RU2333731C1

RU2333731C1 - Fastener assembly of endodevice rod

Info

Publication number: RU2333731C1
Application number: RU2007104446/14A
Authority: RU
Inventors: Владимир Владимирович Малахов (RU); Владимир Владимирович Малахов; Владимир Афанасьевич Колмыков (RU); Владимир Афанасьевич Колмыков; нных Андрей Анатольевич Др (RU); Андрей Анатольевич Дрянных; кина Лариса Александровна Фрол (RU); Лариса Александровна Фролякина
Original assignee: Федеральное государственное унитарное предприятие "Красноярский машиностроительный завод" ФГУП "Красмаш"
Priority date: 2007-02-05
Filing date: 2007-02-05
Publication date: 2008-09-20

Abstract

FIELD: medicine.

SUBSTANCE: invention relates to medicine. The fastener assembly contains a holding unit to the bone, it is divided by a supporting surface on the attachment section in the bone and threaded head, a split tension bushing with the spherical outside surface and orifice for the rod of endodevice, a collar with socket plate for the split tension bushing and with grips, and a lock-nut aimed at joining the grips of the collar, the lock-nut can be screwed on the threaded head. The grips have coaxial orifices to install the holding unit on the threaded head. The socket plate with the split tension bushing forms a spherical joint. The input diameters of the socket plate are smaller than outside diameter of the split tension bushing, the lock-nut aimed at joining the grips of the collar, it can be screwed on the threaded head which differs by that at least one patch which can cross the split tension bushing at least through one input diameter of the socket plate in the position of the orifice's axis to the rod of the endodevice perpendicularly to the axis of the collar's socket plate is made on the outside surface of the split tension bushing.

EFFECT: ensuring of secure mounting of endodevice rod to the bone.

4 cl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано для закрепления стержневого эндоустройства на позвоночнике при его хирургическом лечении.The invention relates to medical equipment and can be used to fix rod endostructure on the spine during its surgical treatment.

В известных эндоустройствах (фиксаторах, корректорах и т.п.), содержащих хотя бы один круглый стержень, хотя бы один элемент крепления к кости (крючок или винт) и связывающие их детали, для обеспечения адаптации к анатомическим особенностям места установки разными средствами обеспечивается шарнирная связь между элементом крепления и стержнем.In known endo-devices (fixators, correctors, etc.), containing at least one round rod, at least one element of attachment to the bone (hook or screw) and the parts connecting them, to ensure adaptation to the anatomical features of the installation site by different means, a hinge the connection between the fastener and the shaft.

Это может быть достигнуто за счет двух одноосных шарниров, как в конструкциях по пат. RU №2176907, МПК А61В 17/70 от 13.10.99 или US №5885285, МПК А61В 17/56 от 16.12.96. Такие конструкции громоздки и неудобны при установке.This can be achieved by two uniaxial joints, as in the constructions of US Pat. RU No. 2176907, IPC А61В 17/70 dated 10/13/99 or US No. 5888285, IPC А61В 17/56 dated 12/16/96. Such designs are bulky and inconvenient to install.

Еще одним средством является сферический шарнир между головкой элемента крепления и деталью связи со стержнем, например, как в конструкциях по заявкам WO №91/06254, МПК А61В 17/60 от 16.05.91 или WO №9855038, МПК А61В 17/70 от 03.06.98. Такие конструкции менее громоздки, но также неудобны при установке.Another means is the spherical hinge between the head of the fastening element and the connection piece with the rod, for example, as in designs according to the applications WO No. 91/06254, IPC A61B 17/60 of 05.16.91 or WO No. 9855038, IPC A61B 17/70 of 03.06 .98. Such designs are less bulky, but also inconvenient to install.

Наиболее близким аналогом предлагаемого узла крепления стержня эндоустройства к кости является узел, содержащий элемент крепления к кости, разделенный опорной поверхностью на крепежную часть и резьбовую головку, зажимную гайку, взаимодействующую с резьбовой головкой, разрезную втулку со сферической наружной поверхностью и отверстием, соответствующим охватываемому стержню, охватывающий разрезную втулку с возможностью ее обжима хомут с гнездом, входные диаметры которого меньше наружного диаметра втулки, образующим с ней шаровой шарнир, и посредством отверстий в его губках установленный на резьбовой головке элемента крепления между зажимной гайкой и опорной поверхностью (патент Франции №2731344, 1996 г.).The closest analogue of the proposed site of attachment of the endoscopic device to the bone is a site that contains the element of attachment to the bone, divided by the supporting surface into a mounting part and a threaded head, a clamping nut interacting with the threaded head, a split sleeve with a spherical outer surface and an opening corresponding to the male rod, covering a split sleeve with the possibility of crimping it a clamp with a socket, the input diameters of which are less than the outer diameter of the sleeve, forming a ball joint with it p, and by means of openings in its jaws mounted on the threaded head of the attachment element between the clamping nut and the support surface (French Patent №2731344, 1996 YG).

Конструкция этого узла недостаточно надежна ввиду того, что втулка может быть установлена в гнездо хомута только за счет упругой деформации, т.е. при малой разности наружного диаметра втулки и хотя бы одного входного диаметра гнезда. Это влечет за собой высокие напряжения (особенно при фиксации втулки острыми кромками гнезда) под действием нагрузок вдоль закрепляемого стержня и, при их знакопеременности во время службы, к усталостному разрушению контактирующих поверхностей и, в результате, к разбалтыванию узла и металлозу окружающих тканей.The design of this unit is not sufficiently reliable due to the fact that the sleeve can be installed in the clamp socket only due to elastic deformation, i.e. with a small difference in the outer diameter of the sleeve and at least one input diameter of the socket. This entails high stresses (especially when fixing the sleeve with sharp edges of the socket) under the action of loads along the fixed rod and, when they alternate during service, to fatigue failure of the contacting surfaces and, as a result, to loosening of the assembly and metallosis of the surrounding tissues.

Техническим результатом, на достижение которого направлено изобретение, является повышение надежности узла крепления путем снижения контактных напряжений от нагрузок вдоль закрепляемого стержня.The technical result, to which the invention is directed, is to increase the reliability of the mount by reducing contact stresses from loads along the fixed rod.

Этот результат достигается за счет того, что в узле крепления стержня эндоустройства к кости, содержащем элемент крепления к кости, разделенный опорной поверхностью на крепежную в кости часть и резьбовую головку, зажимную гайку, разрезную втулку со сферической наружной поверхностью и отверстием под стержень эндоустройства, хомут с гнездом для разрезной втулки и губками, последние имеют соосные отверстия для установки на резьбовую головку элемента крепления, при этом гнездо образует с разрезной втулкой шаровой шарнир, а входные диаметры гнезда меньше наружного диаметра втулки, зажимную гайку для сведения губок хомута, имеющую возможность навинчивания на упомянутую резьбовую головку, в отличие от известного, на наружной поверхности разрезной втулки выполнена хотя бы одна лыска с возможностью прохода разрезной втулки хотя бы через один входной диаметр упомянутого гнезда в положении оси отверстия под стержень эндоустройства перпендикулярно оси гнезда хомута.This result is achieved due to the fact that in the site of attachment of the endostructure rod to the bone, containing the element of attachment to the bone, divided by the supporting surface into the part that is fastened to the bone and the threaded head, clamping nut, split sleeve with a spherical outer surface and a hole for the endostructure rod, clamp with a slot for a split sleeve and jaws, the latter have coaxial holes for installation on the threaded head of the fastening element, while the socket forms a ball joint with a split sleeve, and the input diameters the nests are smaller than the outer diameter of the sleeve, a clamping nut for reducing the clamp lips, having the possibility of screwing onto the said threaded head, in contrast to the known one, at least one flange is made on the outer surface of the split sleeve with the possibility of the split sleeve passing through at least one input diameter of the said socket the position of the axis of the hole under the endostructure rod perpendicular to the axis of the clamp socket.

Наличие лыски позволяет вставить втулку в гнездо при большей разности между наружным диаметром втулки и входным диаметром гнезда, обеспечивающей большую площадь контакта и, следовательно, снижение контактных напряжений.The presence of flats allows you to insert the sleeve into the socket with a greater difference between the outer diameter of the sleeve and the input diameter of the socket, providing a large contact area and, consequently, a decrease in contact stresses.

Большей разности между наружным диаметром втулки и входным диаметром гнезда можно достигнуть, снабдив гнездо монтажным пазом от торца хомута до плоскости максимального диаметра гнезда глубиной на его уровне и шириной по осевому размеру втулки. При этом наименьшая потеря площади контакта достигается при выполнении паза в зоне створа губок и симметрично относительно него.A greater difference between the outer diameter of the sleeve and the input diameter of the socket can be achieved by equipping the socket with a mounting groove from the end of the clamp to the plane of the maximum diameter of the socket with a depth at its level and a width along the axial dimension of the sleeve. In this case, the smallest loss of the contact area is achieved when performing a groove in the area of the alignment of the jaws and symmetrically relative to it.

Наиболее целесообразно оформление лыски цилиндрической поверхностью, диаметром не превышающей хотя бы один входной диаметр гнезда, и ось которой перпендикулярна оси отверстия под стержень, т.к. при этом достигается наибольшая площадь контакта.The most appropriate design of flats is a cylindrical surface with a diameter not exceeding at least one input diameter of the nest, and whose axis is perpendicular to the axis of the hole for the rod, because this achieves the largest contact area.

Описание изобретения иллюстрируется чертежами, гдеThe description of the invention is illustrated by drawings, where

на фиг.1 - общий вид узла крепления стержня эндоустройства; на фиг.2 - разрез по А-А фиг.1; на фиг.3 - вид на узел с разрезной втулкой в положении монтажа; на фиг.4 - разрез по Б-Б фиг.3; на фиг.5 - конструктивный вариант узла с крепежной частью в виде крючка; на фиг.6 - разрез по В-В фиг.5.figure 1 is a General view of the mounting node of the rod endustroy; figure 2 is a section along aa of figure 1; figure 3 is a view of the node with a split sleeve in the mounting position; figure 4 is a section along BB of figure 3; figure 5 is a constructive version of the node with the mounting part in the form of a hook; figure 6 is a section along bb In figure 5.

Узел крепления стержня 1 содержит элемент крепления 2, включающий крепежную часть, например, в виде костного винта 3 с ограненным под ключ буртом 4, верхняя поверхность 5 которого является опорной, и резьбовую головку 6, на которую навинчена зажимная гайка 7.The attachment unit of the rod 1 comprises a fastener 2, including the fastener, for example, in the form of a bone screw 3 with a turn-shaped collar 4, the upper surface 5 of which is abutment, and a threaded head 6 on which the clamping nut 7 is screwed.

Хомут 8, в гнезде 9 которого установлена разрезная втулка 10, соосными отверстиями 11 и 12 в его губках 13 и 14 надет на резьбовую головку 6 элемента крепления 2 между опорной поверхностью 5 и зажимной гайкой 7.The clamp 8, in the socket 9 of which a split sleeve 10 is installed, is mounted on the threaded head 6 of the fastening element 2 between the supporting surface 5 and the clamping nut 7 with coaxial holes 11 and 12 in its jaws 13 and 14.

Наружная поверхность разрезной втулки 10 оформлена сферой, усеченной плоскостями, перпендикулярными оси отверстия 15 под закрепляемый стержень. Симметрично относительно диаметральной плоскости втулка снабжена разрезом 16, в зоне которого и симметрично относительно него на наружной поверхности втулки выполнена лыска 17.The outer surface of the split sleeve 10 is decorated with a sphere truncated by planes perpendicular to the axis of the hole 15 for the fixed rod. Symmetrically relative to the diametrical plane of the sleeve is equipped with a cut 16, in the area of which and symmetrically relative to it on the outer surface of the sleeve is made flat 17.

Гнездо 9 оформлено сферической поверхностью с диаметром, равным диаметру втулки. От торца хомута до плоскости максимального диаметра гнезда в зоне створа губок хомута и симметрично относительно него выполнен монтажный паз 18 глубиной на уровне этого диаметра и шириной по осевому размеру втулки.The socket 9 is decorated with a spherical surface with a diameter equal to the diameter of the sleeve. From the end of the clamp to the plane of the maximum diameter of the nest in the area of the alignment of the lips of the clamp and symmetrically relative to it, a mounting groove 18 is made at a depth at the level of this diameter and a width along the axial dimension of the sleeve.

Лыска 17 оформлена цилиндрической поверхностью, диаметром равной входному диаметру 19 гнезда.Lask 17 is framed by a cylindrical surface with a diameter equal to the input diameter of the 19 nests.

В узле может быть использован элемент крепления с крепежной частью в виде крючка 20 со ввернутым в его пятку резьбовым стержнем 21, служащим в качестве резьбовой головки, а опорной является поверхность 22 пятки.The assembly may use a fastener with a fastener in the form of a hook 20 with a threaded rod 21 screwed into its heel, serving as a threaded head, and the heel surface 22 is a reference.

Изобретение может быть реализовано и в других конструктивных исполнениях (на чертежах не показаны). Гнездо из соображений технологичности может быть оформлено другими поверхностями, обеспечивающими фиксацию втулки в осевом направлении, например встречно-коническими или ступенчато-цилиндрическими, как в прототипе. Гнездо может быть выполнено без паза. В этом случае втулка должна быть снабжена диаметрально противоположными лысками. Может быть, как в прототипе, при монтаже использована упругая деформация хомута и втулки. В этом случае целесообразно для облегчения деформации выполнить проточки: в хомуте - напротив створа губок и во втулке - напротив разреза, а лыски на втулке выполнить параллельно диаметральной плоскости разреза. Форма лысок также может быть любой, обеспечивающей беспрепятственный монтаж втулки, например плоской.The invention can be implemented in other designs (not shown in the drawings). The nest, for reasons of manufacturability, can be decorated with other surfaces that secure the bushing in the axial direction, for example, counter-conical or step-cylindrical, as in the prototype. The socket can be made without a groove. In this case, the sleeve should be provided with diametrically opposite flats. Maybe, as in the prototype, during installation, elastic deformation of the clamp and sleeve was used. In this case, it is advisable to facilitate the deformation to make grooves: in the collar - opposite the alignment of the sponges and in the sleeve - opposite the cut, and flats on the sleeve run parallel to the diametrical plane of the cut. The shape of the flats can also be any, providing unhindered installation of the sleeve, for example flat.

Узел крепления используется следующим образом. Перед проведением операции вставляют разрезную втулку 10 в гнездо 9 хомута 8 (это может быть выполнено изготовителем). Для этого втулку в положении, когда ее ось перпендикулярна оси гнезда, а лыска (лыски) 17 параллельна ей, через паз 18 (а в конструктивном варианте без паза, непосредственно по входному диаметру) вводят в гнездо и поворачивают в положение их соосности. После этого, для предотвращения случайного выпадения втулки и для улучшения условий ее сжатия хомутом, целесообразно повернуть ее вокруг оси до совмещения разреза 16 со створом губок хомута, как показано на фиг.1.The mount is used as follows. Before the operation, insert the split sleeve 10 into the socket 9 of the clamp 8 (this can be done by the manufacturer). To do this, the sleeve in the position when its axis is perpendicular to the axis of the nest, and the flat (flats) 17 parallel to it, through the groove 18 (and in the constructive embodiment without a groove, directly in the input diameter) is inserted into the socket and rotated to their alignment. After that, to prevent accidental loss of the sleeve and to improve the conditions of its compression by the clamp, it is advisable to rotate it around the axis until the section 16 is aligned with the target of the clamp jaws, as shown in Fig. 1.

При проведении хирургической операции установки эндоустойства в подготовленную кость вворачивают костный винт 3 до упора в нее бурта 4 или на подготовленное место устанавливают и закрепляют крючок 20. Разрезную втулку 10, в сборе с хомутом 8, надевают отверстием 15 на закрепляемый стержень 1. Хомут отверстиями 11 и 12 надевают на резьбовую головку 6 или резьбовой стержень 21 и навинчивают зажимную гайку 7. После установки стержня 1, затягивая гайку, сводят губки 13 и 14 хомута. Хомут, обжимая разрезную втулку 10, сжимает ее, а та, в свою очередь, зажимает стержень 1, фиксируя его как в осевом, так и в окружном направлении.When carrying out a surgical operation to install endostomy, a bone screw 3 is screwed into the prepared bone 3 until the collar 4 rests in it, or a hook 20 is installed and secured to the prepared place. The cutting sleeve 10, assembled with the clamp 8, is put in with the hole 15 on the fixed rod 1. The clamp is made with holes 11 and 12 put on the threaded head 6 or threaded rod 21 and screw the clamping nut 7. After installing the rod 1, tightening the nut, reduce the jaws 13 and 14 of the clamp. The clamp, compressing the split sleeve 10, compresses it, and that, in turn, clamps the rod 1, fixing it both in the axial and in the circumferential direction.

Claims

1. The site of attachment of the endostructure rod to the bone, containing the element of attachment to the bone, divided by the supporting surface into the part that is fastened to the bone and the threaded head, a split sleeve with a spherical outer surface and an opening for the endostructure rod, a clamp with a slot for a split sleeve and jaws, the latter have coaxial holes for mounting on the threaded head of the fastening element, while the socket forms a ball joint with a split sleeve, and the input diameters of the socket are smaller than the outer diameter of the sleeve, a clamping nut for information of the clamp jaws having the possibility of screwing onto said threaded head, characterized in that at least one flange is made on the outer surface of the split sleeve with the possibility of the split sleeve passing through at least one input diameter of the said socket in the position of the axis of the hole for the endoscopic pin perpendicular to the axis of the socket clamp.

2. The node according to claim 1, characterized in that the socket is equipped with a mounting groove from the end of the clamp to the plane of the maximum diameter of the socket with depth at its level and width along the axial dimension of the sleeve.

3. The node according to claim 2, characterized in that the groove is made in the area of the alignment of the jaws and symmetrically relative to it.

4. The node according to claim 1, characterized in that the flat is decorated with a cylindrical surface with a diameter not exceeding at least one input diameter of the nest and an axis that is perpendicular to the axis of the hole for the rod.