SU1629047A1

SU1629047A1 - Appliance for treatment of bone injuries

Info

Publication number: SU1629047A1
Application number: SU884457427A
Authority: SU
Inventors: Михаил Иванович Пустовойт; Владимир Иванович Стецула; Алексей Михайлович Соколюк; Богдан Богданович Марко
Original assignee: Киевский научно-исследовательский институт ортопедии
Priority date: 1988-06-13
Filing date: 1988-06-13
Publication date: 1991-02-23

Abstract

Изобретение относитс к медицине и предназначено дл реализации способов ор- топедотравматолргического лечени повреж .25 дений и укорочений длинных костей методом дистракционного остеосинтеза с динамическими нагружени ми костного регенерата Цель изобретени - расширение амплитудно-частотного диапазона перемещений колец. Устройство состоит из колец 1, 2 со спицами 4, соединенных резьбовыми стержн ми 6, снабженными дозаторами перемещений , корпуса 9 которых снабжены приливами 17 и прикреплены к кольцу 1. Каждый из стержней с соответствующим ему дозатором соединен парой гибких вт жных тросов 18 и 19, 20 и 21, 22 и 23 с синхронизатором , содержащим (в варианте исполнени ) две крайние пластины 24 и 25, соедил /И 05 ю со о 4 v 27The invention relates to medicine and is intended for the implementation of methods for orthopedic trauma treatment of injuries and shortenings of long bones by distraction osteosynthesis with dynamic loading of bone regenerate. The purpose of the invention is to expand the amplitude-frequency range of displacements of the rings. The device consists of rings 1, 2 with spokes 4 connected by threaded rods 6, equipped with displacement dispensers, the shells 9 of which are fitted with tides 17 and attached to ring 1. Each of the rods with a corresponding dispenser is connected by a pair of flexible retractable cables 18 and 19, 20 and 21, 22 and 23 with a synchronizer, which contains (in the embodiment) two extreme plates 24 and 25, connects / I 05 th with about 4 v 27

Description

ненные стойками 27 в жесткую этажерку и размещенной между ними с возможностью перемещени вдоль оси промежуточной пластины 26. Первые тросы каждой пары 18, 20 и 22 прикреплены оплетками и центральными жилами соответственно к корпусам 9 доза- торов v-и стержн м 6, а также одной из крайннхг пластин 24 и центральной пластине 26 синхронизатора в вершинах равностороннего треугольника. Вторые тросы каждой пары 19, 21 и 23 прикреплены оплетками и центральными жилами соответственно к стержн м 6 и корпусам 9 синхронизаторов, а также к центральной пластине 26 и второй крайней пластине 25 синхронизатора на пересечении медиан треугольника с противопоracks 27 in a rigid stack and placed between them with the possibility of movement along the axis of the intermediate plate 26. The first cables of each pair 18, 20 and 22 are attached by braids and central conductors respectively to the cases 9 of the metering units v and rods m 6, as well as one of the crnng plates 24 and the central plate 26 of the synchronizer at the vertices of an equilateral triangle. The second cables of each pair 19, 21 and 23 are attached by braids and central conductors, respectively, to the rods 6 and the synchronizer bodies 9, as well as to the central plate 26 and the second extreme synchronizer plate 25 at the intersection of the medians of the triangle with the opposite

ложными сторонами. В другом варианте выполнени синхронизатор содержит два сектора 37 и 38, соединенных с возможностью взаимного осевого вращени и снабженных взаимно чередующимис радиальными ребрами , образующими две этажерки, к которым тросы прикреплены поочередно, касательно к образующей окружности и в одной плоскости. Дл соединени с внешним механическим приводом синхронизатор снабжен дополнительным гибким вт жным тросом , оплетка и центральна жила которого соединены соответственно с наружной полкой одной из этажерок и соседней с ней полкой второй этажерки. 3 з.п.ф-лы, 5 ил.false parties. In another embodiment, the synchronizer comprises two sectors 37 and 38 connected with the possibility of mutual axial rotation and provided with mutually alternating radial ribs forming two shelves to which the cables are attached alternately tangently to the generator circle and in the same plane. For connection with an external mechanical drive, the synchronizer is provided with an additional flexible retracting cable, the braid and central core of which are connected respectively with the outer shelf of one of the racks and the shelf next to it of the second racks. 3 hp ff, 5 ill.

Изобретение относитс к медицинской технике, а именно к ортопедотравматоло- гическим аппаратам чрескостной фиксации длинных костей скелета, и предназначено дл лечени их повреждений и укорочений методом дистракционного остеосинтеза с динамостимулирующими нагрузками.The invention relates to medical technology, in particular to orthopedic and traumatic devices of transosseous fixation of the long bones of the skeleton, and is intended to treat their injuries and shortenings by the method of distraction osteosynthesis with dynamostimulating loads.

Цель изобретени - повышение предела регулировани амплитудно-частотного диапазона перемещений колец.The purpose of the invention is to increase the limit of regulation of the amplitude-frequency range of movements of the rings.

На фиг. 1 показано устройство с синхронизатором по первому конструктивному варианту дл трех ст жных стержней (радиусы изгибов тросов показаны условно), вид сбоку; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1; на фиг. 3 - синхронизатор с дополнительным тросом, установленным дл создани компрессирующих нагружений, первый вариант; на фиг. 4 - автономный привод дл приложени дистрагирующих или компрессирующих усилий в г.роцесее свободной ходьбы в аппарате; на фиг. 5 - синхронизатор дл четырех и более сг жных стержней, второй в;фиан1.FIG. 1 shows a device with a synchronizer according to the first constructive variant for three extension rods (the radii of the bends of the cables are shown conventionally), side view; in fig. 2 is a view A of FIG. one; in fig. 3 - synchronizer with an additional cable installed to create compressive loads, the first option; in fig. 4 - autonomous drive for applying distracting or compressing forces in the process of free walking in the apparatus; in fig. 5 - synchronizer for four or more crimped rods, second c; fian1.

Устройство дл лечени повреждений костей содержит кольца 1 и 2 с укрепленными на них посредством спицедержателей 3 взаимно перекрещивающимис спицами 4. К кольцу 2 гайками 5 непосредственно прикрепл ют резьбовые стержни 6, взаимодействующие на своих противоположных концах с дозаторами перемещений колец, содержащими две полые втулки 7 и 8, соединенные на резьбе с помощью полого корпуса 9 и зафиксированные неподвижно контргайкой 10. На участке взаимодействи с втулками с возможностью осевого перемещени стержни 6 лишены резьбы и снабжены кольцевым упором (не показан), расположенным в зазоре между торцами втулок 7 и 8, поThe device for treatment of bone injuries contains rings 1 and 2 with mutually intersecting spokes 4 fixed to them by means of the cutters 3. Threaded rods 6 are directly attached to the ring 2 by nuts 5, which interact at their opposite ends with dispensers of ring movements containing two hollow bushes 7 and 8 connected to the thread by means of a hollow body 9 and fixed by a fixed lock nut 10. At the site of interaction with the sleeves with the possibility of axial movement the rods 6 are threadless and provided rotating arm stop (not shown) disposed in the gap between the ends of the sleeves 7 and 8, by

5five

00

обе стороны от которых на стержни надеты пружины 11 и 12 сжати , поджатые гайками 13 и 14 с шайбами 15 и 16. снабженными боковыми отростками с отверсти ми . Корпуса 9 прикрепл ют к кольцу 1 и снабжают боковыми приливами 17 с двум отверсти ми.both sides of which are attached to the rods the springs 11 and 12 of compression, preloaded by nuts 13 and 14 with washers 15 and 16. provided with side processes with openings. The bodies 9 are attached to the ring 1 and provided with lateral tides 17 with two openings.

К каждому из стержней 6 и корпусу 9 соответствующего дозатора прикрепл ют по два троса 18 и 19, 20 и 21, 22 и 23, содержащих оплетку и центральную жилу с возможностью их взаимного осевого перемещени : оплетки первых тросов 18, 20 и 22 и центральные жилы вторых тросов 19, 21 и 23 при- „ крепл ют к приливам 17 корпусов 9, а их центральные жилы и оплетки соответственно к отросткам шайб 15 и 16. Количество пар тросов соответствует числу ст жных стержней 6. При трех стержн х примен етс преимущественно первый вариант выполнени синхронизатора (фиг. 1-3), а при четырех и более - второй (фиг. 5), хот последний может быть использован и при трех стержн х.Two cables 18 and 19, 20 and 21, 22 and 23 are attached to each of the rods 6 and the housing 9 of the corresponding metering unit. They contain a braid and a central core with the possibility of their mutual axial movement: the braid of the first cables 18, 20 and 22 and central cores the second cables 19, 21 and 23 are attached to the tides 17 of the housing 9, and their central conductors and braids respectively to the processes of the washers 15 and 16. The number of pairs of cables corresponds to the number of tension rods 6. With three rods, mainly the first an embodiment of the synchronizer (fig. 1-3), and at four and more - the second (Fig. 5), although the latter can be used with three rods x.

5 К синхронизатору (фиг. 3), содержащему три пластины 24-26, расположенные параллельно , из которых две крайние пластины 24 и 25 соединены стойками 27 в жесткую конструкцию типа этажерки, а треть пластина 26 расположена между первыми двум 5 To the synchronizer (Fig. 3), containing three plates 24-26, arranged in parallel, of which two extreme plates 24 and 25 are connected by racks 27 in a rigid shelf-type structure, and a third plate 26 is located between the first two

0 с возможностью перемещени относительно их оси, оплетки первых тросов 18, 20 и 22 прикрепл ют к крайней пластине 24, а их центральные жилы - к промежуточной пластине 26 в углах равностороннего треугольника . Оплетки вторых тросов 19, 21 и 230 can be moved relative to their axis, the braids of the first cables 18, 20 and 22 are attached to the extreme plate 24, and their central cores to the intermediate plate 26 at the corners of an equilateral triangle. Braid second cables 19, 21 and 23

прикрепл ют к промежуточной пластине 26, а их жилы - к второй крайней пластине 25 на пересечении медиан треугольника с противоположными сторонами, диаметраль0they are attached to the intermediate plate 26, and their cores to the second extreme plate 25 at the intersection of the medians of the triangle with opposite sides, diametr

но противоположно соответствующим парным первым тросам.but the opposite pair of corresponding first cables.

В геометрическом центре пластин 24- 26 выполнены отверсти , 28 и 29, предназначенные дл креплени оплетки и центральной жилы дополнительного троса 30 (фиг. 3), используемого дл подсоединени к внешнему механическому приводу (не показан)Holes, 28 and 29, are provided in the geometric center of the plates 24-26 for fastening the braid and the central core of the additional cable 30 (Fig. 3) used for connection to an external mechanical drive (not shown)

В случае использовани устройства при свободной ходьбе пациента в аппарате в качестве внешнего привода может быть использован привод (фиг. 4), содержащий пластину 31, укрепленную на каблуке 32 обуви и снабженную втулкой 33, с которой взаимодействует с возможностью осевого перемещени стержень 34, снабженный с одной стороны контактной головкой 35, а с другой - планкой 36, к которой прикреплена оплетка дополнительного троса 30, центральна жила которого соединена с пластиной 31.If the device is used when the patient is walking freely in the device, an actuator (Fig. 4) can be used as an external actuator, which contains a plate 31 fixed on the heel 32 of the shoe and equipped with a sleeve 33, with which the rod 34 interacts with the possibility of axial movement, equipped with one side of the contact head 35, and on the other side a strap 36, to which the braid of the additional cable 30 is attached, whose central core is connected to the plate 31.

При числе стержней четыре и более примен етс синхронизатор (фиг. 5), содержащий два сектора 37 и 38, соединенных осью 39 с подшипником 40 с возможностью взаимного вращени и снабженных радиаль- но расположенными ребрами 41 и 42 на обращенных один к другому поверхност х секторов со взаимным их чередованием. К ребрам tl и 42 по касательным к окружност м, ограничивающим сектора 37 и 38, прикреплены в одной плоскости гросы 18-23 так, что оплетки первых тросов соединены с ребрами 41, а их центральные жилы - с ребрами 42 и, наоборот, оплетки вторых тросов - с ребрами 42, а их центральные жилы - с ребрами 41, причем кажда пара тросов соединена с соседними ребрами разных секторов. В крайних ребрах каждого сектора 37 и 38 выполнены отверсти 28 и 29 дл подсоединени дополнительного троса 30.When the number of rods is four or more, a synchronizer (Fig. 5) is used, containing two sectors 37 and 38 connected by an axis 39 to a bearing 40 with the possibility of mutual rotation and provided with radially arranged ribs 41 and 42 on the surfaces of sectors facing one another. with their mutual alternation. The edges tl and 42 are tangential to the circles bounding sectors 37 and 38, are attached in one plane to the grooves 18-23 so that the braids of the first cables are connected to the ribs 41, and their central cores are connected to the edges 42 and, second, the braids of the second cables with ribs 42, and their cores with edges 41, each pair of cables being connected to adjacent edges of different sectors. Holes 28 and 29 are made in the extreme edges of each sector 37 and 38 for connecting an additional cable 30.

Устройство примен етс следующим образом .The device is applied as follows.

Сквозь костные фрагменты провод т спицы 4, которые с нат жением прикрепл ют к кольцам .1 и 2. Последние соедин ют стержн ми 6, прикрепл их к кольцу 2 непосредственно с помощью гаек 5, а к кольцу 1 - через дозаторы перемещений, свинчива втулки 7 с корпусами 9. Втулки 8 ввинчивают в корпуса 9 до смыкани их торцов через кольцевые упоры на стержн х с торцами втулок 7 и в таком положении фиксируют контргайками 10. Пружины 11 и 12 могут быть ослаблены, а тросы 18- 23 и синхронизатор - вообще отсоединены от компрессионно-дистракционного аппарата . В таком исходном положении аппарат представл ет собой жесткую конструкцию.Through the bone fragments, the spokes 4 are drawn, which are attached to the rings 1 and 2 with tension. The latter are connected with the rods 6, attached to the ring 2 directly with the help of nuts 5, and to the ring 1 through the displacement dispensers, sleeves 7 with housings 9. The sleeves 8 are screwed into the housings 9 up to the closing of their ends through annular stops on the rods with the ends of the sleeves 7 and in this position they are fixed with lock nuts 10. Springs 11 and 12 can be loosened, and cables 18-23 and the synchronizer are generally disconnected from the compression-distraction apparatus. In this initial position, the apparatus is a rigid structure.

Начинают производить дистракцию костных фрагментов за счет перемещени гаек 5 с кольцом 2 по стержн м 6. За 30-60 дн. до окончани дистракции подсоедин ют тросы 18-23 с синхронизатором к аппарату, провод их центральные жилы и оплетки вBegin to distribute bone fragments by moving the nuts 5 with ring 2 along the rods 6. In 30-60 days. before the end of the distraction, cables 18-23 with a synchronizer are connected to the apparatus, their central wires and braids are wired to

00

соответствующие отверсти приливов 17 и отростков шайб 15 и 16 и устанавливают их одинаковое нат жение за счет узлов 43 регулировки их длины. Поджимают пружи- 5 ны 11 гайками 13. Ослабл ют контргайки 10 и вывинчивают втулки 8 из корпусов 9 на длину, соответствующую 1,5-3% длины сформированного к этому времени дистрак- ционного костного регенерата, после чего вновь фиксируют их контргайками 10. К синхронизатору прикрепл ют дополнительный трос 30 со стороны тросов 18-23 (противоположно положению, показанному на фиг. 3) и соедин ют его с внешним механическим приводом. Конечность пациента с аппаратомthe corresponding holes of the tides 17 and the processes of the washers 15 and 16 and establish their equal tension due to the length adjustment units 43. The springs are clamped with 11 nuts 13. The lock nuts 10 loosen and the sleeves 8 are unscrewed from the housings 9 by a length corresponding to 1.5-3% of the length of the distraction bone regenerate formed by this time, after which they are fixed again with lock nuts 10. K An additional cable 30 is attached to the synchronizer from the side of the cables 18-23 (opposite to the position shown in FIG. 3) and connected to an external mechanical drive. Extremity of the patient with the device

5 устанавливают в удобное дл него положение и включают привод, который с частотой 0,25-5,0 Гц начинает вт гивать центральную жилу в оплетку троса 30. Это ведет к перемещению пластины 26 по направлению к пластине 24, вследствие чего центральные жилы тросов 19, 21 и 23 вт гиваютс в оплетки, перемеща корпуса 9 по направлению к шайбам 16.5 is installed in a convenient position and include a drive that, with a frequency of 0.25-5.0 Hz, begins to pull the central core into the braid of the cable 30. This leads to movement of the plate 26 towards the plate 24, as a result of which the central cores of the cables 19 , 21 and 23 are pulled into the braids by moving the body 9 towards the washers 16.

Таким образом, производитс приложение дистрагирующих подергиваний к дис5 тракционному костному регенерату с частотой срабатывани внешнего привода и амплитудой , установленной в дозаторах перемещений колец, вне зависимости от амплитуды , создаваемой внешним приводом. Это позвол ет подключать к одному приводу раз0 личных пациентов с режимами нагружений, требующими одинаковой частоты, но различной амплитуды, котора регулируетс индивидуально на самих дистракционно-компрес- сионных аппаратах. В качестве автономного привода может быть использована конструк5 ци (фиг. 4), обеспечивающа при наступлении на здоровую ногу дистрагирующие подергивани на другой ноге либо руке в ритме ходьбы.Thus, distracting jerks are applied to the distractional bone regenerate with the frequency of the external drive and the amplitude set in the dispensers of ring movements, regardless of the amplitude created by the external drive. This makes it possible to connect to a single drive different patients with load modes that require the same frequency but different amplitude, which is individually controlled on the distraction-compression apparatus themselves. As an autonomous drive, a construct of qi (Fig. 4) can be used, providing distraction twitching on the other leg or arm in the rhythm of walking when attacking a healthy leg.

В процессе дистракции по мере удли0 нени дистракционного костного регенерата производитс увеличение амплитуды перемещений колец аппарата увеличением зазора между втулками 7 и 8. После достижени регенерата требуемой длины пружины 11 ослабл ют, но поджимают пружины 12 гай5 ками 14. Трос 30 перенос т на противоположную сторону синхронизатора. При вт гивании его центральной жилы в оплетку теперь пластина 26 перемещаетс к пластине 25, центральные жилы тросов 18, 20 и 22 вт гиваютс в оплетки и перемещают кор0 пуса 9 дозаторов к шайбам 15, тем самым создава компрессирующие усили .In the process of distraction, as the distraction of the bone regenerate lengthens, the amplitude of displacements of the apparatus rings increases by increasing the gap between the sleeves 7 and 8. After the regenerate reaches, the required length of the spring 11 is relaxed, but the springs are tightened 12 by 14. The cable 30 is transferred to the opposite side of the synchronizer . When its central core is braked, plate 26 now moves to plate 25, central cores of cables 18, 20, and 22 are drawn into braids and move the meter-box 9 to the washers 15, thereby creating compression forces.

В процессе свободной ходьбы в аппарате компрессирующие усили создаютс 5 самосто тельно за счет перемещени кольца 2 по направлению к кольцу 1. В этом случае синхронизаторы обеспечивают строго одинаковую амплитуду перемещений стержней 6 в дозаторах вне зависимости отIn the process of free walking in the apparatus, the compressing forces are created 5 independently by moving the ring 2 towards the ring 1. In this case, the synchronizers provide exactly the same amplitude of movements of the rods 6 in the dispensers, regardless of

различий нагрузки на них. Это происходит следующим образом. Допустим, что нагрузка на дозатор (фиг. 1 и 2 справа) превышает нагрузку на остальные два дозатора. Центральна жила выт гиваетс из оплетки троса 19, а жила троса 18 ослабевает. Пластина 26 подт гиваетс к пластине 25, вследствие чего центральные жилы тросов 20 и 22, расположенных на одной линии с креплением троса 19 к синхронизатору и на одинаковом от него рассто нии, также вт гиваютс в оплетку и подт гивают на такое же рассто ние корпуса остальных двух дозаторов к шайбам 15. Так как при этом центральные жилы тросов 18, 21 и 23 послабл ютс , то перекос пластины 26 исключаетс . Аналогична ситуаци возникает при заедании любого другого дозатора.load differences on them. This happens as follows. Suppose that the load on the dispenser (Fig. 1 and 2 on the right) exceeds the load on the other two dispensers. The central core is pulled out of the sheath of cable 19, and the core of cable 18 is weakened. The plate 26 is pulled to the plate 25, as a result of which the central cores of the cables 20 and 22, located on the same line as the cable 19 fastening to the synchronizer and at the same distance from it, are also pulled into the braid and pull the rest of the body two dispensers to the washers 15. Since, in this case, the central cores of the cables 18, 21 and 23 are loosened, the misalignment of the plate 26 is prevented. A similar situation occurs when any other dispenser jams.

С помощью синхронизатора возможно приложение знакопеременных нагрузок к дистракционному костному регенерату, дл чего дополнительные тросы 30 прикрепл ютс с обеих сторон синхронизатора и подключаютс к движущемус противофазно внешнему механическому приводу. Возможно также приложение компрессирующих усилий при свободной ходьбе в аппарате, а абстрагирующих - за счет внешнего автономного привода (фиг. 4). Приложение знакопеременных усилий на руке в процессе ходьбы возможно при использовании автономных приводов на обеих ногах, тросы 30 от которых прикреплены к синхронизатору с двух сторон.Using a synchronizer, alternating loads can be applied to the distraction bone regenerate, for which additional cables 30 are attached on both sides of the synchronizer and connected to a moving antiphase external mechanical drive. It is also possible to apply compressive forces with free walking in the device, and abstractive - due to an external autonomous drive (Fig. 4). The application of alternating forces on the arm in the process of walking is possible when using autonomous drives on both legs, cables 30 from which are attached to the synchronizer from both sides.

Работа второго варианта синхронизатора осуществл етс аналогично первому варианту с тем отличием, что точки креплени тросов распределены на несколько полок, св занных в этажерки, взаимное перемещение которых происходит по дуге окружности. Недостаток этого варианта заключаетс в больших размерах синхронизатора из-за необходимости подвода каждого из тросов по касательной к ребрам, чтобы они при работе не мешали один другому, и неудобст0The operation of the second variant of the synchronizer is carried out similarly to the first variant with the difference that the attachment points of the cables are distributed over several shelves connected to the shelves, the relative movement of which occurs along a circular arc. The disadvantage of this variant lies in the large size of the synchronizer due to the need to supply each of the cables along the tangent to the ribs so that they do not interfere with one another and inconvenient

ва регулировки их длины из-за помехи от секторов.WA adjust their length due to interference from the sectors.

Claims

1. A device for the treatment of bone injuries, containing rings with spokes, rods attached to one of the rings and equipped with dispensers of displacements of the rings attached to the second ring, characterized in that, in order to increase the limit of regulation of the amplitude-frequency range of displacements of the rings, synchronization of the movements of the rings, made in the form of alternating plates,

connected to each of the rods and the dispenser with a pair of flexible retractable cables, the braids of one of the cables and the central conductors of the others are attached to the metering bodies and odd plates, and the central conductors and braids of the same cables are attached to the rods on both sides of the dispensers and to even plates.

2. The device according to claim 1, characterized in that the synchronizers are made in the form of three parallel plates, the outermost of which

5 are connected by rods, and the middle is mounted between them with the possibility of axial movement, with some cables attached to the plates at the vertices of an equilateral triangle, and other cables at the intersection of the medians with opposite sides.

3. The device according to claim 1, characterized in that the synchronizer is made in the form of two sectors, connected with the possibility of mutual axial rotation and provided with alternating radial ribs, to which the cables are attached in one plane tangentially.

4. Device on PP. 1-3, characterized in that an external mechanical drive is inserted into it, which is connected to the synchronizer via an additional retractable cable, the braid of which is attached to one of the outer plates, and the central core to the adjacent plate.

ft

Sill

/.W6S91

3

thirty

35

t / "4

rtb-i

20

37