RU132718U1

RU132718U1 - INTRAMEDULAR SPOKE FOR OSTEOSYNTHESIS

Info

Publication number: RU132718U1
Application number: RU2013117026/14U
Authority: RU
Inventors: Георгий Иосифович Рааб; Владимир Михайлович Капитонов; Рустэм Ленорович Валеев
Priority date: 2013-04-12
Filing date: 2013-04-12
Publication date: 2013-09-27

Abstract

Интрамедуллярная спица для остеосинтеза, включающая стержень, имеющий диафизную часть с поперечным сечением, выполненным в форме овала, и дистальный конец, представляющий собой наконечник, изогнутый во внутрь и сплюснутый с двух сторон, имеющий в плане форму конуса, причем спица выполнена из наноструктурного технически чистого титана и имеет размеры: длина диафизной части стержня составляет (0,7-0,75) общей длины стержня, ширина овала составляет 1,1 диаметра стержня, высота овала составляет 0,9 диаметра стержня.An intramedullary needle for osteosynthesis, including a rod having a diaphysis part with an oval cross-section and a distal end representing a tip bent inward and flattened on both sides and having a cone shape in plan, the needle made of technically pure nanostructured titanium and has dimensions: the length of the diaphysis part of the rod is (0.7-0.75) of the total length of the rod, the width of the oval is 1.1 of the diameter of the rod, the height of the oval is 0.9 of the diameter of the rod.

Description

Полезная модель относится к области медицины, в частности к травматологии и предназначена для хирургического лечения переломов длинных трубчатых костей, имеющих интрамедуллярный канал.The utility model relates to the field of medicine, in particular to traumatology, and is intended for the surgical treatment of fractures of long tubular bones with an intramedullary canal.

Известна спица для интрамедуллярного армирования длинных трубчатых костей (патент РФ №2324450, МПК А61В 17/72, опубл. 20.05.2008 г.), содержащая изогнутое тело с рабочим и свободным концами, при этом рабочий конец имеет закругленную торцевую поверхность, отличающаяся тем, что изгиб тела выполнен радиусом не менее 100 мм, диаметр тела равен 1,5-3 мм, а длина тела равна от 200-500 мм, участок рабочего конца отклонен в сторону вогнутости, а свободный конец загнут в сторону вогнутости, причем тело выполнено металлическим и имеет биоактивное покрытие. Недостатком данной спицы является недостаточный контакт между цилиндрической поверхностью спицы и внутренней поверхностью костных отломков, а также дополнительное раздражение костномозгового канала при введении спицы.Known needle for intramedullary reinforcement of long tubular bones (RF patent No. 2323250, IPC AB 17/72, publ. 05.20.2008), containing a curved body with a working and free ends, while the working end has a rounded end surface, characterized in that the bending of the body is made with a radius of at least 100 mm, the diameter of the body is 1.5-3 mm, and the length of the body is 200-500 mm, the portion of the working end is deflected toward concavity, and the free end is bent toward concavity, and the body is made of metal and has a bioactive coating. The disadvantage of this spoke is insufficient contact between the cylindrical surface of the spoke and the inner surface of the bone fragments, as well as additional irritation of the medullary canal with the introduction of the spoke.

Известна упругая титановая спица TEN - по классификации Международной ассоциации остеосинтеза, (www.intramedullercivilemekursi.org, SYNTHES), состоящая из стержня круглого сечения, имеющего на дистальном конце изогнутый во внутрь и сплюснутый с двух сторон наконечник, имеющий в плане форму конуса. Основным недостатком данной спицы является то, что она изготовлена из титановых сплавов Ti-6Аl-4V или Тi-6Аl-7Nb, где легирующие добавки ванадия оказывают токсическое действие на человеческий организм, алюминия - приводят к образованию соединительно-тканной прослойки вокруг имплантата и к значительному загрязнению тканей. К другим недостатком данной спицы можно отнести возможность ротационных смещений внутри костномозгового канала и небольшую площадь соприкосновения штифта с отломками кости.Known elastic titanium knitting needle TEN - according to the classification of the International Association of Osteosynthesis, (www.intramedullercivilemekursi.org, SYNTHES), consisting of a rod of circular cross section with a tip curved inward and flattened on both sides and having a cone-shaped in plan view. The main disadvantage of this spoke is that it is made of titanium alloys Ti-6Al-4V or Ti-6Al-7Nb, where dopants of vanadium have a toxic effect on the human body, aluminum - lead to the formation of a connective tissue layer around the implant and to a significant tissue contamination. Other disadvantages of this spoke include the possibility of rotational displacements inside the medullary canal and the small area of contact between the pin and bone fragments.

Задачей полезной модели является разработка конструкции интрамедуллярной спицы для остеосинтеза, обладающей повышенной надежностью за счет увеличенной площади соприкосновения спицы с отломками длинных трубчатых костей и исключения возможности ротационных смещений внутри костомозгового канала, а также повышенной биосовместимостью за счет применения наноструктурного технически чистого титана.The objective of the utility model is to develop the design of an intramedullary needle for osteosynthesis, which has increased reliability due to the increased contact area of the spoke with fragments of long tubular bones and the exclusion of the possibility of rotational displacements inside the bone marrow canal, as well as increased biocompatibility due to the use of nanostructured technically pure titanium.

Поставленная задача решается при помощи интрамедуллярной спицы для остеосинтеза, включающей стержень, имеющий диафизную часть с поперечным сечением, выполненным в форме овала, и дистальный конец, представляющий собой наконечник, изогнутый во внутрь и сплюснутый с двух сторон, имеющий в плане форму конуса, причем спица выполнена из наноструктурного технически чистого титана и имеет размеры: длина диафизной части стержня составляет (0,7-0,75) общей длины стержня, ширина овала составляет 1,1 диаметра стержня, высота овала составляет 0,9 диаметра стержня.The problem is solved using an intramedullary needle for osteosynthesis, including a rod having a diaphysis part with a cross section made in the shape of an oval, and a distal end, which is a tip, curved inward and flattened on both sides, having a cone shape in plan, with a spoke made of nanostructured technically pure titanium and has dimensions: the length of the diaphysis part of the rod is (0.7-0.75) of the total length of the rod, the width of the oval is 1.1 diameter of the rod, the height of the oval is 0.9 diameter the rod.

Сущность полезной модели поясняется чертежом, где представлен эскиз интрамедуллярной спицы для остеосинтеза и поперечное сечение диафизной части стержня. Интрамедуллярная спица для остеосинтеза включает стержень 1, диафизную часть 2 стержня, дистальный конец 3 спицы с наконечником 4. Диафизная часть 2 стержня имеет в сечении овальную форму. Длина диафизной части стержня составляет (0,7-0,75) общей длины стержня, ширина овала составляет 1,1 d, где d - диаметр стержня, высота овала составляет 0,9 d. Наконечник 4 отогнут вовнутрь на величину Н=2,2 d, а радиус скругления наконечника R=4 d.The essence of the utility model is illustrated by the drawing, which shows a sketch of an intramedullary needle for osteosynthesis and a cross section of the diaphysis part of the rod. The intramedullary needle for osteosynthesis includes rod 1, the diaphysis part 2 of the rod, the distal end 3 of the spoke with the tip 4. The diaphysis part 2 of the rod has an oval cross-section. The length of the diaphysis part of the rod is (0.7-0.75) of the total length of the rod, the width of the oval is 1.1 d, where d is the diameter of the rod, the height of the oval is 0.9 d. Tip 4 is bent inward by a value of H = 2.2 d, and the radius of rounding of the tip is R = 4 d.

На основании имеющейся статистики переломы в основном характерны у детей в возрасте от 6 до 14 лет. С целью минимизации травмирования при проведении малоинвазивных операций, а также принимая во внимание размеры диаметров бедренной кости (костномозгового канала) у детей возможно использование спиц меньших диаметров, с размерами 1,25; 1,75; 2,0; 2,25; 2,5 мм по сравнению с серийноизготавливаемыми спицами ТЕN диаметром 2,0-4,0 мм, так как предел прочности наноструктурного технически чистого титана более 1250 МПа, а у титанового сплава Тi-6Аl-4V или Тi-6Аl-7Nb предел прочности не более 900 МПаBased on available statistics, fractures are mainly characteristic of children aged 6 to 14 years. In order to minimize injury during minimally invasive operations, as well as taking into account the diameters of the femur (bone marrow canal) in children, it is possible to use spokes of smaller diameters, with sizes of 1.25; 1.75; 2.0; 2.25; 2.5 mm in comparison with commercially available TEN spokes with a diameter of 2.0-4.0 mm, since the tensile strength of nanostructured technically pure titanium is more than 1250 MPa, while the titanium alloy Ti-6Al-4V or Ti-6Al-7Nb does not have a tensile strength more than 900 MPa

Интрамедуллярную спицу используют для лечения переломов длинных трубчатых костей следующим образом. Предварительно подбирают спицу необходимой длины и диаметра, в зависимости от возраста и размеров костномозгового канала больного. Выбранный диаметр спицы составляет не более 40% от диаметра костномозгового канала, измеренного с помощью рентгена. Затем изгибают на специальном приспособлении диафизную часть стержня с образованием дуги с радиусом, равным 50 d. Изгиб выполняется в той части стержня, которая будет контактировать с зоной перелома кости, так, чтобы вершина изгиба находилась на уровне перелома. Изгиб создается хирургом для обеспечения продолжительной коррекционной силы внутри интрамедуллярного канала на уровне перелома. Эта коррекционная сила является результатом характерной памяти металла, обнаруженной в наноструктурном технически чистом титане. Данная память металла, называемая эластичностью, является потенциальной энергией, вынуждающей спицу напрягаться, пытаясь вернуть предоперационный изгиб, созданный хирургом, и который затем заключен в области слишком узкой, чтобы позволить физически выразить этот изгиб. Больному под наркозом через перфорированное отверстие в кости вводят дистальный конец стержня в костномозговой канал длинной трубчатой кости. Благодаря изогнутому и сплюснутому в форме конуса наконечнику, спицу свободно проводят через костномозговой канал, не упираясь в его стенки. Когда спица введена на длину всей костномозговой полости, она частично выпрямляется и оказывает давление изнутри на кость, стремясь к своей первоначальной форме. Для уравновешивания таких усилий и в итоге создания стабильной внутренней напряженной системы необходимо провести вторую подобную спицу с изгибом идентичным первой спицы, но ориентировать ее изгиб в противоположную сторону от первой интрамедуллярной спицы. Вследствие этого создается напряжение при стремлении концов спицы к разгибанию в костномозговом канале, которое обеспечивает стабильность ее фиксации.The intramedullary needle is used to treat fractures of long tubular bones as follows. Pre-select the needle of the required length and diameter, depending on the age and size of the patient's bone marrow canal. The selected diameter of the spokes is not more than 40% of the diameter of the medullary canal, measured using x-ray. Then the diaphysis part of the rod is bent on a special device with the formation of an arc with a radius of 50 d. Bending is performed in that part of the shaft that will be in contact with the bone fracture zone, so that the peak of the bend is at the level of the fracture. A bend is created by the surgeon to provide continuous correctional force within the intramedullary canal at the fracture level. This correctional force is the result of a characteristic metal memory found in technologically pure nanostructured titanium. This memory of metal, called elasticity, is the potential energy that forces the needle to strain, trying to return the preoperative bend created by the surgeon, and which is then enclosed in an area too narrow to allow physical expression of this bend. The patient under anesthesia through the perforated hole in the bone is injected with the distal end of the rod into the medullary canal of a long tubular bone. Thanks to the tip curved and flattened in the shape of a cone, the spoke is freely passed through the medullary canal without abutting against its walls. When a spoke is inserted over the entire length of the bone marrow cavity, it is partially straightened and exerts pressure on the bone from the inside, striving for its original shape. To balance such efforts and, as a result, create a stable internal tension system, it is necessary to conduct a second similar spoke with a bend identical to the first spoke, but to orient its bend in the opposite direction from the first intramedullary needle. As a result of this, tension is created when the ends of the spokes tend to extend in the medullary canal, which ensures the stability of its fixation.

Таким образом применение предложенной интрамедуллярной спицы для остеосинтеза позволит:Thus, the use of the proposed intramedullary knitting needle for osteosynthesis will allow:

- повысить надежность использования спицы за счет увеличения площади соприкосновения спицы с отломками длинных трубчатых костей и исключения возможности ротационных смещений внутри костномозгового каналаto increase the reliability of the use of knitting needles by increasing the area of contact of the knitting needles with fragments of long tubular bones and eliminating the possibility of rotational displacements inside the medullary canal

- повысить биосовместимость спицы и костной ткани и исключить токсическое действие легирующих добавок ванадия за счет применения наноструктурного технически чистого титана.- increase the biocompatibility of the knitting needle and bone tissue and eliminate the toxic effect of dopants of vanadium due to the use of nanostructured technically pure titanium.

- использовать спицы меньших по размеру диаметров за счет применения высокопрочного наноструктурного технически чистого титана- use spokes of smaller diameters due to the use of high-strength nanostructure technically pure titanium

Claims

An intramedullary needle for osteosynthesis, including a rod having a diaphysis part with an oval cross-section and a distal end representing a tip bent inward and flattened on both sides and having a cone shape in plan, the needle being made of technologically pure nanostructured titanium and has dimensions: the length of the diaphysis part of the rod is (0.7-0.75) of the total length of the rod, the width of the oval is 1.1 of the diameter of the rod, the height of the oval is 0.9 of the diameter of the rod.