Межпозвонковый дисковый протез Советский патент 1984 года по МПК A61F2/30 A61L27/04 A61L27/14 

Изобретение относится к медицине а точнее к травматологии и ортопеди и применяется при операдии на позво ночнике . Известен межпозвонковый дисковый протез, выполненный в виде почкообраэного корпуса, материалом которого является пористая синтетическая смо ЧИНедостатками этого протеза являют ся болевые ощущения при использовании его в шейном отделе позвоночника а также возможность прорастания в не го костной ткани, что в случае необрсодимости затруднит его удаление. Выскабливание протеза приведет к кро вотечению насьпценной сосудами зоны поверхности. . Известен также межпозвонковый дис ковьй протез, содержащий 4-сторон НИИ корпус с двумя концами, выполненный из биологически совместимого материала 2J . Однако недостатком этого известного протеза также является возможность болевых, ощущений при использовании его в шейном отделе позвоноч- ни1ка. Кроме того, форма корпуса не соответствует, форме смежных поверхйостей позвонков, что в конечном итоге приведет к их разрушению, Цель изобретения - исключение болевых ощущений при использовании протеза преимущественно в шейном отделе позвоночника. Поставленная цель достигается те что в межпозвонковом дисковом протезе, содержащем 4-сторонний корпус с двумя концами, выполненный из био логически совместимого материала, две противоположные стороны выполне ны плоскими, а две других - выпуклы ми, поверхность корпуса выполнена в виде Чередующихся выступов и впадин, один конец корпуса имеет резьб вое отверстие или франец, выступающий над вьтуклыми сторонами, а другой конец корпуса вьшолнен клиновид ным, кроме того, выступы и впадины корпуса образуют замкнутые канавки, параллельные между собой и концам корпуса. Кроме того, корпус вьтолнен из двух элементов, соединенных шарнирно в виде полусферического выступа и впадины, что обеспечивает гибкость сочленения, кроме того биологически совместимым материалом являются полиметилметакрилат и хромоникелевые сплавы. На фиг. 1 показана горизонтальная проекция межпозвонкового дискового протеза; на фиг. 2 - фронтальная проекция протезаJ на фиг. 3 - аксонометрическая проекция протеза на фиг. 4 - схема позвонкового столба с межпозвонковым дисковым, протезом; на фиг. 5-10 - поясничные межпозвонковые промежутки, в плане, в которых показаны этапы установки межпозвонкового дискового протеза по второму варианту использования; на фиг.11фронтальная проекция протеза, устано вленная в поясничном отделе позвоночника на фиг. 12 - установка протеза в позвоночнике по третьему варианту использования J на ;фиг.. 13-. протез с резьбовым отверстием вместо фланца. Межпозвонковый дисковый протез имеет корпус 1, выполненный из тонкого блока биологически совместимого материапа, имеющего слегка вьтукхые стороны 2,3, канавки 4, на сторонах 2,3 и плоских сторонах 5 фланец 6, выступающий над выпуклыми сторонами 2,3 на одном конце корпуса, и другой клиновидный конец 7. Хотя поперечные канавки 4 предпочтительны для создания фрикционного сопряжения, потому что основные силы деформации стремятся сместить протез в продольном (переднеезаднее) направлении, могут использоваться другие поверхностные волнистости, выступы и впадины, например пирамидальные, ромбовидные, в виде рашпиля или линейчатые выступы. В общем могут использоваться любые небольшие выступы, канавки или волнистости с целью создания помех для перемещения протеза. Клиновидный конец 7 позволяет производить более легкое введение протеза в дисковьй промежуток. Клиновая форма позволяет отделить позвонки на необходимое расстояние при установке протеза на место. Кроме того, клиновидная форма лучше приспособлена сзади дискового промежутка и она не взаимодействует с внешними краями позвонков. Фланец 6 необходим для того, чтобы предохранить хирурга от нечаянного проноса протеза достаточно далеко в дисковый промежуток, например в нервный канал, что может привести к квадриплегии. Это также предотвращает миграцию протеза после окончания операции и в дополнение к росту волокнисто-хрящевой ткани в канавки 4 помогает закрепить протбз точно по месту.

фланец б показан выступающим над выпуклыми сторонами 2,3. Если необхоАиио, фланец 6 может образовывать выступ только на одной из выпуклнх поверкностей. Кроме того, фпанец 6 не обязательно должен выступать горизантальио по всей ширине корпуса f, а он может выступать лишь на части этой ширины.

Фпанец б также сильно облегчает зажатие корпуса 1,.особенно во время введения и удаления из дискового промежутка. Исключительная трудность зажатия двояковыпуклого протеза при В1№иманш1 из Дискового прсшежутка может быть хорошо представлена, так как лобой инструмент, зажямакяций корпус 1, стремится выстрелить им еще дальше в дисковый промежуток. Дисковое пространство должно быть расширено на достаточное расстояние .с целью осзчцествления полного введения установочного инструмента. Однако наличие фпанца б делает вынимание относительно простым, так как он остается вне Дискового прсжежутка и легко может быть зажат.

Несмотря ндотмеченные преимущества фланца 6 он может быть исключен, если задний край протеза вместо него снабжен резьбовым отверстием 8 (фиг. 13) так, чтобы корпус 1 мог бы быть прикреплен к удержива«щему инстрз менту 9 при вставке или вынимании. Когда протез соответс-гоугацим образом установлен, уде1икивакя щй йнструмент 9 может быть вынут, а ре36бовое отверстие 8 заполнено посредством закрывашоего винта (не пока ЗШ1) с целью предотвращения враста

нйя волокнистой ткани.

. I . ... .

представляет собой проклад ку и может быть изготовлен из любо го биологически совместимого материала достаточной прочности и долговечности, например из полиэтилена высокой плотности, полиметилметакрилата, нержавеющей стали или хромокобальтовы С сплавов. Простейшим материалом для изготовления протеза является

полимер, предпочтительно полиэтилен высокой плотности, который может содержать непрозрачную для рентгеновских лучей метку, позволяющую радиологическим путем установить местоположение протеза.

На фиг. 4,показана фронтальная проекция части позвоночного столба, в котором позвонки 10 разделены нормальным диском 11, суженным диском 12, получившимся в результате повреждения, болезни или перерождения, и предлагаеьа 1й протез. Здесь показано, как протез может использоваться для восстановления нормального межпозвонкового дискового промежутка .

Протез, показанный на фиг. 1-4, предназначен в первую очередь для использования в качестве шейного дискового протеза. Когда требуется протез для поясничной области, то лучше изготавливать его из двух половинок 13, 14, причем разделение выполнено в продольной вертикальной плоскости. Вместе с тем, обе половинки 13, 14 имеют ширину, равнзта общему размеру промежутка, созданного при вьшолнении двусторонней поясничной диссектомий. Независимо-от дву;сторонней структуры поясничного протеза и различия во всех размерах, он является таким же, как шейный протез, описанный выше.

Другой вариант предлагаемого дискового протеза показан на фиг. 12 и представляет собой корпус 15 из двух половин в положении между позвонками 16, 17.г

Корпус 15 аналогичен корпусу 1

;за исключением того, что он выполнен из двзгх половин 18 и 19, с тем чтобы 1МОГЛИ производиться изгибные и вытягвающие движения в пределах конструкции корпуса 15. ОДнак половина 18 имет полусферический выступ 20, а другая половина 19 имеет полусферическую впадину 21. Полусферические выступь 20 и впадина. 21 взаимосцеплены, образуя простую точку опоры, позволяющую производить изгибание корпуса 15. Кроме того, при растяжении спинного позвоночника обе половины t8, 19 могут отделяться на небольшую величину, так как полусф рический выступ 20 может быть просто отведен из впадины 21. Таким образом, может производиться удлинение без нарушения сочленения позвонок-протез и, следовательно, волокнисто-хрящево оболочки, имеющейся у этих сочленени Несмотря на половинчатую конструк цию, корпус 15 аналогичен корпусу 1 в том, чтоОН имеет также поперечцые канавки 4, выпуклые стороны 2,3, над которыми выступает фланец 6 на одном конце. Кроме того, другой конец 7 также выполнен клиновидным. Одна из половин 18 может быть выполнена из нержавеющей стали, а другая половина 19 выполнена из полиэти лена высокой плотности. Эти разнород ные материалы создают низкий коэффициент трения в точке опоры. Корпус 15 может использоваться в качестве шейного протеза или в качестве одной половины поясного протеза. Операция по замене шейного диск межпозвонковым Дисковым протезом осуществляется следзпощим путем. Пациент подготавливается на стол в операционной под общим наркозом с введением внутритрахейной трубки и с зацеплением шейной петли. Между плечами располагают мешок . с песком или сложенное полотенце, а под голову подкладывают небольшую подушечку с целью создания определе ной степени вытягивания шеи и удлинения для облегчения доступа во вре мя операции. Шея подготавливается и сзади помещается квадратная подкладка. Производится правосторонний передний поперечный шейный надрез приблизительно ширинойв два-три пальца выше верхней засечки. Уровен надреза зависит от уровня шейного диска или задействованньпх дисков. Надрез располагается вьше, если поражения дисков расположены высоко в шее. Широкоглавая мышца рассекается. Стерноклейдомастоидная и сонноартериальная связки после идентификации отводятся горизонтально. Полосовые ь&ппцы, трахея и пищевод отводятся в середину. Идентифицируются вьшуклые диски визуально и путем пальпирования. Игольный маркер располага- 1ется по месту и производится горизо тальное рентгеновское просвечивание в операционной для установления уро ня иглы и, следовательно, уровня за действованных дисков. На запястья пациента надеваются ремешки для оттягивания во время изготовления рентгеновских снимков. Как только уровень пораженных болезнью дисков, определенных перед операцией, идентифицирован положительно в операционной, пораженные диски вырезаются, и промежуток начисто выскабливается с удалением всего диска. Последующая продольная связка не удаляется, и нервный канал не просматривается во время процедуры. Затем надкостная подниманщая мьшща располагается в дисковом промежутке и поворачивается с целью раздвигания промежутков и восстановления ширины промежутка позвоночного диска до нормального. При открывании промежутка и разделения позвонков сльшген щелчок. Важность этого сигнала заключается в том, что слипание между обеими сторонами выходного отверстия и гранями, а также задней стороной тела позвонка прекращается. Высота выходного отверстия, следовательно, восстанавливается в передне-задней плоскости в этот момент времени. Как только промежуток выскоблен до задней стороны тела и в то йе время, как производится приложение усилия тяги к шее со стороны анастезиолога, межпозвонковый дисковый протез устанавливается на место. Он совершенно стабилен в своем положении, а после снятия усилия тяги он точно устанавливается между смежными позвонками. В это время в операционной может использоваться рентгеноскопия для подтверждения восстановления ширины дискового промежутка. Рекомендуется, чтобы все распознанные суженные диски, определенные при рентгеноскопии, были бы заменены во время операции, а за один раз может быть восстановлено от одного до четырех уровней. Рана затем закрьгаается послойно и на коже используется поглощающий шовньй материал. Накладывается легкая повязка. Шейный воротник не является сзлцественным, так как протезу присуща устойчивость во время установки. Среднее время пребывания в больнице составляет приблизительно три дня и после операции не требуетсягособой мобилизации шеи. Отмечено, что головные боли, боль в шее и боли в руках от синдрома шейного диска обычно стихают в день хирургической операции. Головокружение, провалы памяти, за(туманивание зрения, а также звон в ушах, относящиеся к синдрому позвоночной артерии, также исчезают в день операции. Однако имеются некоторые послеоперационные неудобства, дляищеся до одного месяца и относящиеся к вытягиванию сморщенных свя зок. 2. Замена поясничного диска Замена поясничного диска должна производится через задякво часть тела Это позволяет хирургу разжать любое нервное окончание или часть нервного канала, которые подвержены стенозу во время операции. Это также позволяет произвести отрезание любых свободных фрагментов диска в нервном канале. Замена поясничного диска через перед или заднебрюшной подход непрактична, так какt хирург в этом случае не может уввдеть или разжать нервные окончания или нервный канал Кроме того, операция через перед связана с увеличенной болезненностью включая сюда такие проблемы, как мужская импотенция из-за сдирания волокон автономной нервной сис;те1«л, лежащей сверху.. Дисковый протез должен быть встав лен на оставшееся место после обычной диссектомии хирургом. Диссектомия должна быть в идеальном случае произведена двусторонним надрезом всего заднего кольца и просто удаляемого мягкого ядра. Дисковьй протез мсикет быть предназначен специально для поясничной области. Этот протез состоит из двух половинок 13 и 14, которые вмес те составляют диаметр, равный всему размеру промежутка, получившегося в результате двусторонней поясничной диссектомии. Одна компойента вводится с каждой стороны за счет отведе-. ния Canda egiiina п вывода не| вного окончания на противоположную сторону к средней линии, в то время когда осуществляется отрезание диска и уда ление диска. .. Этагал этой хирургической технологии показаны на фиг, 5-11. На фиг.5 приведен схематический вид сверху межпозвонкового дискового промежутка над поясничным позвонком 22, где показан нервный канал 23, содержащий отросток 24 (Canda eguina), заднее кольцо 25, переднее кольцо 26 и мягкое ядро 27 естественного диска. Как показано на фиг. 6, отросток 24 (Canda eguina) подвигается хирургом на одну сторону посредством сократительной мышцы 28 нервного окончания, згщнее кольцо 25 отрезается до средней линии, а мягкое ядро 27 удаляется. Половина 13 поясничного дискового протеза вставляется (как показано )на фиг. 7), и после этого процедура повторяется с другой стороны (как показано на фиг. 8 и 9) с целью введения второй половины 14 поясничного дискового протеза. Затем отросток (Canda eguina) отпускается, как показано на фиг. 10, и рана закрьшается обычным путем. Фиг. 11 представляет собой фронтальный вид имплантированного протеза, причем видна только половина 14 протеза. На этом рисунке ясно-, видно, что :переднее кольцо 26 остается нетронутым. Половины протеза 13 и 14 работают вместе также, как единое целое. У каждой из них имеются две выпуклые стороны 2,3, канавки 4,фланец 6 и клиновидный конец 7. Горизонтальная ширина каждой половины 13 и 14 такова, что вместе они занимают большую часть полости, прежде занятой мягким ядрок 27. Две выпуклые стороны 2,3 предназначены для создания фрикционного сцепления за счет канавок 4, поскольку слоистая прокладка удалена и чрезмерно развинутый промежуток может возвратиться к нормальной ширине. Фрикционное сцепление может быть создано за счет других особенностей поверхности, как в предыдущем варианте. Фланцы 6 предназначены для предотвращения миграции частей протеза 13 и 14 вперед по направлению к бркмпной полости.. Они также позволяют облегчить удаление, а также введение протеза. В случае заражения дискового промежутка, фланцы 6 позволяют Произвести быстрое удале- , ниё частей протеза. Клиновидньй конец 7 предназначен для легкого начала работы, после того, как части протеза установлены по месту. Двояковыпуклая фо1жа естественного дискового промежутка делает возможным

стабильньй протез, работающий как естественный, особенно когда вводятся в конструкцию поверхности с фрикционным сцеплением.

Рекомендуется производить двустороннюю ламинектомию, а обе стороны или компоненты должны быть введены. Однако этот протез применяется хирургом, который желает произвести полуаминектомию, удалив изолированный фрагмент без подхода с противоположной стороны, так как это еще более предотвратит многие проблемы, имеющиеся в настоящее время в хирургии диска. Однако при использовании обеих половинок,13, 14 протеза, как это рекомендуется, общая нагрузка или область приложения веса удваивается, а это более удовлетворяет и менее вероятно, что приведет какимлибо проблемам, относящимся к эрозии протеза в пластины конца позвонка из-за неровного распределения нагрузки.

Преимущества замены поясничного диска с использованием предлагаемого протеза следующие.

Вывих апофицильного сустава после сужения промежутка не происходит, если установлен дисковый протез.

Прогрессивный задний прогиб остаточного заднего кольцевого фиброза не происходит, так как он выреза в порядке выполнения хирургической подготовки промежутка для протеза.

Прогрессивный передний прогиб нервного кгшала сзади не происходит так как он также вьфезан при хирургической операции.

Прогрессивная деформация костног канала из-за увеличенного отклонения или увеличенного поясничного лордоза не происходит, так как поддерживается высота задней части диска.

Не происходит прогрессивный контакт между спинными отросткамиj так как они вырезаны во время хирургичекой операции. Кррме того, если проме жуток не Может сузиться, то спинные отростки не будут контактировать и в дальнейшем.

Прогрессивное вылезание любых остаточных фрагментов мягкого ядра,

кусков кристаллических хрящей и пластинок, или передних колечек кольцевого волокна не происходит, так как протезный диск действует как пробпредотвращающая миграцию в

ка

обратном направлении этих тканей изза дефекта, возникающего при хирургической операции в заднем кольце.

Операционное время, затраченное на тщательнзто очистку и выскребание материала диска, уменьшается, так как эти ткани не могут мигрировать в последующем, когда установлена пробка протезного диска.

Опасность фатального кровотечения из-за прободения переднего кольца с поСледуищим повреждением подвздошных сосудов или вен, лежащих впереди, не существует, так как хирург не должен больше проникать дотошно в глубину Диска при попытке очистить все фрагменты, которые могут вылезти в дальнейшем. Так как протез работает как пробка, он не даст возможности произойти миграции назад этих фраментов. Так как эти фрагменты являются мягкими по природе, то если они подталкиваются вперед по направлению к брюшной полости протезом, то с сосудами не может произойти повреждение.

Преимущество замены диска в шейно отделе позвоночника протезом состоит в следующем.

Замена шейных дисков дисковыми протезами предназначена для восстаноления ширины межпозвонкового дискового промежутка. За счет этого в свою очередь восстанавливается верхне-нижний диаметр или высота выходного отверстия, которое уменьшилось вмесуе сужением дискового промежутка. Это также восстанавливает анатомию поверхности апофисильного сустава после операции до нормального анатомического воздействия соотношения. За счет открывания отверстия сдавливание нервного окончания, проходящего через узкое отверстие, соответственно уменьшается. Это, в свою очередь, приводит к ослаблению симптомов головной боли, боли в шее, распростраг няющейся к плечам и рукам, связанных с ними слабостью и окостенелостью в руках и кистях.

4

иг.7.

2

1

Фиг.З

10

11

12

10

10

28

13

25

26

иг.7

п

йн.5 fui.W Фиг,11

1. МЕЖЮЗВОНКОВЫЙ ДИСКОВЫЙ ПРОТЕЗ, содержащий 4-сторонний корпус с двумя концами, выполненный из биологически совместимого материала, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью исклвочения болевых ощущений при использовании протеза преимущественно в шейном отделе позвоночника, дае противоположные стороны выпoJSIeны плоскими, а две других - выпуклыми, поверхность корпуса выполнена в виде чередующихся выступов и впадин, ОДШ1 конец корпуса имеет резьбовое отверстие или фланец, выступающий над выпуклыми сторонами, а другой конец корпуса выполнен клиновидным. 2.Протез поп.1,отлича ющ и и с я тем, что выступы и впадины корпуса образуют замкнутые канавки, параллельные между собой и концам корпуса. 3.Протез по п. 1, отличающий с я тем, что для обеспечения гибкости сочленения, корпус выполнен из двух элементов, соединенных шарнирно в виде полусферического выступа { и впадины. СО 4.Протез по п. 1, о т л и ч а ющ и и с я тем, что, с целью исключения прорастания корпуса костной тканью, упомянутым биологически совместимым материалом являются полиметилметакрилат и хромоникелевые сплавы.

Фиг.12