МОДУЛЬ ДЛЯ КАРКАСНОЙ РЕКОНСТРУКЦИИ ГРУДНОЙ КЛЕТКИ Российский патент 2019 года по МПК A61B17/56 A61F2/02 A61F2/28 

Изобретение относится к медицинской технике.

Давняя, со времен Галлея, проблема реконструктивной пластики грудной клетки обременена технической сложностью вмешательства, наличием жизненно важных, нежных, торакальных органов, обширной инвазией резекции. Раневые дефекты стенок грудной клетки при онкологических операциях могут достигать по площади 1200 см и более. Укрывная пластика таких дефектов требует наличия замещающих материалов, максимально соответствующих неординарным условиям. Поэтому развитие указанной области хирургии неразрывно связано с прогрессом материаловедения. Дефицит выбора материалов приводил в отдаленные времена уровня техники к сокращению показаний к операции, обрекая больного на гибель либо к низкой ее состоятельности.

В отдаленном по времени уровне техники известно использование мягкотканых аллотрансплантатов: мышечно-фасциальные, кожно-мышечные, кожно-фасциальные лоскуты, большой сальник, твердая мозговая оболочка и другие ткани. [М.И. Давыдов, М.Д. Алиев, В.А. Соболевский, А.Л. Илюшин Хирургическое лечение злокачественных опухолей грудной клетки], [А.А. Вишневский, Т.Р. Алиев и др. Использование большого сальника при операциях на грудной стенке, органах средостения и легких. Обзор литературы // Хирургия, 1990. №2. С. 144-149].

В списке недостатков указанных аналогов акцентированы отсутствие каркасных свойств, повышенная сопутствующая травматизация и неизбежная коррекция анестезиологического пособия, повышенный риск контактной инфекции в полость брюшины.

Дальнейшая история развития данной техники связана, главным образом, с появлением новых материалов, биосовместимых и отвечающих в возможно большей мере специфике реконструктивной пластики грудной клетки.

Как приведенный этап уровня техники, расширивший возможности реконструктивной пластики обширных окончатых дефектов стенки грудной клетки, известны примеры применения мягких синтетических сеток Саг-Тех (политетрафторэтилен, полипропилен, викрил, пролен) в композиции с жесткими, каркасообразующими элементами (модулями реберного каркаса). Последние образованы в структуре «сэндвич» из металлоакриловой или стальной пластины. [Mansour K.A., Thourani V.N. et. al. Chest wall resections and reconstruction: a 25-year experience. Ann Thorac Surg. 2002, jun; 73(6): 1720-6; discussion 1725-6 Related Articles, Links Atlanta, Georgia, USA]. Известно также использование титана, пористой керамики, углерода. [Patent Abstracts of Japan 04-156840, TaKagi Shigeharu, Shinjo Kiyshi. Composite material as artificial bone for reconstruction of chest wall]. Недостатки этих материалов и сопутствующие им недостатки способов обусловлены дефицитом главного качества имплантатов - биосовместимости.

Многопараметровый сопоставительный анализ материалов по качеству соответствия требованиям свидетельствует о преимуществе, по совокупности характеристик, медицинского сплава на основе никелида титана. Изготовленные из него технические средства успешно используются в различных разделах хирургии. (Патент РФ №2157151).

Из сходных аналогов предлагаемого решения выбран наиболее близкий, принятый в качестве прототипа [Патент РФ №2393808] Используемое в способе устройство (модуль сборки) выполнен из сплава никелида титана в виде, имитирующем естественное ребро. Набор таких модулей устанавливают на место резецированного участка грудной клетки с опорой концов каждого модуля на маргинальные остатки костных структур (например, грудины и культей ребер).

Обладая функциональными достоинствами, устройство имеет ряд недостатков, снижающих постоперационный ресурс состоятельности лечения.

1. Пластинчатая форма модуля разрешает однонаправленную, нормально к плоскости пластины, деформацию, в отличие от двунаправленной (по нормали и касательной) - естественного ребра. Отличие приводит к ограничению дыхательной экскурсии грудной клетки и жизненной емкости легких.

2. Опорное, без спецификации, соединение имплантата с костной тканью приводит в дыхательной динамике к взаимному перемещению, конфликтному трению в месте контакта, травматизации кости и ослаблению связи искусственной стенки с грудной клеткой.

Эти недостатки снижают ресурс состоятельности и стимулируют совершенствование техники лечения.

Технический результат предлагаемого изобретения - повышение состоятельности операции, увеличение срока функционирования.

Указанный технический результат достигается тем, что модуль для каркасной реконструкции грудной клетки, из сверхэластичного никелида титана выполнен в виде плоской регулярной однонаправлено транслированной проволочной структуры из последовательности петлеобразных изгибов, симметрично расположенных относительно оси трансляции.

Достижимость технического результата обусловлена комплексным действием физико-механических свойств устройства, следующих из признаков формулы изобретения.

На Фиг. 2 представлен пример использования модуля в составе прочностного каркаса при реконструкции передней стенки грудной клетки. Размеры отдельного модуля, их количество в сборке зависят от конкретной антропометрии резецированного участка грудной клетки. В примере их 4. Каждый модуль фиксирован к маргинальным костным тканям медицинскими шурупами через просветы концевых петельных изгибов. Для консолидации устройства смежные модули связаны между собой пластичной никелид-титановой проволокой. Кривизна каждого модуля по нормали к плоскости сформирована и в холодном состоянии устройства адекватна топографии грудной клетки.

Дыхательное изменение объема грудной клетки приводит к эластичной деформации всей сборки имплантата - растяжению и выпячиванию при вдохе, возвращению в исходное состояние - при выдохе. При этом выпуклая деформация всей сборки, как и каждого отдельного модуля, в отличие от прототипа, происходит в двух направлениях, в соответствии с нормальной и тангенциальной деформационной подвижностью гнутой проволочной структуры модулей. В итоге дыхательная экскурсия реконструированной грудной стенки максимально адекватна естественному процессу дыхания. Больной испытывает меньший дискомфорт, что в хроническом режиме ощущения благоприятно сказывается на физическом, психоэмоциональном состоянии больного, сроках реконвалесценции. Жесткая (резьбовинтовая) фиксация имплантата обусловливает долговременную надежность и, следовательно, состоятельность лечения.

Отсутствие в уровне техники сходных решений задачи, использование оригинальных логических связей свойств объекта с техническим результатом свидетельствуют о соответствии предложения критерию «изобретательский уровень».

На иллюстрациях представлено:

Фиг. 1. Внешний вид модуля для реконструкции стенки грудной клетки.

Фиг. 2. Конкретный пример собранного каркаса замещающего имплантата участка передней стенки грудной клетки.

Предсказанная достижимость технического результата подтверждена конкретным примером хирургического вмешательства, выполненного в институте онкологии г. Томска, с применением предлагаемого модуля.

Пример.

Больная В., 41 год. Диагноз заболевания - рецидив хондросаркомы передней стенки грудной клетки слева с прорастанием опухоли в легкое.

Болезнь диагностирована на ранней стадии с медленным развитием в течение 8 лет. Четырехкратные попытки хирургического лечения не дали длительной ремиссии. Рецидивы болезни повторялись с развитием опухоли на ткани левого легкого. Радикальное вмешательство предпринято с использованием предлагаемого имплантата. Операция проведена следующим образом.

После отсепаровки молочной железы совместно с грудными мышцами произведена широкая окончатая резекция стенки грудной клетки по границе: нижняя часть 1-го ребра до грудины, 2-4 ребра по линии стенки грудины, латеральные концы ребер - по заднеаксиллярной линии. Выполнена пульманэктомия левого легкого с надлежащей обтурацией культи левого главного бронха.

На место участка грудной клетки уложены по профилю удаленной стенки и сонаправленно удаляемым ребрам четыре модуля (Фиг. 2). Размеры каждого модуля согласованы отдельно по месту установки с размерами окончатого дефекта. Размерные характеристики дугообразно изогнутых модулей (Фиг. 1): длина модуля 12-20 см, поперечный размер 25 мм, форма петлеобразных изгибов - по абрису цифры «8» (Фиг. 1), диаметр проволоки 1,5 мм. Латеральные концы модулей подшиты к опилам ребер, медиальные-фиксированы шурупами к грудине. Скреплением модулей между собой комплект сборки превращен в каркас, протезирующий фрагмент стенки грудной клетки.

Поверх собранного каркаса уложена и подшита ткань из никелид-титановой нити, как дополнительная опора мягких покрывных тканей. Молочная железа с грудными мышцами возвращена на исходное место и подшита к фасциям, созданному каркасу. Постоперационное заживление раны первичным натяжением.

После наблюдения и констатации нормальной дыхательной экскурсии восстановленной стенки грудной клетки, свидетельствующей об эластичном функционировании искусственного каркаса, больной проведен курс химиотерапии.

В удовлетворительном состоянии больная выписана под наблюдение онколога по месту жительства. Исход операции, экспертные оценки ее результатов подтверждают достижение заявленного технического результата.

Технологическая доступность предлагаемого устройства, положительные перспективы его использования в иных областях хирургического вмешательства без специальной переподготовки персонала соответствуют критерию изобретения «промышленная применимость».

Изобретение относится к медицине. Модуль для каркасной реконструкции грудной клетки выполнен из сверхэластичного никелида титана. Модуль выполнен в виде плоской регулярной, однонаправленно транслированной проволочной структуры из последовательности петлеобразных изгибов, расположенных относительно оси трансляции. Изобретение обеспечивает повышение состоятельности операции и увеличение срока функционирования. 2 ил.

Модуль для каркасной реконструкции грудной клетки из сверхэластичного никелида титана, отличающийся тем, что он выполнен в виде плоской регулярной, однонаправленно транслированной проволочной структуры из последовательности петлеобразных изгибов, расположенных относительно оси трансляции, проходящей, как показано на Фиг.1.