RU2043083C1

RU2043083C1 - Reposition device for carrying out external perosseous fixation

Info

Publication number: RU2043083C1
Authority: RU
Inventors: Леонид Николаевич Решетов; Виктор Иванович Симаков; Егор Егорович Щекутьев
Original assignee: Леонид Николаевич Решетов; Виктор Иванович Симаков; Егор Егорович Щекутьев
Priority date: 1991-12-16
Filing date: 1991-12-16
Publication date: 1995-09-10

Abstract

FIELD: medical engineering. SUBSTANCE: device has supporting rings 1 connected by threaded uprights 2 with the use of ball hinges 3 having the form of flat spheric washers 5 arranged in spaced relation on threaded uprights 2 symmetrically with respect to supporting rings 1 and being engageable with supporting rings 1 through their flat surfaces. Fixing nuts 4 have spheric cavities corresponding to spheric surfaces of washers 5. EFFECT: accelerated restoration of fractures bones. 2 dwg

Description

Изобретение относится к медицинской технике, а именно, к репозиционному аппарату наружной чрескостной фиксации, который используется в травматологии и ортопедии и предназначен для лечения свежих и застарелых переломов костей конечностей, несросшихся и неправильно сросшихся переломов, "ложных суставов", а также для восполнения дефектов костной ткани дистракционным остеосинтезом. The invention relates to medical equipment, namely, to a repositional device for external transosseous fixation, which is used in traumatology and orthopedics and is intended for the treatment of fresh and old fractures of limb bones, overgrown and incorrectly fused fractures, "false joints", as well as for the replenishment of bone defects tissue distraction osteosynthesis.

Известен репозиционный аппарат наружной чрескостной фиксации, содержащий два опорных кольца с отверстиями для спицедержателей, соединенных резьбовыми стойками посредством фиксирующих гаек [1]
Этот аппарат не обеспечивает полную репозицию, поэтому на практике в процессе конкретной операции резьбовые стойки приходится изгибать, добиваясь удачной репозиции, что делает эти резьбовые стойки и весь аппарат непригодным для последующих операций.Known repositioning apparatus for external transosseous fixation, containing two support rings with holes for spoke holders connected by threaded posts by means of fixing nuts [1]
This device does not provide a complete reposition, therefore, in practice, during a specific operation, the threaded posts have to be bent, achieving a successful reposition, which makes these threaded posts and the whole apparatus unsuitable for subsequent operations.

Известен репозиционный аппарат наружной чрескостной фиксации, содержащий опорные кольца, соединенные резьбовыми стойками при помощи сферических шарниров с фиксирующими гайками [2] Каждый сферический шарнир выполнен в виде двух полусфер, соединенных между собой фиксирующими элементами из выступов и стяжек. Сферические шарниры размещены в дугообразных пазах, выполненных в опорных кольцах, причем боковые поверхности дугообразных пазов выполнены сферической формы, соответствующей сферической поверхности шарнира. Фиксация полусфер шарнира в опорном кольце осуществляется коническими хвостовиками фиксирующих гаек, размещенных на резьбовых стойках. Хвостовики гаек размещены между полусферами. При перемещении гаек хвостовики распирают полусферы и прижимают их к сферическим поверхностям дугообразных пазов. Known repositioning apparatus for external transosseous fixation, containing support rings connected by threaded posts using spherical hinges with locking nuts [2] Each spherical hinge is made in the form of two hemispheres, interconnected by fixing elements of protrusions and screeds. Spherical hinges are placed in arcuate grooves made in the support rings, and the side surfaces of the arcuate grooves are made of a spherical shape corresponding to the spherical surface of the hinge. The hinges of the hinge are fixed in the support ring by the conical shanks of the fixing nuts placed on the threaded posts. Shanks of nuts are placed between hemispheres. When moving the nuts, the shanks burst out in hemispheres and press them against the spherical surfaces of the arcuate grooves.

Однако такие сферические шарниры имеют сложную конструкцию и требуют для их размещения в опорных кольцах дугообразных пазов сложного профиля. Все это делает такой аппарат сложным в изготовлении и эксплуатации и требует при совмещении костных отломков перемещений как составных частей шарнира, так и перемещений самого шарнира в дугообразных пазах опорных колец, что усложняет регулировку аппарата при вправлении переломов. However, such spherical hinges have a complex structure and require their placement in the support rings of arched grooves of a complex profile. All this makes such an apparatus difficult to manufacture and operate, and when combining bone fragments, it requires movements of both the components of the hinge and movements of the hinge itself in the arcuate grooves of the support rings, which complicates the adjustment of the apparatus when adjusting the fractures.

В основу настоящего изобретения поставлена задача путем совершенствования узлов соединения резьбовых стоек с опорными кольцами в репозиционном аппарате наружной чрескостной фиксации обеспечить достижение одномоментной репозиции и регулируемой компрессии при одновременном упрощении конструкции аппарата, что значительно облегчит выполнение операций и сократит время ее проведения. The basis of the present invention is the task by improving the nodes of the connection of the threaded struts with support rings in the reposition apparatus for external transosseous fixation to achieve simultaneous reposition and adjustable compression while simplifying the design of the apparatus, which will greatly facilitate the operation and reduce its time.

Поставленная задача решается тем, что в репозиционном аппарате наружной чрескостной фиксации, содержащем опорные кольца, соединенные резьбовыми стойками при помощи сферических шарниров с фиксирующими гайками, каждый сферический шарнир выполнен в виде плоскосферических шайб, размещенных с зазором относительно резьбовой стойки и симметрично относительно опорного кольца в ответных сферических полостях, выполненных в фиксирующих гайках, и контактирующих своими плоскими поверхностями с опорным кольцом. The problem is solved in that in the external transosseous fixation apparatus containing support rings connected by threaded posts using spherical hinges with fixing nuts, each spherical hinge is made in the form of plane-spherical washers placed with a gap relative to the threaded stand and symmetrically relative to the support ring in the reciprocal spherical cavities made in the fixing nuts and in contact with their flat surfaces with a support ring.

Такое конструктивное выполнение узла соединения резьбовых стоек с опорными кольцами позволяет зафиксировать опорные кольца на резьбовых стойках в любом требуемом пространственном положении для полной репозиции, поскольку сферический шарнир предлагаемой конструкции обеспечивает перемещение каждой резьбовой стойки по трем осям координат и вращение относительно общего центра, т.е. шесть степеней свободы. Such a structural embodiment of the assembly of the connection between the threaded posts and the support rings allows the support rings to be fixed on the threaded posts in any desired spatial position for complete reposition, since the spherical hinge of the proposed design allows each threaded post to move along three coordinate axes and rotate relative to a common center, i.e. six degrees of freedom.

Предлагаемая конструкция шарнира обеспечивает кинематическое соединение, включающее в себя: винтовую пару, образованную резьбовой стойкой, и фиксирующей гайкой; кольце сферическую пару, образованную сферической полостью фиксирующей гайки и выпуклой поверхностью плоскосферической шайбы; плоскую пару, образованную плоскими поверхностями плоскосферической шайбы и опорного кольца. Такой сферический шарнир технологичен в изготовлении (например, методом холодной или полугорячей объемной штамповки), прост и надежен в эксплуатации, легко разбирается и собирается, что облегчает его стерилизацию. The proposed hinge design provides a kinematic connection, including: a screw pair formed by a threaded stand, and a fixing nut; the ring is a spherical pair formed by the spherical cavity of the fixing nut and the convex surface of the plane-spherical washer; a flat pair formed by the flat surfaces of a plane-spherical washer and a support ring. Such a spherical joint is technologically advanced to manufacture (for example, by cold or semi-hot forging), simple and reliable in operation, easy to disassemble and assemble, which facilitates its sterilization.

После предварительной затяжки такой шарнир обеспечивает легкую репозицию, которая контролируется методами лучевой и другими средствами диагностики. Последующая затяжка с заданным усилием обеспечивает образование единого узла, способствующего перемещению резьбовых стоек относительно общего центра. After preliminary tightening, such a hinge provides easy reposition, which is controlled by radiation methods and other diagnostic tools. Subsequent tightening with a given force ensures the formation of a single unit that facilitates the movement of threaded posts relative to the common center.

На фиг.1 изображен схематично репозиционный аппарат наружной чрескостной фиксации в трех положениях: а) при устранении смещения отломков по ширине; б) устранение ротационного смещения; в) устранение углового смещения; на фиг.2 узел соединения резьбовой стойки и опорного кольца в разрезе. Figure 1 shows a schematic repositional apparatus for external transosseous fixation in three positions: a) when removing the displacement of fragments in width; b) the elimination of rotational displacement; c) elimination of angular displacement; figure 2 the connection node of the threaded stand and the support ring in the context.

Репозиционный аппарат наружной чрескостной фиксации содержит верхнее и нижнее опорные кольца 1 (фиг.1) (или полукольца в одностержневом аппарате), соединенные резьбовыми стойками 2 при помощи сферических шарниров 3 с фиксирующими гайками 4. The external transosseous fixation apparatus contains the upper and lower support rings 1 (Fig. 1) (or half rings in a single-rod apparatus) connected by threaded posts 2 with spherical joints 3 with fixing nuts 4.

Каждый сферический шарнир 3 выполнен в виде плоскосферических шайб 5 (фиг.2) размещенных симметрично относительно опорного кольца 1 и с зазором 6 относительно резьбовой стойки 2, что обеспечивает поворот резьбовой стойки 2 на угол, равный 2 α относительно общего центра 0. Плоскосферические шайбы 5 размещены в ответных сферических полостях 7, выполненных в фиксирующих гайках 4, и контактирующих своими плоскими поверхностями 8 с опорным кольцом 1. В опорных кольцах 1 смонтированы спицедержатели известной конструкции (не показаны) для спиц, проводимых через костные отломки. Each spherical hinge 3 is made in the form of plane-spherical washers 5 (figure 2) placed symmetrically relative to the support ring 1 and with a gap 6 relative to the threaded stand 2, which ensures rotation of the threaded stand 2 by an angle equal to 2 α relative to the common center 0. Plane-spherical washers 5 placed in the mating spherical cavities 7, made in the fixing nuts 4, and in contact with their flat surfaces 8 with the support ring 1. In the support rings 1 mounted spoke holders of known design (not shown) for the spokes, conduct s through the bone fragments.

В каждом узле соединения одна и та же резьба на стойках 2 служит как ходовая для продольных линейных перемещений шарниров 3 (вдоль длинной оси кости), так и как крепежная для геометрического замыкания шарнира на опорном кольце 1 и надежной фиксации его в требуемом положении. При этом каждый сферический шарнир 3 обеспечивает шесть степеней свободы относительно трех осей координат Х, Y, Z, в результате в процессе операции нижний "свободный" отломок кости репонируется полностью с верхним отломком конечности, а все узлы соединены в аппарате занимают различное пространственное положение. In each node of the connection, the same thread on the uprights 2 serves as a chassis for longitudinal linear movements of the hinges 3 (along the long axis of the bone), as well as a fastener for geometrical locking of the hinge on the support ring 1 and its reliable fixation in the required position. Moreover, each spherical hinge 3 provides six degrees of freedom relative to the three coordinate axes X, Y, Z, as a result of the operation, the lower “free” bone fragment is completely repaired with the upper limb fragment, and all nodes connected in the apparatus occupy a different spatial position.

Использование предлагаемого аппарата осуществляется следующим образом. The use of the proposed apparatus is as follows.

В процессе проведения операции аппарат устанавливают традиционным образом и его регулировку на оперируемой конечности проводят относительно трех осей координат, где Z обозначаем длинную ось кости, Y короткую ось кости, Х перпендикулярное направление, плоскость репозиции XOY. Полную и одномоментную репозицию осуществляют путем линейных (плоских) перемещений f_x', f_y', f_z', и угловых (неплоских) перемещений f_x", f_y", f_z" (фиг.1а).During the operation, the apparatus is installed in the traditional way and its adjustment on the operated limb is carried out relative to the three coordinate axes, where Z is the long axis of the bone, Y is the short axis of the bone, X is the perpendicular direction, and the XOY reposition plane. Full and simultaneous reposition is carried out by linear (planar) movements f _x ', f _y ', f _z ', and angular (non-planar) movements f _x ", f _y ", f _z "(figa).

Для репозиции отломков кости используют линейные перемещения f_x', f_y', f_z' нижнего опорного кольца 1 для "свободной" кости сломанной конечности. При использовании линейного перемещения f_x' все имеющиеся в аппарате резьбовые стойки 2 наклоняются на одинаковый угол, оставаясь параллельным друг другу, т. е. угловое перемещение заменяет потребное линейное перемещение, а центр нижнего отломка кости "выводится на Z-длинную ось кости.To reposition bone fragments, linear displacements f _x ', f _y ', f _z 'of the lower support ring 1 are used for the "free" bone of a broken limb. When using linear displacement f _x ', all the threaded posts 2 in the apparatus are tilted at the same angle, remaining parallel to each other, that is, angular displacement replaces the required linear displacement, and the center of the lower bone fragment "is displayed on the Z-long axis of the bone.

При использовании линейного перемещения f_y ^I- аналогичный эффект репозиции, только наклон стоек 2 будет, естественно, вдоль другой оси координат.When using linear displacement, f _y ^I is a similar reposition effect, only the inclination of the racks 2 will, naturally, be along the other coordinate axis.

При использовании углового перемещения f_z ^I нижнее опорное кольцо 1 (фиг. 1,б) вместе с крестом из спиц поворачивается на требуемый угол ротации относительно верхнего опорного кольца 1 на конечности, причем все стойки 2 остаются параллельно винтовым линиям.When using angular displacement f _z ^{I, the} lower support ring 1 (Fig. 1, b), together with a cross of knitting needles, is rotated by the required rotation angle relative to the upper support ring 1 on the limbs, with all racks 2 remaining parallel to the helical lines.

После выполнения данных трех линейных перемещений верхние шарниры предварительно (нетуго) затягиваются. After performing these three linear movements, the upper hinges are pre-tightened.

Кроме того, для полной репозиции используют угловые перемещения f_x", f_y" и f_z". Вращением гайки 4 на одной из стоек 2 получаем наклон нижнего кольца 1 вдоль f_x" или f_y" в зависимости от того, какая из резьбовых стоек 2 используется (фиг.1,в).In addition, angular displacements f _x ", f _y " and f _z "are used for complete reposition. Rotating the nut 4 on one of the racks 2 gives the slope of the lower ring 1 along f _x " or f _y "depending on which of the threaded racks 2 is used (figure 1, c).

Синхронным вращением гаек 4 на двух стойках 2 можно получить требуемый наклон нижнего опорного кольца в любую требуемую сторону. Синхронным же вращением гаек 4 на всех стойках 2 добиваемся осевой ротации поступательного движения вдоль длинной оси Z кости, что позволяет завершить полную репозицию сопрягаемых отломков кости конечности, а также обеспечивается равномерная взаимокомпрессия (прижатие) отломков с требуемой для выздоровления нагрузкой. Synchronous rotation of the nuts 4 on two racks 2, you can get the required slope of the lower support ring in any desired direction. By synchronizing the rotation of the nuts 4 on all uprights 2, we achieve axial rotation of the translational movement along the long axis Z of the bone, which allows us to complete the complete reposition of the mating fragments of the limb bone, as well as to ensure uniform mutual compression (pressing) of the fragments with the load required for recovery.

Так, например, требуется репонировать и зафиксировать отломки диафаза большой берцовой кости. Общий случай: отломки кости смещены по длине и по ширине под углом один относительно другого, дистальный отломок ротирован внутрь. So, for example, it is required to repair and fix fragments of the diaphase of the tibia. General case: bone fragments are displaced in length and width at an angle to one another, the distal fragment is rotated inward.

Больному накладывают аппарат в сборе на спицы по две или три, проведенные через каждый отломок кости. Спицы натягивают и зажимают в стандартных спицедержателях опорных колец 1. Все гайки 4 предварительно (нетуго) затягивают. Выполняют первичную рентгенограмму в двух проекциях, на которой отчетливо видны линейная и угловая сетки-лимбы c оцифровкой. Это позволяет, соотносясь с тарировочными шкалами, поэтапно выполнить полную репозицию. Например, сближение обоих отломков по длинной оси кости синхронным вращением всех нижних гаек, т.е. за счет f_z'. Сближение отломков по ширине наклоном стоек, т.е. за счет f_z". Угловое смещение отломков освобождением гайки нижнего опорного кольца, т.е. за счет углового перемещения f_z ^I Доротация отломков один относительно другого вокруг оси Z осуществляется вращением нижнего опорного кольца на требуемый угол относительно верхнего опорного кольца, жестко закрепленного на конечности. Операция завершается затяжкой всех гаек заданным усилием.The patient is imposed with a complete apparatus on spokes of two or three drawn through each bone fragment. The spokes are pulled and clamped in standard spokes of the support rings 1. All nuts 4 are pre-tightened. An initial x-ray is performed in two projections, on which the linear and angular mesh-limbs with digitization are clearly visible. This allows, in accordance with the calibration scales, to gradually complete the full reposition. For example, the convergence of both fragments along the long axis of the bone by the synchronous rotation of all the lower nuts, i.e. due to f _z '. The convergence of fragments across the width of the slope of the racks, i.e. due to f _z ". The angular displacement of the fragments by the release of the nut of the lower support ring, i.e., due to the angular displacement f _z ^I The fragments are rotated relative to the Z axis by rotating the lower support ring by the required angle relative to the upper support ring, rigidly fixed to limbs The operation is completed by tightening all the nuts with a given force.

Одномоментная и полная репозиция, а также фиксация двух основных отломков кости завершена. Заданное усилие компрессии в месте стыка сопряженных отломков обеспечено. Затем выполняют заключительную рентгенограмму. Дальнейшее ведение больного осуществляется традиционно. При наличии тепловизора, ультразвукового или др. устройств лучевой диагностики, обеспечивающих хирургу постоянную и достоверную картину полной репозиции, сама операция существенно упрощается и сокращается во времени, при этом исключаются неудобства и вредные последствия для больного от действия рентгеновских лучей. The instantaneous and complete reduction, as well as the fixation of the two main bone fragments, is completed. The specified compression force at the junction of the conjugated fragments is provided. Then perform the final x-ray. Further management of the patient is carried out traditionally. In the presence of a thermal imager, ultrasound or other radiation diagnostic devices that provide the surgeon with a constant and reliable picture of complete reposition, the operation itself is significantly simplified and reduced in time, while eliminating the inconvenience and harmful consequences for the patient from the action of x-rays.

Claims

EXTERNAL EXTREME FIXATION REPOSITION APPARATUS, containing support rings connected by threaded posts using spherical hinges with fixing nuts, characterized in that each spherical hinge is made in the form of plane-spherical washers placed with a gap relative to the support ring in reciprocal spherical cavities, and with the ability to contact their flat surfaces with a support ring.