Способ внешней фиксации позвоночника и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к области медицины и медицинской техники, в частности к способам и устройствам для лечения опорно-двигательного аппарата, а именно к способам и устройствам, используемым для внешней фиксации позвоночника при его оперативном лечении. Изобретение обеспечивает предупреждение разрушения стержней-шурупов путем перераспределения усилий, возникающих в стержнях-шурупах, введенных в тела позвонков при устранении деформаций позвоночника. Способ внешней фиксации позвоночника включает парное введение стержней-шурупов в каждый позвонок, в котором крайние и последующие стержни-шурупы соединяют между собой дополнительными связями, реакции которых направляют вдоль дистракционных стержней, при этом в дополнительных связях создают напряжения, противоположные напряжениям, возникающим в дистракционных стержнях. Используют устройство, содержащее по крайней мере две пары стержней-шурупов, скрепленных друг с другом попарно на поперечно расположенных опорных пластинах резьбовыми дистракторами, которое снабжено дополнительными связями, последние закреплены параллельно между собой на концах крайних и последующих стержней-шурупов. 2 с.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к области медицины и медицинской техники, в частности к способам и устройствам для лечения опорно-двигательного аппарата, а именно к способам и устройствам, используемым для внешней фиксации позвоночника при его оперативном лечении.

Известен способ чрескостной фиксации позвоночника путем введения фиксаторов через ножки дуг в тело позвонка, расположенное выше и ниже поврежденного сегмента, в котором резьбовые стержни вводят чрескожно в тела нескольких смежных позвонков (пат. 2028108, РФ, опубл. 09.02.95. Бюл. 4).

Однако известный способ позволяет распределить нагрузку лишь на несколько базовых позвонков и не предусматривает возможности перераспределения нагрузок, прикладываемых к стержням в процессе работы с элементами устройства, по его длине.

Известно устройство для лечения деформации позвоночника, содержащее стержни-шурупы, установленные попарно на опорах, которые соединены друг с другом в блоки, а каждый из блоков связан между собой с возможностью перемещения (свидетельство 5720, РФ, опубл. 16.01.98. Бюл. 1).

Однако в известном устройстве не предусмотрен элемент его конструкции, позволяющий распределять напряжение в стержнях-шурупах при его использовании.

Задачей настоящего изобретения является разработка способа внешней фиксации позвоночника и конструкции устройства, предназначенной для этого, позволяющих предупреждать разрушение стержней-шурупов путем перераспределения напряжений, возникающих в них при устранении деформаций позвоночника.

Настоящая задача решается тем, что в способе внешней фиксации позвоночника, включающем парное введение стержней-шурупов в каждый позвонок, в котором крайние и последующие стержни-шурупы соединяют между собой дополнительными связями, реакции которых направляют вдоль дистракционных стержней, при этом в дополнительных связях создают напряжения, противоположные напряжениям, возникающим в дистракционных стержнях, для этого используют устройство, содержащее по крайней мере две пары стержней-шурупов, закрепленных друг с другом попарно на поперечно расположенных опорных пластинах резьбовыми дистракторами, которое снабжено дополнительными связями, последние закреплены параллельно между собой на концах крайних и последующих стержней-шурупов.

Настоящее изобретение поясняют подробным описанием, примером конкретного выполнения, схемами на которых фиг.1 изображает соединение концов стержней-шурупов, фиг.2 изображает вид сверху, то же, что и на фиг.1, фиг.3 иллюстрирует введение стержней-шурупов в тело позвонка, фиг.4 иллюстрирует распределение нагрузки на стержень-шуруп без дополнительной фиксации его конца, фиг. 5 иллюстрирует распределение нагрузки на стержень-шуруп с дополнительной фиксацией его конца.

Устройство внешней фиксации позвоночника содержит стержни-шурупы 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 (фиг.1, 2, 3), закрепленные попарно на поперечно расположенных опорных пластинах соответственно 9, 10, 11, 12. Опорные пластины 9, 10 закреплены друг с другом с помощью резьбовых стяжек 13, 14, а опорные пластины 11, 12 закреплены друг с другом посредством резьбовых стяжек 15, 16. Устройство снабжено дополнительными связями 17, 18 и 19, 20, которые закреплены попарно параллельно между собой на концах крайних 1, 2, 5, 6 и последующих 3, 4, 7, 8 стержней-шурупов. Опорный элемент 10 соединен с возможностью перемещения с опорным блоком 21 посредством резьбовых дистракторов 22 и 23, а опорный элемент 12 соединен с возможностью перемещения с опорным блоком 21 посредством резьбовых дистракторов 24 и 25. Резьбовой дистрактор 23 зафиксирован между опорными элементами с помощью регулировочных пар гаек 26, 27, 28, 29. Резьбовой дистрактор 22 - с помощью пар регулировочных гаек 30, 31, 32, 33. Резьбовой дистрактор 15 - с помощью пар регулировочных гаек 34, 35, 36, 37. Резьбовой дистрактор 16 - с помощью пар регулировочных гаек 38, 39, 40, 41. Дополнительная связь 17 зафиксирована между концов стержня-шурупа 1 с помощью пар гаек 42, 43 и 44, 45, дополнительная связь 18 зафиксирована между концами стержней-шурупов 2, 4 с помощью пар гаек 46, 47 и 48, 49. Дополнительная связь 19 зафиксирована между стержнями-шурупами 6, 8 посредством пар гаек 50, 51 и 52, 53. Дополнительная связь 20 зафиксирована между стержнями-шурупами 5, 7 посредством пар гаек 54, 55 и 56, 57. Каждый из стержней-шурупов 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 введен в тело каждого позвонка до опасного сечения 58 (фиг.3).

Способ и устройство используют следующим образом.

В операционной под контролем ЭОПа или открыто вводят под определенным углом в тела позвонков по два в каждый стержни-шурупы, а именно 1 и 2, 3 и 4, 5 и 6, 7 и 8 (фиг.1, 2, 3). Концы последних закрепляют попарно на опорных пластинах соответственно 9, 10, 11, 12, которые между собой соединяют с помощью резьбовых стяжек 13, 14, 15, 16. Опорные элементы 10 и 12 связывают посредством резьбовых дистракторов 22, 23, 24, 25 с опорным блоком 21. Резьбовой дистрактор 22 фиксируют парами гаек 30, 31 и 32, 33. Резьбовой дистрактор 23 - парами гаек 26, 27 и 28, 29. Резьбовой дистрактор 24 - парами гаек 38, 39 и 40, 41. Резьбовой дистрактор 25 - парами гаек 34, 35 и 36, 37. Крайние стержни-шурупы 1, 2 соединяют парами гаек 42 и 43, 46 и 47, соответствующими дополнительными связями 17, 18 с последующими стержнями-шурупами 3, 4 посредством пар гаек 44 и 45, 48 и 49. Кроме того, крайние стержни-шурупы 5, 6 соединяют с помощью дополнительных связей 19, 20 и пар гаек: 56 и 57, 50 и 51, 52 и 53, 54 и 55 с последующими стержнями-шурупами 7, 8.

Для устранения сколиотической деформации раскручивают гайки 37, 41 на дистракционных стержнях 24, 25 и гайки 26, 30 на дистракционных стержнях 22, 23. Затем накручивают гайки 36, 40 на дистракционных стержнях 24, 25 и гайки 27, 31 на дистракционных стержнях 22, 23. При этом стержни-шурупы 3, 4, 1, 2 и 7, 8, 5, 6 испытывают наибольшие изгибающие и касательные напряжения. Для уменьшения напряжений в опасном сечении 58 указанных стержней-шурупов 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 используют дополнительные связи 17, 18, 19, 20. Последние располагают между концами соответствующих стержней шурупов, а именно 1 и 3, 2 и 4, 5 и 7, 6 и 8, и фиксируют соответствующими парами гаек: 42 и 43, 44 и 45, 46 и 47, 48 и 49, 50 и 51, 52 и 53, 54 и 55, 56 и 57. При использовании дополнительных связей в них возникает напряжение, обратное напряжению в каждом из дистракционных стержней 22, 23 и 24, 25. При дистракции, описанной выше, раскручивают гайки 45, 49, 53, 54 и накручивают гайки 44, 48, 52, 55 на дополнительных связях 17, 18, 19, 20, что ведет к уменьшению напряжений в опасном сечении каждого из стержня-шурупа 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7. В каждом из последних без дополнительных связей 17, 18, 19, 20 возникают напряжения, которые наибольшие значения имеют в области опасного сечения 58, что видно на эпюре (фиг.4). Р₁ в данном случае соответствует силе дистракции, которую прикладывают к каждому из дистракционных стержней 22, 27, 24, 25. При компоновке устройства без дополнительных связей 17, 18, 19, 20 изгибающий момент от усилий дистракции равен М4=P1•а. При компоновке устройства с дополнительными связями 17, 18, 19, 20 изгибающий момент от усилий дистракции распределяется по длине каждого стержня шурупа 1-7 (фиг.5). Силе P₁ противодействует сила Р₂, которая возникает в каждой из указанных дополнительных связей, что значительно уменьшает усилия в области опасного сечения 58. При этом изгибающий момент является отрицательной величиной, а его вычисляют как M4=P₁a-P₂в.

Предлагаемое изобретение позволяет перераспределить усилия, возникающие в стержнях-шурупах при использовании компоновки устройства для устранения любых деформаций позвоночника, что предупреждает разрушение стержней-шурупов. Устройство с дополнительными связями используется в нейрохирургическом отделении РНЦ "ВТО".

Формула изобретения

1. Способ внешней фиксации позвоночника, включающий парное введение стержней-шурупов в каждый позвонок, отличающийся тем, что крайние и последующие стержни-шурупы соединяют между собой дополнительными связями, реакции которых направляют вдоль дистракционных стержней, при этом в дополнительных связях создают напряжения, противоположные напряжениям, возникающим в дистракционных стержнях.

2. Устройство для внешней фиксации позвоночника, содержащее по крайней мере две пары стержней шурупов, закрепленных попарно на поперечно расположенных опорных пластинах, которые закреплены друг с другом резьбовыми дистракторами, отличающееся тем, что оно снабжено дополнительными связями, которые закреплены параллельно между собой на концах крайних и последующих стержней-шурупов.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5