RU2207079C2

RU2207079C2 - Apparatus for carrying out extrafocal fixation and reposition

Info

Publication number: RU2207079C2
Application number: RU2001125029A
Authority: RU
Inventors: А.В. Ухлин; Г.Н. Колодько; Е.Я. Денисенко; Г.Н. Горошко
Priority date: 2001-09-13
Filing date: 2001-09-13
Publication date: 2003-06-27

Abstract

FIELD: medicine. SUBSTANCE: device has one or several cut beams carrying independent removable locking units with adjacent fastening combined members. Being a set of sequentially connected members like strips, adapter members and ball-and-socket joints with rods or wires for making osteosynthesis, the fastening combined members provide three-dimensional special structure. The parts are joined by means of cannulated nuts and screws to assure immobility of coupled members. EFFECT: enhanced effectiveness in juxtaposing fractured bone fragments at any point in the space; facilitated spatial thinking abilities of surgeons. 6 cl, 8 dwg

Description

Изобретение относится к медицинской технике и предназначено для репозиции и фиксации открытых, закрытых, оскольчатых, фрагментарных переломов длинных трубчатых костей, костей таза, а также для решения проблем ортопедических ситуаций после этих повреждений. The invention relates to medical equipment and is intended for reposition and fixation of open, closed, comminuted, fragmentary fractures of long tubular bones, pelvic bones, as well as for solving problems of orthopedic situations after these injuries.

Известно устройство для остеосинтеза при множественных переломах [1], содержащее основание в виде шарнирно соединенных звеньев. На звеньях установлены узлы фиксации костных отломков с держателями. Держатель продольно перемещается на направляющей, закрепленной в поворотном кольце и приводе перемещения, которыми осуществляется репозиция. A device for osteosynthesis with multiple fractures [1], containing a base in the form of articulated joints. The links are fixed nodes fixation of bone fragments with holders. The holder moves longitudinally on a guide fixed in the rotary ring and the movement drive, which reposition is carried out.

Известно устройство [2] для обеспечения временного крепления костных отломков при смене стержневых аппаратов, содержащее граненую штангу с размещенными на ней узлами фиксации. Корпуса узлов фиксации выполнены со стяжными винтами, закрепляющими их на штанге, и зажимами с зажимными губками, между которыми расположены чрескостные резьбовые стержни. A device [2] is known for providing temporary fastening of bone fragments when changing rod apparatuses, containing a faceted bar with fixation units placed on it. The cases of the fixation units are made with clamping screws securing them to the rod and clamps with clamping jaws, between which transverse threaded rods are located.

Недостатком указанных устройств являются невысокие репозиционные возможности, ограничивающие их применение и требующие использования дополнительных репонирующих и стабилизирующих устройств. The disadvantage of these devices is their low repositioning capabilities, limiting their use and requiring the use of additional reparation and stabilizing devices.

Известно устройство [3] для установки в правильное положение костей конечностей при переломах, которое содержит набор жестких звеньев, связанных между собой шарнирами. В наборе предусмотрено изменение общей длины, пространственного и углового положения звеньев друг относительно друга. A device [3] is known for installation in the correct position of the limb bones during fractures, which contains a set of rigid links connected by hinges. The set provides for a change in the total length, spatial and angular position of the links relative to each other.

Однако осуществление правильного набора жестких звеньев, обеспечивающего точную репозицию отломков, возможно только при наличии полного представления о характере перелома и смещении отломков, что не всегда возможно (отсутствие рентгеноаппаратуры в полевых условиях, тяжелое состояние больного). Управление звеньями затруднено из-за отсутствия на них граней для гаечных ключей или других приспособлений. Добавление или удаление жестких звеньев аппарата прототипа невозможно без нарушения ранее заданного пространственного положения и требует применения дополнительных стабилизирующих устройств. However, the implementation of the correct set of hard links, providing an accurate reposition of fragments, is possible only if there is a complete understanding of the nature of the fracture and the displacement of the fragments, which is not always possible (lack of X-ray equipment in the field, the patient’s serious condition). Link management is difficult due to the lack of faces for wrenches or other devices. Adding or removing hard links of the prototype apparatus is impossible without violating the previously specified spatial position and requires the use of additional stabilizing devices.

В аналоге отсутствует сочетаемость элементов с деталями аппарата Илизарова, что снижает потенциальные возможности достижения цели оперативного вмешательства. Из недостатков устройства следует отметить также его сложность и нетехнологичность конструкции. In the analogue, there is no compatibility of elements with parts of the Ilizarov apparatus, which reduces the potential for achieving the goal of surgical intervention. Of the disadvantages of the device should also be noted its complexity and low-tech design.

В качестве ближайшего аналога выбрано устройство [4], выполненное в виде граненой балки, на которой крепятся независимые съемные узлы с примыкающими к ним фиксирующими составными звеньями. As the closest analogue, the device [4] was chosen, made in the form of a faceted beam, on which independent removable nodes are attached with fixing component links adjoining to them.

Технический результат, на достижение которого направлено заявляемое изобретение, заключается в разработке аппарата внеочаговой фиксации и репозиции для лечения повреждений длинных трубчатых костей и костей таза, позволяющего производить точную закрытую репозицию переломов, что достигается возможностью сопоставлять отломки, раздельно перемещая фрагменты кости в пространстве без нарушения ранее заданного положения перед началом их движения. The technical result to which the claimed invention is directed is to develop an extra focal fixation and reposition apparatus for treating damage to long tubular bones and pelvic bones, which allows for accurate closed reposition of fractures, which is achieved by the ability to compare fragments, separately moving bone fragments in space without breaking earlier set position before starting their movement.

Технический результат заключается в возможности:
- адаптации крепящей конструкции к предварительно введенным стержням и/или спицам с последующей реализацией их функционального предназначения;
- реконструкции аппарата с добавлением или удалением фиксирующих узлов (составных звеньев) на любом участке конструкции без нарушения стабильности основной конструкции;
- сочетания элементов заявляемого аппарата с деталями аппарата Илизарова, что открывает широкие возможности в реализации различных целей оперативного вмешательства;
- легкой управляемости каждым составным звеном аппарата.The technical result consists in the possibility of:
- adaptation of the fastening structure to previously introduced rods and / or spokes with the subsequent implementation of their functional purpose;
- reconstruction of the apparatus with the addition or removal of fixing nodes (component links) on any part of the structure without violating the stability of the main structure;
- a combination of the elements of the claimed apparatus with the details of the Ilizarov apparatus, which opens up great opportunities in the implementation of various goals of surgical intervention;
- easy controllability of each component link of the apparatus.

Для достижения технического результата аппарат выполнен в виде одной или более граненых балок, на которых крепятся независимые съемные замковые узлы с примыкающими к ним фиксирующими составными звеньями, обеспечивающими трехмерную пространственную ориентацию их конечной точки. Составные звенья представляют собой последовательно соединенные элементы: планки, переходники, шарнирные шаровые узлы со стержнями (спицами и т.д.) для остеосинтеза, соединенные канюлированными болтами и гайками с обеспечением неподвижности шарнирных соединений сопрягаемых элементов. Состав, количество, последовательность соединения элементов и их пространственная ориентация определяются задачами оперативного вмешательства. To achieve a technical result, the apparatus is made in the form of one or more faceted beams, on which independent detachable locking assemblies are attached with fixing component links adjacent to them, providing three-dimensional spatial orientation of their end point. Compound links are series-connected elements: strips, adapters, articulated spherical assemblies with rods (knitting needles, etc.) for osteosynthesis, connected by cannulated bolts and nuts to ensure that the articulated joints of the mating elements remain stationary. The composition, quantity, sequence of connection of elements and their spatial orientation are determined by the tasks of surgical intervention.

Конструкцию заявляемого изобретения поясняют графические материалы, где на:
фиг.1 - аппарат внеочаговой фиксации и репозиции;
фиг.2 - вертикальный замковый узел;
фиг.3 - горизонтальный замковый узел;
фиг.4 - планка;
фиг.5 - вариант компоновки элементов аппарата;
фиг.6 - переходник;
фиг.7 - шарнирный шаровой узел;
фиг.8 - вариант компоновки элементов аппарата.The design of the claimed invention is illustrated by graphic materials, where:
figure 1 - apparatus of extrafocal fixation and reposition;
figure 2 is a vertical locking node;
figure 3 - horizontal locking node;
figure 4 - strip;
5 is a variant of the layout of the elements of the apparatus;
6 is an adapter;
7 is a hinge ball node;
Fig is a variant of the layout of the elements of the apparatus.

Аппарат внеочаговой фиксации и репозиции (фиг. 1) состоит из граненых (шестигранных, в показанном варианте) балок 1 с резьбовыми отверстиями 2 на торцевой поверхности, которые предназначены для фиксации к ним элементов аппарата Илизарова. Балки являются несущей частью конструкции. The apparatus of non-focal fixation and reposition (Fig. 1) consists of faceted (hexagonal, in the shown embodiment) beams 1 with threaded holes 2 on the end surface, which are designed to fix the elements of the Ilizarov apparatus to them. Beams are a supporting part of the structure.

На граненые балки крепятся вертикальные 3 и/или горизонтальные 4 (фиг. 1-3) замковые узлы. Замковые узлы 3, 4 состоят из двух накладок, взаимодействующих между собой и балкой посредством пазов и фиксируемых на ней крепежным элементом следующим образом: oсновная накладка 5 имеет два паза и отверстие. Первый паз 6 служит для погружения в него граненой балки 1, другой паз 7 - для взаимодействия с дополнительной накладкой 8 замкового узла (фиг. 2,3), которая также имеет паз 9 для контакта с балкой 1. Плотный контакт между накладками и фиксация их на балке достигается посредством соединения накладок крепежным элементом 10 (например, болтом), проходящим через отверстия соответственно 11 в основной накладке и 12 - в дополнительной. При ослаблении болта 10 замковый узел будет свободно скользить по балке. Демонтаж замкового узла легко осуществляется полным выкручиванием крепежного элемента 10. On the faceted beams, vertical 3 and / or horizontal 4 (Fig. 1-3) lock nodes are attached. The locking nodes 3, 4 consist of two plates, interacting with each other and the beam through the grooves and fixed on it with a fastening element as follows: the main plate 5 has two grooves and an opening. The first groove 6 is used to immerse a faceted beam 1 in it, the other groove 7 is used to interact with an additional overlay 8 of the locking assembly (Fig. 2,3), which also has a groove 9 for contact with the beam 1. Tight contact between the plates and their fixation on the beam is achieved by connecting the plates with a fastener 10 (for example, a bolt) passing through the holes, respectively, 11 in the main plate and 12 in the additional. When the bolt 10 is loosened, the locking assembly will slide freely along the beam. The dismantling of the locking unit is easily carried out by completely unscrewing the fastening element 10.

Дополнительная накладка имеет отверстие 13 (фиг. 2,3) со шлицевыми нарезками 14. У горизонтального замкового узла 4 это отверстие расположено параллельно балке, у вертикального замкового узла 3 - перпендикулярно к ней (фиг. 1-3). The additional cover plate has an opening 13 (Fig. 2,3) with splined cuts 14. For a horizontal lock assembly 4, this hole is parallel to the beam, and for a vertical lock assembly 3 it is perpendicular to it (Fig. 1-3).

К замковому узлу канюлированным болтом 15 с гайкой фиксируется планка 16 (фиг. 1,4), в которой выполнены отверстия: наружные со шлицевой нарезкой 17 и одно или более внутренних отверстий 18, предназначенных для фиксации элементов аппарата Илизарова и/или стержней для остеосинтеза. Отверстия в болтах 15 и гайках выполняют ту же функцию. Болты 10, 15 с гайками, планки, переходники и др. детали выполнены гранеными (в показанном варианте - с элементами шестигранника) под унифицированный инструмент для удобства управления ими. A strap 16 (Fig. 1.4) is fixed to the locking assembly by a cannulated bolt 15 with a nut, in which holes are made: external with a slotted thread 17 and one or more internal holes 18, intended for fixing elements of the Ilizarov apparatus and / or rods for osteosynthesis. The holes in the bolts 15 and nuts perform the same function. Bolts 10, 15 with nuts, strips, adapters, and other parts are made faceted (in the shown embodiment, with hexagon elements) under a unified tool for the convenience of managing them.

Фиксация сопрягаемых элементов осуществляется посредствам взаимодействия их шлицевых нарезок, которые обеспечивают прочный контакт, неподвижность сопрягаемых между собой деталей. В то же время при ослаблении фиксирующих болтов они позволяют осуществлять дозированный поворот контактирующих между собой элементов аппарата. Fixation of the mating elements is carried out through the interaction of their splined cuts, which provide strong contact, the immobility of the mating parts between each other. At the same time, when loosening the fixing bolts, they allow a metered rotation of the apparatus elements in contact.

Планки 16 при необходимости соединяют между собой в виде ломаной линии для достижения заданного пространственного положения (фиг. 5). Изменение угла между планками обеспечивает ротационное и поступательное смещение конечной точки в перпендикулярной или параллельной плоскости по отношению к балке, определяемое набором ранее установленных элементов. The straps 16, if necessary, are interconnected in the form of a broken line to achieve a given spatial position (Fig. 5). Changing the angle between the slats provides a rotational and translational displacement of the end point in a perpendicular or parallel plane with respect to the beam, determined by a set of previously installed elements.

Переходник 19 (фиг. 1,6) обеспечивает возможный разворот элементов на 90^o посредством двух отверстий, расположенных перпендикулярно друг к другу. Вокруг отверстий выполнена шлицевая нарезка 14 для прочности контакта. Переходник может использоваться в качестве связующего звена между отдельными элементами заявляемого аппарата, как фиксатор стержня для остеосинтеза через канюлированный болт с гайкой, как переходной элемент к деталям аппарата Илизарова и обеспечивать ротационное смещение в перпендикулярной плоскости к предыдущим элементам.The adapter 19 (Fig. 1,6) provides a possible rotation of the elements 90 ^o through two holes located perpendicular to each other. Around the holes there is a slotted cut 14 for contact strength. The adapter can be used as a connecting link between the individual elements of the claimed apparatus, as a rod retainer for osteosynthesis through the cannulated bolt and nut, as a transition element to the Ilizarov apparatus parts and to provide rotational displacement in the perpendicular plane to the previous elements.

К замковому узлу, планке, переходнику может быть фиксирован канюлированным болтом с гайкой шарнирный шаровой узел (фиг. 1). The hinged ball knot can be fixed to the locking unit, strap, adapter by a cannulated bolt with a nut (Fig. 1).

Шарнирный шаровой узел 20 (фиг. 1, 7) состоит из двух накладок 21, 22 и шара 23 с центральным отверстием, в которое устанавливается стержень (спица и т. д. ) для остеосинтеза 24, закрепляемый контргайками 25. Накладки 21,22 выполнены с тремя отверстиями: отверстиями 26 со сферической поверхностью для взаимодействия с шаром 23; резьбовыми отверстиями 27 для фиксации узла элементом крепления 28, болтом, например, и отверстием 29 со шлицевой нарезкой для канюлированного болта 15. The hinged ball assembly 20 (Fig. 1, 7) consists of two plates 21, 22 and a ball 23 with a central hole in which a rod (spoke, etc.) is mounted for osteosynthesis 24, fixed with locknuts 25. The plates 21.22 are made with three holes: holes 26 with a spherical surface for interaction with the ball 23; threaded holes 27 for fixing the node by the fastening element 28, a bolt, for example, and a hole 29 with a slotted thread for the cannulated bolt 15.

Шар 23 со стержнем для остеосинтеза 24, закрепленным контргайками 25 (фиг. 1), устанавливается между накладками в отверстия 26 так, чтобы отверстия 27 накладок совпадали. Соединение предварительно фиксируется граненым болтом 28. Посредством канюлированного болта шлицевые нарезки отверстия 29 в проксимальной части соединяются со шлицевыми нарезками других составных элементов аппарата. После затягивания болта 28 шар 23 жестко фиксируется в накладках 21, 22. Ослаблением затяжки болта 28 обеспечивается смещение шара относительно собственного центра. The ball 23 with the osteosynthesis rod 24, fixed with locknuts 25 (Fig. 1), is installed between the plates in the holes 26 so that the holes 27 of the plates coincide. The connection is pre-fixed with a faceted bolt 28. By means of a cannulated bolt, the slotted slices of the holes 29 in the proximal part are connected to the slotted slices of other components of the apparatus. After tightening the bolt 28, the ball 23 is rigidly fixed in the linings 21, 22. By loosening the tightening of the bolt 28, the ball is displaced relative to its own center.

Изменяя состав и компоновку составных звеньев, количество замковых узлов и балок (фиг. 1, 4, 8), заявляемый аппарат внеочаговой фиксации и репозиции позволяет сопоставить отломки относительно друг друга в любой точке пространства без предварительного нарушения ранее заданного положения отломков, облегчает объемное мышление хирурга и технически разрешает выполнить любое действие согласно принципам биологического остеосинтеза. Запас объема репозиционных движений аппарата обеспечивает смещение от грубых до миллиметров и градусов без выполнения предварительной репозиции: тракции, ротации и др., не говоря уже о нивелировании неточностей при его компоновке. Таким образом, остеосинтез в аппарате может быть выполнен в любых условиях: в операционной на ортопедическом столе или без применения репозиционных устройств, в реанимации, палате, полевых условиях при минимальном объеме рентгенологического обследования с последующей точной репозицией, надежной фиксацией отломков до полной консолидации перелома. Возможна компоновка аппарата, включающая устройство как для репозиции и ретенции отломков, удлинения кости, так и устройство для лечения и профилактики контрактур. Заявленный аппарат может быть использован как репонирующее устройство на операциях накостного остеосинтеза переломов длинных трубчатых костей. By changing the composition and layout of the components, the number of locking nodes and beams (Fig. 1, 4, 8), the claimed apparatus of extra-focal fixation and reposition allows you to compare the fragments relative to each other at any point in space without previously violating the previously specified position of the fragments, facilitates the surgeon’s volumetric thinking and technically permits any action to be performed according to the principles of biological osteosynthesis. The stock of the volume of repositional movements of the apparatus provides a shift from rough to millimeters and degrees without performing a preliminary reposition: traction, rotation, etc., not to mention the leveling of inaccuracies in its layout. Thus, osteosynthesis in the apparatus can be performed in any conditions: in the operating room on an orthopedic table or without the use of reposition devices, in intensive care, ward, field conditions with a minimum amount of x-ray examination with subsequent accurate reposition, reliable fixation of fragments until the fracture is completely consolidated. The arrangement of the apparatus is possible, including a device for both reposition and retention of fragments, bone lengthening, and a device for treating and preventing contractures. The claimed apparatus can be used as a repair device for operations of bone osteosynthesis of fractures of long tubular bones.

Изготовление аппарата не требует уникальных материалов и специальных технологий, поэтому он может быть многократно воспроизведен в промышленном производстве. Детали аппарата без технических трудностей демонтируются или устанавливаются новые, что обеспечивает независимый перемонтаж, перепроведение стержней, спиц и их удаление без нарушения стабильности основной конструкции. Аппарат прост в применении и не требует дополнительных навыков хирурга. The manufacture of the apparatus does not require unique materials and special technologies, therefore it can be repeatedly reproduced in industrial production. Parts of the apparatus without technical difficulties are dismantled or new ones are installed, which ensures independent re-installation, re-mounting of rods, spokes and their removal without violating the stability of the main structure. The device is easy to use and does not require additional surgeon skills.

Источники информации
1. Авторское свидетельство 1438752, А 61 В 17/56, приоритет 27.05.87 г.Sources of information
1. Copyright certificate 1438752, A 61 B 17/56, priority 05.27.87.

2. Авторское свидетельство 1673100, А 61 В 17/60, приоритет 30.08.89 г. 2. Copyright certificate 1673100, A 61 B 17/60, priority 30.08.89

3. Патент РФ 2127562, А 61 В 17/64, 66, приоритет 17.08.98 г. 3. RF patent 2127562, A 61 B 17/64, 66, priority 17.08.98

4. Патент США 5961515, А 61 В 17/66, 1999 г. (прототип). 4. US patent 5961515, A 61 In 17/66, 1999 (prototype).

Claims

1. The apparatus of non-focal fixation and reposition, made in the form of one or more faceted beams, on which are mounted independent removable locking assemblies with adjacent fixing component links, characterized in that the fixing composite links provide three-dimensional spatial orientation and consist of connected elements in series in the form of strips, adapters, articulated spherical assemblies with rods or spokes for osteosynthesis, connected by cannulated bolts and nuts to ensure immobility of mating elements of mating elements.

2. The apparatus according to claim 1, characterized in that the faceted beam is made with threaded holes on the end surface for fixing the elements of the Ilizarov apparatus.

3. The apparatus according to claim 1, characterized in that one or more internal holes can be made in the bar for interaction with elements of the Ilizarov apparatus, and / or rods, or spokes for osteosynthesis.

4. The apparatus according to claim 1, characterized in that the lock nodes consist of two plates, interacting with each other and the beam through the grooves and fixed on it with a fastener.

5. The apparatus according to claim 1, characterized in that the articulated spherical assembly consists of a ball with a central hole for a rod or a needle for osteosynthesis and two plates with holes for the ball, holes with splined thread and an element for fixing the plates.

6. The apparatus according to claim 1, characterized in that the fixing of the mating elements is carried out through the interaction of their splined cuts.