RU2396900C2

RU2396900C2 - Apparatus for evaluating degree of bone tissue restoration

Info

Publication number: RU2396900C2
Application number: RU2008113260/14A
Authority: RU
Inventors: Александр Сергеевич Баринов (RU); Александр Сергеевич Баринов; Александр Александрович Воробьев (RU); Александр Александрович Воробьев; Юрий Петрович Муха (RU); Юрий Петрович Муха; Сергей Александрович Русаков (RU); Сергей Александрович Русаков; Михаил Маркович Гольдреер (RU); Михаил Маркович Гольдреер; Алексей Сергеевич Пономарев (RU); Алексей Сергеевич Пономарев; Роман Васильевич Литовкин (RU); Роман Васильевич Литовкин
Original assignee: ООО "Центр антропометрической (ортопедической) косметологии и коррекции"
Priority date: 2008-04-04
Filing date: 2008-04-04
Publication date: 2010-08-20
Also published as: RU2008113260A

Abstract

FIELD: medicine.

SUBSTANCE: invention relates to medicine, in particular to traumatology and orthopedics and serves for carrying out evaluation of degree of bone tissue restoration in case of transosteal osteosynthesis. Device for carrying out disgnostics of degree of bone regenerate restoration with application of Ilizarov's apparatus includes sensors of force and tension-compression, installed on four telescopic rods of Ilizarov's apparatus with possibility to transmit information to personal computer.

EFFECT: invention ensures increase of accuracy in determining moment of Ilizarov's apparatus removal and possibility to keep track of change of load on the bone.

1 dwg

Description

Изобретение относится к медицине, в частности к травматологии и ортопедии, и служит для проведения оценки степени восстановления костной ткани при чрескостном остеосинтезе.The invention relates to medicine, in particular to traumatology and orthopedics, and is used to assess the degree of restoration of bone tissue in transosseous osteosynthesis.

Известен ортопедический аппарат Илизарова, представляющий собой комплекс из стальных колец, жестко соединенных между собой стержнями, удерживающий костные отломки с помощью перекрестно фиксированных в кольцах и натянутых стальных спиц.Known orthopedic apparatus Ilizarov, which is a complex of steel rings rigidly connected to each other by rods, holding bone fragments using cross-locked in rings and stretched steel knitting needles.

Недостатком этого известного устройства является отсутствие возможности проводить диагностику состояния костного регенерата и момента снятия аппарата Илизарова. В настоящее время такой момент определяется субъективно, с помощью визуального наблюдения и анализа рентгеновских снимков. Данные способы очень не точны и сильно зависят от опыта врача-ортопеда.The disadvantage of this known device is the inability to diagnose the condition of the bone regenerate and the time of removal of the Ilizarov apparatus. Currently, such a moment is determined subjectively, using visual observation and analysis of x-rays. These methods are very inaccurate and highly dependent on the experience of the orthopedic surgeon.

Известно устройство для определения микроподвижности спиц, решающее задачу определения жесткости костного регенерата путем определения амплитуды движения спиц аппарата при помощи микрометра (Егоров М.Ф., Чернов А.П., Некрасов М.С. Ортопедическая косметология. М.: Издательский центр «Федоров», 2000, с.74).A device for determining micromotion of knitting needles, solving the problem of determining the stiffness of bone regenerate by determining the amplitude of movement of the knitting needles of the apparatus using a micrometer (Egorov MF, Chernov AP, Nekrasov MS Orthopedic cosmetology. M .: Publishing center "Fedorov ", 2000, p. 74).

Недостатком данного устройства является неудобность монтажа, большие габариты конструкции, низкая точность устройства и незащищенность от помех.The disadvantage of this device is the inconvenience of installation, large design, low accuracy of the device and exposure to interference.

Наиболее близким аналогом к заявленному изобретению является аппарат Илизарова с пружинными и динамометрическими динамометрами (Шевцов В.И., Немков В.А., Скляр Л.В. Аппарат Илизарова. Биомеханика. Курган: Издательство «Периодика», 1995, с.140).The closest analogue to the claimed invention is the Ilizarov apparatus with spring and dynamometer dynamometers (Shevtsov V.I., Nemkov V.A., Sklyar L.V. Ilizarova apparatus. Biomechanics. Kurgan: Publishing House "Periodika", 1995, p.140) .

Недостатком наиболее близкого аналога является его ограниченное применение, так как монтаж динамометров приводит к уменьшению жесткости конструкции и погрешностям измерений, обусловленным действием на стержни изгибающих моментов.The disadvantage of the closest analogue is its limited use, since the installation of dynamometers leads to a decrease in structural rigidity and measurement errors due to the action of bending moments on the rods.

Предлагаемое изобретение решает задачу разработки устройства для проведения диагностики степени восстановления костного регенерата и определения момента безопасного снятия аппарата Илизарова.The present invention solves the problem of developing a device for diagnosing the degree of restoration of bone regenerate and determine the time of safe removal of the Ilizarov apparatus.

Получаемый при этом технический результат состоит в повышении точности определения момента снятия аппарата Илизарова и возможности постоянно отслеживать изменения нагрузки на кость.The technical result obtained in this case consists in increasing the accuracy of determining the moment of removal of the Ilizarov apparatus and the ability to constantly monitor changes in the load on the bone.

Указанный технический результат достигается установкой точных тензометрических или оптоволоконных датчиков на стержни аппарата Илизарова, АЦП высокого разрешения и специального программного обеспечения.The specified technical result is achieved by installing accurate strain gauge or fiber optic sensors on the rods of the Ilizarov apparatus, high-resolution ADC and special software.

Изобретение поясняется чертежом, на котором изображено предлагаемое устройство.The invention is illustrated in the drawing, which shows the proposed device.

Предлагаемое устройство состоит из аппарата Илизарова 1, в стержни которого монтируются путем вкручивания во внутреннюю резьбу по одному датчику силы, либо растяжения-сжатия 2. Сигнал с датчика поступает на согласующую схему 3, где усиливается, фильтруется от помех и оцифровывается, и затем через канал передачи данных 4 информация поступает на персональный компьютер 5, где может обрабатываться и храниться.The proposed device consists of an Ilizarov apparatus 1, in the rods of which are mounted by screwing one internal force sensor or tensile-compression 2 into the internal thread. The signal from the sensor is fed to a matching circuit 3, where it is amplified, filtered out from interference and digitized, and then through the channel data transfer 4 information is transmitted to a personal computer 5, where it can be processed and stored.

С увеличением жесткости костного регенерата нагрузка на аппарат Илизарова уменьшается, что регистрируется датчиками и обрабатывается на персональном компьютере в виде кривой, отражающей степень этой нагрузки. Кривая нагрузки на датчики (зависимость величины нагрузки тела пациента на аппарат Илизарова от времени) после окончания процесса превращения костного регенерата в полноценную кость полностью стабилизируется у минимального значения, исчезнут характерные колебания этой кривой при ходьбе пациента. Это и станет условием для снятия аппарата.With increasing stiffness of bone regenerate, the load on the Ilizarov apparatus decreases, which is recorded by sensors and processed on a personal computer in the form of a curve reflecting the degree of this load. The curve of the load on the sensors (the dependence of the patient’s body load on the Ilizarov apparatus on time) after the process of turning the bone regenerate into a full-fledged bone is completely stabilized at the minimum value, the characteristic fluctuations of this curve when the patient walks will disappear. This will be a condition for removing the device.

Claims

A device for diagnosing the degree of restoration of bone regenerate when using the Ilizarov apparatus, including force and tension-compression sensors mounted on four telescopic rods of the Ilizarov apparatus with the ability to transfer information to a personal computer.