Аппарат для компрессии и дистракции переломов длинных костей конечностей и костей таза

Авторы патента:

Полезная модель относится к области медицины, конкретно к травматологии и ортопедии, может быть использована при оказании помощи пострадавшим, как с изолированными переломами длинных костей конечностей и костей таза, так и при сочетанных повреждениях в практике медицины катастроф, в системе этапного лечения раненых, а также в травмоцентрах различного уровня. В основу полезной модели положена задача обеспечения оптимальных сроков заживления при всех типах переломов длинных костей конечностей и ротационно-нестабильных переломах костей таза за счет создания оптимальных биомеханических режимов и регулируемой жесткости аппарата. Решение поставленной технической задачи обеспечивается тем, что в аппарате для компрессии и дистракции переломов длинных костей и костей таза, содержащем штангу, стержни, держатели с отверстиями под штанги и элементы взаимного крепления штанги и стержней, в центральной части установлен талреп. 1 н.п.ф., 5 илл.

В структуре повреждений опорно-двигательного аппарата превалируют пострадавшие с сочетанными переломами длинных костей конечностей и таза.

По различным данным переломы длинных костей конечностей диагностируются у 50-70% пострадавших с политравмами. Отсутствие жесткой фиксации переломов костей предполагает функционирование патологических очагов с выделением в кровоток продуктов деструкции тканей: лизосомальных ферментов, простогландина Е, свободных радикалов, интерлейкинов и макрофагальных продуктов.

Переломы костей конечностей и таза часто сопровождаются острой массивной кровопотерей - более 40% ОЦК. Патологическая подвижность отломков в зоне переломов является источником афферентной болевой импульсации, которая утяжеляет течение травматического шока, а при черепно-мозговой травме - оказывает воздействие на центральную нервную систему.

Наиболее опасными осложнениями сочетанных переломов длинных костей конечностей и таза является жировая эмболия и респираторный дистресс-синдром взрослых, которые встречаются в 2,2% и 5% случаев соответственно.

Переломы костей таза встречаются у 14% пострадавших с тяжелой сочетанной травмой и при множественном нестабильном характере переломов сопровождаются значительной внутритканевой кровопотерей. Летальность при множественных нестабильных переломах костей таза без применения специальных технологий лечения достигает 50% (Шаповалов В.М., Гуманенко Е.К, Дудаев А.К., Ганин В.Н., Дыдыкин А.В., Хирургическая стабилизация таза у раненых и пострадавших.- СПб.: МОРСАР АВ, 2000. - с соавт., 2000 - С. 3-4.).

Известно три основных типа современных аппаратов внешней фиксации, которые применяются для лечения переломов костей и суставов: спицевые аппараты типа Илизарова, стержневые аппараты (АО, Hoffmann, КСТ и др.) и спице-стержневые аппараты (Sheffield и др). Составной частью таких аппаратов является модуль, фиксируемый на фрагменте кости. Стабильность его фиксации обусловлена площадью опоры, формируемой опорными точками, которыми закрепляется модуль на кости, и количеством опорных плоскостей модуля. Чем устойчивее площадь опоры и чем больше плоскостей их пересечений, тем прочнее, жестче и стабильнее фиксируется модуль на фрагменте кости. Так, в спицевых аппаратах один модуль состоит из 2-3 спиц и одного кольца, на котором закрепляются спицы. Причем степень стабильности такого модуля прямо пропорциональна числу спиц, на которых крепится кольцо. (Травматология и ортопедия под ред. В.М. Шаповалова С-П., Фолиант, 2004, с. 133-139). При наложении спицевых модулей аппаратов внешних фиксаций больному проводят от 8 до 12 спиц, что приводит к 16-24 повреждениям мягких тканей и кости. Поэтому применение спицевого аппарата является высокотравматичной процедурой, вызывающей повышенный риск развития раневой инфекции из-за большого числа поврежденных отделов тканей, а циркулярное расположение аппарата увеличивает вес и затрудняет быт пациента.

В стержневых аппаратах, особенно с билатеральной внешней опорой (аппарат АО), модуль содержит 3-4 стержня, расположенных в одной плоскости. Недостатками применения такого стержневого аппарата являются: недостаточная репозиция костных отломков, высокая травматичность и угроза развития раневой инфекции из-за большого количества ранений мышечной ткани и кости, а также плохая функциональность при осуществлении сопоставления отломков. Имеются стержневые аппараты, один модуль которого содержит 4 стержня, фиксируемых в поперечной стойке. Степень стабильности этого модуля жесткая, так как опорные точки создают широкую площадь опоры в пяти плоскостях (Травматология и ортопедия под ред. В.М. Шаповалова, С-П., Фолиант, 2004, с. 134-146). Однако при применении такого стержневого аппарата имеет место высокая травматичность (необходимо, как минимум вводить в кость 8 стержней) и высокая угроза развития раневой инфекции из-за большого количества ран в месте введения стержней.

Известны спице-стержневые аппараты для лечения переломов, основным недостатком которых является сложность конструкции и высокая травматичность при их использовании. Известен спице-стержневой аппарат Orthodix (кольцевой фиксатор Sheffield) - прототип (Шаповалов В.М. и др., 2004 г., с. 135), который состоит из двух колец, фиксированных спицами, которые связаны между собой резьбовыми штангами, на которых закрепляется узел с фиксирующими винтовыми стержнями. Аппарат имеет комбинированные внешние опоры, многоплоскостность, что обеспечивает достаточную стабильность на фрагменте. Однако из-за большого количества фиксирующихся на кости элементов создается большая зона травматизации тканей кожи, кости и большое количество входных ворот для раневой инфекции. В целом применение такого аппарата имеет такие недостатки: высокая травматичность, повышенный риск развития раневой инфекции, имеет большой вес, громоздкость, неудобен при осуществлении репозиции отломков.

Известен аппарат для репозиции и фиксации отломков длинных костей, содержащий штангу и репозиционные узлы, выполненные в виде резьбовых стержней со спицедержателями для крепления спиц различной толщины, установленных в корпусах, соединенных со штангой при помощи гаек, в котором штанга выполнена составной из двух частей, соединенных талрепом, и спицедержатели - в виде пластин с втулками под концы резьбовых стержней и с отверстиями под зажимные болты для крепления спиц (патент РФ 2012281, A61B 17/60, опубл. 15.05.1994).

Недостатком этого решения является использование спиц как элемента для удерживания отломков костей, т.к. такое крепление ненадежно, не дает стабильной фиксации и деформация спиц при выполнении репозиции высока, как и вероятность развития околоспицевой инфекции.

Наиболее близким является аппарат для фиксации костных отломков, содержащий штанги, стержни, держатели с отверстиями под штанги и стержни и элементы крепления, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности фиксации, он снабжен втулками с наружной резьбой и радиальным пазом на конце и тангенциальными втулками, установленными в отверстиях держателей, при этом держатели выполнены с взаимно пересекающимися отверстиями, а штанги - с резьбой и радиальным пазом на конце (патент РФ 2012273, Ф61В 17/58, опубл. 15.05.1994).

Недостатком этого решения является сложность конструкции, ненадежность крепления вследствие избыточного количества задействованных элементов при репозиции и продолжительность остеосинтеза.

В основу полезной модели положена задача обеспечения оптимальных сроков заживления при всех типах переломов длинных костей конечностей и ротационно-нестабильных переломах костей таза за счет создания оптимальных биомеханических режимов и регулируемой жесткости аппарата.

Решение поставленной технической задачи обеспечивается тем, что в аппарате для компрессии и дистракции переломов длинных костей и костей таза, содержащем штангу, стержни, держатели с отверстиями под штанги и элементы взаимного крепления штанги и стержней, в центральной части установлен талреп.

Аппарат с применением талрепа удобен и прост в использовании, не требует специальных репонирующих устройств, как в прототипе; имеет небольшую металлоемкость и вес вследствие отказа от использования дополнительных креплений для спиц, как это сделано в аналоге; его конструкция менее затрудняет быт пациента. При его использовании достигается репозиция костных отломков, жесткость фиксации переломов, обеспечивается мобильность пострадавших, предотвращается развитие гнойно-инфекционных осложнений и раневой инфекции (особенно при открытых и огнестрельных переломах), профилактируется развитие травматического шока и создаются благоприятные условия для заживления раны.

Полезная модель поясняется фиг. 1 - вид устройства сверху; фиг. 2 - вид устройства сбоку; фиг. 3 - узел талрепа. На фиг. 4 приведены рентгенограммы перелома большеберцовой кости до и после фиксации в аппарате с применением дистракции. На фиг. 5 приведены рентгенограммы перелома бедренной кости до и после фиксации в аппарате с применением дистракции и внешний вид аппарата.

Предлагаемый аппарат состоит из длинной штанги 1, состоящей из двух половин с резьбой с одного конца, и талрепа 2 - устройства для стягивания двух штанг. Конструктивно состоит из полой трубы - тубуса с двусторонней резьбой внутри и шестигранной головкой под ключ d=17 на одном конце. Натяжение двух половин штанг, вкрученных с двух сторон в талреп, регулируется вращением корпуса талрепа (вручную либо с помощью гайки и ключа), благодаря чему при вращении в одну сторону штанги сдвигаются к центру, а при вращении в другую сторону - двигаются в противоположные стороны. Аппарат (представлен на фиг. 1-3) также содержит стержни 3, для введения в кость и элементы крепления 4 стержней с несущей штангой.

Внеочаговый стержневой остеосинтез с применением заявленной конструкции выполняют следующим образом. Пострадавшему, с целью уточнения характера повреждений и составления плана оперативного вмешательства, выполняют рентгенологическое исследование переломов в прямой и боковой проекциях. Проводится стерилизация всех элементов аппарата. Резьбовые винты-стержни для остеосинтеза вводятся в проксимальный и дистальный фрагменты перелома длинной кости (согласно позициям для проведения чрескостных элементов), либо в кости таза в соответствующих зонах, после чего стержни фиксируются со штангой аппарата в узлах при помощи муфт и гаек различного диаметра. Далее, используя шарнирный талреп, выполняется репозиция ротационного смещения отломков. За счет изменения длины штанги создается компрессия, либо дистракция зоны перелома, что позволяет дозированно устранить смещение отломков. Ликвидируется смещение и захождение костных отломков с возможным повреждением важных анатомических образований, таких как сосудистые и нервные структуры. Уменьшается объем таза, что способствует остановке продолжающегося кровотечения. После устранения смещения костных отломков аппарат стабилизируется.

Талрепы применяются в тех случаях, когда требуется очень большое натягивающее усилие, такое как при переломе бедренной кости, когда дистальные и проксимальные фрагменты перелома смещены значительно, и величина прилагаемых усилий, нужных для репозиции различается по массе от нескольких килограммов до десятков килограмм. Клинический пример 1 (фиг. 4)

Пострадавший К., 25 лет, травма получена в результате ДТП (сбит автомобилем) 18.01.14 г. Доставлен в клинику спустя 50 минут после получения травмы. Диагноз: Тяжелая сочетанная травма головы, конечностей. Закрытая черепно-мозговая травма, сотрясение головного мозга. Множественная травма конечностей. Открытый перелом (II ст. по Gustilo) диафиза левой плечевой кости. Закрытый перелом диафиза левой большеберцовой кости в ср/з. Острая кровопотеря легкой степени. Травматический шок II степени.

При поступлении выполнена фиксация переломов длинных костей конечностей в аппарате внешней фиксации с применением заявленной конструкции - аппарата для репозиции и дистракции.

После стабилизации состояния в отделении ОРИТ в течение 2 суток, выполнена фиксация перелома левой плечевой кости пластиной, затем закрытый остеосинтез интрамедуллярным стержнем перелома большеберцовой кости, смещение фрагментов устранено на 100% - достигнуто идеальное сопоставление отломков. Спустя 8 суток выписан на амбулаторное лечение - полное срастание переломов. Выздоровление. Клинический пример 2 (фиг. 5)

Пострадавший Ш., 22 лет, травма получена в результате падения с высоты 3 этажа 23.02.14 г. Доставлен в клинику спустя 1.30 минут после получения травмы. Диагноз: Тяжелая сочетанная травма головы, позвоночника, конечностей. Открытая черепно-мозговая травма, ушиб головного мозга средней степени тяжести. Компрессионный перелом первого поясничного позвонка без нарушения проводимости спинного мозга. Множественная травма конечностей. Закрытый оскольчатый перелом диафиза левой бедренной кости. Закрытый внутрисуставной перелом дистального метаэпифиза правой болыпеберцовой кости в ср/з. Чрезсиндесмозный перелом правой малоберцовой кости. Острая кровопотеря легкой степени. Травматический шок II степени.

При поступлении выполнена фиксация переломов длинных костей конечностей в аппаратах внешней фиксации: правой нижней конечности в аппарате Илизарова и левой бедренной кости в стержневом аппарате в фиксационном режиме. Достигнуто ориентировочное сопоставление отломков бедренной кости по длине и оси, сохранялась нестабильная фиксация в зоне перелома. В ближайшем посттравматическом периоде развилось осложнение: жировая эмболия, церебральная форма, что потребовало перемонтажа аппарата на бедре с применением заявленной конструкции - аппарата для репозиции и дистракции, которая позволила выполнить адекватную репозицию и обеспечила стабильность зоны перелома бедренной кости. Выполнялась интенсивная терапия до полной стабилизации витальных функций в отделении реанимации в течение 5 суток. Затем выполнена окончательная фиксация переломов нижних конечностей малоинвазивным способом - интрамедуллярным стержнем и реконстуктивными пластинами с угловой стабильностью. Смещение фрагментов устранено, восстановлена длина и ось конечности. На 21 сутки выписан на амбулаторное лечение - для дальнейшей реабилитации.

Аппарат для компрессии и дистракции переломов длинных костей конечностей и костей таза, содержащий штангу, стержни, держатели с отверстиями под штанги и стержни, и элементы взаимного крепления штанги и стержней, отличающийся тем, что в центральной части установлен талреп.