досягнення необхідної величини - провести, за строго визначеними анатомічними подовження та видалення динамічного фіксатора утвореннями, диференційовано для визначеної після утворення повноцінної кісткової тканини, кістки, орієнтацію кондукторного апарата в просвідповідно до запропонованого винаходу для опеторі для забезпечення високоточного виконання раційного доступу і виконання подальших маніпуманіпуляцій на кістці. ляцій на кістці виконують шість розрізів розміром Кондукторний апарат забезпечує прицільне від 0,5 до 3 см, здійснюють тимчасову фіксацію висвердлювання отворів під елементи, за допомокістки за допомогою кондукторного апарата, строго гою яких здійснюватиметься фіксація кісткових зорієнтованого по анатомічних утвореннях визнафрагментів. Кондукторний апарат (фіг. 1а, 2а, 3а) ченої кістки, видаляють кондукторний апарат, примістить штангу 1, зі змонтованими на ній крончому при подовженні стегнової кістки привід мехаштейнами (2, 3, 4, 5) з можливістю установки на нізму динамічного фіксатора з'єднують із крилом них упорних втулок 6, 7 і обмежувальних упоклубової кістки, при подовженні великогомілкової рів 8, 9. На штанзі 1 закріплена знімна упорна втукістки - з надколінком, а при подовженні плечової лка 10, що визначає напрямок що, фрезерує (рікістки - з остю лопатки. жучого) інструмента. Спосіб здійснюють на різних трубчастих кістОднією з головних задач, що вирішується за ках, з використанням індивідуально розроблених і допомогою кондукторного апарата, є створення в виготовлених "Комплексів", що діють за подібним трубчастій кістці тунелю з точно заданим напрямпринципом і відрізняються між собою розмірами і ком. При цьому, напрямок майбутнього тунелю у конструктивно, у залежності від анатомічних особфронтальній (фіг. 1а, 2а, 3а) і в сагітальній площиливостей кісток, для яких вони призначені, і від нах (фіг. 1б, 2б, 3б) визначається за попередньо 5 42285 6 зробленими рентгенограмами, а також за визнарегенерації. При цьому фіксацію фрагментів кістки ченими анатомічними утвореннями на кістці, що і безпосереднє керування подовженням кістки мають постійні координати, і потім задається на здійснюють апаратами з внутрікістковою локалізакондукторному апараті за допомогою упорних втуцією, які не мають зовнішніх пристосувань. Добова лок 6, 7 (фіг. 1а, 2а, 3а) у фронтальній площині і за величина збільшення відстані між фрагментами допомогою обмежувальних упорів 8, 9 (фіг.1а, кістки (подовження кістки) у середньому складає 12а, 3а) у сагітальній площині. 1,5 мм. Після установки кондукторного апарата, на кіIII. Після завершення необхідної програми по стці роблять такі маніпуляції: досягненню заданої величини подовження кістки а) Створюють (фрезерують) у трубчастій кістці починається третій етап, що характеризується тунель, з точно заданим напрямком, що забезпедвома основними послідовними маніпуляціями: чує найменше врізання інструмента, що ріже, у а) відключають антенний привід ДФ (виконують стінки кістково-мозкової порожнини і виключає через розріз у проекції локалізації приводу); порушення цілісності зовнішньої поверхні кістки. б) витягають ДФ із трубчастої кістки після повної б) Роблять отвори для фіксуючих гвинтів. функціональної реабілітації і перебудови дистракв) Роблять остеотомію (розсічення кістки), зі ційного регенерату в повноцінну кісткову тканину. штучним утворенням заданих фрагментів. Нижче приведені відмінності в способах кероII. На основному етапі з "Комплексу" викорисваного подовження на різних трубчастих кістках. товують динамічний фіксатор (далі ДФ). Перед А) На стегнових кістках установкою ДФ, кондукторний апарат знімають, і На фіг. 1а показана схема установки кондукнадалі спосіб реалізують без будь-яких зовнішніх торного апарата на стегнову кістку і фрезерування механізмів або пристосувань. ДФ імплантують четунелю 11 у стегновій кістці. Напрямок для тунелю рез підготовлений тунель у трубчасту кістку і зау фронтальній площині досягається шляхом фіккріплюють фіксуючими гвинтами. сації упорних втулок 6, 7 у точках А і Б по зовнішЗнаходячись усередині кістки, ДФ виконує фуній поверхні стегнової кістки, задаючи відстань S1 і нкцію фіксатора фрагментів кістки й амортизатора S2 (фіг. 1а) і напрямок тунелю в сагітальній плосилових навантажень на кістку. Динамічна функція щині досягається установкою упорів 8, 9 у точках В ДФ здійснюється за рахунок приводу, який фіксуі Г по передній поверхні стегнової кістки, задаючи ють на анатомічному утворенні організму людини відстань S3 і 84 (фіг. 1б). поза трубчастою кістою, і спеціального пружинноНа фіг. 1в представлена схема основного етазубчастого механізму ДФ. пу - ДФ 18 імплантований у стегнову кістку, зробНа фіг. 4 зображений пружинно-зубчастий мелена фіксація ДФ у проксимальному фрагменті 13 ханізм - основний елемент ДФ. Муфта 24, що місгвинтом 15 і дистальному фрагменті 12 гвинтом 14 тить зубчасте колесо 27 з 24 зубами, за рахунок після проведеної остеотомії стегнової кістки. осьового руху пускає в хід муфту 25, що містить Динамічна функція ДФ здійснюється за рахуаналогічну пару 28 і напівовальний отвір 29 для нок рухів (відведення, приведення) у тазостегноходового гвинта з можливістю переміщення останвому суглобі, що надає руху приводу 20, що фіксунього на 0,416 мм при обертанні зубчастого колеється до ДФ 18 і крилу клубової кістки 1 з са на 1 зуб. Муфта 26 являє собою міцне зв'язуможливістю впливу на пружинно-зубцюватий мевання двох напівмуфт 31, 33 із можливістю ханізм ДФ 18, що забезпечує висування внутрішвільного ходу їх по осі відносно один одного за нього корпусу 17 щодо зовнішнього корпусу 16. рахунок пружини 32, що розташована усередині При цьому збільшується відстань між проксимальмуфти. Даний елемент механізму значно стійкий ним фрагментом 13 і дистальним фрагментом 12 до перемінних навантажень, що діють по осі і мокістки в області остеотомії 19, поступово і дозоваменту, що крутить. Взаємодія вузлів механізму но, у залежності від обраного темпу подовження. розрахована так, що сили, що впливають, однакоПри разовому відведенні/приведенні стегна в таво розподілені на всі елементи механізму, що змезостегновому суглобі відбувається спрацьовуванншує зношуваність деталей, не змінюючи їхню ня пружинно-зубчастого механізму з характерним технічну характеристику. Наявність 24 зубів дає звуком добре помітного клацання. Оскільки разове можливість спрацьовування механізму апарата спрацьовування пружинно-зубчастого механізму при незначній амплітуді рухів кінцівки в суглобах, збільшує довжину ДФ 18 і відповідно відстань між що значно поліпшує процес реабілітації пацієнта, фрагментами кістки на строго задану величину, а поступова дія дистракційних сил на регенерат контроль за кількістю клацань дозволяє одержуваполіпшує регенерацію кісткової тканини. ти розрахункову величину подовження кістки в Вектор сили, утворюваний за рахунок ординазаданий період часу. рного, із заданою амплітудою, руху відповідної Б.) На великогомілкових кістках кінцівки або анатомічного об'єкта, через привід На фіг. 2а показана схема установки кондукпускає в хід пружинно-зубчастий механізм ДФ, що торного апарата на великогомілкову кістку і фрепослідовно забезпечує строго дозоване динамічне зерування тунелю 11 у великогомілковій кістці. висування частин корпусу ДФ "одного стосовно Напрямок для тунелю у фронтальній площині іншого", тим самим змінюючи відстань між фрагдосягається шляхом упорних втулок 6, 7 у точках ментами кістки. А і Б по зовнішній поверхні великогомілкової кістКерування процесом подовження полягає в ки, задаючи відстань S1 і S2 (фіг. 2а) і напрямок можливості дозовано змінювати, із заданою швидтунелю в сагітальній площині досягається устанокістю, відстань між фрагментами кістки і тим савкою обмежувальних упорів 8, 9 у точках В і Г по мим регулювати умови, у яких протікає процес 7 42285 8 передній і задній поверхнях великогомілкової кістантенному приводу для всіх розглянутих вище ки, задаючи відстань S3 і S4 (фіг. 2б). трубчастих кісток, може застосовуватися гнучкий На фіг. 2в представлена схема основного етапривід з поліхлорвінілового (чи іншого міцного і пу - ДФ 18 імплантований у великогомілкову кістку, нейтрального для організму) матеріалу. У цьому зроблена фіксація ДФ 18 у проксимальному фрагвипадку розширюється можливість реалізації дименті 13 гвинтом 15 і дистальному фрагменті 12 намічної функції ДФ через більш широкий спектр гвинтом 14 після проведеної остеотомії великогорухів, що приводять до спрацьовування пружинномілкової кістки. зубчастого механізму. Характерною рисою реалізації способу на веПропонований спосіб, на відміну від інших меликогомілковій кістці є те, що привід 10 фіксується тодів подовження кісток, дозволяє мінімізувати до надколінка 22. Динамічна функція ДФ 18 здійстравматизацію тканин під час операції, тому що нюється за рахунок рухів надколінка 22 у фронтавикористання кондукторного апарата дозволяє льній площині під впливом зовнішньої сили. Подаробити точно вивірені в просторі маніпуляції на льша реалізація способу заснована на тих же різних трубчастих кістках через невеликі поля опепринципах, як і робота апаратів, розроблених для раційного доступу довжиною від 0,5 до 3 см, тобто стегнової кістки. в умовах різко обмеженого візуального і мануальВ.) На плечових кістках ного контакту з об'єктом операції. Скорочується На фіг. 3а показана схема установки кондукчас проведення операції і перебування пацієнта торного апарата на плечову кістку і фрезерування під загальним наркозом. Спосіб дозволяє одержатунелю 11 у плечовій кістці. ти необхідне надійне подовження і якісне зрощенНапрямок для тунелю у фронтальній площині ня фрагментів кісток без використання зовнішніх досягається шляхом фіксації упорних втулок 6, 7 у пристосувань, що значно полегшує післяопераційточках А і Б по зовнішній поверхні плечової кістки, ний період для хворого, дозволяє йому вести акзадаючи відстань S1 і S2 (фіг. За) і напрямок тунетивний спосіб життя і значно скорочує терміни лілю в сагітальній площині досягається установкою кування. обмежувальних упорів 8, 9 у точках В і Г по передЗастосування в динамічному фіксаторі уніканій і задній поверхнях плечової кістки, задаючи льного пружинно-зубчастого механізму дозволяє відстань S3 і S4 (фіг. 3б). значно полегшити пацієнту здійснення спеціальНа фіг. 3в представлена схема основного етаних рухів кінцівок для одержання ефекту подовпу, коли ДФ 18 імплантований у плечову кістку, ження, а також при лікувальній фізкультурі. Винизроблена фіксація ДФ 18 у проксимальному фрагкаюче при подовженні перерозтягання і напруга менті 13 гвинтом 15 і дистальному фрагменті 12 м'язів і м'яких тканин легше переборюється за рагвинтом 14 після проведеної остеотомії плечової хунок малої амплітуди руху (15 градусів), достаткістки. ньої для спрацьовування пружинно-зубчастого Характерною рисою реалізації способу на механізму. Конструкція пружинно-зубчастого меплечовій кістці є те, що привід 20 фіксується до ханізму відрізняється стійкістю до постійних триості лопатки 23. валих навантажень і отже великою надійністю. Динамічна функція ДФ 18 здійснюється за раВідсутність зв'язку з зовнішнім середовищем, хунок ротаційних рухів у плечовому суглобі у фропри використанні ДФ, зменшує ризик післяоперантальній площині. Подальша реалізація способу ційних ускладнень. заснована на тих же принципах, як і робота апараАпарати, що дозволяють реалізувати спосіб, тів, розроблених для стегнової і великогомілкової виготовляються зі сплаву титана-ванадію маркісток. ки 16, що володіє відмінною біосумісністю, має У випадку обмеження, за якимись причинами, високу межу міцності і низький модуль пружності. рухів, що впливають на привід, як альтернатива 9 42285 10 11 Комп’ютерна верстка М. Клюкін 42285 Підписне 12 Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601