RU2669480C1 - Fixing element for external bone fixation device and tool for its installation - Google Patents

Abstract

FIELD: medicine.SUBSTANCE: invention relates to medical equipment. Fixing element to the threaded rod of the external fixation apparatus of bones is made of a solid metal in the form of a nut with a hexagonal lateral surface, an axial threaded hole and a slot extending from the side surface to the threaded hole. Slot is made from a threaded hole extending to the side surface. Slot at the intersection with the threads of the threaded thread is congruent with the profile of the threaded thread of the mating threaded rod with a gap between them. Transverse dimension of the threaded hole at the intersection of this hole with the slot is larger than the transverse dimension of the mating threaded rod. Metal of the fastener element is capable of plastic deformation under load to ensure the contact of the turns of the threaded connection of the nut and the threaded rod. Tool for mounting the above fastening element to the threaded rod of the external fixation apparatus of the bones comprises two metal arms connected by an axial hinge. Each lever comprises a grip and a spongy working part with a clamping surface, each clamping surface being provided with a three-sided cutout. Sponges together form a symmetrical through-cutout of the hexagonal shape to encompass the hexagonal side surface of the nut and to allow the threads of the threaded connection of the nut and the threaded rod to contact.EFFECT: invention provides for expansion of the existing range of fastening elements used in external fixation devices, which ensure fast and reliable fixing of parts by threaded connection.15 cl, 21 dwg

Description

Область техники.The field of technology.

Изобретение относится к медицинской технике, используемой в травматологии и ортопедии, применяется в устройствах и аппаратах для внешней фиксации костей и их отломков (фрагментов). Может быть применено с аппаратом Илизарова, для лечебно-транспортной иммобилизации костных отломков, а также при плановом лечении переломов и деформаций кости.The invention relates to medical equipment used in traumatology and orthopedics, is used in devices and devices for external fixation of bones and their fragments (fragments). It can be used with the Ilizarov apparatus for medical and transport immobilization of bone fragments, as well as for the planned treatment of bone fractures and deformities.

Уровень техники.The level of technology.

Известно множество устройств и аппаратов для лечения переломов и деформаций кости, по методу Илизарова, путем чрескостного остеосинтеза. Наружная чрескостная фиксация также является методом выбора для экстренной стабилизации опорно-двигательного аппарата у раненых и пострадавших при техногенных авариях и стихийных бедствиях, при автодорожной или боевой травме с поражениями опорно-двигательного аппарата. Время монтажа, демонтажа, перемонтажа аппарата наружной фиксации является одним из ключевых критериев оказания экстренной хирургической помощи и значимым показателем при плановом лечении переломов и деформаций. Быстрая и стабильная фиксация костей и их отломков имеет решающее значение для стабилизации состояния пациента и сохранения его жизни и здоровья при экстренной хирургической помощи. Время монтажа и демонтажа при плановом лечении, оказывает влияние, на конечное состояние пациента, комфортность лечения, и на общие трудозатраты медицинского службы. С целью стабилизации костных фрагментов применяют аппараты внешней (наружной) фиксации, например аппарат Илизарова. В аппаратах (устройствах)There are many devices and apparatuses for the treatment of bone fractures and deformities, according to the Ilizarov method, by transosseous osteosynthesis. External transosseous fixation is also the method of choice for emergency stabilization of the musculoskeletal system in the wounded and injured in industrial accidents and natural disasters, in road or military injuries with injuries of the musculoskeletal system. The time of installation, dismantling, reassembly of the external fixation apparatus is one of the key criteria for emergency surgical care and a significant indicator in the planned treatment of fractures and deformities. Fast and stable fixation of bones and their fragments is crucial for stabilizing the patient's condition and preserving his life and health during emergency surgical care. The time of installation and dismantling during planned treatment has an impact on the final condition of the patient, the comfort of treatment, and the overall labor costs of the medical service. In order to stabilize bone fragments, external (external) fixation devices are used, for example, Ilizarov apparatus. In devices (devices)

наружной фиксации для крепления деталей часто применяется резьбовое соединение и такие крепежные элементы (изделия) как гайка.external fixation for fastening parts often used threaded connection and such fasteners (products) as a nut.

Известен аппарат Г.А. Илизарова для чрезкостного остеосинтеза (источник [1]: патент SU 1055499). Содержит опоры в виде плоских колец с отверстия, резьбовые стержни, узлы репозиции, фиксаторы кости, и элементы крепления в виде шайб, гаек и крепежных болтов.Known apparatus G.A. Ilizarov for transosseous osteosynthesis (source [1]: patent SU 1055499). It contains supports in the form of flat rings with holes, threaded rods, reposition units, bone retainers, and fasteners in the form of washers, nuts and fixing bolts.

Известен тракционный узел к чрескостному аппарату (источник [2]: патент RU 116037). Содержит гильзу с резьбовым хвостовиком и стопорным механизмом, резьбовой стержень, перемещающую гайку, фиксирующую гайку. Стопорный механизм выполнен в виде накладки, снабженной отверстием и пазом.Known traction unit for transosseous apparatus (source [2]: patent RU 116037). Contains a sleeve with a threaded shank and a locking mechanism, a threaded rod, a moving nut, a fixing nut. The locking mechanism is made in the form of a lining provided with a hole and a groove.

Известен стержневой компрессионно-дистракционный аппарат, узел репозиции и средство для осевого перемещения чрескостных стержней (источник [3]: патент RU 2140224). Аппарат содержит подвижную и неподвижную рамы в виде дуг с отверстиями, штангами с резьбой на концах, на которых расположены держатели с чрескостными стержнями. Между рамами расположен узел репозиции. В узле репозиции используется съемный механизм ротации в виде струбцины, скоба которой выполнена с возможностью крепления на штанге, а прижимной винт - с возможностью крепления к дуге с прорезями посредством кронштейна, выполненного в виде накидной гайки с проушиной, расположенной между двумя гайками.Known rod compression and distraction apparatus, reposition unit and means for axial movement of transosseous rods (source [3]: patent RU 2140224). The apparatus contains a movable and fixed frame in the form of arcs with holes, rods with threads at the ends, on which are holders with transosseous rods. A reposition unit is located between the frames. The reposition unit uses a removable rotation mechanism in the form of a clamp, the bracket of which is made with the possibility of fastening on the rod, and the clamping screw - with the possibility of fastening to the arc with slots by means of a bracket made in the form of a union nut with an eye located between two nuts.

Крепежные элементы (гайки М6) описанные в источниках [1; 2; 3] выполнены металлическими в форме шестигранной призмы с осевым резьбовым отверстием, устанавливаются на резьбовой стержень путем навинчивания со стороны какого-либо свободного конца стержня. Гайки [1; 2; 3] не могут быть установлены на резьбовой стержень, если его концы не свободны.Fasteners (M6 nuts) described in the sources [1; 2; 3] made of metal in the form of a hexagonal prism with an axial threaded hole, mounted on a threaded rod by screwing from the side of any free end of the rod. Nuts [1; 2; 3] cannot be mounted on a threaded rod if its ends are not free.

Быстросъемные крепежные элементы из общего уровня техники известны. Как правило, это разъемные крепежные гайки для быстрого монтажа, которые состоят из двух и более частей. Например известна накидная гайка из пластмассы, (источник [4]: патент RU 2300025). Гайка из пластмассы имеет две половинки гайки оснащенные внутренней резьбой, выполненные с возможностью сборки с помощью соединения, использующего крючки, и соединения, использующего пружинные зажимы.Quick-release fasteners are known in the art. As a rule, these are detachable fastening nuts for quick installation, which consist of two or more parts. For example, a union nut made of plastic is known (source [4]: patent RU 2300025). A nut made of plastic has two halves of a nut equipped with internal thread, made with the possibility of assembly using a connection using hooks and a connection using spring clips.

Гайка [4] не предназначена для использования с аппаратами наружной (внешней) фиксации (АВФ), приспособлена для навинчивания корпуса заборной арматуры, на снабженный внешней резьбой выпускной патрубок емкости для транспортировки и хранения жидкостей и сыпучих материалов, выполненной из пластмассы или металла. Гайка [4] не приспособлена для использования с аппаратами внешней фиксации. Пластмасса не обеспечивает необходимое усилие затяжки и надежность крепление деталей аппарата внешней фиксации. Внешняя поверхность гайки не предусматривает применения дополнительного рычага (ключа) для затягивания гайки, что также не позволяет обеспечить необходимое усилие затягивания необходимое для блокировки гайки и надежного крепления деталей. Конструкция гайка [4] содержит 4 составных элемента и она неудобна для использования, так как требует дополнительных манипуляций при установке, а кроме того существует риск утраты (потери) отдельных элементов в процессе установки или перед ней.The nut [4] is not intended for use with external (external) fixation devices (AVF); it is adapted for screwing on the body of the intake fittings onto the outlet pipe of the tank for transporting and storing liquids and bulk materials made of plastic or metal. The nut [4] is not suitable for use with external fixation devices. Plastic does not provide the necessary tightening force and the reliability of the fastening of parts of the external fixation apparatus. The outer surface of the nut does not provide for the use of an additional lever (key) for tightening the nut, which also does not allow providing the necessary tightening force necessary to lock the nut and securely fasten the parts. The design of the nut [4] contains 4 components and is inconvenient for use, as it requires additional manipulations during installation, and in addition there is a risk of loss (loss) of individual elements during or before installation.

Известен крепежный элемент (Источник [5]: каталог компании AMF Андреас Майер GmbH & Co. KG, гайка «DIN 6333SB - AMF-TWINNUT», артикул AMF 381848, AMF 381772 интернет сайт http://www.amf.de/de/home/, режим доступа: http://www.amf.de/application/amf_app000000?SID=2109610140&ACTIO NxSETVAL(artlist.htm,AARTxNR:381848,APGxNR:6333SB,USERxARTI KEL:artlistsuche.htm)=Z). Гайка [5] металлическая шестигранная, для быстрого монтажа состоит из двух соединенных частей и фиксатора. Первая часть соединена подвижно со второй частью, так что одна часть образует правую половину, а вторая левую. Резьба метрическая M6, высота гайки 9 мм, размер под ключ 10 мм. Гайка [5] устанавливается на свободный конец резьбового стержня. При нажатии на первую часть она поворачивается на оси и отводится от второй части, что позволяет протягивать гайку вдоль резьбового стержня без навинчивания.Known fastener (Source [5]: AMF catalog Andreas Mayer GmbH & Co. KG, nut "DIN 6333SB - AMF-TWINNUT", article AMF 381848, AMF 381772 website http://www.amf.de/de/ home /, access mode: http://www.amf.de/application/amf_app000000?SID=2109610140&ACTIO NxSETVAL (artlist.htm, AARTxNR: 381848, APGxNR: 6333SB, USERxARTI KEL: artlistsuche.htm) = Z). The nut [5] is metal hexagonal, for quick installation consists of two connected parts and a retainer. The first part is movably connected to the second part, so that one part forms the right half, and the second left. Thread metric M6, nut height 9 mm, turnkey size 10 mm. The nut [5] is mounted on the free end of the threaded rod. When you click on the first part, it rotates on the axis and moves away from the second part, which allows you to stretch the nut along the threaded rod without screwing.

Крепежный элемент [5] не может быть установлен на резьбовой стержень, если его концы не свободны. Конструкция гайки [5] технологически сложная и трудоемкая в изготовлении.The fastener [5] cannot be mounted on a threaded rod if its ends are not loose. The design of the nut [5] is technologically complex and time-consuming to manufacture.

Известен крепежный элемент, разъемная гайка (Источник [6]: интернет сайт http://www.maschinenmarkt.vogel.de, статья «Geteilte Schraubenmutter spart Kosten durch leichtere Montage» от 19.07.2007 | Autor / Redakteur: Dietmar Schnier und

Zimmermann /

Kroh (Разделить гайка сократит расходы за счет облегчения сборки «от 19.07.2007 | Автор / Редактор: Дитмар Шньер и Йорг Циммерман / Радигер Кро), режим доступа: http://www.maschinermiarkt.vogel.de/geteilte-schaubemnutter-spart-kosten-durch-leichtere-montage-a-71081/; источник [7]: режим доступа: http://www.twinnut.com/information/). Крепежный элемент [6; 7], гайка шестигранная разделенная на две части, одна часть образует правую половину, а вторая левую. Две части, которые идентичны по своей внешней форме, имеют сопрягаемые выступы и углубления. Каждая часть имеет половину резьбы.Known fastener, detachable nut (Source [6]: website http://www.maschinenmarkt.vogel.de, article "Geteilte Schraubenmutter spart Kosten durch leichtere Montage" dated 07/19/2007 | Autor / Redakteur: Dietmar Schnier und

Zimmermann /

Kroh (Split the nut will reduce costs by facilitating assembly “07/19/2007 | Author / Editor: Dietmar Schnier and Jörg Zimmermann / Radiger Kro), access mode: http://www.maschinermiarkt.vogel.de/geteilte-schaubemnutter-spart -kosten-durch-leichtere-montage-a-71081 /; source [7]: access mode: http://www.twinnut.com/information/). Fastening element [6; 7], the hex nut is divided into two parts, one part forms the right half, and the second left. Two parts, which are identical in their external form, have mating protrusions and recesses. Each part has half thread.

Крепежный элемент [6; 7] не удобен в использовании, так как части образуют единое целое только при сильной затяжке, в ослабленном состоянии они легко отделяются одна от другой. При ослаблении гайки [6; 7], ее части разваливаются и она теряет свое место на резьбовом стержне. Составная конструкция аналога [6; 7] неудобна в применении, так как при установке необходимо удерживать две части, и при периодическом затягивании и ослаблении существует риск утратить (уронить, потерять) какую-либо часть.Fastening element [6; 7] is not convenient to use, since the parts form a single whole only with a strong tightening, in a weakened state they are easily separated from one another. When loosening the nut [6; 7], its parts fall apart and it loses its place on the threaded rod. The composite design of the analogue [6; 7] is inconvenient to use, since during installation it is necessary to hold two parts, and with periodic tightening and loosening, there is a risk of losing (dropping, losing) any part.

Известен крепежный элемент, быстрая гайка (Источник [8]: каталог компании AMF Андреас Майер GmbH & Co. KG, гайка Schnellspannmutter Nr. 6332S М6 o.Bund AMF, артикул Nr. 6332S интернет сайт http://www.amf.de/de/home/ режим доступа: http://www.amf.de/application/amf_app000000?SID=2109610140&ACTIO NxSETVAL(artlist.htm,AARTxNR:88146,APGxNR:6332S,USERxARTIKEL:artlistsuche.htm)=Z). Гайка [8] сборная шестигранная металлическая высотой 9 мм, резьба метрическая M6, размер под ключ 16. Материал сталь закаленная и оцинкованная. Состоит из двух частей верхней и нижней, одна расположена над другой, соединенных посредством паза и буртика. Обе части имеют сквозное резьбовое отверстие и прямую прорезь (вырез) проходящую от резьбового отверстия к боковой грани. Размер (ширина) прорези соответствует наружному размеру резьбовой нарезки M6 стержня на который устанавливается гайка. Одна часть поворачивается относительно второй части, так что в одном положении прорези, выполненные в каждой части, совмещаются и гайка легко устанавливается на резьбовой стержень, в другом положении (если повернуть одну часть относительно другой) прорези направлены в разные стороны и гайка, установленная на резьбовом стержне, не может быть с него снята. Для установки гайку надавливают прямо на резьбу винта (резьбового стержня) в место крепления, а затем зафиксируйте ее. Если нижняя часть гайки прилегает к месту крепления, верхняя часть поворачивается на 1/4 или 1/2 оборота.Known fastener, quick nut (Source [8]: AMF catalog Andreas Mayer GmbH & Co. KG, Schnellspannmutter nut No. 6332S M6 o.Bund AMF, article No. 6332S website http://www.amf.de/ de / home / access mode: http://www.amf.de/application/amf_app000000?SID=2109610140&ACTIO NxSETVAL (artlist.htm, AARTxNR: 88146, APGxNR: 6332S, USERxARTIKEL: artlistsuche.htm) = Z). Nut [8] prefabricated hexagonal metal 9 mm high, metric thread M6, turnkey size 16. Material steel hardened and galvanized. It consists of two parts of the upper and lower, one located above the other, connected by a groove and a shoulder. Both parts have a through threaded hole and a straight cut (notch) extending from the threaded hole to the side face. The size (width) of the slot corresponds to the outer dimension of the threaded thread M6 of the rod on which the nut is mounted. One part is rotated relative to the second part, so that in one position the slots made in each part are aligned and the nut is easily installed on the threaded rod, in another position (if one part is turned relative to the other), the slots are directed in different directions and the nut mounted on the threaded rod, cannot be removed from it. To install, push the nut directly onto the screw thread (threaded rod) at the mounting location, and then lock it. If the lower part of the nut is adjacent to the mounting location, the upper part is rotated 1/4 or 1/2 turn.

Крепежный элемент [8] не удобен в использовании, так как во время эксплуатации, составные части в ослабленном состоянии легко поворачиваются одна относительно другой. Каждая часть имеет свою наружную шестигранную поверхность и при ослаблении существует риск случайно повернуть одну часть относительно другой, так что прорези будут совмещены и гайка снимется с резьбового стержня. Конструкция гайки [8] технологически сложная и трудоемкая в изготовлении. Конструкция гайки [8] предусматривает подвижное неразъемное соединение двух частей, требует выполнения на одной части буртика, а на другой паза, для размещения которых необходим определенный объем материала, поэтому при метрическое резьбе M6 в отверстии гайки, ее размер под ключ 16, тогда как в практике (как например в источниках [1; 2; 3]) принято использовать стандартный для гайки M6 ключ на 10. Прорезь в гайке [8] выполнена прямой, равной по ширине наибольшему диаметру резьбового стрежня, поэтому при установке гайки необходимо видеть резьбовой стержень и точно соотносить прорезь с резьбовым стержнем.The fastener [8] is not convenient to use, since during operation, the components in a weakened state easily rotate one relative to another. Each part has its own outer hexagonal surface and when loosening, there is a risk of accidentally turning one part relative to the other, so that the slots are aligned and the nut is removed from the threaded rod. The design of the nut [8] is technologically complex and time-consuming to manufacture. The design of the nut [8] provides a movable one-piece connection of two parts, requires a flange on one part and a groove on the other, for which a certain amount of material is required, therefore, with a metric thread M6 in the nut hole, its turnkey size is 16, whereas in In practice (as for example in sources [1; 2; 3]) it is customary to use a standard 10 wrench for the M6 nut. The slot in the nut [8] is made straight, equal in width to the largest diameter of the threaded rod, therefore, when installing the nut, you must see the threaded erzhen and accurately correlate the slot with the threaded rod.

Нигде в источниках [5; 6; 7; 8] нет сведений о применении описанных крепежных элементов с аппаратами наружной (внешней) фиксации, и вообще в медицинской технике. Материалы аналогов 4; 5; 6; 7; 8 не предназначены для использования в медицине, не имеют необходимой прочности, коррозионной стойкости, биологической инертности, необходимой стойкости к известным способам стерилизации.Nowhere in the sources [5; 6; 7; 8] there is no information on the use of the described fasteners with external (external) fixation devices, and in general in medical equipment. Materials of analogues 4; 5; 6; 7; 8 are not intended for use in medicine, do not have the necessary strength, corrosion resistance, biological inertness, necessary resistance to known sterilization methods.

Из уровня техники известен узел поперечного перемещения к аппарату внешней фиксации (источник [9]: патент RU 132717). Узел состоит из корпуса, ходового винта, ползуна размещенного на ходовом винте, и упорной гайки. Ползун выполнен в виде стержня с резьбовой частью. Упорная гайка навинчена на резьбовую часть ползуна. Упорная гайка цельная металлическая выполнена в форме шестигранника со сквозным резьбовым отверстием, содержит прямую прорезь (вырез) проходящую от резьбового отверстия к боковой грани. Упорная гайка выполнена металлической с прорезью (вырезом), соответствующей диаметру стержня ползуна, грани прорези параллельны друг другу. Диаметр стержня ползуна меньше чем диаметр его резьбовой части. Упорная гайка прорезью насаживается на стержень ползуна и затем накручивается на его резьбовую часть. Прорезь (вырез) в упорной гайке имеет ширину меньше диаметра резьбы.The prior art knot transverse movement to the apparatus of external fixation (source [9]: patent RU 132717). The assembly consists of a housing, a lead screw, a slider located on the lead screw, and a thrust nut. The slider is made in the form of a rod with a threaded part. The thrust nut is screwed onto the threaded portion of the slide. The solid metal thrust nut is made in the form of a hexagon with a through threaded hole, contains a straight slot (notch) passing from the threaded hole to the side face. The thrust nut is made of metal with a slot (notch) corresponding to the diameter of the slide rod, the faces of the slot are parallel to each other. The diameter of the slide rod is smaller than the diameter of its threaded portion. The thrust nut is inserted into the slider shaft with a slot and then screwed onto its threaded part. The slot (notch) in the thrust nut has a width less than the diameter of the thread.

Упорная гайка, описанная в данном аналоге [9] является наиболее близким аналогом. Упорная гайка цельная металлическая выполнена в форме шестигранника со сквозным резьбовым отверстием, содержит прямую прорезь (вырез) проходящую от резьбового отверстия к боковой грани. Размер прорези (ширина) соответствует диаметру стержня ползуна. Диаметр резьбовой части ползуна больше чем диаметр стержня ползуна, прорезь в упорной гайке имеет ширину меньше диаметра резьбовой части. Поэтому упорную гайку можно навинтить на резьбовую часть ползуна только если предварительно провести ее прорезью через стержень ползуна, меньший по диаметру. Установить упорную гайку [9] непосредственно на резьбовую часть так чтобы она выполняла свою функцию (затяжка, крепление) невозможно. Нельзя установить упорную гайку, описанную в источнике [9], на резьбовой стержень, не содержащий проточек уменьшающих его диаметр, если его концы не свободны. Прорезь в гайке [9] выполнена прямой, равной по ширине наименьшему диаметру резьбового стрежня, поэтому при установке гайки необходимо видеть стержень и точно соотносить прорезь со стержнем.The thrust nut described in this analogue [9] is the closest analogue. The solid metal thrust nut is made in the form of a hexagon with a through threaded hole, contains a straight slot (notch) passing from the threaded hole to the side face. The size of the slot (width) corresponds to the diameter of the slider shaft. The diameter of the threaded part of the slider is larger than the diameter of the shaft of the slider, the slot in the thrust nut has a width less than the diameter of the threaded part. Therefore, the thrust nut can be screwed onto the threaded part of the slider only if it has been previously cut through the smaller diameter of the slider shaft. It is impossible to install the thrust nut [9] directly on the threaded part so that it fulfills its function (tightening, fastening). You cannot install the thrust nut described in the source [9] on a threaded rod that does not contain grooves that reduce its diameter, if its ends are not free. The slot in the nut [9] is made straight, equal in width to the smallest diameter of the threaded rod, therefore, when installing the nut, you must see the shaft and precisely correlate the slot with the shaft.

Для монтажа или демонтажа различных деталей, в том числе крепежных элементов в технике применяют ручной слесарно-монтажный инструмент, например пассатижи и плоскогубцы, предназначенные для зажима и захвата деталей разных форм.For assembly or disassembly of various parts, including fasteners in the technique, hand-held fitter's and assembler's tools, for example pliers and pliers, are used for clamping and gripping parts of various shapes.

Известны плоскогубцы (источник [10]: патент RU 2009033), содержащие две шарнирно соединенные между собой рукоятки (рычаги) с зажимными губками на одном конце. Губки на рабочей поверхности имеет зубья, режущий полуцилиндрический паз и выемки с зубьями.Known pliers (source [10]: patent RU 2009033) containing two pivotally connected to each other handles (levers) with clamping jaws at one end. The sponge on the working surface has teeth, a cutting half-cylindrical groove and notches with teeth.

Геометрическая форма рабочей поверхности губок не соответствует геометрической форме наружной поверхности шестигранной гайки размером под ключ на 10. В источнике [10] нет сведений о применении плоскогубцев в медицине, в частности для установки крепежных элементов. Материал аналога [10] не предназначен для использования в медицине, не имеют необходимой прочности, коррозионной стойкости, биологической инертности, стойкости к известным способам стерилизации.The geometrical shape of the working surface of the jaws does not correspond to the geometrical shape of the outer surface of a hex nut with a turnkey size of 10. The source [10] does not contain information about the use of pliers in medicine, in particular for the installation of fasteners. The analogue material [10] is not intended for use in medicine; it does not have the necessary strength, corrosion resistance, biological inertness, and resistance to known sterilization methods.

Известны пассатижи, предназначенные для захвата и зажима труб и деталей разных форм (Источник [11]: Межгосударственный стандарт. ГОСТ 17438-72 Пассатижи. Технические условия. ИПК издательство стандартов. Москва. 01.07.73. Доступен в сети Интернет, режим доступа: http://files.stroyinf.ru/Data1/21/21386/#i446530). Пассатижи содержат два рычага соединенные осевым шарниром каждый рычаг содержит рукоятку и рабочую часть в форме губки с зажимной поверхностью. Зажимная поверхность содержит плоскую рифленую (насечки) часть и оснащена рифленым вырезом в форме части окружности (вырез круглой формы с рифлением, зазубренная выемка). Губки расположены оппозитно (противоположно симметрично относительно продольной оси инструмента). При сжатых рукоятках пассатижей зажимные поверхности губок в плоской части сходится вплотную, а рифленые вырезы губок, выполненные в форме части окружности, образуют симметричный сквозной вырез эллиптической формы. Пассатижи имеют защитно-декоративные металлические и неметаллические покрытия. Шероховатость Ra поверхностей пассатижей находится в диапазоне от 1,6 до 6,3 мкм. Пассатижи длиной 160, 180, 200, 250, 300 мм. Пассатижи изготовлены из стали марки 50 по ГОСТ 1050-88. Массовая доля элементов: углерода 0,47-0,55%, кремния 0,17-0,37%, марганца 0,50-0,80%), хрома не более 0,25%.Known pliers designed for gripping and clamping pipes and parts of various shapes (Source [11]: Interstate standard. GOST 17438-72 Pliers. Specifications. IPK publishing house of standards. Moscow. 07/01/73. Available on the Internet, access mode: http : //files.stroyinf.ru/Data1/21/21386/#i446530). The pliers contain two levers connected by an axial joint, each lever contains a handle and a working part in the form of a sponge with a clamping surface. The clamping surface contains a flat corrugated (notch) part and is equipped with a corrugated cutout in the form of a circumference (round cutout with corrugation, serrated recess). The jaws are located opposite (oppositely symmetrical about the longitudinal axis of the tool). With squeezed grips of pliers, the clamping surfaces of the jaws in the flat part converge closely, and the grooved notches of the jaws made in the form of a part of a circle form a symmetrical through cut of an elliptical shape. Pliers have protective and decorative metallic and non-metallic coatings. The surface roughness Ra of the pliers is in the range of 1.6 to 6.3 μm. Pliers with a length of 160, 180, 200, 250, 300 mm. Pliers are made of steel grade 50 according to GOST 1050-88. Mass fraction of elements: carbon 0.47-0.55%, silicon 0.17-0.37%, manganese 0.50-0.80%), chromium not more than 0.25%.

В источнике [11] нет сведений о применении пассатижей для установки крепежных элементов аппаратов внешней фиксации кости. Материал аналога [10] не предназначен для использования в медицине, не имеет необходимой, биологической инертности, стойкости к известным способам стерилизации, к коррозии. Геометрическая форма рабочей поверхности губок не соответствует геометрической форме наружной поверхности шестигранной гайки размером под ключ на 10.In the source [11] there is no information on the use of pliers to install fasteners for external bone fixation devices. The analogue material [10] is not intended for use in medicine; it does not have the necessary biological inertness, resistance to known sterilization methods, and corrosion. The geometric shape of the working surface of the jaws does not match the geometric shape of the outer surface of the hex nut in size 10 turn-key.

Известно устройство для имплантации межостистого фиксатора (источник [12]: патент RU 125457). Пассатижи-плоскогубцы содержат два шарнирно соединенных рычага содержащих рабочую часть в форме губок и рукоятки. На рабочие поверхности пассатижей-плоскогубцев выведен чувствительный элемент - датчик давления.A device for implanting interspinous fixator (source [12]: patent RU 125457). Pliers-pliers contain two pivotally connected levers containing a working part in the form of jaws and a handle. On the working surfaces of pliers, pliers, a sensitive element is removed - a pressure sensor.

Известен инструмент плоскогубцы (источник [13]: патент US 4893530, Plier-type tool), пригодный для использования в медицине для захвата кости. Инструмент [13] содержит два рычага соединенные шарниром. Рычаги содержат рукоятку и рабочую часть в виде губок. Рычаги имеют возможность скольжения в шарнире, чем обеспечивается регулировка расстояния между рабочими поверхностями губок. Рабочая (зажимная) поверхность содержит плоскую рифленую часть и оснащена рифленым вырезом в форме части окружности. При сжатых рукоятках пассатижей зажимные поверхности губок в плоской части сходится вплотную, а рифленые вырезы губок выполненные в форме части окружности образуют фигурный симметричный сквозной вырез эллиптической формы.Known tool pliers (source [13]: patent US 4893530, Plier-type tool), suitable for use in medicine for capturing bone. Tool [13] contains two levers connected by a hinge. The levers contain a handle and a working part in the form of sponges. The levers have the ability to slide in the hinge, which ensures the adjustment of the distance between the working surfaces of the jaws. The working (clamping) surface contains a flat corrugated part and is equipped with a corrugated cut-out in the form of a part of a circle. With squeezed grips of pliers, the clamping surfaces of the jaws in the flat part converge closely, and the grooved notches of the jaws made in the form of a part of a circle form a curly symmetrical through cut-out of an elliptical shape.

В аналогах [12; 13] геометрическая форма рабочей поверхности губок не соответствует геометрической форме наружной поверхности шестигранной гайки размером под ключ на 10. В источнике [12] нет сведений о применении пассатижей для установки крепежных элементов аппаратов внешней фиксации кости и о материале.In analogues [12; 13] the geometrical shape of the working surface of the jaws does not correspond to the geometrical shape of the outer surface of a hex nut with a turnkey size of 10. There is no information in the source [12] about the use of pliers to install fasteners for external bone fixation devices and material.

Известны плоскогубцы для скручивания проволоки (источник [14]: электронный каталог медицинского инструмента компании ООО «Максима Мед», раздел «Медицинские инструменты для Травматологии | Инструменты для травматологии | Плоскогубцы, кусачки-бокорезы, кусачки-клещи», интернет сайт http://medinstrument.su, режим доступа: http://medinstrument.su/catalog/?product=1220). Плоскогубцы это шарнирный зажимный медицинский инструмент. Плоскогубцы содержат два рычага, соединенные шарнирно. Рычаги имеют рукоятки и рабочую часть в форме губок с плоской зажимной поверхностью. Сведение рабочих частей осуществляется встречным движением двух шарнирно-соединенных половин (рычагов). Длина инструмента 170 мм.Known pliers for twisting wire (source [14]: electronic catalog of medical instruments of the company Maxima Med LLC, section "Medical Instruments for Traumatology | Instruments for Traumatology | Pliers, side cutters, nippers, pliers", website http: // medinstrument.su, access mode: http://medinstrument.su/catalog/?product=1220). The pliers are an articulated medical clamping tool. The pliers contain two levers pivotally connected. The levers have handles and a working part in the form of sponges with a flat clamping surface. The working parts are brought together by the oncoming movement of two articulated halves (levers). Tool length 170 mm.

В аналоге [14] рабочая поверхность губок плоская, не содержит вырезов, и не приспособлена для установки крепежного элемента выполненных в форме шестигранной гайки. В источнике [14] нет сведений о материале.In analogue [14], the working surface of the jaws is flat, does not contain cutouts, and is not suitable for installing a fastener made in the form of a hex nut. In the source [14] there is no information about the material.

Сущность изобретения.SUMMARY OF THE INVENTION

Задача изобретения заключаются в необходимости расширения существующего арсенала крепежных элементов применяемых в аппаратах наружной фиксации, обеспечивающих быструю и надежную фиксацию деталей путем резьбового соединения.The objective of the invention is the need to expand the existing arsenal of fasteners used in external fixation devices, providing quick and reliable fixation of parts by threaded connections.

Техническое решение позволяет расширить арсенал существующих крепежных элементов применяемых в конструкциях аппаратов наружной фиксации костей обеспечивающих достаточную надежность затяжки и крепления деталей. Технический результат заключается в снижении трудоемкости монтажа и демонтажа аппарата наружной фиксации кости, более быстрой фиксации костных отломков и сокращении времени на лечебно-транспортную иммобилизацию.The technical solution allows you to expand the arsenal of existing fasteners used in the design of apparatus for external fixation of bones providing sufficient reliability of the tightening and fastening of parts. The technical result consists in reducing the complexity of mounting and dismantling the apparatus for external fixation of the bone, faster fixation of bone fragments and reducing the time for medical and transport immobilization.

Технический результат достигается тем, что крепежный элемент к резьбовому стержню аппарата наружной фиксации костей выполнен цельным металлическим в форме гайки с шестигранной боковой поверхностью, осевым резьбовым отверстием, и прорезью проходящей от боковой поверхности к резьбовому. Прорезь выполнена расширяющейся от резьбового отверстия к боковой поверхности, прорезь в месте пересечения с витками резьбовой нарезки конгруэнтна профилю резьбовой нарезки сопрягаемого резьбового стрежня с зазором между ними, поперечный размер резьбового отверстия в месте пересечения этого отверстия с прорезью больше поперечного размера сопрягаемого резьбового стержня, металл крепежного элемента способен к пластической деформации под нагрузкой для обеспечения контакта витков резьбового соединения гайки и резьбового стержня.The technical result is achieved in that the fastening element to the threaded rod of the apparatus for external fixation of bones is made of solid metal in the form of a nut with a hexagonal side surface, an axial threaded hole, and a slot extending from the side surface to the threaded one. The slot is made expanding from the threaded hole to the side surface, the slot at the intersection with the turns of the threaded thread is congruent to the thread profile of the mating threaded rod with a gap between them, the transverse dimension of the threaded hole at the intersection of this hole with the slot is larger than the transverse dimension of the mated threaded rod, metal fastener element is capable of plastic deformation under load to ensure contact between the turns of the threaded connection of the nut and the threaded rod.

Предпочтительно материал крепежного элемента должен быть стойкий к периодическому воздействию биологических жидкостей, термической и химической стерилизации. Материал должен обеспечивать возможность пластического деформирования крепежного элемента в процессе установки (смятия, зажатия) и при этом сохранять достаточную прочность и жесткость при затяжке для обеспечения необходимого усилия, достаточного для удержания деталей при соединении. Твердость материала должна находится в диапазоне от 18 до 36 HRC. Крепежный элемент может быть выполнен из титанового сплава марки ВТ6. Предусмотрено что крепежный элемент может иметь защитно-декоративное покрытие. Защитно-декоративное покрытие может быть получено анодно-окисным оксидированием, никелированием или хроматированием. Для применения с аппаратом Илизарова крепежный элемент должен содержать резьбовое отверстие с резьбой метрической М6×1, иметь размер под ключ на 10, высоту в диапазоне от 4 до 6 мм и шероховатость поверхностей Ra в диапазоне от 0,22 до 1,25 мкм.Preferably, the material of the fastener should be resistant to periodic exposure to biological fluids, thermal and chemical sterilization. The material should provide the possibility of plastic deformation of the fastener during installation (squeezing, clamping) and at the same time maintain sufficient strength and rigidity when tightening to provide the necessary force, sufficient to hold the parts during connection. The hardness of the material should be in the range of 18 to 36 HRC. The fastener can be made of titanium alloy brand VT6. It is envisaged that the fastener may have a protective and decorative coating. A protective and decorative coating can be obtained by anodic oxidation, nickel plating or chromating. For use with the Ilizarov apparatus, the fastener must contain a threaded hole with a metric thread of M6 × 1, have a turnkey size of 10, a height in the range of 4 to 6 mm, and surface roughness Ra in the range of 0.22 to 1.25 μm.

Крепежный элемент устанавливается на резьбовой стержень и закрепляется путем пластической деформации (сжатия, смятия) специальным инструментом.The fastener is mounted on the threaded rod and secured by plastic deformation (compression, crushing) with a special tool.

Инструмент для установки крепежного элемента к резьбовому стержню аппарату наружной фиксации костей содержит два металлических рычага соединенные осевым шарниром. Каждый рычаг содержит рукоятку и рабочую часть в форме губок с зажимной поверхностью при этом каждая зажимная поверхность оснащена трехгранным вырезом. Губки совместно образуют симметричный сквозной вырез шестигранной формы для охвата шестигранной боковой поверхности гайки и обеспечения возможности контакта витков резьбового соединения гайки и резьбового стержня.The tool for installing the fastener to the threaded rod of the external bone fixation device contains two metal levers connected by an axial hinge. Each lever contains a handle and a working part in the form of jaws with a clamping surface, while each clamping surface is equipped with a trihedral cut. The jaws together form a symmetrical through-hole of a hexagonal shape to cover the hexagonal lateral surface of the nut and to allow contact between the turns of the threaded joint of the nut and the threaded rod.

Инструмент для установки крепежного элемента к резьбовому стержню аппарату наружной фиксации костей должен быть прочным и более твердым, чем крепежный элемент, и также должен быть стойкий к периодическому воздействию биологических жидкостей, термической и химической стерилизации. Предусмотрено, что инструмент может быть изготовлен из стали 40X13 по ГОСТ 5632-72 и имеет твердость зажимной поверхности рабочей части в диапазоне от 52 до 60 HRC единиц по Роквеллу, при этом рычаги подвержены термической обработке, закалке и отпуску. Инструмент может иметь защитно-декоративное покрытие, полученное путем никелирования или хроматирования. Предпочтительно инструмент имеет шероховатость поверхностей Ra в диапазоне от 0,32 до 1,25 мкм. Удобная для создания необходимого усилия и использования инструмента общая длина находится в диапазоне от 130 до 200 мм. Большая часть (не менее 65%) которой приходится на длину рукояток. Для установки крепежного элемента приспособленного к аппарату Илизарова в инструменте трехгранный вырез должен иметь такие размеры, при которых губки совместно образуют симметричный сквозной вырез шестигранной формы с внутренним размером 10 мм, а ширина губок не менее 10 мм.The tool for installing the fastener to the threaded rod of the external bone fixation device must be stronger and harder than the fastener, and also must be resistant to periodic exposure to biological fluids, thermal and chemical sterilization. It is provided that the tool can be made of 40X13 steel according to GOST 5632-72 and has a hardness of the clamping surface of the working part in the range from 52 to 60 HRC Rockwell units, while the levers are subjected to heat treatment, hardening and tempering. The tool may have a protective and decorative coating obtained by nickel plating or chromating. Preferably, the tool has a surface roughness Ra in the range of 0.32 to 1.25 μm. Convenient for creating the necessary effort and use of the tool, the total length is in the range from 130 to 200 mm. Most (at least 65%) of which falls on the length of the handles. To install a fastener adapted to the Ilizarov apparatus in the tool, the trihedral cut-out must have such dimensions that the jaws together form a symmetrical through cut-out of a hexagonal shape with an internal size of 10 mm and the width of the jaws of at least 10 mm.

Вышеуказанная сущность обеспечивает достижение заявленного технического результата.The above essence ensures the achievement of the claimed technical result.

Изобретение поясняется графическими материалами, на которых показано:The invention is illustrated by graphic materials, which show:

Фиг. 1 - крепежный элемент, общий вид;FIG. 1 - fastener, general view;

Фиг. 2 - крепежный элемент, вид сверху;FIG. 2 - fastener, top view;

Фиг. 3 - крепежный элемент и сопрягаемы резьбовой стержень, вид со стороны прорези, до сжатия крепежного элемента;FIG. 3 - fastener and mating threaded rod, view from the side of the slot, before compression of the fastener;

Фиг. 4 - заготовка для крепежного элемента, поперечное сечение;FIG. 4 - blank for fastener, cross section;

Фиг. 5 - заготовка для крепежного элемента, вырезана прорезь;FIG. 5 - blank for fastener, cut a slot;

Фиг. 6 - схема прогонки заготовки для увеличения поперечного размера резьбового отверстия;FIG. 6 is a drawing of a workpiece to increase the transverse dimension of a threaded hole;

Фиг. 7 - крепежный элемент, вид сверху, поперечное сечение;FIG. 7 - fastener, top view, cross section;

Фиг. 8 - заготовка для крепежного элемент, с проточками;FIG. 8 - blank for fastener with grooves;

Фиг. 9 - заготовка для крепежного элемента, с проточками;FIG. 9 - blank for fastener with grooves;

Фиг. 10 - инструмент, общий вид;FIG. 10 - tool, general view;

Фиг. 11 - инструмент, вид сверху, рычаги разжаты;FIG. 11 - tool, top view, the levers are unclenched;

Фиг. 12 - инструмент, вид сверху, рычаги сжаты;FIG. 12 - tool, top view, levers are compressed;

Фиг. 13 - инструмент, резьбовой стрежень и крепежный элемент, общий вид;FIG. 13 - tool, threaded rod and mounting element, General view;

Фиг. 14 - инструмент, вариант исполнения, общий вид;FIG. 14 - instrument, embodiment, general view;

Фиг. 15 - инструмент, вариант исполнения, вид сверху, рычаги разжаты;FIG. 15 - tool, embodiment, top view, the levers are unclenched;

Фиг. 16 - инструмент, вариант исполнения, вид сверху, рычаги сжаты;FIG. 16 - tool, embodiment, top view, levers are compressed;

Фиг. 17 - аппарат внешней фиксации установленный на плече (показан фрагмент), показана опорный блок установленный с применением крепежных элементов;FIG. 17 - external fixation apparatus mounted on the shoulder (fragment shown), a support block mounted using fasteners is shown;

Фиг. 18 - опорный блок аппарата внешней фиксации, установленный с применением крепежных элементов;FIG. 18 is a reference block of an external fixation apparatus installed using fasteners;

Фиг. 19 - опорный блок аппарата внешней фиксации, установленный с применением крепежных элементов, и шайб с вырезом;FIG. 19 is a support block of an external fixation apparatus installed using fasteners and washers with a cutout;

Фиг. 20 - крепежный элемент, установленный на резьбовом стержне, до сжатия, поперечное сечение.FIG. 20 - mounting element mounted on a threaded rod, before compression, cross section.

Фиг. 21 - крепежный элемент, установленный на резьбовом стержне, после сжатия, поперечное сечение.FIG. 21 - mounting element mounted on a threaded rod, after compression, cross section.

Осуществление технического решения.Implementation of a technical solution.

Крепежный элемент (фиг. 1; 2; 3) для аппарата наружной фиксации костей выполнен цельным, металлическим из легированной нержавеющей стали 20X13. Крепежный элемент выполнен в форме гайки с шестигранной боковой поверхностью 1 (фиг. 1; 2), осевым резьбовым отверстием 2 (фиг. 1; 2), и прорезью 3 (фиг. 1; 2). Исходный контур 4 (фиг. 2) поперечного сечения крепежного элемента представляет собой шестигранник, расстояние между гранями 10 мм, размер под ключ на 10. Высота крепежного элемента находится в диапазоне от 4 до 6 мм. Прорезь 3 выполнена от боковой поверхности 1 в направлении к резьбовому отверстию 2. Прорезь 3 выполнена расширяющейся от резьбового отверстия 2 к боковой поверхности 1, с углом в диапазоне от 120 до 130 градусов. Шаг витков резьбовой нарезки 5 (фиг. 1) в резьбовом отверстии 2 составляет 1 мм ± 0,1 мм. Профиль резьбовой нарезки 5 резьбового отверстия 2 представляет собой равносторонний треугольник с углом при вершине 60° ± 2°, высота исходного треугольника 0,866025 мм ± 0,04 мм, рабочая высота профиля 0,541266 мм ± 0,04 мм. Прорезь 3 в месте пересечения с витками резьбовой нарезки 5 конгруэнтна профилю резьбовой нарезки сопрягаемого резьбового стрежня 6 (фиг. 3) с минимальным зазором между ними. «Конгруэнтна» здесь означает, что геометрические параметры поверхностей прорези 3 в месте пересечения 7 (фиг. 3) с витками резьбовой нарезки 5 соответствует геометрическим параметрам профиля резьбовой нарезки (М6×1) сопрягаемого резьбового стрежня 6. Поперечный размер L (фиг. 2) резьбового отверстия больше поперечного размера сопрягаемого резьбового стержня 6. Расстояние между впадинами резьбовой нарезки 5 крепежного элемента больше диаметра D (фиг. 3) выступов резьбовой нарезки сопрягаемого резьбового стержня 6. Расстояние между выступами резьбовой нарезки 5 крепежного элемента больше диаметра d (фиг. 3) впадин резьбовой нарезки сопрягаемого резьбового стержня 6. Металл крепежного элемента способен к пластической деформации под нагрузкой. Предел пропорциональности (текучести) легированной нержавеющей стали 20X13 находится в диапазоне от 430 до 490 МПа. Сталь 20X13 хромистая (содержание хрома от 12 до 14%) коррозионно-стойкая, твердость находится в диапазоне от 18 до 24 HRC. Шероховатость наружных поверхностей Ra не более 0,32 мкм.The fastening element (Fig. 1; 2; 3) for the apparatus for external fixation of bones is made of solid, metal alloyed stainless steel 20X13. The fastening element is made in the form of a nut with a hexagonal side surface 1 (Fig. 1; 2), an axial threaded hole 2 (Fig. 1; 2), and a slot 3 (Fig. 1; 2). The initial contour 4 (Fig. 2) of the cross-section of the fastener is a hexagon, the distance between the faces is 10 mm, the key size is 10. The height of the fastener is in the range from 4 to 6 mm. The slot 3 is made from the side surface 1 in the direction of the threaded hole 2. The slot 3 is made expanding from the threaded hole 2 to the side surface 1, with an angle in the range from 120 to 130 degrees. The pitch of the turns of the threaded thread 5 (Fig. 1) in the threaded hole 2 is 1 mm ± 0.1 mm. The profile of the threaded thread 5 of the threaded hole 2 is an equilateral triangle with an apex angle of 60 ° ± 2 °, the height of the initial triangle is 0.866025 mm ± 0.04 mm, the working height of the profile is 0.541266 mm ± 0.04 mm. The slot 3 at the intersection with the turns of the threaded thread 5 is congruent to the threaded profile of the mating threaded rod 6 (Fig. 3) with a minimum clearance between them. “Congruent” here means that the geometrical parameters of the surfaces of the slit 3 at the intersection of 7 (Fig. 3) with the turns of the threaded thread 5 corresponds to the geometrical parameters of the profile of the threaded thread (M6 × 1) of the mating threaded rod 6. Transverse dimension L (Fig. 2) the threaded hole is larger than the transverse dimension of the mating threaded rod 6. The distance between the troughs of the threaded thread 5 of the fastener is larger than the diameter D (Fig. 3) of the threaded threads of the mating threaded rod 6. The distance between the protrusions 5 bovoy slicing fastener larger than the diameter d (FIG. 3) of the valleys threading mating threaded rod 6. The metal fastening member capable of plastic deformation under load. The proportionality (yield strength) of 20X13 alloyed stainless steel is in the range from 430 to 490 MPa. Steel 20X13 chrome (chromium content from 12 to 14%) is corrosion-resistant, hardness is in the range from 18 to 24 HRC. The roughness of the outer surfaces of Ra is not more than 0.32 microns.

Заготовка для изготовления крепежного элемента представляет собой шестигранную гайку (фиг. 4). В гайке выполняют прорезь 3 от боковой поверхности 1 до резьбового отверстия 2 (фиг. 5). Для того чтобы обеспечить поперечный размер L (фиг. 2) резьбового отверстия больше поперечного размера сопрягаемого резьбового стержня 6 крепежный элемент разгибают, прогоняя через резьбовой стержень содержащий конусный участок 8 (фиг. 6), на котором диаметр резьбы увеличен. Заготовка, проходя через конусный участок 8, разгибается, в материале происходят пластические деформации, поперечный размер резьбового отверстия 2 увеличивается. Края 9 (фиг. 7) прорези 3 расходятся. Для обеспечения деформирования материала в необходимом месте в заготовке могут быть выполнены проточки 10 (фиг. 8; 9) на всю высоту гайки. Проточки могут быть выполнены по наружной боковой поверхности 1 и/или по внутренней поверхности резьбового отверстия 2.The blank for the manufacture of the fastener is a hex nut (Fig. 4). A slot 3 is made in the nut from the lateral surface 1 to the threaded hole 2 (Fig. 5). In order to ensure the transverse dimension L (Fig. 2) of the threaded hole is larger than the transverse dimension of the mating threaded rod 6, the fastening element is unbent by driving through the threaded rod the conical section 8 (Fig. 6), on which the thread diameter is increased. The workpiece, passing through the conical section 8, is unbent, plastic deformation occurs in the material, the transverse size of the threaded hole 2 increases. The edges 9 (Fig. 7) of the slot 3 diverge. To ensure the deformation of the material in the required place in the workpiece, grooves 10 (Fig. 8; 9) can be made over the entire height of the nut. Grooves can be made on the outer side surface 1 and / or on the inner surface of the threaded hole 2.

Для выполнения своей функции (затяжка, крепеж) в резьбовом соединении крепежный элемент при установке на сопрягаемый резьбовой стержень должен быть обжат (зажат, сжат), чтобы обеспечить контакт витков резьбовой нарезки. В процессе обжатия происходит деформация материала крепежного элемента. Крепежный элемент устанавливается на резьбовой стержень и закрепляется специальным инструментом.To perform its function (tightening, fasteners) in a threaded connection, the fastener, when installed on the mating threaded rod, must be crimped (clamped, compressed) to ensure contact between the turns of the threaded thread. In the process of crimping, the material of the fastener is deformed. The fastener is mounted on the threaded rod and secured with a special tool.

Инструмент (фиг. 10; 11; 12; 13; 14; 15; 16) для установки крепежного элемента к аппарату наружной фиксации костей содержит два металлических рычага 11 (фиг. 10; 11; 12; 13; 14; 15; 16) соединенные осевым шарниром 12 (фиг. 10; 11; 12; 13; 14; 15; 16). Каждый рычаг содержит рукоятку 13 (фиг. 10; 11; 12; 13; 14; 15; 16) и рабочую часть 14 (фиг. 10; 11; 12; 13; 14; 15; 16) в форме губок с зажимной поверхностью 15 (фиг. 10; 11; 13; 14; 15). Каждая зажимная поверхность 15 оснащена трехгранным вырезом 16 (фиг. 10; 11; 13; 14; 15). Губки совместно образуют симметричный сквозной вырез шестигранной формы 16 (фиг. 12; 16). Рычаги 11, изготовлены из стали 40X13 (по ГОСТ 5632). Рычаги 11 подвержены термообработке, закалке и отпуску, твердость зажимной поверхности 15 рабочей части 14 58 HRC единиц по Роквеллу. Закалка производится индукционным методом с мягким пуском в инертной среде. Шероховатость Ra поверхностей не более 0,32 мкм. Рукоятки 13 показанные на фиг. 10; 11; 11; 13 достаточны для создания высокого рабочего усилия, общая длина инструмента составляет 130 мм. Расстояние от оси осевого шарнира 12 до конца рабочей части 14 составляет 26 мм.The tool (Fig. 10; 11; 12; 13; 14; 15; 16) for installing the fastener to the apparatus for external fixation of bones contains two metal levers 11 (Fig. 10; 11; 12; 13; 14; 15; 16) connected axial hinge 12 (Fig. 10; 11; 12; 13; 14; 15; 16). Each lever contains a handle 13 (Fig. 10; 11; 12; 13; 14; 15; 16) and a working part 14 (Fig. 10; 11; 12; 13; 14; 15; 16) in the form of jaws with a clamping surface 15 (Fig. 10; 11; 13; 14; 15). Each clamping surface 15 is equipped with a triangular cutout 16 (Fig. 10; 11; 13; 14; 15). The sponges together form a symmetrical through-cutout of a hexagonal shape 16 (Fig. 12; 16). Levers 11 are made of steel 40X13 (according to GOST 5632). The levers 11 are subjected to heat treatment, hardening and tempering, the hardness of the clamping surface 15 of the working part is 14 58 HRC units according to Rockwell. Quenching is carried out by induction with soft start in an inert environment. The roughness Ra of the surfaces is not more than 0.32 microns. The handles 13 shown in FIG. 10; eleven; eleven; 13 are sufficient to create a high working force, the total length of the tool is 130 mm. The distance from the axis of the axial hinge 12 to the end of the working part 14 is 26 mm

Инструмент, показанный на фиг. 14; 15; 16 имеет эргономичные рукоятки 13, одна из которых содержит выемки 17 (фиг. 14; 15; 16) для пальцев руки, оснащен пружинным элементом 18 (фиг. 14; 15; 16) обеспечивающим разведение рычагов 11. Инструмент, показанный на фиг. 14; 15; 16 имеет защитно-декоративное покрытие, полученное путем хроматирования, шероховатость Ra поверхностей не более 0,32 мкм. Рукоятки 13 на фиг. 14; 15; 16 удобны для создания высокого усилия. Общая длина инструмента 200 мм. Расстояние от оси осевого шарнира 12 до конца рабочей части 14 составляет 45 мм. Губки совместно образуют симметричный сквозной вырез шестигранной формы 16 с внутренним размером 10 мм. Ширина рабочей части 14 составляет 10 мм. Инструмент дополнительно оснащен кусачками, выполненными в форме смежных углублений 19 (фиг. 10; 12; 13; 14; 15; 16) на рабочей части 14 рычагов 11 ив форме смежных режущих граней 20 (фиг. 14; 15). В центре осевого шарнира 12 инструмента показанного на фигурах 10; 13 выполнено резьбовое отверстие 21 для установки дополнительной оси (поперечной рукоятки, не показана на схемах) и резьбовых стержней (например, для их изгиба или выправления).The tool shown in FIG. fourteen; fifteen; 16 has ergonomic handles 13, one of which contains recesses 17 (FIG. 14; 15; 16) for the fingers of the hand, is equipped with a spring element 18 (FIG. 14; 15; 16) providing for the separation of the levers 11. The tool shown in FIG. fourteen; fifteen; 16 has a protective and decorative coating obtained by chromating, surface roughness Ra of not more than 0.32 microns. The handles 13 in FIG. fourteen; fifteen; 16 are convenient for creating high effort. The total length of the tool is 200 mm. The distance from the axis of the axial hinge 12 to the end of the working part 14 is 45 mm. The jaws together form a symmetrical through-cut of a hexagonal shape 16 with an internal size of 10 mm. The width of the working part 14 is 10 mm. The tool is additionally equipped with wire cutters made in the form of adjacent recesses 19 (Fig. 10; 12; 13; 14; 15; 16) on the working part 14 of the levers 11 and in the form of adjacent cutting faces 20 (Fig. 14; 15). In the center of the axial hinge 12 of the tool shown in figures 10; 13, a threaded hole 21 is made for mounting an additional axis (a transverse handle, not shown in the diagrams) and threaded rods (for example, for bending or straightening them).

Использование технического решения.Using a technical solution.

Изобретение используемой в травматологии и ортопедии, совместно с аппаратами для внешней (наружной) фиксации костей. В частности применяется с аппаратом Илизарова, для лечебно-транспортной иммобилизации костных отломков, а также при плановом лечении переломов и деформаций кости. С целью стабилизации костных фрагментов на травмированную конечность монтируют аппарат наружной фиксации (аппарат Илизарова). Монтируют опоры из колец и/или полуколец и соединяют их резьбовыми стержнями с резьбой М6×1 (фиг. 17; 18). Для этого в кости проводят перекрещивающиеся спицы и/или стержни Шанца (стержни шурупы). Спицы и/или стержни Шанца закрепляют в опорах, опоры соединяют между собой. Резьбовые стержни устанавливают такой длины, чтобы они, при необходимости, обеспечивали возможность репозиции и дистракции. Осуществляют закрытую репозицию отломков. Для фиксации отрепонированных отломков устанавливают дополнительный опорный блок 22 (фиг. 17) выполненный в форме плоской дуги 23 (сектор, часть плоского кольца, (фиг. 18) со сквозными отверстиями и прорезями. Опорный блок 22 фиксируют к резьбовым стержням 6 (фиг. 17; 18) аппарата заявленными крепежными элементами 24 (обозначен на фиг. 18) устанавливаемыми посредством заявленного инструмента. Для этого дугу 23 прорезями устанавливают на резьбовые стержни 6, ее насаживают сбоку без монтажа/демонтажа резьбовых стержней 6. Берут в руки крепежный элемент 24 и насаживают его прорезью 3 на сопрягаемый резьбовой стержень 6 (фиг. 20). Прорезь 3 выполнена расширяющейся к боковой грани 4, и в месте выхода намного превышает диаметр резьбового стержня 6, поэтому при установке крепежного элемента 24 нет необходимости точно соотносить прорезь 3 с резьбовым стержнем 6, боковые грани прорези 3 выполняют функцию направляющих и крепежный элемент 24 легко насаживается на сопрягаемый резьбовой стрежень 6 и удерживается на нем за счет контакта витков резьбовой нарезки. Затем берут инструмент за рукоятки 13. Разводят рукоятки 13, при этом рабочие части 14 и зажимные поверхности 15 рычагов 11 расходятся, поворачиваясь в осевом шарнире 12. Рабочие части 14 рычагов 11 подводят к крепежному элементу 24 и сводят рукоятки 13. Крепежный элемент 24 до момента его сжатия инструментом предпочтительно придерживать, так чтобы профиль резьбовой нарезки 5 совпадал с профилем резьбовой нарезки резьбового стержня 6. Рабочие части 14 сходятся. Усилие от рукояток 13 передается на зажимные поверхности 15 и прижимают крепежный элемент 24 по боковой поверхности 1. Усилие от зажимных поверхностей 15 деформирует материал крепежного элемента 24. Края 9 прорези 3 сходятся (фиг. 21), расстояние между краями 9 уменьшается, форма резьбового отверстия 2 изменяется (материал пластически деформируется), сопрягаясь с резьбовым стержнем 6, обеспечивается контакт витков резьбового соединения. Расстояние между краями 9 прорези 3 становится меньше поперечного размера резьбового стрежня 6 и крепежный элемент 24 не спадает с него. В случае если в крепежном элементе 24 были выполнены проточки 10, деформация материала проходит в области проточек 10 (фиг. 20). При установке крепежного элемента 24 необходимо контролировать величину усилия. Необходимо создавать усилие достаточное для обжатия крепежного элемента 24, но при этом не создавать такое усилие, при котором крепежный элемент 24 полностью блокируется на резьбовом стрежне 6 без возможности вращения. Аналогично устанавливают все крепежные элементы 24 на резьбовые стрежни 6 и вращают до упора в дугу 23, обеспечивая необходимое усилие затяжки. Таким образом, дуга 23 фиксируется. Между дугой 23 и крепежным элементом могут быть размещены шайбы с вырезом 25 (фиг. 19). Шайба с вырезом 25 содержит продольное углубление, в котором может быть размещена фиксирующая спица 26 (фиг. 19). В костный фрагмент проводят стержень Шанца и его свободный конец крепят к дуге 23. Осуществляют стабилизацию опор аппарата наружной фиксации (аппарат Илизарова), затягивают гайки. В период фиксации при необходимости демонтажа опорного блока 22, крепежные элементы 24 ослабляют и дугу 23 удаляют. При этом необходимости монтажа/демонтажа опор и резьбовых стержней аппарата нет. Крепежный элемент 24 может быть установлен на резьбовой стрежень 6, на любой его свободный участок, в случае концы не свободны (зафиксированы в опорах). Использование изобретения обеспечивающих быструю и надежную фиксацию деталей путем резьбового соединения, в результате снижается трудоемкость монтажа и демонтажа аппарата наружной фиксации кости. Сокращается общее время монтажа, демонтажа, перемонтажа аппарата наружной фиксации, которое оказывает влияние, как на общие трудозатраты медицинского службы, так и на конечное состояние пациента, комфортность лечения.The invention used in traumatology and orthopedics, together with devices for external (external) fixation of bones. In particular, it is used with the Ilizarov apparatus for the medical and transport immobilization of bone fragments, as well as for the planned treatment of bone fractures and deformities. In order to stabilize bone fragments, an external fixation apparatus (Ilizarov apparatus) is mounted on the injured limb. Mount supports of rings and / or half rings and connect them with threaded rods with M6 × 1 thread (Fig. 17; 18). For this, cross-knitting needles and / or Shants rods (screw rods) are carried out in the bones. Shantz spokes and / or rods are fixed in the supports, the supports are interconnected. The threaded rods are set so long that they, if necessary, provide the possibility of reposition and distraction. A closed reposition of fragments is carried out. To fix the repaired fragments, an additional support block 22 (Fig. 17) is made in the form of a flat arc 23 (sector, part of a flat ring, (Fig. 18) with through holes and slots. The support block 22 is fixed to the threaded rods 6 (Fig. 17) ; 18) the apparatus by the claimed fasteners 24 (indicated in Fig. 18) installed by means of the declared tool. For this, an arc of 23 slots is installed on the threaded rods 6, it is mounted on the side without mounting / dismounting the threaded rods 6. Take the fastener 24 and insert it with a slot 3 on the mating threaded rod 6 (Fig. 20.) The slot 3 is made expandable to the side face 4, and at the exit point is much larger than the diameter of the threaded rod 6, so when installing the fastener 24 there is no need to accurately correlate the slot 3 with the threaded rod 6, the lateral faces of the slot 3 perform the function of guides and the fastener 24 is easily mounted on the mating threaded rod 6 and held thereon by contact of the turns of the threaded thread. Then the tool is taken by the handles 13. The handles 13 are pulled apart, while the working parts 14 and the clamping surfaces 15 of the levers 11 diverge, turning in the axial hinge 12. The working parts 14 of the levers 11 are brought to the fastening element 24 and bring the handles 13. The fastening element 24 to the moment it is preferable to hold it compressed by the tool, so that the thread profile of thread 5 coincides with the thread profile of thread of rod 6. The working parts 14 converge. The force from the handles 13 is transmitted to the clamping surfaces 15 and presses the fastener 24 along the side surface 1. The force from the clamping surfaces 15 deforms the material of the fastener 24. The edges 9 of the slot 3 converge (Fig. 21), the distance between the edges 9 decreases, the shape of the threaded hole 2 changes (the material is plastically deformed), mating with the threaded rod 6, the contact of the turns of the threaded connection is ensured. The distance between the edges 9 of the slot 3 becomes smaller than the transverse dimension of the threaded rod 6 and the fastener 24 does not fall from it. If grooves 10 were made in the fastener 24, deformation of the material takes place in the area of the grooves 10 (Fig. 20). When installing the fastener 24, it is necessary to control the amount of force. It is necessary to create a force sufficient to compress the fastener 24, but not to create such a force that the fastener 24 is completely blocked on the threaded rod 6 without the possibility of rotation. Similarly, all fasteners 24 are mounted on threaded rods 6 and rotated all the way into the arc 23, providing the necessary tightening force. Thus, the arc 23 is fixed. Between the arc 23 and the fastener, washers with a cutout 25 can be placed (Fig. 19). The washer with a cutout 25 contains a longitudinal recess in which the locking pin 26 can be placed (Fig. 19). The Shants core is drawn into the bone fragment and its free end is attached to the arc 23. The supports of the external fixation apparatus (Ilizarov apparatus) are stabilized, and the nuts are tightened. During the period of fixation, if necessary, the dismantling of the support block 22, the fasteners 24 are weakened and the arc 23 is removed. At the same time, there is no need to mount / dismantle the supports and threaded rods of the apparatus. The fastening element 24 can be installed on the threaded rod 6, on any of its free section, in case the ends are not free (fixed in the supports). The use of the invention, which provides fast and reliable fixation of parts by means of a threaded connection, as a result, the laboriousness of mounting and dismounting an external bone fixation apparatus is reduced. The total time of installation, disassembly, and reassembly of the external fixation apparatus is reduced, which affects both the total labor costs of the medical service, the patient’s final condition, and the comfort of treatment.

Крепежный элемент и инструмент могут быть изготовлены из известных материалов путем механической обработки на современном промышленном оборудовании и применены на базе стационарных хирургических клиник или мобильных пунктов экстренной медицинской помощи.The fastener and tool can be made of known materials by machining on modern industrial equipment and used on the basis of stationary surgical clinics or mobile emergency medical centers.

Claims (15)

1. Крепежный элемент к резьбовому стержню аппарата наружной фиксации костей, выполненный цельным металлическим в форме гайки с шестигранной боковой поверхностью, осевым резьбовым отверстием и прорезью, проходящей от боковой поверхности к резьбовому отверстию, отличающийся тем, что прорезь выполнена расширяющейся от резьбового отверстия к боковой поверхности, прорезь в месте пересечения с витками резьбовой нарезки конгруэнтна профилю резьбовой нарезки сопрягаемого резьбового стрежня с зазором между ними, поперечный размер резьбового отверстия в месте пересечения этого отверстия с прорезью больше поперечного размера сопрягаемого резьбового стержня, металл крепежного элемента способен к пластической деформации под нагрузкой для обеспечения контакта витков резьбового соединения гайки и резьбового стержня.1. The fastening element to the threaded rod of the apparatus for external fixation of bones, made of solid metal in the form of a nut with a hexagonal side surface, an axial threaded hole and a slot extending from the side surface to the threaded hole, characterized in that the slot is made expanding from the threaded hole to the side surface , a slot at the intersection with the turns of the threaded thread congruent to the thread profile of the mating threaded rod with a gap between them, the transverse dimension of the threaded holes at the intersection of this hole with a slot larger than the transverse size of the mating threaded rod, the metal of the fastener is capable of plastic deformation under load to ensure contact between the turns of the threaded connection of the nut and the threaded rod. 2. Крепежный элемент по п. 1, отличающийся тем, что выполнен из легированной нержавеющей стали, выбранной из следующих марок: 20X13,30X13, 14Х17Н2, 12Х18Н10Т.2. The fastener according to claim 1, characterized in that it is made of alloyed stainless steel selected from the following grades: 20X13,30X13, 14X17H2, 12X18H10T. 3. Крепежный элемент по п. 1, отличающийся тем, что выполнен из титанового сплава марки ВТ6.3. The fastener according to claim 1, characterized in that it is made of titanium alloy grade VT6. 4. Крепежный элемент по п. 1, отличающийся тем, что твердость материала находится в диапазоне от 18 до 36 HRC.4. The fastener according to claim 1, characterized in that the hardness of the material is in the range from 18 to 36 HRC. 5. Крепежный элемент по п. 1, отличающийся тем, что имеет защитно-декоративное покрытие.5. The fastener according to claim 1, characterized in that it has a protective and decorative coating. 6. Крепежный элемент по п. 5, отличающийся тем, что защитно-декоративное покрытие получено анодно-окисным оксидированием.6. The fastener according to claim 5, characterized in that the protective and decorative coating is obtained by anodic oxidation. 7. Крепежный элемент по п. 5, отличающийся тем, что защитно-декоративное покрытие получено никелированием.7. The fastener according to claim 5, characterized in that the protective and decorative coating is obtained by nickel plating. 8. Крепежный элемент по п. 5, отличающийся тем, что защитно-декоративное покрытие получено хроматированием.8. The fastener according to claim 5, characterized in that the protective and decorative coating is obtained by chromating. 9. Крепежный элемент по п. 1, отличающийся тем, что резьбовое отверстие имеет метрическую резьбовую нарезку диаметром 6 мм с шагом 1 мм (М6×1), размер под ключ 10 мм, высота находится в диапазоне от 4 до 6 мм, шероховатость поверхностей Ra находится в диапазоне от 0,22 до 1,25 мкм.9. The fastener according to claim 1, characterized in that the threaded hole has a metric threaded thread with a diameter of 6 mm in increments of 1 mm (M6 × 1), a turnkey size of 10 mm, a height is in the range from 4 to 6 mm, surface roughness Ra is in the range of 0.22 to 1.25 μm. 10. Инструмент для установки крепежного элемента к резьбовому стержню аппарата наружной фиксации костей по п. 1, содержащий два металлических рычага, соединенные осевым шарниром, каждый рычаг содержит рукоятку и рабочую часть в форме губок с зажимной поверхностью, при этом каждая зажимная поверхность оснащена трехгранным вырезом, губки совместно образуют симметричный сквозной вырез шестигранной формы для охвата шестигранной боковой поверхности гайки и обеспечения возможности контакта витков резьбового соединения гайки и резьбового стержня.10. A tool for installing a fastener to a threaded rod of an external bone fixation apparatus according to claim 1, comprising two metal levers connected by an axial hinge, each lever contains a handle and a working part in the form of jaws with a clamping surface, each clamping surface having a trihedral cut , the jaws together form a symmetrical through-hole of a hexagonal shape to cover the hexagonal lateral surface of the nut and to allow contact between the turns of the threaded joint of the nut and the threaded joint ryezh. 11. Инструмент по п. 10, отличающийся тем, что содержит рычаги, изготовленные из легированной нержавеющей стали марки.11. The tool according to p. 10, characterized in that it contains levers made of alloy stainless steel grade. 12. Инструмент по п. 10, отличающийся тем, что твердость зажимной поверхности рабочей части находится в диапазоне от 52 до 60 HRC единиц по Роквеллу.12. The tool according to p. 10, characterized in that the hardness of the clamping surface of the working part is in the range from 52 to 60 HRC Rockwell units. 13. Инструмент по п. 10, отличающийся тем, что рычаги подвержены термообработке, закалке и отпуску.13. The tool according to p. 10, characterized in that the levers are subject to heat treatment, hardening and tempering. 14. Инструмент по п. 10, отличающийся тем, что имеет защитно-декоративное покрытие, полученное путем никелирования или хроматирования.14. The tool according to p. 10, characterized in that it has a protective and decorative coating obtained by nickel plating or chromating. 15. Инструмент по п. 10, отличающийся тем, что шероховатость Ra поверхностей находится в диапазоне от 0,32 до 1,25 мкм, длина находится в диапазоне от 130 до 200 мм.15. The tool according to p. 10, characterized in that the roughness Ra of the surfaces is in the range from 0.32 to 1.25 μm, the length is in the range from 130 to 200 mm.

Images