RU2230514C1

RU2230514C1 - Scoliosis treatment apparatus

Info

Publication number: RU2230514C1
Application number: RU2002133762/14A
Authority: RU
Inventors: А.Л. Матвеев (RU); А.Л. Матвеев
Original assignee: Муниципальное медицинское учреждение Новокуйбышевская центральная городская больница
Priority date: 2002-12-15
Filing date: 2002-12-15
Publication date: 2004-06-20

Abstract

FIELD: medicine, in particular, traumatology and orthopedics.

SUBSTANCE: apparatus has Shantz' screws adapted for introduction into vertebrae and vertebra retainers connected with said screws through clamps. Vertebra retainers are made in the form of two flexible supports-poles, each made in the form of construction composed of tubular members defining distractor and contractor sections and connected with one another through two cables adapted for tightening and directed through inner openings in tubular members. Distractor section tubular members are provided with inner threaded openings for receiving of connecting pins equipped with inner holes for cables. Screws are rigidly connected with one another in horizontal plane of related vertebrae by means of tension rods and clamps mounted on tubular members. Clamps in contractor sections may be moved on cables in conjunction with tubular members and clamps in distractor sections are positioned for displacement on tubular members and rotation around horizontal axis. Tubular members of distractor and contractor are of different height. Apparatus allows pathological spine curvature induced by scoliotic disease to be eliminated by fixing vertebrae in outer fixation apparatus without dissecting soft tissues up to vertebrae. Correction of vertebrae deformation is performed gradually by closed reposition method.

EFFECT: simplified construction and increased efficiency in treating of spine scoliosis.

2 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к медицине, в частности к ортопедии и травматологии, и может применяться для устранения патологической кривизны позвоночника, вызванной сколиотической болезнью, путем фиксации позвонков в аппарате внешней фиксации.The invention relates to medicine, in particular to orthopedics and traumatology, and can be used to eliminate pathological curvature of the spine caused by scoliotic disease by fixing the vertebrae in the external fixation apparatus.

В современной медицине применяются различные методы лечения заболеваний и деформаций позвоночника. Известен, например, корсет, содержащий тазовый и грудной пояса, к которым посредством направляющих втулок прикреплены телескопические винтовые штанги вытяжных механизмов с подмышечными упорами, в который введены дополнительные направляющие втулки, шарнирно закрепленные на тазовом поясе, и выполненные в виде винтовых телескопических стержней четыре шейных дистрактора, оснащенных элементами захвата головы, а также установленные соосно с шейными дистракторами четыре дополнительных вытяжных механизма, на внутренней стороне которых закреплены пневмоподушки, при этом все телескопические винтовые стержни и штанги подпружинены, прилежащие концы шейных дистракторов и дополнительных вытяжных механизмов закреплены с возможностью поворота на грудном поясе, а винтовые телескопические стержни дополнительных вытяжных механизмов подвижно установлены в дополнительных направляющих втулках (Авт. св. СССР № 1671288, кл. А 61 F 5/02// А 61 Н 1/2, опубл. 23.08.91 г., БИ № 31).In modern medicine, various methods of treating diseases and deformities of the spine are used. Known, for example, is a corset containing the pelvic and chest girdles, to which telescopic screw rods of exhaust mechanisms with axillary stops are attached by means of guide bushings, into which additional guide bushings are pivotally mounted on the pelvic girdle, and four neck distractors made in the form of telescopic helical rods equipped with head grip elements, as well as four additional exhaust mechanisms installed coaxially with cervical distractors, on the inside of which pneumatic pillows are replicated, while all telescopic screw rods and rods are spring-loaded, the adjacent ends of cervical distractors and additional exhaust mechanisms are fixed with the possibility of rotation on the chest belt, and screw telescopic rods of additional exhaust mechanisms are movably mounted in additional guide bushings (Aut. St. USSR No. 1671288 , class A 61 F 5/02 // A 61 N 1/2, publ. 08.23.91, BI No. 31).

Однако данный корсет недостаточно эффективен при лечении сколиозов, так как воздействие на искривленные участки позвоночника осуществляется пневмоподушками, что часто бывает недостаточно.However, this corset is not effective enough in the treatment of scoliosis, since the impact on curved sections of the spine is carried out by air bags, which is often not enough.

Наиболее близким к изобретению является универсальная спинальная система USS (М.Е. Мюллер, М. Алльговер, Р. Шнайдер, X. Виллинеггер. Руководство по внутреннему остеосинтезу, издание третье, Springer-Verlag, Москва, AdMarginem, 1996 г., с. 670-681). В указанном устройстве для фиксации сломанных позвонков сначала вводят в ножки позвонков спицы Киршнера, затем замещают их винтами Шанца и подводят к ним жесткие резьбовые стержни секций внутреннего фиксатора, которые соединяют с винтами Шанца с помощью зажимов и воротничков гаек.Closest to the invention is the universal spinal system USS (M.E. Muller, M. Allgover, R. Schneider, X. Willinegger. Guide to internal osteosynthesis, third edition, Springer-Verlag, Moscow, AdMarginem, 1996, p. 670-681). In this device for fixing broken vertebrae, Kirschner spokes are first inserted into the vertebrae of the vertebrae, then they are replaced with Shants screws and rigid threaded rods of sections of the internal retainer are connected to them, which are connected to the Shants screws using clamps and collars of nuts.

Недостатком известного устройства является то, что оно предназначено в основном для устранения одномоментной клиновидной деформации поврежденных позвонков и недостаточно эффективно при лечении сколиозов. Установка и удаление внутреннего фиксатора производятся после рассечения всех мягких тканей до позвонков (открытым способом), то есть требуется две операции. Из-за травматичности операций и большой кровопотери вследствие обширных оперативных доступов количество устанавливаемых секций аппарата ограничено, что препятствует применению данного устройства одновременно на грудном и поясничном отделах позвоночника, как бывает необходимо при лечении сколиоза. Кроме того, известное устройство жестко фиксирует позвонки и не позволяет позвоночнику изгибаться, что ограничивает подвижность больного на весь срок лечения и не позволяет регулировать усилие, воздействующее на позвонки.A disadvantage of the known device is that it is intended mainly to eliminate simultaneous wedge-shaped deformation of damaged vertebrae and is not effective enough in the treatment of scoliosis. Installation and removal of the internal fixative is performed after dissection of all soft tissues to the vertebrae (open method), that is, two operations are required. Due to the morbidity of operations and large blood loss due to extensive surgical access, the number of installed sections of the apparatus is limited, which prevents the use of this device simultaneously on the thoracic and lumbar spine, as is necessary in the treatment of scoliosis. In addition, the known device rigidly fixes the vertebrae and does not allow the spine to bend, which limits the patient's mobility for the entire duration of treatment and does not allow you to adjust the force acting on the vertebrae.

Задачей изобретения является устранение указанных недостатков и создание устройства, позволяющего проводить лечение сколиоза одновременно на грудном и поясничном отделах позвоночника методом внешней фиксации.The objective of the invention is to remedy these disadvantages and create a device that allows for the treatment of scoliosis simultaneously on the thoracic and lumbar spine by external fixation.

Поставленная задача решается за счет того, что в устройстве для лечения сколиозов, содержащем введенные в позвонки винты Шанца и фиксаторы позвонков, соединенные с винтами Шанца посредством зажимов, фиксаторы позвонков выполнены в виде двух изгибающихся опор-стоек, каждая из которых представляет собой сборную конструкцию из трубчатых элементов, образующих секции дистрактора и контрактора и соединенных между собой двумя тросами, выполненными с возможностью натяжения и проходящими через внутренние отверстия в трубчатых элементах, при этом трубчатые элементы секций дистрактора имеют внутренние резьбовые отверстия, в которые ввернуты соединительные шпильки с внутренними отверстиями под тросы, а винты Шанца жестко соединены между собой в горизонтальной плоскости соответствующих позвонков посредством стяжных стержней и зажимов, установленных на трубчатых элементах. Винты Шанца вводят в тела позвонков попарно под углом 20-30° относительно сагиттальной плоскости этих позвонков. Трубчатые элементы секций контрактора имеют длину, равную высоте тела соответствующего позвонка, а трубчатые элементы секций дистрактора имеют длину, равную 1,5-2,0 высоты тела позвонка. Контактирующие поверхности соседних трубчатых элементов контрактора выполнены криволинейными, например в виде полусферы, при этом поверхность одного элемента выполнена выпуклой, а другого - вогнутой. Зажимы для винтов Шанца и стяжных стержней на секциях дистрактора установлены на трубчатых элементах с возможностью вертикального перемещения и поворота вокруг горизонтальной оси, а зажимы на секциях контрактора установлены на трубчатых элементах с возможностью их перемещения по тросам.The problem is solved due to the fact that in the device for the treatment of scoliosis containing Schantz screws inserted into the vertebrae and vertebrae retainers connected to the Shanz screws by means of clamps, the vertebral retainers are made in the form of two bending supports, each of which is a prefabricated structure of tubular elements forming sections of the distractor and contractor and interconnected by two cables made with the possibility of tension and passing through the internal holes in the tubular elements, when The volume of the tubular elements of the distractor sections has internal threaded holes into which the connecting studs are screwed with internal holes for the cables, and the Shants screws are rigidly interconnected in the horizontal plane of the corresponding vertebrae by means of tie rods and clamps mounted on the tubular elements. Shants screws are inserted into the vertebral bodies in pairs at an angle of 20-30 ° relative to the sagittal plane of these vertebrae. The tubular elements of the sections of the contractor have a length equal to the height of the body of the corresponding vertebra, and the tubular elements of the sections of the distractor have a length equal to 1.5-2.0 of the height of the vertebral body. The contacting surfaces of adjacent tubular elements of the contractor are made curved, for example in the form of a hemisphere, while the surface of one element is convex and the other concave. Clamps for Shants screws and tie rods on the sections of the distractor are mounted on tubular elements with the possibility of vertical movement and rotation around the horizontal axis, and clamps on the sections of the contractor are mounted on the tubular elements with the possibility of their movement along the cables.

Сущность изобретения заключается с том, что предлагаемое устройство для лечения сколиозов позволяет устранять патологические изгибы позвоночника методом внешней фиксации позвонков путем постепенного изменения усилия натяжения тросов при сохранении определенной степени подвижности позвоночника без проведения дополнительных операций (постановка и удаление металлической конструкции).The essence of the invention lies in the fact that the proposed device for the treatment of scoliosis allows you to eliminate pathological bends of the spine by external fixation of the vertebrae by gradually changing the tension force of the cables while maintaining a certain degree of mobility of the spine without additional operations (staging and removal of the metal structure).

Изобретение иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 изображена схема размещения устройства для лечения сколиоза на искривленном позвоночнике; на фиг.2 показано положение винтов Шанца и стяжного стержня с зажимами на одном из позвонков; на фиг.3 показан зажим, закрепленный на трубчатом элементе дистрактора, в двух различных положениях; на фиг.4 изображен зажим, виды спереди и сбоку; на фиг.5 показан зажим, закрепленный на трубчатом элементе контрактора.The invention is illustrated by drawings, in which Fig. 1 shows a layout of a device for treating scoliosis on a curved spine; figure 2 shows the position of the screws and the coupling rod with clamps on one of the vertebrae; figure 3 shows a clip mounted on a tubular element of the distractor in two different positions; figure 4 shows a clip, front and side views; figure 5 shows a clip mounted on a tubular element of the contractor.

Устройство для лечения сколиозов включает в себя трубчатые элементы 1 (фиг.1) с внутренними отверстиями, через которые пропущены тросы 2, выполненные с возможностью натяжения. Трубчатые элементы 1 образуют секции 3 дистрактора из жестких стержней с внутренними резьбовыми отверстиями, через которые проходят шпильки 4, которые, в свою очередь, имеют внутренние отверстия для тросов 2. Длина элементов 1 составляет 1,5-2,0 высоты тела позвонка. Секции 5 контрактора выполнены из трубчатых элементов 6, длина которых равна высоте тела позвонка. На трубчатых элементах 6 контрактора расположены зажимы 7 (фиг.2 и 5), выполненные из двух пар зажимных шайб 8 и 9 с отверстиями 10 и 11 для закрепления в них стяжных стержней 12 и винтов Шанца 13. Шайбы 8 и 9 выполнены с возможностью вращения вокруг трубчатого элемента 6 и с возможностью сжатия в осевом направлении посредством цанговых зажимов 14 с конической резьбой и гаек 15.A device for the treatment of scoliosis includes tubular elements 1 (Fig. 1) with internal holes through which cables 2, made with the possibility of tension, are passed. The tubular elements 1 form sections 3 of the distractor from rigid rods with internal threaded holes through which the studs 4 pass, which, in turn, have internal holes for cables 2. The length of the elements 1 is 1.5-2.0 of the height of the vertebral body. Section 5 of the contractor is made of tubular elements 6, the length of which is equal to the height of the vertebral body. Clamps 7 (FIGS. 2 and 5) are located on the tubular elements 6 of the contractor, made of two pairs of clamping washers 8 and 9 with holes 10 and 11 for securing the tie rods 12 and Schantz 13 screws there. The washers 8 and 9 are rotatable around the tubular element 6 and with the possibility of compression in the axial direction by means of collet clamps 14 with tapered thread and nuts 15.

Зажимы 7 жестко соединяют друг с другом стяжные стержни 12 и винты Шанца 13, которые вводят в тела позвонков 16. Выполнение зажимов в виде цанг с конической резьбой позволяет также жестко зафиксировать зажим 7 на тросе 2 путем завертывания гаек 15. Выполнение трубчатых элементов секций дистрактора длиной, равной 1,5-2,0 высоты тела соответствующего позвонка, позволяет обеспечить значительное усилие, направленное на выпрямление вогнутых участков позвоночника.The clamps 7 rigidly connect the tie rods 12 and the Shants 13 screws to each other, which are inserted into the vertebral bodies 16. The clamping in the form of tapered thread collets also allows you to firmly fix the clamp 7 on the cable 2 by tightening the nuts 15. The tubular elements of the distractor sections are long equal to 1.5-2.0 of the height of the body of the corresponding vertebra, allows you to provide significant effort aimed at straightening the concave sections of the spine.

Выполнение трубчатых элементов секций контрактора длиной, равной высоте тела соответствующего позвонка, позволяет обеспечить гибкость конструкции и возможность изгибаться позвоночнику в определенных пределах. Контактирующие поверхности соседних трубчатых элементов 6 для уменьшения трения и повышения подвижности могут быть выполнены криволинейными, например в форме полусферы (на чертежах не показаны). При этом торцевая поверхность одного элемента выполняется выпуклой, а другого - вогнутой. На трубчатых элементах 1 секций дистрактора закреплены зажимы 17 (фиг.3, 4 и 5) посредством двух пластин 18, каждая из которых имеет полукруглый паз. При соединении пластин 18 с помощью резьбовой шпильки 19 и фиксирующей гайки 20 указанные пазы образуют круглое отверстие 21, диаметр которого меньше диаметра трубки 1 на 1,0-1,5 мм. Зажим 17 снабжен также кронштейном 22 с отверстием под шпильку 23, которая крепится двумя гайками 24 и соединяет кронштейн 22 с двумя шайбами 25 с овальными каналами 26 для крепления винтов Шанца 13 или стяжных стержней 12. При этом зажим 17 выполнен с возможностью поворота (фиг.3, вид в).The implementation of the tubular elements of the sections of the contractor with a length equal to the height of the body of the corresponding vertebra allows for design flexibility and the ability to bend the spine within certain limits. The contacting surfaces of adjacent tubular elements 6 to reduce friction and increase mobility can be made curved, for example in the form of a hemisphere (not shown in the drawings). In this case, the end surface of one element is convex, and the other is concave. Clamps 17 (FIGS. 3, 4 and 5) are fixed on the tubular elements 1 of the distractor sections by means of two plates 18, each of which has a semicircular groove. When connecting the plates 18 using a threaded rod 19 and a fixing nut 20, these grooves form a round hole 21, the diameter of which is less than the diameter of the tube 1 by 1.0-1.5 mm. The clamp 17 is also equipped with a bracket 22 with an opening for a stud 23, which is fastened with two nuts 24 and connects the bracket 22 with two washers 25 with oval channels 26 for fastening the screws 13 or tie rods 12. The clamp 17 is made with the possibility of rotation (Fig. 3, view c).

Устройство для лечения сколиозов используется следующим образом. Под рентгенологическим контролем в боковой проекции в тела отдельных позвонков 16 вводят по два винта 13 Шанца под углом 20-30° относительно сагиттальной плоскости данного позвонка и с помощью стяжных стержней 12 и зажимов 7 и 17 фиксируют позвонки на трубчатых элементах 1 и 6. Измеряют исходные углы искривления позвоночника. Устранение патологической кривизны позвоночника, вызванной сколиотической болезнью, осуществляется закрытым способом без проведения рассечения мягких тканей до позвонков постепенно путем натяжения обоих тросов за счет увеличения расстояния между трубчатыми элементами на шпильках 4 секций 3 дистрактора.A device for the treatment of scoliosis is used as follows. Under X-ray control in a lateral projection, two Shantz screws 13 are inserted into the bodies of the individual vertebrae 16 at an angle of 20-30 ° relative to the sagittal plane of this vertebra and the vertebrae are fixed on the tubular elements 1 and 6 using the tie rods 12 and clamps 7 and 17 angles of curvature of the spine. Elimination of pathological curvature of the spine caused by scoliotic disease is carried out in a closed way without dissecting soft tissues to the vertebrae gradually by tensioning both cables by increasing the distance between the tubular elements on the heels of 4 sections 3 of the distractor.

Благодаря криволинейным контактирующим поверхностям трубчатых элементов секций 5 контрактора при натяжении троса 2 происходит плотное соединение соседних трубчатых элементов между собой, а наличие тросов, соединяющих и удерживающих всю конструкцию, позволяет в процессе лечения изгибаться позвоночнику в определенных пределах при движениях больного. При этом происходит постепенное устранение патологических изгибов позвоночника без проведения дополнительных операций. По мере исправления положения позвоночника зажимы 17 поворачивают вокруг горизонтальной оси резьбовой шпильки 19 на необходимый угол. Для этого необходимо только отвернуть гайку 20, установить зажим 17 в нужное положение, а затем снова завернуть гайку 20. Если необходимо в процессе лечения изменить положение зажима 7, то для этого достаточно отвернуть гайки 15 и переместить зажим по трубчатому элементу 6 вверх или вниз.Due to the curvilinear contacting surfaces of the tubular elements of the contractor sections 5, when the cable 2 is tensioned, adjacent tubular elements are tightly connected to each other, and the presence of cables connecting and holding the entire structure allows the spine to bend to a certain extent during treatment during patient movements. In this case, the pathological bends of the spine are gradually eliminated without additional operations. As the position of the spine is corrected, the clamps 17 are rotated around the horizontal axis of the threaded rod 19 by the required angle. For this, it is only necessary to unscrew the nut 20, set the clamp 17 to the desired position, and then screw the nut 20 again. If it is necessary to change the position of the clamp 7 during treatment, it is enough to unscrew the nuts 15 and move the clamp along the tubular element 6 up or down.

Изобретение позволяет устранить патологическую кривизну позвоночника, вызванную сколиотической болезнью, путем внеочаговой фиксации позвонков без рассечения всех мягких тканей до позвонков в аппарате внешней фиксации, при этом коррекция деформации позвонков проводится постепенно путем закрытой репозиции. Положение винтов Шанца в позвонках в течение всего срока лечения остается неизменным.The invention allows to eliminate pathological curvature of the spine caused by scoliotic disease by extrafocal fixation of the vertebrae without dissection of all soft tissues to the vertebrae in the external fixation apparatus, while correction of vertebral deformation is carried out gradually by means of closed reposition. The position of the Shants screws in the vertebrae during the entire treatment period remains unchanged.

Claims

1. A device for the treatment of scoliosis, containing Schantz screws inserted into the vertebrae and vertebrae retainers connected to the Schants screws by means of clamps, characterized in that the vertebral retainers are made in the form of two bending supports-pillars, each of which is a prefabricated structure of tubular elements, forming sections of the distractor and contractor and interconnected by two cables made with the possibility of tension and passing through the internal holes in the tubular elements, while the tubular elements with distractor sections have internal threaded holes into which connecting studs are screwed with internal holes for cables, and Shants screws are rigidly interconnected in the horizontal plane of the corresponding vertebrae by means of tie rods and clamps mounted on tubular elements, and the clamps mounted in the contractor sections are made with the possibility of moving along the ropes together with the tubular elements, and the clamps mounted on the tubular elements in the sections of the distractor are made with the possibility of escheniya of tubular members and pivotable about a horizontal axis.

2. The device according to claim 1, characterized in that the contacting surfaces of adjacent tubular elements are curved, for example, in the form of a hemisphere, while the end surface of one tubular element is convex and the other concave.