устройство для хирургического лечения повреждений позвоночника

Формула изобретения

Устройство для хирургического лечения повреждений позвоночника, содержащее опорный элемент из пористого проницаемого никелида титана, отличающееся тем, что опорный элемент выполнен слоистым в виде свернутого в рулон листа с зазором между соседними слоями, составляющими отношение 0,1 - 1,0 с толщиной листа.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано в хирургии позвоночника.

В результате травматического повреждения или заболевания позвоночника страдают отдельные позвонки, межпозвонковые диски, их комплексы. При хирургическом лечении применяют различные мероприятия (по показаниям), среди которых имеет место протезирование утраченных (удаляемых) фрагментов и стабилизация их в составе позвоночника, называемая в хирургии спондилодезом.

В задачу создания новых и совершенствования известных технических средств вертебральной хирургии входит расширение их функциональной возможности, повышение состоятельности операции, расширение показаний.

В уровень техники включены прогрессивные аналоги предлагаемого устройства, основанные на использовании свойств сплава никелида титана.

Известен способ заднего спондилодеза [1], в котором использовано устройство в виде набора опорных имплантатов цилиндрической формы, пластинчатый имплантат и средство стягивания - скоба из никелида титана с термомеханической памятью формы. Устройство показано при неосложненных переломах тел позвонков с сохранением оснований остистых отростков.

Цилиндрические имплантаты устанавливают в сформированные отверстия между соседними остистыми отростками тел поврежденных позвонков. Они служат шарнирным средством при реклинации позвонков после перелома, декомпрессионной опорой между позвонками и компонентом фиксации поврежденного участка позвоночника.

Пластинчатый имплантат укладывают в подготовленное ложе в кортикальном слое дужек и дугоотростчатых суставов. В комплексе и контакте с цилиндрическими имплантатами он выполняет функцию опоры и фиксации. Скоба является средством стягивания череды остистых отростков и цилиндрических имплантатов, а также динамическим элементом исправления возможных сколиотических деформаций позвоночника в области повреждения.

Недостаток устройства - его структурная сложность и связанная с этим повышенная травматичность и сложность операции, высокая жесткость, приводящая к обездвиживанию участка позвоночника.

Известно устройство для хирургического лечения повреждений позвоночника (протез тела позвонка) [2], содержащее цилиндрический стержень из пористого никелида титана и элементы фиксации в виде волнообразно изогнутых скоб из монолитного никелида титана с эффектом памяти формы. Для компактности устройства и анатомической сопряженности элементы фиксации установлены в продольных пазах стержня.

Устройство используют при полной замене тела позвонка. Фиксацию установленного протеза осуществляют элементами фиксации, загнутые концы которых вводят в заранее подготовленные отверстия в верхних отделах нижележащего и нижних отделах вышележащего соседних здоровых позвонков. При установке используют эффект памяти формы материала элементов фиксации. Недостаток устройства - высокая жесткость, приводящая к обездвиживанию участка позвоночника.

Известно устройство для хирургического лечения позвоночника [3] при переломах, вывихах позвонков, остеохондрозе, при частичной или полной замене позвонков. По наибольшему сходству технической сущности и функции данный аналог выбран в качестве прототипа предлагаемого изобретения.

Устройство (фиг. 1) содержит опорный элемент цилиндрической формы из пористого никелида титана с фиксирующими выступами на торцах - одного неподвижного и второго, на противоположном торце, подвижного в осевом направлении и подпружиненного спиральной пружиной из монолитного никелида гитана с эффектом памяти формы. При протезировании участка позвоночника устройство устанавливают торцами в подготовленные ложа ближайших неповрежденных костных фрагментов позвоночника. Фиксирующие выступы препятствуют возможному вывиху позвоночника в месте установки имплантата.

Недостаток устройства - жесткость конструкции, приводящая к обездвиживанию протезированного участка.

Технический результат предлагаемого изобретения - обеспечение подвижности протезированного участка позвоночника.

Указанный технический результат достигается тем, что в устройстве для хирургического лечения повреждений позвоночника, содержащем опорный элемент из пористого проницаемого никелида титана, указанный элемент выполнен слоистым в виде свернутого в рулон листа с зазором между соседними слоями, составляющим отношение 0,1 - 1,0 c толщиной листа.

При этом предпочтительна цилиндрическая форма рулона.

Предпочтительна также уплощенная форма рулона.

Медицинской задачей вертебрального протезирования является максимально возможное восстановление функции позвоночника, а именно гибкой и амортизированной опоры организма.

В естественном виде роль опорных элементов играют отдельные позвонки, организованные в позвоночный столб.

Эластичные межпозвонковые диски связывают отдельные позвонки, обеспечивают амортизацию и демпфирование позвоночника при продольных нагрузках, изгибную и торсионную подвижность его. При протезировании дефектных участков позвоночника с помощью известных технических средств, в том числе вышеуказанных аналогов, амортизационные и подвижностные свойства позвоночника утрачиваются, по крайней мере, на оперированном участке. Реабилитация больного достигается в той или иной мере неполно.

В предлагаемом решении слоистая структура опорного элемента, сопряженная связанность отдельных слоев и наличие зазора между ними придают ему эластичные свойства, соразмерные дисковым. Таким образом, при имплантации такого элемента между телами позвонков (протез диска) или в качестве фрагмента отдельного позвонка достигается близкая к нормальной изгибная и торсионная подвижность поврежденного участка позвоночника, демпфированная амортизация его при импульсных нагрузках.

Размеры зазора между соседними слоями структур опорного элемента, выраженные отношением их к толщине листа, выбраны из соображения достаточности суммарной изгибной эластичности, распределенной по длине всего рулона и реальных толщин листа, реализуемых в современной технологии изделий из пористого никелида титана. При отношениях ниже значения 0,1 имеет место дефицит эластичной деформации. Устройство излишне жестко - за пределами декларированного технического результата. Верхнее значение интервала выбрано на основании расчетов и экспериментов по критерию соответствия норме обеспеченной подвижности позвоночника.

Важное значение для успеха операции имеет форма опорного элемента. В частном случае она может быть цилиндрической, как будет показано ниже (фиг. 2). Цилиндрическая форма наиболее доступна технологически, упрощает действия хирурга при подготовке ложа имплантата, его фиксации. В отдельных случаях специфика анатомии и патологии участка позвоночника диктует целесообразную вариацию формы опорного элемента, в частности уплощенную, по типу межпозвонковых дисков. Производство таких элементов более сложно, но возможно уже при современной технологии обработки изделий из пористого никелида титана.

На иллюстрациях представлено.

Фиг. 1. Устройство для хирургического лечения повреждений позвоночника (прототип).

Фиг. 2. Устройство для хирургического лечения повреждений позвоночника (по формуле предложения).

Фиг. 3. Рентгенограмма устройства, имплантированного в шейный отдел позвоночника больного.

Достижимость технического результата подтверждена конкретным примером клинического использования имплантата в областной клинической больнице г. Новосибирска (по истории болезни N 2 - 3576).

Больной Д., 45 лет, находился на лечении в нейрохирургическом отделении ОКБ по поводу дискогенной миелопатии, срединной грыжи диска C₆-C₇, тетрапареза.

Томографическое обследование подтвердило заднемедиальную грыжу диска C₆-C₇.

Больному произведена операция (7.04.1999 г.) - передний межтеловой спондилодез предлагаемым устройством. Использован опорный элемент из пористого сверхэластичного никелида титана в виде свернутого в рулон листа (фиг. 2.) с размерами: длина элемента 20 мм, диаметр 18 мм, толщина листа 0,4 мм, зазор между слоями 0,2 мм.

Устройство использовано следующим образом. После тотальной дискэтомии C₆-C₇ в телах позвонков C₆ и C₇ выполнено срединное межгеловое отверстие с диаметром 17 мм. Устройство предварительно стерилизованное и эластично деформированное путем свертывания рулона к диаметру, меньшему 17 мм, помещено в межтеловое отверстие. Под действием усилий эластичности, благодаря шероховатой поверхности пористой структуры устройство, раскручиваясь, самофиксируется в костном ложе (фиг. 3). Рана ушита. Шейный отдел позвоночника фиксирован воротником Филадельфия. Через 2 дня после операции больной переведен в активное положение. Отмечена положительная динамика в виде регресса тетрапареза.

Источники, использованные при составлении описания

1. Патент РФ 6 A 61 В 17/56, 17/70 N 2076654

2. Патент РФ 5 A 61 F N 1591978

3. Патент РФ 4 A 61 B 17/60 N 1526675о