RU120355U1 - DEVICE FOR EXTERNAL Focal Rod Fixation of Bone Fragments - Google Patents

Abstract

Устройство для внеочаговой стержневой фиксации костных отломков при лечении переломов длинных трубчатых костей, состоящее из внешней рамы и чрескостных элементов, отличающееся тем, что внешняя рама представлена резьбовыми стержнями, гайками, кронштейнами и пластинами из набора аппарата Илизарова, а чрескостные элементы - чрескостными стержнями. A device for extrafocal rod fixation of bone fragments in the treatment of fractures of long tubular bones, consisting of an external frame and transosseous elements, characterized in that the external frame is represented by threaded rods, nuts, brackets and plates from the Ilizarov apparatus, and the transosseous elements are transosseous rods.

Description

Полезная модель относится к медицинской технике, а именно к металлоконструкциям, применяемым в травматологии и ортопедии.The utility model relates to medical equipment, namely to metal structures used in traumatology and orthopedics.

Внеочаговый остеосинтез длинных трубчатых костей по праву занимает одно из ведущих мест в оперативной ортопедии и травматологии, являясь методом выбора при высокоэнергетических открытых и осложненных переломах длинных трубчатых костей. Он обладает оптимальным сочетанием атравматичности и стабильности фиксации костных отломков (Шевцов В.И., Макушин В.Д., Куфтырев Л.М., 1994; Барабаш А.А., Соломин Л.Н., 1995; Бейдик О.В., 1996, 2005; Вазина И.Р., Петров С.В., 2001; Введенский С.П., Введенский П.С., 2003; Ciuccarelli С., CervellatiC., MontanariG., 1989; CiboS., 1992 и др.).Extrafocal osteosynthesis of long tubular bones rightfully occupies one of the leading places in operative orthopedics and traumatology, being the method of choice for high-energy open and complicated fractures of long tubular bones. It has the optimal combination of atraumatic and stable fixation of bone fragments (Shevtsov V.I., Makushin V.D., Kuftyrev L.M., 1994; Barabash A.A., Solomin L.N., 1995; Beidik O.V. , 1996, 2005; Vazina I.R., Petrov S.V., 2001; Vvedensky S.P., Vvedensky P.S., 2003; Ciuccarelli S., CervellatiC., MontanariG., 1989; CiboS., 1992 and other).

В качестве устройства-прототипа приводим аппарат Илизарова, описанный О.А.Каплуновым в монографии «Чрескостный остеосинтез по Илизарову в травматологии и ортопедии» (М., ГЕОТАР, 2002. - 304 с). Внешней рамой аппарата служат соединенные резьбовыми или телескопическими штангами дуги или кольца, собранные из полуколец, а чрескостными элементами - спицы Киршнера, попарно проведенные в плоскости каждой из дуг или колец и закрепленные в них. Для обеспечения достаточной жесткости фиксации костных отломков, необходим перекрест пар спиц под углом 60-70 градусов. При меньшем угле их перекреста снижается жесткость фиксации в створе тупого угла с уменьшением стабильности всей системы аппарата. При монтаже внешней рамы аппарата Илизарова выбор размера колец диктуется необходимостью соблюдения равновесия между обеспечением адекватной жесткости системы конструкции и профилактикой пролежней от контакта внутреннего края колец с кожей сегмента конечности. При увеличении размера колец и, соответственно, длины плеч спиц, снижается жесткость фиксации костных отломков, а при малом их размере, на коже поврежденного сегмента конечности остаются вдавления с нередким образованием пролежней. При оптимально выбранном размере колец, между внутренним их краем и кожей сегмента конечности остается промежуток около 2 см. Однако, местные топографо-анатомические особенности поврежденного сегмента конечности на уровне проведения спиц зачастую не оптимальны для монтажа колец аппарата (например, проксимальный отдел плеча или бедра), что снижает как механические свойства системы аппарата, так и комфортность его эксплуатации для пациента. К числу недостатков прототипа относятся и нередкие осложнения в процессе проведения спиц Киршнера с вероятностью последующего развития воспаления мягких тканей вокруг них (Закиров Ю.А., 1993; Голубев Г.Ш., Веселов Н.Я, Кривец Д.В., 1995 и др.). Так, во время проведения спиц, особенно спиц с упорной площадкой, не всегда имеется возможность руководствоваться только биомеханической целесообразностью в системе «аппарат Илизарова - сегмент конечности». Исходя из конкретных анатомо-топографических условий в зоне перелома зачастую приходится отклоняться от оптимального уровня и направления проведения спиц, чтобы не вступить в конфликт с сосудисто-нервным пучком на другой стороне костного отломка или не «прошить» спицей большой массив мышц. Последнее обстоятельство не только увеличивает опасность нагноения мягких тканей, но и сводит к минимуму такое важное преимущество внеочагового остеосинтеза как сохранение движений в смежных суставах поврежденной конечности. Следовательно, недостатками устройства-прототипа являются следующие:As a prototype device, we cite the Ilizarov apparatus described by OA Kaplunov in the monograph “Transosseous Osteosynthesis according to Ilizarov in Traumatology and Orthopedics” (M., GEOTAR, 2002. - 304 p.). The external frame of the apparatus are arcs or rings connected by threaded or telescopic rods assembled from half rings, and by transosseous elements - Kirchner spokes, pairwise drawn in the plane of each of the arcs or rings and fixed in them. To ensure sufficient rigidity of fixation of bone fragments, it is necessary to cross pairs of spokes at an angle of 60-70 degrees. With a smaller angle of their intersection, the rigidity of fixation in the obtuse angle alignment decreases with a decrease in the stability of the entire apparatus system. When installing the external frame of the Ilizarov apparatus, the choice of ring size is dictated by the need to maintain a balance between ensuring adequate rigidity of the design system and preventing pressure sores from contact of the inner edge of the rings with the skin of a limb segment. With an increase in the size of the rings and, accordingly, the length of the shoulders of the knitting needles, the stiffness of fixation of bone fragments decreases, and with a small size, impressions remain on the skin of the damaged segment of the limb with the frequent formation of pressure sores. With an optimally selected ring size, a gap of about 2 cm remains between their inner edge and the skin of a limb segment. However, local topographic and anatomical features of the damaged limb segment at the level of the spokes are often not optimal for mounting rings of the apparatus (for example, the proximal shoulder or thigh) , which reduces both the mechanical properties of the apparatus system and the comfort of its operation for the patient. The disadvantages of the prototype include frequent complications in the process of holding Kirschner spokes with the likelihood of subsequent development of inflammation of the soft tissues around them (Zakirov Yu.A., 1993; Golubev G.Sh., Veselov N.Ya., Krivets D.V., 1995 and other). So, during knitting needles, especially knitting needles with a thrust pad, it is not always possible to be guided only by biomechanical expediency in the "Ilizarov apparatus - limb segment" system. Based on the specific anatomical and topographic conditions in the fracture zone, one often has to deviate from the optimal level and direction of the knitting needles so as not to conflict with the neurovascular bundle on the other side of the bone fragment or to stitch a large mass of muscles with a knitting needle. The latter circumstance not only increases the risk of suppuration of soft tissues, but also minimizes such an important advantage of extra focal osteosynthesis as the preservation of movements in adjacent joints of the damaged limb. Therefore, the disadvantages of the prototype device are the following:

1) Ограниченные возможности управляемости костными отломками для устранения их смещения с высокими требованиями к прецизионной точности как проведения чрескостных элементов (спиц), так и манипуляции костными отломками;1) The limited controllability of bone fragments to eliminate their displacement with high requirements for precision accuracy of both transosseous elements (knitting needles) and bone fragments manipulation;

2) Необходимость сквозного проведения спиц через весь массив тканей поврежденного сегмента конечности с опасностью конфликта с сосудисто-нервным пучком или другими анатомическими образованиями на другой стороне костного отломка, ограничением движений в смежных суставах и возрастанием риска воспаления тканей;2) The need for through-passing the spokes through the entire array of tissues of the damaged segment of the limb with the danger of conflict with the neurovascular bundle or other anatomical formations on the other side of the bone fragment, restricting movements in adjacent joints and increasing the risk of tissue inflammation;

3) Необходимость соблюдения перекреста спиц под углом 60-70 градусов для обеспечения достаточной жесткости фиксации костных отломков, что не всегда возможно из-за конкретных анатомо-топографических условий на уровне проведения спиц. При меньшем угле их перекреста снижается жесткость фиксации костных отломков в створе тупого угла с уменьшением стабильности всей системы аппарата, риском несращения перелома и развития воспалительных осложнении;3) The need to comply with a cross of spokes at an angle of 60-70 degrees to ensure sufficient rigidity of fixation of bone fragments, which is not always possible due to specific anatomical and topographic conditions at the level of the needles. At a smaller angle of their intersection, the stiffness of fixation of bone fragments in the obtuse angle decreases with a decrease in the stability of the entire system of the apparatus, the risk of nonunion of the fracture and the development of inflammatory complication;

4) Ограничение движений в смежных суставах поврежденной конечности из-за фиксации ее мягких тканей спицами при их сквозном проведении через сегмент конечности;4) Restriction of movements in adjacent joints of a damaged limb due to fixation of its soft tissues by knitting needles during their through passage through a limb segment;

5) Сложность конструкции устройства-прототипа с трудностями монтажа узлов фиксации и репозиции костных отломков;5) The complexity of the design of the prototype device with the difficulties of mounting the fixation nodes and reposition of bone fragments;

6) Трудоемкость и длительность монтажа устройства-прототипа, что затягивает время остеосинтеза, ограничивает показания к нему в остром периоде травматической болезни и может негативно повлиять на исход лечения, особенно в условиях политравмы с наличием некомпенсированных сдвигов гомеостаза пострадавшего;6) The complexity and duration of the installation of the prototype device, which delays the time of osteosynthesis, limits the indications for it in the acute period of a traumatic disease and can negatively affect the outcome of treatment, especially in conditions of polytrauma with the presence of uncompensated shifts of the victim’s homeostasis;

7) Громоздкость, избыточные габариты и масса устройства-прототипа с внешней рамой по всему периметру поврежденного сегмента конечности, что обуславливает существенные неудобства для пациента в течение всего периода ношения аппарата.7) The bulkiness, excessive dimensions and weight of the prototype device with an external frame around the entire perimeter of the damaged limb segment, which causes significant inconvenience to the patient during the entire period of wearing the device.

Предложено устройство для внеочаговой стержневой фиксации костных отломков при лечении переломов длинных трубчатых костей (фиг.1, а), состоящее из резьбовых стержней (1), гаек (2), кронштейнов (3) и 148-миллиметровых пластин (4) из набора аппарата Илизарова. Подкруткой гаек (2) на резьбовых стержнях (1) пластины (4) можно как сдвигать, так и раздвигать (фиг.1, а, б) осуществляя компрессию или дистракцию, а расслабив гайки на кронштейнах, можно выполнить поворот пластин вокруг продольной оси устройства в обе стороны на 20-30 градусов (фиг.1, в). В отверстиях каждой из обеих пластин (4) при помощи кронштейнов (3) и гаек (2) фиксируют чрескостные стержни (5), которым можно задать любое направление (фиг.2). Количество чрескостных стержней (5) на каждой из пластин (4) устройства варьирует от 1 до 3, а их уровень и направление регулируют количеством (от 1 до 3) и расположением (во всех трех плоскостях) кронштейнов и гаек (фиг.3). Данное устройство может быть использовано не только как самостоятельный способ внеочагового остеосинтеза, но и как предварительное средства - перед операцией открытого накостного или интрамедуллярного остеосинтеза.A device is proposed for extra focal rod fixation of bone fragments in the treatment of fractures of long tubular bones (Fig. 1, a), consisting of threaded rods (1), nuts (2), brackets (3) and 148 mm plates (4) from the apparatus set Ilizarova. By tightening the nuts (2) on the threaded rods (1) of the plate (4), you can both move and extend (Fig. 1, a, b) by compression or distraction, and by relaxing the nuts on the brackets, you can rotate the plates around the longitudinal axis of the device in both directions by 20-30 degrees (figure 1, c). In the holes of each of both plates (4) with the help of brackets (3) and nuts (2), transosseous rods (5) are fixed, which can be set in any direction (figure 2). The number of transosseous rods (5) on each of the plates (4) of the device varies from 1 to 3, and their level and direction are controlled by the number (from 1 to 3) and the location (in all three planes) of the brackets and nuts (Fig. 3). This device can be used not only as an independent method of extra focal osteosynthesis, but also as a preliminary means - before the operation of open bone or intramedullary osteosynthesis.

Таким образом, устройство представляет собой легко компонуемый и простой в применении стержневой аппарат с регулируемой рамой, позволяющий оптимально управлять костными отломками и стабильно фиксировать их в заданном положении. Устройство располагают на одной стороне, не нарушая физиологического положения поврежденной конечности, не ограничивая движений в смежных суставах и ухода за пациентом. При необходимости можно использовать не одно (одностороннее, монолатеральное) устройство, а два, расположив их как отдельно с обеих сторон сегмента, так и под углом от 30 до 90 градусов друг к другу и соединив их пластинками на болтах с гайками или резьбовыми стержнями, кронштейнами и гайками.Thus, the device is an easily assembled and easy to use rod apparatus with an adjustable frame, which allows optimal control of bone fragments and stably fix them in a given position. The device is placed on one side, without violating the physiological position of the damaged limb, without restricting movements in adjacent joints and caring for the patient. If necessary, you can use not one (one-sided, monolateral) device, but two, placing them both separately on both sides of the segment, and at an angle from 30 to 90 degrees to each other and connecting them with plates on bolts with nuts or threaded rods, brackets and nuts.

В качестве примера применения предлагаемого устройства приводим следующее наблюдение.As an example of the application of the proposed device, the following observation.

Больной Б., 26 лет, поступил в травматологическое отделение РОТЦ 3.05.10 г. с диагнозом: Огнестрельный оскольчатый перелом нижней трети правой бедренной кости; сквозное огнестрельное ранение средней и нижней трети правого бедра.Patient B., 26 years old, was admitted to the traumatology department of the RTC on 05.05.10, with a diagnosis of Gunshot comminuted fracture of the lower third of the right femur; through gunshot wound of the middle and lower third of the right thigh.

Общее состояние компенсированное. Кожные покровы бледно-розовые, сухие. Пульс 90-100 в минуту, ритмичный, удовлетворительного наполнения. Артериальное давление 110/60 мм рт. ст. Больной экстренно прооперирован. Выполнена первичная хирургическая обработка огнестрельных ран с фасциотомией и налаживанием проточного дренирования по ходу раневого канала растворами антисептиков. Затем выполнена стабилизация зоны перелома устройством для внеочаговой стержневой фиксации костных отломков следующим образом. После предварительного просверливания 4.5-миллиметровым сверлом через отломки бедренной костиво фронтальной и аксиальной плоскостях проведены 5 чрескостных стержня - 3 через проксимальный костный отломок и 2 через дистальный. При помощи кронштейнов и гаек из набора аппарата Илизарова концы стержней фиксированы в устройстве для внеочагового стержневого остеосинтеза переломов длинных трубчатых костей. Данное устройство состоит из резьбовых стержней, гаек, кронштейнов и пластин из набора аппарата Илизарова. Подкруткой гаек на резьбовых стержнях пластины создали умеренную дистракцию и выполнили контрольную рентгенографию в двух проекциях, которой верифицировано удовлетворительное положение костных отломков. Остеосинтез состоятельный.The general condition is compensated. The skin is pale pink, dry. Pulse 90-100 per minute, rhythmic, satisfactory filling. Blood pressure 110/60 mm RT. Art. The patient is urgently operated on. The primary surgical treatment of gunshot wounds with fasciotomy and the establishment of flow drainage along the wound channel with antiseptic solutions was performed. Then, stabilization of the fracture zone was performed by the device for extrafocal rod fixation of bone fragments as follows. After preliminary drilling with a 4.5-mm drill, 5 transosseous rods were made through fragments of the femur bone-frontal and axial planes - 3 through the proximal bone fragment and 2 through the distal one. Using brackets and nuts from the Ilizarov apparatus set, the ends of the rods are fixed in the device for extra focal rod osteosynthesis of fractures of long tubular bones. This device consists of threaded rods, nuts, brackets and plates from the Ilizarov apparatus set. By tightening the nuts on the threaded rods of the plate, moderate distraction was created and control x-ray was performed in two projections, which verified the satisfactory position of the bone fragments. Osteosynthesis is wealthy.

Проточное дренирование продолжалось 2 недели; раны зажили вторично под сухим струпом. Больной выписан на амбулаторное лечение 28.05.10 г. Устройство было снято 19.07.10 г. после рентгенологического подтверждения сращения перелома и положительной клинической пробы на консолидацию костной мозоли. Результат лечения расценен нами как хороший.Flowing drainage lasted 2 weeks; the wounds healed again under a dry scab. The patient was discharged for outpatient treatment on 05/28/10. The device was removed on 07/19/10 after radiological confirmation of fracture fusion and a positive clinical test for bone marrow consolidation. The result of treatment is regarded by us as good.

Таким образом, конструктивными особенностями и преимуществами устройства являются следующие:Thus, the design features and advantages of the device are as follows:

1) Отсутствие необходимости в поиске деталей для компоновки устройства, состоящего из деталей стандартного набора аппарата Илизарова;1) No need to find parts for the layout of the device, consisting of parts of a standard set of Ilizarov apparatus;

2) Быстрота и легкость как компоновки устройства, так и манипулирования костными отломками, что позволяет сократить время предоперационной подготовки и операции остеосинтеза;2) The speed and ease of both the arrangement of the device and the manipulation of bone fragments, which reduces the time of preoperative preparation and osteosynthesis;

3) Возможность применения устройства не только как самостоятельного средства для внеочагового остеосинтеза, но и для предварительной репозиции и иммобилизации костных отломков перед операцией открытого накостного или интрамедуллярного остеосинтеза;3) The possibility of using the device not only as an independent tool for extra focal osteosynthesis, but also for preliminary reposition and immobilization of bone fragments before the operation of open bone or intramedullary osteosynthesis;

4) Возможность репозиции костных отломков за счет обеспечения их взаимной компрессии, дистракции и ротации костных отломков в обе стороны;4) The ability to reposition bone fragments by ensuring their mutual compression, distraction and rotation of bone fragments in both directions;

5) Стабильность фиксации костных отломков, обеспечиваемая как оптимальным количеством чрескостных стержней на каждой из двух пластин устройства (от 1 до 3), так и адекватным затягиванием гаек на резьбовых стержнях и кронштейнах;5) The stability of fixation of bone fragments, provided as the optimal number of transosseous rods on each of the two plates of the device (from 1 to 3), and adequate tightening of the nuts on the threaded rods and brackets;

6) Отсутствие необходимости в сквозном проведении чрескостных стержней через поврежденный сегмент конечности с исключением опасности их конфликта с тканями и анатомическими образованиями на другой стороне костных отломков;6) No need for through transosseous rods through the damaged segment of the limb with the exception of the danger of their conflict with tissues and anatomical formations on the other side of bone fragments;

7) Компактность и монолатеральность расположения устройства на поврежденном сегменте конечности, что обеспечивает стабильность системы аппарата вне зависимости от особенностей периметра поврежденного сегмента конечности (в том числе проксимального отдела плеча или бедра), максимально возможный объем движений в смежных суставах и комфортность эксплуатации устройства для пациента;7) The compactness and monolaterality of the location of the device on the damaged segment of the limb, which ensures the stability of the apparatus system, regardless of the perimeter of the damaged segment of the limb (including the proximal shoulder or thigh), the maximum possible range of movements in adjacent joints and the ease of use of the device for the patient;

8) Возможность использования не только одного, монолатерально расположенного устройства, но и двух - располагаемых как отдельно с обеих сторон сегмента, так и под углом от 30 до 90 градусов друг к другу и соединенных резьбовыми стержнями, кронштейнами и гайками;8) The ability to use not only one, monolaterally located device, but also two - located both separately on both sides of the segment, and at an angle of 30 to 90 degrees to each other and connected by threaded rods, brackets and nuts;

9) Наиболее полное соответствие принципу строительной механики - достижение большей прочности конструкции при меньшей затрате материала;9) The most complete compliance with the principle of building mechanics is to achieve greater structural strength with less material;

10) Оптимальные свойства для применения не только в плановом порядке, но и ургентно с возможностью включения устройства в арсенал противошоковых средств.10) The optimal properties for use not only in a planned manner, but also urgently with the ability to include the device in the arsenal of antishock agents.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет рассчитывать на увеличение эффективности лечения переломов длинных трубчатых костей.Thus, the proposed device can count on an increase in the effectiveness of the treatment of fractures of long tubular bones.

Claims (1)

Устройство для внеочаговой стержневой фиксации костных отломков при лечении переломов длинных трубчатых костей, состоящее из внешней рамы и чрескостных элементов, отличающееся тем, что внешняя рама представлена резьбовыми стержнями, гайками, кронштейнами и пластинами из набора аппарата Илизарова, а чрескостные элементы - чрескостными стержнями.

A device for extra focal rod fixation of bone fragments in the treatment of fractures of long tubular bones, consisting of an external frame and transosseous elements, characterized in that the external frame is represented by threaded rods, nuts, brackets and plates from the Ilizarov apparatus set, and transosseous elements - transosseous rods.