RU2712131C1 - Carbon plate for osteosynthesis of long bones fractures - Google Patents

Carbon plate for osteosynthesis of long bones fractures Download PDF

Info

Publication number
RU2712131C1
RU2712131C1 RU2019105451A RU2019105451A RU2712131C1 RU 2712131 C1 RU2712131 C1 RU 2712131C1 RU 2019105451 A RU2019105451 A RU 2019105451A RU 2019105451 A RU2019105451 A RU 2019105451A RU 2712131 C1 RU2712131 C1 RU 2712131C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
plate
bone
carbon
osteosynthesis
holes
Prior art date
Application number
RU2019105451A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Иванович Шевцов
Original Assignee
Владимир Иванович Шевцов
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Владимир Иванович Шевцов filed Critical Владимир Иванович Шевцов
Priority to RU2019105451A priority Critical patent/RU2712131C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2712131C1 publication Critical patent/RU2712131C1/en

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B17/56Surgical instruments or methods for treatment of bones or joints; Devices specially adapted therefor
    • A61B17/58Surgical instruments or methods for treatment of bones or joints; Devices specially adapted therefor for osteosynthesis, e.g. bone plates, screws, setting implements or the like
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L27/00Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
    • A61L27/02Inorganic materials
    • A61L27/08Carbon ; Graphite

Abstract

FIELD: medicine.SUBSTANCE: invention refers to medicine, particularly to traumatology and orthopedics. Disclosed is a carbon plate for osteosynthesis of long bones fractures, characterized by that the plate is made of carbon nanostructured composite material; length of the plate varies from 120 to 240 mm, and width is 15–18 mm; plate has two end sections equal to one-third of the plate length each, with thickness of 2 mm at the end with a cone-shaped increase in thickness of up to 5 mm at the border with a middle third and a middle third with thickness of 5 mm, overlapping the fracture line; has holes in one or two rows for plate fixation to bone; plate is made with possibility to insert clips through holes in plate into holes of adjoining cortical plate of bone, and with possibility of screwing in lengthwise conical channel of core clips having thread in head area, as a result of which clip end tabs diverge.EFFECT: invention provides osteosynthesis of fractures of long bones using non-metallic material, having mechanical strength, bio-inertia and biocompatibility with surrounding tissues, high plasticity, and also reduces length of rehabilitation.1 cl, 6 dwg

Description

Заявляемое устройство относится к медицине, в частности к травматологии и ортопедии, и может быть использовано при оперативном лечении переломов костей, в том числе имеющих многооскольчатый характер.The inventive device relates to medicine, in particular to traumatology and orthopedics, and can be used in the surgical treatment of bone fractures, including those with a multi-fragmented nature.

Известна пластина Лена, одна из первых пластин, использовавшаяся в травматологии и ортопедии для остеосинтеза. Выполняется из стали. Основным недостатком этой пластины являются ее размеры и небольшая толщина. Из-за частых переломов пластины на уровне перелома кости в настоящее время практически не используется.Known plate Lena, one of the first plates used in traumatology and orthopedics for osteosynthesis. It is made of steel. The main disadvantage of this plate is its size and small thickness. Due to frequent fractures of the plate at the level of a bone fracture, it is currently practically not used.

За последние 40-50 лет было предложено большое количество металлических пластин (Каплана А.В., Антонова А.И., Ткаченко С.С., Сиваша К.М., Демьянова В.М., Калнберза В.К), отличающиеся формой и материалом из которого они изготовлены. Первые пластины изготовлялись из нержавеющей стали, в последние годы - из титана.Over the past 40-50 years, a large number of metal plates have been proposed (Kaplan A.V., Antonova A.I., Tkachenko S.S., Sivasha K.M., Demyanova V.M., Kalnberza V.K.) the form and material from which they are made. The first plates were made of stainless steel, in recent years - from titanium.

В настоящее время используются пластины перфорированные крепежные, динамические компрессионные - DCP, LC-DCP, L, V, Т - образные, с ограниченным контактом и другие (Н.В. Корнилов, Э.Г. Грязнухин, «Травматология и ортопедия. Руководство для врачей, Том 1, стр. 324-325, Гиппократ.- 2004; Мюллер М., Алльговер М., Шнайдер Р., Виллинеггер X. Руководство по внутреннему остеосинтезу, 1996 г. - стр. 241; пластины для остеосинтеза, остеосинтез голени пластинами - wwwcito.pro/ru/index?option=com_content/&view-article&id=184). Предлагая новые конструкции пластин, авторы преследовали цель - минимизировать повреждение надкостницы и создавать условия для формирования костных мостиков под самой пластиной вблизи линии перелома.Currently used perforated mounting plates, dynamic compression ones - DCP, LC-DCP, L, V, T - shaped, with limited contact and others (N.V. Kornilov, E.G. Gryaznukhin, “Traumatology and Orthopedics. Guide for Doctors, Volume 1, pp. 324-325, Hippocrates. 2004; Müller M., Allgover M., Schneider R., Willinegger X. Guide to Internal Osteosynthesis, 1996 - p. 241; plates for osteosynthesis, lower leg osteosynthesis plates - wwwcito.pro/ru/index?option=com_content/&view-article&id=184). Offering new designs of plates, the authors pursued the goal - to minimize damage to the periosteum and create conditions for the formation of bone bridges under the plate itself near the fracture line.

Основным недостатком используемых металлических пластин является введение в костные отломки большого количества сквозных винтов. Это создает предпосылки для ослабления механической прочности кости и ее дополнительного перелома на уровне одного из винтов. Вторым недостатком является неустойчивость пластин к знакопеременным нагрузкам при функциональных нагрузках на конечность, что приводит к усталостным переломам пластин на уровне контакта костных отломков. Для исключения подобного осложнения пластины начали выпускать в форме желоба и более толстые (до 5-6 и более мм). Это привело к снижению их упругоэластических свойств, что является в последнее время основной причиной вырывания винтов из кости и нарушению стабильности в зоне перелома.The main disadvantage of the metal plates used is the introduction of a large number of through screws into the bone fragments. This creates the prerequisites for weakening the mechanical strength of the bone and its additional fracture at the level of one of the screws. The second disadvantage is the instability of the plates to alternating loads with functional loads on the limb, which leads to fatigue fractures of the plates at the level of contact of bone fragments. To exclude such a complication, plates began to be produced in the form of a gutter and thicker (up to 5-6 mm or more). This has led to a decrease in their elastic properties, which has recently been the main reason for tearing screws out of the bone and violating stability in the fracture zone.

Большое количество вводимых винтов, увеличение толщины пластин является причиной развития инфекционных осложнений, нарушения периостального кровобращения, развития некроза кости и распространенного остеопороза. Это закономерный биологический ответ кости. (В.В. Ключевский. Хирургия повреждений. - Ярославль - Рыбинск. - 2004, стр. 261)A large number of inserted screws, an increase in plate thickness is the cause of the development of infectious complications, impaired periosteal circulation, the development of bone necrosis and widespread osteoporosis. This is the natural biological response of the bone. (VV Klyuchevsky. Surgery for injuries. - Yaroslavl - Rybinsk. - 2004, p. 261)

К сказанному следует добавить, что после достижения консолидации костных отломков металлические пластины подлежат удалению, нередко с большими трудностями. Поэтому идет постоянный поиск новых материалов и способов фиксации пластин к костным отломкам.It should be added that after the consolidation of bone fragments is achieved, the metal plates must be removed, often with great difficulty. Therefore, there is a constant search for new materials and methods of fixing plates to bone fragments.

Так, в США в 2008 г. L.D. Efskind и T.E.Idsoe получили патент US20090263458A1 за разработку композитного материала для хирургического применения при переломах костей. Этот материал состоит из двух частей: первый состоящий из биосовместимой полимерной матрицы, способной трансформироваться в естественных условиях в существенно жидкую фазу, путем выделения энергии, а второй компонент способен отвердить биосовместимую полимерную матрицу с поглощением энергии. Сами авторы считают, что предложенный композитный материал относится к временной биосовместимой структуре для усиления остеосинтеза при переломах костей.So, in the USA in 2008 L.D. Efskind and T.E. Idsoe received US20090263458A1 patent for the development of a composite material for surgical use in bone fractures. This material consists of two parts: the first one consists of a biocompatible polymer matrix capable of transforming under natural conditions into a substantially liquid phase by energy release, and the second component is able to solidify the biocompatible polymer matrix with energy absorption. The authors themselves believe that the proposed composite material refers to a temporary biocompatible structure to enhance osteosynthesis in bone fractures.

Учитывая накопленный опыт, автором данного изобретения предложена неметаллическая пластина, а именно из углеродного наноструктурного композиционного материала.Given the experience gained, the author of this invention proposed a non-metallic plate, namely from a carbon nanostructured composite material.

Прообразом для создания углеродного композиционного материала явилась структура кости человека, представляющая собой некий композиционный материал, армирующей основой которого является оссеин, а связующей матрицей - соли кальция.The prototype for creating the carbon composite material was the human bone structure, which is a kind of composite material, the ossein being the reinforcing base, and calcium salts being the matrix.

Xinfeng Shi, Balaji Sitharaman at all (Biomaterials. 2007 Oct; 28(28): 4078-4090) провели лабораторные исследования значения пористости углеродных композиционных материалов на их механическую устойчивость и возможность прорастания костной ткани в поры материала. В результате проведенных исследований ими установлено, что при увеличении размеров пор врастание костной ткани в них идет активнее, но механическая прочность композита снижается. Поэтому необходимо подбирать композит таким образом, чтобы сохранить основные свойства при использовании в качестве имплантатов. Эти исследования перекликаются с исследованиями, проведенными группой наших специалистов [Гордеев С.К и соавт.(2007. 2014)].Xinfeng Shi, Balaji Sitharaman at all (Biomaterials. 2007 Oct; 28 (28): 4078-4090) carried out laboratory studies of the porosity of carbon composite materials on their mechanical stability and the possibility of bone growth in the pores of the material. As a result of their studies, they found that with an increase in pore size, bone growth in them is more active, but the mechanical strength of the composite decreases. Therefore, it is necessary to select the composite in such a way as to preserve the basic properties when used as implants. These studies overlap with studies conducted by a group of our experts [Gordeev S.K. et al. (2007. 2014)].

Известны работы Гордеева С.К. [(Гордеев С.К. Углеродные нанокомпозиционные материалы из наноалмаза: получение и свойства// Сверхтвердые материалы, - 2002. - №6. - С. 60-67), Гордеева С.Л. и соавторов (Гордеев С.К., Белов И.М., Корчагина С.Б. Материаловедческие аспекты углеродных наноструктурных имплантатов. // Мат. Второй науч.-практ. конф. «Внедрение в клинич. практику углеродных наноструктурных имплантатов: предвар. итоги и перспективы». СПб., 2014)], которыми установлено, что по своим свойствам (плотность, предел прочности при сжатии, предел прочности при изгибе, модуль упругости при сжатии) углерод близок к свойствам кости человека.Known works of Gordeev S.K. [(Gordeev S.K. Carbon nanocomposite materials from nanodiamond: preparation and properties // Superhard materials, - 2002. - No. 6. - P. 60-67), Gordeeva S.L. et al. (Gordeev S.K., Belov I.M., Korchagina S.B. Material Science Aspects of Carbon Nanostructured Implants. // Mat. Second Scientific and Practical Conf. “Introduction of Clinical Practice of Carbon Nanostructured Implants: Preliminary. results and prospects. ”SPb., 2014)], which established that in its properties (density, compressive strength, flexural strength, compressive modulus) carbon is close to the properties of human bones.

С этой точки зрения еще в 60-е годы в качестве имплантируемого материала специалисты начали применять углерод в медицине. Главное его достоинство - инертность по отношению к живым тканям. Тем не менее, механические свойства обычного углерода не позволили применять его в условиях значительных и даже умеренных механических нагрузок. Повышение интереса к углероду обусловлено созданием нового поколения углеродных материалов, механические свойства которых могут быть заданными и регулироваться в значительных пределах. Возможность моделирования свойств углеродных материалов соответственно параметрам нативной костной ткани прорастание ее в имеющиеся в имплантатах поры позволило рассматривать биомеханическую систему кость - углеродный имплантат как единое целоеFrom this point of view, back in the 60s, specialists began to use carbon in medicine as an implantable material. Its main advantage is inertness towards living tissues. However, the mechanical properties of ordinary carbon did not allow its use in conditions of significant and even moderate mechanical loads. The increased interest in carbon is due to the creation of a new generation of carbon materials, the mechanical properties of which can be set and regulated to a considerable extent. The ability to simulate the properties of carbon materials according to the parameters of native bone tissue, its germination in the pores available in the implants made it possible to consider the biomechanical system of the bone - carbon implant as a whole

Синани И.Л. и соавт (2012) в лабораторных условиях провели исследования углеродных композиционных материалов на механическую прочность и другие химико-физические свойства. Ими установлено отсутствие реакции при имплантировании их в живой организм. На основании проведенных экспериментальных исследований были разработаны фигурные пластины для остеосинтеза переломов нижней челюсти, замещения дефектов плоских костей черепа после травмы. Для фиксации перелома нижней челюсти снималась кортикальная пластина на глубину до 2 мм по форме пластины. Фиксация последней осуществлялась капроновой нитью, металлическими винтами или титановыми скобами. Пластины для замещения дефектов костей черепа имели эллипсоидную или круглую форму, изгиб по плоскости по форме черепа. Их фиксация осуществлялась титановыми скобами. Сделана попытка изготовления эндопротеза тазобедренного сустава (И.Л. Синани, А.Г. Щурик и соавт. Углерод - углеродные материалы для ортопедии и травматологии. Российский журнал биомеханики, 2012, Т. 16, №2(56):74-82).Sinani I.L. et al. (2012) in the laboratory conducted studies of carbon composite materials on mechanical strength and other chemical-physical properties. They found the lack of response when implanting them into a living organism. Based on the conducted experimental studies, figured plates were developed for osteosynthesis of fractures of the lower jaw, replacement of defects of the flat bones of the skull after injury. To fix a fracture of the lower jaw, a cortical plate was removed to a depth of 2 mm in the shape of the plate. The fixation of the latter was carried out by kapron thread, metal screws or titanium brackets. Plates for replacing defects in the bones of the skull had an ellipsoid or round shape, bending along the plane in the shape of the skull. Their fixation was carried out with titanium brackets. An attempt was made to produce a hip joint prosthesis (I. L. Sinani, A. G. Schurik et al. Carbon - carbon materials for orthopedics and traumatology. Russian Journal of Biomechanics, 2012, V. 16, No. 2 (56): 74-82) .

Использованию углеродных фиксаторов в стоматологии для замещения дефектов кости нижней челюсти посвящены диссертационные исследования Рапекта С.И (2008), Асташиной Н.Б.(2009) [Рапекта С.И..Пластика дефектов нижней челюсти углеродными имплантатами «Углекон-М». Диcc. к.м.н., Пермь, 2008, 117 стр; Асташина Н.Б. Комплексное лечение и реабилитация пациентов с приобретенными дефектами челюстей (экспериментально-клиническое исследование). Дисс. д.м.н., Пермь, - 2009. - 272 стр].The use of carbon fixators in dentistry to replace defects in the lower jaw bone is the subject of dissertation research by Rapekta S.I (2008), Astashina NB (2009) [Rapekta S.I. Plastic surgery of defects of the lower jaw with carbon implants “Uglekon-M”. Dcc. Candidate of Medical Science, Perm, 2008, 117 pp. Astashina N.B. Comprehensive treatment and rehabilitation of patients with acquired defects of the jaw (experimental clinical study). Diss. Doctor of Medical Sciences, Perm, - 2009. - 272 pages].

Наряду со стоматологами углеродные имплантаты начали применять в травматологии и ортопедии. Так, Зарацян А.К (1990), Скрябин В.Л. (2010) сообщили об использовании углеродных имплантатов для замещения дефектов костей образующихся после удаления доброкачественных опухолей, при замещении дефектов покровных костей черепа и при переломах длинных костей (Зарацян А.К., Погружной остеосинтез углеродными конструкциями. Автореф. Дисс…д.м.н., М., 1990; Скрябин В.Л. Новые углеродные имплантаты в реконструктивной хирургии костей и суставов. Автореферат дисс… докт. мед. наук. - Пермь.-2010. -199 стр).Along with dentists, carbon implants began to be used in traumatology and orthopedics. So, Zaratsyan A.K. (1990), Scriabin V.L. (2010) reported the use of carbon implants to replace bone defects resulting from the removal of benign tumors, when replacing defects of the integumentary bones of the skull and fractures of long bones (Zaratsyan AK, Submersible osteosynthesis with carbon structures. Abstract. Diss ... MD ., M., 1990; Scriabin VL New carbon implants in reconstructive surgery of bones and joints. Abstract of thesis ... Doctor of Medical Sciences. - Perm.-2010. -199 p.).

Но для остеосинтеза переломов длинных костей пластины изготовлялись подобно металлическим, их толщина не превышала 2 мм. (Зарацян А.К. Оперативное лечение переломов с применением углеродных конструкций/А.К. Зарацян, С.Д. Тумян//Ортопед. Травматол. и протезирование. - 1988. - №7. - С 29-32). Фиксация пластины к костным отломкам осуществлялась углеродными винтами. При использовании углеродных пластин авторы отмечают большое количество осложнений, связанных с недостаточной механической прочностью углеродных конструкций. Пластины ломались на уровне перелома кости, у винтов срезалась резьба или скручивались головки. В таких ситуациях необходимо было высверливать винт и нарезать новую резьбу в кости.But for osteosynthesis of fractures of long bones, plates were made like metal, their thickness did not exceed 2 mm. (Zaratsyan A.K. Surgical treatment of fractures using carbon structures / A.K. Zaratsyan, S.D. Tumyan // Orthopedist. Traumatol. And prosthetics. - 1988. - No. 7. - C 29-32). The plate was fixed to the bone fragments by carbon screws. When using carbon plates, the authors note a large number of complications associated with the insufficient mechanical strength of carbon structures. The plates broke at the level of the bone fracture, the screws were cut off at the screws or the heads twisted. In such situations, it was necessary to drill a screw and cut new threads into the bones.

Известна пластина М.Ю. Коллерова и соавт.(патент RU2488361C1) для коррекции воронкообразной деформации грудной клетки. Но эта пластина существенно отличается от предлагаемой автором данного изобретения.Known plate M.Yu. Kollerova et al. (Patent RU2488361C1) for the correction of funnel chest deformity. But this plate is significantly different from the proposed author of this invention.

1. Пластина по патенту ru2488361С1 отличается от предлагаемой автором по своим функциональным возможностям. Металлическая пластина по патенту предназначена для коррекции воронкообразной деформации грудной клетки без нарушения целостности костного остова, предлагаемая автором углеродная пластина - для фиксации костных отломков при переломах диафиза кости.1. The plate according to patent ru2488361С1 differs from that proposed by the author in terms of its functionality. The metal plate according to the patent is intended for the correction of the funnel-shaped deformation of the chest without violating the integrity of the bone skeleton, the carbon plate proposed by the author is for fixing bone fragments in case of bone diaphysis fractures.

2.Пластина по патенту RU2488361C1 в описании изображена прямолинейной, что не соответствует действительности, так как прямой пластиной не возможно исправить имеющуюся деформацию грудной клетки.2. The plate according to patent RU2488361C1 in the description is depicted rectilinear, which is not true, since it is not possible to correct the existing deformation of the chest with a straight plate.

Для коррекции имеющейся деформации грудной клетки при установке пластины ей придается рабочее положение - дугообразная форма. Затем дуга вводится в полость грудной клетки, вершина дуги пластины подводится под втянутую внутрь грудину и давлением изнутри кпереди грудина выводится до нормоположения. Предлагаемая автором пластина имеет рабочую прямолинейную форму и не оказывает давления на подлежащую под ней кость.To correct the existing deformation of the chest when installing the plate, it is given a working position - an arched shape. Then the arch is introduced into the cavity of the chest, the top of the arch of the plate is brought under the sternum pulled inwardly and the pressure of the sternum from the front in front is brought out to normal position. The plate proposed by the author has a working rectilinear shape and does not exert pressure on the bone underneath.

3. Пластина по патенту RU2488361C1 имеет разную толщину центральной части и концевых отделов. Более толстая центральная часть переходит в концевые отделы через короткий скос. Концевые отделы имеют большую длину, чем центральная часть, на всем протяжении имеют одинаковую толщину. В заявляемой автором пластине центральная часть и концевые отделы имеют одинаковую длину, концевые отделы - конусовидную форму, их высота постепенно уменьшается от центральной части к концам пластины.3. The plate according to patent RU2488361C1 has a different thickness of the Central part and the end departments. The thicker central part passes into the end sections through a short bevel. The end sections have a greater length than the central part, throughout the entire length they have the same thickness. In the plate claimed by the author, the central part and the end sections have the same length, the end sections have a conical shape, their height gradually decreases from the central part to the ends of the plate.

4. Пластина по патенту RU2488361C1 - на ее теле не имеется отверстий для фиксационных винтов. Заявляемая пластина имеет один или два ряда фиксационных отверстий.4. Plate according to patent RU2488361C1 - on its body there are no holes for fixing screws. The inventive plate has one or two rows of fixation holes.

5. Для фиксации пластины по патенту RU2488361C1 имеется две дополнительные пластины с проушинами. После установки дугообразно изогнутой пластины на рабочее место на ее концы одеваются проушины дополнительных пластин, установленных перпендикулярно к продольной оси основной пластины. Через имеющиеся отверстия в дополнительных пластинах последние фиксируются швами к стенке грудной клетки. Заявляемая автором пластина не имеет дополнительных крепежных узлов.5. For fixing the plate according to patent RU2488361C1, there are two additional plates with eyes. After installing the arcuate curved plate at the workplace, eyes of additional plates are put on its ends, mounted perpendicular to the longitudinal axis of the main plate. Through the openings in the additional plates, the latter are fixed with sutures to the chest wall. The inventive plate does not have additional mounting nodes.

Таким образом, предлагаемая автором углеродная пластина существенно отличается от пластины по патенту RU2488361C1 материалом из которого она изготовлена, рабочей формой и функциональными возможностями. Следовательно, она отвечает критерию «новизна».Thus, the carbon plate proposed by the author differs significantly from the plate according to patent RU2488361C1 by the material from which it is made, the working form and functionality. Therefore, it meets the criterion of "novelty."

Задачей настоящего изобретения является разработка устройства для остеосинтеза переломов длинных костей с целью улучшения фиксации костных отломков, уменьшения числа осложнений и повышение эффективности лечения.The present invention is to develop a device for osteosynthesis of fractures of long bones in order to improve the fixation of bone fragments, reduce the number of complications and increase the effectiveness of treatment.

Техническим результатом является создание устройства для остеосинтеза переломов длинных костей из нового материала, обладающего механической прочностью, биоинертностью и биосовместимостью с окружающими тканями, высокой пластичностью, отсутствием присущего маталлическим изделиям явления усталостности, позволяющего сократить сроки реабилитации пациентов.The technical result is the creation of a device for osteosynthesis of fractures of long bones from a new material with mechanical strength, bioinertness and biocompatibility with surrounding tissues, high plasticity, the absence of fatigue inherent in metal products, which reduces the rehabilitation time of patients.

В результате со временем фиксация костных отломков не ослабевает, как это наблюдается при остеосинтезе фиксаторами из металла, а усиливается. Достигается не только консолидация костных отломков, но и пластина прочно срастается с костью, образуя костно-углеродный конгломерат, об этом сообщают и другие авторы. Поэтому удаление пластины не требуется.As a result, over time, the fixation of bone fragments does not weaken, as is observed during osteosynthesis with metal fixatives, but increases. Not only is the consolidation of bone fragments achieved, but the plate is firmly fused with the bone, forming a bone-carbon conglomerate, as reported by other authors. Therefore, plate removal is not required.

Для исключения разрушительных воздействий на пластину изменена ее конфигурация. Общая длина пластины разделена на три части: концевые части имеют постепенно увеличивающуюся толщину от периферии к центру - от 2 мм до 5 мм. Средняя треть пластины имеет постоянную толщину - 5 мм. Она перекрывает линию перелома. Пластины выполняются в двух вариантах. В одном варианте отверстия для фиксации пластины к кости наносятся в один ряд, в другом - в два ряда (фиг. 1,2). Длина пластин колеблется от 120 до 240 мм. Фиксация пластин к кости осуществляется не винтами, проходящими насквозь через обе кортикальные пластинки, а клипсами. Отверстия для введения клипс просверливаются только в одной кортикальной пластинке кости, прилежащей к углеродной пластине. Такая конфигурация и фиксация пластины исключает разрушающее действие знакопеременных сил в зоне перелома, что предупреждает разрушение (возможность перелома) пластины после остеосинтеза. Источенные концы углеродной пластины повышают ее эластичность, что исключает возможность вырывания клипс из кости при функциональной нагрузке.To exclude destructive effects on the plate, its configuration was changed. The total length of the plate is divided into three parts: the end parts have a gradually increasing thickness from the periphery to the center - from 2 mm to 5 mm. The middle third of the plate has a constant thickness of 5 mm. It overlaps the fracture line. The plates are made in two versions. In one embodiment, the holes for fixing the plate to the bone are applied in one row, in the other in two rows (Fig. 1,2). The length of the plates ranges from 120 to 240 mm. Fixation of the plates to the bone is carried out not with screws passing through both cortical plates, but with clips. Clips insertion holes are drilled in only one cortical bone plate adjacent to the carbon plate. This configuration and fixation of the plate eliminates the destructive effect of alternating forces in the fracture zone, which prevents the destruction (possibility of fracture) of the plate after osteosynthesis. The exhausted ends of the carbon plate increase its elasticity, which eliminates the possibility of tearing clips from the bone under functional load.

Поясним сказанное рисунком. На рисунке представлен продольный профиль пластины. А-толщина средней трети пластины равна 5 мм, Б-концевая треть с конусовидно меняющейся толщиной от 5 мм в центре до 2 мм на конце. По осевой линии пластины в один ряд просверлены отверстия под углеродные клипсы, в другой пластине отверстия в два ряда (фиг. 1, 2). Расстояние между центрами отверстий 20 мм. Ширина пластин 15-18 мм, на поперечном срезе они имеют желобоватую форму.Let us explain what was said by the figure. The figure shows the longitudinal profile of the plate. The A-thickness of the middle third of the plate is 5 mm, the B-terminal third with a cone-shaped thickness from 5 mm in the center to 2 mm at the end. On the centerline of the plate, holes for carbon clips were drilled in one row, holes in two rows in the other plate (Fig. 1, 2). The distance between the centers of the holes is 20 mm. The width of the plates is 15-18 mm; they have a grooved shape on the cross section.

При наложении пластины на костные отломки пластина плотно прилегает к кости и через отверстия в пластине просверливаются отверстия диаметром 6 мм в подлежащей кортикальной пластинке кости. Противоположная кортикальная пластинка остается интактной. В отверстия вводятся металлические клипсы диаметром 5,5 мм. Клипса имеет головку, тело и хвостовик, в котором 4 лепестка. На головке имеется нарезка под отвертку.When the plate is applied to bone fragments, the plate fits snugly to the bone and holes 6 mm in diameter are drilled through the holes in the plate in the underlying cortical bone plate. The opposite cortical plate remains intact. Metal clips with a diameter of 5.5 mm are inserted into the holes. The clip has a head, a body and a shank, in which 4 petals. On the head there is a thread for a screwdriver.

В теле клипсы имеется коническое отверстие, в который вводится сердечник. Сердечник имеет головку с углублением под шестигранник и тело, в подголовчатой части которого имеется резьба. При остеосинтезе в имеющийся в клипсах продольный канал конической формы, вводится сердечник, (фиг. 4).The body of the clip has a conical hole into which the core is inserted. The core has a head with a recess under the hexagon and a body, in the underside of which there is a thread. During osteosynthesis, a core is introduced into the longitudinal channel of the conical shape in the clips (Fig. 4).

При вкручивании сердечника лепестки хвостовика клипсы веерообразно расходятся в стороны (фиг. 3). При этом пластина плотнее прижимается к кости. За счет расхождения лепестков хвостовика плотность прилегания углеродной пластины постоянно поддерживается в послеоперационном периоде. Этим создаются необходимые биомеханические условия для консолидации перелома кости. На фиг. 5 представлено положение пластины на кости после фиксации ее клипсами. Отмечается плотное прилегание пластины к кости. На фиг 6. рентгеновское изображение перелома кости после фиксации его углеродной пластиной с металлическими клипсами.When screwing the core, the petals of the shank of the clip fan-like diverge to the sides (Fig. 3). In this case, the plate is pressed closer to the bone. Due to the divergence of the shank petals, the adherence density of the carbon plate is constantly maintained in the postoperative period. This creates the necessary biomechanical conditions for the consolidation of a bone fracture. In FIG. 5 shows the position of the plate on the bone after fixing it with clips. A tight fit of the plate to the bone is noted. In Fig 6. X-ray image of a bone fracture after fixing it with a carbon plate with metal clips.

Проведенный заявителем анализ имеющегося устройства для остеосинтеза переломов длинных костей, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации, и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявляемого изобретения, позволил установить, что заявитель не обнаружил аналог, характеризующийся тождественными (идентичными) признаками всем существенным признакам заявляемого изобретения.An analysis by the applicant of an existing device for osteosynthesis of long bone fractures, including a search by patent and scientific and technical sources of information, and identification of sources containing information about analogues of the claimed invention, allowed to establish that the applicant did not find an analogue characterized by identical (identical) signs of all essential features of the claimed invention.

Определение из перечня выявленных аналогов прототипа позволило выявить совокупность существенных по отношению к усматриваемому техническому результату отличительных признаков в заявляемом устройстве для остеосинтеза переломов длинных костей, изложенных в формуле изобретения. Следовательно, заявление соответствует критерию "новизна".The definition from the list of identified analogues of the prototype made it possible to identify a set of essential distinguishing features with respect to the technical result in the inventive device for osteosynthesis of long bone fractures set forth in the claims. Therefore, the application meets the criterion of "novelty."

Для проверки соответствия заявляемого изобретения условию "изобретательский уровень" заявителем проведен дополнительный поиск известных решений, чтобы выявить признаки, совпадающие с отличительными от прототипа признаками заявляемого изобретения.To verify the compliance of the claimed invention with the condition "inventive step", the applicant conducted an additional search for known solutions to identify signs that match the distinctive features of the prototype of the features of the claimed invention.

Результаты поиска показали, что заявляемое изобретение не вытекает для специалиста явным образом из известного уровня техники, определенного заявителем, не выявлено влияния предусматриваемых существенными признаками заявляемого изобретения преобразований на достижение технического результата. Следовательно, заявляемое изобретение "Пластина углеродная для остеосинтеза переломов длинных костей" соответствует критерию "изобретательский уровень".The search results showed that the claimed invention does not derive explicitly from the prior art determined by the applicant for the specialist, the influence of the transformations provided for by the essential features of the claimed invention on the achievement of the technical result is not revealed. Therefore, the claimed invention "Carbon plate for osteosynthesis of fractures of long bones" meets the criterion of "inventive step".

Критерий "промышленная применимость" подтверждается тем, что предлагаемое изобретение может быть успешно использовано в медицинских учреждениях Российской Федерации и стран СНГ.The criterion of "industrial applicability" is confirmed by the fact that the proposed invention can be successfully used in medical institutions of the Russian Federation and CIS countries.

Claims (2)

1. Пластина углеродная для остеосинтеза переломов длинных костей, характеризующаяся тем, что пластина выполнена из углеродного наноструктурного композиционного материала; длина пластины колеблется от 120 до 240 мм, а ширина составляет 15-18 мм; пластина имеет два концевых отдела, равных одной трети длины пластины каждый, с толщиной от 2 мм у конца с конусообразным увеличением толщины до 5 мм на границе со средней третью и среднюю треть толщиной 5 мм, перекрывающую линию перелома; содержит отверстия в один или два ряда для фиксации пластины к кости; пластина выполнена с возможностью введения клипс через отверстия в пластине в отверстия прилегающей кортикальной пластинки кости, и с возможностью вкручивания в продольный конический канал клипсы сердечника, имеющего резьбу в подголовчатой области, в результате чего концевые лепестки клипсы веерообразно расходятся.1. Carbon plate for osteosynthesis of fractures of long bones, characterized in that the plate is made of carbon nanostructured composite material; the length of the plate varies from 120 to 240 mm, and the width is 15-18 mm; the plate has two end sections equal to one third of the plate length each, with a thickness of 2 mm or more at the end with a cone-shaped increase in thickness to 5 mm at the boundary with the middle third and the middle third, 5 mm thick, overlapping the fracture line; contains holes in one or two rows for fixing the plate to the bone; the plate is made with the possibility of introducing clips through the holes in the plate into the holes of the adjacent cortical plate of the bone, and with the possibility of screwing into the longitudinal conical channel of the clip of a core having a thread in the sub-half region, as a result of which the end petals of the clip fan-like diverge. 2. Пластина по п. 1, отличающаяся тем, что изменяющийся профиль пластины повышает ее пластичность, чем исключается эффект вырывания клипс из кости в процессе функциональной нагрузки конечности.2. The plate according to claim 1, characterized in that the changing profile of the plate increases its plasticity, which eliminates the effect of tearing clips from the bone during the functional load of the limb.
RU2019105451A 2019-02-26 2019-02-26 Carbon plate for osteosynthesis of long bones fractures RU2712131C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019105451A RU2712131C1 (en) 2019-02-26 2019-02-26 Carbon plate for osteosynthesis of long bones fractures

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019105451A RU2712131C1 (en) 2019-02-26 2019-02-26 Carbon plate for osteosynthesis of long bones fractures

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2712131C1 true RU2712131C1 (en) 2020-01-24

Family

ID=69184073

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019105451A RU2712131C1 (en) 2019-02-26 2019-02-26 Carbon plate for osteosynthesis of long bones fractures

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2712131C1 (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090263458A1 (en) * 2008-04-21 2009-10-22 Lasse Daniel Efskind Material for surgical use in traumatology
RU2660238C2 (en) * 2015-08-10 2018-07-05 Владимир Иванович Шевцов Method of osteosynthesis of fractures of long bones by a carbon plate with rivets

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090263458A1 (en) * 2008-04-21 2009-10-22 Lasse Daniel Efskind Material for surgical use in traumatology
RU2660238C2 (en) * 2015-08-10 2018-07-05 Владимир Иванович Шевцов Method of osteosynthesis of fractures of long bones by a carbon plate with rivets

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
SHI X. et al. Fabrication of Porous Ultra-Short Single-Walled Carbon Nanotube Nanocomposite Scaffolds for Bone Tissue Engineering // Biomaterials, 2007, V.27, pp.4078-4090 *
SHI X. et al. Fabrication of Porous Ultra-Short Single-Walled Carbon Nanotube Nanocomposite Scaffolds for Bone Tissue Engineering // Biomaterials, 2007, V.27, pp.4078-4090. СКРЯБИН В.Л. Новые углеродные материалы в реконструктивной хирургии костей и суставов // Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора медицинский наук, 2010, Пермь. *
СИНАНИ И.Л. и др. Углерод-углеродные материалы для ортопедии и травматологии // Российский журнал биомеханики, 2012, Т.16, стр.74-82. *
СКРЯБИН В.Л. Новые углеродные материалы в реконструктивной хирургии костей и суставов // Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора медицинский наук, 2010, Пермь. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
USRE49667E1 (en) Shape changing bone implant and method of use for enhancing healing
EP2453939B1 (en) Bone implants
Southerland et al. McGlamry's comprehensive textbook of foot and ankle surgery
BRPI0616942A2 (en) bone alignment implant system, methods for correcting a spinal deformity, for implanting a bone alignment implant on a spinal column and for correcting a spinal deformity
CN102961179A (en) Universal locking and pressurizing bone plate
EP0599766A1 (en) Cervical vertebral fusion system
CN113873958A (en) Novel thread design for bone screws
RU2621949C1 (en) Combined implant and instruments for its installation
RU2712131C1 (en) Carbon plate for osteosynthesis of long bones fractures
CN104586496A (en) Microporous bionic fracture fixing device capable of promoting fracture healing
Yadav Principles of internal fixation in maxillofacial surgery
CN112587216A (en) Suspended elastic fracture fixer
CN204484283U (en) A kind ofly promote the bionical inner fixing device of the porous of union of fracture
CN108186102A (en) Non metal implant screw locking structure
RU2691326C1 (en) Absorbable intramedullary nail for fixing fractures of long tubular bones
RU2582980C1 (en) Screw implant for osteosynthesis of femoral neck
CN209107550U (en) Non metal implant screw locking structure
CN106725788A (en) A kind of wing plate with curved surface internal fixation system for spondylolysis and spondylolithesis of the lumbar spine
RU2411017C1 (en) Method for plasty of fractured vertebral body
RU200324U1 (en) INTROSEOUS STABILIZING BIOACTIVE IMPLANT FOR TUBULAR BONES
RU224986U1 (en) DIAPHYSAL FEMORAL PLATE
CN114098936B (en) Degradable bionic double-layer humerus bone fracture plate
RU2766250C1 (en) Implant for replacing the area of ​​a bone defect on the anterior surface of the glenoid of the shoulder blade and a manipulator for its installation
RU214691U1 (en) Mini-plate for mandibular osteosynthesis
Filipiak et al. Distribution of radiological density in bone regenerate in relation to cyclic displacements of bone fragments.

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20210227