RU2570168C1

RU2570168C1 - Device for bone fragment approximation and fixation

Info

Publication number: RU2570168C1
Application number: RU2014138699/14A
Authority: RU
Inventors: Николай Михайлович Александров
Priority date: 2014-09-24
Filing date: 2014-09-24
Publication date: 2015-12-10

Abstract

FIELD: medicine.

SUBSTANCE: device for bone fragment approximation and fixation comprises movably jointed branches with a ratchet, and handles. The branches have end threaded pins and two removable adapters configured as a regular quadrangular prism with through holes in mutually perpendicular planes, and two removable jaws having two conical pins and one threaded pin opposing the conical ones.

EFFECT: smooth coaxial approximation and gradual compression of bone fragments with minimum bone injuries and preserved bone blood supply.

3 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к медицине, в частности к хирургическим инструментам, и может быть использовано для сближения и фиксации костных фрагментов.The present invention relates to medicine, in particular to surgical instruments, and can be used to approximate and fix bone fragments.

Известно устройство, состоящее из рабочей части, представленной эластичными изогнутыми губками толщиной 2 мм и шириной 30 мм, имеющими форму полумесяца с двумя расходящимися шипами, с взаимной вогнутостью, плавным изгибом и с зубчиками на вогнутой стороне, и браншей с кремальерой и пятью зубцами, позволяющими варьировать расстояние между губками и дозировать прочность захвата костных отломков в диапазоне от одного до пяти (см. патент РФ №2410054, 2011 г.).A device is known consisting of a working part, represented by elastic curved jaws with a thickness of 2 mm and a width of 30 mm, having a crescent shape with two diverging spikes, with mutual concavity, smooth bending and with teeth on the concave side, and jaws with a rack and five teeth, allowing vary the distance between the jaws and measure the grip strength of bone fragments in the range from one to five (see RF patent No. 2410054, 2011).

Однако это устройство имеет следующие недостатки: 1) большие размеры рабочей части инструмента обуславливают необходимость скелетирования костных отломков на большом протяжении для их захвата, что ухудшает кровоснабжение отломков; 2) устройство увеличивает опасность сминания или растрескивания костных фрагментов, особенно при их остеопорозе, а также травмирования надкостницы из-за большой площади контакта рабочей части инструмента с тканями; 3) применение устройства возможно только на трубчатых костях, поперечное сечение которых соответствует вогнутости рабочих губок инструмента; 4) устройство не обеспечивает плавное осевое сближение костных фрагментов и их необходимую компрессию.However, this device has the following disadvantages: 1) the large size of the working part of the instrument necessitates the skeletonization of bone fragments over a large extent for their capture, which affects the blood supply to the fragments; 2) the device increases the risk of crushing or cracking of bone fragments, especially with osteoporosis, as well as trauma to the periosteum due to the large contact area of the working part of the instrument with tissues; 3) the use of the device is possible only on tubular bones, the cross section of which corresponds to the concavity of the working jaws of the tool; 4) the device does not provide a smooth axial approach of bone fragments and their necessary compression.

Известны устройства, содержащие один штырь с жесткой фиксацией к инструменту или монолитный с инструментом (см. Остеосинтез. Руководство для врачей под ред. члена-корта АМН СССР проф. С.С. Ткаченко, 1987 г., стр. 39-40).Known devices containing one pin with a rigid fixation to the instrument or monolithic with the instrument (see Osteosynthesis. Guide for doctors under the editorship of the member of the Academy of Medical Sciences of the USSR, Prof. SS Tkachenko, 1987, pp. 39-40).

Однако они не позволяют добиться соосности костных фрагментов при их сближении, соединении и равномерного их торцевого давления. Кроме того, они не позволяют управлять (манипулировать) положением отломков в разных плоскостях и под необходимым углом.However, they do not allow to achieve coaxiality of bone fragments during their rapprochement, connection and their uniform end pressure. In addition, they do not allow to control (manipulate) the position of fragments in different planes and at the required angle.

Известен также остроконечный репозиционный зажим, включающий рабочую часть со штырями и предусматривающий минимальный контакт рабочей части инструмента с тканями, так как штыри вводятся в отверстия, сформированные в кортикальной пластинке (см. М.Е. Мюллер, М. Алльговер, Р. Шнейдер, Х. Виллинеггер. Руководство по внутреннему остеосинтезу. Методика, рекомендованная группой АО. Springer-Verlag, 1996, стр. 514-515).A pointed reposition clamp is also known, including a working part with pins and providing minimal contact of the working part of the instrument with tissues, since the pins are inserted into the holes formed in the cortical plate (see M.E. Muller, M. Allgover, R. Schneider, X Willinegger, Guide to Internal Osteosynthesis, Recommended Practice by AO Group (Springer-Verlag, 1996, pp. 514-515).

Однако при использовании устройства происходит угловое смещение отломков трубчатых костей при их сближении для достижения торцевого упора вследствие тяги мышц, прикрепляющихся к костям, что особенно выражено при стоянии костных фрагментов друг от друга на значительном расстоянии. Этот недостаток требует применения дополнительных инструментов, часто с дополнительным травмированием тканей. Кроме того, это устройство позволяет управлять положением фрагментов и фиксировать их в необходимом положении только в одной плоскости. При их использовании отсутствует возможность регулировать угол фиксации костных фрагментов. В условиях применения устройства не обеспечивается адекватная репозиция и стабильная фиксация костных отломков трубчатых костей.However, when using the device, there is an angular displacement of fragments of tubular bones when they approach each other to achieve end stop due to traction of the muscles attached to the bones, which is especially pronounced when the bone fragments are standing at a considerable distance. This drawback requires the use of additional tools, often with additional tissue injury. In addition, this device allows you to control the position of the fragments and fix them in the required position in only one plane. When using them, it is not possible to adjust the angle of fixation of bone fragments. Under the conditions of use of the device, adequate reposition and stable fixation of bone fragments of tubular bones is not provided.

В качестве прототипа выбрано устройство, содержащее рукоятки и бранши с шипами, бранши снабжены П-образными ножками, на концах которых выполнены цилиндрические утолщения, заканчивающиеся опорными площадками, в центре которых расположены и ориентированы навстречу друг другу шипы, при этом расстояние между шипами одной пары ножек меньше, чем второй противоположной пары ножек, и в сомкнутом положении все четыре опорные площадки лежат в одной плоскости и расстояния между центрами шипов равны (см. патент 2195211, 2002 г.).As a prototype, a device containing arms and jaws with spikes was selected, the jaws are equipped with U-shaped legs, at the ends of which cylindrical thickenings are made, ending with supporting platforms, in the center of which there are spikes located and oriented towards each other, while the distance between the spikes of one pair of legs less than the second opposite pair of legs, and in the closed position, all four bearing pads are in the same plane and the distances between the centers of the spikes are equal (see patent 2195211, 2002).

Однако известное устройство имеет недостатки: 1) не обеспечивает постепенного сближения и фиксации костных фрагментов с необходимой торцевой компрессией; 2) не дает возможности надежной фиксации отломков под необходимым углом после проведения корригирующей остеотомии; 3) фиксированные расстояния между шипами не позволяют применить устройство при операциях на небольших костях кисти и стопы; 4) устройство не обеспечивает репозиции плоских костей с минимальной их травматизацией; 5) возникает необходимость скелетирования отломков на значительном протяжении.However, the known device has disadvantages: 1) does not provide a gradual rapprochement and fixation of bone fragments with the necessary end compression; 2) does not allow reliable fixation of fragments at the required angle after corrective osteotomy; 3) fixed distances between the spikes do not allow the device to be used during operations on small bones of the hand and foot; 4) the device does not provide reposition of flat bones with minimal trauma; 5) there is a need for skeletonization of fragments for a considerable extent.

Задача предлагаемого изобретения - усовершенствование устройства.The task of the invention is to improve the device.

Технический результат - обеспечение постепенного соосного сближения костных отломков с их дозируемой компрессией с минимальной травматизацией костной ткани и сохранением ее кровоснабжения, а также равномерного торцевого упора при фиксации костных фрагментов под углом в различной плоскости.The technical result is the provision of a gradual coaxial approximation of bone fragments with their metered compression with minimal trauma to the bone tissue and preservation of its blood supply, as well as a uniform end stop when fixing bone fragments at an angle in a different plane.

Поставленный технический результат достигается за счет того, что в устройстве, включающем подвижно соединенные бранши с кремальерой и рукоятки, бранши выполнены с концевыми резьбовыми штырями и снабжены двумя съемными переходниками в виде правильной четырехугольной призмы с сквозными отверстиями во взаимно перпендикулярных плоскостях и двумя съемными вилками, имеющими два конических штыря и один резьбовой штырь, направленный противоположно коническим.The technical result is achieved due to the fact that in the device, which includes movably connected jaws with a rack and handles, the jaws are made with end threaded pins and are equipped with two removable adapters in the form of a regular quadrangular prism with through holes in mutually perpendicular planes and two removable forks having two conical pins and one threaded pin directed oppositely conical.

Устройство для сближения и фиксации костных фрагментов поясняется чертежами, где на фиг. 1 показан общий вид устройства, на фиг. 2 - переходник с сквозными отверстиями во взаимно перпендикулярных плоскостях, на фиг. 3 показана съемная вилка с коническими и резьбовым штырями.A device for convergence and fixation of bone fragments is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows a general view of the device, FIG. 2 - adapter with through holes in mutually perpendicular planes, in FIG. 3 shows a detachable plug with tapered and threaded pins.

Устройство содержит две подвижно соединенные бранши 1 с концевыми резьбовыми штырями 2 с гайками, снабженные двумя съемными переходниками 3 в виде правильной четырехугольной призмы с сквозными отверстиями, выполненными во взаимно перпендикулярных плоскостях перпендикулярно боковым граням призмы через ось симметрии ближе к основаниям призмы, и двумя съемными вилками 4, имеющими два конических штыря 5 и один резьбовой штырь 6 с гайкой, направленный противоположно коническим штырям 5. Угол между браншами в сомкнутом положении составляет 10°, в разомкнутом положении - 130°. Расстояние между браншами в сомкнутом положении составляет 0 мм, в максимально разомкнутом положении - 120 мм. Длина конического штыря составляет 18 мм, а расстояние между концами штырей равно 9 мм. Диаметр основания штыря равен 2 мм. Устройство имеет рукоятки 7 с кремальерой 8. Съемные вилки 4 имеют различные типоразмеры, отличающиеся расстояниями между штырями. Они составляют 9 мм, 12 мм, 14 мм, 18 мм, 20 мм.The device contains two movably connected branches 1 with end threaded pins 2 with nuts, equipped with two removable adapters 3 in the form of a regular quadrangular prism with through holes made in mutually perpendicular planes perpendicular to the side faces of the prism through the axis of symmetry closer to the base of the prism, and two removable forks 4, having two conical pins 5 and one threaded pin 6 with a nut directed opposite to the conical pins 5. The angle between the jaws in the closed position is 10 °, in the open position - 130 °. The distance between the branches in the closed position is 0 mm, in the maximum open position - 120 mm. The length of the conical pin is 18 mm, and the distance between the ends of the pins is 9 mm. The diameter of the base of the pin is 2 mm. The device has handles 7 with a rack 8. The removable forks 4 have different sizes, differing in the distances between the pins. They are 9 mm, 12 mm, 14 mm, 18 mm, 20 mm.

Устройство используют следующим образом. Резьбовой штырь 6 вилки 4 проводят через одно из отверстий в переходнике 3 и фиксируют гайкой. Через второе отверстие переходника 3 проводят резьбовой концевой штырь 2 бранши 1 и фиксируют переходник 3 гайкой в таком положении, чтобы конические штыри 5 вилок 4 были направлены вниз в одну сторону параллельно друг другу и перпендикулярно браншам 1. Отступя на 1,0 см от места остеотомии или перелома трубчатой кости, формируют два отверстия в кортикальной пластине каждого фрагмента перпендикулярно ее продольной оси по средней линии и в одной плоскости с помощью сверла диаметром 1- 2 мм или толстой спицы Киршнера в зависимости от размеров костных отломков. Расстояние между отверстиями равно расстоянию между коническими штырями 5 вилки 4. В каждую пару отверстий вводят соответственно конические штыри 5 вилки 4. При смыкании бранш 1 происходит сближение и компрессия костных фрагментов. В этом положении кремальера 8 защелкивается. Далее осуществляют фиксацию перелома с помощью металлоконструкции. После этого устройство снимают.The device is used as follows. The threaded pin 6 of the plug 4 is passed through one of the holes in the adapter 3 and fixed with a nut. Through the second hole of the adapter 3, a threaded end pin 2 of the jaw 1 is held and the adapter 3 is fixed with a nut in such a position that the conical pins 5 of the forks 4 are directed downward in one direction parallel to each other and perpendicular to the branches 1. 1.0 cm apart from the osteotomy or a fracture of the tubular bone, form two holes in the cortical plate of each fragment perpendicular to its longitudinal axis along the midline and in the same plane using a drill with a diameter of 1-2 mm or a thick Kirschner spoke, depending on the size of the braids fragments. The distance between the holes is equal to the distance between the conical pins 5 of the plug 4. Into each pair of holes, respectively, the conical pins 5 of the plug 4. Introduce the jaw 1 to come closer and compress the bone fragments. In this position, the ratchet 8 is latched. Next, fixation of the fracture using metal. After that, the device is removed.

При необходимости соединения отломков под углом 180^о переходник 3 устанавливают в нейтральном положении в одной плоскости с браншами и фиксируют гайкой. Конические стержни 5 вилок 4 при этом находятся параллельно друг другу. Вторая гайка на резьбовом штыре 6 вилки 4 остается расслабленной. При смыкании бранш происходит сближение и соприкосновение отломков по одной общей осевой линии, чем обеспечивается их равномерный торцевой упор и компрессия по всей площади соприкосновения. В случае потребности соединения отломков под заданным углом вилку 4 устанавливают под необходимым углом, равным углу, под которым соединяют отломки в той или иной плоскости. Если угол соединения отломков расположен в вертикальной плоскости, то расслабляют гайку, фиксирующую переходник 3 к бранше 1. После установки вилки 4 в положении, равном углу фиксации, гайку затягивают. Гайка, фиксирующая вилку к переходнику 3, остается расслабленной. При смыкании бранш происходит сближение отломков под необходимым углом и достигается равномерный торцевой упор. Если необходимо соединить отломки под углом, расположенным в горизонтальной плоскости, то расслабляют гайку, фиксирующую вилку 4, которую устанавливают под необходимым углом, после чего гайку затягивают. Затягивают также вторую гайку в нейтральном положении переходника 3. Смыкание бранш приводит к расположению отломков под заданным углом с необходимым торцевым упором. Достигнутое положение фиксируют с помощью кремальеры 8. При необходимости ориентации костных фрагментов одновременно в нескольких плоскостях угол расположения вилок относительно друг друга регулируют ослабляя гайки на резьбовых штырях 2 и 6 и затягивая гайки в заданном положении.If necessary, the connection of fragments at an angle of 180 ^{about the} adapter 3 is installed in a neutral position in the same plane with the branches and fix with a nut. The conical rods 5 of the forks 4 are parallel to each other. The second nut on the threaded pin 6 of the plug 4 remains relaxed. When the jaw is closed, the fragments come closer and come together along one common axial line, which ensures their uniform end emphasis and compression over the entire contact area. If it is necessary to connect the fragments at a given angle, the fork 4 is installed at the required angle equal to the angle at which the fragments are connected in one plane or another. If the junction of the fragments is located in a vertical plane, then loosen the nut fixing the adapter 3 to jaw 1. After installing the plug 4 in a position equal to the angle of fixation, tighten the nut. The nut securing the plug to adapter 3 remains relaxed. When the jaw is closed, the fragments come closer at the required angle and a uniform end stop is achieved. If it is necessary to connect the fragments at an angle located in the horizontal plane, then loosen the nut fixing the fork 4, which is set at the required angle, and then tighten the nut. Tighten the second nut in the neutral position of the adapter 3. Closing the jaw leads to the location of the fragments at a given angle with the necessary end stop. The achieved position is fixed using the cremallera 8. If necessary, the orientation of the bone fragments simultaneously in several planes, the angle of the forks relative to each other is regulated by loosening the nuts on the threaded pins 2 and 6 and tightening the nuts in a predetermined position.

Таким образом, устройство позволяет плавно управлять расположением и соединением отломков под необходимым углом в нескольких плоскостях и дает возможность изменять угол расположения пары конических штырей относительно друг друга в разных плоскостях в зависимости от угла соединения костных фрагментов после выполнения корригирующей остеотомии. Устройство позволяет ориентировать и надежно фиксировать костные фрагменты в трех плоскостях и выполнить стабильный остеосинтез. Устройство обеспечивает равномерное торцовое давление костных фрагментов с сохранением осевых соотношений, в том числе под заданным углом. Устройство обеспечивает фиксацию костных фрагментов под необходимым углом, что имеет важное значение при выполнении корригирующих остеотомий и остеосинтезе в условиях наступающего укорочения сегмента и неизбежного в подобных условиях гофрирования мягких тканей. Устройство обеспечивает осевую самоориентацию фрагментов при расслаблении узла крепления вилки к переходнику и обеспечивает соосность костных фрагментов в нескольких плоскостях благодаря имеющемуся механизму самоориентации костных фрагментов при необходимости их фиксации под углом во фронтальной, сагиттальной или горизонтальной плоскостях.Thus, the device allows you to smoothly control the location and connection of fragments at the required angle in several planes and makes it possible to change the angle of the pair of conical pins relative to each other in different planes depending on the angle of connection of the bone fragments after corrective osteotomy. The device allows you to orient and reliably fix bone fragments in three planes and perform stable osteosynthesis. The device provides uniform end pressure of the bone fragments while maintaining axial ratios, including at a given angle. The device provides fixation of bone fragments at the required angle, which is important when performing corrective osteotomies and osteosynthesis in the conditions of the coming shortening of the segment and the inevitable corrugation of soft tissues in such conditions. The device provides axial self-orientation of the fragments while relaxing the attachment point of the plug to the adapter and ensures coaxiality of the bone fragments in several planes due to the existing mechanism of self-orientation of the bone fragments if necessary to fix them at an angle in the frontal, sagittal or horizontal planes.

Устройство дает возможность соосного сближения с надежной фиксацией и компрессией отломков в условиях дефектов костной ткани, когда возникает необходимость выполнения остеосинтеза с укорочением, при котором наступающее гофрирование мягких тканей препятствует малотравматичному сближению и адекватному сопоставлению костных отломков.The device enables coaxial approach with reliable fixation and compression of fragments in conditions of bone tissue defects, when it becomes necessary to perform osteosynthesis with shortening, in which the oncoming corrugation of soft tissues prevents less traumatic approach and adequate comparison of bone fragments.

Устройство имеет важное преимущество при соединении костей различного строения (пястных костей и костей запястья, плюсневых костей и костей предплюсны), а также губчатых костей (запястья и предплюсны).The device has an important advantage when connecting bones of various structures (metacarpal bones and wrist bones, metatarsal bones and tarsal bones), as well as spongy bones (wrists and tarsus).

Наличие конических штырей обеспечивает минимальный контакт инструмента с костными фрагментами и сохранение их кровоснабжения.The presence of conical pins ensures minimal contact of the instrument with bone fragments and preservation of their blood supply.

Таким образом, при использовании инструмента достигается минимальная травматизация тканей и надежная временная фиксация костных фрагментов в неблагоприятных условиях. Этим создаются оптимальные условия для выполнения окончательного остеосинтеза.Thus, when using the instrument, minimal tissue trauma and reliable temporary fixation of bone fragments in adverse conditions are achieved. This creates optimal conditions for performing the final osteosynthesis.

Наличие вилок нескольких типоразмеров с коническими стержнями дает возможность оперировать на костях различной величины и структуры.The presence of forks of several sizes with conical rods makes it possible to operate on bones of various sizes and structures.

Claims

A device for rapprochement and fixation of bone fragments, containing movably connected jaws with a rack and handles, characterized in that the jaws are made with end threaded pins and are equipped with two removable adapters in the form of a regular quadrangular prism with through holes in mutually perpendicular planes and two removable forks having two conical pins and one threaded pin directed oppositely conical.