RU2133594C1

RU2133594C1 - Device for epiosteous osteosynthesis

Info

Publication number: RU2133594C1
Application number: RU97103734A
Authority: RU
Inventors: Е.В. Зверев; А.А. Дегтярев
Original assignee: Муниципальное учреждение здравоохранения больница скорой медицинской помощи им. Н.В.Соловьева
Priority date: 1997-03-12
Filing date: 1997-03-12
Publication date: 1999-07-27

Abstract

FIELD: traumatology and orthopedics; may be used in treatment by epiosteous osteosynthesis of fractures, nonconsolidations, false joints, long bone osteotomy. SUBSTANCE: device is made in the form of plate having threaded holes for screws whose axes are located in different planes. EFFECT: higher reliability of osteosynthesis and reduced injury of bone by device. 8 dwg

Description

Изобретение относится к медицине, а именно к травматологии, и ортопедии и предназначено для оперативного лечения накостным остеосинтезом переломов, несращений, ложных суставов, остеотомии длинных костей. The invention relates to medicine, namely to traumatology, and orthopedics, and is intended for surgical treatment of bone osteosynthesis of fractures, nonunions, false joints, osteotomy of long bones.

Известна пластина /1/ прямоугольного поперечного сечения с круглыми отверстиями под винты, оси которых перпендикулярны центральным осям пластины. Винты, введенные в отверстия пластины, расположены перпендикулярно ей, отверстия в пластине не имеют резьбы. Соединение между отломками достигается путем прижатия пластины к поверхности кости головками винтов, введенных в кости. Known plate / 1 / rectangular cross-section with round holes for screws, the axes of which are perpendicular to the Central axis of the plate. The screws inserted into the holes of the plate are perpendicular to it, the holes in the plate are not threaded. The connection between the fragments is achieved by pressing the plate to the surface of the bone with the heads of the screws inserted into the bone.

Пластина имеет следующие недостатки. The plate has the following disadvantages.

1. Остеосинтез данной пластиной недостаточно надежный из-за опасности повреждения и рассасывания кости в местах резьбового соединения винтов с костью. Прочность остеосинтеза зависит от ряда факторов, в том числе от сил сжатия и трения между головками винтов, пластиной и поверхностью кости. Чем больше силы сжатия развивает винт по своей оси между резьбовым соединением с костью и пластиной, тем больше прижатие пластины к поверхности кости, больше трение и надежнее соединение. В то же время величина сил сжатия не должна превышать сопротивляемость кости разрушению /предел прочности/ в месте резьбового соединения ее с винтом. Опасные /запредельные/ напряжения в этом месте, приводящие к разрушению кости, рассасыванию ее, могут возникнуть во время операции при закручивании винта до упора, в послеоперационном периоде от возникновения дополнительных напряжений при функционировании конечности с исходом в несостоятельность остеосинтеза. 1. Osteosynthesis with this plate is not reliable due to the risk of damage and resorption of the bone at the threaded joints of the screws with the bone. The strength of osteosynthesis depends on a number of factors, including compression and friction forces between the screw heads, the plate and the bone surface. The more compression force the screw develops on its axis between the threaded connection with the bone and the plate, the greater the pressing of the plate to the bone surface, the more friction and the more reliable the connection. At the same time, the magnitude of the compression forces should not exceed the resistance to destruction of the bone / tensile strength / at the place of its threaded connection with the screw. Dangerous / transcendental / stresses in this place, leading to destruction of the bone, its resorption, can occur during surgery when tightening the screw until it stops, in the postoperative period from the occurrence of additional stresses during the functioning of the limb with the outcome in osteosynthesis failure.

2. Повреждающее действие пластины на поверхность кости. Прижатие пластины к поверхности кости повреждает надкостницу, периостальное кровообращение, поверхность кости, ухудшая условия заживления перелома. 2. The damaging effect of the plate on the surface of the bone. Pressing the plate to the surface of the bone damages the periosteum, periosteal circulation, the surface of the bone, worsening the healing conditions of the fracture.

3. Повреждающее действие на поверхность кости способствует развитию несостоятельности остеосинтеза, снижая надежность операции. Кость рассасывается в местах давления на нее пластиной. В результате постепенно уменьшается расстояние между пластиной и резьбовым соединением винтов в кости, а значит, снижается сжимающее усилие вдоль винтов, снижается трение между пластиной и поверхностью кости, создавая условия для возникновения несостоятельности остеосинтеза. 3. The damaging effect on the bone surface contributes to the development of osteosynthesis failure, reducing the reliability of the operation. The bone is resorbed in places of pressure on it by the plate. As a result, the distance between the plate and the threaded joint of the screws in the bone gradually decreases, which means that the compressive force along the screws decreases, the friction between the plate and the bone surface decreases, creating conditions for the occurrence of osteosynthesis failure.

4. Неодновременное противодействие резьбовых соединений винтов с костью внешним нагрузкам, что способствует возникновению несостоятельности остеосинтеза. Неравномерная передача сил через отломки на винты и пластину из-за отсутствия жесткой связи между винтами и пластиной приводит к концентрации перегрузок сначала в одном резьбовом соединении винта с костью, что постепенно приведет к ослаблению связи в этом месте из-за микропереломов и рассасывания кости. Это вызовет еще большую концентрацию нагрузок в другом резьбовом соединении, постепенное ослабление там связи, и так далее, с исходом в несостоятельность остеосинтеза. 4. The simultaneous opposition of threaded joints of screws with bone to external loads, which contributes to the occurrence of osteosynthesis failure. The uneven transfer of forces through fragments to the screws and the plate due to the lack of a rigid connection between the screws and the plate leads to the concentration of overloads in the first threaded connection between the screw and the bone, which gradually leads to weakening of the connection in this place due to micro-fractures and resorption of the bone. This will cause an even greater concentration of loads in another threaded connection, a gradual weakening of the connection there, and so on, with the outcome in the failure of osteosynthesis.

5. Недостаточная сопротивляемость винтов выдергивающим силам, то есть силам, смещающим отломки в сторону пластины или от нее, из-за перпендикулярного расположения их к центральной продольной оси пластины и кости. 5. Insufficient resistance of screws to pulling forces, that is, forces displacing fragments towards or away from the plate, due to their perpendicular arrangement to the central longitudinal axis of the plate and bone.

Известны пластины Перрена /2/ с овальными отверстиями, что позволяет ввести винты под углом к центральным осям пластины и кости. Это увеличивает сопротивляемость винтов выдергивающим силам. В остальном эти пластины имеют те же недостатки, что и вышеописанная пластина, являясь недостаточно надежными для целей остеосинтеза. Known Perrin plate / 2 / with oval holes, which allows you to enter screws at an angle to the central axes of the plate and bone. This increases the resistance of the screws to pulling forces. Otherwise, these plates have the same drawbacks as the above-described plate, being insufficiently reliable for osteosynthesis.

Известна пластина LC-DCP /3/ с овальными отверстиями под винты, отличающаяся от второго аналога выемками со стороны контакта с костью для снижения повреждающего действия на поверхность кости. Known plate LC-DCP / 3 / with oval screw holes, different from the second analogue recesses on the side of contact with the bone to reduce the damaging effect on the surface of the bone.

Из-за недостатков, присущих этой пластине, так же, как и у первого аналога /п. п. 1, 2, 4/, вследствие отсутствия жесткого узла связи между пластиной и винтами, остеосинтез ее недостаточно надежен. Наличие выемок на теле пластины ослабляет ее, подвергая опасности усталостного перелома. Due to the inherent disadvantages of this plate, as well as the first analogue / p. p. 1, 2, 4 /, due to the absence of a rigid connection node between the plate and the screws, its osteosynthesis is not sufficiently reliable. The presence of recesses on the body of the plate weakens it, jeopardizing a fatigue fracture.

Известно устройство для накостного остеосинтеза - пластина ЦИТО-СОАН /4/. Это пластина с отверстиями под крепежные и прижимные винты. Все отверстия круглые, их продольные оси перпендикулярны центральным осям пластины. Под крепежные винты предусмотрены отверстия без резьбы, расположенные в шахматном порядке. Соосно с этими отверстиями в ближнем кортикале высверливают скользящие отверстия, а в дальних формируют резьбовые. С помощью крепежных винтов пластину плотно прижимают к поверхности кости. Под прижимные винты предусмотрены круглые отверстия с резьбой, расположенные в два ряда: в середине и на концах пластины. Пластину дополнительно фиксируют прижимными винтами через резьбовые отверстия в самой пластине и в ближнем кортикале. A device for bone osteosynthesis is known - the plate CITO-SOAN / 4 /. This is a plate with holes for mounting and clamping screws. All holes are round, their longitudinal axes are perpendicular to the central axes of the plate. Under mounting screws provided holes without threads, staggered. Coaxially with these holes in the near cortical drilled sliding holes, and in the distant form threaded. Using the fixing screws, the plate is pressed tightly against the surface of the bone. There are round threaded holes for the clamping screws, arranged in two rows: in the middle and at the ends of the plate. The plate is additionally fixed with clamping screws through threaded holes in the plate itself and in the proximal cortical.

Из-за отсутствия жесткого узла связи между крепежными винтами и пластиной данное устройство имеет те же недостатки, что и первый аналог, а значит, не может считаться надежным для целей остеосинтеза. Прижимные винты не усиливают и не ослабляют сжатие, развиваемое винтами между костью и пластиной, потому что сжимающее действие прижимных винтов ограничивается промежутком между их головками и пластиной. Due to the lack of a hard connection between the fixing screws and the plate, this device has the same drawbacks as the first analogue, which means it cannot be considered reliable for osteosynthesis. The clamping screws do not strengthen or weaken the compression developed by the screws between the bone and the plate, because the compressive action of the clamping screws is limited by the gap between their heads and the plate.

Наиболее близким по технической сущности аналогом к заявляемому устройству является хирургическая компрессирующая пластина /5/, выполненная с резьбовыми отверстиями под установочные винты, расположенными на ее концах, оси которых перпендикулярны центральной продольной оси пластины, а также имеющей цилиндрические отверстия без резьбы под крепежные винты, оси которых расположены параллельно друг другу и под углом 45^o к центральной продольной оси пластины.The closest in technical essence analogue to the claimed device is a surgical compression plate / 5 /, made with threaded holes for set screws located at its ends, the axes of which are perpendicular to the central longitudinal axis of the plate, and also having cylindrical holes without thread for fixing screws, axes which are located parallel to each other and at an angle of 45 ^o to the Central longitudinal axis of the plate.

К недостаткам данной пластины относятся следующие. The disadvantages of this plate include the following.

1. Недостаточная надежность остеосинтеза из-за опасности повреждения и рассасывания кости в резьбовых соединениях крепежных винтов с костью при их закручивании до упора и от дополнительных нагрузок при движениях конечностью, что приводит к несостоятельности остеосинтеза. 1. The lack of reliability of osteosynthesis due to the risk of damage and resorption of the bone in the threaded joints of the fixing screws with the bone when they are tightened to the stop and from additional loads during movements of the limb, which leads to osteosynthesis failure.

2. Недостаточная надежность остеосинтеза из-за слабого фиксирующего действия установочных винтов, так как они не усиливают и не ослабляют сжимающее действие крепежных винтов вследствие того, что их собственное сжимающее действие ограничено промежутком между головками установочных винтов и пластиной. 2. The lack of reliability of osteosynthesis due to the weak fixing effect of the set screws, since they do not strengthen or weaken the compressive effect of the fixing screws due to the fact that their own compressive effect is limited by the gap between the heads of the set screws and the plate.

3. Повреждающее действие пластины на периостальное кровообращение, надкостницу, собственно поверхность кости, ухудшающее условия заживления перелома из-за прижатия ее к поверхности кости крепежными винтами. 3. The damaging effect of the plate on the periosteal circulation, periosteum, the actual surface of the bone, worsening the healing conditions of the fracture due to pressing it to the bone surface with fixing screws.

4. Недостаточная надежность остеосинтеза из-за неравномерного противодействия резьбовых соединений крепежных винтов с костью нагрузкам. В результате происходит перегрузка сначала одного резьбового соединения крепежного винта с костью с постепенным ослаблением его из-за микропереломов и рассасывания кости. Это вызовет еще большую перегрузку другого резьбового соединения с постепенным его ослаблением, и так далее. 4. Lack of reliability of osteosynthesis due to uneven counteraction of threaded joints of fixing screws with bone loads. As a result, the first threaded connection of the fixing screw to the bone is overloaded, with its gradual weakening due to micro-fractures and bone resorption. This will cause even greater overload of another threaded connection with its gradual weakening, and so on.

5. Недостаточная надежность остеосинтеза из-за ограниченной сопротивляемости винтов выдергивающим силам в пределах только одной плоскости, параллельной продольной оси пластины и кости. 5. The lack of reliability of osteosynthesis due to the limited resistance of screws to pulling forces within only one plane parallel to the longitudinal axis of the plate and bone.

6. Остеосинтез пластиной невозможен без сильного давления ею на кость, что приводит к ее рассасыванию, ослаблению сил сжатия по оси крепежных винтов и несостоятельности остеосинтеза. 6. Plate osteosynthesis is impossible without strong pressure on the bone, which leads to resorption, weakening of the compression forces along the axis of the fixing screws and osteosynthesis failure.

Целью изобретения является повышение надежности остеосинтеза и снижение повреждающего действия конструкции на кость. The aim of the invention is to increase the reliability of osteosynthesis and reduce the damaging effects of the structure on the bone.

Указанная цель достигается тем, что устройство Зверева Е.В. - Дегтярева А. А. для накостного остеосинтеза выполнено в виде пластины, содержащей отверстия под винты, оси которых расположены под разными углами к продольной оси пластины, при этом все отверстия выполнены резьбовыми, а их оси расположены в разных плоскостях. This goal is achieved by the fact that the device Zvereva E.V. - A. Degtyarev for bone osteosynthesis is made in the form of a plate containing holes for screws, the axes of which are located at different angles to the longitudinal axis of the plate, while all holes are threaded, and their axes are located in different planes.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 показан общий вид устройства для накостного остеосинтеза, на фиг. 2 - разрез пластины по А-А, на фиг. 3, 4, 5, 6, 7, 8 - разрезы пластины по Б-Б, В-В, Г-Г, Д-Д, Е-Е, Ж-Ж соответственно. The invention is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows a general view of a device for bone osteosynthesis; FIG. 2 is a sectional view of the plate along AA, in FIG. 3, 4, 5, 6, 7, 8 — sections of the plate along BB, V-V, G-D, D-D, E-E, Zh-Zh, respectively.

Устройство Зверева Е. В. - Дегтярева А.А. для накостного остеосинтеза выполнено в виде пластины, например, прямоугольного поперечного сечения с резьбовыми отверстиями 1 под винты 2, широкая часть 3 отверстия предназначена под голову винта. Резьба в отверстиях пластины предназначена для жесткого соединения пластины с винтами за счет сил сжатия по оси винта между его резьбовыми винтами и резьбовыми витками пластины. Величина силы сжатия при этом может быть больше, чем в традиционной пластине во столько раз, во сколько предел прочности материала, из которого изготовлена пластина, больше предела прочности кости. Например, предел прочности кости 100 кгс/см², предел прочности титанового сплава ВТ6 - 9500 кгс/см². Эффективность скрепления в предлагаемом узле выше традиционного в 95 раз. В то же время это достигается без давления пластины на кость и без сжатия кости в месте резьбового соединения по оси винта, так как сжимающее действие винтов ограничивается промежутком между их головками и пластиной.Device Zvereva E.V. - Degtyareva A.A. for bone osteosynthesis is made in the form of a plate, for example, of rectangular cross-section with threaded holes 1 for screws 2, a wide part 3 of the hole is designed for the screw head. The thread in the holes of the plate is designed for rigid connection of the plate with screws due to the compression forces along the axis of the screw between its threaded screws and threaded turns of the plate. The magnitude of the compression force can be greater than in a traditional plate as many times as the tensile strength of the material from which the plate is made is greater than the tensile strength of the bone. For example, the tensile strength of the bone is 100 kgf / cm ² , the tensile strength of the VT6 titanium alloy is 9500 kgf / cm ² . The bonding efficiency in the proposed site is 95 times higher than the traditional one. At the same time, this is achieved without the pressure of the plate on the bone and without compression of the bone at the threaded joint along the axis of the screw, since the compressive effect of the screws is limited by the gap between their heads and the plate.

В отличие от больших размеров резьбы /шаг, глубина/ кортикальных винтов при остеосинтезе традиционной пластиной, предназначенной для обеспечения сил сжатия по оси винта, резьба в винтах предлагаемой пластины может быть, например, клиновидной формы, меньшей глубины с большим количеством витков, что увеличивает площадь контакта на уровне резьбового соединения винта с костью, уменьшает величину напряжений, снижает опасность переломов кости между витками резьбы, повышает надежность соединения. Расстояние между пластиной и поверхностью кости может регулироваться во время сборки конструкции в ране. В зависимости от варианта перелома, целей остеосинтеза пластину можно удерживать специальным держателем на отрепонированных отломках на нужном расстоянии, например на расстоянии 1-2 мм от поверхности кости, на поверхности кости без давления на нее, на поверхности кости с дозированным давлением на нее. Unlike large thread sizes / pitch, depth / cortical screws during osteosynthesis with a traditional plate designed to provide compression forces along the screw axis, the thread in the screws of the proposed plate can be, for example, wedge-shaped, of smaller depth with a large number of turns, which increases the area contact at the level of the threaded connection of the screw with the bone, reduces stress, reduces the risk of bone fractures between the threads, increases the reliability of the connection. The distance between the plate and the surface of the bone can be adjusted during the assembly of the structure in the wound. Depending on the fracture variant and osteosynthesis targets, the plate can be held with a special holder on repaired fragments at the required distance, for example, at a distance of 1-2 mm from the bone surface, on the bone surface without pressure on it, on the bone surface with dosed pressure on it.

Продольные оси резьбовых отверстий под винты расположены в разных плоскостях, углы их наклона к центральным осям пластины могут быть сходящимися или расходящимися. Этим достигается максимальная сопротивляемость винтов выдергивающим силам и смещающим силам на отломки по длине, по ширине, по окружности и углом. The longitudinal axis of the screw threaded holes are located in different planes, their angles to the central axes of the plate can be converging or diverging. This achieves the maximum resistance of the screws to pulling forces and biasing forces on the fragments along the length, width, circumference and angle.

Пластина может применяться как самостоятельное средство фиксации при диафизарных переломах, как часть клинковой или опорной пластины или другого накостного устройства. The plate can be used as an independent means of fixation in case of diaphyseal fractures, as part of a blade or support plate or other bone device.

Работа с устройством осуществляется следующим образом. Work with the device as follows.

Пластину укладывают на кость с сохраненной надкостницей, минимально отсепарированными мышцами и удерживают неподвижно специальным устройством на поверхности кости, или над поверхностью кости, или прижимают к поверхности кости с нужным давлением. Через, например, децентрированные резьбовые отверстия пластины в обоих кортикалах /или ближнем/ высверливают каналы. Через резьбовые отверстия в пластине в каналах кости формируют метчиком резьбу. После этого вворачивают винты в резьбовые каналы кости через резьбовые отверстия пластины до упора головки винта в пластину. Для того, чтобы не сместить ход резьбовых витков в пластине с ходом резьбовых витков в кости, необходимо удерживать пластину относительно кости в одном положении при работе метчиком и при проведении винтов. При использовании самонарезающего винта отпадает необходимость в метчике. The plate is placed on the bone with preserved periosteum, minimally separated muscles and held motionless by a special device on the bone surface, or above the bone surface, or pressed to the bone surface with the desired pressure. Through, for example, decentralized threaded holes of the plate in both corticals / or proximal / drill channels. Through the threaded holes in the plate in the bone channels, a thread is formed with a tap. After that, screws are screwed into the threaded channels of the bone through the threaded holes of the plate until the screw head rests in the plate. In order not to displace the course of the threaded turns in the plate with the course of the threaded turns in the bone, it is necessary to hold the plate relative to the bone in one position when working with a tap and when holding screws. When using a self-tapping screw, there is no need for a tap.

Источники информации
1. M. E. Muller, M. Allgower, R. Schneider, H. Willenegger, Manual of Internal Fixation Techniques', Recommended by the AO-A-SIF; Springer. - Verlag Berlin Heidelberg, 1970, 1979, 1991. Printed in Germany. p.p. 76-77.Sources of information
1. ME Muller, M. Allgower, R. Schneider, H. Willenegger, Manual of Internal Fixation Techniques', Recommended by the AO-A-SIF; Springer - Verlag Berlin Heidelberg, 1970, 1979, 1991. Printed in Germany. pp 76-77.

2. Там же, стр. 77. 2. Ibid., P. 77.

3. Там же, стр. 77. 3. Ibid., P. 77.

4. А.с. N 1673088. 4. A.S. N 1673088.

5. А.с. N 1502019 /прототип/. 5. A.S. N 1502019 / prototype /.

Claims

A device for bone osteosynthesis, made in the form of a plate containing holes for screws, the axes of which are located at different angles to the longitudinal axis of the plate, characterized in that all the holes are threaded and their axes are located in different planes.