МЕЖПОЗВОНКОВЫЙ СОЕДИНИТЕЛЬНЫЙ ИМПЛАНТАТ Российский патент 2017 года по МПК A61F2/44 A61F2/46 

Изобретение относится к межпозвонковому соединительному имплантату для соединения двух позвонков, включающему верхнюю несущую опору для ее установки на нижней замыкательной пластинке позвонка и нижнюю несущую опору для ее установки на верхней замыкательной пластинке противоположного позвонка, а также центральную часть, расположенную между этими опорами. Кроме того, изобретение относится к системе, состоящей из межпозвонкового соединительного имплантата и щипцов, а также к методу установки межпозвонкового соединительного имплантата.

Межпозвоночный диск может испытывать дегенерацию в результате повреждения, износа и болезни, когда это часто проявляется в давлении на нервные волокна спинного мозга. Это может причинять сильную боль или онемение конечностей, и даже могут появиться симптомы паралича. Поэтому может возникнуть необходимость удаления поврежденного межпозвоночного диска. Однако контакта между позвонками все-таки нужно избегать, поскольку в противном случае боль вызывается трением между замыкательными пластинками позвонков. Могут также быть медицинские основания избегать в будущем относительное перемещение позвонков, которые примыкают к поврежденному межпозвоночному диску. В этих случаях поврежденный межпозвоночный диск заменяется межпозвонковым соединительным имплантатом, который препятствует относительному перемещению позвонков.

Известные межпозвонковые соединительные имплантаты имеют несущие опоры для их размещения на замыкательных пластинках верхнего и нижнего позвонков. Они либо вставлены непосредственно между замыкательными пластинками двух позвонков, либо в канавки, просверленные в замыкательных пластинках при удалении костного материала позвонка. После имплантации известные имплантаты соединяют два позвонка, непосредственно опирающиеся на них. Недостаток этих имплантатов - то, что пациент должен сразу приспособиться к ограниченной подвижности его позвоночника. С одной стороны, он чувствует это ограничение из-за имплантата. С другой стороны, его двигательный аппарат также должен немедленно адаптироваться к новой ситуации. Таким образом, даже сразу после операции, связки и мышцы позвоночника по-прежнему способны перемещать два соединенных позвонка. В послеоперационный период это может продлить фазу адаптации и реабилитации пациента. Более того, в фазе адаптации, имплантат подвергается воздействию гораздо больших механических нагрузок, чем впоследствии.

Поэтому цель изобретения состоит в том, чтобы избежать вышеупомянутых недостатков.

Решение задачи согласно изобретению находится в признаках, изложенных в независимых пунктах формулы изобретения. Преимущественные варианты осуществления изобретения являются предметом зависимых пунктов формулы.

Согласно изобретению представляется межпозвонковый соединительный имплантат для соединения двух позвонков, включающий верхнюю несущую опору для размещения на нижней замыкательной пластинке позвонка и нижнюю несущую опору для размещения на верхней замыкательной пластинке противоположного позвонка, а также центральную часть, расположенную между опорами, где центральная часть сконструирована в виде раздвижной зубчатой муфты, которая в сомкнутом положении соединяет две несущие опоры вращательно фиксированным способом относительно друг друга, при котором в открытом положении раздвижной зубчатой муфты несущие опоры свободно перемещаются относительно друг друга, где раздвижная зубчатая муфта приводится в действие автоматически и имеет в качестве детали, приводящей в действие, пластичное способное деформироваться блокировочное тело, которое в своем исходном положении удерживает раздвижную зубчатую муфту в открытом положении и под воздействием нагрузки, передаваемой с одного позвонка на другой, медленно деформируется до тех пор, пока оно не достигнет окончательного положения соединения, при котором раздвижная зубчатая муфта займет сомкнутое положение.

Прежде всего, ниже будет дано подробное объяснение нескольким терминам.

Раздвижная зубчатая муфта понимается как устройство, которое в открытом положении допускает поворотное движение несущих опор относительно друг друга, а в сомкнутом положении оно соединяет несущие опоры вращательно фиксированным способом по отношению друг к другу. Для раздвижной зубчатой муфты не требуется, чтобы она состояла из множества выступов. Она может также включать всего лишь один выступ, который может взаимодействовать с углублением на раздвижной зубчатой муфте. Форма выступов может быть адаптирована к желаемой начальной, переходной и окончательной подвижности несущих опор. Выступы могут быть сконструированы, например, в виде лапок, зубьев или шпилек цилиндрической или конической формы. Важная деталь состоит в том, что выступы, расположенные на верхней и нижней несущих опорах, могут быть приведены в положение соединения с геометрическим замыканием друг с другом.

Исходное открытое положение понимается как раздвинутое состояние раздвижной зубчатой муфты, которое позволяет перемещение несущих опор относительно друг друга. Блокировочное тело в открытом положении не деформировано, так что выступы раздвижной зубчатой муфты не входят в зацепление и позволяют несущим опорам свободно поворачиваться относительно друг друга. В открытом положении имплантат также имеет свою максимальную высоту.

Окончательное положение зацепления понимается как прижатое положение верхней и нижней несущих опор, а также центральной части, в котором несущие опоры соединены друг с другом. Раздвижная зубчатая муфта в окончательном положении зацепления сомкнута. Несмотря на сомкнутое положение раздвижной зубчатой муфты при желании между несущими опорами может сохраняться остаточная подвижность. В положении зацепления имплантат имеет свою минимальную высоту.

Медленная пластичная деформация понимается как необратимое изменение формы тела; это изменение длится во временном интервале дольше, чем один час, предпочтительно самое большее - 24 месяца. Медленная деформация соответственно имеет большую константу времени.

Свободное перемещение несущих опор понимается как движение, которое ограничено только связками позвоночника или другими анатомическими условиями, но не раздвижной зубчатой муфтой.

Суть изобретения состоит в том, чтобы перевести раздвижную зубчатую муфту имплантата из открытого положения в сомкнутое положение соединения с помощью медленной пластичной деформации блокировочного тела. Благодаря исходному открытому положению имплантата пациент в состоянии поворачивать свой позвоночник без ограничений в дни после имплантации. Блокировочное тело в положении движения не деформируется, а потому выступы раздвижной зубчатой муфты не входят в зацепление друг с другом. Таким образом, позвонки, соединенные имплантатом, могут поворачиваться друг относительно друга. Вследствие нагрузки, действующей на имплантат в позвоночнике пациента, сила давления воздействует на блокировочное тело. Эта сила пластично деформирует блокировочное тело, причем блокировочное тело сконструировано таким образом, чтобы пластичная деформация совершалась медленно. Деформация блокировочного тела вызывает постепенный переход имплантата из открытого положения в положение соединения и сжатия имплантата. Во время этого перехода, открытое положение и положение соединения перекрываются. В этой фазе перекрытия блокировочное тело еще полностью не деформировано, что вызывает частичное смыкание раздижной зубчатой муфты. Выступы раздвижной зубчатой муфты в этой фазе не полностью сцеплены друг с другом, и поэтому могут поворачиваться относительно друг друга на ограниченный угол. Таким образом, несущие опоры и опирающиеся на них позвонки в фазе перекрытия больше не могут свободно поворачиваться относительно друг друга. Поворот все еще возможен только до максимального угла. Более значительная деформация блокировочного тела уменьшает максимальный угол поворота. Это означает, что подвижность имплантата непрерывно уменьшается до достижения, наконец, положения соединения.

В положении соединения выступы раздвижной зубчатой муфты расположены так, что они смыкаются друг в друге. Поэтому раздвижная зубчатая муфта сомкнута в положении соединения, и позвонки, связанные имплантатом, соединены. Следует отметить, что по желанию в положении соединения можно сохранить небольшую остаточную подвижность. Более того, не важно, что несущие опоры и центральная часть являются отдельными деталями. Они могут также переходить одно в другое.

Поэтому в результате такого медленного перехода из открытого положения в положение соединения пациент не сталкивается с внезапным ограничением свободы движения его позвоночника. По этой причине соединение позвонков пациентом не ощущается. Более того, в результате медленного ограничения подвижности в фазе перекрытия двигательный аппарат пациента имеет достаточное количество времени, чтобы приспособиться к новой ситуации. Это уменьшает нагрузку на двигательный аппарат, на соединенные позвонки и на имплантат.

Предпочтительно, чтобы раздвижная зубчатая муфта имела выступы, которые располагаются на верхних и нижних опорах и которые обращены к соответствующей другой опоре.

Полезно, чтобы блокировочное тело входило в состав центральной части, причем предпочтительно, чтобы блокировочное тело было блочно-модульного исполнения с возможностью замены и/или предпочтительно, чтобы оно было сконструировано в виде диска. Таким образом, константа времени деформации может быть легко адаптирована посредством подбора толщины блокировочного тела. Выступы раздвижной зубчатой муфты могут быть так устроены, чтобы они скользили по блокировочному телу. Более того, деформация блокировочного тела имеет такой смысл, что путь, вдоль которого могут скользить выступы по блокировочному телу, ограничен. Выступы входят в зацепление друг с другом в результате деформации. По причине нагрузки позвоночника они придают блокировочному телу, которое сконструировано в виде диска, волнообразную форму. В этом случае, во время поворота несущих опор, выступам, таким образом, приходится скользить по волнообразному диску, в результате чего путь, который они могут проходить по плоской поверхности, сокращается.

Кроме того, полезно разработать выступы так, чтобы они были самоцентрирующимися, останавливающими поворот в положении соединения, при котором пластично деформированное блокировочное тело функционирует как тормоз поворота. Для этой цели предпочтительно, чтобы выступы имели скругленную форму. Скругленный выступ имеет тот смысл, что часть деформирующегося блокировочного тела, которая ограничивает перемещение выступа, переходит в округленную форму и этим избегает повреждения. Более того, посредством скругленного выступа деформированное блокировочное тело действует как плавно усиливающийся тормоз поворота. Скругленные выступы скользят в круглой части блокировочного тела, как в желобе, в результате чего они центрируются. В пределах желоба скользящее перемещение выступов вызывает раскрытие раздвижной зубчатой муфты. Поэтому для поворота имплантат приходится расширять, что является причиной выхода выступов за этот предел. Это трудно сделать с помощью связок и нагрузки позвоночника, которые, таким образом, действуют как мягкая опора.

В первом предпочтительном варианте осуществления изобретения межпозвонковый соединительный имплантат имеет осевой верхний валик, расположенный на блокировочном теле и находящийся в осевом отверстии верхней несущей опоры, и осевой нижний валик, расположенный на блокировочном теле и находящийся в осевом отверстии нижней несущей опоры. Валики работают в сочетании с осевыми отверстиями как внутренняя направляющая для блокировочного тела. Они центрируют блокировочное тело между несущими опорами и препятствуют тому, чтобы блокировочное тело выдавливалось из несущих опор.

Во втором предпочтительном варианте осуществления изобретения межпозвонковый соединительный имплантат имеет собирательный желоб, который желательно выполнить в виде ленты, опоясывающей вокруг раздвижной зубчатой муфты. Собирательный желоб функционирует также как внешняя направляющая, которая центрирует блокировочное тело между несущими опорами. Собирательный желоб также улавливает материал абразивного износа, который возникает в результате исходной подвижности раздвижной зубчатой муфты, так что упомянутый материал абразивного износа не может проникать в окружающую ткань. Таким образом избегают осложнений после имплантации.

В третьем предпочтительном варианте осуществления изобретения межпозвонковый соединительный имплантат включает верхние и нижние канавки, которые идут в радиальном направлении вокруг блокировочного тела, где выступы расположены в канавке. В этом варианте канавка функционирует как направляющая для выступов и как центрирующее средство для блокировочного тела.

Желательно, чтобы в четвертом предпочтительном варианте осуществления изобретения верхние и нижние несущие опоры имели идентичную конструкцию. Это позволяет наладить рентабельное изготовление и упрощает сборку имплантата.

В пятом предпочтительном варианте осуществления изобретения желательно, чтобы верхняя несущая опора имела верхний модуль крепления, а нижняя несущая опора имела нижний модуль крепления.

Целесообразно, если раздвижная зубчатая муфта на каждой несущей опоре имела бы четыре и более выступов. Этим достигается высокая степень стабильности имплантата при наклонных движениях позвоночника.

Желательно, чтобы несущие опоры имели несущие поверхности с покрытием, которое способствует росту кости. Это покрытие вызывает быструю инкорпорацию позвонков в расположенные на них несущие опоры. Это увеличивает прочность имплантата и окончательное его соединение.

Кроме того, желательно, чтобы межпозвонковый соединительный имплантат в положении соединения имел высоту между 3 мм и 9 мм, предпочтительно 6 мм, а в открытом положении имел высоту между 9.5 мм и 20 мм, предпочтительно 12.5 мм, и в диаметре между 12 мм и 30 мм, причем блокировочное тело имело бы толщину между 0.5 мм и 3 мм. Толщина блокировочного тела понимается как пространственная протяженность вдоль оси поворота раздвижной зубчатой муфты.

Целесообразно, чтобы блокировочное тело выполнялось из тягучего пластического материала, способствующего скольжению, в частности РЕЕК (полиарилэфирэфиркетон - прим. переводчика) или UHMWPE (СВМПЭ сверхвысокомолекулярный полиэтилен - прим. переводчика).

Кроме того, целесообразно, чтобы несущие опоры и выступы выполнялись из биологически совместимого металлического сплава, в частности из чистого титана, сплава титана, сплава на основе кобальта CoCr или CoCrMo, или из высокопрочного биологически совместимого пластикового материала, в частности РЕЕК, РЕЕК-углерода или керамики.

Изобретение также относится к системе, состоящей из межпозвонкового соединительного имплантата для соединения двух позвонков, включающего верхнюю несущую опору для ее размещения на нижней замыкательной пластинке позвонка и нижнюю несущую опору для ее размещения на верхней замыкательной пластинке противоположного позвонка, а также центральную часть, расположенную между несущими опорами, и щипцы с зевом раскрытия, имеющим первый и второй элементы захвата, где центральная часть скомпонована в виде раздвижной зубчатой муфты, которая в сомкнутом положении соединяет две несущих опоры вращательно фиксированным способом по отношению друг к другу, причем в открытом положении раздвижной зубчатой муфты несущие опоры свободно перемещаются друг относительно друга, где раздвижная зубчатая муфта приводится в действие автоматически и имеет в качестве воздействующего элемента пластиковое блокировочное тело, которое в своем исходном положении удерживает раздвижную зубчатую муфту открытой и под нагрузкой, передаваемой от одного позвонка другому, медленно деформируется, пока оно не достигнет окончательного положения соединения, при котором раздвижная зубчатая муфта сомкнута; и элементы захвата сконструированы для позиционно смещенного расположения выступов на верхних и нижних несущих опорах так, чтобы выступы верхней несущей опоры располагались рядом с выступами нижней несущей опоры.

В результате этого позиционно смещенного положения выступы располагаются в порядке "зуб-просвет" в то время, когда позвоночник не поворачивается. Это гарантирует, что имплантат соединяет опирающиеся на него позвонки в невращаемом положении.

Желательно, чтобы щипцы имели опорную поверхность для установления минимального расстояния между элементами захвата, при котором элементы захвата вмещают межпозвонковый соединительный имплантат в открытом положении. Это препятствует тому, чтобы блокировочное тело деформировалось под воздействием усилия щипцов даже перед имплантацией.

В отношении усовершенствования межпозвонкового соединительного имплантата дается ссылка на предыдущее описание.

Изобретение также относится к методу соединения двух тел позвонков посредством межпозвонкового соединительного имплантата для соединения двух позвонков; упомянутый имплантат, включающий верхнюю несущую опору для размещения на нижней замыкательной пластинке позвонка и нижнюю несущую опору для размещения на верхней замыкательной пластинке противоположного позвонка, а также центральную часть, расположенную между несущими опорами, где центральная часть сконструирована в виде раздвижной зубчатой муфты, которая в сомкнутом положении соединяет две несущие опоры вращательно фиксированным способом по отношению друг к другу, причем в открытом положении раздвижной зубчатой муфты несущие опоры свободно перемещаются относительно друг друга, где раздвижная зубчатая муфта приводится в действие автоматически и имеет в качестве воздействующего элемента пластиковое блокировочное тело, которое в своем исходном положении удерживает раздвижную зубчатую муфту открытой и под нагрузкой, передаваемой от одного позвонка другому, медленно деформируется, пока оно не достигнет окончательного положения соединения, при котором раздвижная зубчатая муфта сомкнута;

упомянутый метод, включающий следующие этапы:

подготовка места имплантации;

введение межпозвонкового соединительного имплантата в полностью раздвинутом открытом положении в место имплантации; и

закрытие места имплантации.

Введение межпозвонкового соединительного имплантата целесообразно осуществлять с помощью щипцов, включающих зев раскрытия с первым и вторым элементами захвата, причем элементы захвата сконструированы для позиционно смещенного расположения выступов так, чтобы выступы верхней несущей опоры располагались рядом с выступами нижней несущей опоры.

Желательно, чтобы место имплантации было способно вместить межпозвонковый соединительный имплантат в раздвинутом открытом положении.

В отношении усовершенствования межпозвонкового соединительного имплантата и щипцов дается ссылка на предыдущее описание.

Ниже приводится более подробное объяснение изобретения со ссылкой на прилагаемый чертеж, который отображает преимущественный вариант осуществления изобретения. На чертеже:

рисунки 1a, b изображают схематические виды межпозвонкового соединительного имплантата с интегрированным блокировочным телом в недеформированном состоянии (а) и в деформированном состоянии (b);

рисунки 2а-с изображают схематические виды межпозвонкового соединительного имплантата с внутренней направляющей (а), внешней направляющей (b), и канавкой (с);

рис. 3 изображает схематический вид щипцов, зажимающих несущие опоры;

рис. 4 изображает схематический вид части позвоночника с вставленным межпозвонковым соединительным имплантатом; и

рисунки 5а-с изображают схематические виды межпозвонкового соединительного имплантата в различных вариантах осуществления изобретения.

Межпозвонковый соединительный имплантат в полном объеме обозначен номером ссылки 1. Он имеет верхнюю несущую опору 2, нижнюю несущую опору 3 и раздвижную зубчатую муфту 9, расположенную между несущими опорами 2, 3. Несущие опоры 2, 3 расположены соответственно на нижней и верхней пластинке позвонков 52, 53. С этой целью они имеют несущие поверхности 4, 5. Ось поворота 7 раздвижной зубчатой муфты 9 расположена в поперечном направлении по отношению к пластинкам позвонков 52, 53. Кроме того, на каждой из несущих опор 2, 3 имеются четыре выступа 8 раздвижной зубчатой муфты 9, обращенных в направлении соответствующей другой несущей опоры 2, 3. Выступы 8 скруглены. Они также устроены так, чтобы скользить по блокировочному телу 10, поэтому они могут совершать повороты вокруг оси вращения 7. С помощью раздвижной зубчатой муфты 9 в открытом положении несущие опоры 2, 3 могут таким образом поворачиваться друг относительно друга вокруг оси вращения 7. Блочно-модульное и заменяемое блокировочное тело 10 интегрировано в раздвижную зубчатую муфту 9 и может медленно пластично деформироваться.

В начальном раздвинутом и открытом положении межпозвонковый соединительный имплантат 1 устанавливается в межпозвонковое пространство 51 пациента. В положении перемещения выступы 8 верхней несущей опоры 2 расположены со смещением относительно выступов 8 нижней несущей опоры 3. Нагрузка на позвоночник 50 заставляет силу давления воздействовать на межпозвонковый соединительный имплантат 1 в межпозвонковом пространстве 51. Сила давления передается от верхней несущей опоры 2 на расположенные на ней выступы 8. Посредством контакта между выступами 8 и блокировочным телом 10, силы давления воздействуют сверху на блокировочное тело 10. В результате смещенного положения выступов 8 верхней и нижней несущих опор 2, 3 блокировочное тело 10 находится под давлением в зонах 17, где выступы 8, расположенные на верхней несущей опоре 2, оказывают давление на блокировочное тело 10. Кроме того, блокировочное тело 10 имеет опорные зоны 18, где выступы 8, расположенные на нижней несущей опоре 3 поддерживают блокировочное тело 10. В зонах давления 17 блокировочное тело 10 под воздействием выступов 8 медленно и пластично деформируется, вызывая в блокировочном теле 10 вдавливание относительно опорных зон 18.

Как только начинается деформация пластика, межпозвонковый соединительный имплантат 1 сжимается. Чтобы переместить выступы 8 верхней несущей опоры 2 поперек относительно вдавливания в направлении опорной зоны 18, межпозвонковый соединительный имплантат 1 должен быть раздвинут. Для этого перемещения межпозвонковое пространство 51, таким образом, должно быть увеличено самим пациентом. Однако трудно увеличить межпозвонковое пространство 51 с помощью связок (не показано), расположенных на позвоночнике 50, и нагрузкой, испытываемой позвоночником 50. Чем ближе выступы 8, расположенные на верхней несущей опоре 2, приближаются к опорной зоне 18, тем больше приходится увеличивать межпозвонковое пространство 51.

Сопротивление, которое вынужден преодолевать пациент при поворотах, таким образом, также увеличивается, так что блокировочное тело 10 работает как плавно усиливающийся тормоз поворота на раздвижной зубчатой муфте 9. То же самое аналогично относится к перемещению выступов 8 нижней несущей опоры 3 в направлении зоны давления 17.

Как только вдавливание становится настолько заметным, что перемещение выступов 8 больше не возможно, межпозвонковый соединительный имплантат 1 находится в положении сцепления. Раздвижная зубчатая муфта 9 полностью сомкнута в положении соединения. Выступы 8 верхней и нижней несущих опор 2, 3 зацепляются одна за другую в положении соединения так, что выступ 8 верхней несущей опоры 2 располагается между двумя выступами 8 нижней несущей опоры 3 и наоборот. Позвонки 52, 53, лежащие на несущих опорах 2, 3, могут перемещаться относительно друг друга вокруг оси поворота 7 только вплоть до небольшой остаточной подвижности. Позвонки 52, 53, таким образом, соединены.

Чтобы закрепить межпозвонковый соединительный имплантат 1 на позвонках 52, 53, несущие опоры 2, 3 могут содержать вещество, которое способствует росту кости. С этой целью это вещество употребляется в качестве покрытия 19 на поверхностях несущих опор 4, 5. Посредством покрытия 19 несущие опоры 2, 3 присоединяются к замыкательным пластинкам позвонков 52, 53 и фиксируются в своем положении. Таким образом минимизируется опасность скольжения межпозвонкового соединительного имплантата 1.

Первый вариант осуществления межпозвонкового соединительного имплантата 1 изображен на Рис. 2а. Несущие опоры 2, 3 имеют аксиальные отверстия 12, 14, в которые установлены верхний валик 11 и нижний валик 13, выступающие из блокировочного тела 10. Отверстия 12, 14 образуют направляющую для валиков 11, 13 так, чтобы блокировочное тело 10 не могло выполнять любые перемещения в радиальном направлении. Валики 11, 13, как и блокировочное тело 10, изготовлены из пластически деформируемого материала. С помощью валиков 11, 13, блокировочное тело 10 центрируется между несущими опорами 2, 3, и эти несущие опоры 2, 3 свободно поворачиваются относительно блокировочного тела 10.

Во втором варианте, изображенном на Рис. 2b, межпозвонковый соединительный имплантат 1 имеет улавливающий желоб 15, который выполнен в форме манжеты вокруг блокировочного тела 10. Улавливающий желоб 15 разработан в виде ленты. Для выступов 8, расположенных на блокировочном теле 10, собирательный желоб 15 образует предел в радиальном направлении. Таким образом, собирательный желоб 15 препятствует выдавливанию блокировочного тела 10 из несущих опор 2, 3 в радиальном направлении. Кроме того, собирательный желоб 15 улавливает материал абразивного износа, который возникает во время движения межпозвонкового соединительного имплантата 1 в результате трения между выступами 8 и блокировочным телом 10. Таким образом, материал абразивного износа не может проникать в окружающие ткани и вызывать в них осложнения, например воспаление.

Третий вариант осуществления межпозвонкового соединительного имплантата 1, изображенного на Рис. 2с, имеет канавки 16, 16', которые расположены на блокировочном теле 10 и в которых находятся концы выступов 8. Канавки 16, 16' образуют направляющую для выступов 8 и препятствуют соскальзыванию блокировочного тела 10 с несущих опор 2, 3.

Рисунки с 5а по 5с изображают другие варианты осуществления межпозвонкового соединительного имплантата 1, в котором выступы 8 не имеют форму лапок, как описано выше. Выступы 8 сконструированы как цилиндрические штифты на Рис. 5а и как зубцы шестеренки на Рис. 5b. На Рис. 5с изображен вариант осуществления межпозвонкового соединительного имплантата 1, в котором раздвижная зубчатая муфта 9 имеет один единственный выступ 8 в форме конического зубца на верхней несущей опоре 2. Расположенное между выступом 8 и нижней несущей опорой 3 блокировочное тело 10 располагается в углублении 8' нижней несущей опоры 3. Вследствие силы, вызывающей нагрузку на позвоночник 50, выступ 8 медленно и пластично деформирует блокировочное тело 10. В результате деформации блокировочного тела 10 выступ 8 опускается в выемку 8', и раздвижная зубчатая муфта 9 постепенно смыкается. Таким образом, верхняя и нижняя несущие опоры соединяются.

Блокировочное тело 10 изготавливается из СВМПЭ. СВМПЭ имеет гладкую поверхность, которая способна медленно и пластично деформироваться под вышеупомянутым воздействием. Кроме того, несущие опоры 2, 3 и выступы 8 делаются из титанового сплава. Титановые сплавы являются биосовместимыми и имеют очень хорошую коррозионную стойкость в теле пациента.

В положении соединения межпозвонковый соединительный имплантат 1 имеет высоту между 3 мм и 9 мм, желательно 6 мм. В открытом положении он имеет высоту между 9,5 мм и 20 мм, желательно 12,5 мм. Блокировочное тело 10 в этом случае имеет толщину от 0,5 мм до 3 мм. Диаметр межпозвонкового соединительного имплантата 1 находится в пределах между 12 и 30 мм. За счет толщины блокировочного тела 10 вместе с объединенным в одно целое блокировочным телом 10 устанавливается константа времени медленной пластичной деформации. Чем толще блокировочное тело 10, тем больше константа времени деформации.

Вставляемый в межпозвонковое пространство 51 пациента межпозвонковый соединительный имплантат 1 можно зажать щипцами 100. С этой целью верхняя несущая опора 2 может иметь верхний модуль захвата 20, а нижняя несущая опора 3 может иметь нижний модуль захвата 21. Щипцы 100 имеют зев раскрытия 101, который включает первый элемент захвата 102 и второй элемент захвата 103. Первый элемент захвата 102 имеет первый модуль зажимного устройства 105, который сконструирован так, чтобы соответствовать выступу 8 таким образом, чтобы он мог обхватить выступ 8 в радиальном направлении. Кроме того, первый модуль зажимного устройства 105 предназначен для удержания верхнего модуля захвата 20. Второй элемент захвата 103 имеет второй модуль зажимного устройства 106. Второй модуль зажимного устройства 10 6 предназначен для радиального захвата между двумя выступами 8 нижней несущей опоры 3 и для удержания нижнего модуля захвата 21. Таким образом, выступы 8 несущей опоры 2, 3, которая зажата первым элементом захвата 102, и выступы 8 несущей опоры 2, 3, которая зажата вторым элементом захвата 103, расположены вокруг оси поворота 7 в положении смещения относительно друг друга. Тогда выступы 8 одной несущей опоры 2, 3 находятся между выступами 8 противоположной несущей опоры 2, 3. Когда межпозвонковый соединительный имплантат 1 удерживается щипцами 100, он находится в открытом положении.

Кроме того, щипцы 100 включают опорную поверхность 104, которая устанавливает минимальное расстояние между элементами захвата 102, 103. Опорная поверхность 104 может находиться в зеве раскрытия 101 щипцов 100. Опорная поверхность 104 препятствует деформированию блокировочного тела 10 под воздействием давления щипцов 100 на межпозвонковый соединительный имплантат 1.

Имплантация межпозвонкового соединительного имплантата 1 включает в себя первый этап, во время которого у пациента подготавливается место имплантации 54. Хирург вскрывает межпозвонковое пространство 51 с поврежденным межпозвонковым диском и удаляет межпозвонковый диск. После этого межпозвонковое пространство 51 при необходимости расширяется так, чтобы в него можно было установить межпозвонковый соединительный имплантат 1 в раздвинутом открытом положении. Расширение пространства можно получить путем раздвижки позвонков 52, 53 или путем экстрагирования костного вещества. Щипцами 100 межпозвонковый соединительный имплантат 1 вставляется в открытом положении в межпозвонковое пространство 51. Затем место имплантации 54 закрывается.

Группа изобретений относится к медицине. Межпозвонковый соединительный имплантат для соединения двух позвонков состоит из верхней несущей опоры для размещения на нижней замыкательной пластинке позвонка, нижней несущей опоры для размещения на верхней замыкательной пластинке противоположного позвонка и центральной части, расположенной между несущими опорами. Центральная часть сконструирована в виде раздвижной зубчатой муфты, которая в сомкнутом положении соединяет друг с другом вращательно фиксированным способом две несущие опоры. В открытом положении раздвижной зубчатой муфты несущие опоры способны свободно перемещаться по отношению друг к другу. Раздвижная зубчатая муфта приводится в действие автоматически и имеет в качестве приводящего в действие элемента пластиковое блокировочное тело, которое в своем исходном положении удерживает раздвижную зубчатую муфту открытой и под нагрузкой, передаваемой от одного позвонка другому позвонку, медленно деформируется, пока оно не достигнет окончательного положения зацепления, при котором раздвижная зубчатая муфта сомкнута. Система, состоящая из вышеуказанного межпозвонкового соединительного имплантата и щипцов с зевом раскрытия, имеющих первый и второй элементы захвата. Элементы захвата предназначены для позиционного смещенного расположения выступов на верхней и нижней несущих опорах так, чтобы выступы верхней несущей опоры располагались рядом с выступами нижней несущей опоры. Изобретения обеспечивают сокращение фазы адаптации и реабилитации пациента. 2 н. и 15 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Межпозвонковый соединительный имплантат для соединения двух позвонков (52, 53), состоящий из верхней несущей опоры (2) для размещения на нижней замыкательной пластинке позвонка (52) и нижней несущей опоры (3) для размещения на верхней замыкательной пластинке противоположного позвонка (53), а также из центральной части, расположенной между несущими опорами (2, 3),

отличающийся тем, что центральная часть сконструирована в виде раздвижной зубчатой муфты (9), которая в сомкнутом положении соединяет друг с другом вращательно фиксированным способом две несущие опоры (2, 3), причем в открытом положении раздвижной зубчатой муфты (9) несущие опоры (2, 3) способны свободно перемещаться по отношению друг к другу, где раздвижная зубчатая муфта (9) приводится в действие автоматически и имеет в качестве приводящего в действие элемента пластиковое блокировочное тело (10), которое в своем исходном положении удерживает раздвижную зубчатую муфту (9) открытой и под нагрузкой, передаваемой от одного позвонка (52) другому позвонку (53), медленно деформируется, пока оно не достигнет окончательного положения зацепления, при котором раздвижная зубчатая муфта (9) сомкнута.

2. Межпозвонковый соединительный имплантат по п. 1,

отличающийся тем, что

раздвижная зубчатая муфта (9) имеет выступы (8), которые расположены на верхней и нижней несущих опорах (2, 3) и которые обращены в сторону соответствующей другой несущей части (2, 3).

3. Межпозвонковый соединительный имплантат по любому из пп. 1 или 2,

отличающийся тем, что

блокировочное тело (10) интегрировано в центральную часть, причем предпочтительно, чтобы блокировочное тело (10) было модульным и заменяемым и/или предпочтительно, чтобы оно было выполнено в виде диска.

4. Межпозвонковый соединительный имплантат по п. 2,

отличающийся тем, что

выступы (8) предназначены для самоцентрирования и тормоза поворота в положении зацепления, при котором пластически деформированное блокировочное тело (10) функционирует как тормоз поворота, причем желательно, чтобы выступы (8) имели округлую форму.

5. Межпозвонковый соединительный имплантат по п. 1,

отличающийся тем, что

межпозвонковый соединительный имплантат (1) имеет осевой верхний валик (11), расположенный на блокировочном теле (10), причем осевой верхний валик (11) находится в осевом отверстии (12) верхней несущей опоры (2), и осевой нижний валик (13), расположенный на центральной части (6), причем осевой нижний валик (13) находится в осевом отверстии (14) нижней несущей опоры (3).

6. Межпозвонковый соединительный имплантат по п. 3,

отличающийся тем, что

межпозвонковый соединительный имплантат (1) имеет осевой верхний валик (11), расположенный на блокировочном теле (10), причем осевой верхний валик (11) находится в осевом отверстии (12) верхней несущей опоры (2), и осевой нижний валик (13), расположенный на центральной части (6), причем осевой нижний валик (13) находится в осевом отверстии (14) нижней несущей опоры (3).

7. Межпозвонковый соединительный имплантат по п. 1,

отличающийся тем, что

межпозвонковый соединительный имплантат (1) имеет собирательный желоб 15, который желательно выполнить в виде ленты, опоясывающей по кругу раздвижную зубчатую муфту (9).

8. Межпозвонковый соединительный имплантат по п. 1,

отличающийся тем, что

межпозвонковый соединительный имплантат (1) включает верхние и нижние канавки (16, 16'), которые идут в направлении вокруг центральной части (6), где выступы (8) расположены в канавках (16, 16').

9. Межпозвонковый соединительный имплантат по любому из пп. 1 или 2,

отличающийся тем, что

верхняя и нижняя несущие опоры (2, 3) имеют идентичную конструкцию.

10. Межпозвонковый соединительный имплантат по любому из пп. 1 или 2,

отличающийся тем, что

верхняя несущая опора 2 имеет верхний модуль захвата 20, а нижняя несущая опора 3 имеет нижний модуль захвата 21.

11. Межпозвонковый соединительный имплантат по п. 2,

отличающийся тем, что

каждая несущая опора (2, 3) имеет четыре или более выступов (8).

12. Межпозвонковый соединительный имплантат по любому из пп. 1 или 2,

отличающийся тем, что

несущие опоры (2, 3) имеют несущие поверхности (4, 5) с покрытием (19), которое способствует росту кости.

13. Межпозвонковый соединительный имплантат по п. 1,

отличающийся тем, что

межпозвонковый соединительный имплантат (1) в положении зацепления имеет высоту между 3 мм и 9 мм, желательно 6 мм, а в положении перемещения имеет высоту между 9,5 мм и 20 мм, желательно 12,5 мм, и имеет диаметр от 12 мм до 30 мм, причем блокировочное тело (10) имеет толщину между 0,5 мм и 3 мм.

14. Межпозвонковый соединительный имплантат по любому из пп. 1 или 2,

отличающийся тем, что

блокировочное тело (10) изготовлено из тягучего пластического материала, способствующего скольжению, в частности, из PEEK или UHMWPE.

15. Межпозвонковый соединительный имплантат по любому из пп. 1 или 2,

отличающийся тем, что

несущие опоры (2, 3) и раздвижная зубчатая муфта (9) изготовлены из биологически совместимого металлического сплава, в частности из чистого титана, титанового сплава, сплава на основе кобальта CoCr или CoCrMo, или из биосовместимого пластика высокой прочности, в частности PEEK, PEEK-углерода или керамики.

16. Система, состоящая из межпозвонкового соединительного имплантата (1) по любому из пп. 1-15 и щипцов (100) с зевом раскрытия (101), имеющих первый и второй элементы захвата (102, 103),

отличающаяся тем, что

элементы захвата (102, 103) предназначены для позиционного смещенного расположения выступов (8) на верхней и нижней несущих опорах (2, 3) так, чтобы выступы (8) верхней несущей опоры (2) располагались рядом с выступами (8) нижней несущей опоры (3).

17. Система по п. 16,

отличающаяся тем, что

щипцы (100) имеют элемент опорной поверхности (104) для установки минимального расстояния между элементами захвата (102, 103), при котором элементы захвата (102, 103) вмещают межпозвонковый соединительный имплантат (1) в открытом положении.