Пристрій для подовження трубчастих кісток

Реферат: Пристрій для подовження трубчастих кісток містить порожнистий зовнішній корпус і розміщений всередині нього висувний шток, що з'єднані телескопічно, причому шток має стопорний вузол, а зовнішній корпус має дистракційні і ретенційні отвори. При цьому стопорний вузол виконаний як знімний елемент, який складається із чотирьох елементів з фіксацією в двох взаємно перпендикулярних площинах, зовнішній корпус у верхній частині виконаний суцільним та має один отвір для блокуючого гвинта, в корпусі штока виконані маркерні отвори, а стопор для видалення конструкції являє собою мікрогвинт, введений через технологічний отвір і виступаючий за край рухомого штока, причому мікрогвинт жорстко упирається в шпонку. UA 78805 U (12) UA 78805 U UA 78805 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Запропонований пристрій належить до медицини, а саме до травматології та ортопедії, і може бути використаний при лікуванні захворювань і ушкоджень опорно-рухового апарата, пов'язаних з необхідністю подовження довгих трубчастих кісток. Сучасний рівень світової ортопедії в цій області характеризується використанням переважно зовнішніх дистракційних апаратів, за допомогою яких здійснюється як дистракція фрагментів кістки, що подовжується, так і їх фіксація після завершення дистракції. Як найближчий аналог вибрано пристрій для подовження трубчастих кісток (Пат. UA 71104, МПК А61В 17/16. Устройство для фиксации костных фрагментов / Драган В.В., Джамаль Абделькарим Мухаммед. - Заявл. 21.05.2003. - Опубл. 15.11.2004, бюл. № 11), що має два корпуси, з'єднаних телескопічно: порожнистий зовнішній корпус і шток, які фіксуються до фрагментів кістки, причому шток має два стопори, а зовнішній корпус - дистракційні і ретенційні отвори, і після досягнення необхідного подовження за допомогою зовнішнього апарата останній демонтується, і збереження досягнутої дистракції здійснюється за рахунок замикання пари: стопор - ретенційний отвір. Ознаками, що збігаються з основними ознаками найближчого аналога, є: телескопічне з'єднання зовнішнього корпуса і штока, причому шток має стопори, а зовнішній корпус дистракційні і ретенційні отвори. Ознаками, що перешкоджають досягненню очікуваного технічного результату, є: виконання повністю трубчатого зовнішнього корпуса пристрою знижує міцність конструкції, а наявність всього двох стопорів, розташованих в одній площині, обмежує величину можливого навантаження на конструкцію в період ретенції (утримування після закінчення дистракції), неможливість проведення рентгенологічного контролю в процесі дистракції за моментом замикання пари "стопор-ретенційний отвір" з причини відсутності маркерних елементів конструкції (наприклад, отвори у внутрішньому корпусі, видимі на рентгенограмах). В основу корисної моделі поставлена задача удосконалення пристрою-найближчого аналога шляхом зміни його конструкції, що дозволить підвищити ефективність лікування, попередити ускладнення, скоротити строки лікування, створити сприятливі умови для ранніх статичних, динамічних навантажень і реабілітаційних заходів, покращити якість життя хворого в процесі лікування. Поставлена задача вирішується тим, що в пристрої для подовження трубчастих кісток, що містить порожнистий зовнішній корпус і розміщений всередині нього висувний шток, що з'єднані телескопічно, причому шток має стопорний вузол, а зовнішній корпус має дистракційні і ретенційні отвори, згідно з корисною моделлю, стопорний вузол виконаний у вигляді знімного елемента, який складається із чотирьох елементів з фіксацією в двох взаємно перпендикулярних площинах, зовнішній корпус у верхній частині виконаний суцільним та має один отвір для блокуючого гвинта, в корпусі штока виконані маркерні отвори, а стопор для видалення конструкції являє собою мікрогвинт, введений через технологічний отвір і виступаючий за край рухомого штока, причому мікрогвинт жорстко упирається в шпонку. Між сукупністю основних ознак способу, який заявляється, та очікуваним технічним результатом, визначається наступний причинно-наслідковий зв'язок: виконання стопорного вузла з фіксацією в двох взаємно перпендикулярних площинах дозволяє добитися підвищеної стійкості до осьових навантажень, виконання зовнішнього корпусу суцільним в його верхній частині та з одним отвором для блокуючого гвинта підвищує конструктивну міцність пристрою; виконання маркерних отворів в корпусі внутрішнього рухомого штока дозволяє здійснювати рентгенологічний контроль за процесом дистракції у випадку виготовлення пристрою із рентгеннегативних металів (наприклад, нержавіюча сталь), виконання стопору для одномоментного видалення обох корпусів із кістки у вигляді мікрогвинта, що введений через технологічний отвір та який жорстко упирається в шпонку і виступає за край рухомого штока, дозволяє видалити із кістки конструкцію в зборі. Створення міцної конструкції, тобто виконання технічної задачі, забезпечує автоматичну стабільну внутрішньокісткову взаємну фіксацію кісткових фрагментів після закінчення контрольованої дистракції і досягнення заданого подовження кістки. Суттєво, щоб фіксація була однонаправленою, оскільки тільки в цьому випадку вона не буде обмежувати розходження фрагментів кістки при її дистракції і буде перешкоджати їх мимовільному сходженню після зняття зовнішнього апарата. Запропонована конструкція даного пристрою дозволяє відмовитися від подальшого його утримання зовнішнім дистракційним апаратом і наступного хірургічного втручання, оскільки цей пристрій у процесі дистракції постійно "контролює" зростаюче розходження кісткових фрагментів і по досягненні заданої величини подовження кістки автоматично виконує стабільну 1 UA 78805 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 фіксацію фрагментів, надійно перешкоджаючи всім видам зміщення і зім'яття дистракційного регенерата. Заявлюваний пристрій представлений у вигляді закріплюваної на кісткових фрагментах телескопічної конструкції та призначений для подовження трубчастих кісток. Конструкція пристрою містить корпус і розміщений всередині нього шток, та обладнана механізмом автоматичної стабільної (тобто повної, стійкої, жорсткої) однонаправленої фіксації, виконаним у вигляді поєднання підпружних виступів і взаємодіючих з ними в процесі руху штока уступів. Особливе значення має вбудований в телескопічну конструкцію "шток-корпус" механізм фіксації, виконаний на основі стопорного вузла однонаправленої фіксації "виступ-уступ" в двох взаємно перпендикулярних площинах. В силу конструктивних особливостей і форми виконання елементів вузла фіксації виступ, пройшовши уступ в процесі дистракції, в зворотному направленні, утримуваний цим уступом, зрушитися не може, попереджуючи кісткові фрагменти від взаємного наближення і зміщення, а "недозрівший" дистракційний регенерат від деформації і зім'яття. Так, після завершення дистракції здійснюється внутрішньокісткова автоматична стабільна фіксація кісткових фрагментів без подальшого використання (для цілей фіксації) зовнішнього дистракційного апарата і повторного хірургічного втручання. В корпусі пристрою, вздовж лінії переміщення виступів, утворені проміжні уступи із заданим кроком, що дозволяє здійснювати непередбачувану фіксацію кісткових фрагментів при недосягнутій величині подовження. Заявлюваний пристрій проілюстрований наступними кресленнями. На фіг. 1 представлений загальний вид пристрою в зборі, де: 1 - корпус, 2 - висувний шток, 3 - пружний елемент в формі чотирикінцевої вилки, 4 - мікрогвинт, фіксуючий пружний елемент 3 і перешкоджаючий зіскакуванню штока 2 при видаленні конструкції, 5 - направляюча шпонка, 6 блокуючі гвинти, які служать для кріплення корпуса 1 і штока 2 у проксимальному і дистальному фрагментах кістки, 7 - паз і 8 - різальний отвір, які служать для фіксації в направляючому пристрої. На фіг. 2: 1 - корпус, 9 - порожнина для розміщення штока 2, 10-11 - наскрізні отвори-уступи, 13 - технологічні отвори кріплення шпонки 5, 14 - різальний отвір для установки блокуючого гвинта, 24 - проміжні отвори. На фіг. 3 представлений 2 - шток, 15 - округлення штока для полегшення імплантації, 16 зовнішня різьба для полегшення видалення штока, 17 - наскрізний паз і 18 - отвір під мікрогвинт 4 для установки вилки 3, 19 - наскрізний паз для взаємодії зі шпонкою 5, 20, 21 - різальні отвори для введення блокуючих гвинтів 6. На фіг. 4 представлений пружний елемент в формі чотирикінцевої вилки 3, 12 - виступи вилки, 22 - скіс, 23 - опорна поверхня виступу вилки. На фіг. 5 представлена направляюча шпонка 5. На фіг. 6 представлений фрагмент штока 2, що містить пружний елемент 3 з чотирма виступами. На фіг. 7 представлений фрагмент корпуса 1 з чотирма отворами. Прикладом конкретної реалізації даної корисної моделі є імплантований ретенційний пристрій, виконаний у вигляді телескопічної конструкції, що містить корпус 1, який вміщує висувний шток 2, в якому розташований утворений в формі вилки пружний елемент 3, установлений в ньому за допомогою мікрогвинта 4. В корпусі 1 змонтована направляюча шпонка 5 і блокуючий гвинт, який служить для кріплення корпуса до проксимального кісткового фрагменту. За формою корпус 1 являє собою зігнутий стержень, який з однієї сторони має паз 7 і різальний отвір 8, які служать при імплантації пристрою відповідно для його базування і кріплення до кондуктора, а з іншої - поздовжню профільну, наприклад, циліндричну, порожнину 9 для розміщення штока 2. У стінках корпусу 1 в площині руху вилки 3 утворені уступи, виконані у вигляді наскрізних отворів 10, 11, для взаємодії при русі вилки з її виступами 12. В порожнині 9 для закріплення в корпусі 1 направляючої шпонки 5 виконані технологічні отвори 13. Верхній зігнутий кінець корпуса 1 має різальний отвір 14 для установки блокуючого гвинта 6. Шток 2, що розміщується у корпусі 1, являє собою стержень, профіль якого, наприклад, циліндричний, та відповідає профілю порожнини 9 корпусу 1. На одному кінці штока 2 для полегшення імплантації пристрою виконано округлення 15, а на іншому - для забезпечення видалення штока із кістковомозкової порожнини по закінченні операції нарізана зовнішня різьба 16. Шток 2 має наскрізний паз 17 і отвір 18 під мікрогвинт 4 для установки вилки 3, а також поздовжній паз 19 для взаємодії зі шпонкою 5 корпуса 1 і різальні отвори 20, 21 для введення 2 UA 78805 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 блокуючих гвинтів 6, за допомогою яких шток закріпляється на дистальному кістковому фрагменті. Виступи 12 установленої в штоку 2 вилки 3 виконані у вигляді фігурних зуб'їв, що мають зі сторони, зверненої до виходу штока 2 із корпуса 1, скіс 22, який полегшує вихід виступу 12 із уступів (наскрізних отворів) 10, 11 при висуванні штока 2, а з протилежної сторони - опорну поверхню 23, яка забезпечує посадку виступу 12 в отвір і перешкоджає, тим самим, виходу виступу 12 із зачеплення з отвором при зворотному русі штока 2 всередину корпуса 1. В корпусі штока 2 також виконані маркерні отвори для здійснення рентгенологічного контролю за процесом дистракції. Вузол "виступ-уступ", будучи головним функціональним вузлом запропонованої конструкції, виконує основну функцію ретенційного пристрою - автоматичну стабільну фіксацію фрагментів подовжуваної кістки в процесі дистракції та по її завершенні. Виходячи із загального принципу надійної фіксації, цей вузол при конкретній реалізації даної корисної моделі може виконуватися в різних варіантах. Так, в описуваному прикладі виступи розташовані на штоку, а уступи - в корпусі. Конструктивно можливо зворотне їх розташування: виступи на корпусі, уступи в стінках штока. Уступ - елемент, що взаємодіє з виступом, може бути виконаний як у вигляді наскрізного, так і у вигляді глухого отвору (поглиблення, східці, западини) в стінці корпуса або штока. Виступ, відповідно, може бути представлений не тільки у вигляді фігурного зуба вилки, як в описаному прикладі, а й виконаний в іншій формі фіксуючого елемента - наприклад захвату, упору, храпової собачки тощо, головне, щоб форми виступу й уступу були взаємосумісні та забезпечували створення вузла автоматичної стабільної однонаправленої фіксації. В стінках корпуса 1, вздовж лінії переміщення змонтованих у штоку 2 виступів вилки 3, виконані проміжні уступи 24 для взаємодії з ними із заданим кроком. Заявлюваний пристрій підбирають індивідуально з комплекту. Так, в описуваному прикладі кут  вигину корпусу 1 визначають за профілем кістковомозкової порожнини подовжуваної великогомілкової кістки, що фіксується, на рентгенографічному знімку. Відстань між крайніми уступами (отворами) 10 і 11 корпуса 1 регламентують заданою хірургом величиною подовження гомілки. Запропонований пристрій працює наступним чином. У кістковомозкову порожнину подовжуваної довгої трубчастої кістки, наприклад великогомілкової, вводять пристрій в зборі, з'єднуючи його в корпусній частині через різальний отвір 14 за допомогою блокуючого гвинта 6 з проксимальним кістковим фрагментом, а через різальний отвір 20, 21 в штоку 2 з дистальним кістковим фрагментом. При розсуненні кісткових фрагментів зовнішнім дистракційним апаратом шток 2 починає висуватися з корпуса 1, внаслідок чого пружні виступи 12 вилки 3 виходять із зачеплення з уступами 10 і ковзають по внутрішніх стінках поздовжньої порожнини 9 корпусу 1. При досягненні заданої величини подовження кістки виступи 12, змістившись на відповідну відстань, співпадають з уступами 11 і, завдяки пружним властивостям вилки 3, входять в них, автоматично забезпечуючи стабільну односторонню фіксацію телескопічних елементів пристрою - корпусу і штока, що перешкоджає зворотному наближенню кісткових фрагментів, а також їх тангенціальному і ротаційному зміщенню один відносно іншого. У випадку необхідності непередбачувана фіксація при недосягнутому запланованому подовженні кістки, забезпечується взаємодією виступів штока з проміжними уступами 24 корпуса. Поздовжня орієнтація виступів 12 відносно уступів 10, 11 при телескопічному розсуненні пристрою забезпечується взаємодією направляючої шпонки 5 корпуса 1 з пазом 19 штока 2. Зворотному сходженню корпуса і штока, а відповідно, і кісткових фрагментів, перешкоджає форма виступів 12, що мають скіс в сторону розсунення і опорну поверхню з протилежної сторони. Після закінчення дистракції, що визначається рентгенологічно за маркерними отворами, зовнішній дистракційний апарат, який виконав до цього моменту свою функцію, демонтують, а імплантований ретенційний пристрій залишають в кістковомозковій порожнині подовжуваної кістки на необхідний, по показанням лікувального процесу, час, після чого пристрій видаляють з порожнини кістки, як звичайний внутрішньокістковий фіксатор. Конструктивні можливості заявлюваного пристрою перешкоджають осьовим, тангенціальним і ротаційним зміщенням кісткових фрагментів, що дозволяє здійснювати раннє дозоване навантаження на кінцівку, безперешкодно проводити відновне лікування, сприяє попередженню ускладнень, які викликаються тривалим строком фіксації кісткових фрагментів зовнішнім апаратом, а в результаті - підвищенню ефективності лікування й якості життя пацієнтів в процесі його проведення. 3 UA 78805 U 5 10 Після "дозрівання" дистракційного регенерата, його остаточного ремоделювання через розрізи в м'яких тканинах (величиною до 1 см) видаляють блокуючі гвинти. Сам імплантований ретенційний пристрій видаляють у зборі, як звичайний внутрішньокістковий фіксатор, через окремий розріз м'яких тканин (величиною 2-2,5 см). На рани накладають шви. В тих випадках, коли в результаті подовження кістки дистракційний регенерат не формується, дистракційний дефект, що утворився, може бути заповнений кістковим гомо- або аутотрансплататом на тлі стабільної фіксації кісткових фрагментів імплантованим ретенційним пристроєм. Використання запропонованого пристрою дозволяє підвищити ефективність лікування, попередити ускладнення, скоротити строки лікування, створити сприятливі умови для ранніх статичних, динамічних навантажень і реабілітаційних заходів, покращити якість життя хворого в процесі лікування. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 15 20 Пристрій для подовження трубчастих кісток, що містить порожнистий зовнішній корпус і розміщений всередині нього висувний шток, що з'єднані телескопічно, причому шток має стопорний вузол, а зовнішній корпус має дистракційні і ретенційні отвори, який відрізняється тим, що стопорний вузол виконаний у вигляді знімного елемента, який складається із чотирьох елементів з фіксацією в двох взаємно перпендикулярних площинах, зовнішній корпус у верхній частині виконаний суцільним та має один отвір для блокуючого гвинта, в корпусі штока виконані маркерні отвори, а стопор для видалення конструкції являє собою мікрогвинт, введений через технологічний отвір і виступаючий за край рухомого штока, причому мікрогвинт жорстко упирається в шпонку. 4 UA 78805 U 5 UA 78805 U 6 UA 78805 U Комп’ютерна верстка І. Скворцова Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 7