RU192451U1 - Аппарат внешней фиксации для лечения локтевого сустава - Google Patents

Abstract

Техническое решение относится к медицинской технике, к устройствам, используемым в ортопедии и травматологии, для чрескостной фиксации верхней конечности в заданном положении для выполнения лечебных задач по восстановлению функции локтевого сустава.Компоновка аппарата внешней фиксации для лечения локтевого сустава содержит опору плеча 1 и опору предплечья 2, установленные с возможностью изменения взаимного положения и фиксации заданного положения, соединенные фиксируемым шарнирным узлом 3, закрепленные на опорах спицы 12 и костные винты 13. Фиксируемый шарнир 3 выполнен в виде двух плоских полуколец 4 и 5 равного диаметра, оснащенных сквозными отверстиями 6, наложенных друг на друга и закрепленных так, что свободный конец одного полукольца 4 соединен через кронштейн с опорой предплечья 2, свободный конец второго полукольца 5 соединен через кронштейн с опорой плеча 1, при этом одно из полуколец 4 оснащено протяженным дугообразным пазом 11, в котором расположены болты 7 с гайками 8, установленные в сквозных отверстиях 6 второго полукольца 5.Технический результат заключается в улучшении результатов лечения за счет повышения надежности фиксации взаимного положения опоры предплечья и опоры плеча в сочетании с возможностью осуществления, по потребности, контролируемых движений в локтевом суставе, и за счет устранения рентгенологической тени от деталей аппарата в области локтевого сустава, затрудняющей объективный контроль состояния сустава. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

Description

Область техники.

Техническое решение относится к медицинской технике, к устройствам, используемым в ортопедии и травматологии, для чрескостной фиксации верхней конечности в заданном положении и выполнения лечебных задач по восстановлению функции локтевого сустава.

Уровень техники.

Для лечения патологий крупных суставов известно применение аппаратов внешней фиксации (АВФ), компрессионно-дистракционных аппаратов типа аппарата Г.А. Илизарова для чрескостного остеосинтеза (источник [1]: SU 1055499). Аппарат Илизарова [1], это набор стандартных деталей (плоские кольца, полукольца с отверстиями и пазами, спицы, резьбовые стержни, болты, гайки, кронштейны, спицефиксаторы, спицедержатели) различного типоразмера, который производится в виде комплекта деталей, из которых можно собрать множество разных, простых и сложных компоновок АВФ направленных на решение конкретных лечебных задач. Существуют комплекты деталей аппарата Илизарова для операций на верхней конечности, на плече, на предплечье (источник [2]: электронный каталог продукции ФГУП «Опытный завод РНЦ «ВТО» им. академика Г.А. Илизарова» Минздрава России, размещенный на интернет сайте предприятия http://www.ozrncvto.ru, в разделе «продукция» подразделы «Инструменты и приспособления для чрескостного остеосинтеза по Г.А. Илизарову», «Комплекты деталей аппарата Илизарова». Режим доступа http://www.ozrncvto.ru/blank-sto5i). Аппарат Илизарова [1;2] содержит опоры, выполненные в виде плоских колец с отверстиями, с установленными на них спицами и/или стрежнями-шурупами, соединенные между собой дистракционными стержнями. Для фиксации костных фрагментов в АВФ используют винты (винт Шанца, стержень-шуруп) и спицы (спицы Киршнера, гибкие упругие металлические стержни). Спицы и винты закрепляют в АВФ к опорам и другим деталям. Спицами и/или винтами, проведенными через костные фрагменты, осуществляется передача усилий на костные фрагменты и их фиксация. При сборке аппарата на верхней конечности, для фиксации и разработки локтевого сустава, как правило, используют одноосевой цилиндрический шарнир, состоящий из двух кронштейнов соединенных болтом. Собирают компоновку содержащую опору плеча и опору предплечья, соединенные фиксируемыми шарнирными узлами, с закреплёнными на опорах спицами и костными винтами. Для подвижного соединения плечевой опоры с опорой предплечья используют два цилиндрических шарнира, установленных на одном уровне относительно локтевого сустава.

Одноосевые цилиндрические шарниры, собранные из двух кронштейнов, шириной 10мм, соединенных болтом М6 с гайкой S10, не способны обеспечивать надежную фиксацию соединяемых опор в заданном взаимном положении. Шарниры устанавливают на уровне локтевого сустава, суставной щели, при этом ось шарнира располагается на расстоянии от опоры, от 30мм до 150мм. Силы, действующие на опору, установленную на предплечье, приводят к возникновению момента сил относительно оси шарнира, который не всегда может быть нивелирован затяжкой болта шарнира, так как площади поверхностей трения в шарнире не достаточно для обеспечения достаточного сопротивления повороту одного кронштейна относительно другого. Кроме того расположение шарниров на уровне локтевого сустава снижает видимость локтевого сустава на рентгенограммах.

Известно устройство для лечения локтевого сустава (источник [3]: патент RU 12958), содержащее спицы, закрепленные на опоре плеча и опоре предплечья, связанных между собой соединительными узлами, выполненными из резьбовых штанг с плоскими шарнирами, и ротационного элемента, который выполнен в виде двух полуколец, связанных с возможностью вращения посредством хомутов, резьбовые штанги соединительных узлов расположены наклонно к опорному узлу предплечья и перпендикулярно к линии между локтевым и венечным отростками локтевой кости и снабжены пружинами. Ориентируясь на ось вращения локтевого сустава, между опорами плеча и предплечья устанавливают с латеральной и медиальной сторон сустава одноосевые шарниры, выполненные из кронштейнов соединенных болтом.

Известно устройство для устранения контрактур локтевого сустава (источник [4]: патент RU 1420), содержащее опоры, установленные на плече и предплечье с возможностью перемещения относительно друг друга, каждая из которых выполнена из пары полуколец, соединенных между собой стяжками, и спицы, закрепленные в опорах. Концевые части полуколец каждой опоры соединены между собой стяжками, расположенными наклонно, а силовой дозирующий элемент выполнен из разборной штанги, соединенной шарнирно с разгибающим элементом, который связан с возможностью поворота и перемещения с одной из стяжек опоры предплечья. Между опорами плеча и предплечья установлены с возможностью перемещения соосно шарнирные узлы, выполненные из двух кронштейнов соединенных болтом.

В аналогах [3;4] используются детали аппарата Илизарова [1;2] и цилиндрический шарнир, выполненный также из двух кронштейнов соединенных болтом. Недостаток такой конструкции описан выше, фиксация взаимного положения опор ненадежна, вследствие низкого момента сопротивления в шарнире, и шарнирные узлы закрывают локтевой сустав на рентгенограмме.

Известен аппарат для восстановления движений локтевого сустава, содержащий горизонтально и вертикально расположенные пары скоб (опор), взаимосвязанные между собой попарно стяжками (источник [5]:М.В.Волков, О.Б.Оганесян. Восстановление формы и функции суставов костей, М., Медицина,1986.,с,9I-93). Пара горизонтально расположенных скоб соединена с парой вертикально расположенных скоб двумя дистракторами, каждый из которых имеет двухрядный сферический подшипник. Одна из опор вертикально расположенной пары соединена с одой из опор горизонтально расположенной пары с помощью съемного сгибающе-разгибащего устройства. Для установки проводят спицу через сустав.

Устройство [5] предусматривает строгое проведение осевой спицы, совпадающей с осью вращения сустава, что может привести к повреждению локтевого нерва и требует дополнительных приспособлений для определения места проведения осевой спицы. Стержни сгибающе-разгибащего устройства располагаются перпендикулярно плоскости опор, что ведет к снижению передаваемой силы, приложенной к сегментам конечности. Дистракторы с подшипником требуют специального изготовления и строгую ориентацию по оси вращения сустава.

Известно устройство для лечения локтевого сустава (источник [6]:RU 35968), содержащее спицы, закрепленные на опорах плеча и предплечья, связанных между собой соединительными узлами, выполненными из резьбовых штанг с плоскими шарнирами, расположенными наклонно к опоре предплечья и перпендикулярно к линии между локтевым и венечным отростками. Соединительные узлы между опорами устройства расположены с возможностью вращения и перемещения относительно опоры плеча в сагиттальной и фронтальной плоскости, а ось вращения моноцентрического шарнира ориентирована на центр блоковидной вырезки локтевой кости. На дистракционных стержнях расположены моноцентрические шарниры, ось вращения которых выполнена в виде резьбового стержня, они фиксируются гайками путем затяжки.

Шарнирные узлы устройства [6] выполнены из кронштейнов шириной 10мм, закрепленных на резьбовом стержне М6, затянутых гайками s10, они не обеспечивают надежной фиксации взаимного положения опоры предплечья относительно опоры плеча. Затяжка гаек на резьбовом стрежне, с учетом площади поверхности контакта в шарнире, не обеспечивает необходимых усилий способных выдерживать момент сил возникающий от воздействия на опору предплечья при существующем расстоянии от оси шарниров до опоры.

Длительное лечение аппаратом Илизарова [1,2] может приводить к излишней иммобилизации локтевого сустава, ограничению пассивных движений в суставе и как следствие - контрактуре локтевого сустава, поэтому возможность разработки движений в суставе в процессе лечения является важной функциональной возможностью АВФ. Разработка локтевого сустава обеспечивается всеми описанным и аналогами [от 1 до 6]. Однако возможность разработки локтевого сустава должна сочетаться с возможностью надежной фиксации достигнутого взаимного положения опоры предплечья и опоры плеча, и возможностью рентгенологического контроля сустава. Отсутствие надежной фиксации взаимного положения опор и непреднамеренное изменение их взаимного положения может приводить в нежелательным последствиям в процессе лечения, поэтому риск случайного изменения положения опор должен быть устранен.

Таким образом, на сегодняшний день при лечении локтевого сустава с использованием деталей комплекта аппаратом Илизарова существует проблема, заключающаяся в том, что в период лечения, когда конечность зафиксирована в аппарате, необходимо обеспечить возможность разработки движений в локтевом суставе, так чтобы после выполнения контролируемых движений, вновь была обеспечена надежная фиксации опоры предплечья относительно опоры плеча в заданном положении.

Задачей предлагаемой полезной модели является разработка компоновки аппарата внешней фиксации с использованием стандартных деталей для обеспечения достаточной жесткости фиксации взаимного положения опоры плеча и опоры предплечья, с возможностью разработки локтевого сустава по потребности, позволяющей увеличить амплитуду активно-пасссивных движений в локтевом суставе в послеоперационном периоде с целью устранения и профилактики сгибательной контрактуры.

Сущность технического решения.

Технический результат заключается в улучшении результатов лечения за счет повышения надежности фиксации взаимного положения опоры предплечья и опоры плеча в сочетании с возможностью осуществления, по потребности, контролируемых движений сгибания/разгибания в локтевом суставе, и за счет устранения рентгенологической тени от деталей аппарата в области локтевого сустава, затрудняющей объективный контроль состояния сустава.

Технический результат достигаются тем, что компоновка аппарата внешней фиксации для лечения локтевого сустава содержит опору плеча и опору предплечья, установленные с возможностью изменения взаимного положения и фиксации заданного положения, соединенные фиксируемым шарнирным узлом, закреплённые на опорах спицы и костные винты. Отличается тем, что фиксируемый шарнирный узел выполнен в виде двух плоских полуколец равного диаметра, оснащенных сквозными отверстиями, наложенных друг на друга и закрепленных так, что свободный конец одного полукольца соединен через кронштейн с опорой предплечья, свободный конец второго полукольца соединен через кронштейн с опорой плеча, при этом одно из полуколец оснащено протяженным дугообразным пазом, в котором расположены болты с гайками установленные в сквозных отверстиях второго полукольца.

Приведенная совокупность признаков позволяет жестко фиксировать взаимное положение опор плеча и предплечья, за счет того что поверхность контакта, трения в шарнирном узле имеет большую площадь, равную площади соприкосновения полуколец. При этом ось вращения одного полукольца относительно второго полукольца (ось шарнира) приходится на область локтевого сустава и при ослаблении взаимного контакта полуколец появляется возможность взаимного изменения положения опор плеча и предплечья, т.е. обеспечивается возможность разработки движения в суставе, профилактики развития контрактур и увеличения объема движений. Так как шарнирный узел выполнен из полуколец, область локтевого сустава не закрывается при выполнении рентгенограмм. В совокупности указанные признаки обеспечивают улучшение результатов лечения, повышение качества лечения локтевого сустава.

Полукольца относительно опор расположены в плоскости движения предплечья при его сгибании/разгибании относительно плеча, а центр вращения одного полукольца относительно другого совпадает с осью вращения локтевого сустава, это обеспечивает естественную биомеханику движений в локтевом суставе относительно фронтально оси. Опора плеча выполнена в виде двух плоских полуколец соединенных резьбовыми стержнями и содержит две спицы, опора предплечья выполнена в виде планки с отверстиями и содержит два костных винта, это обеспечивает достаточно жесткую фиксацию костей аппаратом, при этом аппарат имеет относительно аналогов небольшие габариты.

Техническое решение иллюстрируется графическими материалами:

Фиг.1- компоновка аппарата внешней фиксации для лечения локтевого сустава, в согнутом положении, вид слева, фотография макета;

Фиг.2- компоновка аппарата внешней фиксации для лечения локтевого сустава, в согнутом положении, вид справа, фотография макета;

Фиг.3- компоновка аппарата внешней фиксации для лечения локтевого сустава, в разогнутом положении, фотография макета;

Фиг.4- компоновка аппарата внешней фиксации для лечения локтевого сустава, в разогнутом положении, фотография макета, вид спереди.

Осуществление технического решения.

Компоновка аппарата внешней фиксации для лечения локтевого сустава (фиг. 1,2,3,4) содержит опору плеча 1 (фиг. 1,2,3,4) и опору предплечья 2 (фиг. 1,2,3,4). Опоры 1 и 2 установлены с возможностью изменения взаимного положения и фиксации заданного положения посредством шарнирного узла 3 (фиг. 1,2,3,4). Опоры 1 и 2 соединены надежно фиксируемым шарнирным узлом 3. Фиксируемый шарнирный узел 3 выполнен в виде двух плоских полуколец 4 и 5 (фиг. 1,2) равного диаметра. Полукольца 4 и 5 оснащены сквозными отверстиями 6 (фиг. 1,2). Полукольца 4 и 5 наложены друг на друга плоскими поверхностями и соединены болтами 7 с гайками 8 (фиг. 1,2). Полукольца 4 и 5 установлены на опорах 1 и 2 так, что свободный конец одного полукольца 4, через кронштейн 9 (фиг. 1,2) соединен, с опорой 2 предплечья, а свободный конец второго полукольца 5, через кронштейн 10 (фиг. 1,2) соединен с опорой плеча 1. Одно из полуколец 4 (или 5) оснащено протяженным дугообразным пазом 11 (фиг. 1,2) в котором расположены болты 7 с гайками 8 установленные в сквозных отверстиях 6 второго полукольца 5 (или 4). На опорах 1 и 2 установлены спицы 12 (фиг. 1,2) и костные винты 13 (фиг. 1,2) в которых закреплены кости 14 (фиг. 1,2,3,4) плеча и предплечья.

Полукольца 4 и 5 относительно опор 1 и 2 расположены в плоскости движения предплечья при его сгибании/разгибании относительно плеча, а центр вращения одного полукольца 4 относительно другого полукольца 5 совпадает с осью вращения локтевого сустава, это обеспечивает естественную биомеханику движений в локтевом суставе относительно фронтально оси. Опора 1 плеча выполнена в виде двух плоских полуколец 15 (фиг. 4) соединенных резьбовыми стержнями и содержит две спицы 12. Опора 2 предплечья выполнена в виде планки 16 (фиг. 4) с отверстиями и содержит два костных винта 13, это обеспечивает достаточно жесткую фиксацию костей аппаратом, при этом аппарат имеет относительно аналогов небольшие габариты. Компоновка аппарата внешней фиксации может быть собрана из деталей аппарата Илизарова.

Устройство используют следующим образом.

Компоновка аппарата внешней фиксации используется для лечения локтевого сустава, для профилактики контрактур при травматических повреждениях, а также может применяться после вправление вывихов, для устранения контрактур, после выполнения артропластики и других хирургических вмешательствах на локтевом суставе требующих фиксации взаимного положения плеча и предплечья. Для выполнения чрескостного остеосинтеза используют детали аппарата Илизарова (источник [2]: электронный каталог продукции ФГУП «Опытный завод РНЦ «ВТО» им. академика Г.А. Илизарова» Минздрава России, размещенный на интернет сайте предприятия http://www.ozrncvto.ru, в разделе «продукция» подразделы «Инструменты и приспособления для чрескостного остеосинтеза по Г.А. Илизарову», «Комплекты деталей аппарата Илизарова». Режим доступа http://www.ozrncvto.ru/blank-sto5i), №81/823-53 регистрации в Государственном реестре медицинских изделий) по типоразмерам, выпускаемым предприятием. Подбор типоразмера аппарата, полуколец 4,5,15 планки 16, спиц 12 и костных винтов 13 для каждого больного осуществляется индивидуально из стандартных деталей многоцелевого назначения. Полукольца по размеру подбирают так, чтобы расстояние от кожного покрова до внутреннего края полукольца по всей полуокружности составляло не менее 20мм. После подбора и проверки, комплектующие детали размещают в кассете, стерилизуют. Для установки аппарата выполняют проведение спиц 12 в плечевую кость и проведение костных винтов 13 в локтевую кость. Выполняют фиксацию спиц 12 и костных винтов 13 в опорах 1 и 2. При фиксации спиц 12 выполняют их натяжение. Далее соединяют опоры 1 и 2 между собой шарнирным узлом 3. Полукольца 4 и 5 накладывают друг на друга, соединяют двумя болтами 7 с гайками 8, проводя их в сквозные отверстия 6 и в дугообразный паз 11. Устанавливают шарнирный узел 3, ориентируясь на центр (ось) вращения локтевого сустава, для предупреждения децентрации при сгибании/разгибании. Располагают полукольца 4 и 5 относительно опор 1 и 2 в плоскости движения предплечья при его сгибании/разгибании относительно плеча. Свободный конец одного полукольца 4, через кронштейн 9 связывают с опорой 2 предплечья, а свободный конец второго полукольца 5, через кронштейн 10 (фиг. 1,2,3,4) связывают с опорой плеча 1. Для соединения используют болты 7 с гайками 8. Устанавливают требуемое взаимное положение плеча относительно предплечья, затягивают болты 7 гайками 8, фиксируя шарнирный узел 3 и положение опор 1 и 2. Полукольца 4 и 5 плотно прижимаются друг к другу контактирующими поверхностями и за счет сил трения обеспечивают сохранение заданного положения при воздействии внешних сил. На вторые сутки после операции осуществляют целенаправленные сгибательно-разгибательные движения в смежных с оперированным сегментом суставах, изометрические сокращения мышц конечности, занимаются ЛФК. Устранение и профилактику контрактур локтевого сустава начинают в период со вторых по седьмые сутки после операции. Для выполнения движений в локтевом суставе ослабляют гайки 8 болтов 7 соединяющих полукольца 4 и5 шарнирного узла 3. Выполняют контролируемое сгибание/разгибание с заданной амплитудой движений в локтевом суставе. Амплитуда которая ограничивается протяженностью дугообразного паза 11. Закончив сгибание/разгибание положение, конечности фиксируют в заданном положении, затягивая гайки 8 болтов 7 соединяющих полукольца 4 и 5 шарнирного узла 3. Доктор может выбрать необходимый, в целях лечения конечности пациента, угол сгиба в локтевом суставе, и с высокой надежностью обеспечить заданное взаимное положение предплечья и плеча зафиксировав шарнирный узел 3.

Рентгенографию пациентам назначают один - два раза в месяц для контроля состояния суставной щели и мыщелков, при этом шарнирный узел 3 не закрывает обзор области локтевого сустава, нет рентгенологической тени от деталей аппарата в области локтевого сустава.

Таким образом, описанное устройство позволяет снизить риски неблагоприятных исходов лечения, улучшить результаты лечения локтевого сустава, предупредить развитее контрактуры и увеличить объем движений при наличии контрактур.

Claims (3)

1. Аппарат внешней фиксации для лечения локтевого сустава, содержащий опору плеча и опору предплечья, установленные с возможностью изменения взаимного положения и фиксации заданного положения, соединенные фиксируемым шарнирным узлом, закрепленные на опорах спицы и костные винты, отличающийся тем, что фиксируемый шарнирный узел выполнен в виде двух плоских полуколец равного диаметра, оснащенных сквозными отверстиями, наложенных друг на друга и закрепленных так, что свободный конец одного полукольца соединен через кронштейн с опорой предплечья, свободный конец второго полукольца соединен через кронштейн с опорой плеча, при этом одно из полуколец оснащено протяженным дугообразным пазом, в котором расположены болты с гайками, установленные в сквозных отверстиях второго полукольца.

2. Аппарат внешней фиксации по п. 1, отличающийся тем, что полукольца относительно опор расположены в плоскости движения предплечья при его сгибании/разгибании относительно плеча, а центр вращения одного полукольца относительно другого совпадает с центром вращения локтевого сустава.

3. Аппарат внешней фиксации по п. 1, отличающийся тем, что опора плеча выполнена в виде двух плоских полуколец, соединенных резьбовыми стержнями, и содержит две спицы, опора предплечья выполнена в виде планки с отверстиями и содержит два костных винта.

Images