SU865284A1

SU865284A1 - Compression-distraction apparatus

Info

Publication number: SU865284A1
Application number: SU802868484A
Authority: SU
Inventors: Гавриил Абрамович Илизаров; Владимир Леонидович Рассохин; Вячеслав Михайлович Быков
Original assignee: Курганский Научно-Исследовательский Институт Экспериментальной И Клинической Ортопедии И Травматологии
Priority date: 1980-01-11
Filing date: 1980-01-11
Publication date: 1981-09-23

Description

(54) КОМПРЕССИОННО-ДИСТРАКЦИОННЫЙ АППАРАТ(54) COMPRESSION-DISTRACTING APPARATUS

1one

Изобретение относитс к медицинской технике, а именно к устройствам дл осуществлени остеосинтеза.The invention relates to medical technology, namely to devices for carrying out osteosynthesis.

Известен компрессионно-дистракционный аппарат, который содержит кольца, дистракторы , снабженные приводным устройством, включающим пружину, храповое колесо с храповиком и рычагом, а также имеющим электрическую св зь с блоком управлени и источником питани 1.A compression-distraction apparatus is known, which comprises rings, distractors, equipped with a drive device including a spring, a ratchet wheel with a ratchet and a lever, and also having an electrical connection with the control unit and the power source 1.

Однако в таком компрессионно-дистракционном аппарате дистракторы не обеспечивают равномерного перемещени костных фрагментов, допускают возможность перемещений , превышающих допустимые деформации регенерата, что приводит к его травматизации , к ухудщению условий регенерации .However, in such a compression-distraction apparatus, distractors do not ensure uniform movement of bone fragments, allow the possibility of displacements exceeding the allowable deformations of the regenerate, which leads to its traumatization, and deterioration of the conditions of regeneration.

Цель изобретени - снижение травматизации и улучщение условий регенерации костной ткани путем равномерного процесса дистракции, а также обеспечение возможности перемещени резьбового стержн .The purpose of the invention is to reduce trauma and improve the conditions of bone tissue regeneration through a uniform process of distraction, as well as to ensure the possibility of movement of the threaded rod.

Поставленна цель достигаетс тем, что в компрессионно-дистракционном аппарате, содержащем кольца, дистракторы, снабженные приводным устройством, включающимThe goal is achieved by the fact that in a compression-distraction apparatus containing rings there are distractors equipped with a drive device including

пружину, храповое колесо с храповиком и рычагом, а также имеющим электрическую св зь с блоком управлени и источником питани , дистрактор выполнен в виде резьбового стержн и резьбовой стойки с втулкой в которой расположено храповое колесо, выполненное в виде полого цилиндра с зубь ми по внутренней образующей поверхности, причем цилиндр жестко соединен с резьбовой стойкой, а внутри втулки установлен стакан, св занный с ней с помощью крепежных эле )д ментов, на внещней стороне которого щарнирно установлен храповик, одним концом св занный с рычагом и пружиной, при этом плечо рычага установлено внутри стакана; приводное устройство выполнено в виде упругой дужки с серьгой, расположеннойthe spring, the ratchet wheel with the ratchet and the lever, as well as the electrically connected with the control unit and the power source, the distractor is made in the form of a threaded rod and a threaded stand with a sleeve in which there is a ratchet wheel made in the form of a hollow cylinder with teeth along the inner forming surface, the cylinder is rigidly connected to the threaded stand, and inside the sleeve there is a cup connected with it by means of fixing elements, on the external side of which a ratchet is hinged, one end connected with a lever and a spring, while the lever arm is installed inside the glass; the drive unit is made in the form of an elastic arm with an earring located

ts в стакане и св занной с рычагом.ts in a glass and connected to a lever.

Кроме того, упруга дужка снабжена нагревательным элементом в виде проволоки с высоким омическим сопротивлением, электрически изолированной жаропрочной нитью. При этом упруга дужка с серьгой выполнена из нитинола.In addition, the elastic bow is equipped with a heating element in the form of a wire with high ohmic resistance, electrically isolated heat-resistant thread. At the same time, the elastic arm with the earring is made of nitinol.

На фиг. 1 схематично изображен дистрактор компрессионно-дистракционного аппарата , продольное сечение; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - упруга дужка приводного устройства; на фиг. 5 - сечение В-В на фиг. 4; на фиг. 6 - структурна схема блока управлени . Компрессионно-дистракционный аппарат содержит кольца (на чертеже не показаны) и дистракторы, состо щие из стакана 1, на буртик которого торцовой поверхностью опираетс храповое колесо 2 в виде полого цилиндра, имеющего на внутренней образующей поверхности зубь , а на внешней - буртик, соединенное со стойкой 3, в резьбовое отверстие последней одним концом установлен резьбовой стержень 4, который другим концом жестко соединен с опорой аппарата с помощью гаек 5. К верхней части стакана 1 на ось 6 установлен рычаг 7, имеющий на одном конце подпружиненный храповик 8, вход щий в зацепление с зубом храпового колеса 2 на другом конце рычага установлен хвостовик 9. Рычаг 7 с помощью хвостовика 9 шарнирно соединен с пружиной 10 возврата и со свободным концом рабочего тела 11, выполненного в виде упругой дужки с серьгой , одним концом консольно соединенной со стаканом 1. Рабочее тело 11 выполнено из нитинола, обладающего эффектом запоминани формы. Дл нагревани рабочего тела 11 на нем установлен нагревательный элемент 12 из проволоки с высоким омическим сопротивлением , котора электрически изолирована от рабочего тела при помощи жаропрочной асбестовой нити 13, имеющей между витками промежутки дл более эффективного подвода тепла к рабочему телу. Сверху рабочее тело 11 вместе с нагревательным элементом заключены к плотную обмотку из той же нити 13. Стакан 1 и храповое колесо 2 заключены в защитную втулку 14, котора удерживает храповое колесо 2 от осевого перемещени с помощью буртика на храповом колесе 2 и буртика защитной втулки, имеющегос на внутренней ее образующей. Защитна втулка 14 и стакан 1 неподвижно соединены с резьбовой стойкой 15, через которую подведены провода 16 к нагревательному элементу 12. Упруга дужка с серьгой, расположенна в стакане 1 и св занна с рычагом 7, а также пружина 10, храповое колесо 2 с храповиком 8 образуют приводное устройство, имеющее электрическую св зь с блоком управлени . Блок управлени состоит из генератора 17 с кварцевой стабилизацией частоты. двух делителей 18 и 19 частоты с регулируемым коэффициентом делени , управл ющего триггера 20, электронного ключа 21. . Блок управлени соединен с источником 22 питани , к которому посредством проводов 16 через электронный ключ 21 подключен нагревательный элемент 12. Предлагаемый дистрактор работает следующим образом. Последовательно импульсы с выхода генератора 17 поступают на вход делител 18 частоты, с выхода которого последовательно импульсы поступают на вход делител 19 частоты, а также на вход R управл ющего триггера 20, устанавлива его в нулевое состо ние, т. е. на выходе управл ющего триггера 20 устанавливаетс нулевой потенциал относительно общей шины. Нулевым потенциалом с выхода управл ющего триггера 20 электронный ключ 21 закрыт, и нагревательный элемент 12 отключен от источника 22 питани . После прихода импульса с выхода делител 19 частоты на вход S управл ющего триггера 20 последний устанавливаетс в единичное состо ние, т. е. на выходе его устанавливаетс потенциал логической «1 относительно общей щины. Это состо ние управл ющего триггера 20 сохран етс до прихода импульса с выхода делител 18 частоты на вход R управл ющего триггера 20. От потенциала логической «1 с выхода управл ющего триггера 20 открываетс электронный ключ 21, и нагревательный элемент 12 подключаетс к источнику 22 питани . Врем включени элемента 12 на нагрев определ етс периодом следовани импульсов с выхода делител 18 частоты. Периодичность включени элемента 12 на нагрев определ етс периодом следовани импульсов с выхода делител 19 частоты. Врем нагрева и периодичность включени нагревательного элемента 12 можно устанавливать по желанию, измен коэффициенты делени делителей 18 и 19 частоты. При подключении нагревательного элемента 12 к источнику питани рабочее тело 11 нагреваетс и начинает разгибатьс , т. е. «вспоминать первоначальную форму, раст гива пружину 10 возврата и поворачива рычаг 7 до упора. При этом храповик 8 входит в зацепление с зубом храпового колеса 2, поворачива его с резьбовой стойкой 3. При повороте резьбовой стойки 3 происходит осевое перемещение резьбового стержн 4 и опор самого аппарата. После окончани рабочего хода рычага 7 нагревательный элемент 12 отключаетс от источника 22 питани , и рабочее тело 11 остывает, тер свою упругость, и пружина 10 возврата, огиба его, приводит его в исходное положение вместе с рычагом 7. При этом подпружиненный храповик 8 переходит на следующий зуб храпового колеса 2. Таким образом, при периодическом подключении нагревательного элемента 12 к источнику питани происходит осевое перемещение стержн 4, скорость перемещени которого (темп дистракции) определ етс заданным периодом последовательности импульсов с блока управлени .FIG. 1 schematically depicts a distractor of a compression-distraction apparatus, a longitudinal section; in fig. 2 is a section A-A in FIG. one; in fig. 3 is a section BB in FIG. one; in fig. 4 - elastic bow drive device; in fig. 5 is a sectional view BB in FIG. four; in fig. 6 is a block diagram of the control unit. The compression-distraction apparatus contains rings (not shown in the drawing) and distractors consisting of cup 1, on the shoulder of which the ratchet wheel 2 rests in the form of a hollow cylinder, which has a tooth on the inner forming surface, and on the outer surface a shoulder, connected to With a rack 3, a threaded rod 4 is installed in the threaded hole with the last one end, which is rigidly connected to the device support with the other end by means of nuts 5. To the upper part of the barrel 1, the lever 7 is mounted on the axle 6; a ginseng ratchet 8 which engages with the tooth of the ratchet wheel 2 at the other end of the lever is equipped with a shank 9. The lever 7 is pivotally connected with the shank 9 to the return spring 10 and with the free end of the working body 11, made in the form of an elastic shackle with an earring, the end of the cantilever joint with the glass 1. The working body 11 is made of nitinol, which has a shape memory effect. To heat the working medium 11, a heating element 12 of high ohmic resistance wire 12 is installed on it, which is electrically isolated from the working medium by means of a heat-resistant asbestos filament 13 having gaps between the turns for more efficient heat supply to the working body. From above, the working body 11 together with the heating element is enclosed in a dense winding of the same thread 13. The glass 1 and the ratchet wheel 2 are enclosed in a protective sleeve 14, which keeps the ratchet wheel 2 from axial movement using a shoulder on the ratchet wheel 2 and a protective sleeve of the sleeve, available on the inside of it. The protective sleeve 14 and the bowl 1 are fixedly connected to the threaded stand 15, through which the wires 16 are connected to the heating element 12. An elastic arm with an earring located in the bowl 1 and connected to the lever 7, as well as the spring 10, the ratchet 2 with the ratchet 8 form a drive device having an electrical connection to the control unit. The control unit consists of a generator 17 with quartz frequency stabilization. two dividers 18 and 19 frequencies with an adjustable division factor, control trigger 20, electronic key 21.. The control unit is connected to a power source 22 to which a heating element 12 is connected via wires 16 via an electronic switch 21. The proposed distractor works as follows. Successively, the pulses from the output of the generator 17 are fed to the input of the frequency divider 18, from the output of which successively the pulses are fed to the input of the frequency divider 19, as well as to the input R of the control trigger 20, setting it to the zero state, i.e. at the output of the control the trigger 20 is set to zero potential relative to the common bus. By zero potential from the output of the control trigger 20, the electronic switch 21 is closed, and the heating element 12 is disconnected from the power supply 22. After the arrival of a pulse from the output of the frequency divider 19 to the input S of the control trigger 20, the latter is set to one state, i.e., the potential of a logical ' 1 relative to the total voltage is established at its output. This state of the control trigger 20 is maintained until a pulse from the output of the frequency divider 18 to the input R of the control trigger 20 arrives. From the potential of the logic switch "1 from the output of the control trigger 20, the electronic switch 21 is opened, and the heating element 12 is connected to the power supply 22 . The activation time of the element 12 for heating is determined by the pulse duration from the output of the frequency divider 18. The frequency of switching on the element 12 for heating is determined by the period of the pulse from the output of the frequency divider 19. The heating time and the frequency of switching on the heating element 12 can be set at will by changing the division factors of the frequency dividers 18 and 19. When the heating element 12 is connected to the power supply, the working fluid 11 heats up and begins to unbend, i.e., recall the original shape, stretching the return spring 10 and turning the lever 7 to the stop. In this case, the ratchet 8 engages with the tooth of the ratchet wheel 2, turning it with the threaded stand 3. When the threaded stand 3 is rotated, the axial movement of the threaded rod 4 and the supports of the apparatus itself takes place. After the end of the working stroke of the lever 7, the heating element 12 is disconnected from the power source 22, and the working body 11 cools down, having lost its elasticity, and the return spring 10, bending it, brings it back to its original position together with the lever 7. The spring-loaded ratchet 8 switches to the next tooth of the ratchet wheel 2. Thus, when periodically connecting the heating element 12 to the power source, the rod 4 is axially moved, the speed of which movement (the rate of distraction) is determined by a predetermined period of time nosti pulses from the control unit.

Удлинение с помощью предлагаемого дистрактора имеет несомненные преимущества перед дистракцией, проводимой вручную. В частности, дистрактор обеспечивает посто нное и равномерное раст жение тканей (как на прот жении суток, так и в отнощении режима удлинени за 60 раз, а не за 4 раза) и высокую точность величины удлинени .Lengthening with the proposed distractor has undoubted advantages over manual distraction. In particular, the distractor provides constant and uniform stretching of tissues (both over the course of a day and with respect to the mode of elongation for 60 times, and not 4 times) and high accuracy of the magnitude of elongation.

Дистрактор, кроме эффекта, св занного с улучшением условий регенерации, позвол ет вы вить оптимальные дл различных условий темпы дистракции, т. е. дает возможность использовать его в исследовательской работе по изучению закономерностей репаративной регенерации. Дистрактор имеет также малые габариты и вес, доступен стерилизации, выбранна компановка и относительно малые скорости перемещени подвижных звеньев обеспечивают бесшумность и надежность его в эксплуатации.In addition to the effect associated with the improvement of regeneration conditions, the distractor makes it possible to identify optimal rates of distraction for different conditions, i.e., it makes it possible to use it in research work on the study of reparative regeneration patterns. The distractor also has small dimensions and weight, sterilization is available, a lineup is selected and the relatively low speeds of movement of the moving links ensure its noiselessness and reliability in operation.

Claims

1. A compression-distraction apparatus, comprising rings, distractors, equipped with a drive device including a spring, a ratchet wheel with a ratchet and a lever, and also having an electrical connection to the control unit and a power source, characterized in that.

In order to reduce trauma and improve the conditions of bone tissue regeneration through a uniform process of distraction, the distractor is made in the form of a threaded rod and threaded stand with a sleeve in which a ratchet wheel is made in the form of a hollow cylinder with teeth along the inner generatrix surface, the cylinder being rigidly connected with a threaded stand, and inside the sleeve there is installed a cup connected to it by means of fasteners, on the external side of which a ratchet is pivotally mounted, connected at one end with a lever and a spring, wherein the lever arm is installed inside stakana-, the drive device is designed as a resilient bow pierced situated in glass and associated with the lever.

2. The apparatus according to claim 1, characterized in that, in order to move the threaded rod, the elastic arm is provided with a heating element in the form of a wire with high ohmic resistance, an electrically insulated heat-resistant thread.

3. The device on PP. 1 and 2, characterized in that the elastic arm with the earring is made of nitinol.

Sources of information taken into account in the examination 1. USSR author's certificate in application No. 2839963 / 28-13, cl. A 61 B 17/18, 1979.

L- /

FIG. g