УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ВЫСОТЫ МЕЖПОЗВОНКОВОГО ПРОМЕЖУТКА И ФИКСАЦИИ ПОЗВОНКОВ И ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ ЕГО УСТАНОВКИ Российский патент 2003 года по МПК A61F2/44 A61F2/46 

Изобретение относится к медицине, в частности к травматологии и ортопедии.

Известно устройство для восстановления межпозвонкового промежутка в виде цилиндра с резьбой по наружной поверхности.

(Ray CD: Threaded titanium cages for lumbar interbody fusions. Spine 22: 667-680, 1997).

Недостатками данного устройства являются малый контакт с телами позвонков, возможность внедрения устройства в тела позвонков через замыкательные пластинки позвонков, что приводит к уменьшению межпозвонкового промежутка.

Наиболее близким аналогом-прототипом является устройство, выполненное в виде полого параллелепипеда из титана с овальными окнами на верхних и нижних стенках корпуса, через которые корпус наполняется костной стружкой. Данное устройство имеет заданную не изменяющуюся форму.

(Oliver Diedrich, MD, Lars Derlick, MD, Ottmar Schmitt, MD, and Clayton N.Kraft, MD: Radiografic spinal profile changes induced by cage design after PLIF preliminary report of study with wedged implants. Spine 2001 Volume 26, number 12, PP.E274-E280).

Недостатком данного устройства является то, что оно не предполагает динамичного восстановления высоты межпозвонкового промежутка при его уменьшении, отсутствие фиксации позвонков.

При этом также нет возможности углового дозированного раскрытия устройства относительно оси симметрии, что необходимо при коррекции изгиба поясничного отдела позвоночника.

Для установки данного устройства обычно применяют инструмент, состоящий из ручки и направляющей головки с резьбой на ее конце.

(Brantigan JW, Steffee AD, Lewis ML, et al: Lumbar interbody fusion using the Brantigan I/F cage for posterior lumbar interbody fusion and the variable pedicle screw placement system: two-year results from a Food and Drug Administration investigational device exemption clinical trial. Spine 25:1437-1446, 2000).

Недостатком данного инструмента является то, что с его помощью нельзя установить предлагаемое устройство.

Задачей предлагаемого изобретения является обеспечение дозированной коррекции высоты межпозвонкового промежутка, обеспечение надежной фиксации позвонков и создание условий для спондилодеза, а также восстановление изгиба поясничного отдела позвоночника, близкого к естественному лордозу.

Поставленная задача в устройстве для восстановления высоты межпозвонкового промежутка и фиксации позвонков, содержащем полый корпус в виде параллелепипеда с овальными окнами на верхней и нижней стенках, а на задней стенке направляющее круглое окно с внутренней резьбой, достигается тем, что корпус рассечен насквозь по передней стенке и вдоль оси симметрии по боковым стенкам до передней поверхности сквозных овальных окон, симметрично выполненных на боковых стенках корпуса, задние стенки которых расположены на внутренней поверхности задней стенки корпуса, при этом корпус выполнен с возможностью вертикального углового дозированного раскрытия относительно оси симметрии посредством соосно установленного с возможностью перемещения вдоль оси симметрии внутри корпуса регулировочного круглого диска с углублением фигурной формы в его центре, кроме того, корпус внутри имеет форму усеченного конуса, нижнее основание которого расположено на глубине рассечения боковой стенки корпуса с радиусом основания, равным радиусу регулировочного диска, а верхнее основание усеченного конуса с радиусом, равным половине радиуса нижнего основания, расположено на внутренней поверхности передней стенки корпуса, а на внутренней поверхности корпуса равномерно выполнены кольцеобразные канавки, в центре передней стенки корпуса выполнено круглое отверстие с радиусом менее радиуса верхнего основания усеченного конуса, и на конце внешних поверхностей верхней и нижней стенок корпуса равномерно расположены основания пирамидовидных выступов с высотой пирамид 1-2 мм.

А в инструменте для установления предлагаемого устройства, содержащем ручку и соосно с ней жестко закрепленную направляющую головку с наружной резьбой на конце поставленная задача достигается тем, что вдоль оси симметрии в ручке и направляющей головке выполнено сквозное отверстие цилиндрической формы, в котором расположен Т-образный цилиндрический регулировочный стержень с концом, имеющим фигурное сечение для размещения в углублении фигурной формы регулировочного диска. Предложенное устройство для восстановления высоты межпозвонкового промежутка и фиксации позвонков и инструмент для его установки, а также признаки, отличающие их от известных в медицинской и патентной литературе, не обнаружены.

Сущность предлагаемого изобретения состоит в том, что в устройстве для восстановления высоты межпозвонкового промежутка и фиксации позвонков корпус рассечен насквозь по передней стенке и вдоль оси симметрии по боковым стенкам до передней поверхности сквозных овальных окон, симметрично выполненных на боковых стенках корпуса, задние стенки которых расположены на внутренней поверхности задней стенки корпуса, при этом корпус выполнен с возможностью вертикального углового дозированного раскрытия относительно оси симметрии посредством соосно установленного с возможностью перемещения вдоль оси симметрии внутри корпуса регулировочного диска с углублением фигурной формы в его центре, кроме того, внутри корпус имеет форму усеченного конуса, нижнее основание которого расположено на глубине рассечения боковой стенки корпуса с радиусом основания, равным радиусу регулировочного диска, а верхнее основание усеченного конуса с радиусом, равным половине радиуса нижнего основания, расположено на внутренней поверхности передней стенки корпуса, а на внутренней поверхности корпуса равномерно выполнены кольцеобразные канавки, в центре передней стенки корпуса выполнено круглое отверстие с радиусом менее радиуса верхнего основания усеченного конуса и на конце внешних поверхностей верхней и нижней стенок корпуса равномерно расположены основания пирамидовидных выступов с высотой пирамид 1-2 мм.

Именно рассечение полого корпуса насквозь по передней стенке и вдоль оси симметрии по боковым стенкам до передней поверхности сквозных овальных боковых окон делает корпус раскрываемым.

Форма бокового окна - овал, шириной менее толщины регулировочного диска, высотой более диаметра нижнего основания усеченного конуса на 1,0-1,5 мм обеспечивают плавное раскрытие без излома металла на внутренней поверхности корпуса.

Корпус имеет внутри форму усеченного конуса с радиусом нижнего основания, равным радиусу регулировочного диска, и с радиусом верхнего основания, равным половине радиуса нижнего основания, внутри полого корпуса установлен регулировочный круглый диск с фигурным углублением в центре с возможностью его перемещения вдоль оси симметрии, который, перемещаясь внутри корпуса, обеспечивает его вертикальное дозированное раскрытие корпуса. Диск выполнен толщиной 1,5-2,0 мм с фигурным углублением 0,4-0,7 мм.

Кольцеобразные канавки на внутренней поверхности корпуса (глубина канавок 0,2-0,3 мм, ширина соответствует толщине диска) внутри корпуса позволяют зафиксировать диск, при этом круглое отверстие на передней стенке корпуса выполнено радиусом менее радиуса верхнего основания конуса, тем самым образуют стопорные фаски, которые являются ограничителями.

Кроме того, на конце внешних поверхностей по всей ширине верхней и нижней стенок корпуса равномерно расположены основания пирамидовидных выступов с высотой пирамид 1-2 мм, которые выполняют роль опорных раздвижных площадок для тел смежных позвонков. Высоты в 1-2 мм достаточно, чтобы фиксация позвонков была надежной. Если размер менее 1 мм, то этого недостаточно для фиксации, а более 2 мм может нанести травму. Кроме того, основания пирамид плотно прилегают друг к другу, образуя единый ряд на поверхности.

Радиус направляющего отверстия менее радиуса регулировочного диска.

А сущность инструмента для установки предлагаемого устройства заключается в том, что вдоль оси симметрии в ручке и направляющей головке выполнено сквозное цилиндрическое отверстие, в котором установлен c возможностью перемещения Т-образный цилиндрический регулировочный стержень с концом, имеющим фигурное сечение, для размещения в углублении фигурной формы регулировочного диска.

Фигурное сечение регулировочного стержня соответствует по размерам и форме фигурному углублению на регулировочном диске устройства для восстановления высоты межпозвонкового промежутка и фиксации позвонков, что позволяет удобно и плавно продвигать стержень, что очень важно в момент проведения операции.

Длина регулировочного диска стержня превышает суммы длины ручки и длины направляющей головки на 20-25 мм.

Предлагаемое устройство для восстановления высоты межпозвонкового промежутка может быть установлено только с помощью данного инструмента, что позволяет сделать вывод о единстве изобретения.

На фиг.1 представлено данное устройство и его вид по сечению А-А.

Устройство для восстановления высоты межпозвонкового промежутка содержит полый в виде параллелепипеда корпус 1 с овальными окнами на верхней и нижней его стенках 2, а на задней стенке направляющее окно с внутренней резьбой 3, на боковых стенках корпуса овальные сквозные окна 4, внутри корпуса установлен регулировочный круглый диск 5, который фиксируется выполненными внутри корпуса на равном расстоянии друг от друга кольцеобразными канавками 6, на передней стенке выполнено круглое отверстие 7, на дистальном конце внешних поверхностей верхней и нижней стенок корпуса равномерно расположены пирамидовидные выступы 8.

Инструмент для установки предлагаемого устройства представлен на фиг.2.

Предлагаемый инструмент содержит ручку 9, соосно с ней жестко закрепленную с наружной резьбой направляющую головку 10 и Т-образный цилиндрический регулировочный стержень с фигурным сечением на конце 11.

Установка устройства для восстановления высоты межпозвонкового промежутка и фиксации позвонков осуществляется с помощью предлагаемого инструмента следующим образом.

В заготовленное устройство, выполненное из титана через овальные окна (2) на верхней и нижних сторонах корпуса во внутрь корпуса внедряют костный либо биоматериал. Устройство закрепляют держа за ручку (9) на инструменте для его установки, путем навинчивания направляющего окна (3) устройства на направляющую головку (10) инструмента. Затем через заранее сформированное окно в межпозвонковом промежутке под рентгенмониторингом в межпозвонковый промежуток внедряют устройство, при этом корпус устройства повернут на 90^o, т. е. при введении устройства его верхнюю и нижнюю стороны располагают по бокам. По завершении размещения устройства в ложе производят его поворот на 90^o по часовой стрелке так, чтобы его верхняя и нижняя стенки соприкасались с телами выше- и нижележащих позвонков.

Производят разъединение устройства и инструмента путем их развинчивания. Аналогично с противоположной стороны межпозвонкового промежутка размещают второе устройство.

После параллельного размещения устройств в межпозвонковом промежутке с обеих сторон под рентгенмониторингом производят повторное соединение устройства с инструментом для установки путем навинчивания направляющего окна (3) на направляющую головку (10) и за счет давления на Т-образный стержень (11) проталкивают предварительно установленный внутри корпуса регулировочный диск (5) вдоль оси симметрии внутри полого корпуса (1), т.к. в центре передней стенки корпуса выполнено круглое отверстие (7) с радиусом менее радиуса верхнего основания конуса, и за счет этого передняя стенка не позволяет вытолкнуть диск из корпуса. В результате происходит угловое раскрытие корпуса (1) относительно его оси симметрии благодаря наличию сквозных овальных окон (4) на боковой поверхности раскрытие осуществляется без разрыва корпуса. Увеличение высоты межпозвонкового промежутка контролируется рентгенмониторингом. По достижении необходимого результата, диск (5) устанавливают в нужной кольцеобразной канавке (6) и производят фиксацию пирамидовидных выступов (8), контролируя рентгенмониторингом.

Далее осуществляют отсоединение устройства от регулировочного стержня (11) и производят разъединение устройства и инструмента для его установки, развинчивая их, а в незаполненный просвет до регулировочного диска через направляющее окно (3) производят повторное размещение костного материала.

Пример 1. Больной К., 33 года, История болезни 517542, поступил в клинику 15.02.02 с жалобами на боли в поясничном отделе позвоночника с иррадиацией в левую ногу, ограничение движений в поясничном отделе позвоночника. При осмотре отмечалась сглаженность поясничного отдела позвоночника, болезненность при пальпации остистых отростков L4-L5, положительный симптом Лассега (угол 25^o). На МР-томограммах выявлена грыжа межпозвонкового диска L4-L5, сдавливающая нервный корешок.

18.02.12. Произведена операция: Микрохирургическая дискэктомия L4-L5, фиксация позвонков предлагаемыми устройствами.

Ход операции: линейным разрезом длиной 4 см, послойно обнажены межпозвонковый L4-L5 и края дуг. Произведена флавэктомия. Выявлена грыжа межпозвонкового диска L4-L5, сдавливающая L5 корешок. Микроэлеватором произведено отведение медиально корешка и дурального мешка, с помощью щипцов-захватов осуществлено удаление фрагментов дискового вещества, компримировавшего корешок. Аналогично произведено удаление дискового вещества с противоположной стороны.

За счет краевой резекции дуг с обеих сторон специальными кусачками произведено формирование окна в форме квадрата для последующего введения предлагаемого устройства.

Осуществлено освежение замыкательных пластинок позвонков для формирования ложа под устройства.

В заготовленные устройства через овальные окна на верхних и нижних стенках внедрен биоматериал Chronos. Произведено соединение устройства с инструментом для его установки. Через заранее сформированное окно, под рентген-мониторингом, в межпозвонковый промежуток внедрили устройства (при этом верхнюю и нижнюю стороны при введении располагают по бокам). При размещении устройства в ложе произвели его поворот на 90^o по часовой стрелке так, чтобы его верхняя и нижняя стороны соприкасались с телами выше- и нижележащих позвонков. Произвели разъединение с устройства и инструмента для его установки. Аналогично с противоположной стороны разместили второе устройство.

После параллельного размещения устройств в межпозвонковом промежутке с обеих сторон, под рентген-мониторингом произвели повторное соединение устройства с инструментом для его установки, и за счет давления на Т-образный стержень произвели проталкивание регулировочного диска вдоль оси симметрии. Таким образом, произошло раскрытие устройств с обеих сторон, увеличение высоты межпозвонкового промежутка, и фиксация пирамидовидных выступов, контролируемых рентген-мониторингом. По достижении необходимого результата произвели снятие инструмента для введения устройств, и в незаполненный просвет до регулировочного диска, через направляющее окно на задней стенке произвели повторное размещение костного материала.

Установили дренаж, рану послойно ушили.

Послеоперационный период протекал без осложнений, на контрольных рентгенограммах через 10 месяцев отмечается формирование костного блока между телами позвонков.

Таким образом было произведено 3 операции. Данное устройство и инструмент для его установки прошли испытания в отделении хирургии позвоночника РНЦХ РАМН, получены положительные результаты.

Устройство для восстановления высоты межпозвонкового промежутка и фиксации позвонков инструмент для его установки рекомендованы к широкому применению в клинической практике.

Изобретение относится к медицине, в частности к травматологии и ортопедии, и обеспечивает дозированную коррекцию высоты межпозвонкового промежутка, надежную фиксацию позвонков и создание условий для спондилодеза, а также восстановление изгиба поясничного отдела позвоночника, близкого к естественному лордозу. Устройство содержит полый корпус в виде параллелепипеда с овальными окнами на верхней и нижней его стенках, а на задней стенке - направляющее окно с внутренней резьбой. Корпус рассечен насквозь по передней стенке и вдоль оси симметрии по боковым стенкам до передней поверхности сквозных овальных окон, симметрично выполненных на боковых стенках корпуса. Корпус выполнен с возможностью вертикального углового дозированного раскрытия относительно оси симметрии посредством соосно установленного с возможностью перемещения вдоль оси симметрии, внутри полого корпуса регулировочного диска с углублением фигурной формы в его центре. Корпус внутри имеет форму усеченного конуса, нижнее основание которого расположено на глубине рассечения боковой стенки корпуса с радиусом основания, равным радиусу регулировочного диска. Верхнее основание усеченного конуса с радиусом, равным половине радиуса нижнего основания, расположено на внутренней поверхности передней стенки корпуса. На внутренней поверхности корпуса выполнены кольцеобразные канавки. В центре передней стенки корпуса выполнено круглое отверстие с радиусом менее радиуса верхнего основания усеченного конуса. На конце внешних поверхностей верхней и нижней стенок корпуса равномерно расположены основания пирамидовидных выступов с высотой пирамид 1-2 мм. Инструмент содержит ручку и соосно с ней жестко закрепленную направляющую головку с наружной резьбой на конце. Вдоль оси симметрии в ручке и направляющей головке выполнено сквозное отверстие цилиндрической формы, в котором расположен с возможностью перемещения Т-образный цилиндрический регулировочный стержень с концом, имеющим фигурное сечение, для размещения в углублении фигурной формы регулировочного диска. 2 с.п. ф-лы, 2 ил.

1. Устройство для восстановления высоты межпозвонкового промежутка и фиксации позвонков, содержащее полый корпус в виде параллелепипеда с овальными окнами на верхней и нижней его стенках, а на задней стенке - направляющее окно с внутренней резьбой, отличающееся тем, что корпус рассечен насквозь по передней стенке и вдоль оси симметрии по боковым стенкам до передней поверхности сквозных овальных окон, симметрично выполненных на боковых стенках корпуса, при этом корпус выполнен с возможностью вертикального углового дозированного раскрытия относительно оси симметрии посредством соосно установленного с возможностью перемещения вдоль оси симметрии, внутри полого корпуса регулировочного диска с углублением фигурной формы в его центре, кроме того, внутри корпус имеет форму усеченного конуса, нижнее основание которого расположено на глубине рассечения боковой стенки корпуса с радиусом основания, равным радиусу регулировочного диска, верхнее основание усеченного конуса с радиусом, равным половине радиуса нижнего основания, расположено на внутренней поверхности передней стенки корпуса, а на внутренней поверхности корпуса выполнены кольцеобразные канавки, в центре передней стенки корпуса выполнено круглое отверстие с радиусом менее радиуса верхнего основания усеченного конуса и на конце внешних поверхностей верхней и нижней стенок корпуса равномерно расположены основания пирамидовидных выступов с высотой пирамид 1-2 мм. 2. Инструмент для установки устройства для восстановления высоты межпозвонкового промежутка и фиксации позвонков, содержащий ручку и соосно с ней жестко закрепленную направляющую головку с наружной резьбой на конце, отличающийся тем, что вдоль оси симметрии в ручке и направляющей головке выполнено сквозное отверстие цилиндрической формы, в котором расположен с возможностью перемещения Т-образный цилиндрический регулировочный стержень с концом, имеющим фигурное сечение, для размещения в углублении фигурной формы регулировочного диска.