RU2072809C1

RU2072809C1 - Compressive-distractive apparatus

Info

Publication number: RU2072809C1
Application number: RU93053482A
Authority: RU
Inventors: Михаил Федорович Остриков; Владимир Васильевич Долгополов; Владимир Генрихович Янов
Original assignee: Михаил Федорович Остриков; Владимир Васильевич Долгополов; Владимир Генрихович Янов
Priority date: 1993-11-29
Filing date: 1993-11-29
Publication date: 1997-02-10

Abstract

FIELD: medical engineering. SUBSTANCE: apparatus comprises rings, pins for connecting rings, spokes secured on rings by fixators, and annular magnetic system which is adapted to provide axial magnetization, interposed between rings and connected to pins. Annular magnetic system can be realized in form of three in-series arranged subsystems of axially magnetizable annular magnets which are movable along pins, magnetic moments of both extrememost subsystems of annular magnets being opposed to magnetic moment of medium subsystem of annular magnets. EFFECT: useful in treatment of patients with fractures of long tubular bones. 1 cl, 12 dwg

Description

Изобретение относится к медицинской технике и предназначено для лечения больных с переломами длинных трубчатых костей. The invention relates to medical equipment and is intended for the treatment of patients with fractures of long tubular bones.

Известны классические методы лечения переломов: гипсовой повязкой, скелетным вытяжением и различными видами накостного и внутрикостного остеосинтеза (винтами, пластинками, стержнями) [1]
Однако в ряде случаев эти методы неэффективны при лечении сложных, оскольчатых, застарелых переломов.Classical methods of treating fractures are known: plaster cast, skeletal traction and various types of bone and intraosseous osteosynthesis (screws, plates, rods) [1]
However, in some cases, these methods are ineffective in the treatment of complex, comminuted, chronic fractures.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является компрессионно-дистракционный аппарат, разработанный Г.А. Илизаровым [2] Однако он не всегда является эффективным, вследствие чего увеличиваются сроки лечения, т.к. в нем используется только один лечебный фактор - механическое воздействие. Closest to the technical nature of the claimed invention is a compression-distraction apparatus developed by G.A. Ilizarov [2] However, it is not always effective, as a result of which the treatment time is increased, because it uses only one therapeutic factor - mechanical effect.

Технический результат, обеспечиваемый изобретением оптимизация репаративной регенерации путем обеспечения одновременного воздействия на область перелома двух лечебных факторов механического воздействия (компрессия, дистракция или иммобилизация) и регулируемого магнитного поля, создаваемого магнитной системой. The technical result provided by the invention is the optimization of reparative regeneration by providing simultaneous effects on the fracture area of two therapeutic factors of mechanical effects (compression, distraction or immobilization) and an adjustable magnetic field created by the magnetic system.

Технический результат обеспечивается тем, что в компрессионно-дистракционный аппарат, содержащий кольца, шпильки, соединяющие кольца, и спицы, установленные на кольцах посредством фиксаторов, внесено следующее усовершенствование (п.1 формулы изобретения): он снабжен кольцевой магнитной системой с осевой намагниченностью, размещенной между кольцами и связанной со шпильками. The technical result is ensured by the fact that in the compression-distraction apparatus containing rings, studs, connecting rings, and spokes mounted on the rings by means of clamps, the following improvement is made (claim 1): it is equipped with a ring magnetic system with axial magnetization located between rings and associated with studs.

Такое построение компрессионно-дистракционного аппарата позволяет активизировать движение ионов различных веществ под воздействием магнитного поля [3] за счет чего увеличивается скорость химических реакций, в результате чего увеличивается усвоение кальция, фосфора, фтора и других веществ, что приводит к ускорению процесса лечения. Кровеносные сосуды под воздействием магнитного поля расширяются, за счет чего нормализуется кровоснабжение тканей, а значит, и снабжение их кислородом. Кроме того, магнитное поле влияет на мышечную ткань, которая начинает выделять тканевые опиаты вещества, которые, всасываясь в кровь, оказывают влияние на расположенный в головном мозге болевой центр, снижая болевые ощущения. This construction of the compression-distraction apparatus allows you to activate the movement of ions of various substances under the influence of a magnetic field [3], thereby increasing the rate of chemical reactions, resulting in increased absorption of calcium, phosphorus, fluorine and other substances, which accelerates the treatment process. Blood vessels under the influence of a magnetic field expand, due to which the blood supply to the tissues is normalized, and hence their oxygen supply. In addition, the magnetic field affects the muscle tissue, which begins to secrete tissue opiates of the substance, which, when absorbed into the blood, affect the pain center located in the brain, reducing pain.

В частном случае (п.2 формулы изобретения) кольцевая магнитная система выполнена из трех последовательно расположенных с возможностью перемещения по шпилькам подсистем кольцевых магнитов с осевой намагниченностью, причем магнитные моменты крайних подсистем кольцевых магнитов противоположны магнитному моменту средней подсистемы кольцевых магнитов. In the particular case (claim 2 of the claims), the ring magnetic system is made of three sequentially arranged axially magnetically movable subsystems of ring magnets, with the magnetic moments of the extreme subsystems of ring magnets opposite the magnetic moment of the middle subsystem of ring magnets.

Такое построение кольцевой магнитной системы с осевой намагниченностью позволяет при необходимости концентрировать магнитное поле в области перелома, изменять величину магнитного поля и перемещать вдоль оси конечности область воздействия магнитного поля. Such a construction of an annular magnetic system with axial magnetization allows, if necessary, to concentrate the magnetic field in the fracture region, to change the magnitude of the magnetic field, and to move the area of influence of the magnetic field along the limb axis.

Сущность изобретения поясняется описанием конкретного, но не ограничивающего заявляемое изобретение, варианта выполнения и прилагаемыми чертежами, на которых:
на фиг.1 приведен вариант конструктивного выполнения компрессионно-дистракционного аппарата; на фиг.2 вид в аксонометрии варианта кольцевой магнитной системы с осевой намагниченностью, выполненной из трех последовательно расположенных подсистем кольцевых магнитов с осевой намагниченностью; на фиг.3 9 графики распределения величины магнитного поля при различных расстояниях между подсистемами кольцевых магнитов с осевой намагниченностью; на фиг. 10 вариант конструктивного выполнения регулируемой по длине шпильки; на фиг. 11 вариант конструктивного выполнения фиксатора; на фиг.12 вариант конструктивного выполнения защитного кожуха.The invention is illustrated by a description of a specific, but not limiting the claimed invention, an embodiment and the accompanying drawings, in which:
figure 1 shows a variant of the design of the compression-distraction apparatus; figure 2 is a perspective view of a variant of a ring magnetic system with axial magnetization, made of three sequentially located subsystems of ring magnets with axial magnetization; figure 3 9 graphs of the distribution of the magnetic field at various distances between the subsystems of ring magnets with axial magnetization; in FIG. 10 embodiment of a structurally adjustable stud; in FIG. 11 embodiment of the structural embodiment of the latch; on Fig option structural embodiment of a protective casing.

Компрессионно-дистракционный аппарат содержит (фиг.1) кольца 1, на которых посредством фиксаторов 2 установлены спицы 3. Кольца 1 соединены шпильками 4. Кольцевая магнитная система с осевой намагниченностью размещена между кольцами и связана со шпильками 4. Кольцевая магнитная система с осевой намагниченностью выполнена из трех подсистем кольцевых магнитов с осевой намагниченностью. Первая подсистема 5 кольцевых магнитов с осевой намагниченностью связана со шпильками 4 посредством держателей 6, вторая подсистема 7 кольцевых магнитов с осевой намагниченностью связана со шпильками 4 посредством держателей 8, а третья подсистема 9 кольцевых магнитов с осевой намагниченностью связана со шпильками 4 посредством держателей 10. Первая подсистема 5 кольцевых магнитов с осевой намагниченностью, вторая подсистема 7 кольцевых магнитов с осевой намагниченностью и третья подсистема 9 кольцевых магнитов с осевой намагниченностью расположены последовательно, причем магнитные моменты первой подсистемы 5 кольцевых магнитов с осевой намагниченностью и третьей подсистемы 9 кольцевых магнитов с осевой намагниченностью противоположны магнитному моменту второй подсистемы 7 кольцевых магнитов с осевой намагниченностью. Держатели 6,8 и 10 обеспечивают возможность перемещения по шпилькам 4 соответствующих подсистем кольцевых магнитов с осевой намагниченностью и их фиксацию в требуемом положении. The compression-distraction apparatus contains (Fig. 1) rings 1 on which spokes 3 are mounted by means of clamps 2. Rings 1 are connected by studs 4. An annular magnetic system with axial magnetization is placed between the rings and connected to the studs 4. An annular magnetic system with axial magnetization is made of three subsystems of ring magnets with axial magnetization. The first subsystem 5 of ring magnets with axial magnetization is connected to the studs 4 by means of holders 6, the second subsystem 7 of ring magnets with axial magnetization is connected to the studs 4 by means of holders 8, and the third subsystem 9 of ring magnets with axial magnetization is connected to the studs 4 by means of holders 10. The first subsystem of 5 ring magnets with axial magnetization, the second subsystem of 7 ring magnets with axial magnetization and the third subsystem of 9 ring magnets with axial magnetization p They are arranged consecutively, and the magnetic moments of the first subsystem 5 of ring magnets with axial magnetization and the third subsystem of 9 ring magnets with axial magnetization are opposite to the magnetic moment of the second subsystem of 7 ring magnets with axial magnetization. Holders 6.8 and 10 provide the ability to move along the studs 4 of the corresponding subsystems of ring magnets with axial magnetization and their fixation in the desired position.

На фиг.2 приведен вид в аксонометрии кольцевой магнитной системы с осевой намагниченностью, выполненной из трех подсистем 5,7 и 9 кольцевых магнитов с осевой намагниченностью. Figure 2 shows a perspective view of a ring magnetic system with axial magnetization, made of three subsystems of 5.7 and 9 ring magnets with axial magnetization.

На фиг.3 8 показано распределение магнитного поля Н по оси симметрии для шести вариантов построения кольцевой магнитной системы с осевой намагниченностью (по оси абсцисс отложена координата Х, отсчитываемая по оси симметрии магнитной системы, а по оси ординат магнитное поле Н в условных единицах). Figure 3-8 shows the distribution of the magnetic field H along the axis of symmetry for six options for constructing an annular magnetic system with axial magnetization (the X coordinate is plotted along the abscissa axis, measured along the axis of symmetry of the magnetic system, and the magnetic field H along the ordinates axis in arbitrary units).

Для обеспечения сравнимости и наглядности графики на фиг.3 8 соответствуют использованию в качестве магнитной системы шести идентичных кольцевых магнитов с осевой намагниченностью. To ensure comparability and clarity, the graphs in Fig.3 8 correspond to the use of six identical ring magnets with axial magnetization as a magnetic system.

График, приведенный на фиг.3, соответствует шести последовательно расположенным кольцевым магнитам с осевой намагниченностью, причем направления магнитных моментов всех кольцевых магнитов совпадают. The graph shown in figure 3, corresponds to six consecutively located ring magnets with axial magnetization, and the directions of the magnetic moments of all ring magnets coincide.

Графики, приведенные на фиг.4 8 соответствуют случаю, когда система кольцевых магнитов выполнена в виде совокупности трех последовательно расположенных подсистем кольцевых магнитов с осевой намагниченностью, причем магнитные моменты крайних подсистем кольцевых магнитов противоположны магнитному моменту средней подсистемы кольцевых магнитов. На фиг.4 8 расстояние между первой и второй, а также второй и третьей подсистемами кольцевых магнитов, обозначено через X₁, X₂, X₃, X₄ и X₅ соответственно, причем X₁ > X₂ > X₃ > X₄ > X₅ 0.The graphs shown in Fig.4-8 correspond to the case when the system of ring magnets is made in the form of a combination of three successively arranged subsystems of ring magnets with axial magnetization, and the magnetic moments of the extreme subsystems of ring magnets are opposite to the magnetic moment of the middle subsystem of ring magnets. In Fig.4-8, the distance between the first and second, as well as the second and third subsystems of ring magnets, is denoted by X ₁ , X ₂ , X ₃ , X ₄ and X _5, respectively, with X ₁ > X ₂ > X ₃ > X ₄ > X ₅ 0.

Для наглядности на фиг.9 на одну координатную сетку нанесены графики, приведенные на фиг.3 8. For clarity, figure 9 on a single grid plotted graphs shown in figure 3 to 8.

Анализ графиков, приведенных на фиг.3 9 позволяет сделать вывод, что варианты построения системы кольцевых магнитов, приведенные на фиг.4 8, являются более предпочтительными, т.к. позволяют при одинаковом, по сравнению с вариантом построения системы кольцевых магнитов, приведенном на фиг.3, количестве идентичных кольцевых магнитов, получить более высокое максимальное значение магнитного поля. Очевидно, что при заданном максимальном значении магнитного поля система кольцевых магнитов, выполненная в варианте, приведенном на фиг. 4 8, будет иметь более низкие массогабаритные характеристики, чем в варианте, приведенном на фиг.3. Analysis of the graphs shown in Fig.3 9 allows us to conclude that the options for constructing a system of ring magnets, shown in Fig.4-8, are more preferable, because allow for the same, compared with the option of constructing a system of ring magnets, shown in figure 3, the number of identical ring magnets, to obtain a higher maximum value of the magnetic field. Obviously, for a given maximum value of the magnetic field, the ring magnet system made in the embodiment shown in FIG. 4-8 will have lower weight and size characteristics than in the embodiment shown in FIG. 3.

Далее анализ графиков, приведенных на фиг.4 9, позволяет сделать вывод о возможности регулировки величины максимального магнитного поля, распределения магнитного поля вдоль оси Х и протяженности воздействия магнитного поля вдоль оси путем изменения величины расстояния X_i, где i 1, 2, 3,
Реализация заявляемого компрессионно-дистракционного аппарата не вызывает затруднений. Для удобства эксплуатации шпильки 4 могут быть выполнены регулируемыми по длине, например, в виде двух соосно расположенных частей 11 и 12, соединенных обоймой 13 (фиг.10), причем с одного конца обойма 13 имеет правую резьбу, а с другого конца левую резьбу. При этом прилегающая к обойме 13 часть шпильки 11 снабжена правой резьбой, а прилегающая к обойме 13 часть шпильки 12 снабжена левой резьбой. При вращении обоймы 13 происходит изменение длины шпильки 4, состоящей из двух частей 11 и 12.Further, the analysis of the graphs shown in Fig.4 9 allows us to conclude that it is possible to adjust the magnitude of the maximum magnetic field, the distribution of the magnetic field along the X axis and the extent of the magnetic field along the axis by changing the distance X _i , where i 1, 2, 3,
The implementation of the inventive compression-distraction apparatus does not cause difficulties. For ease of operation, the studs 4 can be made adjustable in length, for example, in the form of two coaxially arranged parts 11 and 12 connected by a ferrule 13 (Fig. 10), and at one end of the ferrule 13 has a right-handed thread and a left-handed thread at the other end. Moreover, the part of the stud 11 adjacent to the holder 13 is provided with a right-hand thread, and the part of the stud 12 adjacent to the holder 13 is provided with a left-hand thread. When the rotation of the cage 13 there is a change in the length of the stud 4, consisting of two parts 11 and 12.

Фиксатор 2 может быть выполнен, например, в виде снабженной фиксирующим винтом обоймы, в отверстие которой входит спица 3. При этом фиксатор 2 должен быть снабжен фланцем для крепления к кольцу 1. Этот вариант конструктивного выполнения фиксатора 2 приведен на фиг.11, где приняты следующие обозначения: 14 обойма, 15 отверстие в обойме для спицы 3, 16 фланец, 17 отверстия для крепежных винтов, которыми фиксатор 2 крепится к кольцу 1, 18
фиксирующий винт. Конструктивное выполнение держателей 6, 8 и 10 может быть аналогичным конструктивному выполнению фиксатора 2 (фиг.11).The latch 2 can be made, for example, in the form of a cage provided with a fixing screw, the hole of which includes a spoke 3. Moreover, the latch 2 must be provided with a flange for fastening to the ring 1. This embodiment of the latch 2 is shown in FIG. 11, where the following designations: 14 ferrule, 15 hole in the ferrule for the spoke 3, 16 flange, 17 holes for the mounting screws that secure the retainer 2 to the ring 1, 18
fixing screw. The design of the holders 6, 8 and 10 may be similar to the design of the latch 2 (11).

Подсистемы 5, 7 и 9 кольцевых магнитов с осевой намагниченностью могут быть заключены в защитные кожухи, к которым крепятся держатели 6, 8 и 10 соответственно. Защитные кожухи могут представлять собой, например, оболочки, в которые заключены подсистемы 5, 7 и 9 кольцевых магнитов с осевой намагниченностью. Возможный вариант конструктивного выполнения защитного кожуха приведен на фиг.12, где приняты следующие обозначения: 19 защитный кожух, 20 крепежный винт. Subsystems 5, 7 and 9 of ring magnets with axial magnetization can be enclosed in protective housings to which the holders 6, 8 and 10 are attached, respectively. Protective housings can be, for example, shells, which enclose subsystems 5, 7 and 9 of ring magnets with axial magnetization. A possible embodiment of the protective casing is shown in FIG. 12, where the following designations are adopted: 19 protective casing, 20 fixing screw.

Для удобства монтажа подсистемы 5, 7 и 9 кольцевых магнитов с осевой намагниченностью могут быть выполнены разъемными с разъемом в плоскости, проходящей через ось соответствующей подсистемы кольцевых магнитов с осевой намагниченностью. For ease of installation, subsystems 5, 7 and 9 of ring magnets with axial magnetization can be made detachable with a connector in a plane passing through the axis of the corresponding subsystem of ring magnets with axial magnetization.

Компрессионно-дистракционный аппарат может быть снабжен комплектом подсистем кольцевых магнитов с осевой намагниченностью на различные величины магнитного поля и на различные протяженности области воздействия магнитного поля. The compression-distraction apparatus can be equipped with a set of subsystems of ring magnets with axial magnetization for different magnitudes of the magnetic field and for different lengths of the field of influence of the magnetic field.

Компрессионно-дистракционный аппарат работает следующим образом. Compression distraction apparatus operates as follows.

После его установки на конечность производится регулировка величины магнитного поля путем установки требуемых расстояний между подсистемами 5, 7 и 9 кольцевых магнитов с осевой намагниченностью. В процессе лечения при необходимости можно изменять область воздействия и величину магнитного поля путем передвижения подсистем 5, 7 и 9 кольцевых магнитов с осевой намагниченностью по шпилькам 4. After its installation on a limb, the magnitude of the magnetic field is adjusted by setting the required distances between the subsystems 5, 7 and 9 of ring magnets with axial magnetization. During treatment, if necessary, you can change the area of influence and the magnitude of the magnetic field by moving subsystems 5, 7 and 9 of ring magnets with axial magnetization over the studs 4.

Claims

1. Compression-distraction apparatus containing rings, studs, connecting rings and spokes mounted on rings by means of clamps, characterized in that the apparatus is equipped with a ring magnetic system with axial magnetization located between the rings and connected to the studs.

2. The apparatus according to claim 1, characterized in that the annular magnetic system is made of three sequentially arranged axially magnetically movable subsystems of ring magnets, with the magnetic moments of the extreme subsystems of ring magnets opposite the magnetic moment of the middle subsystem of ring magnets.