ФИКСАТОР ДЛЯ ПОЗВОНОЧНИКА Российский патент 2006 года по МПК A61B17/70 

Описание патента на изобретение RU2270632C1

Изобретение относится к медицине, а именно к нейрохирургии, травматологии и ортопедии, и может быть использовано для стабилизации поврежденных сегментов позвоночника.

Известны конструкции, состоящие из транспедикулярно вводимых в тела позвонков винтов и соединяющих их балок или пластин /Аганесов А.Г. и др. // Вестник травматологии и ортопедии. - 2003. - №3, - с.48-52/. Их использование для фиксации позвоночника иногда приводит к осложнениям вследствие слишком высокой жесткости конструкции по сравнению с жесткостью позвоночника. Особенно этот недостаток проявляется в том случае, когда пациент страдает остеопорозом, и функциональные нагрузки на стабилизированный сегмент позвоночника приводят к разрушению костной ткани вокруг винтов, миграции последних и потере стабилизирующего эффекта конструкции.

Этот недостаток пытаются устранить созданием динамичных конструкций, которые должны амортизировать функциональные нагрузки на оперированный сегмент позвоночника. Так, в изобретении, которое выбрано за прототип (патент РФ №2197915 "Фиксатор для позвоночника"), продольные балки конструкции предложено выполнять с динамическим компенсатором, образованным втулкой с задающими жесткость прорезями, которая выполнена из металла с высоким модулем упругости. Однако такая конструкция балки приводит к увеличению объема, который она занимает в организме и имеет открытые полости, заполняемые биологическими тканями. Последние будут блокировать подвижность динамического компенсатора и травмироваться при действии функциональных нагрузок. Кроме того, наличие динамического компенсатора усложняет процедуру установки фиксатора и затрудняет создание правильной репозиции оперированного сегмента, так как препятствует свободному перемещению узлов крепления по продольной балке. Также следует отметить, что в рассматриваемом изобретении предложено создавать шероховатую поверхность на элементах узла крепления, не контактирующих с продольной балкой и транспедикулярным винтом. Это, по нашему мнению, не обеспечивает достаточный страгивающий момент между элементами конструкции и может приводить к их развороту в процессе эксплуатации.

Задачей предложенного технического решения является повышение надежности стабилизации травмированного сегмента позвоночника за счет снижения жесткости фиксатора на изгиб до величин, характерных жесткости здорового позвоночного сегмента, а также упрощение техники его установки и расширение показаний к применению.

Дополнительной задачей является обеспечение сохранения достигнутой в ходе операции репозиции структур позвоночника за счет повышения страгивающих моментов, предотвращающих поворот продольной балки и транспедикулярного винта относительно узла крепления, а также более полной интеграции винта и костных структур.

Для решения поставленных задач фиксатор для позвоночника содержит транспедикулярные винты, продольные и поперечные балки, узлы крепления с двумя взаимно перпендикулярными отверстиями под транспедикулярные винты и продольную балку, причем продольные балки выполнены из материала с эффектом памяти формы, обеспечивающего жесткость фиксатора на изгиб в пределах от 10 до 80 Н/мм.

Повышение страгивающих моментов при повороте продольной балки и транспедикулярного винта относительно узла крепления для обеспечения надежности фиксации может быть реализовано тем, что балка имеет, по крайней мере, одну лыску, а отверстие под балку в узле крепления имеет сечение, по форме соответствующее поперечному сечению продольной балки, и/или тем, что поверхность узла крепления, находящаяся в контакте с продольной балкой и транспедикулярным винтом, выполняется с шероховатостью поверхности в интервале Rz от 10 до 60 мкм.

Использование в конструкции фиксатора продольных балок с пониженной жесткостью позволяет снизить напряжения на границе транспедикулярный винт - костная структура тела позвонка. Это позволяет обеспечить условия для возможной интеграции костных структур и винта. Для ускорения этого процесса поверхность транспедикулярного винта, контактирующую с костными структурами позвонка, желательно выполнять шероховатой с Rz от 10 до 60 мкм.

Кроме того, продольная балка может иметь изгибы, соответствующие анатомически правильным изгибам отдела позвоночника в месте его установки.

Проведенные эксперименты на анатомических препаратах нижнегрудного и поясничного отдела позвоночника показали, что жесткость фиксатора должна находится в пределах от 10 до 80 Н/мм. При более высоких значениях жесткости система позвоночник - фиксатор становится слишком регидна, что приводит к лизису костных структур сегмента и резорбции ткани вокруг транспедикулярных винтов. При меньших значениях жесткости фиксатор не способен обеспечить требуемую стабильность травмированного сегмента позвоночника. Определение жесткости фиксатора для позвоночника на изгиб проводилось в соответствии со стандартом ASTM F1717 (США). Кроме того, использование материала с эффектом памяти формы для изготовления продольных балок позволяет упростить технологию установки фиксатора на позвоночник и расширить показания к применению конструкции. Это достигается тем, что балка перед ее креплением к транспедикулярным винтам охлаждается ниже температуры превращения материала и легко может быть изогнута руками так, чтобы отвечать форме травмированного позвоночника и проходить через места крепления транспедикулярных винтов. После крепления продольной балки к транспедикулярным винтам и ее нагрева до температуры человеческого тела она будет стремиться к своей первоначальной форме и оказывать на позвоночник усилия (дистракции или компрессии), исправляющие положение травмированных позвонков.

Для обеспечения наибольшей эффективности этого процесса исходная форма продольной балки должна отвечать анатомически правильной форме позвоночника в оперируемом отделе. Так, для пояснично-крестцового отдела балки должны быть изогнуты на 20-50 градусов, а для нижнегрудного - прямые. Для повышения усилий страгивания при провороте продольной балки и транспедикулярного винта относительно узла крепления балка выполняется хотя бы с одной продольной лыской, а узел крепления имеет отверстие, форма которого отвечает форме поперечного сечения балки. Кроме того, поверхности узла крепления, контактирующие с продольной балкой и транспедикулярным винтом, выполняются шероховатыми с Rz от 10 до 60 мкм.

На чертеже изображен общий вид заявленного устройства, где 1 - транспедикулярные винты, 2 - узлы крепления, 3 - продольные балки, 4 - поперечная балка.

Пример использования заявляемого устройства. Больной П. поступил в клинику с диагнозом осложненный компрессионный перелом тела позвонка L1 в результате падения с высоты. В процессе операции из заднего доступа проведена ляминэктомия с ревизией спинно-мозгового канала и декомпрессией корешков спинного мозга и стабилизация травмированного сегмента фиксатором с продольными балками из материала с памятью формы (сплава на основе никелида титана, Ti-55,6% Ni). С этой целью под рентгеновским контролем через ножки (педикулы) в тела позвонков Т12 и L2 попарно ввели транспедикулярные винты, имеющие поверхность с шероховатостью Rz=30 мкм, на которые установили узлы крепления. Прямые продольные балки с одной лыской охлаждали в стерильном физиологическом растворе с температурой 5°С. Охлажденные балки руками изгибали в соответствии с формой сегмента позвоночника Т12-L2. Этот сегмент в норме имеет анатомическую ось, близкую к прямой, но в результате травмы приобрел кифотическую деформацию около 20 градусов. Поэтому балки изгибали так, чтобы их концы составляли между собой угол около 20 градусов. В таком состоянии балки с помощью узлов крепления установили на транспедикулярных винтах. В результате за счет тепла человеческого тела продольные балки нагреваются до температуры 35-37°С, при которой они стремятся вернуться к исходной прямой форме и оказывают дистракционное действие на позвонки, к которым они закреплены транспедикулярными винтами. Рана дренировалась и послойно ушивалась. Контрольные рентгеновские снимки, сделанные на следующий день после операции, показали, что продольные балки полностью выпрямились, а кифотическая деформация травмированного сегмента отсутствует. Через 10 дней больной П. выписан для амбулаторного лечения, а через 3 месяца приступил к трудовой деятельности.

Таким образом, использование заявленного фиксатора при операциях на позвоночнике позволяет снизить осложнения в послеоперационный период и стабилизировать травмированный сегмент позвоночника. Кроме того, использование изобретения упрощает технику установки фиксатора, обеспечивает надежность его фиксации, а также расширяет показания к его применению, т.к. позволяет использовать фиксатор в случаях, когда у больного наблюдается остеопороз, а также для создания постоянно действующей дистракции или компрессии, что особенно важно при лечении сколиозов. И, наконец, в сравнении с прототипом предложенный фиксатор занимает значительно меньший объем.

Похожие патенты RU2270632C1

название год авторы номер документа
СПОСОБ КОРРЕКЦИИ КИФОТИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИИ В ГРУДНОМ ОТДЕЛЕ ПОЗВОНОЧНОГО СТОЛБА У РАСТУЩИХ СОБАК 2021
  • Вилковыский Илья Федорович
  • Руснак Иван Анатольевич
  • Ватников Юрий Анатольевич
  • Шарапов Дмитрий Николаевич
RU2767279C1
СПОСОБ РЕПОЗИЦИИ ПОЗВОНОЧНИКА ПРИ ОСКОЛЬЧАТЫХ ПЕРЕЛОМАХ И ПЕРЕЛОМОВЫВИХАХ 2002
  • Афаунов А.А.
  • Усиков В.Д.
  • Усиков В.В.
RU2223705C1
Способ репозиции позвоночника при оскольчатых переломах и переломовывихах грудного и поясничного отделов 2020
  • Куфтов Владимир Сергеевич
  • Усиков Владимир Дмитриевич
  • Монашенко Дмитрий Николаевич
  • Еремеев Михаил Александрович
RU2753133C1
ДИНАМИЧЕСКИЙ АППАРАТ ДЛЯ ИСПРАВЛЕНИЯ СКОЛИОТИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИИ ПОЗВОНОЧНИКА И СПОСОБ ЕГО ПРИМЕНЕНИЯ 2017
  • Коллеров Михаил Юрьевич
  • Колесов Сергей Васильевич
  • Морозова Наталья Сергеевна
  • Шаронов Алексей Александрович
  • Спектор Виктор Семенович
  • Гусев Дмитрий Евгеньевич
RU2644750C1
СПОСОБ ЭТАПНОЙ ХИРУРГИЧЕСКОЙ КОРРЕКЦИИ ДЕФОРМАЦИИ ПОЗВОНОЧНОГО СТОЛБА 2008
  • Сергеев Константин Сергеевич
  • Паськов Роман Владимирович
  • Жупанов Александр Сергеевич
  • Фарйон Алексей Олегович
RU2392888C1
СПОСОБ РЕФОРМАЦИИ ПОЗВОНОЧНОГО КАНАЛА ПРИ ОСКОЛЬЧАТЫХ ПЕРЕЛОМАХ 2005
  • Афаунов Аскер Алиевич
  • Усиков Владимир Дмитриевич
  • Афаунов Али Ибрагимович
  • Тахмазян Карапет Карапетович
RU2285488C2
СПОСОБ ЛЕЧЕНИЯ ОСТРОЙ ПОЗВОНОЧНО-СПИННОМОЗГОВОЙ ТРАВМЫ 2002
  • Худяев Александр Тимофеевич
  • Самылов Вадим Викторович
  • Коваленко Павел Иванович
  • Люлин Сергей Владимирович
RU2289350C2
Способ восстановления целостности заднего опорного комплекса позвоночника при неотложной резекционной ламинэктомии 2017
  • Валеев Ельгизар Касимович
  • Огурцов Сергей Васильевич
RU2645602C1
ФИКСАТОР ДЛЯ СТАБИЛИЗАЦИИ ПОЗВОНОЧНИКА 2005
  • Давыдов Евгений Александрович
  • Ильин Александр Анатольевич
  • Коллеров Михаил Юрьевич
RU2283054C1
МАЛОИНВАЗИВНЫЙ СПОСОБ СТАБИЛИЗАЦИИ ПРИ ОСКОЛЬЧАТЫХ ПЕРЕЛОМАХ ПОЗВОНКА ГРУДО-ПОЯСНИЧНОГО ОТДЕЛА ПОЗВОНОЧНИКА 2019
  • Наркулов Максуджон Саидкасимович
RU2721885C1

Реферат патента 2006 года ФИКСАТОР ДЛЯ ПОЗВОНОЧНИКА

Изобретение относится к медицине, а именно к нейрохирургии, травматологии и ортопедии, и может быть использовано для стабилизации поврежденных сегментов позвоночника. Фиксатор содержит транспедикулярные винты, продольные и поперечные балки, узлы крепления с двумя взаимно перпендикулярными отверстиями под транспедикулярные винты и продольную балку. Продольные балки выполнены из материала с эффектом памяти формы, обеспечивающего жесткость фиксатора на изгиб в пределах от 10 до 80 Н/мм. Изобретение обеспечивает снижение осложнений в послеоперационный период и стабилизацию травмированного сегмента позвоночника. 4 з.п. ф-лы, 1 ил.

Формула изобретения RU 2 270 632 C1

1. Фиксатор для позвоночника, содержащий транспедикулярные винты, продольные и поперечные балки, узлы крепления с двумя взаимно перпендикулярными отверстиями под транспедикулярный винт и продольную балку, отличающийся тем, что продольные балки выполнены из материала с эффектом памяти формы, обеспечивающего жесткость фиксатора на изгиб в пределах от 10 до 80 Н/мм.2. Фиксатор для позвоночника по п.1, отличающийся тем, что продольная балка имеет, по крайней мере, одну лыску, а отверстие под балку в узле крепления имеет сечение, по форме соответствующее поперечному сечению продольной балки.3. Фиксатор для позвоночника по п.1 или 2, отличающийся тем, что поверхность узла крепления, находящаяся в контакте с продольной балкой и транспедикулярным винтом, выполнена с шероховатостью поверхности в интервале Rz от 10 до 60 мкм.4. Фиксатор для позвоночника по п.1, отличающийся тем, что продольная балка имеет изгибы, соответствующие анатомически правильным изгибам отдела позвоночника в месте его установки.5. Фиксатор для позвоночника по п.1, отличающийся тем, что поверхность транспедикулярного винта, контактирующая с костными структурами позвонка, выполнена с шероховатостью поверхности в интервале Rz от 10 до 60 мкм.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2006 года RU2270632C1

RU 2002133268 A, 20.06.2004
ФИКСАТОР ПОЗВОНОЧНИКА 1990
  • Клепач Николай Степанович[Ua]
RU2028114C1
RU 2051636 C1, 10.01.1996
ФИКСАТОР ДЛЯ ПОЗВОНОЧНИКА 2001
  • Аганесов А.Г.
  • Багнавец В.С.
  • Данков В.И.
  • Доценко В.В.
  • Загородний Н.В.
  • Ильин А.А.
  • Невзоров А.М.
  • Сергеев С.В.
  • Холявкин Д.А.
RU2197915C1
Устройство бызовых для леченияиСКРиВлЕНий пОзВОНОчНиКА 1978
  • Бызов Борис Иванович
  • Бызов Яков Борисович
SU843965A1
SU 1572591 A1, 23.06.1990
US 2002082599 A1, 27.06.2003
US 5702392 A, 31.12.1997
US 5181917 A, 26.01.1993
US 5527314 A, 18.06.1996
US 5437669 A, 01.08.1995
СПОСОБ И СИСТЕМА ДЛЯ ПОСТАНОВКИ НА СТОЯНКУ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА 2015
  • Николл Дуглас
  • Скотт Джонатан
  • Фаррелли Уилл
  • Скипп Дэвид
  • Браун Ричард
  • Вингфилд Эрик Х.
RU2697743C2
Аппарат для очищения воды при помощи химических реактивов 1917
  • Гордон И.Д.
SU2A1

RU 2 270 632 C1

Авторы

Древаль Олег Николаевич

Ильин Александр Анатольевич

Коллеров Михаил Юрьевич

Левченко Сергей Константинович

Мамонов Андрей Михайлович

Рынков Игорь Петрович

Даты

2006-02-27Публикация

2004-10-20Подача