EA041817B1 - A METHOD FOR CORRECTIVE OSTEOTOMY OF THE FIRST METATAR BONE OF THE FOOT AND A RESECTION BLOCK FOR ITS IMPLEMENTATION - Google Patents

Description

Изобретение относится к области медицины, в частности к травматологии и ортопедии, и может быть использовано при выполнении корригирующей, в том числе малоинвазивной, остеотомии первой плюсневой кости стопы.The invention relates to the field of medicine, in particular to traumatology and orthopedics, and can be used when performing corrective, including minimally invasive, osteotomy of the first metatarsal bone of the foot.

В настоящее время широкая распространенность деформаций переднего отдела стопы, оказывающая значительное влияние на качество жизни человека, делает вопрос коррекции данной патологии весьма актуальным. Одним из способов исправления таких деформаций является остеотомия, представляющая собой хирургическую операцию (искусственный перелом кости с последующим укорочением, удлинением или изменением ее положения) с целью придать пациенту функционально выгодное положение, удобное для стояния и ходьбы.At present, the prevalence of deformities of the forefoot, which has a significant impact on the quality of human life, makes the issue of correcting this pathology very relevant. One of the ways to correct such deformities is osteotomy, which is a surgical operation (artificial bone fracture followed by shortening, lengthening or changing its position) in order to give the patient a functionally advantageous position, comfortable for standing and walking.

Как правило, остеотомию проводят открытым способом широким доступом, в ходе которой обнажают область пересечения кости, распатором отделяют надкостницу и пересекают кость. После устранения деформации отломки соединяют с помощью металлических конструкций или гипсовой повязкой. Подобные способы остеотомии описаны, например, в патентных документах RU 2128962, 1999; RU 2602935, 2016; RU 2612097, 2017; RU 2639430, 2017, а также в книгах Хирургия стопы (Черкес-заде Д.И. и др. М.: Медицина, 2-е изд., 2002, с. 250-254) и Травма стопы. Повреждение переднего отдела стопы (Корышков Н.А. Ярославль - Рыбинск: Рыбинский дом печати, 2006, с. 102-105).As a rule, an osteotomy is performed in an open way with a wide approach, during which the area of crossing the bone is exposed, the periosteum is separated with a rasp, and the bone is crossed. After elimination of the deformation, the fragments are connected using metal structures or a plaster cast. Similar methods of osteotomy are described, for example, in patent documents RU 2128962, 1999; RU 2602935, 2016; RU 2612097, 2017; RU 2639430, 2017, as well as in the books Foot surgery (Cherkeszade D.I. et al. M.: Medicine, 2nd ed., 2002, p. 250-254) and Foot injury. Damage to the forefoot (Koryshkov N.A. Yaroslavl - Rybinsk: Rybinsk Press House, 2006, p. 102-105).

Для пересечения кости используют разнообразный инструментарий, включая различный режущий инструмент, такой как пилы, долото и т.п. (Поликарпова Т.Ф. Радикальный метод оперативного лечения отклонения большого пальца стопы кнаружи//Автореф. дис. к.м.н. Л., 1980, с. 15; Травматология и ортопедия. Руководство для врачей. Под ред. Шапошникова Ю.Г. М.: Медицина, 1997, т. 3, с. 329-356).A variety of tools are used to cut the bone, including various cutting tools such as saws, chisels, and the like. (Polikarpova T.F. A radical method of surgical treatment of outward deviation of the big toe // Abstract of the thesis. Candidate of Medical Sciences L., 1980, p. 15; Traumatology and Orthopedics. Guide for Physicians. Edited by Shaposhnikov Yu. G. M.: Medicine, 1997, vol. 3, pp. 329-356).

Однако техника выполнения остеотомии такими способами с использованием указанных инструментов очень сложна, поскольку требует высокой квалификации врачебного персонала. Кроме того, эффективность достаточно низкая вследствие невозможности учета особенностей строения стопы конкретного пациента и невозможности изменения технологии.However, the technique for performing osteotomy by such methods using these instruments is very complicated, since it requires highly qualified medical personnel. In addition, the efficiency is rather low due to the impossibility of taking into account the structural features of the foot of a particular patient and the impossibility of changing the technology.

Из уровня техники известен шаблон для перемещения остеотомированных фрагментов кости в заданное положение после выполнения корригирующей остеотомии первой плюсневой кости, учитывающий особенности строения стопы конкретного пациента для проведения остеотомии (патент RU 190765, опубл. 11.07.2019). Известный шаблон состоит из пластикового каркаса, содержащего опорную площадку, внутренняя поверхность которой является копией наружной поверхности кости, и направляющий прямоугольник, и связанной с ним выносной втулкой, снабженной отверстием для спицы, при этом длина направляющего прямоугольника соответствует величине смещения отломка, а расположение направляющего прямоугольника и выносной втулки выполнено исходя из результатов 3D моделирования операции, основанного на данных компьютерной томографии стопы конкретного больного. После выполнения корригирующей остеотомии первой плюсневой кости на остеотомированные фрагменты устанавливается указанный индивидуальный шаблон таким образом, чтобы опорная площадка его пластикового каркаса своей внутренней поверхностью зацепилась и сопоставилась с наружной поверхностью остеотомированного дистального фрагмента первой плюсневой кости. После этого, удерживая соединительное полукольцо, осуществляют перемещение проксимального остеотомированного фрагмента латерально вдоль направляющего прямоугольника на величину, равную его длине. Затем через отверстие в выносной втулке проводят спицу и осуществляют фиксацию отломка. После чего индивидуальный шаблон удаляется, через отверстие проводят винт и спицу удаляют. После сглаживания краев зафиксированных фрагментов кости рана послойно ушивается.A template is known from the prior art for moving osteotomized bone fragments to a predetermined position after corrective osteotomy of the first metatarsal bone, taking into account the structural features of the foot of a particular patient for osteotomy (patent RU 190765, publ. 11.07.2019). The known template consists of a plastic frame containing a support pad, the inner surface of which is a copy of the outer surface of the bone, and a guiding rectangle, and an associated external sleeve provided with a hole for the needle, while the length of the guiding rectangle corresponds to the displacement of the fragment, and the location of the guiding rectangle and remote sleeve was made on the basis of the results of 3D modeling of the operation, based on the data of computed tomography of the foot of a particular patient. After performing corrective osteotomy of the first metatarsal bone, the specified individual template is installed on the osteotomized fragments in such a way that the supporting platform of its plastic frame engages with its inner surface and matches with the outer surface of the osteotomized distal fragment of the first metatarsal bone. After that, while holding the connecting half-ring, the proximal osteotomized fragment is moved laterally along the guide rectangle by an amount equal to its length. Then, a needle is passed through the hole in the remote sleeve and the fragment is fixed. After that, the individual template is removed, a screw is passed through the hole and the needle is removed. After smoothing the edges of the fixed bone fragments, the wound is sutured in layers.

Недостатком описанного шаблона является низкая точность перемещения остеотомированных фрагментов костей, поскольку результаты предварительного 3D моделирования основаны на компьютерной томографии стопы без учета полной нагрузки, и, следовательно, спроектированный шаблон заведомо имеет погрешность. Кроме того, опорная площадка не крепится жестко к кости, а только зацепляется и сопоставляется с ней. В результате при перемещении остеотомированных фрагментов костей каркас с опорной площадкой смещаются, и, следовательно, перемещение фрагментов костей осуществляется с отклонением от необходимой траектории. Все это приводит к неверной коррекции и впоследствии к повторным операциям.The disadvantage of the described template is the low accuracy of movement of osteotomized bone fragments, since the results of preliminary 3D modeling are based on computed tomography of the foot without taking into account the full load, and, therefore, the designed template obviously has an error. In addition, the support pad is not rigidly attached to the bone, but only engages and mates with it. As a result, when osteotomized bone fragments are moved, the frame with the supporting platform is displaced, and, therefore, the movement of bone fragments is carried out with a deviation from the required trajectory. All this leads to incorrect correction and subsequently to repeated operations.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемым техническим решениям являются раскрытые в патенте RU 190569, опубл. 03.07.2019, способ корригирующей остеотомии и резекционный блок для его реализации. Способ включает создание трехмерной компьютерной модели стопы конкретного пациента, осуществление в виртуальном пространстве операции по открытой остеотомии, в ходе которой фиксируются условия всех стадий операции и создаются виртуальные инструменты-шаблоны для обеспечения возможности направленного введения инструментов для пересечения кости и фиксации ее отделенных фрагментов с помощью спиц. Указанные инструменты-индивидуальные шаблоны получают по результатам 3D-моделирования, основанным на данных компьютерной томографии стопы, и затем распечатывают на 3D принтере. Полученный индивидуальный инструмент-шаблон, т.е. по сути резекционный блок для остеотомии, содержит корпус, выполненный в виде ячейки прямоугольной формы с линейной вертикальной прорезью, снабженный опорной площадкой, содержащей отверстия, выполненные с возможностью фиксации шаблона к кости спицами, причем нижняя часть опорной площад- 1 041817 ки повторяет контур наружной поверхности кости, на которую она накладывается, а расположение линейной прорези и сквозных отверстий, выполненных в корпусе, соответствует полученному результату 3D-моделирования, основанному на данных компьютерной томографии стопы. После поднадкостнечного выделения и обнажения первой плюсневой кости с частичным захватом головки первой плюсневой надевают готовый резекционный блок (индивидуальный инструмент-шаблон) на кость так, чтобы нижний край опорной площадки совпал с верхней поверхностью кости, через отверстия в нем проводят спицы и фиксируют его тем самым. Затем устанавливают в выемку в блоке фиксатор режущего инструмента и через его линейную прорезь выполняют остеотомию медиального экзостоза головки первой плюсневой кости, после чего остеотомированный оссификат, режущий инструмент удаляют и переходят к следующим этапам оперативного лечения корригирующей остеотомии первой плюсневой кости.The closest in technical essence to the claimed technical solutions are disclosed in the patent RU 190569, publ. 07/03/2019, a method of corrective osteotomy and a resection block for its implementation. The method includes creating a three-dimensional computer model of a specific patient's foot, performing an open osteotomy operation in the virtual space, during which the conditions of all stages of the operation are recorded and virtual template instruments are created to enable the directional insertion of tools for crossing the bone and fixing its separated fragments with the help of pins. . These individual template tools are obtained from the results of 3D modeling based on foot computed tomography data, and then printed on a 3D printer. The resulting individual template tool, i.e. in fact, a resection block for osteotomy, contains a body made in the form of a rectangular cell with a linear vertical slot, equipped with a support platform containing holes made with the possibility of fixing the template to the bone with pins, the lower part of the support platform repeating the contour of the outer surface the bone on which it is applied, and the location of the linear slot and through holes made in the body corresponds to the result of 3D modeling based on computed tomography data of the foot. After subperiosteal isolation and exposure of the first metatarsal bone with a partial capture of the head of the first metatarsal, a ready-made resection block (individual tool-template) is put on the bone so that the lower edge of the support platform coincides with the upper surface of the bone, the needles are passed through the holes in it and fixed thereby . Then, a cutting tool retainer is installed in the recess in the block, and osteotomy of the medial exostosis of the head of the first metatarsal bone is performed through its linear slot, after which the osteotomized ossificate, the cutting tool are removed and the next stages of surgical treatment of corrective osteotomy of the first metatarsal bone are proceeded.

Недостатком известного способа, выбранного в качестве прототипа, является его низкая эффективность, обусловленная следующим. Во-первых, резекционный блок проектируется на основе 3Dмоделирования, основанном на данных компьютерной томографии стопы пациента, что не позволяет учесть расположение хрящевых поверхностей и мягких тканей, окружающих первую плюсневую кость, и приводит к погрешности координат позиционирования резекционного блока. 3D-моделирование резекционного блока (индивидуального инструмента-шаблона) основано на данных компьютерной томографии стопы в состоянии покоя, т.е. без учета полной нагрузки на стопу в реальных условиях. Это также приводит к значительным погрешностям 3D-модели резекционного блока, реального резекционного блока соответственно, и в итоге повлечет ошибки при выполнении остеотомии и, следовательно, к повторным операциям.The disadvantage of the known method, selected as a prototype, is its low efficiency, due to the following. Firstly, the resection block is designed on the basis of 3D modeling based on computed tomography data of the patient's foot, which does not allow taking into account the location of the cartilaginous surfaces and soft tissues surrounding the first metatarsal bone, and leads to an error in the resection block positioning coordinates. 3D modeling of the resection block (individual template tool) is based on computed tomography data of the foot at rest, i.e. without taking into account the full load on the foot in real conditions. This also leads to significant errors in the 3D model of the resection block, the actual resection block, respectively, and will eventually lead to errors in osteotomy and, consequently, to repeated operations.

Кроме того, форма корпуса резекционного блока (индивидуального инструмента-шаблона) ограничивает возможность использования инструментов различных типоразмеров (разных производителей), например, для обеспечения большего размаха и маневренности лезвия осцилляторной пилы для выполнения полного опила кости, что в целом усложняет технику выполнения остеотомии, а также не предусматривает выполнение остеотомии другого, кроме линейной, типа (например, Z-образную, V-образную, L-образную и др.).In addition, the shape of the body of the resection block (individual instrument-template) limits the possibility of using instruments of different sizes (manufacturers), for example, to provide a larger scope and maneuverability of the oscillator saw blade to perform a complete bone filing, which generally complicates the osteotomy technique, and also does not provide for the implementation of an osteotomy other than a linear type (for example, Z-shaped, V-shaped, L-shaped, etc.).

Задачей настоящего изобретения является повышение эффективности и безопасности остеотомии, а также упрощение техники ее выполнения за счет возможности использования элементов резекционного блока требуемой конфигурации (для различных типов остеотомий) при одновременном обеспечении точности их позиционирования с учетом особенностей строения стопы пациента, надежности фиксации и сокращении времени из установки.The objective of the present invention is to increase the efficiency and safety of osteotomy, as well as to simplify the technique of its implementation due to the possibility of using the elements of the resection block of the required configuration (for various types of osteotomies) while ensuring the accuracy of their positioning, taking into account the structural features of the patient's foot, the reliability of fixation and reducing the time of installation.

Задача достигается тем, что в способе корригирующей остеотомии первой плюсневой кости стопы, при котором выполняют компьютерную томографию стопы пациента, на основе полученных данных создают трехмерную компьютерную модель стопы пациента, измеряют значимые параметры коррекции кости стопы, создают виртуальную модель резекционного блока, опорный элемент которого соответствует наружной поверхности первой плюсневой кости, изготавливают реальный резекционный блок на основе его виртуальной модели и выполняют с его помощью корригирующую остеотомию, отличающийся тем, что компьютерную томографию выполняют под нагрузкой стопы и/или выполняют томографию стопы под нагрузкой методом магниторезонансной томографии, в процессе остеотомии после поднадкостнечного выделения и обнажения оперируемой области с частичным захватом головки первой плюсневой кости устанавливают опорный элемент резекционного блока и фиксируют его через сквозные отверстия ориентирующими спицами к кости, осуществляют остеотомию медиального экзостоза головки первой плюсневой кости с помощью режущего инструмента посредством скольжения его лезвия по направляющему выступу опорного элемента, через сквозные отверстия опорного элемента устанавливают и фиксируют ориентирующими спицами к кости первый каркас, в прорезях которого поочередно размещают вставку с линейной прорезью для лезвия режущего инструмента, удаляют ориентирующие спицы опорного элемента, попадающие в проекцию лезвия режущего инструмента, и выполняют Z-образную или V-образную или L-образную остеотомию, устанавливают обратно ориентирующие спицы опорного элемента, затем снимают первый каркас с его фиксирующими спицами и опорный элемент, а на оставшиеся в кости ориентирующие спицы опорного элемента через сквозные отверстия устанавливают второй каркас таким образом, чтобы остеотомированные фрагменты кости сместились в запланированное положение и фиксируют их, через сквозные отверстия во втором пластиковом каркасе проводят спицы, после чего второй каркас с ориентирующими спицами удаляют, а по оставшимся спицам проходят сначала канюлированным сверлом, затем проводят канюлированные винты, удаляют спицы и послойно зашивают рану.The task is achieved by the fact that in the method of corrective osteotomy of the first metatarsal bone of the foot, in which computed tomography of the patient's foot is performed, based on the data obtained, a three-dimensional computer model of the patient's foot is created, significant parameters of correction of the foot bone are measured, a virtual model of the resection block is created, the supporting element of which corresponds to outer surface of the first metatarsal bone, a real resection block is made based on its virtual model and a corrective osteotomy is performed using it, characterized in that computed tomography is performed under load of the foot and/or foot tomography is performed under load using magnetic resonance imaging, in the process of osteotomy after subperiosteal selection and exposure of the operated area with partial capture of the head of the first metatarsal bone, the supporting element of the resection block is installed and fixed through the through holes with orienting wires to the bone, copper osteotomy is performed exostosis of the head of the first metatarsal bone with the help of a cutting tool by sliding its blade along the guide ledge of the support element, through the through holes of the support element, the first frame is installed and fixed with orienting needles to the bone, in the slots of which the insert with a linear slot for the cutting tool blade is alternately placed, removed orienting spokes of the support element, falling into the projection of the blade of the cutting tool, and Z-shaped or V-shaped or L-shaped osteotomy is performed, the orienting spokes of the support element are installed back, then the first frame with its fixing spokes and the support element are removed, and the remaining ones in the bones orienting the spokes of the supporting element through the through holes set the second frame so that the osteotomized bone fragments are shifted to the planned position and fix them, through the through holes in the second plastic frame the pins are passed, after which the second frame with orie the needles are removed, and the remaining needles are first passed with a cannulated drill, then cannulated screws are inserted, the needles are removed and the wound is sutured in layers.

После установки и фиксации опорного элемента к нему крепят вспомогательный каркас, устанавливают вставку с линейной прорезью, соответствующей форме используемой металлической вставки с линейной прорезью или направителю лезвия режущего инструмента, и выполняют остеотомию медиального экзостоза головки первой плюсневой кости с помощью режущего инструмента через указанную прорезь.After installation and fixation of the support element, an auxiliary frame is attached to it, an insert with a linear slot is installed corresponding to the shape of the used metal insert with a linear slot or the blade guide of the cutting tool, and osteotomy of the medial exostosis of the head of the first metatarsal bone is performed using a cutting tool through the specified slot.

Задача достигается также тем, что в резекционном блоке для осуществления способа корригирующей остеотомии первой плюсневой кости стопы, включающем опорный элемент, внутренняя поверх- 2 041817 ность которого соответствует наружной поверхности первой плюсневой кости стопы пациента, при этом в корпусе выполнены отверстия для спиц, блок выполнен сборно-разборным и дополнительно включает два сменных каркаса с отверстиями для спиц, в одном из которых выполнено по меньшей мере две линейные прорези, а второй выполнен с формой внутренней поверхности, соответствующей форме скорректированной наружной поверхности плюсневой кости стопы пациента, при этом опорный элемент снабжен направляющим выступом.The task is also achieved by the fact that in the resection block for implementing the method of corrective osteotomy of the first metatarsal bone of the foot, which includes a supporting element, the inner surface of which corresponds to the outer surface of the first metatarsal bone of the patient's foot, while holes for the pins are made in the body, the block is made collapsible and additionally includes two interchangeable frames with holes for the spokes, one of which has at least two linear slots, and the second is made with the shape of the inner surface corresponding to the shape of the corrected outer surface of the metatarsal bone of the patient's foot, while the support element is provided with a guide ledge.

Резекционный блок может дополнительно содержать вспомогательный каркас, выполненный, в частности, Г-образной или П-образной формы, с возможностью разъемного соединения с направляющим выступом корпуса. Во вспомогательном каркасе выполнены отверстия для спиц.The resection block may additionally comprise an auxiliary frame, made, in particular, L-shaped or U-shaped, with the possibility of detachable connection with the housing guide ledge. Holes for spokes are made in the auxiliary frame.

В частных вариантах реализации резекционный блок выполнен из твердого пластика или твердого фотополимера или твердого полиамида или в сочетании с мягким пластиком или мягким фотополимером.In particular embodiments, the resection block is made of hard plastic or hard photopolymer or hard polyamide, or in combination with soft plastic or soft photopolymer.

Заявленные особенности способа корригирующей остеотомии первой плюсневой кости стопы и конструктивное исполнение используемого для этого резекционного блока обеспечивают повышение эффективности и безопасности проводимой остеотомии, что обусловлено следующим. Выполнение томографии стопы пациента с использованием различных методов томографии, в том числе совмещенной (КТ и/или МРТ), позволяет учесть особенности строения стопы конкретного пациента (расположение хрящевых поверхностей, мягких тканей, сосудов и т.д.). При этом выполнение томографии именно под полной нагрузкой обеспечивает получение изображения внутренней структуры стопы, отражающего реальное состояние стопы при стоянии и ходьбе пациента. Все это в совокупности способствует получению трехмерной модели стопы пациента, максимально приближенной в реальному состоянию стопы в обычной жизни, что позволяет измерить параметры коррекции без каких-либо погрешностей и, соответственно, смоделировать адекватную модель резекционного блока с учетом всех особенностей внутреннего строения стопы (в том числе с расположением линейных прорезей таким образом, чтобы обеспечивалась наименьшая травматичность операции), позволяющую повысить точность позиционирования блока в процессе остеотомии, увеличив надежность фиксации составных элементов и сократив время их установки, выполнить остеотомию любого необходимого типа (Z-образную, V-образную, L-образную и др.), а также повысить точность перемещения остеотомированных фрагментов костей. Применение вспомогательного каркаса позволяет использовать режущий инструментарий различных производителей любых типоразмеров. Выполнение резекционного блока из твердого пластика или твердого фотополимера или твердого полиамида или в сочетании с мягким пластиком или мягким фотополимером, в частности путем печати на 3D-принтере, упрощает его изготовление, что в целом дополнительно способствует упрощению техники выполнения остеотомии.The claimed features of the method of corrective osteotomy of the first metatarsal bone of the foot and the design of the resection block used for this provide an increase in the efficiency and safety of the osteotomy, which is due to the following. Performing tomography of the patient's foot using various methods of tomography, including combined tomography (CT and/or MRI), allows you to take into account the structural features of the foot of a particular patient (location of cartilage surfaces, soft tissues, blood vessels, etc.). At the same time, performing tomography under full load provides an image of the internal structure of the foot, reflecting the real state of the foot when the patient is standing and walking. All this together contributes to obtaining a three-dimensional model of the patient's foot, as close as possible to the real state of the foot in everyday life, which allows you to measure the correction parameters without any errors and, accordingly, to model an adequate model of the resection block, taking into account all the features of the internal structure of the foot (including including those with the arrangement of linear slots in such a way as to ensure the least invasiveness of the operation), which makes it possible to increase the accuracy of positioning the block during osteotomy, increase the reliability of fixation of the constituent elements and reduce the time of their installation, perform osteotomy of any required type (Z-shaped, V-shaped, L -shaped, etc.), as well as to increase the accuracy of movement of osteotomized bone fragments. The use of an auxiliary frame allows the use of cutting tools of various manufacturers of any size. The implementation of the resection block from hard plastic or hard photopolymer or hard polyamide or in combination with soft plastic or soft photopolymer, in particular by printing on a 3D printer, simplifies its manufacture, which in general further simplifies the osteotomy technique.

Сущность изобретения иллюстрируется изображениями, где на фиг. 1-10 схематично представлен заявленный резекционный блок (на фиг. 1 комплект с двумя вариантами исполнения вспомогательного каркаса, на фиг. 2 - варианты исполнения первого сменного каркаса) и отражен способ корригирующей остеотомии, со следующими позициями:The essence of the invention is illustrated by the images, where in Fig. 1-10 schematically shows the claimed resection block (in Fig. 1 a set with two versions of the auxiliary frame, in Fig. 2 - variants of the first replaceable frame) and reflects the method of corrective osteotomy, with the following positions:

- опорный элемент сборно-разборного резекционного блока;- supporting element of the collapsible resection block;

- направляющий выступ опорного элемента сборно-разборного резекционного блока;- guide ledge of the support element of the collapsible resection block;

- первый сменный каркас сборно-разборного резекционного блока;- the first replaceable frame of the collapsible resection block;

- второй сменный каркас сборно-разборного резекционного блока;- the second replaceable frame of the collapsible resection block;

- сквозное отверстие № 1 в опорном элементе сборно-разборного резекционного блока;- through hole No. 1 in the support element of the collapsible resection block;

- сквозное отверстие № 2 в опорном элементе сборно-разборного резекционного блока;- through hole No. 2 in the support element of the collapsible resection block;

- сквозное отверстие № 3 в опорном элементе сборно-разборного резекционного блока;- through hole No. 3 in the support element of the collapsible resection block;

- сквозные отверстия опорного элемента, через которые спицами фиксируют первый каркас;- through holes of the support element, through which the first frame is fixed with spokes;

- линейная прорезь в опорном элементе и направляющем выступе сборно-разборного резекционного блока;- a linear slot in the support element and the guide ledge of the collapsible resection block;

- пазы, выполненные в направляющем выступе опорного элемента сборно-разборного резекционного блока;- grooves made in the guide ledge of the support element of the collapsible resection block;

- вспомогательный каркас сборно-разборного резекционного блока;- auxiliary frame of collapsible resection block;

- паз вспомогательного каркаса сборно-разборного резекционного блока;- groove of the auxiliary frame of the collapsible resection block;

- линейные прорези первого сменного каркаса сборно-разборного резекционного блока;- linear slots of the first replaceable frame of the collapsible resection block;

- сквозные отверстия, выполненные в первом каркасе для установки его при помощи спиц в отверстия опорного элемента;- through holes made in the first frame for installing it with the help of spokes in the holes of the support element;

- отверстия, выполненные в первом сменном каркасе сборно-разборного резекционного блока, для фиксации любой металлической вставки с линейной прорезью или любого направителя лезвия пилы;- holes made in the first replaceable frame of the collapsible resection block for fixing any metal insert with a linear slot or any saw blade guide;

- первый сменный каркас сборно-разборного резекционного блока, вариант при L-образной остеотомии первой плюсневой кости;- the first removable frame of a collapsible resection block, a variant for L-shaped osteotomy of the first metatarsal bone;

- первый сменный каркас сборно-разборного резекционного блока, вариант при V-образной остеотомии первой плюсневой кости;- the first removable frame of a collapsible resection block, a variant for V-shaped osteotomy of the first metatarsal bone;

- первый сменный каркас сборно-разборного резекционного блока, вариант при Z-образной остеотомии первой плюсневой кости;- the first removable frame of a collapsible resection block, a variant for Z-shaped osteotomy of the first metatarsal bone;

- 3 041817- 3 041817

- лезвие пилы;- saw blade;

- металлическая вставка с линейной прорезью;- metal insert with a linear slot;

- сквозные отверстия, выполненные в вспомогательном каркасе;- through holes made in the auxiliary frame;

- сквозное отверстие, выполненное во втором сменном каркасе.- a through hole made in the second replaceable frame.

Способ корригирующей остеотомии первой плюсневой кости стопы с использованием резекционного блока реализуют следующим образом.The method of corrective osteotomy of the first metatarsal bone of the foot using a resection block is implemented as follows.

Сначала выполняют компьютерную и/или магниторезонансную томографию находящейся под полной нагрузкой стопы пациента. Нагрузка стопы соответствует нагрузке, приходящейся на стопу в реальных условиях жизни пациента, с учетом его веса и других анатомических особенностей.First, computed and/or magnetic resonance imaging of the patient's foot under full load is performed. The load of the foot corresponds to the load on the foot in the actual conditions of the patient's life, taking into account his weight and other anatomical features.

На основе данных томографии создают трехмерную компьютерную модель стопы пациента и измеряют значимые параметры коррекции кости стопы: угол М1Р1 (угол между проксимальной фалангой первого пальца и первой плюсневой костью), угол М1М2 (угол между первой и второй плюсневыми костями), угол PASA (угол наклона суставной поверхности головки первой плюсневой кости по отношению к её оси), угол DM2AA (угол между суставной поверхностью первой плюсневой кости и продольной осью второй плюсневой кости), угол DASA (угол наклона проксимальной суставной поверхности проксимальной фаланги первого пальца к оси проксимальной фаланги первого пальца).Based on tomography data, a three-dimensional computer model of the patient's foot is created and significant parameters of foot bone correction are measured: M1P1 angle (the angle between the proximal phalanx of the first toe and the first metatarsal bone), M1M2 angle (the angle between the first and second metatarsal bones), the PASA angle (the angle of inclination articular surface of the head of the first metatarsal bone with respect to its axis), angle DM2AA (the angle between the articular surface of the first metatarsal bone and the longitudinal axis of the second metatarsal bone), angle DASA (the angle of inclination of the proximal articular surface of the proximal phalanx of the first finger to the axis of the proximal phalanx of the first finger) .

На основе измеренных параметров коррекции создают виртуальную модель резекционного блока, у которого размер, форма и расположение линейных прорезей, а также расположение отверстий для спиц выполнены в соответствии с полученными результатами 3D-моделирования, основанными на данных компьютерной и/или магниторезонансной томографии деформированной стопы под полной нагрузкой пациента, а также с учетом формы, размера используемой металлической вставки с линейной прорезью или направителя лезвия режущего инструмента. Модель резекционного блока изготавливают путем печати на 3D-принтере.Based on the measured correction parameters, a virtual model of the resection block is created, in which the size, shape and location of the linear slots, as well as the location of the holes for the spokes, are made in accordance with the results of 3D modeling based on computer and/or magnetic resonance imaging data of the deformed foot under full load of the patient, as well as taking into account the shape, size of the metal insert with a linear slot or cutting tool blade guide. The model of the resection block is made by printing on a 3D printer.

Блок выполнен сборно-разборным и представляет собой комплект из опорного элемента 1, снабженного направляющим выступом 2, и двух сменных каркасов 3 и 4. Внутренняя поверхность опорного элемента соответствует наружной поверхности первой плюсневой кости. В опорном элементе выполнены сквозные отверстия 5, 6, 7 для фиксации его к кости при помощи спиц и вспомогательные сквозные отверстия 8, а также линейная прорезь 9. В направляющем выступе выполнена линейная прорезь 9 и пазы 10 для установки вспомогательного каркаса 11 (фиг. 1, 3).The block is made collapsible and is a set of support element 1, equipped with a guide ledge 2, and two interchangeable frames 3 and 4. The inner surface of the support element corresponds to the outer surface of the first metatarsal bone. Through holes 5, 6, 7 are made in the support element for fixing it to the bone with the help of spokes and auxiliary through holes 8, as well as a linear slot 9. A linear slot 9 and grooves 10 are made in the guide ledge for installing an auxiliary frame 11 (Fig. 1 , 3).

К направляющему выступу 2 опорного элемента 1 может быть разъемно прикреплен вспомогательный каркас 11, представляющий собой элемент Г-образной или П-образной формы. В сформированный паз 12 может быть установлена любая металлическая вставка с линейной прорезью или любой другой направитель лезвия пилы (фиг. 1).An auxiliary frame 11, which is an L-shaped or U-shaped element, can be detachably attached to the guide ledge 2 of the support element 1. Any metal insert with a linear slot or any other saw blade guide (Fig. 1) can be installed in the formed groove 12.

Первый сменный каркас 3 представляет собой фигурный элемент с линейными прорезями 13 с отверстиями 14 для крепления с помощью спиц, через опорный элемент 1 к кости и отверстиями 15 для фиксации любой металлической вставки с линейной прорезью или любого другого направителя лезвия пилы. Размер, форма и конфигурация этих прорезей 13, а также местоположение отверстий 14 определяется типом требуемой остеотомии (L-образная 15, V-образная 16, Z-образная 17 и др.) и результатами 3D-моделирования, основанного на данных томографии стопы под нагрузкой, а также в зависимости от выбранной металлической вставки с линейной прорезью или направителя лезвия пилы (фиг. 1, 2). В прорези первого сменного каркаса поочередно устанавливаются металлические вставки с линейной прорезью для направления лезвия пилы.The first replaceable frame 3 is a shaped element with linear slots 13 with holes 14 for fastening with knitting needles, through the support element 1 to the bone and holes 15 for fixing any metal insert with a linear slot or any other saw blade guide. The size, shape, and configuration of these slots 13, as well as the location of the holes 14, is determined by the type of osteotomy required (L-shaped 15, V-shaped 16, Z-shaped 17, etc.) and the results of 3D modeling based on foot load tomography data. , and also depending on the chosen metal insert with a linear slot or saw blade guide (Fig. 1, 2). In the slot of the first interchangeable frame, metal inserts with a linear slot are alternately installed to guide the saw blade.

Второй сменный каркас 4 представляет собой элемент сложной пространственной конфигурации, например, как на фиг. 1, форма внутренней поверхности которого соответствует форме скорректированной наружной поверхности плюсневой кости стопы пациента.The second interchangeable frame 4 is an element of a complex spatial configuration, for example, as in FIG. 1, the shape of the inner surface of which corresponds to the shape of the corrected outer surface of the metatarsal bone of the patient's foot.

Резекционный блок может быть выполнен из любого полимерного или фотополимерного материала. При этом используемые материалы могут быть твердыми и мягкими для обеспечения наименее травматичного сопряжения с костью стопы пациента или только твердыми.The resection block can be made of any polymer or photopolymer material. In this case, the materials used can be hard and soft to ensure the least traumatic pairing with the patient's foot bone, or only hard.

Изготовленный резекционный блок очищают и стерилизуют по стандартным методикам.The fabricated resection block is cleaned and sterilized according to standard procedures.

После поднадкостнечного выделения и обнажения оперируемой области с частичным захватом головки первой плюсневой кости устанавливают опорный элемент 1 резекционного блока и фиксируют его через отверстия 5, 6, 7 спицами к кости (фиг. 3).After subperiosteal isolation and exposure of the operated area with partial capture of the head of the first metatarsal bone, the supporting element 1 of the resection block is installed and fixed through holes 5, 6, 7 with needles to the bone (Fig. 3).

Затем осуществляют остеотомию медиального экзостоза головки первой плюсневой кости с помощью режущего инструмента посредством скольжения его лезвия 19 по направляющему выступу 2 опорного элемента (фиг. 4).Then osteotomy of the medial exostosis of the head of the first metatarsal bone is performed using a cutting tool by sliding its blade 19 along the guide ledge 2 of the support element (Fig. 4).

В случае наличия металлической вставки с линейной прорезью или ограничителя лезвия пилы к первому каркасу 1 через пазы 10, выполненные в направляющем выступе 2, прикрепляют вспомогательный каркас 11, устанавливают, например, металлическую вставку с линейной прорезью 20, которую дополнительно фиксируют с помощью спиц через отверстия, выполненные в ней, и через отверстия 21, выполненные в вспомогательном каркасе (если кость слишком рыхлая или существует риск смещения такой металлической вставки с линейной прорезью), выполняют остеотомию и снимают вспомогательный каркас (фиг. 1, 5).If there is a metal insert with a linear slot or a saw blade limiter, an auxiliary frame 11 is attached to the first frame 1 through the grooves 10 made in the guide ledge 2, for example, a metal insert with a linear slot 20 is installed, which is additionally fixed with knitting needles through the holes , made in it, and through the holes 21, made in the auxiliary frame (if the bone is too loose or there is a risk of displacement of such a metal insert with a linear slot), osteotomy is performed and the auxiliary frame is removed (Fig. 1, 5).

--

Claims (5)

В сквозные отверстия 8 опорного элемента 1 устанавливают спицы, на которые устанавливают первый каркас 3 через его отверстия 14 (фиг. 2, 6-8).In the through holes 8 of the support element 1, spokes are installed, on which the first frame 3 is installed through its holes 14 (Fig. 2, 6-8). В линейные прорези 13 первого каркаса 3 поочередно размещают, например, металлическую вставку с линейной прорезью 20 для лезвия 19 режущего инструмента и выполняют например L-образную 16 остеотомию (фиг. 2, 7, 8). При этом мешающие лезвию режущего инструмента спицы, установленные в сквозные отверстия 6, 7, фиксирующие опорный элемент, временно удаляют (фиг. 7). После завершения остеотомии удаленные спицы опорного элемента устанавливают обратно в сквозные отверстия 6, 7.In the linear slots 13 of the first frame 3 alternately placed, for example, a metal insert with a linear slot 20 for the blade 19 of the cutting tool and perform for example L-shaped 16 osteotomy (Fig. 2, 7, 8). At the same time, the spokes interfering with the blade of the cutting tool, installed in the through holes 6, 7, fixing the support element, are temporarily removed (Fig. 7). After completion of the osteotomy, the removed spokes of the support element are installed back into the through holes 6, 7. Затем снимают первый каркас 3 и опорный элемент 1 с его фиксирующими спицами, кроме спиц, ранее установленных в отверстия 5, 6, 7 опорного элемента (фиг. 6, 9).Then the first frame 3 and the support element 1 with its locking spokes are removed, except for the spokes previously installed in the holes 5, 6, 7 of the support element (Fig. 6, 9). На оставшиеся спицы устанавливают второй каркас 4 таким образом, чтобы остеотомированные фрагменты кости сместились в запланированное положение, для чего через сквозное отверстие 22 второго каркаса 4 (фиг. 10) проводят спицу (при необходимости несколько спиц, фиксирующих совмещенные фрагменты кости), затем второй каркас с ранее установленными спицами, кроме последней, удаляют. После прохождения канюлированного сверла по спице устанавливают винт. Спицу удаляют. При необходимости костные края подравнивают и послойно зашивают рану.The second frame 4 is installed on the remaining wires so that the osteotomized bone fragments are shifted to the planned position, for which a wire is passed through the through hole 22 of the second frame 4 (Fig. 10) (if necessary, several wires fixing the combined bone fragments), then the second frame with previously installed knitting needles, except for the last one, are removed. After passing the cannulated drill, the screw is installed along the spoke. The needle is removed. If necessary, the bone edges are trimmed and the wound is sutured in layers. Использование индивидуально спроектированного резекционного блока (шаблона) для выполнения корригирующей остеотомии с последующим перемещением остеотомированных фрагментов кости в заданное положение и их фиксацией упрощает технику выполнения остеотомии, повышает точность ее выполнения за счет исключения рисков смещения при достижении коррекции. Это позволяет повысить качество лечения пациента и сократить время оперативного лечения.The use of an individually designed resection block (template) for performing corrective osteotomy, followed by moving the osteotomized bone fragments to a predetermined position and fixing them, simplifies the osteotomy technique and increases its accuracy by eliminating the risk of displacement when correction is achieved. This improves the quality of patient care and reduces the time of surgical treatment. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯCLAIM 1. Способ корригирующей остеотомии первой плюсневой кости стопы, при котором выполняют компьютерную томографию стопы под нагрузкой или выполняют томографию стопы под нагрузкой методом магниторезонансной томографии, на основе полученных данных создают трехмерную компьютерную модель стопы пациента, измеряют параметры коррекции кости стопы, на основе измеренных параметров коррекции создают виртуальную модель резекционного блока, опорный элемент которого соответствует наружной поверхности первой плюсневой кости, изготавливают реальный резекционный блок на основе его виртуальной модели и выполняют с его помощью корригирующую остеотомию, смещение и фиксацию остеотомированных фрагментов кости в заданное положение, в процессе остеотомии после поднадкостнечного выделения и обнажения оперируемой области с частичным захватом головки первой плюсневой кости устанавливают опорный элемент резекционного блока и фиксируют его через сквозные отверстия ориентирующими спицами к кости, осуществляют остеотомию медиального экзостоза головки первой плюсневой кости с помощью режущего инструмента посредством скольжения его лезвия по направляющему выступу опорного элемента, через сквозные отверстия опорного элемента устанавливают и фиксируют ориентирующими спицами к кости первый каркас, в прорезях которого поочередно размещают вставку с линейной прорезью для лезвия режущего инструмента, удаляют ориентирующие спицы опорного элемента, попадающие в проекцию лезвия режущего инструмента, и выполняют Z-образную, или V-образную, или Lобразную остеотомию, устанавливают обратно ориентирующие спицы опорного элемента, затем снимают первый каркас с его фиксирующими спицами и опорный элемент, а на оставшиеся в кости ориентирующие спицы опорного элемента через сквозные отверстия устанавливают второй каркас таким образом, чтобы остеотомированные фрагменты кости сместились в запланированное положение, и фиксируют их, через сквозные отверстия во втором пластиковом каркасе проводят спицы, после чего второй каркас с ориентирующими спицами удаляют, а по оставшимся спицам проходят сначала канюлированным сверлом, затем проводят канюлированные винты, удаляют спицы и послойно зашивают рану.1. A method for corrective osteotomy of the first metatarsal bone of the foot, in which computed tomography of the foot under load is performed or foot tomography is performed under load using magnetic resonance imaging, based on the data obtained, a three-dimensional computer model of the patient's foot is created, the correction parameters of the foot bone are measured, based on the measured correction parameters create a virtual model of the resection block, the supporting element of which corresponds to the outer surface of the first metatarsal bone, make a real resection block based on its virtual model, and use it to perform corrective osteotomy, displacement and fixation of osteotomized bone fragments to a predetermined position, during osteotomy after subperiosteal extraction, and exposure of the operated area with partial capture of the head of the first metatarsal bone, the supporting element of the resection block is installed and fixed through the through holes with orienting wires to the bone, osteotomy is performed For medial exostosis of the head of the first metatarsal bone, using a cutting tool by sliding its blade along the guide ledge of the supporting element, through the through holes of the supporting element, the first frame is installed and fixed with orienting needles to the bone, in the slots of which an insert with a linear slot for the blade of the cutting tool is alternately placed, the orienting wires of the support element are removed, which fall into the projection of the blade of the cutting tool, and a Z-shaped, or V-shaped, or L-shaped osteotomy is performed, the orienting wires of the support element are installed back, then the first frame with its fixing wires and the support element are removed, and the remaining in the bone, the orienting pins of the support element are placed through the through holes in the second frame so that the osteotomized bone fragments are displaced to the planned position, and they are fixed, the pins are passed through the through holes in the second plastic frame, after which the second frame Cass with orienting pins is removed, and the remaining pins are first passed with a cannulated drill, then cannulated screws are inserted, the pins are removed and the wound is sutured in layers. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что после установки и фиксации опорного элемента к нему крепят вспомогательный каркас, устанавливают вставку с линейной прорезью, соответствующей форме используемой металлической вставки с линейной прорезью или направителю лезвия режущего инструмента, и выполняют остеотомию медиального экзостоза головки первой плюсневой кости с помощью режущего инструмента через указанную прорезь.2. The method according to claim 1, characterized in that after installation and fixation of the support element, an auxiliary frame is attached to it, an insert with a linear slot is installed corresponding to the shape of the metal insert with a linear slot or the blade guide of the cutting tool, and osteotomy of the medial exostosis of the head is performed the first metatarsal bone with a cutting tool through the indicated slot. 3. Резекционный блок для осуществления способа по п.1, включающий опорный элемент, внутренняя поверхность которого соответствует наружной поверхности первой плюсневой кости стопы пациента, в корпусе блока выполнены отверстия для спиц, при этом блок выполнен сборно-разборным и дополнительно включает два сменных каркаса, в корпусе которых выполнены отверстия для спиц, в одном из сменных каркасов выполнены по меньшей мере две линейные прорези, а второй каркас выполнен с формой внутренней поверхности, соответствующей форме скорректированной наружной поверхности плюсневой кости стопы пациента, упомянутый опорный элемент снабжен направляющим выступом.3. Resection block for implementing the method according to claim 1, including a support element, the inner surface of which corresponds to the outer surface of the first metatarsal bone of the patient's foot, holes for the spokes are made in the block body, while the block is collapsible and additionally includes two replaceable frames, holes for spokes are made in the body of which, at least two linear slots are made in one of the replaceable frames, and the second frame is made with the shape of the inner surface corresponding to the shape of the corrected outer surface of the metatarsal bone of the patient's foot, said support element is provided with a guide protrusion. 4. Блок по п.3, отличающийся тем, что дополнительно содержит вспомогательный каркас Гобразной или П-образной формы со сквозными отверстиями для спиц.4. The block according to claim 3, characterized in that it additionally contains an auxiliary frame L-shaped or U-shaped with through holes for the spokes. 5. Блок по п.3, отличающийся тем, что выполнен из твердого пластика или твердого фотополимера или твердого полиамида или в сочетании с мягким пластиком или мягким фотополимером.5. Block according to claim 3, characterized in that it is made of hard plastic or hard photopolymer or hard polyamide or in combination with soft plastic or soft photopolymer. --