ДИСТРАКЦИОННО-ФИКСИРУЮЩИЙ ВОРОТНИК Российский патент 1998 года по МПК A61F5/04 

Изобретение относится к медицине и медицинской технике, в котором с целью улучшения мозгового кровообращения при вертеброгенной его недостаточности, достигаемого в течение 10 мин вытяжения шейного отдела позвоночника (ШОП) в оптимизированном режиме (см. патент N 1805945, выданный по заявке N 4921829 от 25 марта 1991 г. на имя И.И. Великанова и И.Г Игнатьева), применяется устройство, обладающее способностью к дозированному вытяжению (дистракции) и фиксации ШОП с сохранением улучшенного кровообращения на период не менее 2 ч.

В связи с тем, что после окончания тракции ШОП (Тр ШОП) наблюдается снижение пульсового кровенаполнения (ПК) сосудов вертебрально-базилярной системы (ВБС), необходимо обеспечить пролонгирование эффекта тракции в отношении церебральной гемодинамики. Наиболее вероятным способом сохранения улучшенного в результате растяжения ШОП мозгового кровообращения может быть фиксирующее устройство типа поддерживающего воротника, которое смогло бы выполнять функцию и фиксации ШОП, и вместе с тем его растяжения, хоты и в меньшей степени.

Известны способы иммобилизации ШОП, применяемого при шейном остеохондрозе (ШОХ) после его вытяжения: полужестким воротником типа Шанца (Подрушняк Е.П. Возрастные изменения и заболевания опорно-двигательного аппарата человека. -Киев: Здоров'я, 1987, с. 107, 112). Однако влияние упомянутого воротника на мозговое кровообращение при его недостаточности в связи с ШОХ никем не изучалось. Нами изучены 3 модели воротников: ватно-марлевый Шанца, войлочный и каркасно-проволочный.

Исследования проведены на 44 больных с вертеброгенной недостаточностью мозгового кровообращения (ВНМК) в связи с ШОХ и атеросклерозом в возрасте до 40 лет - 3, 40-49 - 11, 50-59 - 27 и 60-69 - 3. С начальными проявлениями недостаточности мозгового кровообращения (НПНМК) было 15 человек и с хронической (ХНМК) - 29 человек. Мужчин было 19 и женщин - 25. Шейный остеохондроз (по данным клинико-физиологических и рентгенографических исследований) был диагностирован у всех больных.

Исследования проводились следующим образом. Сначала определяли оптимальные параметры тракции по нашей методике, при которых достигается наибольший прирост пульсового притока крови по ВБС. При этом оказывалось, что этот прирост у 44 больных составил 48,4% справа и 40,0% слева: до вытяжения реографический индекс (РИ) справа был равен 0,31±0,04 и слева 0,30±0,33 и на высоте тракции - соответственно - 0,46±0,04 (P<0,001) и 0,42±0,05 (P<0,001), при этом положительная динамика РИ отмечена у 88,6% больных, отрицательная - у 4,6% и изменений не наступало у 6,8% больных.

Одетый ватно-марлевый воротник типа Шанца на высоте тракции у большинства больных (76,5%) привел к уменьшению РИ, т.е. ухудшил приток крови по сосудам ВБС, у 17,7% - изменений не наступило и у 5,6% РИ увеличился. В среднем одевание воротника Шанца сопровождалось снижением пульсового притока крови к голове по сосудам ВБС на 29,8% справа и 24,5% слева (см. табл. 1). Прекращение растяжения ШОП при надетом воротнике ни в одном случае не достигло успеха - РИ или уменьшался, или в 71,4% - не изменялся, в среднем РИ снизился справа на 8,1% и слева - на 26,2%. Снятие воротника при продолжающемся растяжении ШОП в 83,3% случаев сопровождалось улучшением пульсового притока крови к голове и лишь в 16,7% он не изменился. В среднем после снятия воротника реографический индекс увеличился справа на 70,0% (P<0,05) и слева - на 45,5% (P<0,01). Снятие воротника с одновременным прекращением растяжения ШОП приводило к незначительному снижению РИ (P>0,1).

Таким образом, воротник типа Шанца не может обеспечить функцию сохранения, поддержания эффекта улучшения мозгового кровообращения, наступающего в результате тракции ШОП. Напротив, одевание его на шею больного приводит к ухудшению мозгового кровообращения в ВБС и он не может быть рекомендован для фиксации ШОП после тракции.

Войлочный воротник при одевании его вызывал отрицательные сдвиги в РЭГ у 52,9%, положительные - у 29,4% и изменений не наступало у 17,7% больных. В среднем снижение РИ было меньшим по сравнению с описанным воротником и было равно справа 15,9% (P>0,1) и слева 18,6% (0,01>P>0,05) (см. табл. 2). Прекращение растяжения ШОП при надетом воротнике приводило к снижению реографического индекса РЭГ справа на 23,8% (P<0,02) и слева - на 14,0% (0,1>P>0,05). Прекращение растяжения с последующим снятием воротника сопровождалось менее выраженными отрицательными сдвигами по сравнению с воротником Шанца. Однако и этот вороник не может быть рекомендован для широкого использования в лечебной практике.

И, наконец, был испытан каркасно-проволочный воротник, который вызывал при его одевании у 68,4% больных ухудшение кровообращения в ВБС, в среднем РИ снижался справа на 28,2% (P<0,001) и слева - на 16,7% (P<0,01). Однако выявилась и положительная сторона этой модели воротника, а именно его поддерживающий эффект - при прекращении растяжения воротник обеспечивал поддержание кровотока и лишь в 13,8% справа (P<0,005) и в 10,7% слева (P>0,1) кровоток уменьшался. В остальном он не отличается от других моделей воротников.

Таким образом, и каркасно-проволочный воротник оказался не пригодным для целей поддержания улучшенного кровообращения, наступающего в результате Тр ШОП. Однако данная модель и войлочный воротник улучшенной конструкции несли в себе положительные элементы для решения поставленной задачи и послужили базой для создания фиксирующего воротника без отрицательного действия на мозговое кровообращение.

Иллюстрацией сказанному о негативном действии на мозговое кровообращение воротников типа Шанца служит РЭГ больной С-ой, 46 лет, ист-я б-ни N 724.

Исследование РЭГ в процессе Тр ШОП с наложением воротника Шанца и проволочного воротника проводилось 20.07.92 (см. фиг. 1). Исходный уровень РИ в отведении О-М был d 0,38; s 0,68 (см. РЭГ 1). Исследование показало, что на ОПТ (сила тяги 1,5 кг при 25^o вперед), РИ увеличился до 0,54 d (на 42,1%) и до 0,92 s (на 35,3%) (см. РЭГ 2), после наложения воротника Шанца (см. РЭГ 3) значения резко уменьшились на 81,5% d и 58,7% s. Снятие воротника возобновило пульсацию позвоночных артерий (см. РЭГ 4). Следующее наложение каркасно-проволочного воротника тоже уменьшило РИ, хотя и менее значительно - на 20% d и на 31,5% s (см. РЭГ 5). После снятия груза (см. РЭГ 6) ПК еще более снизилось и восстановилось после снятия каркасно-проволочного воротника (см. РЭГ 7). Процедуру-исследование больная перенесла спокойно - субъективно без перемен.

Целью изобретения является: пролонгирование лечебного эффекта ТрШОП в оптимизированном режиме по методике И.И. Великанова и И.Г Игнатьева (1991), а именно - сохранение улучшенного кровообращения в ВБС с помощью портативного (носимого) устройства, обеспечивающего дозированное растяжение ШОП и фиксацию последнего и головы в положении, оптимальном для мозгового кровообращения.

Аналогом предлагаемого изобретения является устройство для наружной фиксации и/или вытяжки и коррекции верхнего отдела позвоночного столба и шейного отдела позвоночника с одновременным фиксированием положения головы (51) 5 A 61 FS/01 A1 N 93/07838 (40)930429 N1 (71) (72) Applicant and Inventor: NOHAJER, Hassan [IR/DE]; Schlutersorase 75. D. - 2000 Hamburg 13). Устройство содержит держатель, охватывающий верхнюю часть торса. На держатель опираются штанги, поддерживающие кольцо для фиксации головы. Штанги соединены с держателем посредством опорных компонентов. Траверсы, присоединенные к штангам посредством опорных компонентов, соединяют указанные штанги попарно. Траверсы шарнирно закреплены на фиксирующем кольце посредством компонентов. Для удобства использования указанного устройства и обеспечения его регулировки штанги снабжены пружинами, установленными на не менее чем одной опоре или на опорных компонентах. Кроме того, штанги могут иметь собственную упругость в вертикальном направлении.

Недостатками данного устройства для цели предлагаемого изобретения являются:
1) устройство не содержит элементов для дозированного растяжения шейного отдела позвоночника;
2) нет обеспечения регуляции вектора тяги, и такая цель вообще на ставится;
3) для того, чтобы обеспечить тракцию шейного отдела позвоночника с помощью кольца, расположенного в верхней части головы, оно должно быть достаточно сильно прижато к голове, что может приводить к нежелательным рефлекторным и компрессионным вазоспастическим реакциям со стороны сосудов головного мозга;
4) не ставится цель улучшения мозгового кровообращения с помощью тракции шейного отдела позвоночника.

Разработанное нами устройство - дистракционно-фиксирующий воротник (ДФВ) (фиг. 1, 2, 3) состоит из нижней (надплечной) 1 и верхней (головной) 2 частей. Обе части устройства соединяются тремя подвижно-фиксирующими блоками (ПФБ) - двумя боковыми, 3 и 4, и одним задним 5. Боковой подвижно-фиксирующий блок 3 и 4 состоит из нижней 6 и верхней 7 шаровых опор, нижняя из которых фиксируется с помощью винта к салазкам 8, а верхняя - к верхней угловой опоре 9. Шаровая опора 6 состоит из двух обойм - нижней 10 и верхней 11, между которыми находится нижний шаровой палец 12. На резьбу нижнего шарового пальца 12 навинчивается нижняя втулка 13, в которую входит верхняя втулка 14 телескопического амортизатора. Телескопическое устройство имеет направляющие оси 16. Внутри амортизатора находится тарированная пружина, обеспечивающая растяжение до 2 кг каждая. На резьбу верхней втулки 14 амортизатора 15 и на резьбу верхнего шарового пальца 17 навинчивается резьбовая втулка 18. Нижняя часть 19 заднего подвижно - фиксирующего блока 5 отличается от боковых блоков тем, что вместо шаровой опоры имеется шарнирная опора. Концы нижней части воротника спереди соединяются с помощью металлической застежки 20, имеющей ряд отверстий для крепления к металлической пластине противоположной стороны 21 с помощью винта 22. Концы головной части воротника фиксируются с помощью "репейных" лент 23.

Устройство работает следующим образом.

Воротник накладывают на 10-й - 11-й минуте тракции ШОП в оптимизированном режиме. Нижняя часть воротника должна опираться на среднюю и наружную треть надплечья, а верхняя - подпирать затылочную кость с ее бугром и нижнюю челюсть. При этом надо следить, чтобы не было смещения электродов для записи РЭГ.

Необходимым условием для создания симметричной тяги с обеих сторон шеи является одинаковый угол наклона подвижно-фиксирующей опоры, что достигается перемещением нижней ее части на салазках 8 при ослабленном прижатии обойм 10 и 11 шарового пальца 12 и последующей фиксацией нижней обоймы 10 к салазкам 8. Изменение наклона головы (установка вектора тяги) достигается регулированием длины боковых 3 и 4, задней 5 подвижно-регулирующих опор. После этого обе части воротника фиксируются с помощью элементов металлической застежки 20 и 21 и "репейных" лент 23.

Растягивающее усилие воротника создается следующим образом. Вначале с помощью попеременного вращения резьбовых втулок 18 всех трех подвижно-фиксирующих блоков 3, 4, 5 устанавливается на "холостом" ходу расстояние между верхней и нижней частями воротника в зависимости от длины шеи пациента до момента воздействия на пружину внутри амортизатора, что можно прослеживать по движению вниз верхней втулки 14. На верхней втулке 14 имеется метка (риска), соответствующая растягивающему усилию в 330-350 г на каждой подвижно-фиксирующей опоре (в сумме создающих усилие в 990-1050 г). В случае нестандартной, длинной шеи имеются два резерва для обеспечения указанного усилия: за счет раскручивания нижней втулки 13 нижней шаровой опоры 6 подвижно-фиксирующих опор 3 и 4 и перемещения опоры по салазкам по направлению к шее.

После выполнения всех вышеприведенных условий верхний 17 и нижний шаровые пальцы фиксируются с помощью обойм 10, 11 шаровых опор 6 и 7. Затем постепенно снимается груз на установке для тракции шейного отдела позвоночника и пациент отпускается с воротником на период, определяемый врачом - в пределах до 2 ч. Основные этапы наложения воротника и эффективность его растягивающего усилия контролируются с помощью РЭГ-мониторинга.

Устройство апробировано в условиях Кисловодской кардиологической клиники (кардио-неврологическое отделение) Государственного НИИ курортологии на 85 больных, мужчин было 23 и женщин - 62, до 40 лет - 12 человек, 40-49 - 19, 50-59 - 48 и 60-69 - 6. С НПНМК было 27 человек и с ХНМК - 58. У всех больных был верифицирован шейный остеохондроз (на основании клинико-реоэнцефалографических и рентгенографических исследований).

На фиг. 1 отражена динамика РИ в О-М под влиянием Тр ШОП и последующего одевания ДФВ (n= 30). В исходном состоянии РИ был снижен с обеих сторон (0,55±0,44 d и 0,45±0,44 s). При оптимальных параметрах тракции (ОПТ) ПК сосудов в ВБС увеличилось на 40,1% (до 0,77±0,063) d, (P<0,006) и на 46,0% (до 0,65±0,065) s, (P<0,01) (достоверность различий определялась по критерию Стьюдента). Одевание ДФВ при продолжающейся ТрШОП способствовало дальнейшему улучшению кровообращения в ВБС - РИ увеличился по сравнению с исходным (до Тр ШОП) состоянием на 52,6% d (до 0,84±0,085), (P<0,004) на 59,5% s (до 0,71±0,059) (P<0,0007). После снятие груза при остающемся на шее воротнике РИ несколько снизился и стал равен чуть более РИ при ОПТ, при этом увеличение РИ по сравнению с исходным уровнем составило +42,6% (0,78±0,074) d, (P<0,01) и 48,4% (0,66±0,68) s, (P<0,01), т.е. ДФВ обеспечивал эффект растяжения ШОП и улучшенное кровообращение в ВБС, достигнутое в результате Тр ШОП в кресле. На 10-й минуте действия ДФВ пульсовой приток крови по сосудам ВБС хотя и несколько снизился по сравнению с состоянием при ОПТ, однако оставался более высоким по сравнению с исходным до тракции уровнем - справа на 31,3% (РИ - 0,72±0,073, P<0,05) и слева - на 36,7% (РИ - 0,61±0,067, P<0,05). На 60-й минуте действия ДВФ пульсовое кровенаполнение сосудов ВБС было выше по сравнению с состоянием до Тр ШОП, d - на 26,7% (0,7±0,070) (0,1>P>0,05) и s - на 29,2% (0,58±0,054) (0,1>P>0,05). Через 2 ч действия ДФВ было обследовано только 20 больных (на графике не указано). При этом уровень притока крови по ВБС оставался выше исходного справа на 16,3% (0,75±0,050) (P>0,1) и слева на 31,1% (0,59±0,057) (0,1>P>0,05). После снятия ДВФ реографический индекс уменьшился, однако он оставался выше исходного на 23,3% d (0,68±0,057) (0,1>P>0,05) и на 17,5% s (0,524±0,056) (P>0,1).

Таким образом, ДФВ способствовал улучшению кровоснабжения мозга по ВБС как при продолжающейся Тр ШОП в кресле, так и самостоятельно, т.е. выполнял функцию дистракции ШОП. Эффект действия ДФВ на мозговое кровообращение в ВБС сохранялся (хотя и уменьшался) в течение всего периода наблюдений - до 2 ч. После снятия ДФВ реографический индекс в сосудах ВБС оставался выше исходных значений, т.е. "феномена отдачи" (снижение РИ ниже исходного уровня) не наблюдалось, как это имело место иногда при Тр ШОП без ДФВ.

С целью изучения влияния ДФВ на пульсовой приток крови по сосудам ВБС и его связи с венозным оттоком крови (ВО) из полости черепа нами были отобраны 26 больных с исходно повышенными значениями ВО (более 30% по Х.Х. Яруллину, 1983) и прослежена динамика РИ и ВО из ВБС у одних и тех же больных в процессе однократной процедуры Тр ШОП, одевания и действия ДФВ.

Динамика РИ и венозного оттока в О-М в % под влиянием Тр ШОП и последующего одевания представлена на графике фиг 5. Здесь мы остановимся на динамике венозного оттока. В исходном состоянии венозный отток ВБС был затруднен и был равен d - 45,3±2,76% и s - 37,4±1,91%. При ОПТ венозный отток улучшился и его показатели уменьшились d - на 17,5% (P<0,05) и s - на 16,8% (P<0,05). После наложения ДФВ при продолжающейся тракции ВО был лучше исходного на 15,9% d (P<0,03) и на 20,3% s (P<0,004). После прекращения растяжения ШОП с помощью установки (груз снят) и продолжающейся дистракции ШОП с помощью ДФВ показатели ВО оставались лучше исходных на 19,6% d (P<0,01) и на 14,9% s (0,1>P>0,05). Через 60 мин действия одного воротника ВО оставался лучше исходного состояния и его значения были на 13,3% d лучше (P<0,0003 - по знаковому критерию Вилкоксона) и на 8,4% s (P<0,01 - по тому же критерию), при этом отмечена отрицательная связь, приближавшаяся к достоверной (0,1>P>0,05) между РИ с О-М s и ВО на той же стороне. В данном случае прослеживается улучшение ВО при увеличении РИ.

Таким образом, одевание воротника не ухудшало ВО, достигнутого в результате Тр ШОП, и продолжало поддерживать улучшенный отток из полости черепа в течение 60 мин (время наблюдения), хотя значения его несколько уменьшились. И даже после снятия ДФВ венозный отток оставался несколько лучшим по сравнению с исходным состоянием.

В табл 1 отражена динамика РИ в О-М при Тр ШОП с наложением ДФВ и без ДФВ у одних и тех же больных. Тракция ШОП при ОПТ сопровождалась выраженным, достоверным увеличением РИ, одевание воротника и прекращение вытяжения приводило к небольшому снижению РИ, но уровень его оставался достоверно выше по сравнению с исходным состоянием на 38,7% d и 34,3% s. Через 10 мин действия ДФВ уровень РИ снизился, но достоверно оставался выше исходного на 24,6% d и 8,7% s. Через 60 мин РИ еще уменьшился, но был достоверно выше исходного, после снятия ДФВ показатель еще более снизился, но справа был достоверно выше исходных величин.

Изучение действия Тр ШОП в кресле при ОПТ и пролонгирования ее с меньшей (в 1,0 кг) силой тяги - без ДФВ (аналогичной как и с ДФВ) показало несколько худшие и менее достоверные результаты как через 10, так и через 60 мин от начала тракции при силе тяги в 1 кг (см. табл. 1). Прекращение вытяжения в кресле сопровождалось снижением РИ в О-М ниже исходного уровня, т.е. наблюдался так называемый "феномен отдачи". Из этого следует, что длительное вытяжение ШОП даже при малой силе тяги (1,0 кг), но без дистракционно-фиксирующего воротника, обеспечивает менее выраженное улучшение вертебрально-базилярного кровообращения, чем при использовании одного ДФВ.

Влияние одного ДФВ (без тракции в кресле) изучено на 11 больных с нестабильностью ПДС в шейном отделе позвоночника (см. табл. 2). Одевание ДФВ и растяжение ШОП с его помощью силой тяги в 1,0 кг приводило к увеличению РИ в О-М d на 37,1% по сравнению с исходным уровнем (высокая достоверность по непараметрическим критериям) и на 16,6% s (достоверно). Прекращение растяжения с помощью ДФВ и его снятие сопровождалось возвратом РИ слева к исходному уровню, а справа РИ остался несколько выше исходного состояния.

Дистракционно-фиксирующий воротник предназначен для улучшения мозгового кровообращения при вертеброгенной его недостаточности и может быть использован для дозированного растяжения шейного отдела позвоночника и фиксации последнего и головы в положении, оптимальном для мозгового кровообращения. На надплечной части установлены подвижно-фиксирующие опоры, расположенные с возможностью фиксации головы в нужном положении при вытягивании шейного отдела позвоночника. Каждая из подвижно-фиксирующих опор выполнена из телескопического амортизатора с тарированной пружиной. Вращением подвижно-фиксирующих опор можно изменять растягивающее усилие с фиксацией шейного отдела позвоночника. Соединение головной и надплечной частей дистракционно-фиксирующего воротника подвижно-фиксирующими опорами обеспечивает процесс вытяжения в нужном положении шейного отдела позвоночника. 5 ил. 2 табл.

Дистракционно-фиксирующий воротник, содержащий головную и надплечную части, соединенные между собой тремя подвижно-фиксирующими блоками, отличающийся тем, что каждый из подвижно-фиксирующих блоков снабжен телескопическим амортизатором с тарированной пружиной до 2 кг.