УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ИЗОЛИРОВАННОГО ПОВРЕЖДЕНИЯ ШЕЙНЫХ МЕЖПОЗВОНКОВЫХ ДИСКОВ Российский патент 1999 года по МПК A61B5/103 A61B17/58 

Изобретение относится к экспериментальной медицине, а именно к устройствам для биомеханических исследований опорно-двигательного аппарата, и может быть применено в судебно-медицинской экспертизе при идентификации изолированной травмы шейных межпозвонковых дисков, переломов шейного отдела позвоночника, а также в травматологии для изучения элемента ротации в механизме повреждений опорно-двигательной системы.

Известно устройство для воспроизводства ударной нагрузки на изолированные блоки шейных позвонков в эксперименте (Диссертация на соискание ученой степени доктора медицинских наук, М.Н. Никитин, "Повреждение I-II шейных позвонков", 1981 г., 426 с.), выбранное в качестве прототипа.

Недостатком известного устройства является способ фиксации шейного блока гипсом, разрушающегося в момент удара быстрее, чем исследуемый объект и недостаточно обеспечивающий фиксацию блока в момент удара, а также изготовление чашек из жести.

Известно устройство для моделирования вывихов шейных позвонков, обеспечивающее повреждение диско-связочных структур позвоночника путем сочетания воздействий дистракции, угловой деформации и параллельного смещения позвонков относительно друг друга (а.с. СССР 1560149, МКИ A 61 B 17/56).

Недостатком известного устройства является недоучет элемента ротации.

Целью изобретения является обеспечение изолированного повреждения шейных межпозвонковых дисков путем сочетания воздействий осевой нагрузки и ротации в среднефизиологическом положении сгибания и разгибания.

Изобретение поясняется чертежом.

Устройство выполнено из стали, содержит два опорных стержня (1) высотой 1,5 метра, жестко фиксированных к перекладине (2) и к ударной платформе (3), подвижный стенд (4), крепящийся к перекладине с помощью центрального стержня (5) и замка-задвижки (6), две формы - чашки (7, 8) для фиксации блока шейного отдела позвоночника с помощью сплава Вуда, ротационного патрона (9) (3 детали), обеспечивающего ротацию позвонков 30^o-45^o-60^o и на время эксперимента крепящегося с формами-чашками к подвижному стенду. Перекладина подвижного стенда копра имеет приемный диск для груза (10) и соединяется с вертикальными опорами путем ползунов (11), обеспечивающих при снятии замка подвижность стенду. Нижняя форма - чашка соединена с малой платформой (12), на которой имеется вращающийся диск с отверстиями (13), путем укрепления штифта в одном из отверстий обеспечивается заданная ротация позвоночному сегменту (30^o-45^o-60^o). По периметру форм-чашек выполнены сквозные отверстия с резьбой (14) для вкручивания винтов.

Моделирование изолированного повреждения шейных межпозвонковых дисков осуществляют следующим образом: производят заливку изолированного блока шейного отдела позвоночника, изъятого из свежего нефиксированного трупа, умершего от различных причин, не связанных с повреждением или заболеванием позвоночника.

Препарат-блок включает 1-7 шейные и 1-2 грудные позвонки, а также прилежащую часть затылочной кости с затылочными мыщелками. Мышечно-связочный аппарат блока шейного отдела позвоночника остается неповрежденным.

Заливку препарата-блока осуществляют легкоплавким сплавом Вуда (олово, висмут, свинец), что обеспечивает равномерное распределение нагрузки при ударе (С.А. Гозулов, В.А. Корженьянц, В.Г. Скрыпник "Моделирование повреждений головы, грудной клетки и позвоночника", 1972, с. 122 - 130).

С целью предупреждения выпадения препарата-блока со слепком сплава при его остывании по периметру, вглубь чашки вкручивают винты. Сплав заливают до уровня винтов.

Препарат-блок фиксируют в формах-чашках в зависимости от изучаемого механизма: в положении сгибания, разгибания, среднефизиологическом, которое придают блоку с помощью пружин, крепящихся к винтам между формами-чашками, с заданной ротацией или без нее, в положении блока "вниз" или "вверх головой". После поочередной фиксации концов препарата-блока в формах-чашках на ось верхней формы-чашки насаживают один их трех ротационных патронов со спиральной резьбой с заданной ротацией 30^o-40^o-60^o при условии эксперимента: падении груза "на голову". Затем на нижнюю часть центрального стержня подвижной платформы надевают ротационный патрон с соединенными с ним верхней формой-чашкой препаратом-блоком - нижней формой-чашкой и при совпадении отверстий в деталях фиксируют штифтом.

При падении препарата-блока "вниз головой" заданная ротация обеспечивается вращающимся диском с отверстиями на малой платформе, соединенной с нижней формой-чашкой.

При снятии "замка" подвижный стенд копра вместе с фиксированным в формах-чашках препаратом-блоком устремляется на ударную платформу.

Падение осуществляют с высоты 1 метра за счет собственного веса стенда и препарата, а также добавляют грузы в возрастающем порядке.

Потенциальная энергия воздействия на препарат в момент удара рассчитывается по формуле E_п = mqh, где m - масса препарата и стенда (5 кг), q - ускорение свободного падения, равное 9,81, h - высота падения (Н.И. Кошкин, М.Г. Ширкевич, "Справочник по элементарной физике", 1988, с. 41).

После окончания опыта препарат освобождают от нагрузки фиксирующего сплава и подвергают визуальному исследованию. До начала и после эксперимента проводят обзорную рентгенографию препарата-блока в двух принятых проекциях. После опыта проводят дискографию. Затем проводят саггитальный распил замороженного препарата-блока тонким металлическим полотном. Контроль результатов эксперимента осуществляют визуально путем препарирования тканевых структур с последующим гистологическим исследованием.

Пример конкретного выполнения:
Препарат - блок N 9, изъятый из свежего нефиксированного трупа мужчины 45 лет, умершего от пневмонии. Фиксация блока-препарата в формах-чашках сплавом Вуда. Падение препарата-блока "вниз головой" без груза в среднефизиологическом положении с заданной ротацией 45^o. На рентгенограммах, выполненных в двух принятых проекциях до и после опыта, костных повреждений не выявлено. На саггитальном распиле шейного блока визуально определялась патологическая подвижность на уровне диска C_4-5 и C_5-6, поперечный разрыв этих дисков, более выраженный в диске C_4-5, что подтверждено дискографией и гистологическим исследованием. Визуально и при препаровке мягкотканных структур повреждения связочного аппарата не выявлено. Было констатировано изолированное повреждение дисков C_4-5 и C_5-6. E_п - 49,0 Дж.

Ротация позвоночного сегмента при этом усугубляет тяжесть травмы. Предложенное устройство позволяет моделировать изолированное повреждение шейных межпозвонковых дисков, учитывать влияние ротации на тяжесть этой травмы.

Изобретение позволяет моделировать изолированное повреждение шейных межпозвонковых дисков и изучать влияние ротации на тяжесть данной травмы.

На момент подачи заявки предлагаемое изобретение апробировано в экспериментальной лаборатории Кузбасского НИИ травматологии и реабилитации.

Изобретение относится к экспериментальной медицине, а именно к устройствам для биомеханических исследований опорно-двигательной системы. Устройство содержит два опорных стержня, жестко фиксированных к перекладине и к ударной платформе, подвижный стенд, крепящийся к перекладине, две чашки для фиксации блока шейного отдела позвоночника с помощью сплава Вуда, ротационный патрон, обеспечивающий ротацию позвонков и на время эксперимента крепящийся с чашками к подвижному стенду. Нижняя чашка соединена с малой платформой, на которой имеется вращающийся диск с отверстиями. Перекладина подвижной части копра соединяется с вертикальными стержнями путем ползунов, обеспечивающих при снятии замка подвижность стенду, технический результат заключается в обеспечении изолированного повреждения межпозвонковых дисков путем сочетания воздействий осевой нагрузки и ротации в среднефизиологическом положении сгибания, разгибания. 1 ил.

Устройство для моделирования изолированного повреждения шейных межпозвонковых дисков, содержащее два опорных стержня, две формы-чашки для фиксации, детали для ротации блока шейного отдела позвоночника, приемный диск для груза, отличающееся тем, что в него введены ротационный патрон и вращающийся диск с отверстиями, при этом ротационный патрон соединен с верхней формой-чашкой, а вращающийся диск прикреплен к малой платформе нижней формы-чашки, причем по периметру форм-чашек выполнены сквозные отверстия с резьбой, а формы-чашки во время эксперимента соединены между собой пружинами.