RU1768148C

RU1768148C - Apparatus for recovering knee joint motion

Info

Publication number: RU1768148C
Application number: SU884619313A
Authority: RU
Inventors: Гавриил Абрамович Илизаров; Эдуард Валентович Бурлаков; Виталий Анатольевич Немков
Original assignee: Всесоюзный Курганский научный центр "Восстановительная травматология и ортопедия"
Priority date: 1988-12-15
Filing date: 1988-12-15
Publication date: 1992-10-15

Abstract

Изобретение относитс к медицине, а именно к ортопедии и травматологи, и предназначен дл хирургического лечени заболеваний и повреждений коленного сустава. Цель изобретени - исключение болезненных ощущений при разработке сустава путем повышени точности совмещени /2 29 W / / / 11 23 п траектории движени суставного конца голени с профилем мыщелков бедра. Аппарат дл восстановлени движений в коленному суставе содержит проксимальную 1 и дис- тальную 2 опоры с установленными в них спицами 3. Опоры 1, 2 соединены между собой сгибающе-разгибающим элементом 4 и поворотными механизмами 5, 6, которые состо т из бедренных штанг 7, 8 и штанги голени 9,10. Бедренные штанги 7,8 установлены шарнирно с возможностью фиксации на цилиндрическом хвостовике 22 каждой вилки 23. На щеках 27 каждой вилки 23 выполнены канавки 28, 29 под шарики дл направлени перемещени штанги голени 9, 10. Дл ориентации поворотных механизмов 5, 6 на суставе в вилках 23 выполнены отверсти 38 под иглы-указатели, совпадающие с аналогичными осевыми отверсти ми 36 в цилиндрических хвостовиках 22. 6 ил. ч з w Ј VI СЬ СО Ј 00 21 Фиг1The invention relates to medicine, namely to orthopedics and traumatologists, and is intended for the surgical treatment of diseases and injuries of the knee joint. The purpose of the invention is the elimination of pain during joint development by increasing the accuracy of combining the / 2 29 W / / / 11 23 p trajectory of the articular end of the leg with the profile of the femoral condyles. The apparatus for restoring movements in the knee joint contains a proximal 1 and distal 2 supports with spokes 3 installed. The supports 1, 2 are interconnected by a bending-extensing element 4 and rotary mechanisms 5, 6, which consist of femoral rods 7, 8 and shank bar 9.10. The femoral rods 7.8 are pivotally mounted on the cylindrical shank 22 of each yoke 23. On the cheeks 27 of each yoke 23 grooves 28, 29 are made under the balls for the direction of movement of the tibial rod 9, 10. To orient the swivel mechanisms 5, 6 on the joint in the forks 23 have holes 38 for needle pointers, matching the same axial holes 36 in the cylindrical shanks 22. 6 ill. hz w Ј VI С СО СО Ј 00 21 Fig. 1

Description

Изобретение относитс к медицине, а именно к ортопедии и травматологии, и предназначено дл хирургического лечени заболеваний и повреждений коленного сустава .The invention relates to medicine, in particular to orthopedics and traumatology, and is intended for the surgical treatment of diseases and injuries of the knee joint.

Цель изобретени - исключение болезненных ощущений при разработке коленного сустава путем пов. точности совмещени траектории дриж|ени суставного конца голени с профййбм мыщелков бедра. -г-1 The purpose of the invention is the elimination of pain during the development of the knee joint by rep. the accuracy of combining the trajectory of the articular end of the leg with the profile of the femoral condyles. -g-1

На фиг. 1 изображён вид аппарата в аксонометрии; на фиг. 2 - в аксонометрии поворотный механизм аппарата в разобранном виде (штанга голени изображена перевернутой; на фиг. 3 - общий вид варшнга аппарата в аксонометрии, на фиг. 4 - а а cof-0 летрии медиальный поворотный механизм (в разобранном виде) варианта аппарата, изображенного на фиг. 3; на фиг. 5 - схема работы варианта аппарата показанного на фиг. 3, на фиг. 6- вид сверху на фиг. 5.In FIG. 1 shows a perspective view of the apparatus; in FIG. 2 - in a perspective view, the rotary mechanism of the apparatus is disassembled (the tibia bar is shown inverted; in Fig. 3 is a general view of the apparatus’s warning in a perspective view, in Fig. 4 is a cof-0 of a Letria medial rotary mechanism (in disassembled form) of a variant of the apparatus, depicted in Fig. 3; in Fig. 5 is a diagram of the operation of a variant of the apparatus shown in Fig. 3, in Fig. 6 is a top view in Fig. 5.

Аппарат содержит проксимальную 1 и дистальную 2 опоры, выполненные в виде дуг со спицами 3. соединенные между собой сгибающе-разгибэющим элементом 4 и поворотными механизмами 5 и 6, включающими в себ бедренные штанги 7, 8 и штанги голени 9, 10. Бедренные штанги 7, 8 с помощью соединительных муфт 11, 12 с зз- жимными болтами 13 и кронштейнов 14, 15 соединены с проксимальной опорой 1. Штанги голени 9, 10 св заны посредством кронштейнов 16, 17, 18, 19 оснащенных резьбовыми хвостовиками 2, и гайками 21 дистальной опорой 2. Бедренные штанги 7, 8 установлены на цилиндрических хвостовиках 22 вилок 23 и фиксированы с помощью прижимных планок 24, болтов 25 и гаек 26. На щеках 27 вилок 23 выполнены по две перекрещивающиес под углом 90° канавки 28 и 29 под шарики 30 и 31, установленные с двух сторон в лунках 32 на концахThe apparatus contains a proximal 1 and distal 2 supports made in the form of arcs with knitting needles 3. interconnected by a bending-unbending element 4 and rotary mechanisms 5 and 6, including femoral rods 7, 8 and lower legs 9, 10. Femoral rods 7 , 8 by means of couplings 11, 12 with clamping bolts 13 and brackets 14, 15 are connected to the proximal support 1. The shank rods 9, 10 are connected by brackets 16, 17, 18, 19 equipped with threaded shanks 2 and nuts 21 distal support 2. The femoral rods 7, 8 are mounted on a cylinder shanks 22 forks 23 and are fixed with clamping strips 24, bolts 25 and nuts 26. On the cheeks 27 of the forks 23 there are two grooves 28 and 29 intersecting at an angle of 90 ° for balls 30 and 31, mounted on both sides in the holes 32 on ends

33штанг голени 9, 10, помещенных в пазы33 shank bar 9, 10 placed in grooves

34вилок 23. Щеки 27 вилок 23 ст нуты винтами 35 дл ограничени движени и предотвращени выпадани штанг голени 8, 9 из пазов 34 вилок 23, По ос м цилиндрических хвостовиков 22 болтов 25 и в вилках 23 выполнены сквозные отверсти соответственно 36, 37 и 38 дл установки игл-указателей не показаны при ориентации поворотных механизмов 5, 6.34 forks 23. The cheeks of 27 forks 23 are fastened with screws 35 to restrict movement and prevent the shank rods 8, 9 from falling out of the grooves 34 of the forks 23, Through axes of the cylindrical shanks 22 of the bolts 25 and in the forks 23, through holes 36, 37 and 38 for setting needle pointers are not shown when the orientation of the rotary mechanisms 5, 6.

Кроме того аппарат может содержать проксимальную 1 и дистальную 2 опоры, соединенные латеральным 39 (фиг, 3) и медиальным 40 поворотными механизмами с помощью соединительных муфт 11, 12 и кронштейнов 14, 15. Бедренна штангаIn addition, the apparatus may contain proximal 1 and distal 2 supports connected by lateral 39 (Fig. 3) and medial 40 by rotary mechanisms using couplings 11, 12 and brackets 14, 15. Femoral rod

41 и штанга голени 42 латерального поворотного механизма 39 св заны сгибающе- разгибающим элементом 43. Медиальный поворотный механизм 40 содержит вилку 44 (фиг. 4), содержащую канавку 45 под шарик 46, установленный в лунке 47 штанги голени 48. На концах канавки 45 установлены винты 49 дл ограничени хода и предотвращени выпадени штанги голени 48 из паза 5041 and the shank bar 42 of the lateral swivel mechanism 39 are connected by a folding-bending element 43. The medial swivel mechanism 40 includes a fork 44 (Fig. 4) containing a groove 45 for the ball 46 installed in the hole 47 of the shank bar 48. At the ends of the groove 45 are installed screws 49 to limit travel and prevent tibia rod 48 from falling out of groove 50

0 вилки 44.0 forks 44.

Аппарат работает следующим образом. На м гкие ткани конечности по рентгенограмме нанос т точки-ориентиры, соответствующие расположению точек 36 и 37The device operates as follows. Reference points corresponding to the location of points 36 and 37 are applied to the soft tissues of the limb according to the radiograph

5 поворотных механизмов 5, 6, при котором траектори суставного конца голени, задаваема поворотными механизмами 5, 6 будет совмещена с профилем мыщелка бедра. Затем накладывают аппарат на конечность.5 of the rotary mechanisms 5, 6, in which the trajectory of the articular end of the lower leg, defined by the rotary mechanisms 5, 6, will be aligned with the profile of the femoral condyle. Then impose the apparatus on a limb.

0 Перемеща вилку 23 с бедренной штангой 7 поворотного механизма 6 в двух взаимно перпендикул рных направлени х в сагиттальной плоскости, добиваютс проекционного совмещени отверсти 36 с0 By moving the fork 23 with the femoral rod 7 of the rotary mechanism 6 in two mutually perpendicular directions in the sagittal plane, the projection alignment of the hole 36 with

5 соответствующей ему точкой-ориентиром на м гких ткан х.5 corresponding to a reference point on soft tissues.

С помощью зажимного блока 13 фиксируют бедренную штангу 7 в данном положении на кронштейне 14. Затем, поворачива Using the clamping unit 13, the femoral rod 7 is fixed in this position on the bracket 14. Then, turning

0 вилку 23, проекционно совмещают отверстие 37 с соответствующей ему точкой-ориентиром и зат жкой болта 25 и гайки 26 с помощью прижимной планки 24 фиксируют вилку 23 на бедренной штанге 7. После чего0 fork 23, projection combine the hole 37 with the corresponding reference point and tightening of the bolt 25 and nut 26 using the clamping plate 24, fix the plug 23 on the femoral rod 7. Then

5 штангу голени 9 с помощью кронштейнов 16,17с резьбовыми хвостовиками 20 соеди- н ют с дистальной опорой 2. Другой поворотный механизм 5 ориентируют и фиксируют аналогичным образом. После за0 живлени м гких тканей с помощью сгиба- юще-разгибающего элемента 4 производ т дозированное перемещение проксимальной 1 и дистальной 2 опор, направл емое поворотными механизмами 5, 6 которые,5, the shank bar 9 is connected with the threaded shanks 20 with brackets 16.17 to the distal support 2. The other pivoting mechanism 5 is oriented and fixed in a similar manner. After healing of soft tissues with the help of a bending-bending element 4, the proximal 1 and distal 2 supports are dosed, guided by rotary mechanisms 5, 6 which

5 благодар качению шариков 30 и 31, св занных со штангой голени 9, по канавкам 28,29 вилки 23, обеспечивают движение суставного конца голени по траектории, соответствующей профилю мыщелков бедра.5 due to the rolling of the balls 30 and 31, connected with the shank bar 9, through the grooves 28.29 of the yoke 23, they provide movement of the articular end of the shin along the path corresponding to the profile of the femoral condyles.

0 Выполнение штанг голени 910 П-образной формы позвол ет проводить рентгенологические наблюдени за величиной суставной щели,0 Performing shank rods 910 U-shaped allows you to conduct x-ray observations of the size of the joint space,

Аппарат, у которого вилка 44 медиаль5 ного поворотного механизма 40 содержит одну качавку 45 под шарик 46, а сгибающе- разгибающий элемент 43 установлен между штангами 41, 42 латерального поворотного механизма 39, работает аналогичным образом , При этом штанга голени 48 и вилка 44The apparatus, in which the plug 44 of the medial pivoting mechanism 40 contains one swing 45 under the ball 46, and the bending-bending element 43 is installed between the rods 41, 42 of the lateral pivoting mechanism 39, works in a similar way. In this case, the shank bar 48 and the plug 44

медиального поворотного механизма 40 устанавливаютс так, чтобы направление канавки 45 проекционно совпадало с направлением канавки 28 латерального поворотного механизма 39 а центр шарика 46 с центром шарика 30. При дозированном перемещении проксимальной и дистальной опоры 1,2с помощью сгибающе-разгибаю- щего элемента 43 в случае несовпадени траектории суставного конца голени с про- филем мыщелков бедра (фиг. 5, 6) за счет напр жени , создаваемого а аппарате от сдавливани костей в суставе в положении сгибани , возникает сила реакции Р, котора раскладываетс на составл ющее Т и N. Под действием силы Т происходит перемещение штанги голени 48 вдоль канавки 45, что отдал ет медиальную часть дистзльной опоры 2 от проксимальной опоры 1 и разгружает сустав с одновременной ротацией го- лени, котора вл етс функциональной дл коленного сустава в норме. Измен направление канавки 45 путем поворота вилки 44, можно добиватьс изменени величин этих движений голени.the medial pivot mechanism 40 is set so that the direction of the groove 45 projectively coincides with the direction of the groove 28 of the lateral pivot mechanism 39 and the center of the ball 46 with the center of the ball 30. When the proximal and distal supports 1,2 are dosed using the bending-extensing element 43 in the case of the mismatch of the trajectory of the articular end of the leg with the profile of the condyles of the thigh (Figs. 5, 6) due to the stress created in the apparatus from squeezing the bones in the joint in the bent position, a reaction force P arises, which decomposed into component T and N. Under the influence of force T, the lower leg 48 moves along the groove 45, which moves the medial part of the distal support 2 from the proximal support 1 and unloads the joint with simultaneous rotation of the calf, which is functional for the knee joint normal. By changing the direction of the groove 45 by turning the fork 44, a change in the magnitude of these shin movements can be achieved.

Таким образом аппарат дл восстановлени движений в коленном сустава повышает точность ориентации поворотных механизмов, улучшает рентгенологический контроль за величиной суставной щели при движении в суставе дл осуществлени возможной коррекции положени поворотных механизмов, позвол ет приблизить проксимальную опору аппарата к суставу, что уменьшает отклонение оси поворота опор относительно костей сустава от первоначального положени при возможной дерро- тации спиц 3 в процессе нагружени аппарата сгибающе-разгибающим элементом 4 или 43 при тугих контрактурах сустава. Аппарат может обеспечивать разгрузку костей сустава при их сдавливании и функциональные ротационные движени голени при сгибании в суставе. Все это позвол ет более точно сбвместить траекторию суставного конца голени с профилем мыщелков бедра, что исключает смыкание суставных концов и болезненные ощущени .Thus, the apparatus for restoring movements in the knee joint increases the accuracy of the orientation of the rotary mechanisms, improves the radiological control of the size of the joint gap during movement in the joint for possible correction of the position of the rotary mechanisms, makes it possible to bring the proximal support of the apparatus closer to the joint, which reduces the deviation of the axis of rotation of the supports relative to the bones of the joint from the initial position with the possible deletion of the spokes 3 in the process of loading the apparatus with a bending-bending element ntom 4 or 43 with tight joint contractures. The apparatus can provide unloading of the joint bones during compression and functional rotational movements of the lower leg during flexion in the joint. All this makes it possible to more accurately match the trajectory of the articular end of the leg to the profile of the femoral condyles, which eliminates the closure of the articular ends and painful sensations.

Claims

1. The apparatus for restoring movements of the knee joint, containing the proximal and distal supports with knitting needles, connected by a bending-extensible element and two rotary mechanisms, each of the thigh and lower leg rods connected by a fork and balls placed in its grooves, in the cheeks of the fork holes for pointer needles are made, characterized in that, in order to eliminate pain during joint development by increasing the accuracy of combining the trajectory of the articular end of the leg with the profile of the condyles First, cylindrical shanks are inserted into it, fixed to the forks of each turning mechanism perpendicular to its groove and articulated with femoral rods mounted on the proximal support with the possibility of movement in two mutually perpendicular directions and fixing, while the grooves are made on the inner surfaces the cheeks of each fork at the intersection with the axis of its cylindrical shank, and the shank rods are fixed on the distal support.

2, The apparatus according to claim 1, characterized in that one of the grooves for the ball is made on the fork of one of the rotary mechanisms, and a bending-bending element is installed between the thigh and lower leg rods of the other rotary mechanism.

te3

25

ШЪ.Ц

us

.5

;

FIG. 6