RU2143862C1

RU2143862C1 - Device for osteosynthesis of fractures of humerus proximal end

Info

Publication number: RU2143862C1
Application number: RU97100102A
Authority: RU
Inventors: И.А. Воронкевич; Д.В. Ненашев; А.П. Перетяка
Original assignee: Российский научно-исследовательский институт травматологии и ортопедии им.Р.Р.Вредена
Priority date: 1997-01-06
Filing date: 1997-01-06
Publication date: 2000-01-10

Abstract

FIELD: medical engineering, particularly, traumatology and orthopedics. SUBSTANCE: lock has epiosseous plate with holes and teeth consisting of two functional halves for fixing of humerus head which total length makes up 150-180% of head diameter. Halves of teeth length intended for introduction into epiphysis are made parallel to each other and positioned at an angle of 95-140 deg to plate. The second halves of teeth separate at an angle of 30-40 deg and they are bent arc-like along longitudinal relief of metaphysis. Teeth are introduced into arm head along drilled channels. When channels are drilled 1-2 mm wider than space between teeth, effect of antiside compression arises, and correlations of length, configuration and relative position of teeth make it possible to attain elastic volumetric compression in mass of head spongy tissues. EFFECT: higher functional capability. 4 dwg

Description

Устройство относится к медицинской технике для травматологиии ортопедии и предназначено для хирургического лечения (остеосинтеза) переломов головки и шейки плечевой кости, в том числе после остеотомий и при оскольчатых переломах. The device relates to medical equipment for traumatology and orthopedics and is intended for the surgical treatment (osteosynthesis) of fractures of the head and neck of the humerus, including after osteotomy and comminuted fractures.

Известно устройство - Т-образная пластинка АО (Оперативная хирургия./Под ред.Имре Литтмана. - Издательство Академии Наук Венгрии. - 1982 г. - Будапешт. - с. 974), которая широко распространена в странах Европы. Устройство содержит собственно пластинку с отверстиями (диафизарную часть), один конец которой Т-образно расширен и содержит 3-4 отверстия, ориентированных по дуге, огибающей шейку плеча. При остеосинтезах отломки фиксируют винтами. A device is known - the T-shaped plate of AO (Operative Surgery. / Ed. Imre Littmann. - Publishing House of the Hungarian Academy of Sciences. - 1982 - Budapest. - S. 974), which is widespread in Europe. The device contains the actual plate with holes (diaphyseal part), one end of which is T-shaped expanded and contains 3-4 holes oriented along an arc enveloping the neck of the shoulder. In osteosynthesis, fragments are fixed with screws.

Практически на том же принципе основано устройство по патенту N 1673092 (бюл. N 32, опубл. 30.08.91), отличающееся от пластинки АО более выраженным огибающим шейку плеча изгибом "браншей" (соответствуют поперечной части Т-обр.пластинки) и наличием отверстий для спиц. The device according to patent N 1673092 (bull. N 32, publ. 30.08.91), which differs from the AO plate by a more pronounced envelope of the shoulder neck with a “branch” bend (correspond to the transverse part of the T-obr plate) and the presence of holes, is practically based on the same principle for knitting needles.

Сходное строение этих двух аналогов обусловило сходство недостатков-резьбового крепления отломков головки кости. Это снижает надежность металло-костного соединения. Все эпифизарные переломы (спонгиозная кость) требуют вколочения (компрессии), как важнейшего условия консолидации. При компрессии на такой пластине винт в головке "работает на излом", несколько меняя угол установки по отношению к фиксатору, и приминает спонгиозную кость вокруг резьбы, вызывая образование большого числа микротрещин. Это повышает скорость и степень резорбции вокруг винта, приводящей к нарушению стабильности, потере компрессии и даже создает риск вторичных смещений. При остеопорозе и оскольчатых переломах это явление настолько выражено, что видно визуально и иногда вообще не позволяет достичь стабильности фиксации. Все это вынуждает сграничиветь движения на более длительный срок, чем в случаях, когда этот нежелательный эффект отсутствует, либо в достаточной степени компенсирован. The similar structure of these two analogues led to the similarity of the flaws-threaded fastening of bone head fragments. This reduces the reliability of the metal-bone connection. All epiphyseal fractures (spongy bone) require injection (compression), as the most important condition for consolidation. When compressing on such a plate, the screw in the head “breaks”, slightly changing the installation angle with respect to the retainer, and squeezes the spongy bone around the thread, causing the formation of a large number of microcracks. This increases the speed and degree of resorption around the screw, leading to instability, loss of compression and even creates a risk of secondary displacements. With osteoporosis and comminuted fractures, this phenomenon is so pronounced that it is visible visually and sometimes does not allow to achieve fixation stability. All this forces the movement to be limited for a longer period than in cases where this undesirable effect is absent or is sufficiently compensated.

Известно устройство фирмы "Эскулап" тип КР-292S (Имплантаты и инструменты для остеосинтеза. - Aesculap A6 D-7200 TITTLINGEN Fed.Rep.of Germany Feaflet C-186 791/3 edition IV, p.3.16,), избранное в качестве прототипа. Оно в некоторых, особо благоприятных условиях позволяет достичь требуемых показателей - свежий поперечный перелом шейки плечевой кости при отсутствии остеопороза. Пластинка "Эскулап" содержит обычную диафизарную часть с отверстиями под кортикальные винты, а в эпифизарной части - зубцы для внедрения в головку через анатомическую шейку. Существенным недостатком является форма и конфигурация зубцов. Их ширина у основания в сумме практически равна ширине пластинки, а промежуток между ними и сами зубцы имеют выраженную клиновидность, тонкие верхушки и широкие основания. Применение ее сопровождается рядом нежелательных эффектов:
- для успешного внедрения зубцов в головку требуется сложное изготовление клиновидных пазов в головке, без чего высок риск ее раскалывания;
- при оскольчатом переломе практически не бывает места для введения зубцов, зубцы расталкивают фрагменты головки и синтез становится невозможным, либо дефектным в наиболее показанных случаях;
- весьма жесткая пластина и зубцы способны выдержать высокую степень компрессии, но при малейшей резорбции (а она - неизбежна всегда) достигнутое напряжение исчезает и поврежденная спонгиоза лишается одного из важных условий консолидации.A device of the company "Aesculapius" type KR-292S (Implants and tools for osteosynthesis. - Aesculap A6 D-7200 TITTLINGEN Fed.Rep.of Germany Feaflet C-186 791/3 edition IV, p.3.16,), selected as a prototype is known . It in some particularly favorable conditions allows you to achieve the required indicators - a fresh transverse fracture of the neck of the humerus in the absence of osteoporosis. The Aesculapian plate contains the usual diaphyseal part with holes for cortical screws, and in the epiphyseal part - teeth for insertion into the head through the anatomical neck. A significant drawback is the shape and configuration of the teeth. Their width at the base is almost equal to the width of the plate, and the gap between them and the teeth themselves have a pronounced wedge shape, thin tops and wide bases. Its use is accompanied by a number of undesirable effects:
- for the successful introduction of the teeth into the head, complex manufacturing of wedge-shaped grooves in the head is required, without which there is a high risk of its splitting;
- with a comminuted fracture, there is practically no place for the introduction of teeth, the teeth push apart fragments of the head and the synthesis becomes impossible or defective in the most shown cases;
- a very rigid plate and teeth are able to withstand a high degree of compression, but at the slightest resorption (and it is always inevitable), the achieved voltage disappears and damaged spongiosis loses one of the important conditions of consolidation.

Целью изобретения является обеспечение длительной межотломковой компрессии и повышение универсальности фиксатора (то есть возможности стабильной фиксации при любом переломе шейки и головки плеча вне зависимости от вида оскольчатого перелома и степени остеопороза). The aim of the invention is to provide long-term inter-fragment compression and increase the universality of the fixative (that is, the possibility of stable fixation for any fracture of the neck and head of the shoulder, regardless of the type of comminuted fracture and the degree of osteoporosis).

Поставленная цель достигается тем, что в известном устройстве, соодержащем накостную пластинку с отверстиями, и зубцы для внедрения в эпифиз, последние увеличены до 150%-180% диаметра головки плечевой кости, причем погружаемые половины зубцов выполнены параллельными друг другу и ориентированы под углом 95-140^o к оси пластинки, а накостные части зубцов (приблизительно половина их длины) разведены в стороны до 30-40^o и дугообразно изогнуты по продольному рельефу метафиза.This goal is achieved by the fact that in the known device containing a osseous plate with holes, and the teeth for insertion into the pineal gland, the latter are increased to 150% -180% of the diameter of the head of the humerus, and the immersed half of the teeth are made parallel to each other and oriented at an angle of 95- 140 ^o to the axis of the plate, and the osseous parts of the teeth (approximately half of their length) are divorced to the sides up to 30-40 ^o and arcuately curved along the longitudinal relief of the metaphysis.

Соответствие технического решения критерию "новизна" определяется отсутствием в уровне техники идентичного технического решения. Correspondence of a technical solution to the criterion of "novelty" is determined by the absence in the prior art of an identical technical solution.

Соответствие критерию "изобретательский уровень" определилось эффектом, связанным с удлинением зубцов. У прототипа зубцы - короче диаметра головки. В заявляемом устройстве решение первоначальной задачи облегчения остеосинтеза оскольчатых переломов двойным удлинением истонченных зубцов, у которых в головку погружают только половину, а вторая половина огибает бугорки плеча, дала неожиданный результат. Вместо частичного снижения стабильности (ею решили пожертвовать ради облегчения синтеза многооскольчатых переломов) получили ее увеличение по сравнению с прототипом за счет высоких компрессионных возможностей. Кроме осевой компрессии (пружинящий ход до 5 мм обеспечивает усилие в 50-60 кГс), появилась желанная, но также неожиданная и пока никем не полученная без дополнительных устройств, встречно-боковая, которую мы начали использовать для взаимного сжатия отломков головки. При одновременном использовании обоих видов компрессии при оскольчатом переломе стабильность фиксации не уступает прототипу на поперечном переломе, тогда как прототип на оскольчатом переломе - неприменим. Кроме того, щадящая опора на спонгиозную кость и пружинное демпферирование при движениях повысили надежность металлокостного соединения. Это позволило нам перейти на более активный двигательный реабилитационный режим и увеличить степень функционального восстановления плечевого сустава после наиболее неблагоприятных переломов. Compliance with the criterion of "inventive step" was determined by the effect associated with lengthening of the teeth. The prototype teeth are shorter than the diameter of the head. In the claimed device, the solution to the initial problem of facilitating osteosynthesis of comminuted fractures by double lengthening of thinned teeth, in which only half are immersed in the head, and the second half rounds the shoulder tubercles, gave an unexpected result. Instead of a partial decrease in stability (they decided to sacrifice it for the sake of facilitating the synthesis of multi-fragmented fractures), they received its increase compared to the prototype due to high compression capabilities. In addition to axial compression (a springy stroke of up to 5 mm provides a force of 50-60 kG), the counter-side, which we started to use for mutual compression of the head fragments, was desired, but also unexpected and so far not obtained without additional devices. With the simultaneous use of both types of compression in a comminuted fracture, the stability of fixation is not inferior to the prototype on a transverse fracture, while the prototype on a comminuted fracture is not applicable. In addition, sparing support on the spongy bone and spring damping during movements increased the reliability of the metal-bone joint. This allowed us to switch to a more active motor rehabilitation regime and increase the degree of functional recovery of the shoulder joint after the most adverse fractures.

Соответствие критерию "промышленная применимость" определилось заинтересованностью других клиник перейти на наш тип фиксатора, а предприятия, изготовившего пробную партию, показавшую высокий лечебный эффект, - начать его серийный выпуск при наличии надлежащей патентной защиты. Compliance with the criterion of "industrial applicability" was determined by the interest of other clinics to switch to our type of fixative, and the company that manufactured the test batch, which showed a high therapeutic effect, - to begin its serial production with the appropriate patent protection.

На иллюстрациях изображены: фиг. 1 - устройство - вид спереди; фиг. 2 - устройство - вид сбоку; фиг. 3 - устройство - вид сверху; фиг. 4 Устройство - в изометрической проекции на кости. Стрелками показаны: встречно-боковая компрессия A и осевая компрессия B. The illustrations show: FIG. 1 - device - front view; FIG. 2 - device - side view; FIG. 3 - device - top view; FIG. 4 Device - in isometric projection on the bone. The arrows indicate: lateral compression A and axial compression B.

Устройство состоит из накостной пластинки 1 с эксцентричными компрессирующими 2 и эллиптическим 3 отверстиями. В проксимальной части пластинки, соответствующей эпифизу кости, от нее отходят два зубца 4, накостные части 5 которых (половина длины) расходятся на угол 30-40^oC и дугообразно изогнуты по продольному рельефу метафиза, продлевают фиксатор в сторону головки плеча, плавно переходя в прямую погружаемую половину 6 зубцов. Погружаемые половины 6 параллельны друг другу и находятся под углом 95-140^o (для разных уровней перелома) по отношению к оси (накостной) пластинки.The device consists of a plate 1 with eccentric compressing 2 and elliptical 3 holes. In the proximal part of the plate corresponding to the epiphysis of the bone, two teeth 4 extend from it, the osseous parts 5 of which (half the length) diverge at an angle of 30-40 ^o C and arcuately curved along the longitudinal relief of the metaphysis, extend the retainer towards the shoulder head, smoothly passing into direct immersion half 6 teeth. Immersed halves 6 are parallel to each other and are at an angle of 95-140 ^o (for different levels of fracture) with respect to the axis of the (osseous) plate.

Устройство применяют следующим образом. Разрезом, огибающим дельтовидную мышцу (например по Тилингу), рассекают мягкие ткани до головки и шеек плечевой кости, отломки сопоставляют, ориентируют зубцы 6 по направлению предстоящего введения и по ним формируют (шилом или сверлом) два параллельных канала в головке плеча, по которым вводят зубцы и последние 5-7 мм добивают молотком, фиксированную таким обрезом головку с пластинкой крепят винтами к диафизу по правилам накостного остеосинтеза с применением динамометрического контрактора или компрессирующих эксцентрических отверстий. Для создания встречно-боковой компрессии при оскольчатом переломе головки (фиг. 4) после сопоставления отломков головки каналы в ней сверлят на 1-3 мм шире, чем расстояние между параллельными зубцами 6. При забивании зубцов по таким каналам возникает пружинящее усилие, которое прижимает oтломки друг к другу с усилием 10-20 кгс. При сверлении каналов, расходящихся до угла 10^o, компрессия может достичь 30 кгс.The device is used as follows. Soft tissue is cut through a section around the deltoid muscle (for example, according to Tilling) to the head and necks of the humerus, fragments are compared, the teeth 6 are oriented in the direction of the forthcoming insertion and two parallel channels are formed in the head of the shoulder (with an awl or drill), along which they are inserted the teeth and the last 5-7 mm are finished off with a hammer, the head with a plate fixed with such a cut-off is fixed with screws to the diaphysis according to the rules of bone osteosynthesis using a torque contractor or compression eccentric holes. To create lateral compression during a comminuted fracture of the head (Fig. 4), after comparing the fragments of the head, the channels in it are drilled 1-3 mm wider than the distance between the parallel teeth 6. When the teeth are clogged along such channels, a springing force arises that compresses the fragments to each other with a force of 10-20 kgf. When drilling channels diverging to an angle of 10 ^o , compression can reach 30 kgf.

После остеосинтеза рану ушивают наглухо с активным дренажем по Редону. В послеоперационном периоде после заявляемого остеосинтеза иммобилизация обычно не показана. При сильном разрушении анатомической шейки, сопровождающемся отрывами бугорков и точек крепления сухожилий иммобилизация, определяется повреждением сухожильно-мышечного аппарата. Активные движения начинают по окончании послеоперационного болевого синдрома. Дальнейшее ведение осуществляют по принципу одновременности консолидации и реабилитации. After osteosynthesis, the wound is sutured tightly with active drainage according to Redon. In the postoperative period after the claimed osteosynthesis, immobilization is usually not indicated. With severe destruction of the anatomical neck, accompanied by detachments of the tubercles and tendon attachment points, immobilization is determined by damage to the tendon-muscle apparatus. Active movements begin at the end of postoperative pain. Further maintenance is carried out on the principle of simultaneous consolidation and rehabilitation.

Устройство позволяет:
- выполнить стабильно-функциональный остеосинтез практически любого, в том числе многооскольчатого перелома шеек к головки плечевой кости;
- обеспечить надежную осевую и встречно-боковую компрессии, то есть создать эффект объемной упругой компрессии в массиве отломков спонгиозной ткани головки плечевой кости;
- повысить надежность металлокостного соединения за счет компенсации резорбции длинным упругодемпфирующим ходом зубцов;
- уменьшить, по сравнению с прототипом и аналогами, повреждающее действие фиксатора на головку плечевой кости;
- создать условия для улучшения кровообращения за счет существенного уменьшения, по сравнению с прототипом и аналогами, поперечного размера накостной части фиксатора в зоне перелома, мешающей прорастанию сосудов.The device allows you to:
- perform stable-functional osteosynthesis of almost any, including a multi-split fracture of the necks to the head of the humerus;
- to provide reliable axial and anti-lateral compression, that is, to create the effect of volumetric elastic compression in an array of fragments of spongy tissue of the humeral head;
- to improve the reliability of the metal-bone connection by compensating for the resorption of the long elastically damping stroke of the teeth;
- reduce, compared with the prototype and analogues, the damaging effect of the retainer on the head of the humerus;
- create conditions for improving blood circulation by significantly reducing, in comparison with the prototype and analogues, the transverse size of the osseous part of the fixative in the fracture zone, which interferes with the germination of blood vessels.

Claims

A device for osteosynthesis of fractures of the proximal end of the humerus, containing a osseous plate with holes and teeth for insertion into the head of the humerus, characterized in that the length of the teeth is 150 - 180% of the diameter of the head of the humerus, and the immersed half of the teeth are parallel to each other and at an angle 95 - 140 ^o to the axis of the plate, and the osseous halves of the teeth diverge at an angle of 30 - 40 ^o and are curved arcuately along the longitudinal relief of the metaphysis.