PL211643B1 - Gwóźdź chirurgiczny, zwłaszcza gwóźdź śródszpikowy - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest gwóźdź chirurgiczny, zwłaszcza gwóźdź śródszpikowy, wykonany z materiał u o okreś lonej wytrzymał o ś ci na rozcią ganie, wytrzymał o ś ci na ś ciskanie, gę stoś ci i module sprężystości podłużnej i zaopatrzony przynajmniej w jeden otwór poprzeczny o osi prostopadłej do osi podłużnej gwoździa i przekroju, którego wysokość jest większa od szerokości. Ponadto jest on zaopatrzony we współosiowy do swej osi podłużnej - podłużny otwór, otoczony ściankami gwoździa, oraz w osadzoną w podłużnym otworze wkładkę z materiału o module sprężystości podłużnej mniejszym od modułu sprężystości podłużnej materiału gwoździa, przy czym wkładka ta wypełnia przynajmniej tę część podłużnego otworu gwoździa, w której znajduje się otwór poprzeczny.

Ze stanu techniki znane są gwoździe śródszpikowe blokowane przez wprowadzanie śruby blokującej do poprzecznego otworu gwoździa. Operację blokowania przeprowadza się zazwyczaj pod kontrolą wizualną w trakcie prześwietlania promieniami rentgenowskimi albo za pomocą stosunkowo skomplikowanych, specjalnie skonstruowanych celowników. W obydwu przypadkach nie sposób jednak uniknąć niedokładności blokowania, bowiem wierzchołek śruby blokującej nie jest dokładnie współosiowy z osią poprzecznego otworu gwoździa, lecz nieco odchylony od niej. W celu zmniejszenia błędu blokowania stosuje się śruby blokujące, których zewnętrzna średnica jest nieco mniejsza od średnicy poprzecznego otworu gwoździa, przy czym różnica tych średnic stanowi maksymalny wymiar błędu blokowania. Niedogodnością tego sposobu jest luz powstający między śrubą blokującą i poprzecznym otworem gwoździa. W celu zmniejszenia tego luzu, niepożądanego z punktu widzenia klinicznego, stosuje się gwoździe i śruby wykonane z materiałów o dużej elastyczności, jak również gwoździe chirurgiczne zaopatrzone w wewnętrzny gwint, w który wkręcana jest śruba blokująca.

Z opisu patentowego Stanów Zjednoczonych AP nr US 600 296 645 znany jest ś ródszpikowy gwóźdź metalowy, zaopatrzony we współosiowe otwory płaszczowe, w których są osadzone wkładki z tworzywa sztucznego. Okazało się jednak, że wkładki takie, przy przeprowadzaniu przez nie śrub regulujących albo też pod działaniem znacznych ucisków podczas stosowania klinicznego, ulegają takim odkształceniom, które powodują utratę ich funkcji.

Z publikacji międzynarodowego zgłoszenia patentowego PCT nr WO 2004/098424 A1 znany jest implant w postaci gwoździa chirurgicznego zaopatrzonego w swej głównej części w gwintowane otwory, w które wkręcana jest śruba blokująca. W celu optymalnego ustawienia śruby blokującej, implant jest zaopatrzony w osadzoną w jego osiowym otworze wkładkę z miękkiego materiału, zaopatrzoną w otwory współosiowe względem otworów implantu, lecz mające średnicę mniejszą od średnicy gwintu zewnętrznego śruby blokującej. Dzięki temu w trakcie wkręcania śruby blokującej jej gwint zewnętrzny wciska się w materiał wkładki, zapewniając sztywne połączenie śruby z implantem.

Celem wynalazku jest opracowanie takiego gwoździa chirurgicznego, zwłaszcza śródszpikowego, który, mimo występującego luzu między nim a śrubą regulującą, zapewni zwiększoną siłę mocującą bez konieczności zwiększania precyzji manipulowania tą śrubą w trakcie blokowania gwoździa.

Cel ten realizuje gwóźdź chirurgiczny, zwłaszcza gwóźdź śródszpikowy według wynalazku, który charakteryzuje się tym, że jest zaopatrzony przynajmniej w dwa poprzeczne otwory oraz że wkładka osadzona w osiowym otworze gwoździa obejmuje obszar przynajmniej tych dwóch otworów poprzecznych i ma postać pręta zaopatrzonego w podłużny otwór.

Zarówno wkładka gwoździa, jak i otaczająca ją wewnętrzna powierzchnia jego ścianek są korzystnie zaopatrzone we współdziałające ze sobą elementy ustalające wkładkę w określonym położeniu obrotowym względem podłużnego otworu gwoździa.

Wkładka gwoździa jest korzystnie zaopatrzona w występy zatrzaskujące się w poprzecznych otworach ścianek gwoździa, ustalające zarówno jej położenie osiowe, jak i obrotowe względem otworu podłużnego.

Gwóźdź według wynalazku jest korzystnie zaopatrzony przynajmniej w trzy poprzeczne otwory.

Przynajmniej jeden poprzeczny otwór gwoździa ma korzystnie kształt owalnego wycięcia o przekroju poprzecznym F i osi podłużnej równoległej do osi otworu gwoździa.

Średnica podłużnego otworu gwoździa jest korzystnie zmienna wzdłuż jego podłużnej osi.

Podłużny osiowy otwór gwoździa jest korzystnie zaopatrzony przynajmniej w jeden obwodowy występ.

Wkładka gwoździa w postaci pręta jest korzystnie zaopatrzona w pierścieniowe zagłębienia, prostopadłe do jej osi podłużnej.

PL 211 643 B1

Wkładka gwoździa, mająca postać stożkowego pręta, jest korzystnie zaopatrzona przynajmniej w jeden wystę p, prostopadły do jej osi podłuż nej.

Współdziałającymi elementami ustalającymi położenie w podłużnym otworze gwoździa są korzystnie rowki i dopasowane do nich występy.

Wkładka gwoździa ma korzystnie kilka występów rozmieszczonych w jednakowych odstępach jak poprzeczne otwory gwoździa.

Wkładka jest korzystnie zaopatrzona w kilka występów umieszczonych względem siebie w takiej odległości wzdłuż osi, w jakiej są oddalone od siebie wzdłuż niej otwory poprzeczne gwoździa.

Odstępy wkładki gwoździa, mającej postać pręta o średnicy q są korzystnie wysunięte prostopadle do osi wkładki na łączną odległość x, przy czym 1 < x/q <2.

Gwóźdź jest korzystnie wyposażony w znaną, dodatkową śrubę ryglującą, której gwint zewnętrzny ma średnicę d spełniającą warunek a > d < b.

Średnica d wewnętrznego gwintu znanej, dodatkowej śruby regulującej jest korzystnie mniejsza o okoł o 5% od mniejszego z obydwu wymiarów a i b.

Badania kliniczne gwoździa chirurgicznego, zwłaszcza śródszpikowego według wynalazku, wykazały, że zapewnia on dokładne wprowadzenie śruby blokującej, bez konieczności wykonywania dodatkowych manipulacji, zwłaszcza zaś celowania wierzchołkiem śruby. Ponadto istnieje możliwość kątowego ustalania fragmentów kości w określonym kierunku, zależnym od określonego obciążenia. Gwóźdź i wkładki mogą być przy tym pakowane w oddzielnych sterylnych opakowaniach, dając chirurgowi możliwość wyboru gwoździa bez wkładek lub z wkładkami, przy czym podczas operacji chirurg może podjąć decyzję, czy należy stosować kątowe ryglowanie śruby blokującej.

Gwóźdź chirurgiczny, zwłaszcza śródszpikowy według wynalazku jest uwidoczniony w przykładowym rozwiązaniu konstrukcyjnym na rysunku, na którym: fig. 1 - przedstawia gwóźdź śródszpikowy w przekroju podłużnym; fig. 2 - gwóźdź w przekroju poprzecznym wzdłuż linii ll-ll na fig. 1; fig. 3 - wkładkę z biokompatybilnego tworzywa sztucznego do wprowadzania w podłużny osiowy otwór gwoździa, w widoku z boku; fig. 4 - odmianę gwoździa śródszpikowego z wkładką zabezpieczoną przed obrotem, w przekroju poprzecznym wzd ł u ż linii ll-ll na fig. 1; fig. 5 - odmianę wkł adki w postaci prę ta zaopatrzonego w występy, w widoku z boku; fig. 6 - inną odmianę wkładki z biokompatybilnego tworzywa sztucznego, w widoku z boku; fig. 7 - wkładkę według fig. 6, w widoku z przodu, a fig. 8 - jeszcze inną odmianę wkładki o długości odpowiadającej długości gwoździa, w widoku z boku.

Gwóźdź śródszpikowy 1, przedstawiony na fig. 1, wykonany ze stopu metalowego i przeznaczony dla kości rurowych, ma oś podłużną 2 i jest zaopatrzony we współosiowy otwór podłużny 3 o zmiennej średnicy, który otacza ścianki 4 gwoździa, oraz w trzy poprzeczne otwory 5 o średnicach D, których osie 6 są prostopadłe do osi podłużnej 2. Czwarty, poprzeczny otwór, umieszczony w górnej części gwoździa, ma kształt owalnego podłużnego wycięcia, którego wysokość a jest większa od szerokości b, przy czym wysokość otworu jest mierzona wzdłuż osi 2 gwoździa. Dwa, z trzech poprzecznych otworów 5, są umieszczone mimośrodowo względem podłużnej osi 2 gwoździa 1, co oznacza, że ich osie 6 nie przecinają się z tą osią podłużną 2.

W podłużnym otworze 3 gwoździa jest umieszczona wkładka 7, mająca postać pręta wykonanego z resorbcyjnego poliactidu, czyli materiału o mniejszej sprężystości podłużnej, w porównaniu do sprężystości podłużnej materiału gwoździa 1. Wkładka 7 winna być dokładnie dopasowana do podłużnego otworu 3 gwoździa, zapewniając ich bezszczelinowe połączenie. W tym celu osadzanie wkładki następuje korzystnie w postaci wciskania w podłużny otwór 3 gwoździa.

Przedstawiona na fig. 1 śruba blokująca 21 składa się z rdzenia 22 i zewnętrznego gwintu 23. Śruba blokująca 21 jest osadzona w poprzecznym otworze 5 i wkręcana we wkładkę 7.

Wkładka 7 ma korzystnie postać pręta o kształcie odpowiadającym przynajmniej części podłużnego otworu 3 gwoździa 1 w obszarze, w którym jest osadzona i jest zaopatrzona w przelotowy otwór osiowy 8 oraz w półkulistą końcówkę 11, której obrzeża 10 stanowią powierzchnię oporową stykającą się z powierzchnią czołową końcówki gwoździa 1, zapewniając osiowe pozycjonowanie wkładki 7 w tym otworze 3.

Wkładka 7 jest zaopatrzona w cztery pierścieniowe zagłębienia 12, poprzeczne do jej osi podłużnej 13 i rozmieszczone wzdłuż tej osi w takich samych odległościach, w jakich znajdują się względem siebie poprzeczne otwory 5 gwoździa 1. Wskutek tego po osadzeniu wkładki 7 w podłużnym otworze 3 gwoździa 1, jego otwory poprzeczne 5 pokrywają się z pierścieniowymi zagłębieniami 12.

PL 211 643 B1

Wkładka 7 przedstawiona na fig. 2 jest zaopatrzona w spłaszczenie 15, odpowiadające spłaszczeniu 16 powierzchni wewnętrznej podłużnego otworu 3 gwoździa 1, w wyniku czego może być ona wprowadzona do tego otworu tylko w ściśle określonym położeniu.

Figura 4 przedstawia przekrój poprzeczny gwoździa, którego ścianki 4 są zaopatrzone w rowki 17, natomiast powierzchnia zewnętrzna wkładki 7 - w odpowiadające tym rowkom występy 18, ustalające tę wkładkę 7 w określonym położeniu względem gwoździa 1.

Odmiana wkładki 7 przedstawiona na fig. 5 jest zaopatrzona, zamiast zagłębień 12, w elastyczne występy 14, zatrzaskujące się w poprzecznych otworach 5 ścianki 4 gwoździa 1, po osadzeniu w jego podłużnym otworze 3 wkładki 7. Dzięki temu zyskuje się zarówno osiowe, jak i obrotowe zabezpieczenie położenia wkładki 7 w gwoździu 1. Poprzeczny wymiar x wystających występów 14 winien spełniać warunek 1 <x/q <2, gdzie q jest średnicą wkładki 7.

Odmiana wkładki 7 przedstawiona na fig. 6 i 7 jest zaopatrzona w osiowy otwór podłużny 8 oraz w poprzeczny otwór 19, odpowiadający poprzecznemu otworowi 20 gwoździa 1. Otwór 19 ma kształt owalny o wysokości a równoległej do osi wkładki i szerokości b, przy czym wymiary te spełniają warunek: a > d < b, gdzie d jest średnicą gwintu wewnętrznego 23 śruby blokującej 21. Ponadto średnica d wewnętrznego gwintu 23 winna być o około 5% mniejsza od szerokości b poprzecznego otworu 19.

Fig. 8 przedstawia jeszcze inną odmianę wkładki 7, która ma taką samą postać i długość jak otwór 3 gwoździa śródszpikowego 1. Wkładka taka może być przez chirurga odpowiednio skracana nawet podczas operacji.

Wkładka 7 jest blokowana w gwoździu 1 za pomocą śruby blokującej 21 osadzonej w poprzecznych otworach 5, przy czym zewnętrzny gwint 24 jest siłowo wkręcany w materiał wkładki 7.

Claims (16)

1. Gwóźdź chirurgiczny, zwłaszcza gwóźdź śródszpikowy, wykonany z materiału o określonej wytrzymałości na rozciąganie, wytrzymałości na ściskanie, gęstości i module sprężystości podłużnej, zaopatrzony przynajmniej w jeden otwór poprzeczny o osi prostopadłej do osi podłużnej gwoździa i przekroju, którego wysokość jest większa od szerokości, a ponadto zaopatrzony we współosiowy do swej osi podłużnej - podłużny otwór, otoczony ściankami gwoździa, oraz w osadzoną w podłużnym otworze wkładkę z materiału o module sprężystości podłużnej mniejszym od modułu sprężystości podłużnej materiału gwoździa, przy czym wkładka ta wypełnia przynajmniej tę część podłużnego otworu gwoździa, w której znajduje się otwór poprzeczny, znamienny tym, że jest zaopatrzony przynajmniej w dwa poprzeczne otwory (5) oraz że wkładka (7), osadzona w osiowym otworze (3) gwoździa (1), obejmuje obszar przynajmniej tych dwóch otworów poprzecznych (5) i ma postać pręta zaopatrzonego w podłużny otwór (8).

2. Gwóźdź według zastrz. 1, znamienny tym, że zarówno jego wkładka (7), jak i otaczająca ją wewnętrzna powierzchnia ścianek (4) gwoździa są zaopatrzone we współdziałające ze sobą elementy ustalające wkładkę (7) w określonym położeniu obrotowym względem podłużnego otworu (3) gwoździa (1).

3. Gwóźdź według zastrz. 1, znamienny tym, że jego wkładka (7) jest zaopatrzona w występy (14), zatrzaskujące się w poprzecznych otworach (5) ścianek (4) gwoździa, ustalające zarówno jej położenie osiowe, jak i obrotowe względem otworu podłużnego (3).

4. Gwóźdź według zastrz. 1, znamienny tym, że jest zaopatrzony przynajmniej w trzy poprzeczne otwory (5).

5. Gwóźdź według zastrz. 1 albo 4, znamienny tym, że przynajmniej jeden poprzeczny otwór (5) ma kształt owalnego wycięcia (20) o przekroju poprzecznym (F) i osi podłużnej równoległej do osi (2) otworu (3) gwoździa.

6. Gwóźdź według zastrz. 1, znamienny tym, że średnica jego podłużnego otworu (3) jest zmienna wzdłuż podłużnej osi (2) gwoździa.

7. Gwóźdź według zastrz. 2, znamienny tym, że jego podłużny osiowy otwór (3) jest zaopatrzony przynajmniej w jeden obwodowy występ (8).

8. Gwóźdź według zastrz. 2, znamienny tym, że jego wkładka (7) w postaci pręta jest zaopatrzona w pierścieniowe zagłębienia (12), prostopadłe do jej osi podłużnej (8).

9. Gwóźdź według zastrz. 1, znamienny tym, że jego wkładka (7) ma postać stożkowego pręta.

PL 211 643 B1

10. Gwóźdź według zastrz. 2, znamienny tym, że współdziałającymi elementami ustalającymi położenie w podłużnym otworze (3) są rowki i dopasowane do nich występy.

11. Gwóźdź według zastrz. 2, znamienny tym, że wkładka (7), mająca postać pręta, jest zaopatrzona przynajmniej w jeden występ (14), prostopadły do jej osi podłużnej (13).

12. Gwóźdź według zastrz. 2, znamienny tym, że wkładka (7) ma kilka występów (14) rozmieszczonych w jednakowych odstępach jak poprzeczne otwory (5) gwoździa (1).

13. Gwóźdź według zastrz. 11, znamienny tym, że jego wkładka (7) jest zaopatrzona w kilka występów (14) umieszczonych względem siebie w takiej odległości wzdłuż osi (13), w jakiej oddalone są od siebie otwory poprzeczne (5) gwoździa (1) wzdłuż osi podłużnej (3).

14. Gwóźdź według zastrz. 11 albo 12, znamienny tym, że odstępy (14) wkładki (7), mającej postać pręta o średnicy (q), są wysunięte prostopadle do osi (13) wkładki (7) na łączną odległość (x), przy czym 1 < x/q <2.

15. Gwóźdź według zastrz. 1 albo 5, znamienny tym, że jest wyposażony w znaną, dodatkową śrubę ryglującą (21), której gwint zewnętrzny (23) ma średnicę (d) spełniającą warunek a > d < b.

16. Gwóźdź według zastrz. 14, znamienny tym, że średnica (d) wewnętrznego gwintu (23) znanej, dodatkowej śruby regulującej (21) jest mniejsza o około 5% od mniejszego z obydwu wymiarów (a) i (b).