УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОСТЕОСИНТЕЗА И ДЕНТАЛЬНОЙ ИМПЛАНТАЦИИ Российский патент 2024 года по МПК A61B17/86 A61C8/00 

Изобретение относится к медицинским устройствам, системам и способам фиксации костных отломков, в частности к винтам для остеосинтеза, а также к дентальным имплантатам и способам имплантации.

В общей хирургии, ортопедии и травматологии существует проблема создания оптимальных, наименее инвазивных и наиболее атравматичных условий для проведения остеосинтеза, в том числе создания конструкций, позволяющих прочно зафиксировать и сопоставить отломки костей между собой.

При фиксации винтов в живой костной ткани часто возникает проблема недостаточной устойчивости костных отломков или недостаточной устойчивости фиксации устройств для остеосинтеза в костной ткани. В частности, в губчатом веществе костной ткани любая нагрузка, действующая на винт, передается только незначительному количеству трабекул, что негативным образом сказывается как на несущей способности соединения винт-кость, так и на его долговременной устойчивости. Наиболее неблагоприятный прогноз наблюдается в случае патологических процессов в костной ткани, произошедших в результате остеопороза, остеопении или при иной патологии.

Из уровня техники известны конструкции, выполненные из материалов, обладающих эффектом памяти формы, например из сплава никелида титана, в частности конструкции, применяемые при остеосинтезе костей скелета, однако у таких медицинских конструкций фиксация отломков костей достигается за счет расширения конструкций под действием температуры организма, что не позволяет судить о надежности фиксации.

Используются также стандартные ортопедические пластины и винты для остеосинтеза, которые требуют деликатной установки и имеют много составных элементов.

Известно медицинское устройство для имплантации в тело человека или животного или для укрепления твердой ткани человека или животного для последующей имплантации отдельного имплантата и зубной имплантат (RU 2712028, опубл. 24.01.2020). Данное устройство содержит разжиженный элемент, который находится внутри устройства и выдавливается через проходные каналы в костную ткань под действием внешней энергии. К недостаткам данного изобретения относятся низкая прочность фиксирующей конструкции и сложности использования за счет того, что невозможно предугадать, какой объем костной ткани затронет выдавливаемый разжижаемый материал.

Известен транспедикулярный винт для фиксации позвоночника (RU 2475205, опубл. 20.02.2013), в состав которого входит сборный толкатель с выдвижными заостренными анкерами.

К недостаткам данного изобретения можно отнести большие временные затраты на фиксацию, повышенную травматизацию костной ткани за счет нелинейных колебательных движений его заостренных выдвижных анкеров, вследствие чего происходит сминание костной ткани. Низкая прочность конструкции и сложности изготовления и практического использования за счет малых размеров, наличия отверстий во внутреннем винте для шарнирного элемента не позволяют изготавливать данное устройство в промышленном производстве.

Наиболее близким решением, взятым за прототип, является трендикальный винт с развертыванием анкера (WO 2019161100 А1, опубл. 14.02.2019), включающий в себя корпус, образующий множество каналов и сообщающийся с множеством соответствующих дистальных отверстий, расположенных вдоль корпуса винта. Узел транспедикулярного винта дополнительно включает в себя анкер, образующий множество анкерных элементов, которые выходят через множество каналов и множество соответствующих дистальных отверстий для дальнейшего сцепления транспедикулярного винта с костной тканью. Недостатком данного решения является сложность изготовления конструкции за счет наличия двух анкеров и большого количества отверстий и каналов, через которые выходят анкерные элементы.

Задача, на решение которой направлено данное техническое решение, заключается в создании эффективного, малоинвазивного способа обеспечения повышенной прочной первичной фиксации костных отломков и дентальной имплантации.

Данная задача решается за счет того, что в устройстве для остеосинтеза и дентальной имплантации, содержащем винт, имеющем корпус с резьбой на внешней стенке, выполненной для закручивания винта в костную ткань, предусмотрены следующие отличия: содержит колпачок с внутренней резьбой и внутренний стержень, нижняя часть которого разделена на Г-образные выдвижные элементы, а верхняя часть снабжена шляпкой, при этом в верхней части внешней стенки винта выполнена резьба для закручивания колпачка и выступающая опора для упора колпачка, внутренняя стенка винта содержит опору для шляпки стержня, внутренний стержень с возможностью прямолинейного движения размещен в основном канале, выполненном в корпусе винта, при этом корпус винта в нижней части имеет направляющую опору, параллельно которой выполнены наклонные дистальные каналы для выдвижных элементов, соединенные с основным каналом, причем колпачок выполнен с возможностью накручивания на резьбу верхней части винта для обеспечения давления на верхнюю часть внутреннего стержня, а направляющая опора выполнена с возможностью расщепления выдвижных элементов внутреннего стержня при накручивании колпачка и возможностью обеспечения прямолинейного движения выдвижных элементов через дистальные каналы для их выхода в костную ткань. На внешней стороне колпачка выполнен шлиц.

Технический результат заключается в достижении усиленной фиксации винта при минимизации избыточной травматизации костной ткани, а также при упрощении конструкции, в создании оптимального способа установки системы накостного остеосинтеза с достижением необходимой жесткости фиксации.

Данное изобретение поясняется чертежами.

На фиг. 1 представлен винт для остеосинтеза с внутренним стержнем, где: 1 - корпус винта; 2 - основной канал; 3 - стержень; 4 - выдвижные элементы; 5 - наружная резьба; 6 - резьба в верхней части винта; 7 - выступающая опора; 8 - колпачок, 9 - дистальные каналы, 10 - направляющая опора; 11 - шляпка; 12 - опора для шляпки.

На фиг. 2 представлен колпачок 8 для остеосинтеза, где: 13 - резьба внутренней части, 14 - шлиц.

На фиг. 3 представлена фиксация винта в костной ткани, где: 15 - костные отломки, 16 - линия перелома.

На фиг. 4 представлена фиксация костных отломков при закручивании колпачка на верхнюю часть винта, где выдвижные элементы 4 внутреннего стержня зафиксированы в костной ткани.

На фиг. 5 представлен винт для дентальной имплантации с внутренним стержнем.

На фиг. 6 представлен колпачок для дентальной имплантации.

На фиг. 7 представлена фиксация винта в кости, где 17 - губчатое вещество костной ткани, в которое закручен винт с внутренним стержнем.

На фиг. 8 представлена фиксация дентального имплантата в костной ткани при закручивании колпачка на верхнюю часть винта.

Из практики травматологии и ортопедии известны случаи вывинчивания со временем винта из отверстий в кости в связи с воздействием на него колебательных движений в суставах и костных отломках.

Предлагаемый винт для остеосинтеза (Фиг. 1) включает в себя корпус винта 1, где в основном канале 2 размещен стержень 3, имеющий выдвижные элементы 4. Внешняя стенка корпуса 1 снабжена наружной резьбой 5, необходимой для закручивания винта в костную ткань и резьбой в верхней части винта 6. Верхняя часть винта имеет небольшой размер для того, чтобы на нее можно было закрутить колпачок для остеосинтеза. Выступающая опора 7 является упором для колпачка 8. Основной канал 2 соединен с дистальными каналами 9, выполненными в нижней части корпуса под углом параллельно направляющей опоре 10. Стержень 3 в верхней части снабжен шляпкой 11, необходимой для фиксирования его конечного положения и может быть разделен от шляпки или в нижней его части на выдвижные элементы 4 Г-образной формы. Внутренняя стенка винта снабжена опорой для шляпки 12.

Корпус винта имеет как минимум одно наклонное отверстие - дистальный канал 9, определяющий направление для выдвижного элемента 4. Направляющая опора 10 служит при закручивании колпачка 8 упором для стержня 3 и обеспечивает выход выдвижных элементов 4 под необходимым углом в костную ткань, расщепляя их под необходимым углом, в результате чего они, совершая прямолинейное движение, проходят через дистальные каналы 9 и проникают в губчатое вещество костной ткани. Г-образная форма выдвижных элементов 4 позволяет им под действием закручивания колпачка 8 входить в костную ткань прямолинейно, тем самым минимизируя травматизацию костной ткани.

Колпачок 8 для остеосинтеза (Фиг. 2) имеет резьбу внутренней части 13, необходимую для закручивания колпачка на верхнюю часть винта, и шлиц 14 на внешней стороне, необходимый для опоры травматологической электродрели со сверлом при закручивании колпачка на верхнюю часть винта. Колпачок 8 для остеосинтеза имеет небольшую высоту для минимизации травматизации окружающих тканей и органов при проведении остеосинтеза.

Навинчивание колпачка 8 на корпус винта 1 осуществляется путем совмещения его внутренней резьбы 13 с наружной резьбой 5, установив в шлиц 14 сверло травматологической электродрели. Навинчивание проводится до достижения на корпусе винта выступающей опоры 7. При этом шляпка 11 стержня 3 достигает опоры 12, фиксируя конечное положение стержня и выдвижных элементов 4.

Винт с внутренним стержнем закручивают между костными отломками 15 в области линии перелома 16 с целью связывания отломков костей между собой и обеспечения их последующего остеосинтеза (Фиг. 3).

Выдвижные элементы 4 за счет давления, оказываемого закручиванием колпачка 8 на верхнюю часть стержня, проходят из внутреннего положения через дистальные каналы 9 во внешнее положение в костную ткань (Фиг. 4).

Выдвижные элементы 4 в устройстве при выдвижении и проникновении в кость снижают амплитуду колебательных движений устройства в кости за счет прочного соединения с костной тканью, что предотвращает отторжение устройства от костной ткани.

Предлагаемое устройство предотвращает вывинчивание винта из костной ткани, так как выдвижной элемент 4 будет препятствовать этому. Наличие такого дополнительного внутреннего механизма усиленной фиксации создает равномерное давление в кортикальном и губчатом слоях кости при устойчивой фиксации устройства, дозированную компрессию костной ткани, равномерное распределение нагрузок и повышение силы первичной фиксации устройства.

Винт может быть изготовлен из металлического сплава, например титана, кобальта/хрома или смеси титана и кобальта/хрома, пластического металла, однако можно использовать и другие материалы, если будут разработаны другие, более разумные альтернативные сплавы.

В одном из вариантов устройство используют для остеосинтеза следующим образом.

В кости в области линии перелома просверливают канал, в который вводят винт. После вкручивания винта в кость, используя травматологическую электродрель со сверлом, закручивают колпачок и таким образом давят на внутренний стержень, задвигая его до упора в шляпку. При этом снизу направляющая опора для выдвижных элементов за счет их Г-образной формы расщепляет выдвижные элементы, в результате чего они, совершая прямолинейное движение, проходят через дистальные каналы и проникают в губчатое вещество костной ткани. Выдвижные элементы фиксируются в кости и создают повышенную прочную первичную фиксацию устройства, захватывая костные отломки в линии перелома и прижимая их к стенкам предлагаемого устройства. Таким образом, выдвижные элементы предотвращают вращение устройства внутри канала.

В результате плотного контакта костной ткани с винтом, представляющим собой цельный, механически прочный, структурно организованный каркас с выдвижными элементами развивается адекватный окружающей костной ткани регенерат, интегрированный в костную ткань реципиента. В последующем винт может быть удален по клиническим показаниям любым известным промышленным способом.

Эффективность использования данного винта заключается в том, что выдвижные элементы позволяют надежно зафиксировать положение костных отломков, обеспечивают стабильное соединение кости и винта. При этом обеспечивается удобство фиксации винта.

Предлагаемое устройство также позволяет обеспечить повышенную прочную первичную фиксацию устройства в костной ткани при проведении дентальной имплантации.

В этом случае верхняя часть винта имеет большую высоту (Фиг. 5), чем винт, используемый при остеосинтезе, чтобы на верхнюю часть винта можно было закрутить колпачок 8 для дентальной имплантации (Фиг. 6). Винт с внутренним стержнем закручивают в губчатое вещество костной ткани 17 (Фиг. 7).

Выдвижные элементы 4 за счет давления, оказываемого закручиванием колпачка 8 на верхнюю часть винта, выходят через дистальные каналы 9 в губчатое вещество костной ткани 17 (Фиг. 8).

В случае применения данного устройства в дентальной имплантологии колпачок будет иметь большую высоту по сравнению с колпачком для остеосинтеза, чтобы он мог выполнять роль абатмента, на который впоследствии можно будет зафиксировать протез.

Как вариант, устройство используют для дентальной имплантации следующим образом.

В кости челюсти просверливают канал, в который вводят винт. После вкручивания винта в кость, используя сверло, закручивают колпачок и таким образом давят на внутренний стержень, задвигая его до упора в шляпку. Направляющая опора для выдвижных элементов за счет Г-образной формы расщепляет выдвижные элементы, в результате чего они, совершая прямолинейное движение, проходят через дистальные и проникают в губчатое вещество костной ткани. Таким образом, выдвижные элементы фиксируются в кости и создают повышенную прочную первичную фиксацию устройства, вследствие чего возникают оптимальные условия для последующего протезирования и замещения дефектов зубных рядов. В последующем имплантат может быть удален по клиническим показаниям любым известным промышленным способом.

В одном из вариантов данное устройство может быть также применено при лечении переломов челюстей с потерей зуба(-ов).

В этом случае оно одновременно выполняет функцию фиксатора костных отломков для проведения остеосинтеза и функцию имплантата, на который впоследствии можно будет зафиксировать протез для замещения утраченного(-ых) зуба(-ов).

Винт с внутренним стержнем закручивают между костными отломками 15 в области линии перелома 16 с целью связывания отломков костей между собой и обеспечения их последующего остеосинтеза.

Выдвижные элементы 4 за счет давления, оказываемого закручиванием колпачка на верхнюю часть винта, выходят через дистальные каналы в костную ткань и тем самым обеспечивают повышенную прочную первичную фиксацию устройства.

Устройство можно использовать для фиксации различных костных отломков различных типов плотности.

Как вариант, устройство используют для дентальной имплантации с фиксацией костных отломков челюсти следующим образом.

Для фиксации имплантата в кости челюсти в области линии перелома просверливают канал, в который вводят винт. После вкручивания винта через имплантат в кость, используя сверло, закручивают колпачок и таким образом давят на внутренний стержень, задвигая его до упора в шляпку. Направляющая опора для выдвижных элементов за счет Г-образной формы расщепляет выдвижные элементы, в результате чего они, совершая прямолинейное движение, проходят через дистальные каналы и проникают в губчатое вещество костной ткани. Выдвижные элементы фиксируются в костной ткани и создают повышенную прочную первичную фиксацию устройства, прижимая ее к стенкам имплантата. Таким образом, выдвижные элементы предотвращают вращение устройства внутри канала, вследствие чего возникают оптимальные условия для последующего протезирования и замещения дефектов зубных рядов при переломах челюсти. В последующем имплантат может быть удален по клиническим показаниям любым известным промышленным способом.

Наличие выдвижных элементов снижает амплитуду колебательных движений устройства в костной ткани за счет прочного соединения с костью, что предотвращает его отторжение от костной ткани.

В одном из вариантов данное устройство может быть также применено при лечении переломов челюстей с использованием пластины.

Винты с внутренними стержнями закручивают между костными отломками 15 в области линий переломов 16 с целью связывания отломков костей между собой и обеспечения их последующего остеосинтеза.

Выдвижные элементы 4 за счет давления, оказываемого закручиванием колпачков на верхнюю часть винтов, выходят через дистальные каналы в костную ткань.

Как вариант, устройство используют при лечении переломов челюстей с применением пластины следующим образом.

На кость накладывают пластину и в областях линий переломов просверливают каналы, в которые вводят винты. После вкручивания винтов в кость, используя травматологическую электродрель со сверлом, закручивают колпачки и таким образом давят на внутренние стержни, задвигая их до упора в шляпки. Направляющие опоры для выдвижных элементов за счет Г-образной формы расщепляют выдвижные элементы, в результате чего они, совершая прямолинейное движение, проходят через дистальные каналы и проникают в губчатое вещество костной ткани. Выдвижные элементы фиксируются в кости и создают повышенную прочную первичную фиксацию устройства, захватывая костные отломки в линии перелома и прижимая их к стенкам винтов. Таким образом, выдвижные элементы предотвращают вращение устройства внутри канала.

Наличие выдвижных элементов позволяет сократить количество вводимых в пластину винтов в 2 и более раза за счет повышенной прочной первичной фиксации винтов в костной ткани, а также применять данные винты с самыми разными пластинами и в комбинации со стандартными винтами.

Таким образом, наличие дополнительного внутреннего механизма усиленной фиксации создает равномерное давление в кортикальном и губчатом слоях кости при устойчивой фиксации устройства, дозированную компрессию костной ткани, равномерное распределение нагрузок и повышение силы первичной фиксации устройства. Форма опоры данного устройства обеспечивает невозможность выпадения устройства при установке в костной ткани. Предложенный способ и устройство определяют возможность их применения в дентальной имплантологии и в различных подразделах травматологии с самыми разными пластинами, а также в комбинации со стандартными винтами и делают предлагаемое устройство универсальным в применении.

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к устройству для остеосинтеза и дентальной имплантации. Устройство для остеосинтеза и дентальной имплантации содержит винт, имеющий корпус с резьбой на внешней стенке, выполненной для закручивания винта в костную ткань, а также колпачок с внутренней резьбой и внутренний стержень, нижняя часть которого разделена на Г-образные выдвижные элементы, а верхняя часть снабжена шляпкой. В верхней части внешней стенки винта выполнена резьба для закручивания колпачка и выступающая опора для упора колпачка. Внутренняя стенка винта содержит опору для шляпки стержня. Внутренний стержень с возможностью прямолинейного движения размещен в основном канале, выполненном в корпусе винта. Корпус винта в нижней части имеет направляющую опору, параллельно которой выполнены наклонные дистальные каналы для выдвижных элементов, соединенные с основным каналом. Колпачок выполнен с возможностью накручивания на резьбу верхней части винта для обеспечения давления на верхнюю часть внутреннего стержня. Направляющая опора выполнена с возможностью расщепления выдвижных элементов внутреннего стержня при накручивании колпачка и возможностью обеспечения прямолинейного движения выдвижных элементов через дистальные каналы для их выхода в костную ткань. Использование изобретения позволяет обеспечить усиленную фиксацию винта при минимизации избыточной травматизации костной ткани. 1 з.п. ф-лы, 8 ил.

1. Устройство для остеосинтеза и дентальной имплантации, содержащее винт, имеющий корпус с резьбой на внешней стенке, выполненной для закручивания винта в костную ткань, отличающееся тем, что содержит колпачок с внутренней резьбой и внутренний стержень, нижняя часть которого разделена на Г-образные выдвижные элементы, а верхняя часть снабжена шляпкой, при этом в верхней части внешней стенки винта выполнена резьба для закручивания колпачка и выступающая опора для упора колпачка, внутренняя стенка винта содержит опору для шляпки стержня, внутренний стержень с возможностью прямолинейного движения размещен в основном канале, выполненном в корпусе винта, при этом корпус винта в нижней части имеет направляющую опору, параллельно которой выполнены наклонные дистальные каналы для выдвижных элементов, соединенные с основным каналом, причем колпачок выполнен с возможностью накручивания на резьбу верхней части винта для обеспечения давления на верхнюю часть внутреннего стержня, а направляющая опора выполнена с возможностью расщепления выдвижных элементов внутреннего стержня при накручивании колпачка и возможностью обеспечения прямолинейного движения выдвижных элементов через дистальные каналы для их выхода в костную ткань.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что на внешней стороне колпачка выполнен шлиц.