Индивидуальный хирургический шаблон для формирования в теле позвонка канала для введения транспедикулярного винта при одностороннем доступе у пациентов с деформацией позвоночника и грудной клетки Российский патент 2025 года по МПК A61B17/17 

Изобретение относится к области медицины, а именно к устройствам для спинальной хирургии, и может быть использована в качестве индивидуального направителя для формирования в теле позвонка канала для введения транспедикулярного винта, для коррекции и стабилизации деформации позвоночника при деформации грудного отдела позвоночника и грудной клетки. Предлагаемое изделие направлено на устранение недостатков известных аналогов. Оно представляет собой индивидуальный хирургический шаблон с двумя опорными площадками, первая опорная площадка располагается на половине дуги позвонка, а вторая опорная площадка располагается на смежном ребре, с тубусом-направителем для формирования канала в теле позвонка. Такая конструкция обеспечивает надежную фиксацию к половине дуги позвонка и смежному ребру, опорные площадки на дуге позвонка и смежном ребре создают стабильное положение хирургического шаблона направителя, предотвращая смещение шаблона в различных плоскостях, а по тубусу-направителю осуществляется формирование канала в теле позвонка для введения транспедикулярного позвонка, при этом отсутствует необходимость полного скелетирования остистого отростка и отделения надостной связки, таким образом изобретение обеспечивает высокую точность при формировании канала в теле позвонка из одностороннего доступа, снижение травматичности и уменьшение времени хирургического вмешательства на позвоночнике.

Известен индивидуальный направитель для формирования каналов для имплантации транспедикулярных винтов в позвонок, созданный с помощью аддитивных технологий в виде цельной 3D смоделированной конструкции, содержащий каркас, соединяющий три опорных элемента, повторяющих рельеф планируемых зон сопоставления с позвонком, а именно: на пластинке у основания верхнего суставного отростка с обеих сторон и на вершине остистых отростков. Изделие оснащено двумя полыми металлическими трубками направителями, созданными по запланированной траектории введения транспедикулярных винтов, определяемыми на этапе проектирования индивидуального направителя (U. Tominc et al., "Personalized guiding templates for pedicle screw placement," 2014 37th International Convention on Information and Communication Technology, Electronics and Microelectronics (MIPRO), Opatija, Croatia, 2014, pp.249-251, doi: 10.1109/MIPRO.2014.6859570.). Однако недостатком конструкции является неприменимость ее при одностороннем доступе при коррекции и стабилизации деформации грудного отдела позвоночника сочетанной с деформацией грудной клетки, где выполняется скелетирование половины позвоночного столба.

Известен индивидуальный направитель для формирования канала для введения транспедикулярного винта в поясничный отдел позвоночника, созданный с помощью аддитивных технологий в виде монолитной 3D смоделированной конструкции, содержащий каркас, две опорные площадки, первая повторяет рельеф зоны дужки, межсуставной части, сустава и поперечного отростка с одной стороны позвонка, вторая повторяет зону остистого отростка с другой стороны, полый тубус-направитель для формирования канала в теле позвонка поясничного отдела. (Патент РФ №208817 U1 от 29.04.2021 Кашин Василий Андреевич, Черебило Владислав Юрьевич, Коваленко Роман Александрович ИНДИВИДУАЛЬНЫЙ НАВИГАЦИОННЫЙ НАПРАВИТЕЛЬ ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ КАНАЛОВ В ПОЗВОНКЕ ПОД ВИНТЫ ПОЯСНИЧНОГО ОТДЕЛА ПОЗВОНОЧНИКА ИЗ ОДНОСТОРОННЕГО ДОСТУПА). Однако недостатком конструкции является неприменимость ее при сочетанной патологии позвоночника и грудной клетки, где анатомия фасеточного сустава отличная от поясничного отдела имеет более гладкие контуры и может не обеспечивает плотного соприкосновения поверхностей, что может спровоцировать смещение и трудности позиционирования хирургического шаблона направителя на позвонке, в момент формирования канала для введения транспедикулярного винта. Так же недостатком конструкции является необходимость дополнительного скелетирования остистого отростка и резекции надостной связки.

Задача изобретения - повышение эффективности лечения пациентов с деформацией позвоночника и грудной клетки путем транспедикулярной фиксации с максимально точным позиционированием транспедикулярного винта с использованием индивидуального хирургического направителя, фиксируемого к дорсальным костным структурам позвонка и смежного ребра.

Технический результат полезной модели достигается за счет создания и изготовления индивидуального хирургического направителя для формирования канала в теле позвонка и повышения надежности фиксации шаблона направителя, исключение возможности его смещения, сохранение запланированной траектории имплантации транспедикулярного винта в позвонок, снижение риска мальпозиции транспедикулярного винта и повреждения окружающих анатомических структур, снижения травматичности и сокращения времени хирургического вмешательства.

Технический результат достигается в индивидуальном хирургическом шаблоне для формирования в теле позвонка канала для введения транспедикулярного винта при одностороннем доступе у пациентов с деформацией позвоночника и грудной клетки, создаваемом на основании данных предоперационного обследования в объеме компьютерной томографии позвоночника и изготавливается с использованием аддитивных технологий. Индивидуальный хирургический шаблон направитель, характеризуется тем, что он имеет жесткий пластиковый каркас, изготовленный при помощи печати на 3D принтере. Изделие имеет две опорные площадки, первая из которых повторяет контур поверхности половины дуги позвонка, а вторая повторяет контур поверхности смежного ребра, тубус-направитель в виде полого цилиндра, размещенного в монолитном каркасе соосно запланированной траектории введения транспедикулярного винта.

На фигуре 1 представлен индивидуальный хирургический шаблон для формирования канала в теле позвонка при одностороннем доступе у пациентов с деформацией позвоночника и грудной клетки вид спереди, где: поз. 1 - каркас; поз. 2 - опорная площадка, повторяющая контур поверхности половины дуги позвонка; 3 - опорная площадка, повторяющая контур смежного ребра; поз. 4 - полый тубус-направитель;

Индивидуальный хирургический шаблон для формирования в теле позвонка канала для введения транспедикулярного винта при одностороннем доступе у пациентов с деформацией позвоночника и грудной клетки используется следующим образом.

На этапе предоперационного планирования выполняется компьютерная томография позвоночника пациента, данные которой импортируются в компьютерную программу для получения объемного изображения в формате 3D. Далее на полученном объемном изображении позвоночника планируется траектория введения транспедикулярного винта. После формирования оптимальной траектории в компьютерной программе виртуально изготавливается каркас, снабженный двумя опорными площадками первая повторяет контур дуги позвонка, вторая контур смежного ребра, далее формируется расположение тубуса-направителя в каркасе шаблона направителя соосно запланированной траектории формирования канала для введения транспедикулярного винта.

Индивидуальный хирургический направитель печатается на 3D-принтере, с помощью аддитивных технологий (FDM, SLA, SLS и др.) из биосовместимого материала (жесткий пластик), который подвергается стерилизации.

Индивидуальный хирургический шаблон используют следующим образом. Во время операции, после скелетирования половины дуги позвонка и смежного ребра выполняют аппликацию индивидуального хирургического шаблона к половине дуги позвонка и смежному ребру поверхностью, точно повторяющей рельеф анатомических структур (поз. 2, 3). Убедившись в плотном сопоставлении направителя, половины дуги позвонка и ребра. Через тубус-направитель (поз. 3), расположенный в каркасе шаблона направителя (поз. 1), высокооборотистой дрелью выполняют формирование канала для введения транспедикулярного винта в тело позвонка. Затем индивидуальный хирургический шаблон направитель извлекают из операционного ложа и по сформированной траектории вводят транспедикулярный винт.

Разработанный индивидуальный хирургический шаблон был применен в ходе хирургического лечения 3 пациентов с деформацией позвоночника и грудной клетки.

Положительный результат предлагаемого технического решения заключается в повышении эффективности лечения путем формирования канала в теле позвонка для введения транспедикулярного винта точно соответствующего предоперационно запланированной траектории, уменьшении травматичности хирургического вмешательства и сокращении времени хирургического вмешательства.

Изобретение относится к медицине. Индивидуальный хирургический шаблон для формирования в теле позвонка канала для введения транспедикулярного винта при одностороннем доступе у пациентов с деформацией позвоночника и грудной клетки имеет монолитный жесткий каркас из биосовместимого пластика, создаваемый на основании данных компьютерной томографии позвоночника с использованием аддитивных технологий, печатаемый на 3D-принтере, снабжен двумя опорными площадками, первая из которых повторяет контур половины дуги позвонка, а вторая повторяет контур смежного ребра, тубусом-направителем, расположенным соосно запланированной траектории формирования в теле позвонка канала для введения транспедикулярного винта. Изобретение обеспечивает повышение надежности фиксации шаблона направителя, исключение возможности его смещения, сохранение запланированной траектории имплантации транспедикулярного винта в позвонок, снижение риска мальпозиции транспедикулярного винта и повреждения окружающих анатомических структур, снижения травматичности и сокращение времени хирургического вмешательства. 1 ил.

Индивидуальный хирургический шаблон для формирования в теле позвонка канала для введения транспедикулярного винта при одностороннем доступе у пациентов с деформацией позвоночника и грудной клетки, отличающийся тем, что он имеет монолитный жесткий каркас из биосовместимого пластика, создаваемый на основании данных компьютерной томографии позвоночника с использованием аддитивных технологий, печатаемый на 3D-принтере, снабжен двумя опорными площадками, первая из которых повторяет контур половины дуги позвонка, а вторая повторяет контур смежного ребра, тубусом-направителем, расположенным соосно запланированной траектории формирования в теле позвонка канала для введения транспедикулярного винта.