RU2843064C1 - Device for insertion of bone rods when installing external fixation apparatus - Google Patents
Device for insertion of bone rods when installing external fixation apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- RU2843064C1 RU2843064C1 RU2024134057A RU2024134057A RU2843064C1 RU 2843064 C1 RU2843064 C1 RU 2843064C1 RU 2024134057 A RU2024134057 A RU 2024134057A RU 2024134057 A RU2024134057 A RU 2024134057A RU 2843064 C1 RU2843064 C1 RU 2843064C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ultrasonic
- sensor
- plane
- bar
- holder
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к медицине, а именно к оперативной травматологии и ортопедии и может быть использовано при выполнении операций установки стержневых аппаратов внешней фиксации (АВФ) для контроля введения костных стержней и репозиции костных отломков.The invention relates to medicine, namely to surgical traumatology and orthopedics, and can be used in performing operations to install rod external fixation devices (RVED) to control the insertion of bone rods and reposition of bone fragments.
Наложение стержневых АВФ обычно проводится под рентгенологическим контролем (электронно-оптического преобразователя), что сопровождается значительной лучевой нагрузкой на пациента и на медицинский персонал. В некоторых случаях АВФ могут быть установлены без рентгенологического контроля, что сопровождается различными техническими ошибками при установке, которые приводят к тяжелым осложнениям.The application of rod AVFs is usually performed under X-ray control (electron-optical converter), which is accompanied by a significant radiation load on the patient and medical personnel. In some cases, AVFs can be installed without X-ray control, which is accompanied by various technical errors during installation, which lead to serious complications.
В настоящее время известны следующие устройства для введения костных стержней.The following devices for inserting bone rods are currently known.
Известно устройство для введения костных стержней, патент РФ на изобретение №2606269. Устройство представляет собой Т-образную рукоятку, в которую вставляется стержень. Вкручивание стержня в кость осуществляется за счет поворота рукоятки хирургом. Введение стержня осуществляется на основании тактильных ощущений хирурга.A device for inserting bone rods is known, Russian Federation patent for invention No. 2606269. The device is a T-shaped handle into which a rod is inserted. The rod is screwed into the bone by the surgeon turning the handle. The rod is inserted based on the surgeon's tactile sensations.
Недостатком устройства является то, что при его использовании возможны ошибки введения стержня (отклонение от центра кости, избыточный выход стержня за границы второго кортикального слоя кости). Нет возможности выполнять репозицию костных отломков без использования электронно-оптического преобразователя, а его применение увеличивает лучевую нагрузку на пациента и медицинский персонал.The disadvantage of the device is that when using it, errors in inserting the rod are possible (deviation from the bone center, excessive rod exit beyond the boundaries of the second cortical bone layer). It is not possible to perform repositioning of bone fragments without using an electron-optical converter, and its use increases the radiation load on the patient and medical personnel.
Известно устройство для введения костных стержней, патент РФ на изобретение №2746973. Устройство состоит из деталей набора аппарата Илизарова, а именно: резьбовой муфты, резьбовой штанги, болта, гаек. Поперечное отверстие муфты предназначено для стержней Шанца или Штейнмана. Оба конца резьбовой муфты предназначены для введения резьбовой штанги и резьбового хвостовика болта. Имеется возможность поворота по часовой стрелке резьбовой штанги и/или резьбового хвостовика для прижатия и блокирования стержней Шанца или Штейнмана в заданном положении торцовой поверхностью резьбовой штанги и дополнительно резьбового хвостовика болта.A device for inserting bone rods is known, Russian Federation patent for invention No. 2746973. The device consists of parts of the Ilizarov apparatus kit, namely: a threaded coupling, a threaded rod, a bolt, and nuts. The transverse opening of the coupling is intended for Shantz or Steinman rods. Both ends of the threaded coupling are intended for inserting the threaded rod and the threaded shank of the bolt. It is possible to rotate the threaded rod and/or the threaded shank clockwise to press and lock Shantz or Steinman rods in a given position with the end surface of the threaded rod and, additionally, the threaded shank of the bolt.
Недостатком устройства является то, что при его использовании возможны ошибки введения стержня (отклонение от центра кости, избыточный выход стержня за границы второго кортикального слоя кости). Применение данного устройства не позволяет выполнять точную репозицию костных отломков без использования электронно-оптического преобразователя.The disadvantage of the device is that when using it, errors in inserting the rod are possible (deviation from the bone center, excessive rod exit beyond the boundaries of the second cortical bone layer). The use of this device does not allow for precise repositioning of bone fragments without using an electron-optical converter.
Наиболее близким из известных к заявляемому является устройство для введения костных стержней, патент РФ на изобретение №2116764. Устройство содержит полый цилиндр, в доньях которого на резьбах установлена резьбовая ось с рукояткой и рабочей частью. Цилиндр оснащен ручкой и выполнен с продольным пазом в его стенке и шкалами, нанесенными на поверхность цилиндра. На резьбовой оси имеются кольцевидные выступы, между которыми установлено с возможностью соевого вращения кольцо со шпеньком, выступающим через паз цилиндра над его поверхностью. На шпеньке закреплена индикаторная стрелка с возможностью перемещения ее концов вдоль шкал.The closest known device to the claimed one is a device for inserting bone rods, Russian Federation patent for invention No. 2116764. The device contains a hollow cylinder, in the bottoms of which a threaded axis with a handle and a working part is installed on threads. The cylinder is equipped with a handle and is made with a longitudinal groove in its wall and scales applied to the surface of the cylinder. On the threaded axis there are ring-shaped projections, between which a ring with a pin is installed with the possibility of rotation, protruding through the groove of the cylinder above its surface. An indicator arrow is fixed on the pin with the possibility of moving its ends along the scales.
Недостатком данного устройства является невозможность точной оценки точки введения стержня в кость. Устройство позволяет оценить степень погружения стержня в кость, однако, возможны ошибки, поскольку глубина погружения стержня зависит от точки введения стержня в кость. Также устройство не позволяет выполнять репозицию костных отломков без рентгенологического контроля.The disadvantage of this device is the impossibility of accurately assessing the point of insertion of the rod into the bone. The device allows you to assess the degree of immersion of the rod into the bone, however, errors are possible, since the depth of immersion of the rod depends on the point of insertion of the rod into the bone. Also, the device does not allow repositioning bone fragments without X-ray control.
Задача изобретения - повышение точности установки костных стержней, снижение лучевой нагрузки на пациента и медицинский персонал, расширение функциональных возможностей прототипа, предотвращение осложнений.The objective of the invention is to increase the accuracy of bone rod installation, reduce radiation exposure to the patient and medical personnel, expand the functional capabilities of the prototype, and prevent complications.
Для решения поставленной задачи в известном устройстве для введения костных стержней, состоящем из трубки, дополнительно введены расположенные в одной плоскости держатели первого - третьего датчиков, в которых размещены первый - третий ультразвуковые датчики, и первую - четвертую планки, при этом первый и второй держатели расположены таким образом, что плоскости ультразвуковых лучей ультразвуковых датчиков перпендикулярны друг другу, и ультразвуковой луч первого ультразвукового датчика проходит через середину ультразвукового луча второго ультразвукового датчика, держатель первого датчика имеет первое и второе параллельные сквозные отверстия, расположенные по обеим сторонам от первого ультразвукового датчика и включающие трубки для защиты мягких тканей, а оси первого и второго отверстий расположены в плоскости ультразвукового луча первого ультразвукового датчика, к держателю второго датчика неподвижно фиксирована первая планка, расположенная в плоскости держателя второго датчика, и в плоскости, параллельной плоскости ультразвукового луча второго ультразвукового датчика, к первой планке перпендикулярно и неподвижно фиксирована вторая планка, выполненная в форме параллелепипеда и расположенная в плоскости, параллельной плоскости ультразвукового луча второго ультразвукового датчика, третья планка выполнена подвижной, расположена с возможностью перемещения вдоль второй планки, имеет первое и второе сквозные отверстия, ось второго отверстия расположена в плоскости, параллельной плоскости ультразвукового луча второго ультразвукового датчика и перпендикулярна оси первого сквозного отверстия третьей подвижной планки, а четвертая планка выполнена в форме параллелепипеда, расположена на третьем держателе во втором сквозном отверстии третьей подвижной планки с возможностью перемещения и таким образом, что ось второго сквозного отверстия держателя первого датчика расположена в плоскости ультразвукового луча третьего ультразвукового датчика при его перемещении.In order to solve the stated problem, in the known device for introducing bone rods, consisting of a tube, holders of the first to third sensors located in the same plane, in which the first to third ultrasonic sensors are placed, and first to fourth bars are additionally introduced, wherein the first and second holders are located in such a way that the planes of the ultrasonic beams of the ultrasonic sensors are perpendicular to each other, and the ultrasonic beam of the first ultrasonic sensor passes through the middle of the ultrasonic beam of the second ultrasonic sensor, the holder of the first sensor has first and second parallel through holes located on both sides of the first ultrasonic sensor and including tubes for protecting soft tissues, and the axes of the first and second holes are located in the plane of the ultrasonic beam of the first ultrasonic sensor, the first bar, located in the plane of the holder of the second sensor, and in a plane parallel to the plane of the ultrasonic beam of the second ultrasonic sensor, is fixedly fixed to the holder of the second sensor, perpendicularly and fixedly to the first bar, a second bar, made in the form of a parallelepiped and located in a plane parallel to the plane ultrasonic beam of the second ultrasonic sensor, the third bar is made movable, is located with the possibility of movement along the second bar, has first and second through holes, the axis of the second hole is located in a plane parallel to the plane of the ultrasonic beam of the second ultrasonic sensor and perpendicular to the axis of the first through hole of the third movable bar, and the fourth bar is made in the form of a parallelepiped, is located on the third holder in the second through hole of the third movable bar with the possibility of movement and in such a way that the axis of the second through hole of the holder of the first sensor is located in the plane of the ultrasonic beam of the third ultrasonic sensor during its movement.
При изучении других известных конструктивно-технических решений в данной области медицины указанная совокупность признаков, отличающая изобретение от прототипа, не была выявлена.When studying other known design and technical solutions in this field of medicine, the specified set of features that distinguishes the invention from the prototype was not identified.
На фиг.1 приведена схема устройства (трубки в сквозных отверстиях не показаны), на фиг.2 - схема держателей первого и второго датчиков, на фиг.3 - схема держателя третьего датчика, схема третьей подвижной планки, на фиг.4 - схема устройства, расположенного на модели фрагмента сегмента конечности человека (трубки в сквозных отверстиях не показаны), на фиг.5 – а) схема расположения устройства на конечности на уровне второго ультразвукового датчика (на разрезе) и б) соответствующая ей схема ультразвуковой картины; на фиг.6 – а) схема расположения устройства на конечности на уровне первого ультразвукового датчика (на разрезе) и б) соответствующая ей схема ультразвуковой картины; на фиг.7 – а) схема расположения устройства на конечности на уровне третьего ультразвукового датчика (на разрезе) и б) соответствующая ей схема ультразвуковой картины; на фиг.8 - схема установки костных стержней и репозиции костных отломков.Fig. 1 shows a diagram of the device (the tubes in the through holes are not shown), Fig. 2 shows a diagram of the holders of the first and second sensors, Fig. 3 shows a diagram of the holder of the third sensor, a diagram of the third movable bar, Fig. 4 shows a diagram of the device located on a model of a fragment of a human limb segment (the tubes in the through holes are not shown), Fig. 5 shows a) a diagram of the arrangement of the device on the limb at the level of the second ultrasonic sensor (in the section) and b) a diagram of the ultrasound image corresponding to it; Fig. 6 shows a) a diagram of the arrangement of the device on the limb at the level of the first ultrasonic sensor (in the section) and b) a diagram of the ultrasound image corresponding to it; Fig. 7 shows a) a diagram of the arrangement of the device on the limb at the level of the third ultrasonic sensor (in the section) and b) a diagram of the ultrasound image corresponding to it; Fig. 8 shows a diagram of the installation of bone rods and reposition of bone fragments.
На фигуре 1 приняты следующие обозначения:The following designations are used in Figure 1:
1 - третий ультразвуковой датчик;1 - third ultrasonic sensor;
2 - держатель третьего датчика;2 - holder of the third sensor;
3 - держатель первого датчика;3 - holder of the first sensor;
4 - первое сквозное отверстие;4 - first through hole;
5 - первый ультразвуковой датчик;5 - first ultrasonic sensor;
6 - второе сквозное отверстие;6 - second through hole;
7 - четвертая планка;7 - the fourth bar;
8 - третья подвижная планка;8 - third movable bar;
9 - вторая планка;9 - second bar;
10 - первая планка;10 - first bar;
11 - держатель второго датчика;11 - holder of the second sensor;
12 - второй ультразвуковой датчик;12 - second ultrasonic sensor;
На фигуре 2 приняты следующие обозначения:The following designations are used in Figure 2:
3 - держатель первого датчика;3 - holder of the first sensor;
4 - первое сквозное отверстие;4 - first through hole;
6 - второе сквозное отверстие;6 - second through hole;
9 - вторая планка;9 - second bar;
10 - первая планка;10 - first bar;
11 - держатель второго датчика;11 - holder of the second sensor;
На фигуре 3 приняты следующие обозначения:The following designations are used in Figure 3:
2 - держатель третьего датчика;2 - holder of the third sensor;
7 - четвертая планка;7 - the fourth bar;
8 - третья подвижная планка;8 - third movable bar;
13 - первое сквозное отверстие третьей подвижной планки;13 - the first through hole of the third movable bar;
14 - второе сквозное отверстие третьей подвижной планки;14 - the second through hole of the third movable bar;
На фигуре 4 приняты следующие обозначения:The following designations are used in Figure 4:
1 - третий ультразвуковой датчик;1 - third ultrasonic sensor;
2 - держатель третьего датчика;2 - holder of the third sensor;
3 - держатель первого датчика;3 - holder of the first sensor;
4 - первое сквозное отверстие;4 - first through hole;
5 - первый ультразвуковой датчик;5 - first ultrasonic sensor;
8 - третья подвижная планка;8 - third movable bar;
9 - вторая планка;9 - second bar;
10 - первая планка;10 - first bar;
11 - держатель второго датчика;11 - holder of the second sensor;
12 - второй ультразвуковой датчик;12 - second ultrasonic sensor;
15 - фрагмент сегмента конечности;15 - fragment of a limb segment;
16 - трубчатая кость;16 - tubular bone;
На фигуре 5 приняты следующие обозначения:The following designations are used in Figure 5:
10 - первая планка;10 - first bar;
11 - держатель второго датчика;11 - holder of the second sensor;
12 - второй ультразвуковой датчик;12 - second ultrasonic sensor;
15 - фрагмент сегмента конечности;15 - fragment of a limb segment;
16 - трубчатая кость;16 - tubular bone;
17 - границы ультразвукового луча;17 - boundaries of the ultrasonic beam;
18 - линия отражения ультразвукового луча;18 - line of reflection of ultrasonic beam;
19 - акустическая тень;19 - acoustic shadow;
О - ось середины ультразвукового луча второго ультразвукового датчика;O - axis of the middle of the ultrasonic beam of the second ultrasonic sensor;
На фигуре 6 приняты следующие обозначения:The following designations are used in figure 6:
3 - держатель первого датчика;3 - holder of the first sensor;
4 - первое сквозное отверстие;4 - first through hole;
5 - первый ультразвуковой датчик;5 - first ultrasonic sensor;
6 - второе сквозное отверстие;6 - second through hole;
11 - держатель второго датчика;11 - holder of the second sensor;
15 - фрагмент сегмента конечности;15 - fragment of a limb segment;
16 - трубчатая кость;16 - tubular bone;
17 - границы ультразвукового луча;17 - boundaries of the ultrasonic beam;
18 - линия отражения ультразвукового луча;18 - line of reflection of ultrasonic beam;
19 - акустическая тень;19 - acoustic shadow;
20 - стержень;20 - rod;
21 - трубка;21 - tube;
K - ось середины ультразвукового луча первого ультразвукового датчика;K - the axis of the middle of the ultrasonic beam of the first ultrasonic sensor;
М - ось поверхности первого ультразвукового датчика;M is the axis of the surface of the first ultrasonic sensor;
N - ось линии отражения ультразвукового луча;N - axis of the ultrasonic beam reflection line;
На фигуре 7 приняты следующие обозначения:The following designations are used in figure 7:
1 - третий ультразвуковой датчик;1 - third ultrasonic sensor;
2 - держатель третьего датчика;2 - holder of the third sensor;
6 - второе сквозное отверстие;6 - second through hole;
7 - четвертая планка;7 - the fourth bar;
8 - третья подвижная планка;8 - third movable bar;
9 - вторая планка;9 - second bar;
10 - первая планка;10 - first bar;
11 - держатель второго датчика;11 - holder of the second sensor;
15 - фрагмент сегмента конечности;15 - fragment of a limb segment;
16 - трубчатая кость;16 - tubular bone;
17 - границы ультразвукового луча;17 - boundaries of the ultrasonic beam;
18 - линия отражения ультразвукового луча;18 - line of reflection of ultrasonic beam;
19 - акустическая тень;19 - acoustic shadow;
20 - стержень;20 - rod;
21 - трубка;21 - tube;
L - длина выступающей части стержня из кости;L - length of the protruding part of the bone rod;
На фигуре 8 приняты следующие обозначения:The following designations are used in figure 8:
16 - трубчатая кость;16 - tubular bone;
20 - стержень;20 - rod;
22 - штанга аппарата внешней фиксации;22 - external fixation device rod;
23 - фиксатор аппарата внешней фиксации;23 - external fixation device retainer;
Е - ось штанги аппарата внешней фиксации;E - axis of the rod of the external fixation device;
F - ось кости.F - bone axis.
Заявляемое устройство для введения костных стержней состоит из расположенных в одной плоскости держателя первого датчика 3 с расположенным в нем первым ультразвуковым датчиком 5, держателя второго датчика 11, с расположенным в нем вторым ультразвуковым датчиком 12, расположенные таким образом, чтобы плоскости ультразвуковых лучей расположенных в держателях 3 и 11 первого 5 и второго 12 ультразвуковых датчиков были перпендикулярны друг другу и ультразвуковой луч первого ультразвукового датчика 5 проходил через середину ультразвукового луча второго ультразвукового датчика 12. В держателе первого датчика 3 располагаются первое 4 и второе 6 сквозные отверстия, расположенные параллельно друг другу по обеим сторонам первого ультразвукового датчика 5 таким образом, чтобы оси первого 4 и второго 6 сквозных отверстий располагались в плоскости ультразвукового луча первого ультразвукового датчика 5. В первом 4 и втором 6 сквозных отверстиях располагаются трубки 21. К держателю второго датчика 11 неподвижно фиксирована первая планка 10, также расположенная в плоскости держателя второго датчика 11 и в плоскости, параллельной плоскости ультразвукового луча второго ультразвукового датчика 12. К первой планке 10 перпендикулярно ей неподвижно фиксирована вторая планка 9, выполненная в форме параллелепипеда, расположенная в плоскости, параллельной плоскости ультразвукового луча второго ультразвукового датчика 12. Также устройство содержит третью подвижную планку 8, имеющую первое сквозное отверстие 13 третьей подвижной планки 8, соответствующее второй планке 9, и расположенную на ней с возможностью перемещения вдоль второй планки 9, и второе сквозное отверстие 14 третьей подвижной планки 8, ось которого располагается в плоскости, параллельной плоскости ультразвукового луча второго ультразвукового датчика 12 и перпендикулярна оси первого сквозного отверстия 13 третьей подвижной планки 8. Также устройство содержит держатель третьего датчика 2 с расположенным в нем третьим ультразвуковым датчиком 1, содержащий четвертую планку 7, выполненную в форме параллелепипеда, соответствующую второму сквозному отверстию 14 третьей подвижной планки 8, расположенную во втором сквозном отверстии 14 третьей подвижной планки 8 с возможностью перемещения во втором сквозном отверстии 14 третьей подвижной планки 8 таким образом, чтобы ось второго сквозного отверстия 6 держателя первого датчика 3 располагалась в плоскости ультразвукового луча третьего ультразвукового датчика 1 при его перемещении.The claimed device for inserting bone rods consists of a first sensor holder 3 located in the same plane with a first ultrasonic sensor 5 located therein, a second sensor holder 11 with a second ultrasonic sensor 12 located therein, located in such a way that the planes of the ultrasonic beams located in the holders 3 and 11 of the first 5 and second 12 ultrasonic sensors are perpendicular to each other and the ultrasonic beam of the first ultrasonic sensor 5 passes through the middle of the ultrasonic beam of the second ultrasonic sensor 12. In the first sensor holder 3, there are first 4 and second 6 through holes located parallel to each other on both sides of the first ultrasonic sensor 5 in such a way that the axes of the first 4 and second 6 through holes are located in the plane of the ultrasonic beam of the first ultrasonic sensor 5. Tubes 21 are located in the first 4 and second 6 through holes. The first bar 10 is fixedly fixed to the second sensor holder 11, also located in the plane of the holder of the second sensor 11 and in a plane parallel to the plane of the ultrasonic beam of the second ultrasonic sensor 12. A second bar 9, made in the form of a parallelepiped, is fixed perpendicular to the first bar 10 and is located in a plane parallel to the plane of the ultrasonic beam of the second ultrasonic sensor 12. The device also contains a third movable bar 8, having a first through hole 13 of the third movable bar 8, corresponding to the second bar 9, and located on it with the possibility of movement along the second bar 9, and a second through hole 14 of the third movable bar 8, the axis of which is located in a plane parallel to the plane of the ultrasonic beam of the second ultrasonic sensor 12 and perpendicular to the axis of the first through hole 13 of the third movable bar 8. The device also contains a holder of the third sensor 2 with a third ultrasonic sensor 1 located in it, containing a fourth bar 7, made in the form of a parallelepiped, corresponding to the second through opening 14 of the third movable bar 8, located in the second through opening 14 of the third movable bar 8 with the possibility of movement in the second through opening 14 of the third movable bar 8 in such a way that the axis of the second through opening 6 of the holder of the first sensor 3 is located in the plane of the ultrasonic beam of the third ultrasonic sensor 1 during its movement.
Составные части заявляемого устройства для введения костных стержней могут быть реализованы следующим образом.The components of the claimed device for inserting bone rods can be implemented as follows.
Фиксаторы первого, второго, третьего датчиков 3, 11, 2, трубки 20, третья подвижная планка 8 могут быть выполнены из медицинской стали.The clamps of the first, second, third sensors 3, 11, 2, tube 20, third movable bar 8 can be made of medical steel.
В качестве стержней 21 могут быть использованы типовые стержни Шанца или Штеймана, применяемые в травматологии и ортопедии.Typical Shantz or Steinmann rods used in traumatology and orthopedics can be used as rods 21.
В качестве ультразвуковых датчиков 1, 5, 12 могут быть использованы датчики стационарных или портативных ультразвуковых аппаратов, например, РуСкан 60 (Россия) или ELS-MED-MINI (Россия). В процессе операции ультразвуковые датчики помещаются в стерильные чехлы. Возможно использование трех датчиков одновременно при работе устройства. Также возможна последовательная установка одного датчика в каждый из фиксаторов датчиков 2, 3, 11.The ultrasound sensors 1, 5, 12 can be sensors of stationary or portable ultrasound devices, such as RuScan 60 (Russia) or ELS-MED-MINI (Russia). During the operation, the ultrasound sensors are placed in sterile covers. It is possible to use three sensors simultaneously during operation of the device. It is also possible to sequentially install one sensor in each of the sensor holders 2, 3, 11.
Таким образом, реализация заявляемого устройства для введения костных стержней не вызывает сомнений, так как для его изготовления используются типовые медицинские инструменты, устройства и материалы.Thus, the implementation of the claimed device for the introduction of bone rods does not raise any doubts, since standard medical instruments, devices and materials are used for its manufacture.
Принцип работы заявляемого устройства заключается в следующем.The operating principle of the claimed device is as follows.
Во время операции устройство прикладывают к конечности 15 в месте предполагаемого введения стержней 20. По информации с первого ультразвукового датчика 5 и второго ультразвукового датчика 12 корректируют положение устройства для наиболее оптимального введения стержней 20 и исключения повреждения сосудов, нервов. Устройство располагают таким образом, чтобы первый ультразвуковой датчик 5 располагался вдоль длинной оси кости 16, а второй ультразвуковой датчик 12 - перпендикулярно ей. Далее стерильным маркером, введенным в первое сквозное отверстие 4 и второе сквозное отверстие 6, отмечают места установки стержней 20 АВФ в одном из фрагментов трубчатой кости 16. Проводят разрез мягких тканей в местах проведения стержней 20 до трубчатой кости 16, раздвигают мягкие ткани, устанавливают во второе сквозное отверстие 6 трубку 21 для защиты мягких тканей в процессе вкручивания стержня 20. Далее на основании информации, получаемой на дисплее ультразвукового аппарата, определяют точку введения стержня 20 во второе сквозное отверстие 6. На дисплее ультразвукового аппарата будет визуализироваться линия отражения ультразвукового луча 18 от кости, за ней - зона акустической тени 19. Устройство и, соответственно, второй ультразвуковой датчик 12 располагают таким образом, чтобы наиболее выступающая часть линии отражения ультразвукового луча 18 находилась на оси О, соответствующей середине ультразвукового луча второго датчика (фиг.5). При таком положении устройства стержень 20 при введении в трубчатую кость 16 будет проходить через ее центр и располагаться параллельно оси О. Далее для исключения возможного смещения стержня 20 проводится ввинчивание его в кортикальный слой трубчатой кости 16 (ближний к устройству) на глубину порядка 1-2 мм.During the operation, the device is applied to the limb 15 at the site of the proposed insertion of the rods 20. Based on the information from the first ultrasound sensor 5 and the second ultrasound sensor 12, the position of the device is adjusted for the most optimal insertion of the rods 20 and the exclusion of damage to the vessels and nerves. The device is positioned so that the first ultrasound sensor 5 is located along the long axis of the bone 16, and the second ultrasound sensor 12 is perpendicular to it. Next, using a sterile marker inserted into the first through hole 4 and the second through hole 6, mark the locations of the installation of the rods 20 of the AVF in one of the fragments of the tubular bone 16. An incision is made in the soft tissues at the locations where the rods 20 are inserted to the tubular bone 16, the soft tissues are moved apart, and a tube 21 is installed in the second through hole 6 to protect the soft tissues during the process of screwing in the rod 20. Next, based on the information received on the display of the ultrasound device, determine the point of insertion of the rod 20 into the second through hole 6. The display of the ultrasound device will visualize the line of reflection of the ultrasonic beam 18 from the bone, followed by the zone of acoustic shadow 19. The device and, accordingly, the second ultrasonic sensor 12 are positioned so that the most protruding part of the line of reflection of the ultrasonic beam 18 is on the axis O, corresponding to the middle of the ultrasonic beam of the second sensor (Fig. 5). In this position of the device, the rod 20, when inserted into the tubular bone 16, will pass through its center and be located parallel to the O axis. Next, to eliminate possible displacement of the rod 20, it is screwed into the cortical layer of the tubular bone 16 (closest to the device) to a depth of about 1-2 mm.
Далее на основании информации, получаемой на дисплее ультразвукового аппарата с первого ультразвукового датчика 5, устройство располагают таким образом, чтобы середина ультразвукового луча первого ультразвукового датчика 5 - ось K была перпендикулярна поверхности трубчатой кости 16, т.е. ось поверхности первого ультразвукового датчика М и ось кортикального слоя, т.е. ось линии отражения ультразвукового луча N трубчатой кости 16 были параллельны друг другу (фиг.6). Ось стержня 20 параллельна оси K середины ультразвукового луча первого ультразвукового датчика 5. Таким образом, при таком расположении устройства осуществляется введение стержня 20 перпендикулярно оси F трубчатой кости 16 (фиг.8). В процессе ввинчивания стержня 20 в трубчатую кость 16 оценивают глубину введения стержня 20 (фиг.7). Для этого на основании информации, получаемой на дисплее ультразвукового аппарата с третьего ультразвукового датчика 1, оценивают длину выступающей части стержня из кости L. Это необходимо для предотвращения избыточного выстояния стержня 20 из трубчатой кости 16 и возможного повреждения сосудов и нервов.Next, based on the information received on the display of the ultrasound apparatus from the first ultrasound sensor 5, the device is positioned so that the middle of the ultrasound beam of the first ultrasound sensor 5 - the K axis is perpendicular to the surface of the tubular bone 16, i.e. the axis of the surface of the first ultrasound sensor M and the axis of the cortical layer, i.e. the axis of the reflection line of the ultrasound beam N of the tubular bone 16 are parallel to each other (Fig. 6). The axis of the rod 20 is parallel to the K axis of the middle of the ultrasound beam of the first ultrasound sensor 5. Thus, with such an arrangement of the device, the rod 20 is inserted perpendicular to the F axis of the tubular bone 16 (Fig. 8). In the process of screwing the rod 20 into the tubular bone 16, the depth of insertion of the rod 20 is estimated (Fig. 7). To do this, based on the information received on the display of the ultrasound device from the third ultrasound sensor 1, the length of the protruding part of the rod from the bone L is estimated. This is necessary to prevent excessive protrusion of the rod 20 from the tubular bone 16 and possible damage to the vessels and nerves.
В процессе использования устройства фиксатор первого датчика 3 и фиксатор второго датчика 11 располагаются на коже пациента (с расположенными в них ультразвуковыми датчиками 5 и 12 соответственно). Для обеспечения контакта третьего ультразвукового датчика 1 с кожей и получения необходимой ультразвуковой картины на дисплее ультразвукового аппарата фиксатор третьего датчика 2 перемещают вдоль оси четвертой планки 7 и оси второй планки 9. Это обеспечивает контакт третьего ультразвукового датчика 1 с кожей.During the use of the device, the first sensor retainer 3 and the second sensor retainer 11 are located on the patient's skin (with ultrasound sensors 5 and 12 located in them, respectively). To ensure contact of the third ultrasound sensor 1 with the skin and to obtain the required ultrasound image on the display of the ultrasound device, the third sensor retainer 2 is moved along the axis of the fourth bar 7 and the axis of the second bar 9. This ensures contact of the third ultrasound sensor 1 with the skin.
После введения первого стержня 20 в трубчатую кость устройство снимают, оставляя на установленном стержне 20 трубку 21. Далее устройство устанавливают на введенный стержень 20 и трубку 21, таким образом, чтобы они располагались в первом сквозном отверстии 4, а выполненный ранее разрез кожи для введения второго стержня 20 располагался напротив второго сквозного отверстия 6. Далее в выполненный разрез и в сквозное отверстие 6 устанавливают трубку 21 для защиты мягких тканей в процессе вкручивания следующего стержня 20. Введение второго и последующих стержней 20 в трубчатую кость 16 осуществляется аналогично введению первого стержня 20.After the first rod 20 has been inserted into the tubular bone, the device is removed, leaving the tube 21 on the installed rod 20. Next, the device is installed on the inserted rod 20 and the tube 21 so that they are located in the first through hole 4, and the previously made skin incision for inserting the second rod 20 is located opposite the second through hole 6. Next, the tube 21 is installed in the made incision and in the through hole 6 to protect the soft tissues during the process of screwing in the next rod 20. The second and subsequent rods 20 are inserted into the tubular bone 16 in a similar manner to the insertion of the first rod 20.
Проводится введение двух стержней 20 в одном из фрагментов трубчатой кости 16 и двух во втором фрагменте. Стержни попарно фиксируют к штанге 22 АВФ при помощи фиксаторов 23 на одинаковом расстоянии от концов стержней 20. Далее проводится репозиция костных отломков 16 и фиксация штанг 22 между собой в необходимом положении (фиг.8). Поскольку введение стержней 20 осуществляется на одну и ту же глубину (контролируется измерение расстояния L по данным с третьего ультразвукового датчика), ось кости F параллельна оси Е штанги 22, т.к. стержни 20 вводятся перпендикулярно оси кости F во фронтальной плоскости (фиг.8, вид сверху). Поскольку оси вводимых фрагмент кости 16 стержней 20 параллельны друг другу и они проходят через центр трубчатой кости, то ось кости F параллельна оси Е штанги 22 (или совпадает с ней) в сагиттальной плоскости (фиг.8, вид спереди). Таким образом, в каждом фрагменте кости 16 ось кости F параллельна оси штанги Е в двух перпендикулярных плоскостях (фронтальной и сагиттальной). Т.е. для репозиции фрагментов трубчатой кости 16 необходимо совместить оси Е штанг 22, соединенных с каждым фрагментом трубчатой кости 16. Таким образом, совмещая оси Е штанг 22 в сагиттальной и фронтальной плоскостях осуществляют совмещение осей F проксимального и дистального фрагментов трубчатой кости 16, т.е. осуществляют репозицию и точное сопоставление отломков между собой (фиг.8).Two rods 20 are inserted into one of the fragments of the tubular bone 16 and two into the second fragment. The rods are fixed in pairs to the rod 22 of the AVF using fixators 23 at the same distance from the ends of the rods 20. Then, the bone fragments 16 are repositioned and the rods 22 are fixed to each other in the required position (Fig. 8). Since the rods 20 are inserted to the same depth (the measurement of the distance L is controlled according to the data from the third ultrasound sensor), the axis of the bone F is parallel to the axis E of the rod 22, since the rods 20 are inserted perpendicular to the axis of the bone F in the frontal plane (Fig. 8, top view). Since the axes of the inserted bone fragments 16 of the rods 20 are parallel to each other and they pass through the center of the tubular bone, the bone axis F is parallel to the axis E of the rod 22 (or coincides with it) in the sagittal plane (Fig. 8, front view). Thus, in each fragment of bone 16, the bone axis F is parallel to the axis of the rod E in two perpendicular planes (frontal and sagittal). That is, for repositioning the fragments of tubular bone 16, it is necessary to align the axes E of the rods 22 connected to each fragment of tubular bone 16. Thus, by aligning the axes E of the rods 22 in the sagittal and frontal planes, the axes F of the proximal and distal fragments of tubular bone 16 are aligned, i.e. repositioning and precise matching of the fragments with each other are performed (Fig. 8).
При необходимости возможно дополнительное введение стержней 20 в другие отделы трубчатой кости 16 для создания многоплоскостного АВФ для повышения стабильности конструкции.If necessary, additional insertion of rods 20 into other sections of the tubular bone 16 is possible to create a multi-plane AVF to increase the stability of the structure.
Пример использования предлагаемого устройства.An example of using the proposed device.
Для апробирования предложенного устройства было проведено экспериментальное исследование на модели бедра человека. Для этого модель бедренной кости (Sawbones) помещали в раствор желатина. После застывания желатина его охлаждали до +4 градусов С, моделируя тем самым бедро человека. Выполняли моделирование оскольчатого перелома средней трети диафиза бедренной кости.To test the proposed device, an experimental study was conducted on a human femur model. For this, the femur model (Sawbones) was placed in a gelatin solution. After the gelatin solidified, it was cooled to +4 degrees C, thereby modeling the human femur. A comminuted fracture of the middle third of the femur diaphysis was modeled.
Действующий образец устройства был изготовлен с применением технологий трехмерной печати из ABC пластика. Для перемещения фиксатора третьего датчика 2 использовали линейные направляющие. Применяли ультразвуковой аппарат Mindray DC-3 (Китай).The working sample of the device was made using 3D printing technologies from ABC plastic. Linear guides were used to move the third sensor 2 retainer. The Mindray DC-3 ultrasound device (China) was used.
Введение костных стержней осуществляли с применением действующего образца устройства. Контроль положения стержней и репозиции костных отломков осуществляли при помощи гибкого эндоскопа, введенного в канал бедренной кости. Проведено 5 опытов. Стержни 20 вводили во фронтальной, сагиттальной плоскостях. Во всех случаях во фрагменты бедренной кости устанавливали по 2 стержня и выполняли репозицию костных отломков. Во всех случаях стержни располагались по центру бедренной кости, выступали за пределы кортикального слоя на 3 мм в соответствии с предоперационным планированием. Во всех случаях была достигнута репозиция костных отломков с удовлетворительным их стоянием.The introduction of bone rods was performed using a working model of the device. The position of the rods and the reposition of bone fragments were controlled using a flexible endoscope inserted into the femoral canal. Five experiments were conducted. The 20 rods were introduced in the frontal and sagittal planes. In all cases, 2 rods were installed in the femoral fragments and the reposition of bone fragments was performed. In all cases, the rods were located in the center of the femur, protruding beyond the cortical layer by 3 mm in accordance with the preoperative planning. In all cases, the reposition of bone fragments with their satisfactory position was achieved.
Техническим результатом заявляемого изобретения является: повышение точности установки костных стержней, снижение лучевой нагрузки на пациента и медицинский персонал, расширение функциональных возможностей прототипа, предотвращение осложнений.The technical result of the claimed invention is: increased accuracy of installation of bone rods, reduced radiation exposure to the patient and medical personnel, expanded functionality of the prototype, and prevention of complications.
Claims (1)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2843064C1 true RU2843064C1 (en) | 2025-07-07 |
Family
ID=
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2116764C1 (en) * | 1996-01-09 | 1998-08-10 | Научно-исследовательский центр Татарстана "Восстановительная травматология и ортопедия" | Device for production of bone rods |
| US20110313418A1 (en) * | 2010-05-19 | 2011-12-22 | Arkadijus Nikonovas | Orthopedic fixation with imagery analysis |
| RU2606269C2 (en) * | 2015-05-12 | 2017-01-10 | Общество с ограниченной ответственностью "ОСТЕОМЕД-М" | Set for reduction and external fixation of fragments of bones of extremities and/or pelvis |
| US10258377B1 (en) * | 2013-09-27 | 2019-04-16 | Orthex, LLC | Point and click alignment method for orthopedic surgeons, and surgical and clinical accessories and devices |
| RU2746973C1 (en) * | 2020-07-28 | 2021-04-22 | Федеральное Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Дагестанский государственный медицинский университет Министерства здравоохранения Российской Федерации | Device for fixing schanz and steinmann pins |
| US20230346440A1 (en) * | 2020-02-20 | 2023-11-02 | Canary Medical Switzerland Ag | Medical device for implanting in boney tissue and characterization of bone fractures |
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2116764C1 (en) * | 1996-01-09 | 1998-08-10 | Научно-исследовательский центр Татарстана "Восстановительная травматология и ортопедия" | Device for production of bone rods |
| US20110313418A1 (en) * | 2010-05-19 | 2011-12-22 | Arkadijus Nikonovas | Orthopedic fixation with imagery analysis |
| US10258377B1 (en) * | 2013-09-27 | 2019-04-16 | Orthex, LLC | Point and click alignment method for orthopedic surgeons, and surgical and clinical accessories and devices |
| RU2606269C2 (en) * | 2015-05-12 | 2017-01-10 | Общество с ограниченной ответственностью "ОСТЕОМЕД-М" | Set for reduction and external fixation of fragments of bones of extremities and/or pelvis |
| US20230346440A1 (en) * | 2020-02-20 | 2023-11-02 | Canary Medical Switzerland Ag | Medical device for implanting in boney tissue and characterization of bone fractures |
| RU2746973C1 (en) * | 2020-07-28 | 2021-04-22 | Федеральное Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Дагестанский государственный медицинский университет Министерства здравоохранения Российской Федерации | Device for fixing schanz and steinmann pins |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Fyfe et al. | Methods of fixation of olecranon fractures. An experimental mechanical study | |
| Kamimura et al. | Accurate pedicle screw insertion under the control of a computer-assisted image guiding system: laboratory test and clinical study | |
| US7933640B2 (en) | Interchangeable localizing devices for use with tracking systems | |
| CA2475979A1 (en) | Image-guided fracture reduction | |
| CN106725820B (en) | Femoral neck front torsion angle reference system-fixed point offset guide needle aiming hollow nail fixing system | |
| RU2843064C1 (en) | Device for insertion of bone rods when installing external fixation apparatus | |
| Andritzky et al. | Comparison of computer‐assisted surgery with conventional technique for the treatment of axial distal phalanx fractures in horses: an in vitro study | |
| Zhu et al. | Minimally invasive treatment of displaced femoral shaft fractures with a teleoperated robot-assisted surgical system | |
| WO1998004203A3 (en) | Orthopaedic system allowing alignment of bones or fracture reduction | |
| RU2432138C1 (en) | Method of minimally invasive external fixation of long bones and external fixation device | |
| DE29906438U1 (en) | Combined x-ray and laser projection device | |
| Saengsin et al. | Effectiveness of sonography assisted minimal invasive plate osteosynthesis (MIPO) compare with fluoroscope assisted in femoral shaft fracture: A cadaveric study | |
| CN112022347A (en) | A positioning device for fracture reduction | |
| JPS58127628A (en) | Osteoscope for carrying out rail striking of bone fractured part | |
| CN212466159U (en) | Positioning device for fracture reduction | |
| Martínez-Ayora et al. | Ultrasound-guided distal minimally invasive metatarsal osteotomies (US-DMMO): A cadaveric study about its safety and accuracy | |
| RU2849701C1 (en) | Device for removing foreign bodies from soft tissues | |
| RU2844631C1 (en) | Device for removal of foreign bodies from soft tissues | |
| Fitzpatrick et al. | An articulated ankle external fixation system that can be aligned with the ankle axis | |
| RU2073488C1 (en) | Device for measuring parameters of operative access | |
| RU2262901C2 (en) | Method for carrying out intraoperative bone fragments and splitters reduction and fixation in the cases of diaphyseal long tubular bone fractures | |
| RU55272U1 (en) | DEVICE FOR REPOSITION OF BONE FRAGMENTS | |
| RU2814371C2 (en) | Method for locking intramedullary locking nail | |
| WO1998046145A1 (en) | System for the treatment of fractures and other injuries of the femur, tibia and humerus | |
| RU2800022C1 (en) | Method of revision arthroplasty of the knee joint |