PL217368B1 - Gwóźdź śródszpikowy do leczenia złamań kości długich - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest gwoźdź śródszpikowy do leczenia złamań kości długich.

Znany jest z francuskiego opisu patentowego 2857250 gwóźdź składający się z wydrążonego gwoździa śródszpikowego, na którym osadzona jest tuleja. Gwóźdź śródszpikowy w dolnej części ma elementy blokujące do kotwienia gwoździa w dolnej części kości udowej, rozwierane śrubą ułożoną w osiowym otworze gwoździa śródszpikowego. Gwóźdź w górnej części ma kanałek, w którym ułożone są wkręty blokujące mocujące tuleję w górnej części kości udowej. Z polskiego opisu wzoru użytkowego 64041 znany jest gwóźdź teleskopowy posiadający tuleję osadzoną przesuwnie na gwoździu śródszpikowym, która w dolnej czołowej części ma elementy blokujące i osiowo ułożony nagwintowany otwór montażowy. Gwóźdź szpikowy ma w górnej części poprzecznie ułożone otwory na wkręty blokujące i osiowo ułożony nagwintowany otwór montażowy. Znany jest z polskiego opisu patentowego PL 173443 gwóźdź kostny śródszpikowy w postaci pręta prostego lub zakrzywionego, zakończonego z jednej strony ostrzem, a z drugiej spłaszczeniem z poprzecznym otworem, wyposażony w krawędzie zaczepowe. Krawędzie te, umieszczone w zależności od potrzeb na początku, w części środkowej lub tylnej gwoździa, po wbiciu wciskają się w powierzchnię otworu kanału szpikowego zapobiegając jego cofaniu się podczas ruchu kończyny. Gwóźdź ten jest szczególnie przeznaczony do leczenia złamań krętarzowych i podkrętarzowych kości udowej, a w celu uzyskania wystarczającej stabilizacji odłamów niezbędne jest stosowanie kilku gwoździ wprowadzanych kolejno do kanału szpikowego z dostępu kłykciowego nasady dalszej kości udowej. Z polskiego zgłoszenia patentowego P 364450 znany jest gwóźdź śródszpikowy segmentowy rozprężny składający się z trzpienia i segmentów osadzanych na nim, a następnie sprężanych, wyposażonych w elementy podatne w kierunku promieniowym, który charakteryzuje się tym, że posiada trzpień zakończony z jednej strony końcówką umożliwiającą jego osadzenie w kości gąbczastej nasady dalszej oraz współpracę z segmentem dystalnym dzięki odpowiednio ukształtowanej części stożkowej z żebrami, a z drugiej strony odcinkiem gwintowanym z częścią chwytową, na który wsuwane są segmenty gwoździa dystansowy, pośredni, proksymalny w postaci tulejek o jednakowej średnicy zewnętrznej i zmiennych średnicach wewnętrznych, wyposażonych z jednej strony w elementy podatne promieniowo ukształtowane, poprzez wycięcie wzdłuż tworzących końców zwróconych w stronę nasady dalszej, a z drugiej strony zakończone powierzchnią stożkową z żebrami lub w przypadku segmentu (tulejki) proksymalnego - wycięciami, przy czym ten koniec segmentu współpracuje ze stożkiem zamykającym, którego część stożkowa z żebrami wsuwa się w koniec segmentu proksymalnego zwróconego w stronę nasady bliższej kości, a jego powierzchnia oporowa współpracuje z powierzchnią oporową nakrętki, służącej do sprężenia gwoździa, tj. skrócenia odległości między płaszczyznami oporowymi, końcówki trzpienia i nakrętki, przy czym na części swej wysokości nakrętka ma znany kształt sześciokątny, natomiast żebra wsuwają się w nacięcia na końcach segmentów (tulejek) proksymalnych.

Z polskiego zgłoszenia patentowego P. 379493 znany jest gwóźdź śródszpikowy mający centralną oś i mający bliższy odcinek końcowy i dalszy odcinek końcowy przeznaczony do wprowadzania do przestrzeni szpikowej, przy czym całkowita długość L gwoździa wynosi od 200 mm do 500 mm. Gwóźdź ma zakrzywiony odcinek o długości G mniejszej lub równej długości L. Promień R krzywizny zakrzywionego odcinka o długości G wynosi od 300 mm do 1300 mm. a stosunek L/R wynosi od 0,2 do 0,8. Z polskiego zgłoszenia patentowego P 380266 znany jest gwóźdź śródszpikowy o wzdłużnej osi mający bliższą końcówkę oraz obwodową końcówkę, przynajmniej jeden leżący w płaszczyźnie przebiegającej wzdłuż wzdłużnej osi otwór, przeznaczone dla elementów ryglujących. Gwóźdź ma również w tej samej płaszczyźnie równoległą do wzdłużnej osi szczelinę, przy czym w nierozpartym położeniu gwoździa śródszpikowego szczelina w obszarze poza otworami ma szerokość, której wartość wynosi najwyżej 0,6 mniejszej średnicy otworu. Z polskiego zgłoszenia P 380676 znany jest gwóźdź śródszpikowy, który posiada, co najmniej jedną szpilkę antyrotacyjną umieszczoną poza obszarem osi symetrii śruby kompensacyjnej osiowo blokującej śrubę kostną, a szpilka antyrotacyjną jest wyposażona w gwint (3/1). Śruba kostna jest umieszczona nieobrotowo - przesuwnie w tulei i w niej ustalona za pomocą wkręta dociskowego tworzy wstępnie zmontowany zespół. Z polskiego zgłoszenia patentowego 382247 znany jest rozprężny gwóźdź śródszpikowy, który charakteryzuje się tym, że posiada tuleję osadzaną w kanale szpikowym kości zakończoną z jednej strony końcówką z wycięciami wzdłużnymi umożliwiającymi przemieszczanie promieniowe i osadzenie gwoździa w kości gąbczastej korzystne przy pomocy nacięć zewnętrznych nasady dalszej oraz części proksymalnej o większej średnicy umożliwiającej wprowadzenie i obrót nakrętki rozpieraka z otworem podłużnym do

PL 217 368 B1 wprowadzania rygla oraz wycięciami stanowiącymi gniazdo do wprowadzenia narzędzia do ustawiania pozycji gwoździa przez obrót. Znany jest z opisu patentowego US2002165544 gwóźdź śródszpikowy o promieniowej odkształcalności umożliwiającej jego stabilizację w kanale szpikowym. Gwóźdź ten posiada trzpień zakończony w części dalszej głowicą, o średnicy odpowiadającej zewnętrznej średnicy pozostałych nierozprężnych elementów współpracujących z trzpieniem, a w części bliższej - gwintem. Na trzpieniu umieszczane są kolejno (licząc od głowicy) tulejki: rozprężna, nierozprężna, rozprężna, nierozprężna oraz tulejka z wewnętrznym gwintem pełniąca rolę nakrętki. Tulejki rozprężne są nacięte na wskroś w środkowej części swojej długości wzdłuż tworzących powierzchnię walcową tulejki (w przykładzie wykonania są to cztery nacięcia rozmieszczone co 90 stopni na obwodzie tulejki). Po umieszczeniu w kanale szpikowym trzpienia wraz z zespołem tulejek, następuje etap rozprężania promieniowego naciętych tulejek poprzez skręcanie zespołu nakrętką. W innym przykładzie wykonania opisano gwóźdź posiadający trzpień zakończony głowicą o kształcie odwróconych stożków obrotowych połączonych podstawami, współpracujący z tuleją odpowiadającą swą długością długości kości. Końce tulei, nacięte na pewnej długości wzdłuż tworzących, współpracują ze stożkowymi powierzchniami: z jednej strony głowicy, a z drugiej - nakrętki, zakończonej powierzchnią stożkową zwróconą w stronę głowicy. Podczas wkręcania nakrętki następuje rozchylanie naciętych fragmentów obu końców tulei gwoździa, co winno unieruchomić odłamy kości.

Wadą powyższych rozwiązań jest ograniczona liczba poziomów, na których następuje unieruchomienie gwoździa w kanale szpikowym, co uniemożliwia właściwą stabilizację złamań występujących na kilku poziomach (wieloodłamowych). Ponadto, biorąc pod uwagę okres pozostawania gwoździa wewnątrz kości, poważną wadą jest zwiększone ryzyko przerastania tkanką kostną przestrzeni między trzpieniem i rozprężonymi elementami tulejek, co może utrudnić lub wręcz uniemożliwić usunięcie gwoździa bez rozległej interwencji chirurgicznej. Wady tej nie ma gwóźdź według opisu patentowego US 6575973, w którym jego tuleja posiada dwa zespoły odpowiednio ukształtowanych czterech szczelin (otworów) rozmieszczonych na obwodzie, przy czym po dwie szczeliny są skierowane w kierunku dalszej i bliższej nasady kości. Z tuleją współpracują dwie śruby, które są nagwintowane w ten sposób, że część gwintu jest prawo-, a część lewoskrętna, przy czym są one rozdzielone niegwintowaną częścią śruby o postaci ściętych stożków zwróconych do siebie podstawami. Śruba od strony bliższej nasady zakończona jest w ten sposób, że możliwe jest jej obracanie za pomocą odpowiedniego klucza. Obie śruby połączone są tuleją sprzęgającą (o średnicy mniejszej niż wewnętrzna średnica tulei) w taki sposób, że tworzą one jedną całość. Na każdej śrubie znajduje się para elementów kotwiących w postaci krótkiej tulejki z wewnętrznym gwintem (odpowiednio: prawo- i lewoskrętnym) oraz wypustem na swej zewnętrznej powierzchni, współpracującym z rowkiem biegnącym wzdłuż tworzącej wewnętrznej powierzchni walcowej tulei. Tulejka zespołu kotwiącego ma dwa ramiona o odpowiednim przekroju, umożliwiającym ich wysuwanie się ze szczelin tulei i wbijanie się w ścianki kanału śródszpikowego. Wspomniane powierzchnie stożkowe na śrubach odpowiednio kierują ramiona w szczeliny tulei, a wypust na tulejce zespołu kotwiącego ustala położenie ramion względem szczelin w tulei. Jednak również w przypadku tej konstrukcji występuje niebezpieczeństwo obrośnięcia tkanką kostną wysuniętych ramion tak, iż w znacznym stopniu wzrosną trudności w usunięciu gwoździa, co przy ich znacznym odkształceniu i usytuowaniu części z nich w kierunku przeciwnym do kierunku usuwania, może spowodować uszkodzenie zespołu kotwiącego lub śrub. Wadą jest także stabilizowanie gwoździa jedynie na dwóch, zdeterminowanych konstrukcją poziomach.

Gwoźdź śródszpikowy do leczenia złamań kości długich, według wynalazku, zawierający korpus w postaci rury zakończonej w dolnej części odpowiednio ukształtowaną końcówką, wyposażonej w otwory oraz umieszczony wewnątrz rury rozpierak, charakteryzuje się tym, że ma dwa moduły kotwiące, przy czym co najmniej jeden z nich to wewnętrzny, śródszpikowy moduł kotwiący. Składa się on, z co najmniej trzech żeberek usytuowanych w otworach w ściankach rury, w taki sposób, że żebra wystają do wewnątrz rury i stykają się z rozpierakiem w postaci wypornika stożkowego. Wypornik stożkowy ma przelotowy otwór, przez który przechodzi pręt gwintowany, na którym w dolnej części, pod wypornikiem stożkowym, umieszczona jest nakrętka oporowa, zabezpieczająca wypornik przed zsunięciem się z pręta. Górna część rury połączona jest trwale, korzystnie poprzez spawanie, z tuleją z kołnierzem, w której znajduje się pierścień, na którym osadzona jest nakrętka, nakręcona na pręt gwintowany. W wyniku obrotu nakrętki pręt gwintowany przesuwa się z wypornikiem stożkowym wzdłuż osi rury powodując poprzeczne wysunięcie żeber na zewnątrz rury i w efekcie ryglowanie gwoździa śródszpikowego w kanale szpikowym od wewnątrz. Korzystnie gwóźdź ma dwa takie moduły kotwiące, wówczas ryglowanie gwoździa w kanale następuje w dwóch obszarach - w obszarze

PL 217 368 B1 proksymalnym oraz dystalnym. Korzystnie gwóźdź wykonany jest ze stopu tytanu, natomiast żeberka i wyporniki stożkowe wykonane są z polietylenu (PE HD). Możliwe jest wykonanie gwoździa w wersji, kiedy górny moduł kotwiący będzie wewnętrzny, śródszpikowy - opisany jak wyżej, zaś dolny moduł kotwiący może być w postaci otworów i śrub zewnętrznych lub innego, znanego ze stanu techniki mocowania. Taka wersja gwoździa nie jest jednak korzystna.

Gwoźdź według wynalazku umożliwia eliminację dodatkowych śrub ryglujących, które niepotrzebnie osłabiały i uszkadzały poprzez wytworzenie otworów strukturę uszkodzonej kości. Zastosowanie wewnętrznego zakotwiczenia gwoździa przy pomocy żeber gwarantuje nieinwazyjną stabilizację całego układu. Zaletą rozwiązania jest także mała powierzchnia styku implant-kość, która gwarantuje dobrą odbudowę ukrwienia oraz precyzyjne zakotwiczenie gwoździa w kości. Gwóźdź można łatwo wprowadzić do kanału szpikowego, a także łatwo i nieinwazyjne wyciągnąć implant z kanału szpikowego, żeberka chowają się do środka, tak jak w stanie odpoczynku, nie naruszając dodatkowo kości.

Gwoźdź według wynalazku przedstawiony jest w przykładzie wykonania i na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia przekrój podłużny gwoździa w fazie przed zakotwiczeniem, fig. 2 przedstawia widok z góry gwoździa w fazie przed zakotwiczeniem, fig. 3 przedstawia przekrój podłużny gwoździa w fazie po zakotwiczeniu, fig. 4 przedstawia widok z góry gwoździa w fazie po zakotwiczeniu.

Gwóźdź środszpikowy składa się z rury zakończonej u dołu zwężającą się. zaokrągloną końcówką ma dwa wewnętrzne, śródszpikowe moduły kotwiące A w obszarze proksymalnym oraz dystalnym. W ściankach rury 1 o średnicy zewnętrznej Φ 11 - 13 mm i średnicy wewnętrznej Φ 8 - 10 mm i długości 400 - 450 mm w części proksymalnej i dystalnej rozmieszczone są symetryczne po trzy otwory 2 o kształcie prostokąta o wymiarach a x b = 4 x 30 mm, gdzie a - wymiar poprzeczny w stosunku do osi rury, b - wymiar równoległy do osi rury. W otworach 2 umieszczone są trzy żebra 3 tak, że wystają do wewnątrz rury 1 i stykają się z wypornikiem stożkowym 4. Wypornik stożkowy 4 ma przelotowy otwór, przez który przechodzi pręt gwintowany 5, na którym w dolnej części, pod wypornikiem stożkowym 4, umieszczona jest nakrętka oporowa 9. Górna część rury 1 połączona jest trwale, poprzez spawanie wiązką elektronów, z tuleją 8 z kołnierzem. W tulei 8 znajduje się pierścień 7. Przez tuleję 8 i pierścień 7 przechodzi pręt gwintowany, 5 na który nakręcona jest nakrętka 6 osadzona na pierścieniu 7. W wyniku obrotu nakrętki 6 następuje przesunięcie pręta gwintowanego 5 z wypornikiem stożkowym 4 wzdłuż osi rury 1 powodujące poprzeczne wysunięcie trzech żeber 3 na zewnątrz rury 1 i w efekcie ryglowanie gwoździa śródszpikowego w tkance od wewnątrz w dwóch obszarach gwoździa - w obszarze proksymalnym oraz dystalnym.

Claims (4)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Gwoźdź śródszpikowy do leczenia złamań kości długich zawierający korpus w postaci rury zakończonej w dolnej części odpowiednio ukształtowaną końcówką, wyposażonej w otwory oraz umieszczony wewnątrz rury rozpierak, znamienny tym, że ma dwa moduły kotwiące, przy czym co najmniej jeden z nich to wewnętrzny, śródszpikowy moduł kotwiący (A) składający się, z co najmniej trzech żeberek (3) usytuowanych w otworach (2) w ściankach rury (1) w taki sposób, że żebra (3) wystają do wewnątrz rury (1) i stykają się z rozpierakiem w postaci wypornika stożkowego (4), wyposażonego w przelotowy otwór, przez który przechodzi pręt gwintowany (5), zakończony w dolnej części nakrętką oporową (9), zaś w górnej części nakrętką (6) osadzoną na pierścieniu (7), znajdującym się w tulei (8) z kołnierzem trwale połączoną z górną częścią rury (1).
2. 2. Gwóźdź według zastrz. 1, znamienny tym, że ma dwa moduły kotwiące (A).
3. 3. Gwóźdź według zastrz. 1, znamienny tym, że wypornik stożkowy (4) umieszczony jest w rurze (1) szerszą częścią do dołu.
4. 4. Gwóźdź według zastrz. 1, znamienny tym, że tuleja (8) z kołnierzem jest przyspawana do rury (1).