RU212482U1 - Узел дистракции автодистрактора чрескостного аппарата - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к медицинской технике, к устройствам, применяемым в области травматологии и ортопедии, а именно к конструкции аппаратов внешней фиксации с автодистракторами, применяемыми для автоматического удлинения кости путем осуществления микроперемещений костных фрагментов по заданной программе.

Узел дистракции автодистрактора чрескостного аппарата (фиг. 1) содержит ходовой винт 1, гайку, выполненную в виде втулки 2, толкатель 3. Полый толкатель 3 оснащен резьбовым хвостовиком. Винтовая пара состоит из ходового винта 1 и гайки ходового винта, выполненной из полимерного материала в виде втулки 2. Ходовой винт 1 проходит через гайку в полый толкатель 3. Гайка выполнена в виде втулки 2 с внутренней осевой резьбой, насажена с торца на полый толкатель 3 и зафиксирована винтами 4. Причем гайка выполнена из прочного полимера с низким коэффициентом трения скольжения, из капролона, с толщиной стенки, обеспечивающей устойчивость гайки при действии изгибающего усилия от ходового винта.

Технический результат заключается в повышении надежности узла дистракции и упрощении конструкции. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

Description

Область техники.

Полезная модель относится к медицинской технике, к устройствам, применяемым в области травматологии и ортопедии, а именно к конструкции аппаратов внешней фиксации с автодистракторами, применяемыми для автоматического удлинения кости путем осуществления микроперемещений костных фрагментов по заданной программе.

Уровень техники.

Аппараты внешней фиксации (АВФ) известны и применяются в клинической практике для остеосинтеза костей. Известен аппарат Илизарова для чрескостного остеосинтеза (авторское свидетельство SU 1055499). Аппарат содержит опоры, выполненные в виде плоских полуколец (дуг, кольцевых секторов) и плоских колец, с установленными на них спицами, соединенные между собой резьбовыми стержнями с гайками. Существуют комплекты деталей аппарата Илизарова для операций на верхних конечностях (источник: электронный каталог продукции ФГУП «Опытный завод РНЦ «ВТО» им. академика Г.А. Илизарова», размещенный на интернет-сайте предприятия http://www.ozrncvto.ru, в разделе «продукция» подразделы «Инструменты и приспособления для чрескостного остеосинтеза по Г.А. Илизарову», «Комплекты деталей аппарата Илизарова». Режим доступа http://www.ozrncvto.ru/blank-sto5i). Аппарат, содержит опоры, выполненные в виде плоских полуколец (1/2 кольца, 5/8 кольца) и/или плоских колец с отверстиями, дуг. Опоры выполнены со сквозными равномерно расположенными в один ряд отверстиями. Однако обычные аппараты без автодистракторов не позволяют осуществлять автоматическое перемещение костных фрагментов по заданной программе, с малым шагом дистракции (компрессии), не обеспечивают оптимальный процесс остеогенеза с обратной связью, регулировку темпа дистракции в зависимости от интенсивности костеобразования.

Известны аппараты для автоматического удлинения конечностей путем осуществления микроперемещений костных фрагментов по заданной программе.

Известен компрессионно-дистракционный аппарат (А.с. СССР №1423114, опубл. 15.09.02.88, бюл. № 34.), содержащий опоры, соединенные приводными устройствами, каждый из которых снабжен силовым элементом с нагревателем и имеет электрическую связь с блоком управления и источником питания.

Однако данный аппарат не развивает необходимые силы дистракции для удлинения сегментов конечностей у взрослых пациентов, имеет низкий КПД, что обуславливает частую замену источника питания.

Известен чрескостный аппарат (патент ПМ RU №30073 02.12.2002). Чрескостный аппарат содержит опоры со спицами и автоматические дистракционные узлы, каждый из которых содержит платформу, жестко закрепленную на опоре. На платформе установлена зубчатая пара, состоящая из шестерни и колеса, которые связывают выходной вал мотор-редуктора и ходовой винт. На ходовой вал навинчена гайка, выполненная из хладотекучего антифрикционного фторсодержащего полимера, например, из фторопласта. Гайка размещена в трубке и поджата ввинченным в нее толкателем, выполненным в виде пустотелого цилиндра, связанного с опорой. На платформе установлена оптопара, снабженная перфорированным диском, закрепленным на шестерне. Мотор-редуктор и оптопара электрически связаны с блоком управления.

Известные компрессионно-дистракционные аппараты, снабженные автодистракторами (например, а.с. SU № 1423114, опубл.15.09.88, бюл. № 34; патент ПМ RU № 30073 02.12.2002), содержат ходовой винт (резьбовой стержень), который служит для преобразования вращательного движения от автоматического привода в поступательное движение, для изменения расстояния между фиксирующими опорами дистракционного аппарата. При этом резьбовое соединение гайка-ходовой винт должно иметь низкий коэффициент трения для обеспечения возможно большего КПД передачи.

В качестве прототипа выбран автоматический дистракционный узел по патенту RU № 30073, в котором гайка ходового винта установлена в трубке с возможностью торцевого поджатия посредством полого толкателя, ввинченного в трубку, и выполнена из хладотекущего антифрикционного фторсодержащего полимера.

Однако такое конструктивное решение дистракционного узла имеет ряд недостатков. Во-первых, данная конструкция за счет торцевого поджатия не обеспечивает надежного крепления полимерной гайки в полом цилиндре, что приводит к повороту гайки совместно с ходовым винтом. Для устранения проворота гайки приходится применять дополнительное стопорение гайки - на торцах полого цилиндра и гайки делать заплечики, упирающиеся при сборке друг в друга. Кроме того, полимерная гайка выполняется тонкостенной, что приводит к быстрому истиранию витков ее резьбы в месте выхода ходового винта из полого цилиндра ввиду недостаточной прочности тонкого материала гайки к изгибающему усилию со стороны ходового винта. Сборка узла представляет технологические трудности. Во-вторых, в процессе лечения приходится обеспечить не только продольные смещения подвижных и неподвижных колец, но и изменения углового положения плоскостей колец относительно друг друга, что трудно осуществить при креплении толкателей узлов дистракции к кольцам, когда узлы крепления толкателей сохраняют линейное направление ходового винта (при креплении через проушину или резьбовым стержнем с гайкой через отверстие в кольце).

В известных компрессионно-дистракционных аппаратах с автодистракторами (например, патент ПМ RU № 30073, 02.12.2002), ходовой винт (резьбовой стержень), служащий для преобразования вращательного движения от автоматического привода в поступательное для изменения расстояния между фиксирующими опорами, проходит через гайку, установленную в трубке с возможностью торцевого поджатия посредством полого толкателя, ввинченного в трубку, и выполненную из хладотекущего антифрикционного фторсодержащего полимера. Данная конструкция не обеспечивает надежного крепления полимерной гайки в полом цилиндре за счет торцевого поджатия, что приводит к повороту гайки совместно с ходовым винтом. Для устранения проворота гайки приходится применять дополнительное стопорение гайки - на торцах полого цилиндра и гайки делать заплечики, упирающиеся при сборке друг в друга. Кроме того, полимерная гайка выполняется тонкостенной, что приводит к быстрому истиранию витков ее резьбы в месте выхода ходового винта из полого цилиндра. Сборка узла представляет технологические трудности.

Указанные недостатки устранены в предлагаемом решении за счет того, что полимерная гайка достаточной толщины навинчивается непосредственно на толкатель, фиксируется на нем от проворота винтами и изготавливается из прочного материала с низки коэффициентом трения скольжения, например, капролона, полиацеталя, зайтела (Zytel) и т.п. Конструкция узла предельно проста и не вызывает технических трудностей при выполнении, что также обеспечивает ремонтопригодность узла.

Задачей полезной модели является разработка более надежного и технологичного узла дистракции, позволяющего изменять угловое положение плоскостей колец относительно друг друга.

Технический результат заключается в повышении надежности узла дистракции и упрощении конструкции. Повышенная надежность обеспечивается за счет повышения надежности фиксации гайки, утолщения стенок гайки и повышения ее прочности. Также обеспечено повышение технологичности изготовления узла, в связи с чем узел становится ремонтопригодным. Кроме того, упрощается эксплуатация узла, обеспечивается установка углового смещения колец при монтаже аппарата.

Технический результат достигается тем, что узел дистракции автодистрактора чрескостного аппарата содержит полый толкатель с резьбовым хвостовиком, винтовую пару, состоящую из ходового винта и гайки ходового винта, выполненной из полимерного материала, ходовой винт проходит через гайку в полый толкатель. Гайка выполнена в виде втулки с внутренней резьбой, насажена с торца на полый толкатель и зафиксирована, причем гайка выполнена из прочного полимера с низким коэффициентом трения скольжения.

Предполагается, что гайка выполнена из капролона, или полиацеталя, или зайтела, с толщиной стенки, обеспечивающей устойчивость гайки при действии изгибающего усилия от ходового винта.

Предусмотрено, что на резьбовой хвостовик полого толкателя установлен шарнир, состоящий из втулки, в которую вкручена цанга, а в цангу вставлена шаровая головка винта, на который накручивается зажимная втулка, шайба и контргайка.

Полезная модель поясняется графическими материалами:

Фиг.1 - узел дистракции автодистрактора чрескостного аппарата;

Фиг.2 - узел дистракции автодистрактора чрескостного аппарата с шарниром;

Фиг.3 - узел дистракции автодистрактора чрескостного аппарата, установлен в аппарате.

Спецификация:

1 - ходовой винт;

2 - втулка;

3 - толкатель;

4 - винт;

5 - кронштейн с проушиной;

6 - контргайка;

7 - втулка;

8 - цанга;

9 - винт;

10 - втулка;

11 - шайба;

12 - кольцо аппарата;

13 - силовой привод.

Осуществление полезной модели.

Пример 1. Узел дистракции автодистрактора чрескостного аппарата (Фиг.1) содержит ходовой винт 1, гайку, выполненную в виде втулки 2, толкатель 3. Полый толкатель 3 оснащен резьбовым хвостовиком. Винтовая пара состоит из ходового винта 1 и гайки ходового винта, выполненной из полимерного материала в виде втулки 2. Ходовой винт 1 проходит через гайку в полый толкатель 3. Гайка выполнена в виде втулки 2 с внутренней осевой резьбой, насажена с торца на полый толкатель 3 и зафиксирована винтами 4. Причем гайка выполнена из прочного полимера с низким коэффициентом трения скольжения, из капролона, с толщиной стенки, обеспечивающей устойчивость гайки при действии изгибающего усилия от ходового винта.

В состав устройства на Фиг.1 входят: ходовой винт 1, ввинченный в полимерную втулку 2, которая навернута до упора на полый толкатель 3 и зафиксирована на нем от раскручивания винтами 4. Толкатель 3 заканчивается резьбовым хвостовиком, на который дополнительно может быть навинчен кронштейн с проушиной 5 и контргайка 6 для крепления к одному кольцу 12 компрессионно-дистракционного аппарата, а ходовой винт 1 соединяется с силовым приводом 13 автодистрактора. Таким образом, соединение втулки 2 и толкателя 3 выполнено без дополнительной детали, а резьба на втулке 2 и винты 4 надежно фиксируют положение втулки на толкателе.

Пример 2. Узел дистракции автодистрактора чрескостного аппарата (Фиг.2) содержит ходовой винт 1, гайку, выполненную в виде втулки 2, толкатель 3. Полый толкатель 3 оснащен резьбовым хвостовиком. Винтовая пара состоит из ходового винта 1 и гайки ходового винта, выполненной из полимерного материала в виде втулки 2. Ходовой винт 1 проходит через гайку в полый толкатель 3. Гайка выполнена в виде втулки 2 с внутренней осевой резьбой, насажена с торца на полый толкатель 3 и зафиксирована винтами 4. Причем гайка выполнена из прочного полимера с низким коэффициентом трения скольжения, из полиацеталя, с толщиной стенки обеспечивающей устойчивость гайки при действии изгибающего усилия от ходового винта.

На резьбовой хвостовик полого толкателя 3 установлен шарнир, состоящий из втулки 7, в которую вкручена цанга 8, а в цангу 8 вставлена шаровая головка винта 9, на который накручивается зажимная втулка 10, шайба 11 и контргайка 6.

В состав устройства на Фиг.2 входят: ходовой винт 1, ввинченный в полимерную втулку 2, которая навернута до упора на полый толкатель 3 и зафиксирована на нем от раскручивания винтами 4. Толкатель 3 заканчивается резьбовым хвостовиком, на который, при необходимости создать угловое смещение колец 12 аппарата крепится шарнир (Фиг.2), состоящий из втулки 7, в которую вкручивается цанга 8. В цангу вставляется шаровая головка винта 9, на который накручивается зажимная втулка 10, шайба 11 и контргайка 6. Винт 9 шарнира используется для крепления к одному 12 кольцу компрессионно-дистракционного аппарата, а ходовой винт 1 соединяется с силовым приводом 13 автодистрактора. Таким образом, соединение втулки 2 и толкателя 3 выполнено без дополнительной детали, а резьба на втулке 2 и винты 4 надежно фиксируют положение втулки на толкателе.

Пример 3. Узел дистракции автодистрактора чрескостного аппарата (Фиг.3) содержит ходовой винт 1, гайку, выполненную в виде втулки 2, толкатель 3. Полый толкатель 3 оснащен резьбовым хвостовиком. Винтовая пара состоит из ходового винта 1 и гайки ходового винта, выполненной из полимерного материала в виде втулки 2. Ходовой винт 1 проходит через гайку в полый толкатель 3. Гайка выполнена в виде втулки 2 с внутренней осевой резьбой, насажена с торца на полый толкатель 3 и зафиксирована винтами 4. Причем гайка выполнена из прочного полимера с низким коэффициентом трения скольжения, из полиацеталя, с толщиной стенки, обеспечивающей устойчивость гайки при действии изгибающего усилия от ходового винта.

На резьбовой хвостовик полого толкателя 3 установлен шарнир, состоящий из втулки 7, в которую вкручена цанга 8, а в цангу 8 вставлена шаровая головка винта 9, на который накручивается зажимная втулка 10, шайба 11 и контргайка 6.

В состав устройства на Фиг.3 входят: ходовой винт 1, ввинченный в полимерную втулку 2, которая навернута до упора на полый толкатель 3 и зафиксирована на нем от раскручивания винтами 4. Толкатель 3 заканчивается резьбовым хвостовиком, на который при необходимости создать угловое смещение колец 12 аппарата крепится шарнир (Фиг.3), состоящий из втулки 7, в которую вкручивается цанга 8. В цангу вставляется шаровая головка винта 9, на который накручивается зажимная втулка 10, шайба 11 и контргайка 6. Винт 9 шарнира используется для крепления к одному 12 кольцу компрессионно-дистракционного аппарата, а ходовой винт 1 соединяется с силовым приводом 13 автодистрактора. Таким образом, соединение втулки 2 и толкателя 3 выполнено без дополнительной детали, а резьба на втулке 2 и винты 4 надежно фиксируют положение втулки на толкателе. Гайка выполнена из зайтела, с толщиной стенки, обеспечивающей устойчивость гайки при действии изгибающего усилия от ходового винта.

Работа устройства.

В операционной через костные фрагменты сегмента конечности проводят спицы, которые в натянутом состоянии фиксируют в кольцевых 12 опорах аппарата. Последние соединяют резьбовыми стержнями. Спустя 5-7 дней резьбовые стержни последовательно снимают и опоры соединяют между собой автоматическими дистракционными узлами, концы которых закрепляют на кольцевых опорах. После этого силовые приводы 13 подключают к блоку управления. С помощью последнего задают периодичность включения моторредуктора силового привода 13. Поступающий электрический сигнал от блока управления включает мотор-редуктор, передающий через зубчатую пару вращение на ходовой винт 1. Посредством свинчивания втулки 2 с ходового винта 1 происходит перемещение кольцевых опор 12. Последующее включение мотор-редуктора осуществляется через заданный промежуток времени в зависимости от выбранного темпа дистракции.

При вращении ходового винта 1 во втулке 2 толкатель 3, скрепленный с втулкой, перемещает кольцо 12 компрессионно-дистракционного аппарата на заданную величину дистракции. Втулка 2 за счет низкого коэффициента трения обеспечивает малые потери мощности при вращении винта 1 и малое истирание резьбы при воздействии изгибающего усилия ходового винта из-за отсутствия изгиба втулки, имеющей достаточную толщину стенки из прочного полимера, например, капролона, полиацеталя, зайтела (Zytel).

Узел дистракции позволяет изменять угловое положение плоскостей колец 12 относительно друг друга. Для создания углового смещения колец винт 9 при монтаже аппарата поворачивается в шарнире, образованном цангой 8 и головкой винта 9, на выбранный угол и фиксируется зажимной втулкой 10, шайбой 11 и контргайкой 6. Полимерная гайка достаточной толщины навинчивается непосредственно на толкатель 3, фиксируется на нем от проворота за счет натяга или винтами 4. При этом узел крепления к кольцу 12 выполняется в виде сферического шарнира с зажимной гайкой для фиксации положения шарнира.

Конструкция узла предельно проста и не вызывает технических трудностей при изготовлении. Обеспечивается повышение надежности узла дистракции за счет упрощения конструкции, обеспечения надежности фиксации гайки, утолщения стенок гайки и исполнения ее из более прочных полимерных материалов, а также повышение технологичности изготовления узла, в связи с чем узел становится ремонтопригодным. Кроме того, упрощается установка углового смещения колец при монтаже аппарата. Предлагаемая конструкция узла дистракции увеличивает надежность компрессионно-дистракционного аппарата и обеспечивает простоту изготовления деталей, сборки узла дистракции и удобство при монтаже аппарата в ходе лечения. При этом узел становится ремонтопригодным благодаря простоте изготовления и замены полимерной гайки.

Claims (2)

1. Узел дистракции автодистрактора чрескостного аппарата, содержащий полый толкатель с резьбовым хвостовиком, винтовую пару, состоящую из ходового винта и гайки ходового винта, выполненной из полимерного материала, ходовой винт проходит через гайку в полый толкатель, отличающийся тем, что гайка выполнена в виде втулки с внутренней резьбой, насажена с торца на полый толкатель и зафиксирована, причем гайка выполнена из полимера с низким коэффициентом трения скольжения с толщиной стенки, обеспечивающей устойчивость гайки при действии изгибающего усилия от ходового винта, на резьбовой хвостовик полого толкателя установлен шарнир, состоящий из втулки, в которую вкручена цанга, а в цангу вставлена шаровая головка винта, на который накручивается зажимная втулка, шайба и контргайка.

2. Узел дистракции по п. 1, отличающийся тем, что гайка выполнена из капролона, или полиацеталя, или зайтела.

Images