УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВНУТРЕННЕЙ ФИКСАЦИИ ШЕЙНЫХ ПОЗВОНКОВ Российский патент 2005 года по МПК A61F2/44 

Изобретение относится к медицине, в частности к нейрохирургии, вертебрологии, травматологии и ортопедии, и может быть использовано для фиксации шейных позвонков.

Известно устройство для фиксации шейных позвонков, содержащее основание, выполненное в виде продолговатого тела с продольной геометрической осью, ряд последовательных одинаковых лопастей, жестко укрепленных на наружной поверхности основания.

Такое устройство, являющееся, по сути дела, имплантируемым протезом, предложено, например, доктором Г.К.Михельсоном. Согласно его патенту [1] устройство выполнено в виде перфорированного полого цилиндра с наружными лопастями, получаемыми путем нарезания на наружной поверхности цилиндра двух встречных резьб. В полость цилиндрического имплантата, изготовленного из титанового сплава, предварительно впрессовывают донорскую костную ткань, которую вырезают из гребня подвздошной кости пациента. При запрессовке эта костная ткань не только заполняет полость имплантата, но и выступает над его наружной боковой поверхностью через перфорационные отверстия. После этого имплантат с помощью специального инструмента (импактора) ввинчивают в ложе, предварительно подготовленное между двумя шейными позвонками, с помощью торцевой фрезы и метчика. Однако это устройство не обеспечивает надежной фиксации шейных позвонков, т.к. высота резьбовых элементов (лопастей) составляет всего лишь 0,7 мм, а костная ткань, находящаяся внутри имплантата, как показывает опыт, зачастую через некоторое время полностью рассасывается.

Известно также устройство, содержащее основание, выполненное в виде четырехугольной призмы с продольной геометрической осью, пару одинаковых режущих лопастей, жестко укрепленных на основании симметрично его продольной оси и лежащих в одной плоскости, перпендикулярной этой оси, и средства для приема и захвата костной ткани, прорастающей после установки устройства между шейными позвонками. В отличие от устройства Г.К.Михельсона, имплантат с помощью импактора устанавливают в ложе, предварительно подготовленное между двумя шейными позвонками с помощью фрезы, и проворачивают его на 90°. При этом пара режущих лопастей глубоко врезается в костную ткань. Такое устройство предложено, например, вертебрологами Н.А.Коржем и Г.X.Грунтовским [2]. Режущие лопасти в их устройстве укреплены на двух противоположных боковых гранях призмы, а средства для приема и захвата костной ткани выполнены в виде пары продольных пазов на другой паре противоположных боковых граней призмы. Высота каждой из лопастей составляет от 29 до 31% диагонали квадрата, лежащего в основания призмы, а оси режущих лопастей находятся в одной плоскости, равноотстоящей от оснований призмы. Устройство изготавливается из корундовой керамики марки “Кадор”, которая хорошо адгезирует с костной тканью и вживляется в нее.

Однако и данное устройство имеет недостатки:

- граненная форма основания устройства для фиксации не конгруэнтна поверхностям тел выше- и нижележащих позвонков, следовательно, в послеоперационном периоде возможны как фронтальные, так и аксиальные смещения, что не обеспечивает достаточную стабилизацию вертебрального сегмента;

- устройство для фиксации имеет относительно низкие врезающиеся лопасти: при диагонали квадрата основания призмы 10 мм высота режущих лопастей составляет всего около 3 мм, что не всегда обеспечивает достаточную стабилизацию вертебрального сегмента и восстановление оси шейного отдела позвоночника.

Целью настоящего изобретения является создание устройства для фиксации шейных позвонков, обеспечивающего достаточную стабилизацию вертебрального сегмента и восстановление оси шейного отдела позвоночника.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для внутренней фиксации шейных позвонков содержит основание, выполненное в виде продолговатого тела с продольной геометрической осью, пару одинаковых режущих лопастей, жестко укрепленных на основании симметрично его продольной оси и лежащих в одной плоскости, перпендикулярной этой оси, и средства для приема и захвата костной ткани, прорастающей после установки устройства между шейными позвонками, при этом основание выполнено в виде цилиндрической втулки, а средства для приема и захвата костной ткани - в виде пары сквозных отверстий в теле этой втулки.

При этом для более надежной фиксации устройства высота каждой из лопастей составляет от 49 до 51% наружного диаметра втулки, а поверхности режущих лопастей и наружная поверхность цилиндрической втулки выполнены шероховатыми.

Для повышения технологичности, а следовательно, и для снижения стоимости устройства для фиксации шейных позвонков пара сквозных отверстий соосна и их общая ось совпадает с осью симметрии режущих лопастей.

Благодаря цилиндрической форме основания и предварительной подготовке ложа имплантации шаровидной фрезой, диаметр которой примерно равен диаметру цилиндрической втулки, устройство для внутренней фиксации шейных позвонков имеет достаточно высокую степень конгруэнтности с поверхностью тел выше- и нижележащих позвонков.

Воплощение изобретения иллюстрируется чертежом, где

на фиг.1 изображен общий вид устройства для фиксации,

на фиг.2 - общий вид импактора,

на фиг.3 - подготовка ложа для имплантации шаровой фрезой,

на фиг.4 - сформированное ложе,

на фиг.5 - имплантация протеза в ложе,

на фиг.6 - вид внедренного протеза до его поворота на 90°,

на фиг.7 - вид внедренного протеза после поворота на 90°.

В соответствии с фиг.1 устройство для внутренней фиксации шейных позвонков содержит основание 1, выполненное в виде цилиндрической втулки с продольной геометрической осью А-А, пару одинаковых режущих лопастей 2 и 3, жестко укрепленных на основании, и средство для приема и захвата костной ткани, прорастающей после установки устройства между шейными позвонками, которое выполнено в виде пары сквозных отверстий 4 и 5 в теле втулки 1. Втулка 1 имеет наружный диаметр 10 мм. Режущие лопасти 2 и 3 (имеющие высоту 5 мм - примерно 50% от наружного диаметра втулки 1) расположены симметрично и лежат в одной плоскости, перпендикулярной продольной оси А-А втулки 1. Отверстия 4 и 5 соосны и их общая ось Б-Б лежит в плоскости режущих лопастей 2 и 3, являясь осью симметрии для них, и пересекает продольную ось А-А втулки 1 под прямым углом. Один из торцов цилиндрической втулки 1 имеет два выреза 6 и 7 для сочленения с ответной частью специального установочного инструмента (импактора, фиг.2), с помощью которого производят установку устройства для фиксации позвонков в межпозвонковое пространство. Ответная часть импактора представляет собой два выступа 8 и 9, размещенные на цилиндрическом ловителе 10.

Устройство для внутренней фиксации шейных позвонков (протез) изготавливается и устанавливается следующим образом.

Устройство для внутренней фиксации шейных позвонков, показанное на фиг.1, выполнено из единой заготовки, отлитой из титано-ванадиевого сплава ВТ6Л или ВТ20Л. Допустимо, конечно, выполнение заготовки холодной обработкой с последующей отгибкой лопастей 2 и 3 или методами сварки (соответственно, из титано-ванадиевого сплава ВТ6 или ВТ20). Заготовка доводится холодной механической обработкой режущих лопастей 2 и 3 и высверливанием сквозных отверстий 4 и 5 во втулке 1.

Поверхности лопастей 2 и 3 и наружная поверхность цилиндрической втулки 1 выполняют шероховатыми. Шероховатость поверхностей достигается пескоструйной обработкой. Хотя возможны и другие варианты: кратковременным травлением в сильной, например в соляной кислоте, газопламенным напылением смеси крупнодисперсных порошков титана и ванадия или плазменным напылением гидроксилапатита по технологии американской фирмы “Зульцер Кальцитек” (патент США №5730598, кл. 433/201.1), способствующей эффективному вживлению трансплантата в костную ткань.

Перед установкой протеза производят типичный передний доступ из кожного разреза по медиальному краю кивательной мышцы к телам позвонков шейного отдела и проводят рентгеновский контроль для определения искомого сегмента, осуществляют дискэкстракцию и открытую репозицию шейного отдела позвоночника с целью восстановления вертебральной оси.

Первым этапом установки протеза является подготовка ложа для его внедрения. Подготовку ложа осуществляют обработкой позвонков шаровидной фрезой, имеющей диаметр, идентичный диаметру втулки 1 (фиг.3 и 4).

Далее, одновременно с тракцией позвоночника по его оси за петлю Глиссона производят имплантацию протеза в заранее подготовленное ложе (фиг.5 и 6). Для этой цели в отверстие втулки 1 по продольной оси А-А вставляют ловитель 10 импактора, а торцевые вырезы 6 и 7 втулки 1 сочленяют с выступами 8 и 9 ответной части импактора. После этого импактор с укрепленным на нем устройством для внутренней фиксации шейных позвонков ориентируют так, чтобы лопасти 2 и 3 протеза прошли в просвет между позвонками, и вводят его в подготовленное ложе на заданную глубину.

Последний этап - поворот импактора с укрепленным на нем протезом на 90° относительно оси Б-Б отверстий 4 и 5 втулки 1 и извлечение импактора. При повороте импактором втулки 1 происходит врезание лопастей 2 и 3 в тела выше- и нижележащих позвонков при сохранении конгруэнтности поверхностей “протез-позвонок” в каждом сегменте (фиг.7). При этом ось Б-Б отверстий 4 и 5 втулки 1 оказывается перпендикулярной оси позвоночника.

Заключительным действием следует произвести рентгеновский контроль шейного отдела позвоночника в двух стандартных проекциях интраоперационно с целью верификации оптимального положения протеза, удовлетворительной оси позвоночника и нормальных костно-суставных взаимоотношений в оперированном сегменте.

В послеоперационном периоде целесообразно применение одного из способов внешней стабилизации шейным воротником в течение 1,5-2 месяцев.

Клинический пример.

Пациент К. 73 лет, находился на лечении в нейрохирургическом отделении Областной клинической больницы г. Курска с 04.04.2001 по 23.04.2001 с диагнозом: полный двусторонний вывих С5 позвонка, умеренно выраженный верхний парапарез. Анамнез травмы более 3-х недель. Больной прооперирован с использованием устройства для внутренней фиксации позвонков заявляемой конструкции и методики, описанной выше. Пациент после соответствующего рентгеновского контроля выписан из больницы с явной положительной динамикой на 14-е сутки.

Литература

1. G.К.Michelson (Sofamor Danek Holdings, Inc.). Method for inserting a spinal implant. US Patent No 6224595. US Cl. 606/61. Fil. Apr. 20, 1998; pat. May 1, 2001.

2. Корж Н.А., Грунтовский Г.X. Керамопластика в ортопедии и травматологии. Львов, 1992.

Устройство относится к медицине, а именно к нейрохирургии, вертебрологии, травматологии и ортопедии, и может быть использовано для внутренней фиксации шейных позвонков. Изобретение обеспечивает достаточную стабилизацию вертебрального сегмента и восстановление оси шейного отдела позвоночника. Устройство содержит основание, выполненное в виде цилиндрической втулки с продольной геометрической осью, пару одинаковых режущих лопастей, жестко укрепленных на основании симметрично его продольной оси и лежащих в одной плоскости, перпендикулярной этой оси, и средство для приема и захвата костной ткани, прорастающей после установки устройства между шейными позвонками, представляющее собой пару сквозных отверстий в теле этой втулки, предпочтительно соосных, общая ось которых совпадает с осью симметрии режущих лопастей. 3 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Устройство для внутренней фиксации шейных позвонков, содержащее основание, выполненное в виде продолговатого тела с продольной геометрической осью, пару одинаковых режущих лопастей, жестко укрепленных на основании симметрично его продольной оси и лежащих в одной плоскости, перпендикулярной этой оси, и средства для приема и захвата костной ткани, прорастающей после установки устройства между шейными позвонками, отличающееся тем, что основание выполнено в виде цилиндрической втулки, а средства для приема и захвата костной ткани - в виде пары сквозных отверстий в теле этой втулки.2. Устройство для внутренней фиксации шейных позвонков по п.1, отличающееся тем, что высота каждой из лопастей составляет от 49 до 51% наружного диаметра втулки.3. Устройство для внутренней фиксации шейных позвонков по п.1, отличающееся тем, что поверхности лопастей и наружная поверхность цилиндрической втулки выполнены шероховатыми.4. Устройство для внутренней фиксации шейных позвонков по п.1, отличающееся тем, что пара сквозных отверстий соосна и их общая ось лежит в плоскости режущих лопастей и совпадает с их осью симметрии.