Аппарат для фиксации костей грудной клетки и устройство для его безопасного монтажа

Изобретение относится к медицине, а именно к торакальной хирургии и травматологии, и может найти применение при лечении множественных двойных переломов ребер и грудины с нарушением каркасной функции грудной клетки, а также для устранения врожденных деформаций грудной клетки.

Одной из проблем лечения множественных двойных переломов ребер в настоящее время, является стабилизация грудной клетки, устранение флотации «реберных клапанов», снижение травматичности и повышение комфортности лечения.

Целью предлагаемого технического решения является повышение надежности фиксации поврежденных ребер, снижение травматичности при установке устройства для их фиксации, повышение комфортности для пациента, снижение сроков, а, следовательно, и себестоимости лечения.

Указанная цель достигается тем, что в известном техническом решении, содержащем штанги, костные фиксаторы, фиксирующие элементы с отверстиями согласно полезной модели костные фиксаторы и штанги выполнены в виде цилиндров равных диаметров, причем по всей длине каждого костного фиксатора выполнена резьба, которая, на той его части, что вводится в кость, выполнена упорной, кроме того, оси отверстий в фиксирующих элементах для фиксации костных фиксаторов, выполнены под углом 30-90° к оси отверстий для фиксации штанг. Выбор значения угла определяется характером травмы пациента, и как показала практика, наиболее оптимальным является вариант когда часть фиксирующих элементов имеют угол 90, а другая - 45 градусов, 2нзпф, 4илл.

Изобретение относится к медицине, а именно к торакальной хирургии и травматологии, и может найти применение при лечении множественных двойных переломов ребер и грудины с нарушением каркасной функции грудной клетки, а также для устранения врожденных деформаций грудной клетки.

Одной из проблем лечения множественных двойных переломов ребер в настоящее время, является стабилизация грудной клетки, устранение

флотации «реберных клапанов», снижение травматичности и повышение комфортности лечения.

Известно устройство для коррекции деформации грудной клетки (см. патент РФ №2022536, МПК А61В 17/60, опубл. 15.11.94., Би. №21), содержащее основание с резьбовыми отверстиями, размещенное на опорных элементах в области ключиц, рукоятки грудины и реберной дуги, которое несет резьбовые стержни с тракционными механизмами в виде шпуль и леской, дозированное вращение которых позволяет осуществить коррекцию деформации грудной клетки.

Основными недостатками использования данного устройства являются сложность и высокая травматичность при его фиксации, высокая себестоимость, длительность проведения фиксации устройства к грудной клетке, большое число осложнений, значительное неудобство для пострадавшего.

Перечисленные недостатки обусловлены тем, что при использовании данного устройства предусмотрена фиксация устройства к ключицам, реберной дуге и рукоятке грудины, а также существует необходимость прошивания ребер и грудины леской, что в условиях травматического шока, тяжелого состояния пострадавшего, наличия подкожной эмфиземы и подкожных гематом достаточно сложно и травматично, приводит к частому развитию гнойных осложнений, причем конструкция громоздкая и дорогостоящая, а манипуляция достаточно длительная.

Известно также устройство для исправления деформации грудной клетки (см. А.С. СССР №1761126, МПК А61В 17/58, опубл. 15.09.92., Би. №34), состоящее из пластины, выполненной изогнутой конгруэнтно внутренней поверхности костей грудной клетки в области грудины, причем концы пластины остро заточены, а боковые поверхности выполнены с V-образными вырезками для фиксации к окружающим тканям с помощью гибких элементов.

Основными недостатками использования данного устройства являются сложность и высокая травматичность фиксации, высокая себестоимость, длительность проведения манипуляции, большое число осложнений, невозможность индивидуального подбора устройства для пострадавшего в соответствии с его конституциональными особенностями.

Перечисленные недостатки обусловлены тем, что при использовании устройства необходимо производить кожные разрезы, Т-образную стернотомию, что в условиях тяжелого состояния пострадавшего, наличия подкожной эмфиземы и подкожных гематом являются достаточно сложными, травматичными и длительными манипуляциями, что в условиях травматического шока неблагоприятно сказывается на прогнозе и дает большое число осложнений, кроме того, устройство изготовлено из неэластичного дорогостоящего материала и имеет стандартную форму, что осложняет возможность индивидуального подбора.

Известна принятая за прототип шина Сергеева С.С. для иммобилизации костного остова грудной клетки (см. А.С. СССР №1724216, МПК A61F 5/04, опубл. 7.04.92., Би. 13), содержащая жесткий каркас с поперечными армирующими элементами и крючкообразными зацепами, причем, с целью поддержания динамической компрессии зоны перелома в условиях жесткой фиксации поврежденных ребер и грудины каркас в средней части снабжен трапециевидным изгибом с грудным и двумя опорными сегментами, элементами фиксации, размещенными на концевых частях каркаса, и эластичными тягами.

Основными недостатками ее использования являются неудобство для пострадавшего, возможность смещения шины с течением времени.

Перечисленные недостатки обусловлены тем, что шина слишком громоздка, не может жестко фиксироваться к грудной клетке, что часто вызывает ее смещение при движениях пациента или при транспортировке.

Целью предлагаемого технического решения является устранение указанных недостатков, а именно повышение надежности фиксации

поврежденных ребер, снижение травматичности при установке устройства для их фиксации, повышение комфортности для пациента, снижение сроков, а, следовательно, и себестоимости лечения.

Указанная цель достигается тем, что в известном техническом решении, содержащем штанги, костные фиксаторы, фиксирующие элементы с отверстиями согласно полезной модели костные фиксаторы и штанги выполнены в виде цилиндров равных диаметров, причем по всей длине каждого костного фиксатора выполнена резьба, которая, на той его части, что вводится в кость, выполнена упорной, кроме того, оси отверстий в фиксирующих элементах для фиксации костных фиксаторов, выполнены под углом 30-90° к оси отверстий для фиксации штанг. Выбор значения угла определяется характером травмы пациента, и как показала практика, наиболее оптимальным является вариант когда часть фиксирующих элементов имеют угол 90, а другая - 45 градусов.

Предлагаемая совокупность признаков проявляет новые свойства, а именно, благодаря тому, что костные фиксаторы и штанги выполнены в виде цилиндров равных диаметров, причем по всей длине каждого костного фиксатора выполнена резьба, которая, на той его части, что вводится в кость, выполнена упорной, а, оси отверстий в фиксирующих элементах для фиксации костных фиксаторов, выполнены под углом 30-90° к оси отверстий для фиксации штанг повышается надежность фиксации поврежденных ребер, снижается травматичность при установке устройства, повышается комфортность для пациента, снижаются сроки, а, следовательно, и себестоимости лечения.

Монтаж костных фиксаторов предлагаемого аппарата осуществляется с помощью специального устройства.

Известно направляющее устройство для введения спиц Штейнмана (см. М.Ю.Мюллер, М.Алговер, О.Шнайдер, X.Виллангер «Руководство по внутреннему остеосинтезу», Москва, 1996 год, стр.398. - прототип).

Недостатком известного технического решения является наличие высокой вероятности травмирования прилежащих органов при работе с ним.

Целью предлагаемого устройства для безопасного монтажа аппарата является снижение вероятности повреждения прилежащих органов при установке костных фиксаторов аппарата.

Указанная цель достигается тем, что в известном техническом решении, содержащем корпус, фиксирующее устройство, согласно полезной модели, в корпусе установлена направляющая втулка, а также выполнен паз в котором подвижно размещен с возможностью фиксации Г-образный, регулируемый по высоте ограничитель, своей изогнутой частью пересекающий ось отверстия во втулке.

Предлагаемая совокупность признаков проявляет новые свойства, заключающиеся в том, что благодаря наличию направляющей втулки и ограничителю, пересекающему ось ее отверстия, подготовительная операция по закреплению костных фиксаторов становится более безопасной, т.е. снижается вероятность повреждения прилежащих органов.

Костные фиксаторы и штанги выполнены в виде цилиндров равных диаметров, причем по всей длине каждого костного фиксатора выполнена резьба, которая, на той его части, что вводится в кость, выполнена упорной, кроме того, оси отверстий в фиксирующих узлах для фиксации костных фиксаторов, выполнены под наклоном не равным 90° к оси отверстий для фиксации штанг.

Конструктивная схема аппарата для фиксации костей грудной клетки показана на фиг.1, а устройство для его безопасного монтажа представлена на фиг.4. На фиг.2 представлена конструкция фиксирующего элемента, на фиг.3 - конструкция костного фиксатора, на фиг.5 - конструкция корпуса устройства для безопасного монтажа (вид сверху), где:

1 - штанги

2 - фиксирующие элементы

3 - костные фиксаторы

4 - участок упорной резьбы костного фиксатора

5 - продольные канавки

6 - упор

7 - корпус

8 - фиксирующее устройство

9 - втулка

10 - паз

11 - ограничитель

12 - винты

Аппарат для фиксации костей преимущественно грудной клетки состоит из штанг 1, выполняющих роль каркасных стержней, которые зафиксированы с помощью универсальных фиксирующих элементов 2, как друг с другом, так и с костными фиксаторами 3. Костные фиксаторы 3 и штанги 1 выполнены в виде цилиндров равных диаметров, причем по всей длине каждого костного фиксатора выполнена резьба 4, которая, на той его части, что вводится в кость, выполнена упорной. Оси отверстий в фиксирующих элементах 2 для фиксации костных фиксаторов 3, выполнены под углом равным 45° к оси отверстий для фиксации штанг 1.

Кроме того, на той части костных фиксаторов 3, которая вводится в кость, выполнены продольные канавки 5, причем часть костного фиксатора 3, которая вводится в кость, разделена упором 6.

Для безопасного монтажа аппарата используется устройство представленное на фиг.4, 5, и состоящее из корпуса 7 с фиксирующим устройством 8. В корпусе 7 установлена направляющая втулка 9 и выполнен паз 10, в котором подвижно размещен Г-образный регулируемый по высоте и фиксирующийся ограничитель 11, своей изогнутой частью пересекающий ось отверстия во втулке 9.

Монтаж аппарата внешней фиксации производится на имплантированных костных фиксаторах 3. Основными элементами аппарата

являются каркасные штанги 1 разной длины, универсальные фиксирующие элементы 2, позволяющие фиксировать друг с другом как штанги 1, так и имплантированные в грудину и ребра костные фиксаторы 3. Винты 12 в фиксирующих элементах 2 позволяют стабилизировать аппарат. Фиксирующие элементы 2 дополнительно фиксируются винтами 12. За счет встречной компрессии крепления, они позволяют производить дозированную тракцию и компрессию отломков (при необходимости).

После компоновки аппарата на введенных костных фиксаторах 3 (в зависимости от варианта наложения) производится его стабилизация закручиванием винтов 12 и гаек (на фиг. не показаны) на костных фиксаторах 3, что позволяет стабилизировать грудную клетку.

Последовательность наложения аппарата следующая.

В необходимые ребра (в зависимости от типа реберного клапана) вводятся костные фиксаторы 3 для чего над необходимым ребром, рассекается кожа, подкожная клетчатка. Обнажается ребро. Н-образно рассекается надкостница на ширину распатора, 1,5 см. Изогнутым распатером отслаивается надкостница от задней поверхности ребра. С верхнего края ребра заводится Г-образный ограничитель 11, на который надевается корпус 7. Через отверстие втулки 9 центрованное посередине между верхним и нижним краями ребра сверлом 4,0 мм. высверливается отверстие до упора с ограничителем 11. Не снимая корпус 7, через отверстие вкручивается костный фиксатор 3 до упора в ограничивающую площадку ограничителя 11. Меньший диаметр сверла, специальная опорная резьба 4 на костном фиксаторе 3 позволяют создать необходимую преднагрузку на нем, стабильное крепление его в пластинчатой кости, которой является ребро. Мягкие ткани ушиваются.

При введении в грудину используются костные фиксаторы 3 с ограничивающей площадкой. Имплантируемый отрезок составляет 1 см., что исключает повреждение органов средостения. Введение костного фиксатора 3 производится из разреза длиной 1,5 см. Шилом с опорной площадкой

производится перфорация грудины, после чего в перфорированное отверстие вкручивается костные фиксаторы 3 с опорной площадкой до упора в грудину. Необходимый противоупор осуществляется трахеостомическим крючком за яремную вырезку или основание мечевидного отростка грудины. Использование опорной резьбы 4 создают условия для стабильной фиксации костных фиксаторов 3 в грудине, а ограничивающая площадка позволяет избежать повреждения органов средостения.

При первом типе травмы имеется двухсторонний перелом ребер. При этом формируется свободный участок состоящий из грудины и отломков ребер (их хрящевые части) который при вдохе за счет создающегося отрицательного внутриплеврального давления на вдохе смещается кнутри в отличие от других отделов грудной клетки - парадоксальное движение грудной стенки.

В данном случае костные фиксаторы 3 вводятся в 3 и 5 (6 ребра) по среднеключичной линии с обеих сторон, а также вводятся два стержня в грудину по данной линии, так как ближе к грудине имеют хрящевую структуру и пригодны для фиксации.

На введенных костных фиксаторах 3 из каркасных штанг 1 монтируется аппарат. После стабилизации аппарата закручиванием всех винтов на фиксирующих элементах 2 и гаек на костных фиксаторах 3 получается жесткая конструкция.

За счет дозированной тракции (подтягивания) за костные фиксаторы 3, введенные в грудину, что производится закручиванием верхней гайки на необходимую величину, костные фиксаторы 3 стабилизируется затягиванием нижней гайки. Один полный поворот гайки соответствует 1 мм. движения винта, а соответственно и костного фиксатора 3 вперед или назад. В результате тракции флотирующий участок подтягивается на необходимую величину, стабилизируется и не западает на вдохе.

Фиксированная в аппарате грудная клетка не приводит к ухудшения функции дыхания, так как большую роли в экскурсии легких играет движение диафрагмы.

Подобная схема установки аппарата может быть применена и при врожденной воронкообразной деформации грудины, когда дозированная тракция за костные фиксаторы 3 может исправлять деформацию грудины.

Во втором варианте травмы образуется односторонний боковой реберный клапан в результате множественных двойных переломах ребер с одной стороны грудной клетки. Образуется также флотирующий участок грудной стенки на вдохе. В данной ситуации вводятся по два костных фиксатора 3 в целое вышележащее и нижележащее ребра от флотирующего участка, а также два костных фиксатора 3 в ребра формирующие флотирующий участок. Монтируется аппарат фиксации по типу прямоугольника. Стабилизируется. Костные фиксаторы 3 введенные в неповрежденные ребра создают опору. Дозированная тракция за костные фиксаторы 3 введенные во флотирующий участок стабилизирует грудную клетку.

В третьем варианте при множественных переломах ребер по окологрудинной линии с одной стороны, при этом на вдохе оба края смещаются внутрь. В данном варианте костные фиксаторы 3 вводятся в ребра с одной стороны и в грудину с другой стороны.

При множественных переломах ребер в задних отделах грудной клетки реберные клапаны образуются, но они не смещаются так при дыхании и не нарушают функцию дыхания из-за выраженного мышечного каркаса в задних отделах грудной клетки.

Время фиксации в аппарате составляет 3 недели, за которые формируется первичная костная мозоль на ребрах.

Данный аппарат дает возможность стабильно на длительный период фиксировать грудную клетку. Аппарат монтируется на грудной клетке, не затрагивая другие области, что не ограничивает движения пациентов,

профилактирует развитие осложнений, особенно при сочетанных травмах, дает возможность более ранней реабилитации больных. Конструкция аппарата не мешает проведению диагностических и оперативных вмешательств на груди. Он малотравматичен и может широко использоваться в условиях массового поступления больных (техногенные катастрофы, военные действия).

Таким образом, использование предлагаемого технического решения позволит повысить надежность фиксации поврежденных ребер, снизить травматичность при установке устройства для их фиксации, повысить комфортность для пациента, снизить сроки, а следовательно, и себестоимость лечения.

1. Аппарат для фиксации костей, включающий в себя штанги, костные фиксаторы, фиксирующие элементы с отверстиями, в том числе и для штанг, отличающийся тем, что костные фиксаторы и штанги выполнены в виде цилиндров равных диаметров, причем по всей длине каждого костного фиксатора выполнена резьба, которая на той его части, что вводится в кость, выполнена упорной, кроме того, оси отверстий в фиксирующих элементах для фиксации костных фиксаторов выполнены под углом 30-90° к оси отверстий для фиксации штанг.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что на той части костных фиксаторов, которая вводится в кость, выполнены продольные канавки.

3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что часть костного фиксатора, которая вводится в кость, разделена упором.

4. Устройство для безопасного монтажа аппарата для фиксации костей, содержащее корпус, отличающееся тем, что в корпусе установлена направляющая втулка и выполнен паз, в котором подвижно размещен Г-образный регулируемый по высоте и фиксирующийся ограничитель, своей изогнутой частью пересекающий ось отверстия во втулке.