[go: up one dir, main page]

RU2271169C2 - Method and device for carrying out reparative bone tissue regeneration - Google Patents

Method and device for carrying out reparative bone tissue regeneration Download PDF

Info

Publication number
RU2271169C2
RU2271169C2 RU2003132789/14A RU2003132789A RU2271169C2 RU 2271169 C2 RU2271169 C2 RU 2271169C2 RU 2003132789/14 A RU2003132789/14 A RU 2003132789/14A RU 2003132789 A RU2003132789 A RU 2003132789A RU 2271169 C2 RU2271169 C2 RU 2271169C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
rods
support rings
fixing
bone
supporting rings
Prior art date
Application number
RU2003132789/14A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2003132789A (en
Inventor
Марат Анварович Насыбуллин (KZ)
Марат Анварович Насыбуллин
Original Assignee
Марат Анварович Насыбуллин
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Марат Анварович Насыбуллин filed Critical Марат Анварович Насыбуллин
Priority to RU2003132789/14A priority Critical patent/RU2271169C2/en
Publication of RU2003132789A publication Critical patent/RU2003132789A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2271169C2 publication Critical patent/RU2271169C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Surgical Instruments (AREA)
  • Electrotherapy Devices (AREA)

Abstract

FIELD: medicine; medical engineering.
SUBSTANCE: device has supporting rings and pins manufactured from electric conductive material, fixing threaded rods manufactured from electric conductive material for clamping and fixing the supporting rings fastened on supporting rings with plug-type connection members and dielectric members and/or telescopic rods manufactured from electric conductive material for clamping and fixing the supporting rings. At least one of supporting rings is electrically insulated from the rods by means of dielectric members connected thereto.
EFFECT: accelerated bone tissue repair.
3 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к медицине, в частности к травматологии и ортопедии, и может быть использовано при лечении больных с заболеваниями опорно-двигательного аппарата, переломами костей методом чрескостного остеосинтеза.The invention relates to medicine, in particular to traumatology and orthopedics, and can be used in the treatment of patients with diseases of the musculoskeletal system, bone fractures by transosseous osteosynthesis.

Измерения на длинных трубчатых костях показывают, что разность электрических потенциалов между концами трубчатой кости имеют амплитуду порядка нескольких милливольт. Амплитуда и распределение биологических потенциалов кости зависят от жизнеспособности клеток. В частности, их амплитуда снижается вблизи участков поражения, хотя наблюдается значительный электрический заряд в месте перелома или костного новообразования. Любое повреждение костной ткани сопровождается нарушением электрических свойств и изменением амплитуды и распределения биологических потенциалов. При остеопарации изменение электрических параметров, как правило, соответствует динамике анатомического и функционального восстановления поврежденного сегмента, имея тенденцию к исходному состоянию.Measurements on long tubular bones show that the electric potential difference between the ends of the tubular bone has an amplitude of the order of several millivolts. The amplitude and distribution of the biological potentials of the bone depend on the viability of the cells. In particular, their amplitude decreases near the lesion sites, although there is a significant electric charge at the site of a fracture or bone formation. Any damage to bone tissue is accompanied by a violation of electrical properties and a change in the amplitude and distribution of biological potentials. In osteoparaction, a change in electrical parameters, as a rule, corresponds to the dynamics of the anatomical and functional restoration of the damaged segment, with a tendency to the initial state.

Известен способ формирования костного сращения и функционального восстановления при компрессионно-дистракционном остеосинтезе с использованием аппарата Илизарова, состоящего из опорных колец, телескопических стержней, резьбовых стержней, спицезажимов, спиц, который позволяет с малой травматичностью жестко фиксировать отломки и при этом не ограничивать функцию суставов и конечности в целом [1].A known method for the formation of bone fusion and functional recovery during compression-distraction osteosynthesis using the Ilizarov apparatus, consisting of support rings, telescopic rods, threaded rods, spokes, spokes, which allows you to rigidly fix fragments with low trauma and not limit the function of joints and limbs as a whole [1].

Недостатком данного способа является то, что аппарат совместно с костными отломками образуют замкнутую электрическую цепь, что приводит к выравниванию электрических потенциалов по кости и уменьшению электронегативности в области повреждения, т.е. нарушаются естественные условия остеопарации за счет влияния на естественный репаративный электрогенез.The disadvantage of this method is that the apparatus together with bone fragments form a closed electrical circuit, which leads to equalization of electrical potentials in the bone and a decrease in electronegativity in the area of damage, i.e. the natural conditions of osteoparasis are violated due to the effect on natural reparative electrogenesis.

Известен также способ лечения больных с осложненными переломами трубчатых костей путем наложения аппарата Илизарова, включающий воздействие электрическим током на зону перелома через спицы аппарата внешней фиксации (аппарата Илизарова) и/или дополнительные электроды пакетами биполярных импульсов с амплитудой положительной части в 3-8 раз больше, чем отрицательной, частотой 5-15 кГц в течение 30-60 секунд и паузами между пакетами ипульсов протяженностью 10-15 секунд [2].There is also a method of treating patients with complicated fractures of tubular bones by applying an Ilizarov apparatus, including applying an electric current to the fracture zone through the needles of an external fixation apparatus (Ilizarov apparatus) and / or additional electrodes with bipolar pulse packets with an amplitude of the positive part 3-8 times greater, than negative, with a frequency of 5-15 kHz for 30-60 seconds and pauses between packets of pulses with a length of 10-15 seconds [2].

Недостатком данного способа является кратковременность воздействия сравнительно с периодом остеосинтеза, что не позволяет существенно сократить время внешней фиксации отломков кости.The disadvantage of this method is the short duration of exposure compared with the period of osteosynthesis, which does not significantly reduce the time of external fixation of bone fragments.

Техническим результатом изобретения является создание условий, приближенных к естественным, для ускорения процесса репаративной регенерации костной ткани при компрессионно-дистракционном остеосинтезе.The technical result of the invention is the creation of conditions close to natural, to accelerate the process of reparative regeneration of bone tissue during compression-distraction osteosynthesis.

Для достижения этого технического результата в известном способе репаративной регенерации костной ткани при компрессионно-дистракционном остеосинтезе с использованием аппарата внешней фиксации отломков костей, при котором осуществляют влияние на величину электрического потенциала в области перелома, предложено электрический потенциал в области перелома восстанавливать до естественной биологической величины путем размыкания замкнутой электрической цепи, создаваемой аппаратом внешней фиксации.To achieve this technical result, in the known method of reparative regeneration of bone tissue during compression-distraction osteosynthesis using an apparatus for external fixation of bone fragments, in which the electric potential in the fracture region is affected, it is proposed to restore the electric potential in the fracture region to a natural biological value by breaking closed electrical circuit created by the external fixation apparatus.

В аппарате внешней фиксации для реализации способа репаративной регенерации костной ткани, включающем выполненные из электропроводного материала опорные кольца со спицами, закрепленными на опорных кольцах разъемными соединениями, фиксирующие резьбовые телескопические электропроводные стержни для стягивания и фиксации опорных колец со спицами, предложено по крайней мере одно из опорных колец изолировать от фиксирующих стержней, соединенных с ним, посредством диэлектрических элементов, например, втулок. При этом опорные кольца, спицы, фиксирующие стержни аппарата внешней фиксации могут быть выполнены из металла.In an external fixation apparatus for implementing the method of reparative regeneration of bone tissue, including support rings made of an electrically conductive material, with spokes, detachable connections fixed to the support rings, fixing telescopic conductive threaded rods for tightening and fixing the support rings with knitting needles, at least one of the support isolate the rings from the fixing rods connected to it by means of dielectric elements, for example, bushings. In this case, the support rings, spokes, fixing rods of the external fixation apparatus can be made of metal.

Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых изображены схемы аппарата Илизарова с изолирующими элементами между опорным кольцом и резьбовыми стержнями. На фиг.1 изображен продольный разрез аппарата (аппарат изображен в составе двух опорных колец, возможны варианты с тремя и более кольцами), на фиг.2 - поперечный разрез.The invention is illustrated by drawings, which depict a diagram of the Ilizarov apparatus with insulating elements between the support ring and threaded rods. Figure 1 shows a longitudinal section of the apparatus (the apparatus is shown as part of two support rings, variants with three or more rings are possible), figure 2 is a transverse section.

Аппарат внешней фиксации содержит спицы 1 и 2, закрепленные на опорных кольцах 3 и 4 соответственно. Опорные кольца 3 и 4 зафиксированы между собой стержнями 5.The external fixation apparatus contains knitting needles 1 and 2, mounted on supporting rings 3 and 4, respectively. Support rings 3 and 4 are fixed to each other by rods 5.

В местах соединения стержней и опорных колец на стержни надеты изолирующие элементы - диэлектрические втулки 6. Спицы 1 и 2 фиксируют отломки кости 7, окруженные мягкими тканями 8. Спицы 1 и 2 закреплены на опорных кольцах 3 и 4 с помощью спицедержателей 9.At the junction of the rods and the support rings, insulating elements are put on the rods - dielectric bushings 6. Spokes 1 and 2 fix bone fragments 7 surrounded by soft tissues 8. Spokes 1 and 2 are fixed to the support rings 3 and 4 with the help of holders 9.

Реализация способа:The implementation of the method:

В операционной осуществляют внешнюю фиксацию отломков кости посредством аппарата Илизарова, при этом пропускают через фиксируемые отломки металлические спицы 1 и 2, концы которых закрепляют на отдельных опорных кольцах 3 и 4, выполненных из токопроводящего материала. Опорное кольцо 3, на котором закреплены спицы 1, фиксируют относительно опорного кольца 4 со спицами 2 посредством резьбовых и/или телескопических электропроводных стержней 5. По крайней мере одно из опорных колец. 3, 4 электрически изолируют от стержней 5, соединенных с ним, посредством диэлектрических элементов, например втулок 6. Диэлектрические втулки 6 устанавливают между опорным кольцом и фиксирующим стержнем.In the operating room, external fixation of bone fragments is carried out by means of the Ilizarov apparatus, while metal spokes 1 and 2 are passed through the fixed fragments, the ends of which are fixed on separate support rings 3 and 4 made of conductive material. The support ring 3, on which the spokes 1 are fixed, is fixed relative to the support ring 4 with the spokes 2 by means of threaded and / or telescopic conductive rods 5. At least one of the support rings. 3, 4 are electrically isolated from the rods 5 connected to it by means of dielectric elements, for example bushings 6. Dielectric bushings 6 are installed between the support ring and the fixing rod.

В одном из вариантов исполнения диэлектрические втулки устанавливают на опорном кольце, максимально приближенном к перелому 10. Возможен также вариант установки диэлектрических элементов на двух или более опорных кольцах. После установки диэлектрические элементы остаются на весь период остеосинтеза.In one embodiment, dielectric bushings are mounted on a support ring as close to fracture 10. It is also possible to install dielectric elements on two or more support rings. After installation, the dielectric elements remain for the entire period of osteosynthesis.

В результате установки изолирующих элементов между опорными кольцами и фиксирующими стержнями аппарата внешней фиксации происходит размыкание электрической цепи, создаваемой составными элементами аппарата, что приводит к восстановлению электрического потенциала в области перелома и его распределения вдоль кости до естественной биологической величины. В результате создания условий, приближенных к условиям естественного репаративного электрогенеза, индуцирующего остеорепарацию, представляется возможность самой кости и организму в целом справиться с повреждением. Таким образом, предложенный способ позволяет устранить принудительное выравнивание электрических потенциалов по кости и уменьшение электронегативности в области повреждения, что приводит к ускорению процесса репаративной регенерации костной ткани при компрессионно-дистракционном остеосинтезе.As a result of the installation of insulating elements between the support rings and the fixing rods of the external fixation apparatus, the electrical circuit created by the constituent elements of the apparatus opens, which leads to the restoration of the electric potential in the fracture area and its distribution along the bone to a natural biological value. As a result of creating conditions close to the conditions of natural reparative electrogenesis that induces osteoreparation, the bone itself and the body as a whole cope with damage. Thus, the proposed method allows to eliminate the forced alignment of electrical potentials in the bone and a decrease in electronegativeness in the area of damage, which leads to an acceleration of the process of reparative regeneration of bone tissue during compression-distraction osteosynthesis.

Эффективность способа подтверждается следующими примерами.The effectiveness of the method is confirmed by the following examples.

Пример 1.Example 1

Больная Ж., 30 лет, и/б №1323, поступила 17.05.2001 г. для оперативного лечения с диагнозом: вирусная деформация нижних конечностей. 22.05.2001 г. произведены корригирующие остеотомии обеих большеберцовых костей на уровне проксимальных метафизов, монтаж аппаратов Илизарова на обе голени. В операционной установлены изолирующие втулки на аппарат левой голени, произведена изоляция проксимального опорного кольца от телескопических стержней. Коррекция в аппаратах производилась с 22.05.01 г. по 04.06.01 г. Начала ходить без дополнительной опоры с 18.06.01 г. Демонтаж аппаратов: с левой ноги произведен 03.06.01 г., с правой ноги 05.06.01 г. В послеоперационном периоде больная отмечала менее выраженный болевой синдром в области послеоперационной раны левой голени, объективно отек левой голени был меньше, чем правой. Меньший болевой синдром слева позволил больной раньше активизировать левую ногу.Patient J., 30 years old, and / b No. 1323, was admitted on May 17, 2001 for surgical treatment with a diagnosis of viral deformity of the lower extremities. 05/22/2001, corrective osteotomies of both tibia were performed at the level of proximal metaphyses, Ilizarov apparatuses were installed on both legs. In the operating room, insulating sleeves were installed on the left lower leg apparatus, and the proximal support ring was isolated from telescopic rods. Correction in the apparatus was carried out from 05/22/01 to 06/04/01. It began to walk without additional support from 06/18/01. Dismantling of apparatuses: from the left leg was performed on 06/03/01, from the right leg on 05/06/01. In the postoperative During the period, the patient noted a less pronounced pain syndrome in the area of the postoperative wound of the left lower leg, objectively, swelling of the left lower leg was less than the right. Less pain on the left allowed the patient to activate the left leg earlier.

К моменту снятия аппаратов рентгенологическая картина выглядела следующим образом. Образовавшийся клиновидный дефект в зоне коррекции большеберцовой кости заполняется четко определяемым регенератом, равномерно уплотняющимся в латеральном направлении и переходящим в костное сращение по наружной поверхности большеберцовой кости, которое определяется в виде переходящих с одного отломка на другой непрерывающихся костных балочек. С внутренней стороны у основания клина регенерата определяется четкая граница перехода от ткани регенерата к мягким тканям, причем, слева граница более выражена, чем справа.By the time the apparatus was removed, the x-ray picture was as follows. The resulting wedge-shaped defect in the tibia correction zone is filled with a clearly defined regenerate, uniformly densified in the lateral direction and passing into the bone fusion along the outer surface of the tibia, which is defined as continuous bone bundles passing from one fragment to another. On the inside, at the base of the regenerate wedge, a clear boundary is defined between the transition from regenerate tissue to soft tissues, and, on the left, the border is more pronounced than on the right.

Пример 2.Example 2

Больная З., 21 год, и/б №1291, поступила 14.05.01 г. для оперативного лечения с диагнозом: "Вирусная деформация нижних конечностей". 17.05.01 г. произведены корригирующие остеотомии обеих большеберцовых костей на уровне проксимальных метафизов, монтаж аппаратов Илизарова на обе голени. В операционной установлены изоляторы на аппарат левой голени, произведена изоляция проксимального опорного кольца от телескопических стержней. Коррекция в аппаратах проводилась 22.05.01 г. по 01.06.01 г. Больная начала ходить без дополнительной опоры с 14.06.01 г. Демонтаж аппаратов: с левой ноги произведен 01.06.01 г., с правой ноги 04.06.01 г. В послеоперационном периоде больная отмечала менее выраженный болевой синдром в области послеоперационной раны левой голени, объективно отек левой голени был меньше, чем правой. Меньший болевой синдром слева позволил больной раньше активизировать левую ногу.Patient Z., 21 years old, and / b No. 1291, was admitted on May 14, 01 for surgical treatment with a diagnosis of "Viral deformation of the lower extremities." 05/17/01, corrective osteotomy of both tibia was performed at the level of proximal metaphyses, Ilizarov apparatuses were installed on both legs. In the operating room, insulators were installed on the left shin apparatus, and the proximal support ring was isolated from telescopic rods. Correction in the apparatus was carried out on 05/22/01 to 06/01/01. The patient began to walk without additional support from 06/14/01. Dismantling of the apparatus: on the left leg was performed on 06/01/01, on the right leg on 06/04/01. In the postoperative During the period, the patient noted a less pronounced pain syndrome in the area of the postoperative wound of the left lower leg, objectively, swelling of the left lower leg was less than the right. Less pain on the left allowed the patient to activate the left leg earlier.

К моменту снятия аппаратов на рентгенограммах образовавшийся клиновидный дефект в зоне коррекции большеберцовой кости заполнен четко определяемым регенератом, равномерно уплотняющимся в латеральном направлении и переходящим в костное сращение по наружной поверхности большеберцовой кости, которое определяется в виде переходящих с одного отломка на другой непрерывающихся костных балочек. С внутренней стороны у основания клина регенерата к мягким тканям, причем, слева граница более выражена, чем справа.By the time the apparatus was removed on radiographs, the resulting wedge-shaped defect in the tibia correction zone was filled with a clearly defined regenerate, uniformly densified in the lateral direction and passing into the bone fusion along the outer surface of the tibia, which is defined as continuous bone beams passing from one fragment to another. On the inside, at the base of the regenerate wedge, to the soft tissues, moreover, on the left the border is more pronounced than on the right.

Клинически после демонтажа аппаратов больные отмечали отсутствие болей в области остеотомии левой большеберцовой кости. В правой голени в области остеотомии сохранялись болезненные ощущения, нагрузка на конечность была щадящей в течение 10-14 дней.Clinically, after dismantling the apparatus, patients noted the absence of pain in the osteotomy of the left tibia. Painful sensations persisted in the right lower leg in the osteotomy area, the load on the limb was sparing for 10-14 days.

Таким образом, применение данного способа способствует созданию оптимальных условий для репаративной регенерации костной ткани при компрессионно-дистракционном остеосинтезе.Thus, the use of this method helps to create optimal conditions for reparative regeneration of bone tissue during compression-distraction osteosynthesis.

Использованные источники информации:Sources of information used:

1. Илизаров Г.А. "Ортопедия. Травматология и протезирование". М., 1971, № 11, с.7-15.1. Ilizarov G.A. "Orthopedics. Traumatology and prosthetics." M., 1971, No. 11, pp. 7-15.

2. Авторское свидетельство СССР №1438047, МКИ: А 61 N 1/36, 1986 г. - прототип.2. USSR copyright certificate No. 1438047, MKI: A 61 N 1/36, 1986 - prototype.

Claims (3)

1. Аппарат внешней фиксации, включающий выполненные из электропроводящего материала опорные кольца со спицами, закрепленными на опорных кольцах разъемными соединениями, выполненные из электропроводного материала фиксирующие резьбовые стержни для стягивания и фиксации опорных колец и диэлектрические элементы, отличающийся тем, что, по крайней мере, одно из опорных колец электрически изолировано от стержней посредством соединенных с ним диэлектрических элементов.1. The external fixation apparatus, including support rings made of an electrically conductive material with spokes, detachable connections fixed to the support rings, fixing threaded rods made of an electrically conductive material for tightening and fixing the support rings and dielectric elements, characterized in that at least one of the support rings is electrically isolated from the rods by means of dielectric elements connected to it. 2. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что опорные кольца, спицы и фиксирующие стержни выполнены из металла.2. The apparatus according to claim 1, characterized in that the support rings, spokes and fixing rods are made of metal. 3. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что диэлектрические элементы выполнены в виде втулок.3. The apparatus according to claim 1, characterized in that the dielectric elements are made in the form of bushings.
RU2003132789/14A 2003-11-11 2003-11-11 Method and device for carrying out reparative bone tissue regeneration RU2271169C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003132789/14A RU2271169C2 (en) 2003-11-11 2003-11-11 Method and device for carrying out reparative bone tissue regeneration

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003132789/14A RU2271169C2 (en) 2003-11-11 2003-11-11 Method and device for carrying out reparative bone tissue regeneration

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2003132789A RU2003132789A (en) 2005-04-20
RU2271169C2 true RU2271169C2 (en) 2006-03-10

Family

ID=35634607

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2003132789/14A RU2271169C2 (en) 2003-11-11 2003-11-11 Method and device for carrying out reparative bone tissue regeneration

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2271169C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU194565U1 (en) * 2019-04-12 2019-12-16 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Российский научный центр "Восстановительная травматология и ортопедия" имени академика Г.А. Илизарова" Министерства здравоохранения Российской Федерации INSULATION WASHER TO EXTERNAL FIXING UNIT

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU194565U1 (en) * 2019-04-12 2019-12-16 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Российский научный центр "Восстановительная травматология и ортопедия" имени академика Г.А. Илизарова" Министерства здравоохранения Российской Федерации INSULATION WASHER TO EXTERNAL FIXING UNIT

Also Published As

Publication number Publication date
RU2003132789A (en) 2005-04-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
MONTICELLI et al. Distraction Epiphysiolysis as a Method of Limb Lengthening: III. Clinical Applications.
RU2271169C2 (en) Method and device for carrying out reparative bone tissue regeneration
RU2626146C1 (en) Method for substitution of post-traumatic tibia defect
Forsted et al. Radiologic evaluation of the treatment of nonunion of fractures by electrical stimulation
RU2448662C2 (en) Method of ankle and subtalar osteoplastic arthrodesis
RU2659652C1 (en) Method for treating patients with fracture-dislocation of the talus
RU2474398C1 (en) Method for shinbone extensive defect replacement
RU2465858C2 (en) Method of conservative treatment of shin bone fractures
RU2152185C1 (en) Method for substituting large scale defect of the tibia
RU2202294C2 (en) Method for treating the cases of femur neck varus deformity
RU2461366C1 (en) Method for surgical approach to fibula fractions in lower one-third accompanied by tibiofibular syndesmosis disruption
RU2284785C1 (en) Method for treating children for juvenile femur head epiphyseolysis
RU2212204C2 (en) Method and device for treating the cases of gonarthrosis
RU2798904C1 (en) Method of plasty of post-traumatic periarticular defects of long tubular bones (options)
RU2604769C1 (en) Method of long bone diaphyseal area fragments fusion in case of osteomyelitis damage
RU2146896C1 (en) Method for treating pathogenic focus in tubular bone
RU2232557C2 (en) Method for reconstructing proximal femoral department at failed development
RU2177754C2 (en) Method for treating double bone fracture aggravated with split central bone fragment
SU1273083A1 (en) Method of elongating shin and removing deformity of foot
RU2676650C1 (en) Method of operational treatment of chronic osteomyelitis
RU2185795C2 (en) Method for substituting distal fur end defect
Donnan et al. (ii) Monolateral fixators in paediatric limb reconstruction
RU2218888C1 (en) Method for making osteosynthesis using rod apparatus in the cases of crural bone fracture
RU2228154C1 (en) Method for performing external fixation of proximal femur part
RU2515685C1 (en) Method for replacing bone defect with presence of central osteomyelytic focus in children

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20051112