устройство для спондилодеза

Формула изобретения

Устройство для спондилодеза, выполненное из материала с памятью формы и включающее две параллельные скобы, соединенные перемычкой, отличающееся тем, что перемычка представляет собой полуторавитковую цилиндрическую спираль, а каждая из скоб включает в себя рабочий элемент в виде одновитковой спирали, расположенной в плоскости, перпендикулярной плоскости скобы.

Описание изобретения к патенту

Устройство относится к медицине, а именно к нейрохирургии и травматологии, и может быть использовано в ходе операций на позвоночнике при переломах, вывихах, переломовывихах позвонков.

Известен ряд устройств, выполненных из материалов с памятью, предназначенных для фиксации и стабилизации поврежденных позвонков. Например, устройства, описанные в /1/, представляют собой проволочные металлоконструкции с фиксирующими элементами, изогнутыми в параллельных или перпендикулярных плоскостях, причем по крайней мере один из них представляет собой петлю. Данные устройства применяются для фиксации, как правило, соседних позвонков. Основным недостатком данных устройств является то, что фиксирующие элементы, выполненные в виде замкнутых петель, при установке проводятся под дужками и могут вызвать повреждение спинного мозга. Кроме того, отсутствие рабочего элемента обуславливает жесткую /не динамическую/ фиксацию позвонков, а также требует точного соответствия геометрических параметров устройств размерам задних структур позвонков. Следует также отметать, что данные устройства невозможно использовать при одновременном повреждении остистого отростка и дужек позвонка.

В качестве прототипа, как наиболее близкого по технической сущности устройства к предлагаемому изобретению, авторами принято устройство для заднего спондилодеза /2/. Данное устройство выполнено из материала, проявляющего эффект памяти формы при температурах + 37... + 55^oC с интервалом между прямым и обратным превращениями в диапазоне 15...25^oC, в виде проволочной петли, состоящей из двух параллельных друг другу S - образных элементов, соединенных дугообразной перемычкой. Конструкция данного устройства обеспечивает одновременную фиксацию трех позвонков, равномерное распределение сил и одинаковое перемещение правой и левой сторон поврежденного позвонка.

Однако, у данного устройства имеется ряд недостатков.

1. S - образная форма рабочих элементов предусматривает проведение устройства под дужками позвонка, что, как и в случае с устройствами, принятыми за аналог, может вызвать повреждение спинного мозга и кроме того технически сложно в исполнении.

2. Данное устройство имеет ограниченную область применения, поскольку оно разработано для фиксации C₁-C₂ позвонков /атланто-аксиальный спондилодез/.

3. Устройство не применимо при переломе дужек позвонка или при их отсутствии вследствие оперативного вмешательства.

4. Дугообразная перемычка не обеспечивает надежную фиксацию устройства на остистом отростке позвонка и не позволяет полностью выключить движения в фиксируемом сегменте позвоночника, что в ряде случаев может привести к повторному смещению позвонков.

Целью предлагаемого изобретения является обеспечение надежной фиксации и стабилизации поврежденного сегмента любого отдела позвоночника при переломе или отсутствии дужек позвонка.

Указанная цель достигается за счет исполнения перемычки в виде полуторавитковой цилиндрической спирали, а также наличия на параллельных друг другу скобах по рабочему элементу, выполненному в виде одновитковой спирали, расположенному в плоскости, перпендикулярной плоскости скоб. Использование сплавов с памятью формы позволяет придавать устройству форму, облегчающую установку его на позвонках, обеспечивает надежную самофиксацию устройства на позвоночнике и динамическую фиксацию самих позвонков.

На фиг. 1, 2 показано устройство в рабочем состоянии - вид сзади и сбоку, на фиг. 3, 4 - в деформированном состоянии - вид сзади и сбоку, а на фиг. 5, 6 - вид сзади и сбоку схемы установки устройства на позвоночнике.

Устройство состоит из двух скоб 1с рабочими элементами 2 и одной перемычки 3. Для изготовления устройства используются материалы, проявляющие эффект памяти формы при температурах, близких к температуре человеческого тела.

Предлагаемое устройство используется при переломах, вывихах, переломовывихах позвонков, переломах дужек и остистого отростка, а также после операции - ламинэктомии для надежной и стабильной фиксации позвонков. Устройство верхними фиксирующими элементами - крючьями устанавливается за дужки вышележащего, по отношению к поврежденному, позвонка, а петля - цилиндрическая полуторавитковая спираль надевается на остистый отросток нижележащего, по отношению к поврежденному, позвонка. Надежная фиксация позвонков обеспечивается симметричным исполнением устройства в виде двух параллельных скоб с рабочими элементами, соединенных перемычкой, а также способом его установки. За счет исполнения перемычки в виде полуторавитковой цилиндрической спирали устройство надежно самофиксируется на остистом отростке, а за счет компрессии, создаваемой рабочими элементами, фиксирующие элементы скоб устойчиво располагаются на дужках вышележащего позвонка. Надежная самофиксация устройства на позвонках не требует исполнения фиксирующих элементов в виде замкнутых петель и, следовательно, необходимым проведение их под дужками позвонков, что исключает возможность повреждения спинного мозга. Исполнение рабочих элементов в виде одновитковых спиралей и расположение их в плоскостях, перпендикулярных плоскостям скоб, способствует удобному размещению устройства на позвоночнике, обеспечивает оптимальные параметры устройства. Таким образом, устройство просто по конструкции, технологии изготовления и способу установки.

Предлагаемое устройство изготавливают из проволоки диаметром 2 - 3 мм из материалов, обладающих эффектом памяти формы, например, сплавов на основе никелида титана марки ТН-1, ТН - 20. Гибка проволоки с целью придания устройству необходимой формы осуществляется при температуре + 550...+ 650^oC. Для обеспечения проявления эффекта памяти формы при температурах, близких к температуре человеческого тела, изделие подвергают термообработкам по известным режимам /3/. Окончательная обработка осуществляется химическим травлением.

Используется изделие следующим образом. Осуществляют задний доступ к требуемому отделу позвоночника с обязательным скелетированием самого поврежденного позвонка и двух смежных с ним позвонков. Производят необходимые манипуляции: устранение вывиха, удаление отломков дужек сломанного позвонка, ламинэктомию, ревизию позвоночного канала. Устройство охлаждают холодным физиологическим раствором до температуры + 5... + 10^oC и деформируют следующим образом. Растягивают устройство в вертикальном направлении так, чтобы уменьшились диаметры рабочих элементов - одновитковых спиралей. Нажатием в горизонтальном направлении придают форму эллипса спиралеобразной перемычке, незначительно разгибают крючья. При этом вертикальный размер устройства увеличивается. Сначала надевают перемычку на остистый отросток нижележащего позвонка, затем устанавливают крючья фиксирующих элементов за дужки вышележащего позвонка по разные стороны от остистых отростков. При прогреве устройства /самопроизвольном от температуры тела или принудительном от теплового физиологического раствора/ происходит восстановление прежней формы изделия. При этом перемычка, принимая форму цилиндрической спирали, плотно охватывает остистый отросток, тем самым обеспечивая надежную самофиксацию. При увеличении диаметра спиралей рабочих элементов уменьшается вертикальный размер устройства и оно крючьями закрепляется за дужки вышележащего позвонка. За счет создаваемой компрессии устройство надежно самофиксируется на позвонках.

Обеспечивая надежную и стабильную динамическую фиксацию поврежденного сегмента позвоночника, данное устройство исключает возможность повреждения спинного мозга и может быть применено при различных видах повреждений любого отдела позвоночника, в том числе при переломе или отсутствии дужек позвонка.

Источники, использованные при составлении описания:

1. Патент N 2089124 РФ, A 61 B 17/68.

2. Патент N 2077282 РФ, A 61 B 17/68.

3. В.Н.Хачин, В.Г.Пушин, В.В.Кондратьев и др. Никелид титана: структура и свойства. - Наука, 1992, - С. 143-146.