RU19743U1 - DEVICE FOR INTRAFASTIC FEMAL OSTEOSYNTHESIS - Google Patents

Description

Авторы: Ключевский В.В., Литвинов И.И., Соловьев И.Н.Authors: Klyuchevsky VV, Litvinov II, Soloviev I.N.

УСТРОЙСТВО для ВНУТРИКОСТНОГО ОСТЕОСИНТЕЗА БЕДРЕННОЙ КОСТИDEVICE FOR INTRAFASTIC FEMAL OSTEOSYNTHESIS

Полезная модель относится к медицине, а именно к травматологии, ортопедии и может применяться для внутрикостного остеосинтеза переломов бедренной кости.The utility model relates to medicine, namely to traumatology, orthopedics and can be used for intraosseous osteosynthesis of femoral fractures.

Известен универсальный бедренный гвоздь АО с поперечным сечением формы листа клевера и искривлением с постоянным радиусом (1). К недостаткам данного стержня относятся следзпющие.Known universal femoral nail AO with a cross section of the shape of a clover leaf and curvature with a constant radius (1). The disadvantages of this rod include the following.

1.Низкая ротационная стабильность соединения стержня с отломками бедренной кости, обусловленная округлой формой поперечного сечения конструкции. В этих условиях препятствовать вращению стержня относительно кости и, стало быть, отломков друг относительно друга может только его трение о кость, прямо пропорциональное силе прижатия конструкции к стенкам канала и губчатой строме метафизов. Поскольку коэффициент трения на границе металл-кость мал (0,4),то для создания момента способного противодействовать внешнему вращающему насилию необходимо значительное прижатие стержня к кости, что существенно увеличивает риск ее повреждения. Проблема ротационной устойчивости решается с помощью дополнительных блокирующих приспособлений - винтов, вводимых в отверстия нижнего и верхнего концов стержня, что увеличивает травматичность и продолжительность операции, делает необходимым использование ЭОПа с неизбежной лучевой нагрузкой на пациента и операционную бригаду.1. Low rotational stability of the connection of the rod with fragments of the femur due to the round shape of the cross section of the structure. Under these conditions, the rotation of the rod relative to the bone and, therefore, fragments relative to each other can be prevented only by its friction against the bone, which is directly proportional to the force of the structure pressing against the channel walls and the spongy stroma of metaphyses. Since the coefficient of friction at the metal-bone interface is small (0.4), to create a moment capable of counteracting external rotational violence, a significant pressing of the rod against the bone is necessary, which significantly increases the risk of damage. The problem of rotational stability is solved with the help of additional blocking devices - screws inserted into the holes of the lower and upper ends of the rod, which increases the invasiveness and duration of the operation, makes it necessary to use a tube with an inevitable radiation load on the patient and the surgical team.

2.Сложность решения задачи унификации конструкций, поскольку искривление канала бедра, его поперечные сечения и длина подвержены значительным индивидуальным колебаниям.2. The complexity of solving the problem of unification of structures, since the curvature of the femoral canal, its cross sections and length are subject to significant individual fluctuations.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является стержень прямоугольного поперечного сечения, который имеет изгиб в плоскости параллельной широким граням конструкции в соответствии с анатомической кривизной костного канала бедра, выявляемой по боковой рентгенограмме здорового бедра (2). Недостатками конструкции являются следующие.The closest in technical essence to the claimed is a rod of rectangular cross section, which has a bend in the plane parallel to the wide edges of the structure in accordance with the anatomical curvature of the bone channel of the thigh, revealed by the lateral radiograph of a healthy thigh (2). The disadvantages of the design are as follows.

1. Высокий риск заклинивания стержня, повреждения отломков при его введении или недостаточной жесткости и прочности фиксации, обусловленный неоптимальным взаимодействием формы конструкции и формы канала бедра. Это объясняется следующим:1. High risk of sticking of the rod, damage to fragments during its insertion or insufficient rigidity and fixation strength, due to non-optimal interaction of the shape of the structure and the shape of the femoral canal. This is explained by the following:

1) Ось канала бедренной кости изогнута кпереди, причем высота кривизны изгиба чаще приходится на верхнюю треть или на границу между средней и верхней третью, где наиболее часто расположено сужение канала протяженностью до 16 см (3). Таким образом, если искривленную ось костного канала бедра представить в виде суммы участков, в пределах каждого из которых радиус искривления существенно не изменяется, то радиус кривизны участков, расположенных в в/3 или на границе в/3 и с/3 ( RA на фиг.З) будет1) The axis of the femoral canal is bent anteriorly, and the height of the curvature of the bend most often falls on the upper third or on the border between the middle and upper third, where the narrowing of the canal with a length of up to 16 cm is most often located (3). Thus, if the curved axis of the bony canal of the thigh is represented as the sum of the sections within each of which the radius of curvature does not change significantly, then the radius of curvature of the sections located in b / 3 or at the border in / 3 and c / 3 (RA in Fig. .3) will

МКИ: А61 В17/58MKI: A61 B17 / 58

наименьшим, а радиус искривления участков, расположенных в с/3 или н/3 бедра (Квна фиг.3)-наибольшим.the smallest, and the radius of curvature of the sites located in s / 3 or n / 3 of the thigh (Kvna figure 3) is the largest.

2)В ходе введения в канал бедренной кости по принятой антеградной технологии, т.е. в направлении от центра к периферии, во взаимодействие с любым избранным сегментом костной полости должна вступать вся часть конструкции, расположение которой предполагается на уровне и ниже данного сегмента. Т.е. средняя и нижняя часть стержня, содержащая изгиб с радиусом RB, будет взаимодействовать с участком канала, имеющим изгиб с радиусом RA.2) During the introduction into the canal of the femur according to the accepted antegrade technology, i.e. in the direction from the center to the periphery, the entire part of the structure, the location of which is assumed to be at or below this segment, should interact with any selected segment of the bone cavity. Those. the middle and lower part of the rod containing a bend with radius RB will interact with a portion of the channel having a bend with radius RA.

3)Чем больше несоответствие между радиусом кривизны участка стержня и взаимодействующего с ним участка костной полости, тем больше должно быть несоответствие между его поперечным сечением и поперечным сечением данного участка канала для безопасного введения конструкции. Деформацией стержня пренебрегаем вследствие совмещения плоскости искривления канала с плоскостью параллельной широким граням конструкции, в которой последняя имеет значительную жесткость на изгиб.3) The greater the mismatch between the radius of curvature of the shaft portion and the portion of the bone cavity that interacts with it, the greater the mismatch between its cross section and the cross section of this channel section for safe insertion of the structure. The deformation of the rod is neglected due to the combination of the channel curvature plane with the plane parallel to the wide faces of the structure, in which the latter has significant bending stiffness.

Из вышеизложенного следует, что поперечное сечение стержня, взятого в качестве прототипа, связано обратно пропорциональной зависимостью с изменением радиуса искривления различных участков канала (Кв-КА)-Это приводит к существенному уменьшению габаритов вводимой конструкции, а, стало быть, жесткости и прочности фиксации. С другой стороны, увеличение поперечника изогнутой таким образом конструкции, приближение ее к поперечному сечению узкой части канала будет увеличивать риск заклинивания стержня и повреждения отломков пропорционально изменению радиусов искривления различных участков канала.From the above it follows that the cross section of the rod, taken as a prototype, is inversely proportional to the change in the radius of curvature of various sections of the channel (KV-KA) - this leads to a significant reduction in the dimensions of the introduced structure, and, therefore, rigidity and strength of fixation. On the other hand, an increase in the diameter of the structure thus curved and its approximation to the cross section of the narrow part of the channel will increase the risk of jamming of the rod and damage to fragments in proportion to the change in the radius of curvature of various sections of the channel.

2. Невозможность унификации конструкций вследствие строгой индивидуальности формы искривления канала бедра.2. The inability to unify structures due to the strict individuality of the shape of the curvature of the femoral canal.

К техническому результату от использования данной полезной модели относится повышение надежности, уменьшение травматичности остеосинтеза, унификация технологии.The technical result of using this utility model includes increasing reliability, reducing the morbidity of osteosynthesis, and unifying technology.

Данный технический результат достигается тем, что устройство для внутрикостного остеосинтеза бедренной кости выполнено в виде изогнутого стержня прямоугольного поперечного сечения, отличающееся тем, что изгиб имеет постоянный радиус, один конец стержня выполнен в виде двухсторонней рейки.This technical result is achieved in that the device for intraosseous osteosynthesis of the femur is made in the form of a curved rod of rectangular cross-section, characterized in that the bend has a constant radius, one end of the rod is made in the form of a bilateral lath.

На фиг.1 представлено устройство для внутрикостного остеосинтеза бедренной кости, вид сбоку; на фиг. 2 - то же, вид спереди; на фиг.З схематизированная ось костного канала бедра с изображенными радиусами искривления ее различных участков.Figure 1 shows a device for intraosseous osteosynthesis of the femur, side view; in FIG. 2 - the same front view; Fig. 3 shows a schematic axis of the bone channel of the thigh with the depicted radii of curvature of its various sections.

Устройство для внутрикостного остеосинтеза бедренной кости представляет собой стержень прямоугольного поперечного сечения, имеющий искривление с постоянным радиусом RC (фиг.1). Один конец стержня выполнен в виде двухсторонней рейки 1 (фиг.2).A device for intraosseous osteosynthesis of the femur is a rod of rectangular cross-section, having a curvature with a constant radius RC (figure 1). One end of the rod is made in the form of a double-sided rack 1 (figure 2).

Обозначим постоянный радиус искривления предлагаемого устройства как Кс(фиг. 1), причем верны следующие неравенства:Denote the constant radius of curvature of the proposed device as Ks (Fig. 1), and the following inequalities are true:

1)RC RA ,где RA- наименьший радиус искривления оси костного канала;1) RC RA, where RA is the smallest radius of curvature of the axis of the bone canal;

2)RC RB, где RB- наибольший радиус искривления оси костного канала.2) RC RB, where RB is the largest radius of curvature of the axis of the bone channel.

искривления ( RC ) , а, следовательно, жескость и прочность остеосинтеза ею, могут быть больше, чем у прототипа, имеющего изгиб соответственно искривлению оси костного канала, поскольку несоответствие между радиусами искривления участков оси костной полости и взаимодействующих с ними участков предлагаемого устройства ( RC - RA ; RB - RC ) меньше аналогичного несоответствия между костным каналом и прототипом ( RB - RA). С другой стороны, риск заклинивания предлагаемого стержня и повреждения отломков будет меньше, чем у прототипа из-за меньшего несоответствия между кривизной канала и кривизной фиксатора. Ротационная стабильность взаимодействия предлагаемого устройства, например, с губчатой костью метафизов бедра, будет существенно выше, чем у стержня с округлым поперечным сечением, поскольку при кручении стержня прямоугольного поперечного сечения вектор перемещения точек граней конструкции направлен в костный матрикс, окружающий конструкцию, а не тангенциально к нему. Ротационная стабильность в этом случае определяется не трением скольжения на границе металл-кость , а свойствами жесткости и прочности окружающей стержень кости. Существенно то, что наличие постоянного радиуса искривления и, как следствие, увеличение размеров поперечного сечения прямоугольного стержня результируется в значительное возрастание ротационной стабильности соединения конструкции с отломками, т.к. максимальные контактные напряжения в окружающей стержень кости, от которых зависит прочность его заделки, обратно пропорциональны сумме возведенных в третью степень поперечных размеров широкой и узкой граней конструкции (4). Выполнение уступов реечной формы на одном из концов фиксатора позволяет легко обламывать его любым захватывающим инструментом, изменяя при этом длину, но не форму стержня, т.к. радиус искривления постоянный. Это значительно упрощает решение задачи унификации конструкций, т.к. отпадает необходимость наличия фиксаторов различных длин в соответствии с вариабельными размерами костных каналов бедренных костей.curvature (RC), and therefore, the rigidity and strength of osteosynthesis with it, can be greater than that of a prototype having a bend corresponding to curvature of the axis of the bone canal, since there is a mismatch between the radii of curvature of the sections of the axis of the bone cavity and the sections of the proposed device interacting with them (RC - RA; RB - RC) is less than a similar mismatch between the bone canal and the prototype (RB - RA). On the other hand, the risk of jamming of the proposed rod and damage to fragments will be less than that of the prototype due to less discrepancy between the curvature of the channel and the curvature of the retainer. The rotational stability of the interaction of the proposed device, for example, with the spongy bone of the metaphyses of the thigh, will be significantly higher than that of a rod with a rounded cross section, since during torsion of a rod of rectangular cross section, the vector of movement of the points of the faces of the structure is directed to the bone matrix surrounding the structure, and not tangentially to him. Rotational stability in this case is determined not by sliding friction at the metal-bone interface, but by the properties of rigidity and strength of the bone surrounding the core. It is significant that the presence of a constant radius of curvature and, as a consequence, an increase in the cross-sectional dimensions of a rectangular rod results in a significant increase in the rotational stability of the connection of the structure with fragments, because the maximum contact stresses in the surrounding bone core, on which the strength of its embedding depends, are inversely proportional to the sum of the transverse dimensions of the wide and narrow faces of the structure raised to the third degree (4). Performing ledges of the rack shape at one of the ends of the latch allows you to easily break off it with any exciting tool, changing the length, but not the shape of the rod, because the radius of curvature is constant. This greatly simplifies the solution of the problem of unification of structures, because there is no need for fixators of various lengths in accordance with the variable sizes of the bone canals of the femur.

С устройством работают следующим образом. Делают разрез мягких тканей в области верхнего конца бедренной кости. Формируют канал через грушевидную ямку в направлении костной полости, через который до места перелома вводят стержень. После вьшолнения репозиции, желательно по закрытой технологии, фиксатор пробивают в нижний отломок.With the device they work as follows. A soft tissue incision is made in the region of the upper end of the femur. A channel is formed through the pear-shaped fossa in the direction of the bone cavity, through which the rod is inserted to the fracture site. After reposition, preferably using closed technology, the fixative is punched into the lower fragment.

Клинический пример. Больной К. 24 лет, госпитализирован 03.10.00 в БСМП им. Соловьева (г.Ярославль) через 15 минут после происшествия. Диагноз - закрытый неосложненный поперечный перелом с/3 левого бедра. 10 дней лечился скелетным вытяжением. 13.10.00 выполнен полуоткрытый антеградный остеосинтез левой бедренной кости предлагаемым устройством. Послеоперационное течение гладкое. Функции опоры и движения восстановлены в течение 6 недель. Консолидация в фазе завершения.Clinical example. Patient K., 24 years old, was hospitalized 03.10.00 in the BSMP them. Solovyov (Yaroslavl) 15 minutes after the incident. The diagnosis is a closed uncomplicated transverse fracture with / 3 of the left thigh. 10 days was treated with skeletal traction. 10.10.00 a semi-open antegrade osteosynthesis of the left femur was performed with the proposed device. The postoperative course is smooth. Support and movement functions restored within 6 weeks. Consolidation in the completion phase.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯCLAIM

1.Устройство для внутрикостного остеосинтеза бедренной кости, выполненное в виде изогнутого стержня прямоугольного поперечного сечения, отличающееся тем, что радиус искривления постоянный.1. A device for intraosseous osteosynthesis of the femur, made in the form of a curved rod of rectangular cross section, characterized in that the radius of curvature is constant.

2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что один конец стержня выполнен в виде двухсторонней рейки.2. The device according to claim 1, characterized in that one end of the rod is made in the form of a two-sided rail.

ИСИОЛЬЗОВАИНАЯ ЛИТЕРАТУРАLITERATURE LITERATURE

1.Мюллер М.Е., Алльговер М., Шнайдер Р., Вилленеггер X. Руководство по внутреннему остеосинтезу. - М.: Ad Marginem, 1996.- с.294.1. Muller M.E., Allgover M., Schneider R., Willenegger X. Guide to internal osteosynthesis. - M .: Ad Marginem, 1996.- p. 294.

2.Ключевский В.В., Суханов Г.А., Зверев Е.В., Джурко А.Д., Дегтярев А. А. Остеосинтез стержнями прямоугольного поперечного сечения. Ярославль, 1993.-с. 143.2.Klyuchevsky V.V., Sukhanov G.A., Zverev E.V., Dzhurko A.D., Degtyarev A.A. Osteosynthesis with rods of rectangular cross section. Yaroslavl, 1993.-s. 143.

3.Там же, с. 141.3. There, p. 141.

4.Литвинов И.И. Внутренняя фиксация супраистмальных переломов большеберцовой кости: Дис. ... канд. мед. наук. -Ярославль, 1997. - с.59.4.Litvinov I.I. Internal fixation of supraismal fractures of the tibia: Dis. ... cand. honey. sciences. Yaroslavl, 1997 .-- p.59.

Claims (2)

1. Устройство для внутрикостного остеосинтеза бедренной кости, выполненное в виде изогнутого стержня прямоугольного поперечного сечения, отличающееся тем, что радиус искривления постоянный.1. Device for intraosseous osteosynthesis of the femur, made in the form of a curved rod of rectangular cross-section, characterized in that the radius of curvature is constant. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что один конец стержня выполнен в виде двухсторонней рейки.

2. The device according to claim 1, characterized in that one end of the rod is made in the form of a two-sided rail.