RU2133593C1

RU2133593C1 - Device foe osteosynthesis

Info

Publication number: RU2133593C1
Application number: RU97103690A
Authority: RU
Inventors: Э.В. Кобзев; А.Э. Кобзева
Original assignee: Кобзев Эрнест Васильевич
Priority date: 1997-03-11
Filing date: 1997-03-11
Publication date: 1999-07-27

Abstract

FIELD: medicine, particularly, traumatology and orthopedics; may be used in treatment of bone fractures of various localization. SUBSTANCE: device for crown osteosynthesis consists of L-shaped wires and screw interconnected by crown whose bottom has central hole for screw and hole walls have holes and recesses for wires. Distance between wires installed in holes or recesses is less than diameter of neck and head of screw. When screw neck or head is introduced between wires and installed in holes or recesses of crown, wires are bent arcwise. In this case, all members of device are firmly fixed with one another to provide for functionally stable osteosynthesis. EFFECT: reduced foreign mass of implant and injury, eliminated transportation effect, provided autonomous interfragment compression and functionally stable osteosynthesis. 8 dwg

Description

Изобретение применяется в медицине, а именно в травматологии и ортопедии при оперативном лечении переломов костей. The invention is used in medicine, namely in traumatology and orthopedics in the surgical treatment of bone fractures.

Устройства для остеосинтеза известны, разнообразны и широко применяются при лечении переломов костей и костных операциях. Наиболее широкое применение получили погружные (внутритканевые) фиксаторы костей (спицы, винты, пластины, стержни и др.). Devices for osteosynthesis are known, diverse and widely used in the treatment of bone fractures and bone operations. The most widely used are submersible (interstitial) bone fixers (knitting needles, screws, plates, rods, etc.).

Металлические спицы используют при лечении переломов костей методами диафиксации и трансфиксации (Литтманн И. "Оперативная хирургия", Будапешт, 1982, с. 841). Эти методы самостоятельно не обеспечивают прочного соединения костных фрагментов, поэтому применяются редко, в качестве дополнительной или временной фиксации костных фрагментов. Metal spokes are used in the treatment of bone fractures using diafixation and transfixation methods (Littmann I. "Surgical Surgery", Budapest, 1982, p. 841). These methods alone do not provide a strong connection of bone fragments; therefore, they are rarely used as an additional or temporary fixation of bone fragments.

Значительно прочнее, чем спицами, остеосинтез винтами (авторские свидетельства N 751397 и 827050; Литтманн И. "Оперативная хирургия", Будапешт, 1982, с. 843-845). Остеосинтез винтами применяют при косых, спиральных переломах с длинной (более 2 диаметров фрагмента) линией излома и эпиметафизарных переломах костей с большой площадью излома. При остальных переломах остеосинтез винтами не эффективен. Osteosynthesis with screws is much stronger than the knitting needles (copyright certificates N 751397 and 827050; Littmann I. "Surgical Surgery", Budapest, 1982, pp. 843-845). Screw osteosynthesis is used for oblique, spiral fractures with a long (more than 2 fragment diameters) fracture line and epimetaphyseal fractures with a large fracture area. With other fractures, screw osteosynthesis is not effective.

Чаще винты используют в качестве соединительного элемента между костными фрагментами и накостными пластинами (метод экстракортикального остеосинтеза, авторское свидетельство N 1037911, Литтманн И. "Оперативная хирургия", Будапешт, 1982, с. 845-848). Накостный остеосинтез обеспечивает высокую прочность хирургического соединения фрагментов, однако он значительно травматичен, т. к. применяются массивные металлические пластины, для установки требующие больших хирургических доступов, отслойки мягких тканей от костных фрагментов на большом протяжении и установки в костные фрагменты от 6 до 15 винтов. При накостном остеосинтезе значительно нарушается трофика костей за счет их изоляции пластиной от мягких тканей (эффект транспозиции). More often, screws are used as a connecting element between bone fragments and osseous plates (extracortical osteosynthesis method, copyright certificate N 1037911, Littmann I. Operational Surgery, Budapest, 1982, pp. 845-848). Bone osteosynthesis provides high strength for the surgical connection of fragments, but it is significantly traumatic, because massive metal plates are used, for installation requiring large surgical accesses, detachment of soft tissues from bone fragments over a large length and installation of 6 to 15 screws in bone fragments. With bone osteosynthesis, trophism of bones is significantly disturbed due to their isolation by the plate from soft tissues (transposition effect).

Задачей изобретения является уменьшение чужеродной массы имплантата, снижение травматичности, ликвидация эффекта транспозиции и обеспечение автономной межфрагментарной компрессии в условиях функционально стабильного остеосинтеза. The objective of the invention is to reduce the foreign mass of the implant, reduce trauma, eliminate the effect of transposition and provide autonomous interfragmental compression under conditions of functionally stable osteosynthesis.

Поставленная задача достигается за счет того, что Г-образно изогнутые спицы и винт соединены между собой коронкой, в дне которой выполнено центральное отверстие под винт, а в боковых стенках имеются отверстия и пазы под спицы, при этом расстояние между установленными в отверстиях или пазах спицами меньше диаметра шейки и головки винта. The problem is achieved due to the fact that the L-shaped curved spokes and the screw are interconnected by a crown, in the bottom of which there is a central hole for the screw, and in the side walls there are holes and grooves for the spokes, while the distance between the spokes installed in the holes or grooves smaller diameter of the neck and screw head.

Изобретение поясняется следующими чертежами:
фиг. 1 - общий вид устройства для корончатого остеосинтеза;
фиг. 2 - принцип взаимной фиксации элементов устройства;
фиг. 3 - вариант корончатого остеосинтеза поперечного перелома костей;
фиг. 4 - вариант корончатого остеосинтеза поперечно-зубчатого перелома в сочетании с диагональными компрессирующими петлями;
фиг. 5 - корончатый остеосинтез перелома с косой линией излома;
фиг. 6 - корончатый остеосинтез оскольчатого перелома с треугольным осколком;
фиг. 7 - корончатый остеосинтез перелома хирургической шейки плечевой кости;
фиг. 8 - корончатый остеосинтез переломов лодыжек с повреждением дистального межберцового синдесмоза и спирального перелома большеберцовой кости.The invention is illustrated by the following drawings:
FIG. 1 is a general view of a device for crown osteosynthesis;
FIG. 2 - the principle of mutual fixation of the elements of the device;
FIG. 3 - a variant of crown osteosynthesis of a transverse bone fracture;
FIG. 4 - a variant of the crown osteosynthesis of the transverse toothed fracture in combination with diagonal compression loops;
FIG. 5 - crown osteosynthesis of a fracture with an oblique fracture line;
FIG. 6 - crown osteosynthesis of comminuted fracture with a triangular fragment;
FIG. 7 - crown osteosynthesis of a fracture of the surgical neck of the humerus;
FIG. 8 - crown osteosynthesis of ankle fractures with damage to the distal tibiofibular syndesmosis and spiral fracture of the tibia.

Устройство для корончатого остеосинтеза состоит из Г-образно изогнутых спиц 1 и винта 2, соединенных между собой коронкой 3, в дне 4 которой выполнено центральное отверстие 5 под винт 2, а в боковых стенках 6 имеются отверстия 7 и пазы 8 под спицы 1, при этом расстояние между спицами 1, установленными в отверстиях 7 или пазах 8, меньше диаметра шейки и головки винта 2 (фиг. 1). The device for crown osteosynthesis consists of L-shaped bent knitting needles 1 and screw 2, interconnected by a crown 3, in the bottom 4 of which a central hole 5 for screw 2 is made, and in the side walls 6 there are holes 7 and grooves 8 for knitting needles 1, with this distance between the spokes 1 installed in the holes 7 or grooves 8, less than the diameter of the neck and screw head 2 (Fig. 1).

Принцип взаимной фиксации элементов устройства показан на фиг. 2. При закручивании винта 2 между спицами 1 за счет трения лопастей резьбы верхняя спица (при правой резьбе) смещается вправо, а нижняя - влево. Эти смещения при остеосинтезе создают силы автономной компрессии фрагментов. При введении шейки винта 2 или его головки между спицами 1, установленными в отверстиях 7 или пазах 8 коронки 3, спицы 1 дугообразно изгибаются за счет того, что расстояние между ними меньше диаметра шейки и головки винта 2. При этом все элементы устройства прочно фиксируются между собой, обеспечивая функционально устойчивый остеоситез. The principle of mutual fixation of the device elements is shown in FIG. 2. When tightening the screw 2 between the spokes 1 due to the friction of the thread blades, the upper needle (with the right thread) is shifted to the right, and the lower one to the left. These displacements during osteosynthesis create the forces of autonomous compression of fragments. When introducing the neck of the screw 2 or its head between the spokes 1 installed in the holes 7 or the grooves 8 of the crown 3, the spokes 1 bend arcuate due to the fact that the distance between them is less than the diameter of the neck and head of the screw 2. In this case, all elements of the device are firmly fixed by itself, providing a functionally stable osteosynthesis.

Показания и противопоказания к корончатому остеосинтезу одинаковые с накостным остеосинтезом. Indications and contraindications for crown osteosynthesis are the same with bone osteosynthesis.

Примеры конкретного использования. Examples of specific use.

Корончатый остеосинтез осуществляется в следующей последовательности. После вскрытия зоны перелома, устранения интерпонирующих тканей и репозиции костных фрагментов по общепринятым методикам, определяют оптимальный вариант корончатого остеосинтеза. При косых, спиральных и оскольчатых переломах устройство применяют в вариантах диафиксации, т.е. фиксирующие элементы (спицы 1 и винты 2 с удлиненной шейкой) устанавливают через плоскость излома в оба костных фрагмента. При поперечных и поперечно-зубчатых переломах внутрикостные части спиц 1 рационально проводить через один прилежащий костный фрагмент и винты 2 использовать с короткой шейкой (вариант транфиксации). В системах трансфиксации применяют фиксаторы парной комплектации, т.е. состоящие из двух спиц, двух коронок и двух винтов. Crown osteosynthesis is carried out in the following sequence. After opening the fracture zone, eliminating interponing tissues and reposition of bone fragments according to generally accepted methods, the optimal version of crown osteosynthesis is determined. For oblique, spiral and comminuted fractures, the device is used in diafixation variants, i.e. fixing elements (knitting needles 1 and screws 2 with an elongated neck) are installed through the plane of the fracture in both bone fragments. In case of transverse and transverse-tooth fractures, the intraosseous parts of the spokes 1 are rationally carried out through one adjacent bone fragment and the screws 2 should be used with a short neck (variant of transfection). In transfixation systems, pair-mounted fixators are used, i.e. consisting of two knitting needles, two crowns and two screws.

При поперечных и поперечно-зубчатых переломах длинных трубчатых костей после репозиции фрагментов с максимальной адаптацией поверхностей излома на расстоянии 10-15 мм в одну и другую сторону линии перелома в продольном направлении засверливают два сквозных отверстия, в которых метчиком нарезают резьбу, соответствующую резьбе винтов. Спицей или тонким сверлом на расстоянии 10-15 мм от каждого резьбового отверстия в продольном направлении засверливают два отверстия под спицы через один прилежащий фрагмент. Измеряют длину резьбовых каналов, соответственно которой выбирают длину винтов на 3-5 мм больше. In case of transverse and transverse-tooth fractures of long tubular bones after reposition of fragments with maximum adaptation of fracture surfaces at a distance of 10-15 mm to one and the other side of the fracture line, two through holes are drilled in the longitudinal direction in which the thread corresponding to the screw thread is cut with a tap. Using a spoke or a thin drill at a distance of 10-15 mm from each threaded hole in the longitudinal direction, two holes for the spokes are drilled through one adjacent fragment. Measure the length of the threaded channels, respectively, which choose the length of the screws 3-5 mm longer.

На одном конце каждой из двух спиц 1 выполняют Г-образный изгиб под прямым углом длиной 10 мм. Спицы 1 устанавливают в отверстия 7 или пазы 8 коронки 3 так, чтобы изгиб дальней от оператора спицы был расположен влево, а изгиб ближней к оператору спицы - вправо (фиг. 1). Между спицами 1 в отверстие 5 дна 4 коронки 3 устанавливают винт 2. В такой же последовательности на спицы устанавливают вторую коронку и винт. В первой коронке обычно используют для установки спиц 1 отверстия 7, а во второй коронке пазы 8. Собранный корончатый фиксатор, состоящий из двух с Г-образно изогнутыми концами спиц, двух коронок и двух винтов, устанавливают в сформированные каналы в костных фрагментах. В отверстия с малым диаметром вставляют спицы, импактором погружают их до упора зоны изгиба в поверхность костного фрагмента. Передвигая коронки по спицам, вводят винты в резьбовые каналы и закручивают их в кость (фиг. 2 и 3). За счет силы трения и вращения винтов спицы 1 в коронках 3 смещаются и создают межфрагментарную автономную компрессию. Увеличение силы компрессии в широком, дозированном диапазоне можно получить натягивая свободные концы спиц дозирующими спиценатягивателями по известной методике (авторские свидетельства N 176039 и 202445). At one end of each of the two spokes 1 perform a L-shaped bend at a right angle with a length of 10 mm Knitting needles 1 are installed in holes 7 or grooves 8 of crown 3 so that the bend of the spokes farthest from the operator is to the left, and the bend of the spokes closest to the operator is to the right (Fig. 1). Between the spokes 1, a screw 2 is installed in the hole 5 of the bottom 4 of the crown 3. In the same sequence, a second crown and a screw are installed on the spokes. In the first crown, holes 7 are usually used to install the spokes 1, and the grooves are in the second crown 8. The assembled crown retainer, consisting of two with L-shaped curved ends of the spokes, two crowns and two screws, is installed in the formed channels in the bone fragments. Spokes are inserted into holes with a small diameter, immersed in the impactor to the end of the bending zone on the surface of the bone fragment. Moving the crowns over the knitting needles, the screws are inserted into the threaded channels and screwed into the bone (Fig. 2 and 3). Due to the friction force and rotation of the screws, the spokes 1 in the crowns 3 are displaced and create interfragmental autonomous compression. An increase in compression force in a wide, dosed range can be obtained by pulling the free ends of the spokes with dispensing spokes according to a known method (copyright certificates N 176039 and 202445).

При остеосинтезе поперечных переломов бедренной, большеберцовой и плечевой костей для увеличения прочности остеосинтеза и профилактики миграции фиксатора на выступающие из фрагментов концы винтов и спиц в продольном или диагональном направлениях устанавливают напряженные петли из проволоки или прочного шовного материала (фиг. 4, 7, 8) по известной методике винтопетлевого остеосинтеза (авторское свидетельство N 1172545). When osteosynthesis of transverse fractures of the femur, tibia and humerus to increase the strength of osteosynthesis and prevention of fixation migration to the ends of screws and spokes protruding from the fragments in the longitudinal or diagonal directions, tension loops made of wire or durable suture material are installed (Fig. 4, 7, 8) along the known method of screw-loop osteosynthesis (copyright certificate N 1172545).

При косых и спиральных переломах длинных трубчатых костей с линией излома больше диаметра фрагмента используют устройство с одной коронкой (фиг. 5) в варианте диафиксации. Отверстие под винт выполняют ступенчатым сверлом (авторское свидетельство N 1253630). Резьбу в костном канале нарезают в противолежащем фрагменте. Винт используют с удлиненной шейкой для обеспечения межфрагментарной компрессии (авторское свидетельство N 751397). Изогнутые концы спиц устанавливают через оба фрагмента. For oblique and spiral fractures of long tubular bones with a fracture line larger than the diameter of the fragment, a device with one crown (Fig. 5) is used in the diafixation variant. The screw hole is made with a step drill (copyright certificate N 1253630). The thread in the bone canal is cut in the opposite fragment. The screw is used with an elongated neck to provide inter-fragment compression (copyright certificate N 751397). The curved ends of the spokes are set through both fragments.

При остеосинтезе крупнооскольчатых переломов фиксирующую систему используют парную с двумя коронками, в варианте диафиксации (фиг. 6). In osteosynthesis of large-fragmented fractures, the fixation system is used as a pair with two crowns, in the variant of diafixation (Fig. 6).

При остеосинтезе переломов хирургической шейки плечевой кости рационально использование устройства с тремя коронками (фиг. 7). Изогнутые концы спиц устанавливают с одной стороны системы и после введения в головку плечевой кости закрепляют их коронкой и винтом на проксимальном фрагменте. После частичного введения винтов в дистальный фрагмент плечевой кости через вторую и третью коронки натягивают свободные концы спиц, обеспечивая межфрагментарную компрессию. Закручивают винт второй коронки. После удаления спиценатягивателя полностью закручивают винт третьей коронки, скусывают кусачками лишние концы спиц. При оскольчатых переломах и отрывных переломах большого бугорка плечевой кости устанавливают диагональную стягивающую петлю по методу винтопетлевого остеосинтеза. When osteosynthesis of fractures of the surgical neck of the humerus is rational use of a device with three crowns (Fig. 7). The bent ends of the spokes are mounted on one side of the system and, after insertion into the head of the humerus, fix them with a crown and screw on the proximal fragment. After partial insertion of the screws into the distal fragment of the humerus, the free ends of the spokes are pulled through the second and third crowns, providing interfragmental compression. Tighten the screw of the second crown. After removing the tensioner, completely tighten the screw of the third crown, bite off the extra ends of the spokes with wire cutters. In comminuted fractures and tear fractures of the large tubercle of the humerus, a diagonal constricting loop is established according to the method of screw-loop osteosynthesis.

При переломе лодыжек и повреждении дистального межберцового синдесмоза (фиг. 8) используют модифицированный вариант корончатого остеосинтеза. Спицы изгибают под острым углом и моделируют их соответственно кривизне лодыжек. Внутрикостные части спиц устанавливают в варианте диафиксации. Одну коронку устанавливают в нижней трети малоберцовой, а вторую - большеберцовой костей над голеностопным суставом. Систему фиксируют двумя винтами через коронки или стяжным болтом. In case of ankle fracture and damage to the distal tibiofibular syndesmosis (Fig. 8), a modified version of crown osteosynthesis is used. The needles are bent at an acute angle and modeled according to the curvature of the ankles. The intraosseous parts of the spokes are set in a variant of diafixation. One crown is placed in the lower third of the fibula, and the second in the tibia over the ankle joint. The system is fixed with two screws through crowns or with a coupling bolt.

Операционную рану после остеосинтеза ушивают и дренируют по общепринятой методике. The surgical wound after osteosynthesis is sutured and drained according to the generally accepted technique.

Временную иммобилизацию используют на период заживления послеоперационной раны. При благоприятном течении послеоперационного периода разработку движений в суставах начинают на 10-15 день после операции. Temporary immobilization is used for the healing period of the postoperative wound. With a favorable course of the postoperative period, the development of movements in the joints begins 10-15 days after surgery.

После сращения перелома корончатая система остеосинтеза из тканей удаляется в обратной установке последовательности. Экономным, длиной в размер системы хирургическим разрезом вскрывают зону установленного фиксатора. Выкручивают винт, из костного фрагмента удаляют спицы вместе с коронкой. Стягивающие петли из проволоки удаляют. Петли из шовного материала, если они прочно фиксированы в тканях, оставляют. After the joint of the fracture, the crown system of osteosynthesis from the tissues is removed in the reverse installation sequence. An economical, system-size-long surgical incision is used to open the area of the installed retainer. The screw is unscrewed, the spokes together with the crown are removed from the bone fragment. The tightening loops of the wire are removed. Loops of suture material, if they are firmly fixed in the tissues, leave.

Модели различных вариантов корончатого остеосинтеза в сравнении с другими методами испытаны на универсальном испытательном стенде. Испытания показали, что вышеизложенные варианты корончатого остеосинтеза обеспечивают высокую прочность фиксации фрагментов (от 50 кг до 120 кг) в несколько раз превышающую прочность фиксации спицами и винтами в вариантах диафиксации и трансфиксации. Compared to other methods, models of various variants of crown osteosynthesis have been tested on a universal test bench. Tests have shown that the above options for crown osteosynthesis provide a high fixation strength of fragments (from 50 kg to 120 kg) several times higher than the fixation strength with knitting needles and screws in the variants of diafixation and transfixation.

Фиксирующие системы корончатого остеосинтеза в десятки раз имеют меньшую массу чужеродного материала по сравнению с системами накостного остеосинтеза пластинами. Вес корончатой системы остеосинтеза для фиксации переломов плечевой и большеберцовой костей равен 6-8 граммам, а накостного (пластина с 8 винтами) 120-180 грамм. Fixing systems of coronal osteosynthesis dozens of times have a smaller mass of foreign material compared with systems of bone osteosynthesis with plates. The weight of the crown system of osteosynthesis for fixation of fractures of the humerus and tibia is 6-8 grams, and the osseous (plate with 8 screws) is 120-180 grams.

Высокая прочность корончатого остеосинтеза при малой массе объясняется тем, что система функционирует в выгодных биомеханических условиях с напряжениями на растяжение и сжатие. Короткие межкорончатые участки спиц (10-20 мм) выдерживают изгибные усилия до 50 кг, что вполне достаточно для обеспечения устойчивого остеосинтеза. Внутрикостные части спиц и винты испытывают усилия "на срез" в пределах 12-25 кг, которые полностью компенсируются их прочностью. Деформация спиц, установленных в отверстиях или пазах коронки, шейкой и головкой винта обеспечивает прочную взаимную фиксацию всех элементов системы. Начальная деформация системы появляется при нагрузках более 110 кг. The high strength of crown osteosynthesis with a small mass is due to the fact that the system operates in favorable biomechanical conditions with tensile and compression stresses. Short inter-crown sections of needles (10-20 mm) withstand flexural forces of up to 50 kg, which is quite enough to ensure stable osteosynthesis. The intraosseous parts of the knitting needles and screws are subjected to “shear” forces within 12–25 kg, which are fully compensated by their strength. The deformation of the spokes installed in the holes or grooves of the crown, neck and screw head provides a strong mutual fixation of all elements of the system. The initial deformation of the system appears at loads of more than 110 kg.

Корончатые системы в отличие от существующих систем остеосинтеза обладают свойством автономной компрессии, т.е. при установке автоматически сближают и сдавливают между собой костные фрагменты. Crown systems, unlike existing osteosynthesis systems, have the property of autonomous compression, i.e. during installation, bone fragments are automatically brought together and squeezed together.

Площадь транспозиции (изоляции костного фрагмента от мягких тканей) при накостном остеосинтезе пластиной размером 16 мм х 140 мм составляет 2240 мм², а корончатого устройства размером 8 мм х 8 мм составляет 64 мм², т.е. в 35 раз меньше. Эта площадь незначительна и полностью компенсируется организмом без эффекта транспозиции.The area of transposition (isolation of the bone fragment from the soft tissues) in case of osteosynthesis with a plate of 16 mm x 140 mm in size is 2240 mm ² , and the crown device with a size of 8 mm x 8 mm is 64 mm ² , i.e. 35 times less. This area is negligible and is fully compensated by the body without the effect of transposition.

При отработке техники выполнения корончатого остеосинтеза на трупном материале установлено, что травматичность хирургического доступа при установке фиксирующих систем в несколько десятков раз меньше по сравнению с накостным остеосинтезом. Общая длина корончатых систем от 20 мм до 60 мм, а накостных пластин от 100 мм до 280 мм. Длине фиксатора соответствует длина разреза мягких тканей, их расслоения и отслойки от костных фрагментов. When practicing the technique of performing crown osteosynthesis on cadaveric material, it was found that the surgical access injuries during the installation of fixation systems are several tens of times less compared to bone osteosynthesis. The total length of the castellated systems is from 20 mm to 60 mm, and of the osseous plates from 100 mm to 280 mm. The length of the fixator corresponds to the cut length of the soft tissues, their delamination and detachment from bone fragments.

Клиническая апробация корончатого остеосинтеза при различных переломах костей показала, что он прост в исполнении, малотравматичен и обеспечивает компрессионный, функционально устойчивый остеосинтез. Clinical testing of crown osteosynthesis for various bone fractures has shown that it is simple to perform, less traumatic and provides compression, functionally stable osteosynthesis.

Claims

A device for osteosynthesis, comprising knitting needles and a screw, characterized in that the L-shaped curved knitting needles and screw are interconnected by a crown, in the bottom of which a hole for the screw is made, and in the side walls there are holes and grooves for the knitting needles, while the distance between the knitting needles installed in holes or grooves is smaller than the diameter of the neck and screw head.